对产生煤(岩)尘的地点应采取防尘措施:
(二)采煤工作面应采取煤层注水防尘措施,有下列情况之一的除外:
1.围岩有严重吸水膨胀性质、注水后易造成顶板垮塌或底板变形,或者地质情况复杂、顶板破坏严重,注水后影响采煤安全的煤层;
2.注水后会影响采煤安全或造成劳动条件恶化的薄煤层;
3.原有自然水分或防灭火灌浆后水分大于4%的煤层;
4.孔隙率小于4%的煤层;
5.煤层很松软、破碎,打钻孔时易塌孔、难成孔的煤层;6.采用下行垮落法开采近距离煤层群或分层开采厚煤层,上层或上分层的采空区采取灌水防尘措施时的下一层或下一分层。
(三)炮采工作面应采取湿式打眼,使用水炮泥;爆破前、后应冲洗煤壁,爆破时应喷雾除尘,出煤时洒水。
(四)采煤机、掘进机作业的防尘必须符合本规,程第六十九条第一款第(四)项、第七十一条第一款第(五)项的规定。液压支架和放顶煤采煤工作面的放煤口,必须安装喷雾装置,降柱、移架或放煤时同步喷雾。破碎机必须安装防尘罩和喷雾装置或除尘器。
(五)采煤工作面回风巷应安设风流净化水幕。
(六)井下煤仓放煤口、溜煤眼放煤口、输送机转载点和卸载点,以及地面筛分厂、破碎车间、带式输送机走廊、转载点等地点,都必须安设喷雾装置或除尘器,作业时进行喷雾降尘或用除尘器除尘。
(七)在煤、岩层中钻孔,应采取湿式钻孔。煤(岩)与瓦斯突出煤层或软煤层中瓦斯抽放钻孔难以采取湿式钻孔时,可采取干式钻孔,但必须采取捕尘、降尘措施,工作人员必须佩戴防尘保护用品。
【解读】本条是关于采掘工作面和有关地点实施综合防尘措施的规定。
本条对采用不同设备、不同采煤方法的采掘工作面和煤炭运输经过的所有地点的综合防尘措施,做出了具体规定。可归纳为两个方面:一是减少煤尘发生量的防尘措施,这是综合防尘的治本措施,主要包括煤层注水、水炮泥、湿式打眼等;二是降低浮尘浓度的除尘措施,主要包括爆破喷雾、转载喷雾洒水、采掘机内外喷雾、装载洒水、冲洗煤壁、风流净化水幕等,从而使已经产生的煤尘迅速沉降,减少煤尘飞扬的数量与时间。
1.煤层注水
1)煤层注水的作用及降尘效果
将压力水注入煤层裂隙和孔隙之中湿润媒体,使其强度和脆性减弱、塑性增加,开采时就能减少煤尘的发生量。同时,存在于煤体孔隙和裂隙内的水,在开采过程中,还可以使5μm以下的煤尘结团为较大的尘粒而失去悬浮能力,从而减少浮尘的发生量。据测定,由于煤层的性质和注水条件的不同,煤层注水的降尘效果大致在50%~90%之间。
对于煤层水分>4%的煤层进行注水后的效果不大明显(降尘率10%左右),所以原有自然水分或防灭火灌浆后水分大于4%的煤层,可不再实施注水措施。
2)煤层注水的方式及适用条件
机械化采煤的工作面必须采取煤层注水措施。
长壁式采煤工作面煤层注水方式及适用条件如下:
(1)长钻孔煤层注水方式。在采煤工作面的上、下顺槽内,向上、下打平行于工作面煤壁的长钻孔(长60~100m)进行注水。此种注水方式适用于煤层赋存稳定、没有较大走向断层、厚度大于1.3m、孔隙率大于4%的工作面。
(2)短钻孔煤层注水方式。在采煤工作面内,打垂直于煤壁或与煤壁成一定交角的短钻孔(3~5m)进行注水,其特点是在煤体的卸压带内注水。此种注水方式适用于煤层厚度小于1.3m,或地质条件复杂,或煤层倾角变化较大,或煤的孔隙率小于4%的缓倾斜煤层,尤其适用于透气性极差的各种倾角、厚度的煤层。
(3)中长钻孔煤层注水方式。也称为深孔注水方式。在采煤工作面内打垂直于(或成一定交角)煤壁的中长钻孔(5~15m)进行注水。此种注水方式适用于煤层赋存条件较稳定的煤层。
3)煤层注水专门设计
(1)工作面自然状况。包括采区(面)名称、地点、标高、范围,可采煤量,开采方法与工艺,巷道布置等。
(2)煤层地质情况。包括地质构造,煤层厚度、倾角、透气性,夹石情况及煤层原始水分等。
(3)注水方式、钻孔布置及注水要求。包括钻孔布置位置,钻孔参数(孔径、长度、角度等)与钻孔数量,封孔长度及方法,注水管路系统,注水压力及流量,注水时间及水分增值等。
(4)除文字说明外,还必须附有采区(面)巷道系统示意图、钻孔布置及钻孔参数示意图、供水管理系统示意图等。
(5)煤层注水专门设计,必须履行审批手续。
4)注水效果要求
根据采煤工作面的具体情况,选择合适的煤层注水方式,注水后的媒体水分增值应达到1.0%以上,或媒体的全水分达到4.0%以上。煤体含水分的测定应选用适用于井下的便携式快速水分测定仪(如WM-A或WM-B型)。
2.水炮泥和湿式打眼
水炮泥是用盛水的塑料袋代替或部分代替炮泥充填于炮眼内,爆破时被汽化结成雾滴,可使尘粒湿润、结团而减少煤尘的发生量,降尘率一般为63%~80%;湿式打眼是将压力水送入孔底,使煤尘变成煤浆流出,抑制煤尘的生成与飞扬,较干打眼时的煤尘发生量可降低94%~98%。
水炮泥和湿式打眼是综合防尘的主要有效措施。因此,该条规定炮采工作面都应采取湿式打眼和使用水炮泥。
3.喷雾洒水降尘装置的水压及水量
《规程》第一百五十四条之(三)、(四)、(五)、(六)对井下必须实施冲洗、喷雾、洒水和风流净化的地点,做出了明确规定。为保证这些地点的降尘效果,其水压及水量必须符合下列要求:
(1)采煤机的内喷雾装置使用的水压不得小于2Ma,外喷雾装置使用的水压不得小于1.5Ma;如若内喷雾装置不能正常喷雾,则外喷雾装置的水压不得小于4MPa;无水或喷雾装置损坏时必须停机。
掘进机的内喷雾装置使用的水压不得小于3MPa,外喷雾装置使用的水压不得小于1.5MPa;如若内喷雾装置的水压小于3MPa或无内喷雾装置,则必须使用外喷雾装置或除尘器。
采煤机和掘进机的喷雾流量应与机型向匹配,一般每个喷嘴流量不应少于15L/min。
(2)凿岩机(湿式风铺及煤、岩电钻)的供水压力不低于2.9×105Pa(中心式供水时应低于压缩空气的压力),每台供水量不得小于2L/min。
(3)转载及转载点的喷雾装置,水压不低于3.9×105Pa,每个喷嘴流量不得小于4L/min。
(4)炮掘工作面爆破时的高压喷雾装置,水压不低于7.35×105Pa,每个喷嘴流量不得小于15L/min。
(5)净化空气喷雾水幕装置,水压不低于3.9×105Pa,每个喷嘴流量不得小于4.5L/min。
(6)冲洗巷道时的供水压力不得低于3.9×105Pa,流量不得小于18L/min;单位巷道面积的用水量不少于15L/min。