采煤掘进工作面综合防尘管理措施
一、防尘措施
我矿主要从事煤炭生产,在生产作业过程中,会产生大量的煤尘,在此环境下,作业工人长期接触煤尘,会引起尘肺、煤肺等职业病。粉尘包括煤尘和岩尘两类,煤尘主要来源于采掘工作面,由于采煤过程中,造成煤炭的破碎和运动以及煤炭装载、转载、卸载、仓储等过程中产生煤尘。岩尘主要是岩石巷道掘进过程中产生的。煤矿粉尘产生的因素有自然因素和技术因素,对矿尘防治应采取“预防为主、综合防治”的措施。但具体的尘源点应根据粉尘产生的不同原因采取不同的防治方法。防尘工作的原则是尽量减少浮游粉尘的产生,将粉尘消灭在尘源地点,防止飞扬和进入风流中,使已经浮游的粉尘降下来,搜集清除,将剩余的粉尘用足够的风量加以稀释,但又要防止因风速过大,使已沉积的粉尘重新飞扬。
在每个掘进工作面,采煤工作面,装、卸、转载点、运输巷道等主要产生粉尘的尘源地点及粉尘集聚点均采用洒水降尘的综合防尘措施。
具体防尘措施如下:
1、通风防尘:通风防尘是稀释和排除工作地点悬浮粉尘,防止过量累积的有效措施。通风防尘要有合理的风量和风速,以排除粉尘,最低排尘风速为0.25-0.5m/s,最优排尘风速为0.5-2.0m/s。设计将风速控制在规程允许的范围内,并尽量靠近最优排尘风速。为控制风速,设计在各进风巷道和回风巷道风量变化较大的地方设有风速监测探头,连续检测各巷道的风速和风量,使风量在满足各用风地点所需量的同时,尽量降低风速。
2、冲洗巷壁、清扫和刷白巷道:设计要求在放炮前后对距工作面30m范围内巷道进行冲洗,冲洗时,对巷帮、顶部、底部及巷道支架均要冲洗干净,水压一般为300~400kpa。井下巷道定期进行清扫和刷浆工作,并运出巷道内沉积的粉尘。井下主要巷道及硐室用石灰水或水泥石灰水,将巷道刷白,以减少煤尘和通风阻力。其方法为生石灰∶水=1∶2.5或水泥∶石灰∶水=1∶2∶10(体积比),使用时用压气搅拌和加压,喷刷到巷道周壁上,要求浆膜均匀,厚度约0.2mm,一般刷浆工作每半年一次。
3、井下煤仓、溜煤眼、输送机和其它转载地点都设有自动喷雾洒水装置,以有效控制粉尘的飞扬,使其湿润后迅速沉降。该方法简单易行有效,降尘率一般可达30~60%。喷雾、洒水、捕尘设备应指定专人管理和维护,不得任意拆除,确保喷雾洒水装置完好性和正常工作。
4、风流净化:设计在输送机和主要通风巷设置风流净化水幕,通过避免进风的污染和避免串联通风等以净化风流。其方法是在钢管上钻2~3排1.0~1.5mm的微细孔,压力水从细孔中喷出形成水幕,从而达到净化风流的目的,回采工作面水幕安设在采面上下巷距采面10~20m范围内,掘进工作面水幕安设在距工作面5~8m处,当巷道中粉尘较大或放炮时打开阀门进行喷雾。
5、巷道风速必须符合《煤矿安全规程》规定,井下各溜煤眼保持一定存煤,不许空仓作业。溜煤眼不得兼作风眼使用,皮带上山溜煤眼处必须设置观察孔通风,确保皮带头处有效通风。
6、设计有完善的防尘消防洒水供水系统,并有过滤或沉淀装置,以保证水质清洁。
7、湿式钻眼:掘进工作面,特别是岩巷掘进工作面,设计采用湿式钻眼,使凿眼过程中形成的粉尘湿润并排出,不致飞扬。一般干打眼产尘量约占掘进总尘量的70~80%,而湿式打眼,其飞扬到空气中的粉尘量只占总产尘量的10~20%。
8、放炮使用水炮泥,水炮泥是将盛水的专用塑料袋填于炮眼内。当炸药爆炸时,利用爆破产生的高压,将水压入煤(岩)裂隙内而湿润煤(岩)体,爆破时水汽化成水雾,湿润尘粒,起到降尘作用。
9、个体防护:井下各生产环节采取防尘措施后,仍有一些细微矿尘悬浮空气中,甚至个别地点不能达到卫生标准,所以应加强个体防护,设计为采掘工人配备了防尘口罩。
10、矿井的综合防尘措施及组织与管理制度,由矿长每年组织编制实施。设计中要求矿井按照煤矿安全规程的要求,定期对作业地点生产性粉尘进行检测,并按规定周期对接尘人员进行职业健康检查。生产中采取以上措施,通过加强管理可保证井下作业场所、地点的空气中粉尘浓度降到规范、规程要求允许的范围内。
二、回采、掘进工作面除尘
本矿井以一个炮采放顶煤工作面和二个掘进工作面保证矿井产量。工作面放煤和装载、运输过程中易产生大量粉尘,为此设计采用了综合的防尘、除尘措施。
1、煤层注水:对回采工作面进行浅孔煤体注水,使煤体均匀湿润,减少煤尘生成,抑制煤尘飞扬。
2、喷雾洒水:对掘进的煤、岩进行喷雾洒水,湿润沉积在表面的矿尘,使之附着在煤块、岩石表面,不易飞扬起来。
3、湿式作业:井下风钻、煤电钻均采用湿式打眼,水炮泥爆破。同时,在掘进井巷和硐室时,必须采取冲洗井壁巷帮,爆破喷雾、装岩(煤)洒水和净化风流等综合防尘措施。
4、设计在采、掘工作面回风巷安设了风流净化水幕。水幕的设置要灵敏可靠,使用正常,封闭全断面。
三、煤层注水防尘
(一)设计依据
该矿所采二1煤层厚度为0~23.8m,平均4.62 m。二1煤层为黑色,玻璃光泽。煤层结构简单,层理不甚明显,机械强度特低,具参差断口多呈粉状产出,视密度为1.6t/m3。据地质储量核查资料,原煤水分平均1.0%,灰分18.96%,挥发分为5.68%,全硫0.34%。属低水、低灰、低硫、低磷、高发热量、高熔点粉状之无烟煤。
按规定,当煤层原有自然水份小于4%,孔隙率大于4%时,煤层应注水。
(二)煤层注水设计
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,钻孔垂直于煤壁,全部工序在准备班完成,二个循环注一次。
2、注水参数
钻孔直径:d=42mm(等于炮眼直径,采用煤电钻打眼)
钻孔长度:l=2.5m
钻孔间距:b=3m
封孔器 ypa-120型 封孔长度1.0m
注水压力:1.0~1.5mpa
注水速度:1.5m3/h
2、单孔注水量
q=k×n×l×b×m
=1.2×3%×2.5×3×4.62=1.25t
式中:
q---单孔注水量(t)
k---漏水系数 取1.2
n---湿润系数 取3
l---钻孔长度m 取2.5m
b---钻孔间距m 取3m
m---煤层平均厚度m 取2.62m
3、注水时间
注水速度取1.5m3/h,注水时间约0.2h左右,全工作面注水时间估算5.0h,现场注水时,可以用快速水分测定仪或观察注水范围内的煤壁,“出汗”渗水作为煤体充分湿润的标志。
4、注水设备
工作面选用*rb40/200型乳化液泵和*4r*乳化液箱,公称流量40l/min,公称压力20mp,注水时采用减压阀,压力1.0~1.5mp,每次注4~5孔。
封孔器 ypa-120 15个
冷拔无缝钢管 150m
中压钢丝编织胶管 30m
快速接头 20 个
钢制三通 20 个
注水表dc-2/160 2个
等量分流器 df-3 10台
减压阀 280*.5q 2个
水箱利用乳化液箱,容积1000l,或自制钢水箱,容积1.0m3,两个。
生产过程中不断总结经验,改进注水方法,提高注水降尘效果,特别是本区煤层强度低,注水压力和注水效果如何,应该随时总结,予以改进。
四、井下消防洒水系统
井下消防洒水水源采用处理后的矿井排水,可以满足防尘洒水用水水质标准。矿井消防、防尘为地面水池(300m3)净化供水,共用一趟管路。井下煤层注水水量为60m3/d,防尘洒水水量为150 m3/d。矿井井下设有完整的消防洒水系统。其用水由地面消防水池供给,井下消防洒水通过一条d89×4.5l无缝钢管从主井送入井下,经井底车场、采区巷道至采掘工作面。井底车场及大巷采用d89×4.5mm无缝钢管,上山采用d57×3.5mm无缝钢管,采面上下顺槽采用d38×2.5mm无缝钢管。管道间连接采用卡箍式柔性接头。
井下消防水量为7.5l/s,每个消火栓为2.5l/s。井下消防管道与井下洒水管道采用同一供水管网。
在主井筒井底、变电所等机电硐室入口,掘进巷道入口,回采工作面进、回风巷口,胶带输送机机头等重点防火区域,以及井下交通枢纽的15m以内应设有支管和阀门。在有火灾危险的巷道内如胶带输送机巷和掘进中煤巷每隔50m设有三通阀门,井底车场、其它巷道每隔100m设置支管和阀门。在设有供水管道的各条大巷、上山及顺槽每隔100m设置一个规格为dn25的给水栓,掘进巷道中岩巷每100m、煤巷每50m设置一个规格为dn25的给水栓,溜煤眼、转载点等需要冲洗巷道的位置均设置相应的给水栓洒水降尘。
同时,在井下采、掘工作面、煤仓、溜煤眼以及胶带输送机、刮板输送机、转载机等的转载点上均设置喷雾防尘装置。
在回采工作面上下顺槽及掘进工作面内,装煤点下风方向15-25m处,均设置一道风流净化水幕。
完善矿井防尘供水管路系统,健全井下防尘设施,井下各运输系统如工作面运输机头、转载点、煤仓等必须安设喷雾洒水装置,并保持正常使用,对各处的喷雾洒水装置和管路要加强管理,防止堵塞和漏水,并保证足够的水量。
随着开拓、掘进工作面的向前推进,要及时铺设防尘管路,每50米安设一个三通阀门,坚持正常使用喷雾装置、消灭煤(岩)尘飞扬。
五、粉尘监测及粉尘监测仪表
井下作业场所粉尘浓度每个月测定2次,采掘工作面呼吸性粉尘监测,每3个月测定一次,定点呼吸性粉尘监测每月测定一次。粉尘中游离sio2含量,每6个月测定一次。粉尘检测仪表。配备cchz-1000
吸收法直读。
根据通风质量标准化标准和矿井综合防尘标准及检查评定办法,矿要配备足够的专业防尘人员,并经过专门培训,能胜任本职工作。
对接触煤尘人员,要定期进行身体检查,对尘肺病患者要做到早发现早治疗。
