刘杰

(同煤集团煤峪口矿，山西 大同037041)

1 引言

由于我国煤炭生产机械化程度的提高，各种大型机械设备投入使用，虽然提高了煤矿生产效率，但是也导致了煤尘浓度的大幅提升。煤尘浓度太大不但会产生煤矿安全生产隐患，还会造成作业人员身体健康危害和煤尘进入机械设备内部造成磨损失效，甚至引发煤尘爆炸事故。因此，研究煤矿喷雾降尘技术具有重要的意义。

目前，国内的煤矿降尘技术主要有除尘器降尘、喷雾降尘、通风除尘以及煤层注水等方式。除尘器降尘存在体积大、移动困难、环境适应性差等缺点。广泛应用的喷雾降尘技术，主要有内喷雾降尘系统和外喷雾降尘系统两大类。就煤矿井下掘进机为例，内喷雾降尘系统由于密封装置易发生磨损、堵塞等使得寿命短，更换困难，增加了作业人员的劳动强度。外喷雾降尘系统除尘效果差，而且容易造成生产作业面环境出现积水恶化。

2 煤尘产生过程及粉尘的运动规律

研究新型的煤尘降尘技术之前，首先应该了解煤尘产生的过程及煤尘的运动规律，进而选择合理有效的降尘技术方案。

大数据显示，煤矿井下的粉尘85%以上是由于采掘设备切割煤岩所造成。采掘机的截齿破碎煤岩，煤岩分散成粉末状，由于体积小、质量轻，通过采掘机的能量传递，粉尘发生移动，同时也发生二次破碎，从而形成大规模的粉尘弥漫。

通过模型的数值分析可知粉尘的运动规律。煤矿井下采掘工作面的粉尘运动方向不固定，可以顺风扩散、逆风扩散、横向扩散、纵向扩散，呈现无规则扩散运动。……