在煤礦安全生產(chǎn)與職業(yè)健康管理中,粉塵治理始終是重中之重,尤其是在高風(fēng)險(xiǎn)的掘進(jìn)作業(yè)迎頭。陜煤集團(tuán)陜北礦業(yè)涌鑫公司(以下簡稱“涌鑫公司”)作為現(xiàn)代化煤炭生產(chǎn)企業(yè),積極響應(yīng)國家綠色礦山建設(shè)與職業(yè)健康防護(hù)號召,在掘進(jìn)工作面創(chuàng)新引入并應(yīng)用了高效過濾棉粉塵治理設(shè)備,為礦井粉塵防治工作樹立了典范。
一、 掘進(jìn)迎頭粉塵治理的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)
煤礦掘進(jìn)迎頭是產(chǎn)生粉塵最集中、濃度最高的區(qū)域之一。打眼、爆破、裝載、運(yùn)輸?shù)裙ば蚨紩a(chǎn)生大量呼吸性粉塵,其主要成分二氧化硅(矽塵)對礦工健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅,長期吸入可導(dǎo)致塵肺病。高濃度粉塵還會降低能見度,增加機(jī)械故障和安全事故風(fēng)險(xiǎn)。傳統(tǒng)的噴霧灑水降塵方式雖有一定效果,但對微細(xì)粉塵的捕捉能力有限,且可能增加巷道濕度,影響作業(yè)環(huán)境。
二、 過濾棉粉塵治理設(shè)備的技術(shù)原理與特點(diǎn)
涌鑫公司所采用的過濾棉粉塵治理設(shè)備,核心在于其高效物理過濾機(jī)制。該設(shè)備通常作為局部通風(fēng)除塵系統(tǒng)或干式除塵器(如濾筒除塵器)的關(guān)鍵組成部分。其工作原理如下:
- 捕集與引導(dǎo):通過靠近塵源的吸塵罩或附壁風(fēng)筒,將掘進(jìn)迎頭產(chǎn)生的含塵氣流有效捕集并引導(dǎo)至除塵主機(jī)。
- 高效過濾:含塵氣流進(jìn)入設(shè)備后,經(jīng)過特制的高效過濾棉層。這種過濾棉由多層超細(xì)纖維構(gòu)成,纖維間形成密集的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),能通過攔截、慣性碰撞、擴(kuò)散效應(yīng)等多種方式,對粒徑微米級(尤其是PM2.5及以下)的呼吸性粉塵實(shí)現(xiàn)高效截留,過濾效率通常可達(dá)99%以上。
- 凈化排放:經(jīng)過過濾的潔凈空氣通過風(fēng)機(jī)排回巷道或直接排出,大幅降低了作業(yè)區(qū)域的空氣含塵濃度。
- 清灰與維護(hù):設(shè)備配備自動或手動清灰裝置(如脈沖噴吹),定期清除附著在過濾棉上的積塵,保持過濾效能。過濾棉本身可定期更換,維護(hù)便捷。
該技術(shù)的主要特點(diǎn)包括:
- 高效精準(zhǔn):針對呼吸性粉塵去除率極高,從源頭控制健康危害。
- 干式作業(yè):無需大量用水,避免了濕式除塵帶來的積水、泥漿處理問題,保持了巷道相對干燥。
- 適應(yīng)性強(qiáng):設(shè)備可靈活配置,適應(yīng)不同斷面、不同進(jìn)度的掘進(jìn)工作面。
- 節(jié)能環(huán)保:凈化后的空氣可循環(huán)利用,減少了通風(fēng)能耗;收集的煤塵可考慮回收利用,符合資源化理念。
三、 涌鑫公司的實(shí)踐應(yīng)用與綜合管理
涌鑫公司將過濾棉粉塵治理設(shè)備納入掘進(jìn)工作面的標(biāo)準(zhǔn)化配置,并形成了一套行之有效的應(yīng)用管理體系:
- 合理選型與布置:根據(jù)掘進(jìn)機(jī)型號、巷道斷面、預(yù)計(jì)產(chǎn)塵量等參數(shù),科學(xué)選擇除塵設(shè)備的功率、風(fēng)量和過濾面積,并將吸塵罩或抽塵口盡可能靠近掘進(jìn)機(jī)截割頭等最大塵源點(diǎn)。
- 系統(tǒng)集成與聯(lián)動:將除塵設(shè)備與掘進(jìn)機(jī)、局部通風(fēng)機(jī)、風(fēng)水管路等進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)和聯(lián)動控制,確保除塵系統(tǒng)與生產(chǎn)作業(yè)同步高效運(yùn)行。
- 嚴(yán)格運(yùn)行維護(hù):制定詳細(xì)的設(shè)備操作規(guī)程和維護(hù)保養(yǎng)制度,定期檢查過濾棉的堵塞情況,及時(shí)進(jìn)行清灰或更換,保證設(shè)備始終處于最佳工作狀態(tài)。建立濾料更換記錄和粉塵濃度監(jiān)測臺賬。
- 效果監(jiān)測與評估:在掘進(jìn)司機(jī)操作位、回風(fēng)側(cè)等關(guān)鍵點(diǎn)安裝粉塵濃度傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測總粉塵和呼吸性粉塵濃度,數(shù)據(jù)接入礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)。定期進(jìn)行效果評估,確保粉塵濃度持續(xù)符合《煤礦安全規(guī)程》及國家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求。
- 人員培訓(xùn)與防護(hù):加強(qiáng)對作業(yè)人員,特別是掘進(jìn)機(jī)司機(jī)和支護(hù)工關(guān)于粉塵危害及新設(shè)備操作、維護(hù)的培訓(xùn)。即使設(shè)備高效運(yùn)行,仍要求人員佩戴合格的防塵口罩,形成“工程防護(hù)+個(gè)體防護(hù)”的雙重保障。
四、 實(shí)施成效與展望
通過系統(tǒng)性應(yīng)用過濾棉粉塵治理設(shè)備,并結(jié)合綜合防塵措施(如煤層注水、凈化水幕等),涌鑫公司掘進(jìn)工作面的粉塵治理取得了顯著成效:
- 健康指標(biāo)改善:作業(yè)場所呼吸性粉塵濃度大幅下降,有效保護(hù)了礦工的職業(yè)健康,為預(yù)防塵肺病奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
- 安全環(huán)境提升:巷道能見度提高,設(shè)備運(yùn)行環(huán)境改善,間接降低了因視線不清導(dǎo)致的安全風(fēng)險(xiǎn)。
- 生產(chǎn)效率促進(jìn):良好的作業(yè)環(huán)境減少了因粉塵影響導(dǎo)致的設(shè)備故障和人員不適停工,保障了掘進(jìn)進(jìn)尺的穩(wěn)步推進(jìn)。
- 管理標(biāo)準(zhǔn)升級:這一實(shí)踐推動了公司粉塵防治工作的精細(xì)化和標(biāo)準(zhǔn)化,提升了整體安全管理水平。
涌鑫公司將繼續(xù)關(guān)注粉塵治理新技術(shù)、新材料的發(fā)展,如探索更長效、自清潔的納米過濾材料,推動除塵設(shè)備的智能化升級(如基于粉塵濃度自動調(diào)節(jié)風(fēng)量),并進(jìn)一步將成功經(jīng)驗(yàn)拓展到采煤工作面等其他產(chǎn)塵環(huán)節(jié),致力于打造更安全、更健康、更綠色的本質(zhì)安全型礦井,為煤炭行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)力量。