综采工作面割煤时煤尘污染状况的现场实测研究* (2009年)

在对平沟煤矿综采工作面采煤机割煤时煤尘浓度和分散度现场实测和分析的基础上，得出了综采工作面采煤机割煤时煤尘的污染特征．在一定风速条件下采煤机割煤时，距底板和煤壁较近处煤尘的总粉尘浓度沿程分布曲线出现2个极大值，然后随着煤尘运移距离的增加，煤尘的总粉尘浓度沿程分布曲线趋向子1个稳定值；距顶板和液压支架较近处煤尘的总粉尘浓度沿程分布曲线仅出现1个极大值，然后随着煤尘运移距离的增加，煤尘的总粉尘浓度沿程分布曲线也趋于1个稳定值． ### 综采工作面割煤时煤尘污染状况的现场实测研究 #### 研究背景 在煤矿开采过程中，综采工作面产生的煤尘不仅对人体健康构成严重威胁（如尘肺病），而且在一定条件下还可能引发煤尘爆炸等重大安全事故。据统计，综采工作面的产尘量占整个矿井产尘量的60%左右。因此，对综采工作面割煤过程中煤尘的浓度及其变化规律进行深入研究具有重要意义。 #### 主要研究内容 本研究主要通过现场实测方法，在平沟煤矿综采工作面进行了采煤机割煤时煤尘浓度和分散度的变化情况监测，并对其污染特征进行了详细分析。 #### 煤尘污染特征 1. **不同位置的煤尘浓度变化**： - 当采煤机在一定风速条件下工作时，位于底板和煤壁附近的煤尘总粉尘浓度沿程分布曲线会出现两个极大值。 - 随着煤尘运移距离的增加，该区域的煤尘总粉尘浓度沿程分布曲线会逐渐趋向于一个稳定值。 - 在顶板和液压支架附近的位置，煤尘总粉尘浓度沿程分布曲线则只会显示出一个极大值，随后也趋于稳定。 2. **煤尘浓度沿程分布规律**： - 煤尘浓度的变化呈现出先快速增大至极大值，之后逐渐减小直至达到稳定状态的特点。 - 这种规律在综采工作面割煤、移架以及放顶时都表现出一致性。 3. **影响因素**： - 工作面的风速是影响煤尘运动的主要因素之一。 - 煤尘从滚筒产生后，一部分随风流运动，同时也会发生横向随机扩散。但并非所有煤尘都能扩散到人行道一侧，更多煤尘会沿着煤壁附近的机道一侧移动。 - 通常情况下，底部的煤尘浓度要比顶部的大。 #### 现场实测方法 1. **仪器与材料**： - 使用了nCCZ-1000C GH1001直读式粉尘浓度测量仪进行采样。 - 采用直径为40mm的过氯乙烯纤维滤膜进行过滤。 - 滤膜干燥剂为硅胶。 2. **测定步骤**： - 准备采样点：根据现场实际情况选择合适的采样位置。 - 安装仪器：将测量仪安装在采样点，确保仪器正常运行。 - 调整参数：设置合适的采样时间和采样流量（10-40L/min）。 - 进行采样：采样时间至少10分钟，采气量不少于0.2立方米，滤膜质量增量应在1.0-10.0mg之间。 - 数据记录与处理：采集完成后，对数据进行整理分析，得出煤尘浓度的变化规律。 #### 结论与建议 通过对平沟煤矿综采工作面采煤机割煤过程中的煤尘浓度和分散度的现场实测与分析，本研究揭示了综采工作面煤尘污染的基本特征。这些发现对于指导煤矿安全生产、采取有效防尘措施具有重要的理论和实践意义。未来的研究可以进一步探讨如何通过改进通风系统或采用新型降尘技术来降低综采工作面的煤尘浓度，从而减少对环境的影响并保障工人的健康。 ### 总结 综采工作面割煤过程中煤尘的浓度及其变化规律是煤矿安全生产的重要考量因素。通过对平沟煤矿的实地监测，本文揭示了煤尘在不同位置的浓度变化特点，为后续的防尘措施提供了科学依据。未来还需要结合更多的技术手段，不断优化矿井内的通风系统和降尘策略，以实现更高效的安全管理和环境保护。