高瓦斯综掘面粉尘防治难点
综掘工作面是煤矿井下产生粉尘的主要地点之一。随着综掘工作面机械化程度不断提高,导致掘进过程中的粉尘也显著增加。而在高瓦斯综掘面中,粉尘防治的难度大大增加。
高瓦斯综掘面具有如下粉尘防治难点:
(1)风量大
在高瓦斯矿井综掘工作面中,煤层中涌出的瓦斯积聚成为影响安全生产的重大隐患。为了消除这一隐患,常常采用压入式通风,同时通过加大局部风量来稀释瓦斯,通风量往往大于360m3/min。迎头处通风量的增大使得工作面的风速增大,前方截割头处粉尘运移更加紊乱,同时扬起更多截割过程中附着在煤块上的煤尘以及底板的积尘,这大大增加了粉尘治理的难度。
(2)措施有限
当前的粉尘防治手段和装备技术己经发展到了新的阶段,降尘效率不断提高,然而忽略了现场作业环境的差异,这制约着粉尘防治技术与装备的适用性。我国大多数矿井都存在瓦斯和煤尘爆炸的危险,这对井下设备的防爆性要求较高。对于高瓦斯矿井而言,通过电动除尘器治理粉尘存在一定的安全隐患,特别是瓦斯突出矿井甚至已不采用电动除尘器。长压短抽通风除尘系统是综掘工作面中最常见、最有效的除尘手段,然而对于高瓦斯突出煤层综掘面,采取长压短抽净化技术存在安全隐患。同时,具有运动部件的除尘器由于容易产生火花,导致在高瓦斯突出矿井使用受限。
(3)产尘量大
高瓦斯突出煤层在掘进作业前,通常先采取瓦斯预抽措施,而由于煤层透气性较低,主要通过施工密集钻孔长时间预抽煤层瓦斯。而在将煤层中瓦斯抽出的同时,也会将煤体中的水分抽走,导致煤体中水分大量流失,使得煤层更加干燥。而煤体中的水含量与掘进机截割过程中的产尘量有直接的关系,含水量越小,截割过程中所产生的粉尘量越多,不利于矿井的粉尘防治工作。
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。
[1]杨凯.高瓦斯综掘面气水两相雾化封闭降尘技术及应用研究[D].中国矿业大学,2024.