永安煤礦(采煤、掘進工作面)綜合防塵管理措施
鞏義市大峪溝永安煤礦
2009年5月
(采煤、掘進工作面)
一、防塵措施
我礦主要從事煤炭生產(chǎn)，在生產(chǎn)作業(yè)過程中，會產(chǎn)生大量的煤塵，在此環(huán)境下，作業(yè)工人長期接觸煤塵，會引起塵肺、煤肺等職業(yè)病。粉塵包括煤塵和巖塵兩類，煤塵主要來源于采掘工作面，由于采煤過程中，造成煤炭的破碎和運動以及煤炭裝載、轉(zhuǎn)載、卸載、倉儲等過程中產(chǎn)生煤塵。巖塵主要是巖石巷道掘進過程中產(chǎn)生的。煤礦粉塵產(chǎn)生的因素有自然因素和技術(shù)因素，對礦塵防治應(yīng)采取“預(yù)防為主、綜合防治”的措施。但具體的塵源點應(yīng)根據(jù)粉塵產(chǎn)生的不同原因采取不同的防治方法。防塵工作的原則是盡量減少浮游粉塵的產(chǎn)生，將粉塵消滅在塵源地點，防止飛揚和進入風(fēng)流中，使已經(jīng)浮游的粉塵降下來，搜集清除，將剩余的粉塵用足夠的風(fēng)量加以稀釋，但又要防止因風(fēng)速過大，使已沉積的粉塵重新飛揚。
在每個掘進工作面，采煤工作面，裝、卸、轉(zhuǎn)載點、運輸巷道等主要產(chǎn)生粉塵的塵源地點及粉塵集聚點均采用灑水降塵的綜合防塵措施。
具體防塵措施如下：
1、通風(fēng)防塵：通風(fēng)防塵是稀釋和排除工作地點懸浮粉塵，防止過量累積的有效措施。通風(fēng)防塵要有合理的風(fēng)量和風(fēng)速，以排除粉塵，最低排塵風(fēng)速為0.25-0.5m/s，最優(yōu)排塵風(fēng)速為0.5-2.0m/s。設(shè)計將風(fēng)速控制在規(guī)程允許的范圍內(nèi)，并盡量靠近最優(yōu)排塵風(fēng)速。為控制風(fēng)速，設(shè)計在各進風(fēng)巷道和回風(fēng)巷道風(fēng)量變化較大的地方設(shè)有風(fēng)速監(jiān)測探頭，連續(xù)檢測各巷道的風(fēng)速和風(fēng)量，使風(fēng)量在滿足各用風(fēng)地點所需量的同時，盡量降低風(fēng)速。
2、沖洗巷壁、清掃和刷白巷道：設(shè)計要求在放炮前后對距工作面30m范圍內(nèi)巷道進行沖洗，沖洗時，對巷幫、頂部、底部及巷道支架均要沖洗干凈，水壓一般為300～400KPa。井下巷道定期進行清掃和刷漿工作，并運出巷道內(nèi)沉積的粉塵。井下主要巷道及硐室用石灰水或水泥石灰水，將巷道刷白，以減少煤塵和通風(fēng)阻力。其方法為生石灰∶水=1∶2.5或水泥∶石灰∶水=1∶2∶10(體積比)，使用時用壓氣攪拌和加壓，噴刷到巷道周壁上，要求漿膜均勻，厚度約0.2mm，一般刷漿工作每半年一次。
3、井下煤倉、溜煤眼、輸送機和其它轉(zhuǎn)載地點都設(shè)有自動噴霧灑水裝置，以有效控制粉塵的飛揚，使其濕潤后迅速沉降。該方法簡單易行有效，降塵率一般可達30～60%。噴霧、灑水、捕塵設(shè)備應(yīng)指定專人管理和維護，不得任意拆除，確保噴霧灑水裝置完好性和正常工作。
4、風(fēng)流凈化：設(shè)計在輸送機和主要通風(fēng)巷設(shè)置風(fēng)流凈化水幕，通過避免進風(fēng)的污染和避免串聯(lián)通風(fēng)等以凈化風(fēng)流。其方法是在鋼管上鉆2～3排1.0～1.5mm的微細孔，壓力水從細孔中噴出形成水幕，從而達到凈化風(fēng)流的目的，回采工作面水幕安設(shè)在采面上下巷距采面10～20m范圍內(nèi)，掘進工作面水幕安設(shè)在距工作面5～8m處，當巷道中粉塵較大或放炮時打開閥門進行噴霧。
5、巷道風(fēng)速必須符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，井下各溜煤眼保持一定存煤，不許空倉作業(yè)。溜煤眼不得兼作風(fēng)眼使用，皮帶上山溜煤眼處必須設(shè)置觀察孔通風(fēng)，確保皮帶頭處有效通風(fēng)。
6、設(shè)計有完善的防塵消防灑水供水系統(tǒng)，并有過濾或沉淀裝置，以保證水質(zhì)清潔。
7、濕式鉆眼：掘進工作面，特別是巖巷掘進工作面，設(shè)計采用濕式鉆眼，使鑿眼過程中形成的粉塵濕潤并排出，不致飛揚。一般干打眼產(chǎn)塵量約占掘進總塵量的70～80%，而濕式打眼，其飛揚到空氣中的粉塵量只占總產(chǎn)塵量的10～20%。
8、放炮使用水炮泥，水炮泥是將盛水的專用塑料袋填于炮眼內(nèi)。當炸藥爆炸時，利用爆破產(chǎn)生的高壓，將水壓入煤(巖)裂隙內(nèi)而濕潤煤(巖)體，爆破時水汽化成水霧，濕潤塵粒，起到降塵作用。
9、個體防護：井下各生產(chǎn)環(huán)節(jié)采取防塵措施后，仍有一些細微礦塵懸浮空氣中，甚至個別地點不能達到衛(wèi)生標準，所以應(yīng)加強個體防護，設(shè)計為采掘工人配備了防塵口罩。
10、礦井的綜合防塵措施及組織與管理制度，由礦長每年組織編制實施。設(shè)計中要求礦井按照煤礦安全規(guī)程的要求，定期對作業(yè)地點生產(chǎn)性粉塵進行檢測，并按規(guī)定周期對接塵人員進行職業(yè)健康檢查。生產(chǎn)中采取以上措施，通過加強管理可保證井下作業(yè)場所、地點的空氣中粉塵濃度降到規(guī)范、規(guī)程要求允許的范圍內(nèi)。
二、回采、掘進工作面除塵
本礦井以一個炮采放頂煤工作面和二個掘進工作面保證礦井產(chǎn)量。工作面放煤和裝載、運輸過程中易產(chǎn)生大量粉塵，為此設(shè)計采用了綜合的防塵、除塵措施。
1、煤層注水：對回采工作面進行淺孔煤體注水，使煤體均勻濕潤，減少煤塵生成，抑制煤塵飛揚。
2、噴霧灑水：對掘進的煤、巖進行噴霧灑水，濕潤沉積在表面的礦塵，使之附著在煤塊、巖石表面，不易飛揚起來。
3、濕式作業(yè)：井下風(fēng)鉆、煤電鉆均采用濕式打眼，水炮泥爆破。同時，在掘進井巷和硐室時，必須采取沖洗井壁巷幫，爆破噴霧、裝巖(煤)灑水和凈化風(fēng)流等綜合防塵措施。
4、設(shè)計在采、掘工作面回風(fēng)巷安設(shè)了風(fēng)流凈化水幕。水幕的設(shè)置要靈敏可靠，使用正常，封閉全斷面。
三、煤層注水防塵
(一)設(shè)計依據(jù)
該礦所采二1煤層厚度為0～23.8m，平均4.62 m。二1煤層為黑色，玻璃光澤。煤層結(jié)構(gòu)簡單，層理不甚明顯，機械強度特低，具參差斷口多呈粉狀產(chǎn)出，視密度為1.6t/m3。據(jù)地質(zhì)儲量核查資料，原煤水分平均1.0%，灰分18.96%，揮發(fā)分為5.68%，全硫0.34%。屬低水、低灰、低硫、低磷、高發(fā)熱量、高熔點粉狀之無煙煤。
按規(guī)定，當煤層原有自然水份小于4%，孔隙率大于4%時，煤層應(yīng)注水。
(二)煤層注水設(shè)計
1、注水方法
采用短孔煤壁注水方式，注水孔沿回采工作面煤壁布置，鉆孔垂直于煤壁，全部工序在準備班完成，二個循環(huán)注一次。
2、注水參數(shù)
鉆孔直徑：d=42mm(等于炮眼直徑，采用煤電鉆打眼)
鉆孔長度：L=2.5m
鉆孔間距：B=3m
封孔器 YPA-120型 封孔長度1.0m
注水壓力：1.0～1.5Mpa
注水速度：1.5m3/h
2、 單孔注水量
Q=k×n×L×B×M
=1.2×3%×2.5×3×4.62=1.25t
式中：
Q---單孔注水量(t)
k---漏水系數(shù) 取1.2
n---濕潤系數(shù) 取3
L---鉆孔長度m 取2.5m
B---鉆孔間距m 取3m
M---煤層平均厚度m 取2.62m
3、 注水時間
注水速度取1.5m3/h，注水時間約0.2h左右，全工作面注水時間估算5.0h，現(xiàn)場注水時，可以用快速水分測定儀或觀察注水范圍內(nèi)的煤壁，“出汗”滲水作為煤體充分濕潤的標志。
4、 注水設(shè)備
工作面選用XRB40/200型乳化液泵和X4RX乳化液箱，公稱流量40L/min，公稱壓力20MP，注水時采用減壓閥，壓力1.0～1.5MP，每次注4～5孔。
封孔器 YPA-120 15個
冷拔無縫鋼管 150m
中壓鋼絲編織膠管 30m
快速接頭 20 個
鋼制三通 20 個
注水表DC-2/160 2個
等量分流器 DF-3 10臺
減壓閥 280X—2.5Q 2個
水箱利用乳化液箱，容積1000L，或自制鋼水箱，容積1.0m3，兩個。
生產(chǎn)過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗，改進注水方法，提高注水降塵效果，特別是本區(qū)煤層強度低，注水壓力和注水效果如何，應(yīng)該隨時總結(jié)，予以改進。
四、井下消防灑水系統(tǒng)
井下消防灑水水源采用處理后的礦井排水，可以滿足防塵灑水用水水質(zhì)標準。礦井消防、防塵為地面水池(300m3)凈化供水，共用一趟管路。井下煤層注水水量為60m3/d，防塵灑水水量為150 m3/d。礦井井下設(shè)有完整的消防灑水系統(tǒng)。其用水由地面消防水池供給，井下消防灑水通過一條D89×4.5㎜無縫鋼管從主井送入井下，經(jīng)井底車場、采區(qū)巷道至采掘工作面。井底車場及大巷采用D89×4.5mm無縫鋼管，上山采用D57×3.5mm無縫鋼管，采面上下順槽采用D38×2.5mm無縫鋼管。管道間連接采用卡箍式柔性接頭。
井下消防水量為7.5L/s，每個消火栓為2.5L/s。井下消防管道與井下灑水管道采用同一供水管網(wǎng)。
在主井筒井底、變電所等機電硐室入口，掘進巷道入口，回采工作面進、回風(fēng)巷口，膠帶輸送機機頭等重點防火區(qū)域，以及井下交通樞紐的15m以內(nèi)應(yīng)設(shè)有支管和閥門。在有火災(zāi)危險的巷道內(nèi)如膠帶輸送機巷和掘進中煤巷每隔50m設(shè)有三通閥門，井底車場、其它巷道每隔100m設(shè)置支管和閥門。在設(shè)有供水管道的各條大巷、上山及順槽每隔100m設(shè)置一個規(guī)格為DN25的給水栓，掘進巷道中巖巷每100m、煤巷每50m設(shè)置一個規(guī)格為DN25的給水栓，溜煤眼、轉(zhuǎn)載點等需要沖洗巷道的位置均設(shè)置相應(yīng)的給水栓灑水降塵。
同時，在井下采、掘工作面、煤倉、溜煤眼以及膠帶輸送機、刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機等的轉(zhuǎn)載點上均設(shè)置噴霧防塵裝置。
在回采工作面上下順槽及掘進工作面內(nèi)，裝煤點下風(fēng)方向15-25m處，均設(shè)置一道風(fēng)流凈化水幕。
完善礦井防塵供水管路系統(tǒng)，健全井下防塵設(shè)施，井下各運輸系統(tǒng)如工作面運輸機頭、轉(zhuǎn)載點、煤倉等必須安設(shè)噴霧灑水裝置，并保持正常使用，對各處的噴霧灑水裝置和管路要加強管理，防止堵塞和漏水，并保證足夠的水量。
隨著開拓、掘進工作面的向前推進，要及時鋪設(shè)防塵管路，每50米安設(shè)一個三通閥門，堅持正常使用噴霧裝置、消滅煤(巖)塵飛揚。
五、粉塵監(jiān)測及粉塵監(jiān)測儀表
井下作業(yè)場所粉塵濃度每個月測定2次，采掘工作面呼吸性粉塵監(jiān)測，每3個月測定一次，定點呼吸性粉塵監(jiān)測每月測定一次。粉塵中游離SiO2含量，每6個月測定一次。粉塵檢測儀表。配備CCHZ-1000
吸收法直讀。
根據(jù)通風(fēng)質(zhì)量標準化標準和礦井綜合防塵標準及檢查評定辦法，礦要配備足夠的專業(yè)防塵人員，并經(jīng)過專門培訓(xùn)，能勝任本職工作。
對接觸煤塵人員，要定期進行身體檢查，對塵肺病患者要做到早發(fā)現(xiàn)早治療。
鞏義市大峪溝永安煤礦
2009年5月
