强爆煤层综合防尘技术措施的应用

    刘国庆，赵延湘

(新汶矿业集团通防处，山东新泰271200)

    新汶矿业集团现有十对生产矿井，均为低瓦斯矿井，随着矿井开采水平的延深，煤尘爆炸指数逐渐升高，2005年由重庆煤科分院对所采煤层分水平进行了煤层参数试验，煤层爆炸指数25．16％～49．39％，煤层水分O．38％～2．5％，自然发火期35～98d。所有开采煤层爆炸指数都大于25％，属于强爆煤层。煤层爆炸指数高，自然水分低，开采过程中产尘量大，综合防尘工作成为矿井安全生产重中之重。

1   综合防尘技术措施

1．1  坚持“一通三防”的基本思想  以通风为基础

    2000年以来，新建6座回风井，补掘、扩修回风道12350m，更换了主要通风机4台，更换风机电机12台。全公司主要通风机装机容量由6518kW增加到11795kW，矿井风量由原来的71704m³/min增加到103256m³／min，采煤工作面风量由400～600m³／min 提高到800～1000m³／min。掘进工作面根据供风长度使用了2×11kW以上的大功率对旋式局部通风机，掘进迎头风量由原来的100m3／min左右提高到150～200m³／min，从而降低了采掘工作面的瓦斯、粉尘浓度。

1．2健全完善综合防尘系统

    (1)完善矿井防尘系统。防尘供水采用静压供水为主，在矿井适当水平建筑防尘水池和连续供水源，保证矿井的防尘用水充足。矿井主要防尘管路全部敷设≥Φ150mm的防尘管路；综采工作面、综掘工作面敷设Φ100mm的防尘管路，其他地点敷设Φ50mm的防尘管路；采掘工作面安设水压表进行实时监测，确保各采、掘工作面防尘水量和水压，为矿井综合防尘奠定基础。

    (2)加强运煤系统的防尘管理。皮带巷每50m、其他巷道防尘管路每隔100m安设一个三通阀门，用以定期冲刷巷道积尘。严格执行区域挂牌管理，落实责任范围、责任人、检查人，坚持每天至少冲刷巷道一次，消除巷道积尘。采掘工作面每一小班安排一名防尘工，按规定冲刷采掘工作面巷道，并填写洒水灭尘记录，安全监察员和班组长签字后悬挂在工作面指定地点，以便于管理人员对通防安全进行监督检查。

    (3)实施技术创新。利用旧的压力容器或储水罐制造了自动洒水车，利用矿车轮驱动加压器补充洒水罐的压力，向巷道四周均匀洒水，解决大巷、斜井、采区上下山洒水与运输、提升安全的矛盾，减轻了工人的劳动强度。

    (4)在总进、采区主要进风巷道中安设了红外线自控水幕、双向控制常开水幕、高雾化常开水幕等净化水幕，索车道、皮带运输巷安设地喷雾、侧喷雾，有效地净化矿井进风风流。在煤炭运输转载点全部安设电磁阀式、挡板触碰式、皮带压力式等多种自动喷雾，实现皮带、溜子运煤喷雾自动打开，并在皮带运输巷安设侧喷雾、高雾化常开水幕，降低了运输环节粉尘浓度。

    (5)对井下隔爆设施安设集中加水装置，打开阀门，就可以随时为隔爆水袋补充水量，解决了架空线上隔爆、皮带运输巷隔爆、高度较大地点的隔爆加水不安全的问题，减轻了工人的劳动强度，提高工作效率。

1．3  突出综合防尘重点  做好一次尘源治理

    (1)推广应用风钻、风煤钻，取消了电煤钻和麻花钎子，解决了电煤钻湿式打眼时常出现接地、漏电情况，消除了由此引发的事故隐患，从打眼机具上杜绝了干打眼的存在。

    (2)坚持长壁煤层注水。采用压风排渣孔口扑尘技术措施，使用21台MK一3型全液压钻机，提高钻机的扭矩力。采用了工作面下平巷仰角打孔等措施，成功完成注水钻孔深60～80m，解决了打钻塌孔、卡钻等问题，保证了长壁注水的实施，使煤体水分由O．38％～2．5％增加到4％以上，起到较好的降尘效果。

    (3)研制应用短壁快速封孔注水。在炮采工作面、高档普采上下机窝、煤与半煤岩掘进工作面等作业地点，采用风钻或风煤钻配Φ42mm钻头进行湿式打眼，眼深1．6～1．8m，略大于放炮循环进尺，根据施工断面确定注水孔个数。用Φ38mm的注水封孔器封孔，利用施工地点的防尘静压水(2～3MPa)进行短臂注水，注水至煤壁出现向外渗水止。对煤层进行注水后，放炮作业粉尘浓度平均降至15．26mg/m³,降尘率为53．49％。

    (4)综采工作面的综合防尘工作。①综采工作面采用随机联动喷雾，自上而下，每5个支架安设一个自动联喷装置，随采煤机位置移动，矿灯照射采煤机附近光电探头，采煤机组回风侧的2～3个综采支架联动喷雾。联动水幕使用后，煤机落煤时的粉尘浓度由162．5mg/m³降到101mg/m³。②综采工作面移架自动喷雾。将升降综采支架的液压阀门改为四通阀门，综采移降架放顶时防尘喷雾自动打开，降低顶板

冒落时的粉尘浓度，防尘与移降架同时进行，综采支架支护时，喷雾自动停止o

    (5)综掘工作面综合防尘。在综掘工作面推广煤层短壁快速注水，当综掘停机进行超前支护后，锚杆支护的同时对掘进迎头进行短壁注水，经测定综掘机割煤时的粉尘浓度由原来的319mg／m³降至109．4mg／m³。还在综掘工作面推广使用水射流式、电动振弦式、液压风动式、抽出式除尘风机，风机随掘进机向前移动，有效地降低了综掘机掘进时粉尘浓度。

    (6)放炮作业防尘管理。推广使用了炮区高压远程水幕，该喷头的喷射距离和雾化程度可以进行调节，覆盖整个放炮区域，从而有效地降低了放炮时粉尘浓度。自行研制了重锤式、机械式、声控式、弹簧拉力式等多种形式的放炮冲击波自动喷雾装置。加强炮泥和水炮泥的使用管理，推行了成品炮泥商品化管理。

作者简介  刘国庆(1964一)，男，2004毕业于山东科技大学成教院本科。现任新矿集团通防处科长，通风工程师，在刊物发表论文多篇。