mlA矿第三章粉尘

米箩矿一井及选煤厂初步设计安全专篇——第三章粉尘灾害防治71第三章粉尘灾害防治第一节粉尘一、矿尘的危害矿尘的危害主要表现在如下两方面：1、对人体的危害。工人长期吸入矿尘，轻者会引起呼吸道炎症，重者会导致尘肺病、矽肺病、煤肺病等。此外粉尘浓度大，还会影响视线甚至造成视力减退，不利于及时发现事故隐患，从而增加了发生事故的机率。2、燃烧或爆炸。煤尘在一定条件下，可以燃烧或爆炸，危及矿井的安全生产。二、煤尘爆炸性测试结果根据米箩煤矿一采区煤炭资源/储量核实报告，阿戛区的煤层样品（3煤层～30煤层）中岩粉用量45％～65％时，煤粉逆向火焰长度15～74mm，一般为25～35mm，煤层煤尘有爆炸危险。煤尘的爆炸危险性主要与煤的挥发份有关。挥发份高，则爆炸危险性高，反之，则爆炸危险性低，甚至不具爆炸危险性。核实报告提供了26煤和3煤的挥发份为12.8%和14.68%，挥发份较高，本矿井煤尘具有爆炸危险性的结论是可信的。三、粉尘产生特点根据煤矿生产特点，井下产生粉尘的地点主要有：采煤工作面、掘进工作面、煤炭运输转载点等。矿井地面产尘点主要有：煤炭运输转载点和地面储煤场。产生粉尘量的大小与自然因素和生产技术因素均有关系，一般当开采煤层节理发育或采掘工作面进入断层和褶皱发育的地带时，其产尘量一般较大。在生产工艺相近的条件下，急倾斜比缓倾斜煤层、厚煤层比薄煤层产尘量大。就生产技术而言，采煤机械化程度越高产尘量越大。全部陷落采煤法比充填采煤法产尘量大。本矿井开采薄及中厚煤层，机械化开采和掘进，产尘量较大，因此采煤工作面和米箩矿一井及选煤厂初步设计安全专篇——第三章粉尘灾害防治72掘进工作面防尘是矿井防尘的重点。第二节防尘措施一、矿井系统防尘措施根据《煤矿安全规程》的要求，在一井附近山上设置2座300m³地面生产、消防与井下消防洒水合用的高位消防水池（标高约为1117m），其中410m³为消防用水，储存在水池中，并设有平时不得动用的保护措施。井下消防洒水靠静压经枝状管网沿主平硐、副平硐自流至井下，用于井下消防、井下防尘洒水、巷道掘进和锚喷用水以及煤层注水等。局部压力不足时可采用有煤安标志的管道泵增压。井下防尘洒水，主要用于装岩（煤）洒水、爆破喷雾、冲洗岩帮、凿岩机用水、巷道洒水、采煤机内外喷雾水。在凡是可能产生粉尘的地方，如井下采、掘工作面、装车机、胶带输送机、刮板输送机、转载机等的转载点上均设置喷雾防尘装置。在设有供水管道的各条大巷及顺槽每隔100m应设置一个规格为DN25的给水栓；在掘进巷道中：岩巷每100m，煤巷每50m设置一个规格为DN25的给水栓；在转载点等需要冲洗巷道的位置设置一个规格为DN25的给水栓。作业场所空气中粉尘（总粉尘、呼吸性粉尘）浓度应符合安全规程第七百三十九条的规定。二、回采工作面防尘统计表明，工作面最大产尘点为机组割煤，其次为放顶产生的粉尘，因此回采工作面防尘以上述两点作为重点防治对象。工作面采取的主要防尘技术措施除超前动压区长钻孔煤体注水外，主要有采煤机喷雾防尘等。本矿井可采煤层为薄及中厚煤层，设计初步推荐采用长钻孔注水方式，它具有湿润煤体均匀、湿润范围大、对生产干扰小等优点，适用范围是没有或只有较小的断层、煤层埋藏稳定、倾角变化小、煤层孔隙率较大。若部分工作面不符合上述条件，则采用短钻孔注水方式短钻孔注水方式，具有对地质条件及围岩性质等适应性强的优点，在围岩有米箩矿一井及选煤厂初步设计安全专篇——第三章粉尘灾害防治73严重吸水膨胀或地质情况复杂、煤层倾角变化较大、煤层较薄、或煤的孔隙率小于4%、透水性弱时，应考虑采用该方式。工作面采煤机设有内外喷雾装置，内喷雾压力大于2MPa，外喷雾压力大于4MPa，（具体参数待设备定货后表示），无水或喷雾装置损坏时必须停机。采煤工作面安装喷雾装置，放顶时同步喷雾。破碎机安装有防尘罩和喷雾装置。在运输顺槽设置降尘水幕降尘。三、掘进工作面防尘炮掘工作面防尘，要求采取以下主要措施：湿式打眼，锚喷机采用湿式喷浆，放炮使用水炮泥封孔。放炮自动喷雾，并要求放炮前后冲洗巷帮。各掘进工作面防尘配备SCF—7型湿式除尘器。具体措施如下：（1）采用湿式打眼，凿岩机等凿岩机械具有湿式凿岩功能。（2）采用水封爆破和水炮泥。爆破前后冲冼巷道壁，并采用爆破波自动喷雾装置，进行自动喷雾。（3）在装岩机、装煤机安装喷雾器洒水。装岩（煤）前后必须向岩（煤）堆洒水。（4）采用湿式锚杆机打锚杆眼。（5）采用湿式混凝土喷射机。（6）为净化掘进巷道的含尘风流，在局部通风机后方20～30m处、距掘进工作面约150～200m处及约80m左右三处地点设置水幕除尘。（7）掘进工作面局部通风机、混凝土喷射机安装通风除尘器。（8）作业人员必须佩戴防尘保护用品。四、转载运输的防尘（1）装车机、胶带输送机、刮板输送机、转载机等的转载点上均配备喷雾洒水等防尘装置，作业时开启降尘装置。（2）井下消防和防尘洒水采用消防与洒水合一的枝状管网，水源取自2座300m³高位消防水池。在设有供水管道的各条大巷及顺槽每隔100m应设置一个规格为DN25的给水栓；在掘进巷道中：岩巷每100m，煤巷每50m设置一个规格为米箩矿一井及选煤厂初步设计安全专篇——第三章粉尘灾害防治74DN25的给水栓；在转载点等需要冲洗巷道的位置设置一个规格为DN25的给水栓。在采煤工作面进回风顺槽靠近上下出口30m内、掘进工作面距迎头50m内、装煤点下风方向15～25m处、胶带运输机巷道、采区回风巷及承担运煤的进风巷、回风大巷、承担运煤的进风大巷及平硐等处设置一道风流净化水幕。五、防尘供水1、防尘供水水质必须达到以下标准防尘洒水用水水质标准序号项目标准1悬浮物含量不超过30mg/L2悬浮物粒度小于0.3mm3PH值6.5～8.54总大肠菌群每100mL水样中不得检出5粪大肠菌群每100mL水样中不得检出2、防尘供水管路矿井必须建立完善的防尘供水系统，本设计的防尘供水系统与井下消防系统共用一套管路系统，在副斜井、主平硐、采煤工作面顺槽、掘进巷道、转载点、卸载点等处都敷设了消防洒水管路。消防洒水管路沿主平硐（运输机暗斜井）、副斜井送至井下各中部车场、瓦斯底抽巷、顺槽、采掘工作面等各用水地点。副斜井（轨道暗斜井）铺设D133×5消防洒水干管，主平硐（胶带输送机暗斜井）铺设D108×4.5消防洒水干管，回风平硐（暗斜井）、轨道顺槽铺设D89×4消防洒水干管，胶带输送机顺槽铺设D108×4.5消防洒水支管，轨道顺槽铺设D89×4消防洒水支管，底板瓦斯抽放巷铺设D57×3.5消防洒水支管。在设有供水管道的各条中部车场及顺槽每隔100m应设置一个规格为DN25的给水栓；在掘进巷道中：岩巷每100m，煤巷每50m设置一个规格为DN25的给水栓；在转载点等需要冲洗巷道的位置设置一个规格为DN25的给水栓以供清洗巷道用。在暗斜井与井底车场连接处、变电所等机电硐室入口、材料库、爆破材料发放硐室的入口、掘进巷道的迎头、回采工作面进、回风巷口、胶带输送机机头等米箩矿一井及选煤厂初步设计安全专篇——第三章粉尘灾害防治75处附近设置消火栓，在胶带运输机暗斜井每隔50m，在其他巷道每隔100m设消火栓，每个消火栓流量为2.5L/S。六、通风防尘加强通风管理，严格控制风速，风速的大小是影响空气中粉尘浓度的一个重要因素。风速过大，会将堆积煤尘吹起，风速过小，会影响工作面的风量。因此在工作面投产初期，利用通风设施对工作面的风速、风量进行调节，达到合理的风量和风速。七、防止粉尘聚集定期冲冼和清扫巷道，防止粉尘聚集。八、个体防护对接触粉尘多的工种，如锚喷、采掘工人等，要求配备个体防护用具（如防护口罩、过滤式呼吸器等），减少粉尘危害。九、煤层注水防尘1、注水方式选择煤层注水方式有长钻孔注水和短钻孔注水两种方式，长钻孔注水方式具有湿润煤体均匀，湿润范围大，对生产干扰少等优点，适用于断层较少，煤层埋藏稳定、倾角变化小，煤的孔隙率大。短钻孔注水方式具有地质条件及围岩性质等适应性强等优点，尤其是在围岩有严重吸水膨胀性质或地质情况复杂、煤层倾角变化较大、或煤的孔隙率小于4%、透水性弱时，尤为合适。全国许多生产矿井薄煤层注水采用短钻孔注水较多。根据核实报告，初期开采块段为薄及中厚煤层。区内断层较少，煤层倾角较缓。因此，初期暂按长钻孔注水方式设计。由于核实报告未提供有关煤层透水性参数，待生产期间取得有关参数后，可相应调整其煤层注水参数。2、主要注水参数的确定工作面注水参数不仅与煤层赋存条件、工作面参数有关。且与煤层物理性质如空隙率、含水性、硬度也有关系。本矿井核实地质报告缺乏这方面的技术参数，目前仅能参考邻近煤层条件相似的矿区的资料进行煤层注水参数设计。米箩矿一井及选煤厂初步设计安全专篇——第三章粉尘灾害防治76根据收集的资料，附近矿井煤层导水性较差，煤层空隙率为2.48～3.26％，单位吸水量约0.01536cm/MPa.s,属较难注水煤层。根据上述资料，初步确定本矿井各煤层为透水性较差煤层。（1）注水范围针对这种难注水煤层，生产矿井总结出“工作面超前动压区长钻孔双巷静压注水”的方法，即利用工作面超前压力使工作面前方一定宽度的煤体产生较多的次生裂隙的有利时机，在该区域内施行长钻孔注水。这种方法使煤体内水分增加率达到1.8％左右，降尘效率达到81％左右。较成功地解决了极难注水煤层注水难的问题。一般超前矿山压力对沿空侧顺槽的影响范围约50～60m，对实体侧顺槽的影响范围约40～50m，而在距工作面5m内，次生裂隙过于发育，不利于注水。因此确定工作面注水范围为超前工作面40m开始到超前工作面5m止。（2）钻孔布置及钻孔参数按单向钻孔布置，从工作面上顺槽打“下向孔”布置钻孔。①钻孔直径选用53～60mm。②钻孔长度：根据工作面倾斜长度，确定钻孔长度为160m。③钻孔间距：钻孔间距的大小取决于煤层的透水性、煤层厚度及煤层倾角等因素。钻孔间距暂定10～15m。实际通过注水试验由钻孔湿润直径确定。（3）封孔目前常用的封孔方法有水泥封孔和封孔器封孔，在工作面超前压力裂隙带注水，若用水泥砂浆封孔，封孔深度达到20m以上时，效果较好。因此虽然其封孔成本低，但由于封孔深度深，施工难度大，不易保证质量。采用封孔器封孔，封孔深度5～6m即可满足要求，虽然成本稍高，但速度快，占用设备少，可回收重复使用。因此推荐采用封孔器封孔。（4）注水参数①注水压力由于采取动压注水，煤层裂隙较发育，注水阻力小，根据部分矿区经验，一米箩矿一井及选煤厂初步设计安全专篇——第三章粉尘灾害防治77般可采用中压注水，按下式确定：（1.2～1.5）Pw≤Pz≤0.75Pr式中：Pz—煤层注水压力，MPa；Pw—煤层瓦斯压力，MPa；Pr—上覆岩层压力，MPa。设计暂定注水压力3.0～4.0MPa。生产中可视注水效果，再做调整。②注水量单孔注水量按下式计算Q=KLBMγq式中：q--吨煤注水量，取0.018m3/t；L、B、M、γ--分别为钻孔长度、钻孔间距、煤厚和容重。K—系数，取1.1工作面单孔注水量约50.5～75.8m3。根据工作面日进度，工作面日注水量约为81.9m3。3、注水系统及设备选型注水系统：根据上述参数要求，选用动压多孔注水系统。通过分流器（流量调节阀）的自动调节，使各钻孔的注水流量基本相等。总注水量由高压水表测出。钻孔的注水压力，由压力表测出；进入注水系统的水必须是经过过滤而无杂质的清水。注水钻机选型：根据孔深孔径要求，选用2台YZ-200型煤矿井下钻机，最大钻孔深度200m，钻杆直径42mm，开孔直径87mm，终孔直径65mm，电机功率22KW。工作面注水泵站：流量要求Q泵≥Q日/16=5.1m3/h，因此选用MZB-100/150A型煤层注水泵站，额定工作压力15MPa，流量6.0m3/h，电机功率30KW，电压660v。封孔器具：采用SLB—Ⅱ型水泥砂浆封孔泵封孔。其他注水设备、仪表器材有：水量表、压力表、测尘仪和管材、闸门和连接件等。米箩矿一井及选煤厂初步设计安全专篇——第三章粉尘灾害防治78为了提高注水效果，可在