矿山综合防尘措施

矿山综合防尘措施

矿山综合防尘是指采用各种技术手段减少矿山粉尘的产生量、降低空气中的粉尘浓度，以防止粉尘对人体、矿山等产生危害的措施。

大体上将综合防尘技术措施分为通风除尘、湿式作业、密闭抽尘、净化风流、个体防护及一些特殊的除、降尘措施。

一、通风除尘

通风除尘是指通过风流的流动将井下作业点的悬浮矿尘带出，降低作业场所的矿尘浓度，因此搞好矿井通风工作能有效地稀释和及时地排出矿尘。

决定通风除尘效果的主要因素是风速及矿尘密度、粒度、形状、湿润程度等。风速过低，粗粒矿尘将与空气分离下沉，不易排出；风速过高，能将落尘扬起，增大矿内空气中的粉尘浓度。因此，通风除尘效果是随风速的增加而逐渐增加的，达到最佳效果后，如果再增大风速，效果又开始下降。排除井巷中的浮尘要有一定的风速。我们把能使呼吸性粉尘保持悬浮并随风流运动而排出的最低风速称为最低排尘风速。同时，我们把能最大限度排除浮尘而又不致使落尘二次飞扬的风速称为最优排尘风速。一般来说，掘进工作面的最优风速为0.4～0.7m/ｓ，机械化采煤工作面为1.5～2.5m/ｓ。《规程》规定的采掘工作面最高容许风速为4m/ｓ，不仅考虑了

工作面供风量的要求，同时也充分考虑到煤、岩尘的二次飞扬问题。

二、湿式作业

湿式作业是利用水或其它液体，使之与尘粒相接触而捕集粉尘的方法，它是矿井综合防尘的主要技术措施之一，具有所需设备简单、使用方便、费用较低和除尘效果较好等优点。缺点是增加了工作场所的湿度，恶化了工作环境，能影响煤矿产品的质量，除缺水和严寒地区外，一般煤矿应用较为广泛，我国煤矿较成熟的经验是采取以湿式凿岩为主，配合喷雾洒水、水封爆破和水炮泥以及煤层注水等防尘技术措施。

1．湿式凿岩、钻眼

该方法的实质是指在凿岩和打钻过程中，将压力水通过凿岩机、钻杆送入并充满孔底，以湿润、冲洗和排出产生的矿尘。

2．洒水及喷雾洒水

洒水降尘是用水湿润沉积于煤堆、岩堆、巷道周壁、支架等处的矿尘。当矿尘被水湿润后，尘粒间会互相附着凝集成较大的颗粒，附着性增强，矿尘就不易飞起。在炮采炮掘工作面放炮前后洒水，不仅有降尘作用，而且还能消除炮烟、缩短通风时间。煤矿井下洒水，可采用人工洒水或喷雾器洒

水。对于生产强度高、产尘量大的设备和地点，还可设自动洒水装置。

喷雾洒水是将压力水通过喷雾器(又称喷嘴)，在旋转或冲击的作用下，使水流雾化成细微的水滴喷射于空气中，它的捕尘作用有：①在雾体作用范围内，高速流动的水滴与浮尘碰撞接触后，尘粒被湿润，在重力作用下下沉；②高速流动的雾体将其周围的含尘空气吸引到雾体内湿润下沉；③将已沉落的尘粒湿润粘结，使之不易飞扬。原苏联的研究表明，在掘进机上采用低压洒水，降尘率为43%～78％，而采用高压喷雾时达到75%～95％；炮掘工作面采用低压洒水，降尘率为51%，高压喷雾达72%，且对微细粉尘的抑制效果明显。

(1)掘进机喷雾洒水

掘进机喷雾分内外两种。外喷雾多用于捕集空气中悬浮的矿尘，内喷雾则通过掘进机切割机构上的喷嘴向割落的煤岩处直接喷雾，在矿尘生成的瞬间将其抑制。较好的内外喷雾系统可使空气中含尘量减小85%～95％。

(2)采煤机喷雾洒水

采煤机的喷雾系统分为内喷雾和外喷雾两种方式。采用内喷雾时，水由安装在截割滚筒上的喷嘴直接向截齿的切割点喷射，形成“湿式截割”；采用外喷雾时，水由安装在截割部的固定箱上、摇臂上或档煤板上的喷嘴喷出，形成水雾覆盖尘源，从而使粉尘湿润沉降。喷嘴是决定降尘效果好

坏的主要部件，喷嘴的形式有锥形、伞形、扇形、束形，一般来说内喷雾多采用扇形喷嘴，也可采用其它形式；外喷雾多采用扇形和伞形喷嘴，也可采用锥形喷嘴。

(3)综放工作面喷雾洒水

①放煤口喷雾

放顶煤支架一般在放煤口都装备有控制放煤产尘的喷雾器，但由于喷嘴布置和喷雾形式不当，降尘效果不佳。为此，可改进放煤口喷雾器结构，布置为双向多喷头喷嘴，扩大降尘范围；选用新型喷嘴，改善雾化参数；有条件时，水中添加湿润剂，或在放煤口处设置半遮蔽式软质密封罩，控制煤尘扩散飞扬，提高水雾捕尘效果。

②支架间喷雾

支架在降柱、前移和升柱过程中产生大量的粉尘，同时由于通风断面小、风速大，来自采空区的矿尘量大增，因此采用喷雾降尘时，必须根据支架的架型和移架产尘的特点，合理确定喷嘴的布置方式和喷嘴型号。

③转载点喷雾转载点降尘的有效方法是封闭加喷雾。通常在转载点(即回采工作面输送机与顺槽输送机连接处)加

设半密封罩，罩内安装喷嘴(，以消除飞扬的浮尘，降低进入回采工作面的风流含尘量。为了保证密封效果，密封罩进、出煤口安装半遮式软风帘，软风帘可用风筒布制作。

④其它地点喷雾由于综放面放下的顶煤块度大，数量多，破碎量增大，因此，必须在破碎机的出口处进行喷雾降尘。

3．水炮泥和水封爆破

水炮泥就是将装水的塑料袋代替一部分炮泥，填于炮眼内，如图11-4-5所示。爆破时水袋破裂，水在高温高压下汽化，与尘粒凝结，达到降尘的目的。采用水炮泥比单纯用土炮泥时的矿尘浓度低20%～50％，尤其是呼吸性粉尘含量有较大的减少。除此之外，水炮泥还能降低爆破产生的有害气体，缩短通风时间，并能防止爆破引燃瓦斯。

水炮泥的塑料袋应难燃，无毒，有一定的强度。水袋封口是关键，目前使用的自动封口水袋。装满水后，和自行车内胎的气门芯一样，能将袋口自行封闭。

水封爆破是将炮眼的爆药先用一小段炮泥填好，然后再给炮眼口填一小段炮泥填好，两段炮泥之间的空间，插入细注水管注水，注满后抽出注水管，并将炮泥上的小孔堵塞。

三、净化风流

净化风流是使井巷中含尘的空气通过一定的设施或设备，将矿尘捕获的技术措施。目前使用较多的是水幕和湿式除尘装置。

1．水幕净化风流

水幕是在敷设于巷道顶部或两帮的水管上间隔地安上

数个喷雾器喷雾形成的，如图11-4-7所示。喷雾器的布置应以水幕布满巷道断面尽可能靠近尘源为原则。

净化水幕应安设在支护完好、壁面平整、无断裂破碎的巷道段内。一般安设位置为：

①矿井总入风流净化水幕：距井口20～100m巷道内；

②采区入风流净化水幕：风流分叉口支流里侧20～50m 巷道内；

③采煤回风流净化水幕：距工作面回风口10～20m回风巷内；

④掘进回风流净化水幕：距工作面30～50m巷道内；

⑤巷道中产尘源净化水幕：尘源下风侧5～10m巷道内。

水幕的控制方式可根据巷道条件，选用光电式、触控式或各种机械传动的控制方式。选用的原则是既经济合理又安全可靠。

2、湿式除尘装置

所谓除尘装置(或除尘器)是指把气流或空气中含有固体粒子分离并捕集起来的装置，又称集尘器或捕尘器。根据是否利用水或其它液体，除尘装置可分为干式和湿式两大类。

目前常用的除尘器有SCF系列除尘风机、KgC系列掘进机除尘器、TC系列掘进机除尘器、mAD系列风流净化器及奥

地利Am-50型掘进机除尘设备，德国SRm-330掘进除尘设备等。

四、个体防护

个体防护是指通过佩戴各种防护面具以减少吸入人体粉

尘的一项补救措施。

个体防护的用具主要有防尘口罩、防尘风罩、防尘帽、防尘呼吸器等，其目的是使佩戴者能呼吸净化后的清洁空气而不影响正常工作。

1．防尘口罩

矿井要求所有接触粉尘作业人员必须佩戴防尘口罩，对防尘口罩的基本要求是：阻尘率高，呼吸阻力和有害空间小，佩戴舒适，不妨碍视野，普通纱布口罩阻尘率低，呼吸阻力大，潮湿后有不舒适的感觉，应避免使用。

2．防尘安全帽(头盔)

煤科总院重庆分院研制出AFm-1型防尘安全帽(头盔)或称送风头盔与LKS-7.5型两用矿灯匹配，在该头盔间隔中，安装有微型轴流风机1、主过滤器2、预过滤器，面罩可自由开启，由透明有机玻璃制成，送风头盔进入工作状态时，环境含尘空气被微型风机吸入，预过滤器可截留80%～90%

的粉尘，主过滤器可截留99%以上的粉尘。经主过滤器排出的清洁空气，一部分供呼吸，剩余气流带走使用者头部散发

的部分热量，由出口排出。其优点是与安全帽一体化，减少佩戴口罩的憋气感，

3．AYH系列压风呼吸器

AYH系列压风呼吸是一种隔绝式的新型个人和集体呼吸防扩装置。它利用的矿井压缩空气在经离心脱去油雾，活性炭吸附等净化过程中，经减压阀同时向多人均衡配气供呼吸。目前生产的有AYH-1型、AYH-2型和AYH-3型三种型号。