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這是太原科技大學謝建林副教授團隊的成果。龐傑文為第一作者。研究的創新點為：在大采高採煤工作面佈置測點進行粉塵質量濃度和粉塵分散度測定，並分析其濃度及特徵粒徑的分佈規律。這一研究得到了山西省科技攻關資助專案、山西省科技重大專項資助專案及太原科技大學校博士科研啟動基金的資金支援。

大

採高工作面概況

晉城市某礦5301工作面所採煤層為3號煤層，煤層厚度為593～620 m，傾角為15°～30°。

採煤工藝為大采高綜採，平均採高6 m，採煤機前滾筒割頂煤、後滾筒割底煤並裝煤，兩端頭自開缺口斜切進刀，往返一次割兩刀。

經檢驗，煤塵爆炸指數為840%～974%，無煤塵爆炸危險性。

工

作麵粉塵分佈特徵

研究人員根據測量及分析，總結出大采高綜採工作面粉塵分佈的主要特徵如下：

①採煤及移架是工作面的主要塵源，其中移架產塵量最大，佈置在採煤機下風側的粉塵測點呼吸性粉塵質量濃度均高於99 mg/m

3

，全塵質量濃度高於196 mg/m

3

，且移架工及採煤機司機處的呼吸性粉塵遠高於國家規定的呼吸性粉塵質量濃度限值；

②工作面大於10 μm的粉塵分散度大於50%，粉塵粒徑較大；

③採煤工作面工作人員所接觸的粉塵主要以粒徑小於10 μm的粉塵為主，其特徵粒徑

D

3，2

最小，對人體危害較大。

改進後的降塵措施

工作面粉塵的分佈特徵主要與煤層特徵、採煤工序及除塵措施有關。目前煤礦所採用的除塵措施基本完善，也符合煤礦開採的相關規定，但仍不能較好地適應大采高綜采采煤工藝。因此，經過分析，研究人員提出以下改進措施及建議：

①

採用溼潤劑噴霧降塵或磁化水噴霧降塵

。目前測試工作面所採用的主要降塵方式為噴霧降塵，在噴霧水中新增溼潤劑或採用磁化水，可有效降低水的表面張力，提高水的捕塵能力，從而降低大采高綜採工作面的粉塵質量濃度；

②採煤產塵為工作面的主要塵源之一，

在煤壁處架設溼式擋塵簾

，水幕與濾網組成的溼式擋塵簾，由於水的表面張力作用，在濾網上形成水膜，可有效阻隔工作面形成的高濃度粉塵；

③

液壓支架間安裝噴霧引射除塵裝置

。工作時，除塵裝置內部產生負壓，可由側部吸塵口吸入移架產塵，後部吸塵口吸入液壓支架人行道的粉塵，對移架產塵及人行道粉塵具有較好的防治作用；

④

選用合適的噴嘴型號及噴霧壓力

，形成粒徑與工作面粉塵特徵相匹配的噴霧，只有當噴霧粒徑與粉塵粒徑相接近時，除塵效果最佳。

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資訊提供：

朱恩光

編輯整理

：劉暘

稽核

：畢永華

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