能源企业中综合防尘措施与途径探究

(山西潞安郭庄煤业有限责任公司，山西  长治  046100)

摘  要：在能源企业环境中，粉尘防治和施工人员的人身安全之间的关系非常密切，同时也和能源企业的安全性密不可分。从粉尘的危害来看，这些粉尘的存在不仅会对于工作人员造成身体健康危害，如导致呼吸器官病变，与此同时，还会给施工设备造成一定的损害，降低设备使用寿命、提高维护成本。因而这就需要采取综合防尘技术，对生产和施工条件进行优化。

关键词：能源企业；粉尘危害；防尘技术

粉尘危害是能源企业场合中最为严重的危害之一，粉尘污染的存在会对于生产人员的身体健康造成较为严重的影响。近年来能源企业的机械化水平不断提升，能源企业环境中粉尘含量有增无减，但是相对应的是粉尘监测条件和管理方式仍然较为落后，缺乏一套完善的管理方法。因而在这种背景下，分析粉尘带来的危害，并且总结综合防治措施有一定的现实意义。

1  能源企业环境粉尘性质和危害

1.1 粉尘性质

1.1.1 粉尘粒径

粉尘颗粒的形状没有规则性，因而在其粒径的描述上采用几何当径量指标，从而对其进行分类。相关研究证实，随着空气的流动，粉尘会不断进行扩散，结合其粒径的不通，运动特点也有所不通，如粒径在40μm以下的粗粉尘会加速下降，粒径在10到40μm之间的细尘会等速下降，而10μm的粉尘则很容易悬浮漂移，如果其处于呼吸带部位，就很容易被吸入。

1.1.2 分散度

粉尘分散度就是指在当前区域内粉尘颗粒占比情况，粉尘的分散度通常用粉尘质量所占百分比来表示。一般来说，随着粉尘分散度的提升，其细微粉尘占比也将不断提高，给粉尘治理也将带来更高的难度，同时对于人体也会产生更大的危害。

1.1.3 浓度

粉尘浓度可以用于衡量作业环境，其计算方式是应用质量法，也就是在当前区域内粉尘的总重量。

1.1.4 粘附性

粉尘粘附性的影响因素较多，除了其自身的形状、粒径和含水量之外，空气温湿度、风向和运动性质也会对粉尘粘附性造成影响。在除尘降尘的过程中，粉尘粘附性也是一项重要参数指标，可以结合液体和颗粒之间的粘附性来起到防尘效果。

1.1.5 湿润性

粉尘湿润性也是除尘当中的重要考虑因素。如果粉尘颗粒较大，并且具有良好的湿润性，则具有较好的粘附性，起到降尘的效果。结合湿润度来看，粉尘可以分为亲水粉尘和疏水粉尘，其应用的降尘除尘措施也各不相同。对于亲水性粉尘可采用湿式除尘，而疏水性粉尘则可采用高压喷雾和表面活性剂相结合的方式来改变粉尘表面张力，起到除尘和降尘的作用。

1.2 粉尘的危害

在能源企业的过程中，在工作面的凿岩、爆破以及喷浆等作业的过程中，都会导致粉尘的产生，部分颗粒度较大的粉尘会直接沉降，而粒径较小的粉尘则可能会随着呼吸而进入人的肺部，这种可被呼吸的粉尘一般被称作呼吸性粉尘。如果粉尘中含有多的SiO2物质，这种粉尘就被称为矽尘，对于人体有着极大的危害。但是在生产当中，由于岩石粉碎也会产生较大数量的SiO2，被人体吸入之后，就会对人的肺部造成损伤，形成矽肺。因而这就需要能源企业企业对于掘进工作面防尘工作给予足够的重视。

2 能源企业中粉尘的形成原因

2.1 自然因素

总结起来，能源企业场合粉尘的自然因素可分为以下几点：第一，地质构造问题，如果该区域内的地质构造破坏严重，就会形成较多的断层，煤矿发育较为破碎，因而形成较大数量的粉尘；第二，赋存深度。在相同的开采情况下，随着能源的储存深度越大，粉尘量也将越大，与此同时，急倾斜地质构造产生的粉尘也大于缓倾斜地质构造；第三，岩层的物理特性。如果岩层含水量太小、结构疏松，那么在能源开采过程中也会产生较大数量的粉尘。

2.2 人为因素

人为因素大致包括以下几点：第一，开采方式。在能源采集的过程中，随着开采方式的不通，也会形成不同数量的粉尘产生量，举例来说，如果应用倒台台阶法来开采急倾斜地质构造，则会导致出现较大量的粉尘；第二，开采强度，如果开采作业强度较高，则掘进速度也会有所提升，进而导致粉尘量的增加，与此同时，在开采强度较大的情况下，风速也将较大，进而增加粉尘的产生量；第三，开采深度，随着开采技术的不断进步，开采深度也将不断增加，由于温度的提高，能源企业环境的含水量也将不断下降，导致底层干燥，出现更多粉尘；最后，通风情况，如果矿井内风量较小，则无法将空气中炫富粉尘迅速排除，一般来说，风速在每秒1.2到1.6m，才能达到降尘的效果。

3  能源企业中综合防尘技术的应用

3.1  湿法打眼

对于矿井生产的掘进施工而言，可以采用湿法打眼的方式来进行降尘，例如可以利用水管路来将水注入到孔底部位，之后再将其中的岩粉打湿，病完成冲洗，让其以浆液的形式流出钻孔，从而降低所产生的粉尘量。应用该方法进行打眼，可以让粉尘量降低90%以上，降尘效果较好。

3.2  爆破降尘技术

在掘进工作面放炮之前，需要灌浆水泡泥，并且应用水泡泥来进行定炮。水泡泥袋一般作为放炮除尘用品使用，具体可以在聚乙烯桶状塑料袋中注水，之后进行密封，直径略小于炮眼。其作用在于封口，并且能够在爆炸后，同时爆破水泡泥，此时水就会散发成水蒸气，起到降尘效果。在相关实测中可以证实，水泡泥可以让粉尘总量降低50%以上，同时也可以在一定程度上控制CO2和NO2。另外还可采用放炮喷雾的方式，在耙装机旁设置水幕，之后设置两道净化水幕，并装设捕尘帘。如图1所示，为工作面自动喷雾装置联动控制示意图。

图1  综掘工作面防尘装备设施布置

3.3  喷浆作业

在喷浆机的位置上可以装设除尘风机，其中包括有进风道、除尘器以及电动机和出风道等设备。在叶轮转动的过程中，就会形成一定量的旋转气流，这些气流会让粉尘和水雾之间实现融合，从而构成凝胶，形成液滴来达到降尘效果。旋转气流所形成的离心力也会让这些液滴甩到内筒壁上，之后再通过孔洞来到空腔，最后落入积水盒。在进入积水盒后，即可将其排出，起到防尘降尘的效果。

3.4  个人防尘对策

个人防尘对策就是指采用各种防护工具进行防护，从而起到降低人吸入粉尘的可能性。虽然在能源企业环境当中，往往会采用多种措施来进行防尘降尘，但是仍然无法实现完全隔绝粉尘，在空气中存在一定量的粉尘是无法避免的。这就需要作业人员需要采取个人防护措施，将个体防护对策作为最后一道关口。目前个人防护对策中最为常用的就是佩戴防尘口罩，这种口罩可以有效减少颗粒物的吸入，从而起到个体防护的效果。防尘口罩中含有大量的防颗粒物过滤材料，具体佩戴方式和普通口罩相同，覆盖在人的口鼻位置，从而在口鼻区域形成隔离区，将外界空气完全隔离开来，空气首先经过隔离区域，在污染物被充分吸附之后，才能进入人体，从而起到较好的个人防护效果。

3.5  转载点防尘

一般来说，在掘进工作面打桩机卸杆槽、胶带输送机以及刮板输送机机关部位都是较容易产生粉尘的位置，从了让这些位置的粉尘量得到降低，可以在所有的部位站都设置转载喷雾设备，当前应用的刮板输送机以及胶带运输机设备的机头部位都装有防尘棚，价码可以在一定程度上抑制粉尘的扩散，经由喷雾的方式来降尘。在这个过程中水的作用至关重要，为了能够确保喷水量，一般可在运输机设备的多个部位都安装振动喷雾。这样一来，就要吧在煤矸量处于特定区间时，就可以与微振动喷雾感应器设备相接解，从而驱动其自动进行洒水降尘。在煤矸量不断减少的情况下，就可以逐渐关闭喷雾系统。

3.6 巷道防尘

在采取上述措施的基础上，虽然可让绝大多数的粉尘都随空气流动而飘走，但是其中可能留有一部分微笑的粉尘颗粒。为了能够捕捉这些粉尘颗粒，就需要在回风巷道当中设置捕尘帘，这些捕尘帘可以捕捉微小粉尘，粉尘飘逸的过程中，就会被捕尘帘捕获。在捕尘帘后方可设置喷雾设备，这样就可以和捕尘帘一同起到捕尘除尘的效果。

3.7  保持通风

在保持通风方面，需要做好以下三点：第一，合理控制风量，结合能源企业作业的实际需求，可以合理控制风速风量，一排除有害气体和粉尘悬浮物，但需要对风量进行严格控制，如果风量过小反而会导致粉尘聚集，如果风量过大，则会导致粉尘过度飘散；第二，需要布置防尘网和喷雾设备，可以将防尘网装设于掘进机组设备上，这样就可以让捕尘网随掘进机共同移动，从而避免频繁移动捕尘网，在捕尘网的选型上，一般可采用帘式布网，从而为通行提供便利。在喷雾器的选择上，可选用喷嘴，其雾化效果较好；最后，喷雾可以和皮带联动，应用皮带传动的方式来触发联动机平台，来启动粉尘降尘设施，共同达到防尘效果。举例来说，可以应用风筒，来实现控风控尘效果，通过侧面开口的方式来分风，实现更加简便的操作。另外，为了适应掘进需求，还可以应用单轨吊设计，来设计划归，和风筒共同作用，随着掘进工作面的迁移即可共同移动，操作较为简单。如图2所示，为风筒结构示意图。

图2  风筒结构示意图

4  总结

随着我国对能源的需求量不断走高，能源企业量也在逐年攀升，为了保障职工的身体健康和能源企业的有序发展，就需要对粉尘防治工作给与足够的重视。近年来技术的发展和革新一方面对粉尘的防治提供了新的机遇，另一方面则提出了新的要求。这就需要结合矿井生产的实际情况，对管理制度进行完善，并且不断提出可行的技术措施，探索出一套行之有效的综合防尘技术体系，推进粉尘防治技术的发展进步。

参考文献

[1] 宋永刚,豆小勤.煤矿粉尘危害及综合防尘技术探讨[J].煤,2020,29(10):74-76.

[2] 刘曙杰.综合防尘技术在煤矿综掘工作面中的应用研究[J].智能城市,2019,5(18):151-152.

来源：化学工程与装备-官方网站-创刊于1972    2022年第7期  在线投稿  >>