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山西潞安集團司馬煤業(yè)有限公司位于山西省長治市西南部，距離市區(qū)11公里，是山西潞安集團的一個新建礦井。司馬礦井設(shè)計生產(chǎn)能力150萬噸/年，井田面積29.494km2，可采儲量96.56Mt，服務(wù)年限50年，煤質(zhì)為易選的瘦煤、貧瘦煤，是國內(nèi)外市場緊缺的優(yōu)質(zhì)煉焦配煤和優(yōu)質(zhì)動力用煤，公司現(xiàn)采3#煤層，煤塵經(jīng)鑒定具有爆炸性。采煤工作面采用綜合機械化低位放頂煤回采工藝。在礦井使用高產(chǎn)高效技術(shù)生產(chǎn)的同時，采煤工作面高濃度煤塵對作業(yè)人員的身體健康和煤礦安全生產(chǎn)造成了嚴重的威脅。礦井煤塵的危害性主要表現(xiàn)在引起工人患塵肺病、發(fā)生煤塵爆炸事故、影響作業(yè)安全和危害礦區(qū)周圍的生態(tài)環(huán)境等多方面。其中采煤工作面產(chǎn)生的浮游煤塵量占礦井浮游煤塵總量的45％～80％，因此采煤工作面的防塵工作更是重中之重。
綜放工作面有三個主要塵源：一是采煤機割煤時產(chǎn)生大量煤塵，二是液壓支架的降柱、移架和放頂產(chǎn)生很多煤塵，三是運輸過程中產(chǎn)生的煤塵。針對這些塵源，我公司對1106綜放工作面應(yīng)采取了如下綜合防塵措施進行治理：
一、煤層預注水濕潤煤體防塵技術(shù)
回采前預先注水濕潤煤體，是采煤工作面防塵的基礎(chǔ)，是降低煤層開采時煤塵產(chǎn)生量最有效的方法，是實現(xiàn)預防為主、本質(zhì)治理煤塵的有效途徑。煤層注水是將水注入即將回采的煤層中，使之沿著煤的裂隙包圍被分割的煤體，并借助于在煤的孔隙中形成的毛細管壓力及水的重力作用向煤體內(nèi)部滲透，增加煤層水分，濕潤煤體以及煤體裂隙中的原生煤塵，在煤體破碎時減少煤塵的生成和飛揚。煤層注水防塵就是通過提高煤的水分含量，達到降低煤體產(chǎn)塵能力的目的。
我公司近幾年一直采用采煤工作面預注水方法進行降塵，為保證煤層注水工作不影響工作面的正?；夭珊兔簩幼⑺男Ч?，選擇長鉆孔煤層注水方法進行工作面注水。在工作面風巷和運巷靠煤墻分別打平行于工作面且超前工作面50m的雙向注水鉆孔。依據(jù)封孔器的尺寸大小和鉆機的主要技術(shù)參數(shù)鉆孔直徑定為42mm。鉆孔長度的選擇應(yīng)考慮煤層透水性、工作面長度、鉆機性能等因素，雙向布置鉆孔時，鉆孔長度應(yīng)按公式計算：
Lk=Lg/2－M
式中Lk為鉆孔長度（m），
Lg為工作面長度（m），
M為與煤層透水性等有關(guān)的系數(shù)，取15m。
根據(jù)煤層透水性、煤層厚度、鉆孔布置方式以及實際經(jīng)驗確定鉆孔間距為20 m。鉆孔角度與煤層傾角一致，應(yīng)使鉆孔始終保持在煤層內(nèi)，考慮鉆孔下沉，鉆孔選在距底板1.5m以上處開口。
注水時，每次風運巷兩個鉆孔同時注水，由風運兩巷靜壓三通閥門處接出水管，然后在每個孔的注水管路上接流量表、壓力表，最后再接封孔器進水口，水由封孔器出水口流入鉆孔（注水壓力控制在1.6Mpa左右效果較好）。為使煤層達到充分濕潤，注水流量選擇1.2m3/h，計時注水，直到煤壁掛汗或根據(jù)壓力、流量變化情況判斷可停注為止。經(jīng)實踐證明，煤層注水降塵率可達60—70%。
二、機組噴霧降塵
機組噴霧系統(tǒng)分為內(nèi)噴霧和外噴霧兩種噴霧方式。內(nèi)噴霧的噴嘴安在滾筒上，外噴霧的噴嘴安裝在截割部箱體和搖臂上。機組噴霧用水采用井下噴霧泵站供水。機組噴嘴噴霧壓力要達到2.0Mpa—8.0Mpa，噴霧的有效射程要大于等于2.0m，霧流的霧化粒度要小于等于150%u3BCm。機組噴霧利用噴嘴把壓力水高度擴散，使其霧化，形成水幕，將煤塵攔截、凝結(jié)并使其沉降，并具有沖淡瓦斯、冷卻截齒、濕潤煤體和防止截割火花等作用。
三、采煤機負壓二次降塵
采煤機割煤和裝煤會產(chǎn)生大量的煤塵，再加上產(chǎn)塵點處在工作面的主風流中，煤塵極易擴散，不僅嚴重惡化作業(yè)環(huán)境，而且損害作業(yè)人員的身心健康。采煤機上使用的防塵措施主要是內(nèi)、外噴霧，雖然噴霧水采用的是井下噴霧泵站供水，但是常常出現(xiàn)噴霧泵流量不足、噴霧泵壓力不高等問題，再加上采煤機割煤時內(nèi)、外噴霧噴嘴容易堵塞，噴霧效果極不理想，很難達到割煤時控制煤塵擴散的效果。由于現(xiàn)場條件下，采煤機的內(nèi)、外噴霧系統(tǒng)無法進行大的改造，因此為了改善作業(yè)人員的作業(yè)環(huán)境，減小煤塵對作業(yè)人員身心健康的損害，我們決定在1106工作面采煤機上加裝負壓二次降塵器。
采煤機負壓二次降塵器主要由高壓水泵、供水自動控制水箱、負壓二次降塵裝置及高壓管路等組成。采煤機負壓二次降塵器，利用設(shè)置在工作面運巷由高壓水泵、供水自動控制水箱組成的高壓泵站，將低壓水轉(zhuǎn)化成高壓水并通過沿運巷至工作面敷設(shè)的高壓管路輸送到布置在采煤機兩端頭上的負壓二次降塵裝置；負壓二次降塵裝置將供給的高壓水，轉(zhuǎn)化成控制采煤機滾筒割煤產(chǎn)塵源向外擴散的汽霧屏障和局部含塵風流凈化除塵系統(tǒng)，實現(xiàn)對采煤機割煤產(chǎn)塵的就地凈化、阻止和減少煤塵向外擴散。
1106作面的采煤機裝上負壓二次降塵器后，運行狀況良好，具有較好的降塵效果，工作面粉塵濃度大幅度降低，明顯改善了采煤工作面的作業(yè)環(huán)境，減小了煤塵對作業(yè)人員身心健康的危害。

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