煤矿巷道掘进的综合降尘与防尘技术探究

摘要：煤矿作为国民经济快速发展的重要资源，在实际巷道掘进中会产生大量的粉尘，不仅影响开采效率，同时粉尘的聚集还会对人体的健康造成威胁，甚至发展为职业病，对工人造成持续的影响。因此，有必要针对粉尘进行有效的处理，在降尘与防尘技术的应用中减少粉尘的产生与扩散，保障矿井的安全作业。基于此，文章重点探究煤矿巷道掘进的综合防尘与降尘技术，希望可以为相关从业人员带来一定参考。

关键词：煤矿巷道掘进；粉尘危害；降尘技术；防尘技术

引言

在煤矿巷道掘进中，不仅避免会产生煤尘、岩尘等，长时间处于这样的环境中，会对工人的呼吸系统造成影响，增加尘肺病、呼吸道疾病等，并且高浓度的粉尘还可能引发爆炸风险，严重威胁煤矿采矿安全。加强降尘与防尘工作，可以确保工人的健康安全，同时也能有效提升采矿效率，强化煤矿的可持续发展能力。

一、煤矿掘进粉尘危害

煤矿巷道掘进中，粉尘的产生不仅来源于煤炭运输，在爆破、支护施工、机械使用中也会产生粉尘，具体来源可参考表一，若未能针对粉尘开展有效的处理措施，当粉尘浓度超出安全范围时，多作业人员及采矿工程都会造成负面影响，制约煤矿开采效率与质量。具体而言，在矿井工作面与巷道掘进过程中，会产生一定的煤尘颗粒并悬浮在空气中，当浓度达到一定量、与氧气混合适当比例后，一旦出现明火会产生巨大的爆炸风险。爆炸产生的能量波与冲击力使得巷道大面积坍塌、掩埋，造成巨大的经济损失与人员伤亡。同时，煤矿巷道处于密闭环境，若通风系统不完善，长时间处于高浓度的粉尘作业中，工人可能会出现呼吸困难、缺氧等现象，且高浓度的粉尘还会影响工人视线，增加操作失误的可能，加剧工作安全隐患。此外，漂浮的粉尘进入正在使用的机械设备中，会造成零部件的堵塞或侵蚀，增加线路短路风险，从而引发电气故障，阻碍巷道掘进进度。

二、煤矿巷道掘进的综合降尘与防尘技术

（一）喷雾降尘

此技术的核心主要是通过喷雾器的作用 喷制造微小的水雾，使水雾与漂浮在空气中的粉尘颗粒结合，从而增加空气粉尘颗粒的重量，在重力作用下促使粉尘下沉，以此达到净化空气的目的。为了更好地发挥喷雾降尘的作用，在实际选择喷雾器之，工作人员应当重点考虑设备性能参数、喷射距离、喷雾量，并结合巷道具体的工作环境选择，确保设备可以满足巷道降尘需求。同时，对于喷雾器的布置，需要结合粉尘实际扩散路径与巷道内结构特征合理布置，在最佳的喷雾位置与喷雾放下下发挥喷雾降尘的作用。此外，随着科学技术的不断发展与成熟，作业人员也可以选择更加智能化的喷雾系统，结合巷道内实际的粉尘浓度数据自动调节喷雾量与喷雾频率，利用超细雾化喷嘴增加粉尘与水滴的接触面积，在保证降尘效果的同时，还能减少水资源的浪费。需要注意的是，喷雾器在长期工作状态下可能会出现堵塞现象，为了始终保持设备的良好性能，需要工作人员定期进行喷嘴的清洗、更换滤网、定期清理堵塞物，确保降尘效果。

（二）煤层注水

顾名思义，此降尘技术主要是通过向煤层注水的方式，有效隔绝巷道掘进过程中粉尘的扩散与飞扬，从而降低煤尘浓度，确保煤矿开采作业的良好环境。但在注水过程中，并非是越多越好，过少可能起不到防尘的效果；而过多则会浪费大量的水资源，这就要求作业人员合理控制注水流量，在精细化注水控制中形成均匀、稠密的水帘，更好地吸附与隔绝粉尘颗粒，避免粉尘向巷道内部持续扩散造成的不利影响。同时，对于注水位置的选择，一般可选择煤壁附近，可以在掘进的第一时间进行粉尘的拦截与阻挡，在全面完整覆盖下降低粉尘浓度。此外，在注水过程中，可以将注水压力控制在12MPa，煤层的湿润半径可达到3m，在湿润状态下的巷道掘进可以减少粉尘的产生与扩散。下表二为煤层注水技术的参数与应用效果。

（三）风力降尘

此技术的核心主要是借助通风系统风力减少粉尘浓度，在风机、风道等设备的优化设计中，可以人为的制造或引导气流变化，在精确控制气流中改变粉尘的运动轨迹，以此达到粉尘高效扩散与稀释的目的，保证降尘效果。具体在优化通风系统中，需要综合考虑工作面大小、粉尘产生源、工作区域通风情况等，并利用先进流体动力学软件进行矿井内空气流动情况的模拟与计算，获得精确的送风量与排风量，不仅能够将粉尘从作业点迅速带走，还能将其通过排风口安全送出，有效排除粉尘。在实际通风系统运行中，工作人员可以借助颗粒物检测装置进行空气粉尘浓度的实时监测，结合具体的浓度情况调整系统运行参数，在保证最佳除尘效果的同时还能减少能源的浪费，实现采矿作业的经济效益。

（四）静电除尘

通过静电原理吸附与去除粉尘颗粒，在静电场的作用下，空气中的粉尘颗粒会被吸附在带电板上，从而达到降尘除尘效果。在实际静电除尘技术应用中，先后现需要结合巷道的特点、粉尘来源等，科学选择静电除尘装置的安装位置，为后续的降尘作业奠定良好基础。当确定好静电吸尘器、静电除尘板的位置后，可以将其与电源连接起来，通过静电原理进行粉尘的吸附与清理。在运用一定时间后，需要定期清理静电设备，保证设备运行效率及除尘效果。一般情况下，今天吸尘器的粉尘除尘率可达90%，静电除尘板的除尘率也能达85%，有效控制粉尘。

（五）化学降尘

即通过磷酸盐降尘剂、聚合物降尘剂等特定的降尘剂，可以将细小的煤尘颗粒凝聚为大颗粒，加速颗粒下沉速度，以便其他设备收集降尘，从而改善煤矿工作环境。在选择防沉剂时，需要关注不同煤矿特征及煤尘特性，结合实际的情况选择合适的降尘剂，例如聚合物降尘剂可能更适合某些煤质，磷酸盐降尘剂则能够抑制煤尘爆炸。在选择合适的降尘剂后，需要工作人员借助喷雾系统或喷洒车等设备进行均匀喷洒，以此保证全面覆盖，达到全面降尘效果。为了保证最佳的降尘效果，一般可以选择在巷道停工过低负荷状态下进行，在降尘剂与空气煤尘进行充分作用下降低粉尘浓度。

除了多种降尘防尘技术的应用外，作业人员也需要做好个人的防护措施，按照采矿作业标准佩戴口罩、防尘眼镜、防尘帽、防尘服等设备，主动减少在粉尘中的暴露，确保作业安全。

三、结束语

综上所言，在煤矿巷道掘进过程中，爆破作业、机械设备使用、巷道支护工程施工、煤炭运输等都会产生一定的粉尘，不仅威胁人们的身体健康，同时也会对煤矿设备造成一定损害，不利于采矿效率的整体提升。为了有效解决这一现状，采矿单位应当积极利用降尘防尘技术，在喷雾降尘、煤层注水、通风降尘、静电除尘、化学降尘等多种手段下，有效降低粉尘浓度，为井下作业人员提供一个良好的工作环境，在高效、连续的采矿中推进企业的稳定发展。

参考文献：

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