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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
矿井粉尘分源智能化高效防控技术思路探讨
  • 作者

    郭英

  • 单位

    兖州煤业股份有限公司鲍店煤矿

  • 摘要

    煤尘是矿井5大灾害之一,其中,采掘作业产生的煤尘量占80%,装运产生的煤尘量占20%。煤尘的危害主要为尘肺病、粉尘燃爆、加速机械设备磨损老化、生产环境污染等,其中尘肺病对职工职业健康的危害最为突出。2004—2019年,我国30个省(区)职业病的统计情况如图1所示。由图1可知,在2004—2019年,粉尘引起的尘肺病约占总职业病人数的80%,特别是2017年尘肺病占总职业病比例达到99.61%。因此,实现矿井粉尘高效防控迫在眉睫。以兖州煤业股份有限公司鲍店煤矿为例,通过现场实测资料调研发现,在无防尘措施的情况下,在综放开采工作面粉尘质量浓度为2 000~3 000mg/m3,掘进工作面为500~1 000 mg/m3,远超过了《煤矿安全规程》的最高允许浓度限值。现场调研结果显示,原始的矿井粉尘防治普遍采用的方法大致分为:湿式除尘(以煤层注水为主,巷道洒水、工作面水幕为辅)、喷雾降尘(采煤机、掘进机、支架间的高压喷雾)、通风抑尘(除尘风机、风流净化、水基添加剂、泡沫降尘等)、个体防护(防尘口罩、防尘呼吸器等)。上述原始除尘方法的使用,在很大程度上降低了生产过程中矿井粉尘浓度和其弥散范围,有效地遏制了矿井粉尘危害。然而,在矿井粉尘防治方面仍然存在许多的技术难点,主要有以下4点:1)矿井生产过程中各尘源点粉尘产生特点及粉尘流场与风流场运移规律的揭示不明确。2)现有防尘技术方法较为单一,没有根据各尘源点产尘规律进行有针对性的矿井粉尘防控,则无法实现矿井粉尘分源防控技术体系。3)现有技术装备操控复杂,耗水量大(矿井水污染严重、易腐蚀机械设备),设备安装维护工作量较大,整体防尘效率低下。4)现有防尘技术及工艺装备整体自动化、智能化程度较低,矿井粉尘智能化分源防控体系建设处于空白状态。矿井粉尘防治的难点主要为理论研究深度不够,技术方法老旧(矿井粉尘分源防控主题不突出,针对性差),工艺装备自动化、智能化程度较低等。因此,笔者提出矿井粉尘分源智能化高效防控技术思路探讨,深入研究矿井粉尘产尘特点与流场间运移规律,分别开展以采掘工作面、锚喷、大巷、转载点等各尘源点粉尘智能化高效防控为研究目标,攻克防尘技术难题,创新开发了矿井粉尘分源智能化防控关键技术及装备,并在鲍店煤矿展开工程应用,考察现场应用效果,构建矿井粉尘分源智能化高效防控技术体系,为我国各类大型矿井粉尘智能化防控示范性矿井建设及高效粉尘灾害防治提供范例。

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