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掘进工作面中的粉尘分布在掘进工作面范围内，且长期以悬浮状的微小颗粒存在，这些颗粒飞扬在整个工作面中，严重污染了井下空气，不仅危及作业人员的身体健康，还使井下视觉能见度降低，影响作业的正常进行，而且井下作业事故发生率不断提高。在煤炭行业中，因尘肺病死亡的病人逐年增多，国家每年用于该疾病救治的医疗费用超过几十亿元，对国家和煤矿生产产生了严重的影响。而导致这一现象出现的主要原因就是粉尘，煤矿粉尘是当前煤矿行业发展过程中急需解决的重要问题。 图像识别1煤矿掘进工作面粉尘性质及其危害
1.1性质1.1.1粒径
粉尘颗粒呈不规则形状，一般以几何当径量来描述粉尘粒径，根据粒径对粉尘进行分类。研究发现，随着风流，粉尘会发生向前或横向的扩散运动。在风流中，超过40μm 的粗尘会加速下沉，10~40μm 的细
尘会等速沉降，0.25~10.00μm 的微尘极易在巷道呼吸带部位呈悬浮漂移状态[1]。1.1.2分散度
粉尘的数量分散度表示在各当量静区间粒径所占的百分比。粉尘的质量分散度表示了在各当量径区间中质量所占的百分比。通常情况下，粉尘分散度越大，细微粉尘所占比例就越大，表示粉尘治理难度越大，对人体产生的危害也就越大。1.1.3浓度
粉尘浓度作为衡量作业环境的主要指标之一，其主
要应用质量法进行计算，也就是单位体积内的粉尘质量。1.1.4黏附性
粉尘的黏附性与其形状、粒径、含水量、环境温度、风速和运动性质相关。除尘降尘考虑的主要因素之一就是粉尘的黏附性，根据液体与颗粒之间的黏附性特征实现降尘防尘[2]。1.1.5湿润性 粉尘湿润性是湿式除尘主要考虑的因素。粉尘颗粒大且湿润性好则易被水附着，进而实现降尘。根据该特性可以将粉尘分为亲水性和疏水性2种，不同类型的粉尘，所采取的降尘除尘措施不同。亲水性粉尘可以采用湿式除尘降尘措施，疏水性粉尘可以采用高压喷雾与表面活性剂相结合的方法使粉尘表面张力改变，进而达到降尘除尘的效果。1.2危害红外线烘干
煤矿掘进工作面在进行凿岩、爆破、支护、喷浆和矸石装运等作业时会产生大量粉尘，有些粉尘粒径比较大会直接沉降下来，而有些粉尘粒径比较小会悬浮在空中被吸入到人的肺部，这种粉尘被称为呼
吸性粉尘。如果粉尘中含有的SiO 2超过10%，这种粉尘就被称为矽尘，对人的危害极大。而在煤矿掘进作业中，岩石粉碎的过程中会产生大量的SiO 2，其悬浮在空中，人体吸入后会受到严重损伤，危及身体健康。对此，煤矿企业必须要重视掘进工作面的防尘工作。
2
煤矿掘进工作面粉尘产生的原因
2.1
自然原因
煤矿掘进工作面产生粉尘的自然原因有以下3点：a)地质构造。若是该地区地质构造被破坏，便会出现比较丰富的断层等地质形态，煤矿发育呈破碎状态，粉尘相对较多。b)煤层赋存深度。在同一开采情况下，
收稿日期：2020-07-28
作者简介：秦伟，1983年生，男，山西太原人，2008年毕业于山西大同大学土木工程专业，工程师。
蚊帐 圆顶煤矿掘进工作面综合防尘技术研究与应用
秦
伟
（山西大地民基生态环境股份有限公司，山西太原030000）
摘要：煤层在采落和破碎过程中会产生大量的煤尘。就煤矿掘进工作面综合防尘技术展开研究，简要阐述了粉尘性
质及其危害，并对粉尘产生原因进行分析，最后就掘进工作面的实际工作情况提出了综合防尘技术。关键词：煤矿；掘进工作面；综合防尘技术；粉尘中图分类号：TD714+.4文献标识码：A 文章编号：2095-0802-(2021)01-0168-03
Study and Application of Comprehensive Dust Prevention Technology in Coal Mine Driving Face
QIN Wei
(Shanxi Dadi Minji Eco-environment Co.,Ltd.,Taiyuan 030000,Shanxi,China)静态管理
Abstract:A large amount of coal dust will be produced in the process of mining and crushing of coal s
eams.This paper carried out a study on the comprehensive dust prevention technology of the coal mine driving face,briefly described the characteristics of dust and its hazards,and analyzed the causes of dust production.Finally,it put forward the comprehensive dust prevention tech-nology based on the actual working situation of the driving face.
Key words:coal mine;driving face;comprehensive dust prevention technology;
dust
（总第184期）实践运用
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2021年第1期2021年1月储存越深的煤层产生的粉尘量越多，急倾斜煤层产生
的粉尘量相对于缓倾斜煤层而言要多。c)煤岩的物理
性。煤岩的物理性影响着煤矿掘进工作中粉尘的产生
量。含水量少、结构疏松、节理发育性质的煤岩在开
采过程中会产生大量的粉尘[3]。
2.2人为原因
煤矿掘进工作面产生粉尘的人为原因包括以下几
点：a)开采方式。挖掘煤矿时，开采方式不同，粉尘
产生量也有所不同。如果急倾斜煤层使用倒台台阶法
采煤，会产生更多的粉尘。b)开采强度。开采作业强
度大，掘进速度就会越快，采煤量会随之增加，但是也会导致粉尘量大大增多。同时，受风速的影响，会导致井下的粉尘浓度迅速增大。c)开采深度。开采技术发展导致开采深度加大，井下温度会随之上升，煤矿内部的含水量会逐渐下降，煤岩越发干燥，开采过程中的粉尘量也会增加。d)通风。矿井内风量少，风速小，无法将空气中悬浮的粉尘迅速排出矿井，若想达到降尘的目的，风速需要保持在1.2~1.6m/s。e)机械化。随着煤矿开采计划的不断变化，煤岩破损程度越发严重，粉尘产生量也随之增多。
3煤矿掘进工作面综合防尘技术的应用
3.1湿式打眼降尘
在煤矿掘进工作面，应用湿式打眼方式降尘，利用供水管路将一定压力的水由钻具传输到钻孔孔底，将钻孔中的岩粉打湿并冲洗掉，使其能够变为浆液从钻孔流出，以减少打眼时产生的粉尘量。在煤矿掘进作业中，应用湿式打眼方法，相较于干式打眼方法所产生的粉尘量要少98%，能够有效起到降尘的作用[4]。
3.2爆破作业降尘
在掘进工作面周边放置水针和放炮前，需要将水泡泥灌好，同时采用水泡泥定炮。水泡泥袋作为放炮除尘和防电专用品，在桶状聚乙烯塑料袋中注入水，之后密封住，长度为2.5~3.0cm，直径相较于炮眼直径要小。这主要是为了封口，且在爆炸时使水泡泥能够同时爆炸，这时水会呈雾状分散在空气中，达到除尘降尘的目的。爆炸后，在爆炸气体作用下，水泥炮中的水会形成水雾，起到除尘降尘、吸收有害气体的作用，而且还可以改善井下作业环境。根据实测得到，水炮泥能够使粉尘的质量分数下降50%，并减少35%和45%的CO2和NO2。
其次，采用放炮喷雾。在耙装机东面设置第1道水幕，与迎头相距50m后实现联动，在1000m的回风流范围内，设置2道全断面的净化水幕，第2道水幕是红外线自动喷雾，同时安装了捕尘帘[5]。在与掘进工作面相距50m区域内设置1道能够全面覆盖的水幕，在联炮后，放炮员会向外铺设母线，此时将喷
雾开启进行放炮，在炮烟散尽后，将喷雾关闭。
工作面自动喷雾装置要进行联动控制，具体布置如图1所示。3.3喷浆作业降尘
在喷浆机处安装除尘风机，除尘风机包括进风道、除尘器和电动机、出风道等部分。叶轮调速旋转会产生大量的旋转气流，这些气流会将空气中的粉尘与水雾雾力之间的冲突强化，使两者能够充分融合，构成含尘液滴。旋转气流所产生的离心力会使含尘液滴被抛到内筒上，之后经由孔洞进入夹层空腔中，之后落进积水盒中，最后被排出，达到防尘降尘、净化空气的目的。
3.4个人防尘
个体防护就是利用所佩戴的各种防护面具减少人体吸入的粉尘。该防护措施是最后一步。尽管井下掘进生产环节中应用了各种防尘措施，但无法完全与粉尘隔离，井下空气中仍然含有少量的粉尘。对此，井下作业人员必须要做好个人防护措施，以此作为人体保护的最后关卡。现阶段，人体防护的有效方法就是作业人员佩戴具有隔尘防尘效果的防尘口罩。防尘口罩能够对各种颗粒物起到防护作用，口罩本身是由防颗粒物过滤材料所制成的，比如普通口罩一般固定在头部，在人的口鼻区域形成隔离区，将口鼻与外界空气隔开，人在呼吸时污染空气会先通过口罩之后，经过口罩过滤进入人体，能够起到个人防护的作用。
3.5转载点防尘
掘进工作面中的打桩机卸杆槽、胶带输送机机头和刮板输送机机头等部位运行时都会产生粉尘。为了使这些部位的粉尘量减少，在每个部位都设置了转载喷雾，现在刮板输送机和胶带运输机的机头分别设置了防尘棚，这样能够使粉尘在固定区域内呈现局部扩散的状态，进而使粉尘得到有效控制，加大喷雾降尘效果，甚至消除这些部位所产生的粉尘[6]。为了能够使运输系统中的水分得到有效控制，在胶带运输机运输过程中各个部位设置振动喷雾，当煤矸量处于一定范围时，与微振动喷雾感应器接触后，喷雾将自动进行洒水降尘工作。随着煤矸量的减少，喷雾系统将自动关闭。
3.6巷道防尘
采取上述措施，虽然粉尘会随着风流逐渐飘走，但是其中仍然存在一些微小粉尘。为了使这些微小粉尘能够被有效捕捉，需要在工作面的回风巷道中设置具有微小粉尘捕捉作用的捕尘帘，顺着风流方向，粉尘会逐渐飘进捕尘帘中。捕尘帘后方会设置喷雾，喷雾图1综掘工作面防尘装备设施布置
控尘风筒
距迎头不超过50m
综掘机内喷雾
保安接线排
综掘机外喷雾
转载点喷雾底皮带喷雾
机载式
增压泵
除尘风机每500~800m设1道自动喷雾
底皮带自动喷雾
每300~500m设1道
距迎头5m设2道净化水幕
2道净化水幕间距不小于20m
掘进正压通风风筒
综掘运输皮带防
尘
罩
主
运
输
皮
带
秦伟：煤矿掘进工作面综合防尘技术研究与应用
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节能知识
（上接67页）
c)比较表3和表4可看出在其他参数不变的情况下，将上二次风门开度开大至80%，这时下二次风量减小，上二次风量增加，分离器入口烟温略微上涨，平均O2体积分数1.8%，NO x排放值从35mg/m3涨至38mg/m3。
d)比较表4和表5、图2可看出在其他参数不变的情况下，增加二次风量，当平均O2体积分数超过2%时，NO x排放值上涨很快，平均O2体积分数达到2.5%时，NO x排放值持续上涨，当NO x排放值超过50mg/m3就开始减小二次风量至原来值，这时NO x值持续上涨至58mg/m3后才开始下降，最后下降回原来的排放值38mg/m3。随后再次增加O2体积分数都出现了同样的情况。
4结语
NO x的排放值变化与一二次风的配比没有关系，只与分离器入口烟温有关，控制分离器入口烟温是提高脱硝效率的主要手段。当一二次风量的配比能保障分离器入口烟温在最佳反应温度范围内时，增加和减小一二次风量对NO x的影响几乎没有。故在此范围内可适当减小一次风量来达到降低厂用电量的
目的。
当一二次风量的配比使床温发生了较大的变化，引起分离器入口烟温也发生了变化，脱离了最佳的反应温度，这时将引起NO x的变化，从而引起了NH3·H2O耗量的增加。
不同负荷下在满足烟温的前提下将平均O2体积分数降低至1.8%左右后可以降低NO x的排放值，这将大量节省NH3·H2O用量，为公司带来良好的经济收益，特别是低负荷阶段。通过实验比较，平均O2体积分数最好控制在1.8%左右，最大不超2.0%。这时的NO x排放值不会大幅波动，也是最经济的状态，这与传统意义上的锅炉保障O2体积分数在2.5%左右相违背，在当前严格要求环保参数的背景下，可以优先考虑降低O2体积分数来降低环保排放值。
将锅炉剩余平均O2体积分数控制在1.8%左右，也是保持炉膛燃烧长期处于一个欠氧燃烧状态，可以很好地保障NO x生成处于还原状态，有效限制了NO x的原始生成量，从而减少对NH3·H2O的消耗，带来良好的经济效益。
（责任编辑：高志凤）
开启后，顺着风流方向，粉尘会逐渐飘向捕尘帘，进而实现湿式捕尘除尘。
3.7通风防尘
a)合理调整风量。根据井下作业的实际情况，对风速和风量进行适当调整，将有害气体和粉尘悬浮物排除掉。在排除有害气体和悬浮粉尘时，需要选择好风量。若风量过小，会导致粉尘聚集；若风量过大，会导致粉尘飞扬。b)布设喷雾和防尘网。防尘网被固定在掘进机组上，能够使捕尘网和掘进机同步移动，进而减少捕尘网的维护工作量。捕尘网下为帘式布网，主要用于通行。喷嘴雾化效果相对较好，捕尘断面也比较大，降尘效果比较好。c)通过皮带转动喷雾技术，采用皮带传动触发联动机平台，将各种粉尘降尘设施启动，起到防尘作用。例如：可以采用控风控尘技术，利用风筒，通过侧面开口达到分风目的，操作简便。
除此之外，为了满足工作面的掘进要求，凭借单轨吊设计轻质吊滑轨，并与整流风筒、腹壁风筒、风筒储存器和调风阀门等构成掘进工作面控尘设备，定期前移，操作简便。
4结语
随着煤炭行业的迅速发展，中国煤炭开采掘进工艺逐渐朝着高产化和集约化的方向发展。凭借综合掘
进机速度和距离、单位产量等方面的不断优化，煤矿开采效率逐渐提高，煤矿作业量逐渐增大，随之而来的工作面粉尘量也逐渐增加，不仅影响了井下作业，同时也导致职业病发生率越来越高。对此，必须要在工作面做好防尘除尘工作。通过对防尘方法的了解，能够为掘进工作面综合防尘工作的顺利进行提供帮助，有利于改善煤矿工作面工作人员的作业环境，降低职业病发生率，提高工作人员的生
活质量，对于煤矿企业的社会、经济及生态效益提升都有一定的促进作用。参考文献：
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［2］张晓俊.东曲煤矿综采工作面综合防尘、防灭火技术应用［J］.
煤炭与化工，2018，41(11)：107-109.
留言板制作［3］常华.综采放顶煤工作面综合防尘技术应用研究［J］.江西煤炭科技，2019(1)：25-26.
［4］李伟.恒晋煤业综合防尘技术研究与应用［J］.科技创新与应用，2020(6)：165-166.
［5］王毅.掘进工作面综合防尘技术研究［J］.黑龙江科技信息，2017(9)：67.
［6］陈鹏辉.综采工作面综合防尘技术研究与应用［J］.现代矿业，2019(5)：245-248.
（责任编辑：白洁）
美国垃圾焚烧处理现状
在美国，垃圾焚烧在垃圾处理系统中一直占有一席之地，美国全国垃圾焚烧处理率一直在14%左右。
2007年，美国共有87座垃圾焚烧发电（供热）厂，分布在26个州，焚烧炉共220台，总规模93943t/d，共处理垃圾2.870×107t，装机总容量为2720MW，年发电量为1.70×109kW·h。美国的垃圾焚烧处理能力是中国的2倍，集中在东北部经济发达地区。
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