采煤掘進工作面綜合防塵管理措施
一、防塵措施
我礦主要從事煤炭生產,在生產作業(yè)過程中,會產生大量的煤塵,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、轉載、卸載、倉儲等過程中產生煤塵。巖塵主要是巖石巷道掘進過程中產生的。煤礦粉塵產生的因素有自然因素和技術因素,對礦塵防治應采取“預防為主、綜合防治”的措施。但具體的塵源點應根據粉塵產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生,將粉塵消滅在塵源地點,防止飛揚和進入風流中,使已經浮游的粉塵降下來,搜集清除,將剩余的粉塵用足夠的風量加以稀釋,但又要防止因風速過大,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、轉載點、運輸巷道等主要產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、通風防塵:通風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。通風防塵要有合理的風量和風速,以排除粉塵,最低排塵風速為0.25-0.5m/s,最優(yōu)排塵風速為0.5-2.0m/s。設計將風速控制在規(guī)程允許的范圍內,并盡量靠近最優(yōu)排塵風速。為控制風速,設計在各進風巷道和回風巷道風量變化較大的地方設有風速監(jiān)測探頭,連續(xù)檢測各巷道的風速和風量,使風量在滿足各用風地點所需量的同時,盡量降低風速。
2、沖洗巷壁、清掃和刷白巷道:設計要求在放炮前后對距工作面30m范圍內巷道進行沖洗,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、輸送機和其它轉載地點都設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、捕塵設備應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、風流凈化:設計在輸送機和主要通風巷設置風流凈化水幕,通過避免進風的污染和避免串聯(lián)通風等以凈化風流。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,從而達到凈化風流的目的,回采工作面水幕安設在采面上下巷距采面10~20m范圍內,掘進工作面水幕安設在距工作面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)。溜煤眼不得兼作風眼使用,皮帶上山溜煤眼處必須設置觀察孔通風,確保皮帶頭處有效通風。
6、設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,以保證水質清潔。
7、濕式鉆眼:掘進工作面,特別是巖巷掘進工作面,設計采用濕式鉆眼,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。當炸藥爆炸時,利用爆破產生的高壓,將水壓入煤(巖)裂隙內而濕潤煤(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,所以應加強個體防護,設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。
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量。工作面放煤和裝載、運輸過程中易產生大量粉塵,為此設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)灑水和凈化風流等綜合防塵措施。
4、設計在采、掘工作面回風巷安設了風流凈化水幕。水幕的設置要靈敏可靠,使用正常,封閉全斷面。
三、煤層注水防塵
(一)設計依據
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。煤層結構簡單,層理不甚明顯,機械強度特低,具參差斷口多呈粉狀產出,視密度為1.6t/m3。據地質儲量核查資料,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,煤層應注水。
(二)煤層注水設計
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的煤壁,“出汗”滲水作為煤體充分濕潤的標志。
4、注水設備
工作面選用*rb40/200型乳化液泵和*4r*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 280*.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。
生產過程中不斷總結經驗,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,應該隨時總結,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d89×4.5l無縫鋼管從主井送入井下,經井底車場、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。
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以內應設有支管和閥門。在有火災危險的巷道內如膠帶輸送機巷和掘進中煤巷每隔50m設有三通閥門,井底車場、其它巷道每隔100m設置支管和閥門。在設有供水管道的各條大巷、上山及順槽每隔100m設置一個規(guī)格為dn25的給水栓,掘進巷道中巖巷每100m、煤巷每50m設置一個規(guī)格為dn25的給水栓,溜煤眼、轉載點等需要沖洗巷道的位置均設置相應的給水栓灑水降塵。
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、轉載機等的轉載點上均設置噴霧防塵裝置。
在回采工作面上下順槽及掘進工作面內,裝煤點下風方向15-25m處,均設置一道風流凈化水幕。
完善礦井防塵供水管路系統(tǒng),健全井下防塵設施,井下各運輸系統(tǒng)如工作面運輸機頭、轉載點、煤倉等必須安設噴霧灑水裝置,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,要及時鋪設防塵管路,每50米安設一個三通閥門,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。
根據通風質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,并經過專門培訓,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。
