试论煤矿采掘作业中粉尘污染现状与治理对策

试论煤矿采掘作业中粉尘污染现状与治理对策

临矿集团田庄煤矿山东济宁272103

摘要:随着人们生活水平不断提高,能源需求量也随之日益增加。在这样的社会背景下,煤炭作为重要能源之一,其开采程度也在不断深入。作为以煤炭为主要能源的国家,我国每年的产煤量均极为庞大,且随着工业化程度的不断提高,煤炭开采进程在不断深入。但是我国煤炭开采技术设备目前还均处于比较落后的状态。因此,本文对此提出了在煤矿采掘作业中产生粉尘污染的原因,并说明了粉尘污染的危害,以及提出了治理煤炭粉尘污染的措施。

关键词:煤炭开采;粉尘污染;治理措施

由于国民经济的不断发展以及人民生活水平的不断提升,我国的采煤量也在逐步的提升,相伴而来的就是煤矿的粉尘问题越来越惹人注目。作为煤矿五大灾害之一的煤矿粉尘,不仅会严重的影响到人们的身体健康,导致疾病的出现,同时,煤炭粉尘还会使得矿井下的能见度大大降低,这就会加大矿井事故的发生,当煤炭分沉重的可燃物或者煤尘达到相应的弄固定之时就会瘾大爆炸,这不仅严重制约着煤炭行业的发展进程,同时也大大增加了煤尘污染的发生率,严重影响煤炭开采的效率,更对作业工作人员的身心健康造成严重威胁。因此,对煤矿采掘作业中粉尘污染问题与治理对策进行深入研究,采取有效治疗措施降低粉尘污染问题具有及其深刻的价值和意义。

1在煤矿采掘作业中产生粉尘污染的原因

我国是一个以煤炭为主要能源的国家,每年的产煤量极其庞大。但是,目前我国煤炭开采技术及设备仍比较落后,采煤方式低效、粗放,采煤设备落后,主要表现在以下三个方面:一是采煤设备不能自已,仍依赖进口。我国煤炭机械工业发展比较落后,因此,先进的采煤设备大都从国外进口,成本浩大,并且维修费用较高;二是煤炭产品在国内外市场中不平衡。市场需求的大型采掘机械设备国内无法提供,低档的产品及配件产能过剩。三是与煤炭采掘行业相关的产业发展较落后,制约了煤炭工业的发展。上述因素均不同程度上导致煤炭开采过程中,粉尘量过大,粉尘污染严重。

2煤炭粉尘的危害

2.1尘肺的产生

尘肺是从事煤炭行业的工作人员最容易沾染的疾病,由于长时期的吸入煤尘,这就会使得工人的肺组织出现病变,进而会出现纤维增生,严重的时候还会引发上呼吸道的验证以及心脏病或者肺病,煤尘也就成了诱发肺癌最主要的凶手之一。

2.2可见度降低

煤尘的浓度过大就会严重影响到矿井以及矿场的工作环境,使得工作场所的能见度大大减低,这样就会严重影响到工作人员的视线,工作人员的视线会在一定程度上受到损伤,视力会因为长时期的接触浓度较高的煤尘而使得自身视力大大下降,这样不仅会影响到工作人员的工作效率,而且也是导致重大矿井事故的主要原因之一。

2.3爆炸危险

煤尘出现爆炸的主要原因在于煤尘遇到了火源,从而瞬间产生出大量高温高压的气体,形成的冲击波会破坏巷道,也会造成企业的财产损失。粉尘在达到了一定浓度之后,只要引爆火源就会发生爆炸,除了巨大的经济损失,还会带来人员的伤亡。

2.4磨损设备

煤矿粉尘会附着在设备上,经过了日积月累,会对设备的阀门、支架等结构造成严重的磨损,影响到设备的正常运行,大大缩短了设备的使用寿命,降低了安全性,随着煤矿开采过程中机械化和自动化的不断普及,粉尘危害也越来越突出。

3治理煤炭粉尘污染的策略

3.1湿式除尘

这种治理对策的应用原理是:当空气中的湿度超过65%时,空气中的粉尘在能够在水的润湿作用下聚集,含水粉尘在自重作用下产生沉降,从而降低了空气中悬浮粉尘的浓度。湿式除尘采用这种原理,以喷雾器的旋转喷嘴和高压作用下,将水流雾化成水滴在空气中弥漫,当水滴和粉尘相遇,相对速度较大的二者碰撞后产生更大的动能,粉尘冲水滴的表面张力被捕获,此时降低了粉尘的飞扬速度和浓度。但是对于含油煤粉和疏水性煤粉却难以被喷雾形成的水雾捕获,因此,对于不同性质的煤粉,则需采用风水联动喷雾器或者选用适当的水力喷雾器。

3.2物理化学降尘

此类治理煤矿采掘作业中粉尘污染方法的研究和推广是在二十世纪八十年代开始的。主要分为磁化水降尘、添加降尘剂降尘以及泡沫除尘等。磁化水除尘是先将水磁化,使水的表面张力增强,使其渗透力和吸附力得到增强,该设备简单、成本低,除尘效果好,且无毒害作用。添加降尘剂降尘主要是采用添加无臭、无毒除尘剂等措施,使水体的表面张力减低,进而增强浸润粉尘的性能。泡沫除尘是借助泡沫发生器在煤尘场所喷洒泡沫状液滴,选择的泡沫剂必须是附着能力强的无毒无害物质。泡沫能够将大部分相遇的粉尘粒子捕捉和拦截,然后浸润,使其丧失飞扬能力产生沉降。

3.3通风除尘

通风除尘是通过风的流动带出井下的浮尘,从而降低作业点周围的矿尘浓度,影响通风除尘最主要的因素在于风速和矿尘的粒度、密度、湿度、形状,风速低,粗粒的矿尘就会下沉,不能排出,形成了落尘。风速过高,会引起扬尘,加大了空气中的浮尘浓度。一般来说,掘进工作的风速控制在0.4m/s~0.7m/s之间最为合理,合理的机械化采煤的风速控制应该在1.5m/s~2.5m/s之间。

3.4煤层注水

该方式是通过煤电钻或者凿岩机向煤层注入高压水,使其将原生煤层渗透,能够避免挖掘、切割以及运输煤体时出现煤层飞扬,这是过内外当前较为广泛使用的有效措施。高压水能够将炮眼中的粉尘润湿,使其形成尘浆从炮眼中流出,从而降低空气中的粉尘。如今,我国已经成功的研制出湿式煤电钻,并在煤矿开采中得打了广泛的应用,是回采工作面的煤尘得到了有效的控制。

3.5加强对作业人员的保护

在煤炭采掘行业中,我们除了在设备及采掘工作面进行粉尘污染防治,还可以从作业人员入手,为其提供有效的防尘面罩,从而减少粉尘颗粒的吸入,降低由于开采过程中吸入粉尘而带来的职业病发病率。另外,煤炭采掘企业应定期为矿工提供免费的体格检查,以防止吸入性肺炎、肺部感染等疾病的发生。同时,作业人员自身更应该重视生命安全,发现安全隐患应该及时向有关负责人员汇报,以寻求措施解决,也可以向有关部门提出建议,彻底消除粉尘污染的危害。

总结:煤矿采掘工作粉尘污染与治理工作是一项长期的、复杂的系统工程。煤矿粉尘污染不仅会严重的影响到人们的身体健康,导致疾病的出现,同时,煤炭粉尘还会使得矿井下的能见度大大降低,这就会加大矿井事故的发生。合理地运用湿式除尘、煤层注水和物理化学降尘等新技术新方法,才能实现煤矿采掘作业粉尘的综合治理,创造良好的工作条件和获得更好的经济效益。

参考文献:

[1]李国宁.浅析煤矿采掘作业中粉尘污染及治理[J].科技与企业,2011.

[2]何俊峰.煤矿采掘引起粉尘污染与防治策略分析[J].科技向导,2011(33).

[3]李新.煤矿采掘作业中粉尘污染与治理措施分析[J].河南科技,201,5:211.

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