煤矿井下防尘技术材料20110114.doc

煤矿井下防尘技术材料20110114 作者： 日期：2 新型井下防尘剂 破解煤尘之困局北京中力信达环保科技有限公司2011年1月一、背景煤炭在我国既具有储量优势，又具有成本优势，且分布最广泛。煤炭工业在我国能源工业和国民经济中占有十分重要的地位。长期以来，煤炭在我国一次能源生产和消费中占60%以上，而且在相当长的时间内，以煤为主的能源供应格局不会改变。2010年前11个月，全国原煤产量完成30.39亿吨，预计全年煤炭产量将超过32亿吨。目前中国有600多万煤矿工人，其中尘肺病患者已累计达百万，且每年以1万余例左右的速度在递增，因尘肺病导致的死亡人数累计已达14.6万人。煤矿正是所有尘肺病行业发生的重灾区，煤矿工人患尘肺病的病例约占全国总数的40.5%。卫生部部长陈竺说：“我国每年实际新发职业病情况要远高于现有报告数字。据专家估计，在今后一段时期，我国职业病发病总数还将继续呈上升趋势。”而这一切的“罪魁祸首”就是煤尘。煤尘，占煤炭总产量的1.6%以上，不易凝聚沉降、易溶于人体细胞中且带电。这些看起来似乎很不起眼的轻浮物质，却在煤炭生产行业中，与瓦斯、水、火和顶板被共称为“矿井五大灾害”，严重危害着煤炭企业的生产和安全。1. 煤矿杀手煤尘爆炸是在高温或一定点火能的热源作用下，空气中的氧气与煤尘之间发生的一种急剧反应过程。煤尘爆炸是一种非常复杂的链式反应，往往是由瓦斯爆炸引起的，而且当有煤尘参与时，产生的冲击波能将巷道中的落尘扬起，导致新的爆炸，如此反复可形成连续爆炸，小规模的瓦斯爆炸甚至可能演变为大规模的瓦斯爆炸事故。近年来，煤尘爆炸事件也屡屡发生：2004年山西吕梁蔡家沟煤矿“518”矿难、2005年黑龙江七台河东风煤矿“1127”矿难、2006年枣矿集团联创公司 “223”矿难、2006年山西灵石县蔺家庄煤矿“715”矿难等等都属于煤尘爆炸事故。2. 矿工杀手煤尘不仅是安全隐患，也是职工健康的隐形杀手。据有关资料统计，自上世纪50年代建立职业病报告制度以来，已累计有14万余矿工死于尘肺病。可见，在我国职业危害中，没有什么比尘肺病更为严重的了，用 “触目惊心”来形容一点也不为过。 中国国家安监总局副局长赵铁锤日前在谈及煤矿从业人员职业安全健康时如是表示：“据不完全统计，煤炭行业尘肺病病例约占全国尘肺病患者总数的50%”。 国际尘肺会议总结报告中指出：如肺内粉尘中游离二氧化硅含量大于18%时，其病理形态改变为矽肺；小于18%时，则为煤工尘肺，它既包括由纯煤尘引起的尘肺，又包括了由煤和岩石的混合粉尘引起的煤矽肺以及肺部进行性大块纤维化。 截至2008年底，各地累计报告职业病70多万例，其中尘肺病累计发病近64万例。近几年，平均每年报告新发尘肺病1万例左右，同时尘肺病发病工龄明显缩短，急、慢性职业中毒呈上升趋势。 2010年9月1日，国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局联合印发煤矿作业场所职业危害防治规定（试行）文件，此规定对全面推进职业病防治工作、切实保护职工健康权益具有重要意义。据了解，2009年全国共报告职业病18100多例，其中煤炭尘肺病例11400多例，占总数的80%，因此煤尘已经成为职工健康的隐形杀手。针对我国煤矿尘肺病高发的现状，规定中出台了将粉尘浓度超标按事故处理的强制性措施，以加强煤矿作业场所粉尘危害防治工作。其中，呼吸性粉尘浓度超过接触浓度管理限值10倍以上20倍以下且未采取有效治理措施的，比照一般事故进行调查处理；呼吸性粉尘浓度超过接触浓度管理限值20倍以上且未采取有效治理措施的，比照较大事故进行调查处理。面对职业病发病这种发展态势，不能不引起有关各方的积极关注。尤其在尘肺病中，煤炭业的比重与日俱增。所以，煤尘管理如何从安全向健康转变成为我们不容回避的问题。 二、井下防尘的技术现状目前，我国煤矿普遍就是采用以水为主的防尘技术，如煤层注水、预防性灌浆、喷雾洒水、湿式凿岩等，在防尘方面取得了一定效果，但由于煤尘和岩粉均具有一定的疏水性，而水的表面张力又较大，煤尘和岩尘不易被水迅速、有效地湿润和捕捉，以水为主要方式的降尘效果不是很理想，理论上的防尘率只能达到60%左右。三、新型井下防尘剂的诞生为保护煤矿安全生产，降低煤尘对人体的危害，在研究煤尘特性和润湿机理的基础上，北京中力信达环保科技有限公司与中平能化天成实业分公司携手合作，经过反复研究和大量实验，成功研制出一种新型环保井下防尘剂，实现了煤炭领域煤尘防治的全新突破。此防尘剂具有无毒、用量少、效率高、成本低廉，操作使用方便的优点。防尘剂各性能指标：本防尘剂是环保型产品，无毒、无刺激性味道，对人体皮肤和生产设备均无腐蚀，各项指标均能达到国家标准，并且用量少、效率高、成本低廉，操作使用方便，防尘效果可达到95%以上。1）产品性状：无色透明液体2）溶液PH值：7.07.5中性（50%）3）比重（25）：1.021.104）水中分散性好5）储存稳定性：室温下不分层，不沉淀6）对皮肤无刺激性7）为了保障煤炭工人的生命安全，北京中力信达环保科技有限公司委托中国疾病预防控制中心职业卫生与中毒控制所对井下防尘剂进行检测，检测结果为：浓度为0.5%的井下防尘剂对皮肤无刺激性，对眼部无刺激性。附：1.中国疾病预防控制中心职业卫生与防毒研究所检验报告 1、经济性高防尘剂添加量为0.01-0.03%，吨煤成本增加较低。相比较国内目前在用的国际知名品牌的井下防尘剂成本降低3050。2、防尘效率高防尘剂的应用增加了粉尘的润湿度即增加了粉尘的密度，同时明显增加了粉尘的颗粒直径，增加了煤层表面的整体强度，从而有效抑制煤尘飞扬，大大降低了防尘场地的粉尘浓度，经过在平煤股份四矿区实际使用，防尘效果达到95%以上。 效果：加入防尘剂后，呼吸性粉尘降尘率为96.7%，相对降尘率提高了92%，全尘相对降尘效率提高了90%。 3、配套设备使用安全且操作简单鉴于井下的安全考虑，根据工作面的生产情况，北京中力信达环保科技有限公司专门研发了水力计量泵，利用矿井防尘水的自身水压为动力，无需电源：喷雾或煤层注水时，计量泵同时启动加剂；停止喷雾或注水，计量泵自动停止，适应井下采掘作业的非连续性，减少员工的频繁开关加剂泵，减少劳动量，并避免造成药剂浪费。该装置利用文丘里原理制成。通过管道中流水压力在出口处通过专门设计，使之形成压力差，将柔性容器中的降尘添加剂，通过流量控制，按一定比例连续、均匀、稳定的加入喷雾除尘装置中， 混合后进行喷雾降尘， 使之达到最佳降尘喷雾的状态。结构如图所示：1、外壳体 2、上封盖 3、截止阀 4、高压水表（带流量计） 5、柔性容器 6、流量计 7、流量计控制阀 8、单向导通阀 9、安全阀 10、截止阀11、截止阀12、减压器四、社会效益及经济效益分析作为一种新型的煤矿井下防尘剂，可有效捕捉煤尘、提高煤矿抗灾能力，对工人有效预防尘肺职业病及煤矿安全生产具有重大的现实意义，社会效益和经济效益显著。一、社会效益分析煤尘是煤炭职工健康的隐形杀手。据有关资料统计，自上世纪50年代建立职业病报告制度以来，已累计有14万余矿工死于尘肺病。2009年全国共报告职业病18100多例，其中煤炭尘肺病例7300多例，占总数的50.6%，因此煤尘已经成为职工健康的隐形杀手。 新型井下防尘剂的诞生不仅降低井下煤尘的浓度，而且大大降低了工人尘肺病的发病率，为煤矿工人的健康提供了强有力的保障，对于建设和谐矿山、和谐社会、让煤炭工人能体面劳动、尊严生活有重大的意义，同时井下防尘剂也符合国家在煤炭行业方面的环保政策要求。二、经济效益分析2010年9月1日，国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局联合印发煤矿作业场所职业危害防治规定（试行）文件。其中，呼吸性粉尘浓度超过接触浓度管理限值10倍以上20倍以下且未采取有效治理措施的，比照一般事故进行调查处理；呼吸性粉尘浓度超过接触浓度管理限值20倍以上且未采取有效治理措施的，比照较大事故进行调查处理。煤尘是长期困扰煤矿安全生产的重大灾害之一，当煤尘浓度在 302000g/m3范围、遇到700800明火时会发生爆炸。专家测算，我国每年因尘肺病造成的直接经济损失达80多亿元。据统计,与煤炭工业相关的尘肺病在各类尘肺病患者中的人数最多,比例也最高。我国煤炭工人尘肺病患病人数也都超过其他各类尘肺病患者，而由此引起的超额治疗费和养护费用每年高达数十亿元。为了验证新型环保型防尘剂的防尘效果，北京中力信达环保科技有限公司在中平能化集团平煤股份四矿戊91019100机巷进行效果检测。防尘剂添加装置设计合理，使用方便；加入防尘剂后，呼吸性粉尘降尘率为96.7%，相对降尘率提高了92%，全尘相对降尘效率提高了90%。使用井下防尘剂进行喷雾降尘及井下煤层注水，可显著降低工作面煤尘浓度，降尘效果达到95%以上，不仅改善井下作业环境，保障工人的健康，而且有效降低了煤矿的事故发生率。进行煤层注水后卸压带内的瓦斯气体得到释放，减少了瓦斯异常涌出现象的发生，有效消除瓦斯和煤尘爆炸等安全隐患，提高采掘设备开机率。井下煤尘浓度的降低可大大减少工人矽肺病的患病率，减少煤矿在工人医疗上的投入，对和谐矿山的建设具有重大的意义。