1. 粉尘概念

在煤炭开采过程中，对岩石进行切割是必要的操作，同时我国大多数煤矿位于地下，需要工人深入地层进行开采。这些开采活动会产生各种微小颗粒，被统称为煤矿粉尘。煤矿粉尘根据来源可分为岩石微粒和煤微粒，它们是开采过程中最常见的粉尘。另外，根据存在状态，粉尘可以分为悬浮粉尘和沉降粉尘。这两种状态下的粉尘微粒在一定条件下可以相互转化，其粒径大小会随温度、空气湿度等环境因素而改变^[1]。因此，煤矿粉尘是指煤矿开采中产生的各类微小颗粒物，其类型和形态取决于具体的开采条件和环境因素，同时它对作业人员的健康和安全构成一定的威胁。

2. 粉尘危害

粉尘对人体健康具有严重危害，已被广泛认知。当粉尘进入空气后会与有害物质混合，这些有害物质可能来自工业排放、燃烧化石燃料或使用化学物质等过程。人们呼吸这种被污染的空气时，这些有害颗粒会侵入呼吸道防御系统，并伴随有害气体进入肺部。粉尘颗粒会损害肺部的免疫力，导致各种呼吸道感染。长期暴露在这种污染环境中，可能会导致慢性阻塞性肺病、哮喘、肺癌等疾病的发生。此外，如果在吸入粉尘的同时摄入药物或酒精体内可能会产生新的有毒物质，严重时甚至可能导致中毒或癌症^[2]。不同种类的粉尘会对人体造成不同的伤害，例如一些矿物粉尘可能会导致肺纤维化，这是一种肺部组织的硬化和瘢痕形成过程，会导致呼吸困难和肺功能下降。而某些化学粉尘则可能会刺激呼吸道，引发过敏反应或炎症。

3. 矿井粉尘形成原因

在我国煤矿的日常生产过程中，开采作业会产生大量的粉尘，其中综采工作面和掘进工作面是两个主要的积尘区域。在综采工作面进行爆破、割煤、移架、破碎等步骤时，机械设备的强烈碰撞会产生一定的粉尘。特别是爆破、割煤、凿岩这些作业，由于设备冲击力度大，更容易产生大量的细小粉尘。这些粉尘不仅严重污染了工作面的环境，而且对工人的身体健康造成了极大的危害。相比之下，爆破产生的粉尘更为细小且集中。而割煤和凿岩的粉尘颗粒则较为细微。在进行爆破时工人需要适用合适的炸药类型和用量，因为这会直接影响粉尘形成的数量。因此在爆破前，对岩石进行分析了解以便合理使用炸药，最大限度地减少粉尘的产生量是非常必要的。在掘进工作面，机械设备的持续作业也会产生一定的粉尘颗粒，操作人员需要采取有效的措施进行控制^[3]。

4. 矿井防尘方法

为了降低煤矿开采过程中的粉尘量，首先可以采用向煤层注水从而使空气中的粉尘沉降的方法。具体操作方法是使用水利设备将注水管道铺设到通风条件较差的煤矿企业的矿井内。在开采作业前，首先要对煤层上方进行喷水，尽量使煤体保持一定湿度，被水充分包裹，这可以大大减少炮碎煤体时的粉尘产生量。煤层注水技术可以有效提高我国煤矿的防尘降尘效果，降低空气中粉尘浓度。这种技术的原理是利用水对煤体的湿润作用，降低其表面张力，从而减少开采过程中产生的粉尘。当水分充分渗透到煤层中时，煤体变得更加湿润，表面的粉尘也更容易被水吸附和沉降。这样一来，煤矿开采过程中的粉尘量就能够得到有效的降低。由于我国煤矿企业发展时间较短，目前多采用长钻孔注水技术。该技术先用机械设备对煤层进行打眼，然后向回采工作面运输巷和回风巷钻孔。这种技术的优点是可以根据煤层的纹理结构进行钻孔，确保钻孔尺寸和长度符合具体情况，细节也符合煤矿开采的标准。大部分钻孔长度在30-100米之间，这样可以确保注水效果能够覆盖整个煤层，达到更好的防尘降尘效果。通过采用煤层注水技术，不仅可以有效降低煤矿开采过程中的粉尘量，保障作业人员的健康安全，还可以提高煤矿的开采效率和质量。因为湿润的煤体更容易进行开采和运输，而且减少了粉尘对设备的磨损和堵塞等问题。此外，降低粉尘浓度也有利于改善矿井内的空气质量，减少对周边环境的影响。

由于粉尘的来源具有多样性，因此工作面需要采取全面、有针对性的防控措施以确保从源头上解决粉尘问题。企业应针对爆破、割煤等关键环节进行技术创新，以提高煤矿开采的质量。考虑到多数煤矿作业都在井下进行，那里空气流动大，因此环境污染应引起高度重视。对于爆破作业产生的粉尘，可以通过分类使用炸药，根据具体情况选择合适的炸药种类。例如，在爆破前，可以对煤矿进行湿润处理，使空气中的水分吸附粉尘，增加粉尘的质量，减少粉尘的传播。在割煤环节，虽然单位时间的产尘量小于爆破，但持续时间长，累积的产尘量也很大。因此，可以在割煤时增大水分以减少扬尘。同时，还可以在机械周围设置除尘装置控制粉尘的扩散。只有从源头采取多种措施治理粉尘，才能取得明显的治理效果。通过采取全面、有针对性的防控措施、针对关键环节进行技术创新、增加水分减少扬尘、设置除尘装置控制粉尘扩散等多种手段，才能有效地从源头上解决粉尘问题，提高煤矿开采的质量。

炮采防尘技术在粉尘爆炸指数较高的煤层开采中应用较多，相比其他措施具有明显优势。该技术的核心是在爆破时在炮眼附近预留空间并放置含水容，当爆炸发生时煤体与旁边的防水装置同时遇热产生爆炸，水汽蒸发粘结空气中的粉尘从而降低粉尘浓度。这种技术的操作需要严格遵守爆破原则不能随意在煤矿区域放置炸药，否则将危及作业人员的安全。在使用炮采防尘技术时需要充分考虑煤层的具体状况，包括粉尘爆炸指数、煤层的物理性质等，以便合理配置炸药位置和含水容器的数量和位置。炮采防尘技术的优势在于其简单易行、效果显著。这项技术只需在原有的爆破过程中增加一些简单的操作步骤，无需额外的设备和人力投入却能有效地降低粉尘浓度并保护作业人员的身体健康。

5. 矿井降尘策略

煤矿在开采和运输过程中会产生大量的粉尘，在运输巷和转载点由于粉尘浓度较高，防尘措施需要特别关注。对于运输途中的粉尘，一种有效的降尘方法是采用自动喷雾装置。这种装置操作方便、反应迅速、降尘效果显著，能够迅速降低空气中粉尘的浓度。同时自动喷雾装置还能够根据现场环境自动调节喷洒量，确保在各种情况下都能达到最佳的降尘效果。除了自动喷雾装置企业还可以在运输系统中设置传感器和防尘水幕等设备，进一步完善防尘系统。传感器能够实时监测空气中的粉尘浓度，一旦发现浓度过高就会自动发出防护信号，控制喷雾装置开启向空气喷洒水雾，即使在运输量过大或传输出现故障的情况下，也能够迅速启动降尘措施，确保空气中的粉尘浓度始终保持在标准范围内。降尘水幕是一种非常有效的降尘设备，它能够在短时间内迅速降低空气中粉尘的浓度。当传感器发出信号时降尘水幕也会根据信号启动降尘措施，通过强大的水雾将空气中的粉尘迅速沉降下来。在降尘水幕的作用下，空气中的粉尘浓度能够迅速降至标准以下，为企业创造一个更加清洁的工作环境。

6. 结束语

煤矿开采单位在执行日常工作中，应充分重视防尘降尘处理。为了有效掌控粉尘采用先进的防尘设备是必要的，包括喷雾装置、除尘器、通风设施等。这些设备在开采过程中有助于减少粉尘的产生和扩散。同时，为了确保防尘降尘工作的有效落实，煤矿开采单位还应制定相应的工作管理体制，该体制需明确责任分工、工作流程、考核标准等以确保防尘降尘工作的顺利实施。通过采取先进的防尘设备和制定相应的工作管理体制，可以有效地控制煤矿巷道的粉尘浓度，从而保障作业人员的身体健康和生命安全。

参考文献：

[1] 时迎华.分析如何提高煤矿井下防尘降尘效果[J].当代化工研究,2021(03):26-27.

[2] 李刚.矿山溜井口粉尘分布特征及治理技术研究[J].中国安全生产科学技术,2021,17(10):60-65.

[3] 王文宽.煤矿粉尘综合防治体系构建探索[J].山西煤炭,2021,41(03):2-8.