地下煤体受上覆煤岩层压力和构造运动的长期作用,煤层变得松软易碎,透气性降低,煤层内瓦斯富集,弹性变形能聚集,常伴有突出等煤岩动力灾害。与普通突出煤层不同,在碎软煤层快速掘进巷道过程中,高强度、连续性综掘面钻进、截割和碾压等工序会大量产尘且分散度高,其产尘量约占矿井总产尘量的20%~38%。长时间作业于高浓度粉尘环境,极易引发尘肺病,据相关资料统计,煤工尘肺病患者中有85%以上发生在掘进工作面,每年尘肺病造成的经济损失达上千亿元。此外,因采掘扰动裂隙,煤层内残余瓦斯释放,若遇可燃性粉尘,容易诱导煤尘瓦斯混合爆炸。掘进作业时需要提供较大的配风量稀释瓦斯,较大的配风量会使粉尘扩散严重,甚至扩散至整条掘进巷道。因此提高综掘面粉尘治理水平对于消除粉尘职业危害隐患具有重大意义。

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目前,主要的粉尘治理技术包括煤层注水抑尘、除尘风机除尘、通风排尘和喷雾降尘等。相比之下,煤层注水作业周期长且工艺繁琐,在当前综掘面追求快掘、高产的趋势下,存在较大的局限性,而大多数除尘器体积庞大,噪音大,受井下空间条件限制,移动困难,且传统的通风排尘和高、低压喷雾降尘均无法避免粉尘向掘面上空逸散。泡沫降尘作为一种新型且高效的降尘技术,其降尘效果相比于高压雾化更为显著,尤其是对呼吸性粉尘的捕捉能力突出,可实现对尘源区域的持续覆盖及高效润湿。

徐州博泰矿山安全科技有限公司研制的矿用泡沫抑尘技术利用泡沫的捕尘作用,通过泡沫来吸附粉尘,达到控制粉尘的目的,从尘源点上降低粉尘产生。综掘机工作时,通过打开泡沫喷雾装置,在切割头周围产生大量的泡沫包裹住切割头,在切割煤岩过程中,切割头上的泡沫与切割产生的粉尘充分接触,使大部分粉尘在第一时间随泡沫一起被切割头甩出,并快速沉降,从而达到良好的抑尘效果。

参考文献:

[1]杨永波,邢鹏超,鲁轲.碎软煤层综掘面降尘发泡剂复配增效研究[J].中国安全生产科学技术, 2023, 19(7):85-91.