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礦山粉塵治理灑灑水就夠了？錯！這些辦法比灑水更有效~

根據(jù)國家衛(wèi)計委的數(shù)據(jù)顯示，2017年，全國共報告職業(yè)病27420例，其中塵肺病24206例，塵肺病報告病例數(shù)占2017年職業(yè)病報告總例數(shù)的88.28%，大部分分布在煤炭行業(yè)。到2018年年底，全國累計報告塵肺病已經突破70萬例，占職業(yè)病的九成。
 

礦井粉塵作為井下五大自然災害之一，不僅危害工人的身體健康，而且存在爆炸的危險。隨著礦山資源開采的機械化、自動化程度越來越高，煤塵的產生量也越來越多，開展對煤塵爆炸理論的研究，以及對煤塵防治裝置的改進，變得更為急迫。我國每天仍有500萬工人從事煤炭生產，如何保障煤炭行業(yè)從業(yè)者的健康安全是煤炭產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保證。據(jù)了解，塵肺病是對煤炭工人身體健康最大的威脅，也是我國危害最嚴重的職業(yè)病。目前，我國每年的塵肺病死亡人數(shù)已超過煤礦企業(yè)工傷死亡人數(shù)。值得關注的是，我國塵肺發(fā)病人數(shù)呈上升趨勢，目前每年新增病例2萬人左右。截至目前，全國累計報告發(fā)病72.7萬人，死亡15萬人，礦山行業(yè)約占全國塵肺病人61%，塵肺病也因此被稱為“隱形礦難”。

粉塵危害產生的原因：一是無防塵措施或措施不落實，采掘工作面和其他巷道風速過大，未采取濕式打眼、煤層注水等綜合防塵措施；二是采掘工作面無噴霧掃水裝置，放炮不開噴霧，巷道四周煤塵不定期清理，轉載點無噴霧降塵裝置或噴霧降塵裝置不起作用；三是放炮進、回風巷無噴霧降塵設施；四是個人防護措施不到位，作業(yè)人員未佩戴防塵面罩或防塵口罩。

一、礦山傳統(tǒng)粉塵治理技術

噴霧灑水技術

噴霧灑水技術取決于水質和粉塵的性質、水滴和粉塵的相對速度以及物體的分散度等方面。水的純度越低，其黏度勢必會越大，被分離的難度也會隨之增加，從而降低水滴與粉塵的黏合程度；水滴與粉塵的相對速度越大，那么碰撞時產生的強大動力將會更有力擊碎水的表面張力，增強捕獲能力；物體的分散度過高，水滴就會過小，捕獲能力也會降低。

通風除塵技術

通風除塵是礦井除塵的重要方式，它是借助風力將礦井中的粉塵進行稀釋和排出的方法。通過各種除塵技術后，在礦井中仍然會存在一些直徑小于10um的微細粉塵，這些小粉塵就需要在合適的風力作用下才能排出礦井，一般當巷道中的風速達到0.5m/s時，井下的微塵就會被排出，對于較大的粉塵，則需要較大的風力，但最大風速不能超過4m/s。

煤塵預濕注水技術

用煤電鉆向原生煤層高壓注水，使之滲透煤層。則原生煤體在未被挖掘粉碎之前就被潤濕，避免了在采掘過程中煤塵飛揚，減少了塵源。通過注水包裹煤體，水進入了煤體的裂隙與煤層之間，這樣減少了煤體采掘時煤塵的飛揚。注水能使煤體的物理力學性質發(fā)生改變，使煤的脆性減弱，塑性增強，這使煤體在開采粉碎時更多的是發(fā)生塑性形變，減少了煤體破碎為塵粒的概率。常用的注水方式見表：
 

到目前為止，國內絕大部分礦山防塵大部分采用的仍是濕式作業(yè)，即噴霧灑水技術和煤層預濕注水技術。這對煤塵中細小顆粒，尤其是直徑10um以下的煤塵，抑制作用有限，降塵效果不佳，且耗水量大，影響煤炭熱值。

二、泡沫除塵技術應用發(fā)展

泡沫除塵是最新發(fā)展的一種高效率除塵技術，不僅耗水量少，操作簡便，而且更適合我國現(xiàn)階段礦井粉塵治理，該技術是利用除塵水管和壓風管路，在水管中加入一定量的添加劑，通過專用的發(fā)泡裝置，引入壓風，產生高倍數(shù)泡沫，通過噴嘴噴灑至塵源，泡沫通過良好的覆蓋、濕潤和粘附等方式作用于粉塵，從根本上防止粉塵擴散，有效的降低空氣中粉塵濃度。該技術與濕式抑塵相比，用水量可減少30～80%，除塵效率比噴霧灑水高3～5倍。礦用泡沫抑塵系統(tǒng)由箱體及泡沫產生設備（MFD-IA01）、泡沫分配器（MFD-IA02）、泡沫噴頭及支架（MFD-IA03）三個部分組成。
 

除塵設備示意圖                  除塵效果圖

（一）泡沫除塵技術特點

（1）泡沫能夠無空隙的覆蓋綜掘機切割滾筒，使切割在泡沫體內完成，從根本上防治粉塵向外擴散；

（2）液體形成泡沫后，總體積和總表面積大幅度增大，增加了與粉塵的碰撞幾率，提高了降塵效率；

（3）泡沫的液膜中含有特制的添加劑，能大幅度降低水的表面張力，迅速增加粉塵被潤濕的速度；

（4）泡沫具有很好的粘性，粉塵和泡沫接觸后會迅速被泡沫黏附；

（5）對于高瓦斯礦井，泡沫覆蓋切割滾筒能有效抑制由于切割產生的火花，防治瓦斯和煤塵爆炸；

（6）耗水量少，避免了水霧除塵耗水量大而引起的綜掘機沉陷，提高了工作效率；

（7）主要設備采用強力磁鐵固定，安裝、拆卸、維護方便。

（二）主要應用領域

泡沫除塵技術適用于煤礦井下采掘工作面、皮帶運輸機轉載點、隧道掘進施工等空間狹小地點粉塵災害的防治。

（1）采煤工作面的產塵。采煤工作面的主要產塵程序有采煤機落煤、裝煤、運煤、液壓支架移架、運輸轉載、人工催煤、爆破及放煤口放煤等；

（2）掘進工作面的產塵。掘進工作面的產塵工序主要有機械破煤、裝揣、爆破、錨噴等；

（3）其他地點的產塵。巷道維修的錨噴現(xiàn)場、煤炭的裝卸點等也都產生高濃度的礦塵，尤其是煤炭裝卸處的瞬時礦塵濃度，有時甚至達到煤塵爆炸濃度極限。