矿井粉尘是煤矿五大自然灾害之一，不仅会使矿工患尘肺病，还会引发粉尘爆炸。目前工作面粉尘研究主要集中在采高为3~4 m的综采工作面或综放工作面，对于大采高综采工作面粉尘质量浓度分布规律及粉尘粒径分布特征的研究较少。
太原科技大学谢建林团队通过在晋城某煤矿采煤工作面布置测点进行粉尘质量浓度和粉尘分散度测定，并分析了浓度及特征粒径的分布规律。论文的第一作者为庞杰文。
研究人员发现：采煤和移架作为工作面的主要尘源，移架的产粉尘质量浓度更大，呼吸性粉尘所占比例更高；工作面大于10 μm的粉尘分散度最大，在粉尘中占主要比例。小于10 μm的粉尘分散度为16.32%~41.16%；从采煤机到工作面进风口，粉尘中位粒径依次减小，呼吸性粉尘所占比例依次增加，主要粒径的分布范围更加集中，索太尔平均粒径依次减小，比表面积依次增加；采煤工作面工作人员的接触粉尘以粒径小于10 μm的粉尘为主，所占比例为61.36%，中位粒径为7.68 μm，主要粉尘粒径分布范围为1.74 ~20.39 μm。
根据工作面的粉尘分布特征，研究人员提出了以下改进措施及建议：
①采用湿润剂喷雾降尘或磁化水喷雾降尘。目前测试工作面所采用的主要降尘方式为喷雾降尘，在喷雾水中添加湿润剂或采用磁化水，可有效降低水的表面张力，提高水的捕尘能力，从而降低大采高综采工作面的粉尘质量浓度；
②采煤产尘为工作面的主要尘源之一，在煤壁处架设湿式挡尘帘，水幕与滤网组成的湿式挡尘帘，由于水的表面张力作用，在滤网上形成水膜，可有效阻隔工作面形成的高浓度粉尘；
③液压支架间安装喷雾引射除尘装置。工作时，除尘装置内部产生负压，可由侧部吸尘口吸入移架产尘，后部吸尘口吸入液压支架人行道的粉尘，对移架产尘及人行道粉尘具有较好的防治作用；
④选用合适的喷嘴型号及喷雾压力，形成粒径与工作面粉尘特征相匹配的喷雾，只有当喷雾粒径与粉尘粒径相接近时，除尘效果最佳。
这项研究得到了山西省科技攻关资助项目、山西省科技重大专项资助项目及太原科技大学校博士科研启动基金资助项目的资金支持。
文章来源：庞杰文，谢建林，李川田，等.大采高综采工作面粉尘分布特征研究[J].煤炭科学技术，2017，45(3)：78-83.
作者简介：庞杰文(1988—)，男，山西运城人，讲师，博士。通讯作者：谢建林，副教授，博士，Tel:0351-6962589，E-mail:jianlinx@126.com
