矿井粉尘危害及防尘措施

粉尘灾害防治

一、粉尘危害及防尘措施

（一）粉尘种类和危害程度分析

该矿可采煤层3层，其中M31煤层于2007年3月前全矿井范围内基本采空，实际可采煤层为M28、M32煤层。

1）鉴定结果

爆炸：根据贵州省煤田地质实验室2011年5月提交的爆炸性鉴定报告，M28、M32煤层的煤尘无爆炸性。

综上所述：该矿28、M32按煤尘不具有爆炸性设计及管理。

在开采过程中要注意煤粉的含量，应尽量降低巷道和工作面中煤尘的含量，作好相应的安全防范措施。以防止煤尘及瓦斯爆炸造成人员伤亡的事故发生。

本次设计对M28、M32煤层按煤尘无爆炸性设计和管理。

3）粉尘的产生及危害

煤矿粉尘为煤矿生产过程中随着煤、岩石被破坏而产生的煤、岩石及其它物质的微粒（游离二氧化硅）的统称。掘进工作面与回采工作面是矿井的主要尘源。

影响粉尘产生的因素为：采掘机械化程度、地质构造及煤层的赋存状况、采煤方法和截割参数、煤的运输与装载方式以及作业环境的通风状况。

煤矿粉尘的危害是多方面的，其主要危害是引起尘肺和产生煤尘爆炸，长期吸入大量的粉尘会形成许多职业病，如尘肺病、煤肺病、矽肺病和煤矽肺病。采、掘等作业环境若矿尘在空间达到较高浓度，影响视野，操作中容易造成人身事故。

4）其他有毒有害气体情况

采取各种措施，把井下空气成分的浓度降低到对人体没有任何危害的程度，

5.1.2.1 粉尘产生的特点

产生粉尘量的大小与自然因素和生产技术因素均有关系，有以下特点：

1)煤层本身结构：一般煤层较软、结构疏松、破碎、节理发育、干燥且产尘量大；

2)构造：采掘工作面进入断层和褶皱发育的地带时，其产尘量一般较大；

3)煤层赋存：在生产工艺相近的条件下，急倾斜比缓斜煤层、厚煤层比薄煤层产尘量大。

4)采煤工艺：就生产技术而言，采煤机械化程度越高产尘量越大；

5）顶板管理：全部陷落顶板管理方法比充顶板管理方法产尘量大；

6）运输方式：自溜运煤比机械运煤产尘量大。

5.1.2.2 综合防尘措施

1）产生粉尘的尘源地点及喷雾洒水设置地点是：

（1）采、掘工作面；

（2）采煤工作面的运输巷；

（3）装载点及卸载点（工作面到运输巷皮带

输送机间的转载处、煤仓转载处）；

（4）采煤工作面下口；

（5）主斜井；

（6）储煤场和排矸场；

（7）煤仓。

2）降尘措施

要将空气中的矿尘浓度降到安全标准以下，矿

井必须采用综合防尘措施，并以风、水为主。包括

通风防尘、湿式作业、净化风流和个体防护等措施，

并建立完善的防尘洒水管路系统。

（1）没有防尘供水管路的采掘工作面不得生产。主要运输巷、上山与下山、采区运输巷与回风巷、采煤工作面运输巷与回风巷、掘进巷道、卸载点等地点都必须敷设防尘、供水管理，并安设支管和阀门。防尘用水均应过滤。

（2

）巷道风流净化：在各含尘量较大的进风巷中设置水幕，降低粉尘浓度，避免进风流污染。

防尘水幕：在主斜井下风侧离煤仓15m 布置防尘水幕一道；在掘进运输巷距掘进工作面50m 布置防尘水幕一道；在掘进回风巷距掘进工作面50m 布置防尘水幕一道；在工作面距回风巷50m 布置防尘水幕一道，在工作面距回风巷100m 布置防尘水幕一道；在工作面距运输巷50m 布置防尘水幕一道，在工作面距运输巷100m 布置防尘水幕一道。

喷雾洒水装置：在采掘工作面、工作面刮板到运输巷皮带输送机间的转载处、运输巷皮带输送机与运输巷刮板转载处、运输巷刮板与煤仓转载处、煤仓与主斜井转载处设置喷雾洒水装置。根据风流中粉尘浓度而开启供水阀门。

煤仓上下口设置喷雾洒水装置，并定期清尘。

（3）巷道降尘： 图5-1-1 巷道水幕示意图 1－水管 2－喷雾器

①该矿离掘进工作面10～15m左右地方设置水幕净化风流，放炮后开启供水阀门。水幕随着掘进工作面推进而挪动位置，一般每推进10m挪动一次。

②该矿在采煤工作面运输巷、回风巷离工作面10～15m 左右地方设置水幕净化风流，且工作面回风巷至少设置两道风流净化水幕。

③为净化掘进巷道的含尘风流，在该矿掘进头局部通风机吸风口前方设置水幕除尘

（4）定期清尘：设专人经常清扫和刷洗巷道周壁沉积的煤尘，以防止煤尘在井下堆积超标并及时清运出矿井。

（5）湿式作业：采煤工作面及掘进工程面要求湿式作业，按规定采用湿式打眼，、必须用水炮泥，放炮后进行洒水降尘。

（6）水质要求：对井下防尘用水要求必须过滤以达到防尘用水的水质要求。对水质的规定为：含有固体悬浮物不超过30mg/L；PH值在6.5～8.5之间；大肠菌群不超过3个/L。

（7）矿井必须建立测风制度，每10天进行1次全面测风。对采掘工作面和其他用风地点，应根据实际需要随时测风，并根据测定结果，及时调整和控制不合理的风速，防止因风速过大扬起落尘或风速过小不能及时带走空气中的粉尘。

（9）矿上应配备粉尘检测仪用于检测采、掘工作面以及其他产生粉尘较大地点的空气，及时发现粉尘浓度是否超限，若超限立即分析并采取对应措施。其配备情况见表5-1-4。

采掘工作面的工人按《煤矿安全规程》(2011)规定配戴防尘口罩、防尘帽等。矿井综合防尘措施、防爆措施及组织与管理制度，由矿长每年组织编制与实施。

个体防护是综合防尘工中不可忽视的一个重要方面，个体防护的防尘用具主要包括：防尘风罩、防尘帽、防尘呼吸器、防尘口罩等，其目的是使佩带者能呼吸净化后的清洁空气、又不影响正常工作。

5.1.2.4 转载及运输防尘主要措施

运煤：3201工作面：煤从采煤工作面（刮板）→运输巷（刮板转载机）→运输巷（皮带输送机）→运输巷（刮板）→区段煤仓→主斜井（皮带）→地面堆煤场。

1）载煤矿车应保持完好，防止矿车漏煤。

2）及时对井下的采掘工作面进、回风巷、主井、等巷道进行清洗。冲洗巷道由顶棚、两帮、巷道底部顺次进行，两帮冲洗还包括背板等处落尘在内，耗水量按巷道表面积2L/m2计算。

3）防尘水幕及喷雾洒水设置

防尘水幕：在主斜井下风侧离煤仓15m布置防尘水幕一道；在掘进运输巷距掘进工作面50m布置防尘水幕一道；在掘进回风巷距掘进工作面50m布置防尘水幕一道；在工作面距回风巷50m布置防尘水幕一道，在工作面距回风巷100m布置防尘水幕一道；在工作面距运输巷50m布置防尘水幕一道，在工作面距运输巷100m布置防尘水幕一道。

喷雾洒水装置：在采掘工作面、工作面刮板到运输巷皮带输送机间的转载处、运输巷皮带输送机与运输巷刮板转载处、运输巷刮板与煤仓转载处、煤仓与主斜井转载处设置喷雾洒水装置。根据风流中粉尘浓度而开启供水阀门。

煤仓上下口设置喷雾洒水装置，并定期清尘。

4）在副斜井、回风斜井、石门等岩石巷道设防尘洒水管路中，每隔100m 设一个三通阀门；主斜井、运输巷、回风巷以及工作面防尘洒水管路中，每隔50m设一个三通阀门，斜井井筒每隔50设置消火栓一个，其他巷道每隔100m设一个消火栓。

5.1.2.5 巷道冲洗及刷浆除尘措施

根据AQ1020-2006

1）该矿必须及时清除巷道中的浮煤，清扫或冲洗沉积煤尘，每年至少进行1次对主要进风大巷刷浆。

2）该矿井下转载点（工作面运输到运输巷运输转载、煤仓）附近的沉积煤尘应定期清扫，清扫周期由各矿总工程师制定，并将堆积的煤尘和浮煤清除。

3）该矿对煤尘沉积强度较大的巷道（运输巷、运输石门、运输上山、主井），采取水冲洗的方法，应每班或每日冲洗一此，工作面巷道必须定期清扫或冲洗煤尘，并清除堆积的浮煤，清扫或具体冲洗周期由总工程师决定。

5.1.2.6 采空区除尘

1）本矿采用的采空区防尘措施为在工作面回风巷利用铺设好的供水管路直接向采空区灌水，水管随工作面的推移而埋入采空区内，每隔2～5天向前整体移动一次，注水管埋入采空区3～8m。灌入水量以采空区遗煤得到湿润为准，流量以充分湿润遗煤而又不跑水为原则；

2）开采完毕的采面应及时密闭采空区，防止采空区通风后煤尘外扬。 3）在采面的上下端头设置喷雾洒水装置，向采空区方向喷洒，起到降尘作用。 5.1.2.7 采、掘进工作面除尘 采煤工作面采用单体液压支柱配合金属铰接顶梁支护、刮板输送机运输、放炮落煤，

全部垮落法管理顶板；掘进工作面采用工字钢支护、放炮落煤（设备见表5-1－

3）。故工作面中的钻眼、爆破落煤、装载、落顶等工序产尘强度大，打眼、爆破产生的粉尘比例为40%-50%，是主要产尘源，是除尘的重点。炮采工作面应采用湿式打眼，使用专用水炮泥，爆炸时水滴和粉尘的惯性碰撞和凝结并使粉尘迅速沉降。水炮泥爆破除降尘效果外，对降低爆焰、温度、防止引燃事故、降低炮烟及有毒有害气体含量效果也十分显著，见水炮泥布置示意图5-1－2。

1）水炮泥爆破除降尘除尘

（1）炮眼深度和炮眼的封泥长度应符合《煤矿安全规程》(2011)要求： ①炮眼深度小于0.6m 时，不得装药、爆破；在特殊条件下，如挖底、刷帮、挑顶确需浅眼爆破时，必须制定安全措施，炮眼深度可以小于0.6m ，但必须封满炮泥。

②炮眼深度为0.6～1m 时，封泥长度不得小于炮眼深度的1/2。

③炮眼深度超过1m 时，封泥长度不得小于0.5m 。

④炮眼深度超过2.5m 时，封泥长度不得小于1m 。

⑤光面爆破时，周边光爆炮眼应用炮泥封实，且封泥长度不得小于0.3m 。 ⑥工作面有2个或2个以上自由面时，在煤层中最小抵抗线不得小于0.5m ，在岩层中最小抵抗线不得小于0.3m 。浅眼装药爆破大岩块时，最小抵抗线和封泥长度都不得小于0.3m 。

2）采煤工作面喷雾洒水、湿式打眼、采用合理风速除尘措施

喷雾洒水：在采煤工作面装载点、卸载点等井下作业地点，均设置喷雾器喷雾洒水。该方法简单方便、经济、有效，降尘率为30～60％。

采煤工作面爆破前、后冲洗煤壁，爆破时应喷雾洒水，攉煤时洒水。

炮采工作面应采取湿式打眼，使用水炮泥；爆破前、后应冲洗煤壁，爆破时应喷雾降尘，出煤时洒水。

采用合理的风速：井下风速必须严格控制，增大风量或改变通风系统时，必须相应的调节风速，防止煤尘飞扬。放顶时，加强通风，保证工作面风速在0.25m/s 以上的排尘风速，但不得超过4m/s 。

经验算该矿采煤工作面的采煤工作面：V 低=12/5.66=2.12(m/s)＞

0.25m/s 。V 高=12/（0.9×5.66）=2.35(m/s)＜4 m/s 。符合回采工作面排尘风速要求。

3）掘进工作面的防尘措施

掘进工艺：巷道掘进采用爆破掘进，煤电钻打眼。其过程包括打眼、放炮落煤、人工装煤、运煤、人工支护等主要工序。

掘进井巷和硐室时，必须采取湿式钻眼、冲洗井壁巷帮、水炮泥、爆破喷雾、装岩（煤）洒水和净化风流等综合防尘措施。

在遇水膨胀的岩层中掘进不能采用湿式钻眼时，可采用干式钻眼，但必须采取捕尘措施，并使用个体防尘保护用品（《煤矿安全规程》第十七条)。

图5-1-2水炮泥布置示意图 1－黄泥 2－水炮泥 3－炸药包