任大鹏

（山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司成庄矿，山西 晋城 048000）

井下生产过程中产生大量的煤尘,煤尘不仅对矿井本身安全产生巨大威胁,而且对井下工作人员身体产生直接危害，会产生尘肺病，尤其是在综掘工作面，悬浮的煤尘浓度可达2000～5000mg/m3（最高时可达到8000mg/m3）[1-2]。因此，研究综掘工作面煤尘产生的机理以及确定可吸入煤尘粒径大小，对预防煤尘事故、保障职工身体健康具有重要意义。

成庄矿位于沁水煤田南翼,始建于1997年，设计生产能力4.0Mt/a，于2000年达产，该矿井为综合机械化采煤的现代化矿井。成庄矿23231综采工作面的煤层赋存情况为：开采煤层厚度5.9～6.3m，煤层平均厚度6.0m，倾角小于3°，为近水平煤层，煤质以镜煤为主，玻璃光泽，形状为条带状，该工作面的直接顶板以泥岩为主，平均厚度4.22m，深灰色，裂隙较为发育，老顶以中粒砂岩为主，平均厚度为11.30m，斜层理发育，老顶上部存在粉砂岩及细砂岩，底板以泥岩及砂质泥岩互层为主，平均厚度为9.58m，中部夹杂细砂岩。

1 煤尘产生机理

1.1 煤尘产生的力学分析

成庄矿23231综掘工作面生产过程中，随着掘进工作面的推进，由于截齿与煤体不断的作用，与截齿相接触的煤体发生破碎，周围的煤体发生破裂，产生裂隙，当煤体裂隙扩散到一定程度（超过极限应力平衡状态）垮落时，能量瞬间得到释放，产生更多粒径较小的煤体，并悬浮在空中。

1.2 煤尘浓度影响因素

结合该工作面的实际地质条件，可分析得出影响该工作面煤尘浓度的主要因素有：工作面的地质构造，工作面生产工序，通过工作面风流大小，另外还有工作面煤体岩石力学性质、水文特征等等。……