综放工作面防尘技术的应用培训

综放工作面防尘技术的应用培训勇于跨越追求卓越CONTENTS目录01煤矿粉尘危害与防治意义02综放工作面产尘规律分析03煤层注水降尘技术04采煤机喷雾降尘技术CONTENTS目录05液压支架喷雾降尘技术06转载点与破碎系统降尘07风流净化与通风排尘技术08综合防尘系统设计与管理CONTENTS目录09个体防护与监测技术01煤矿粉尘危害与防治意义粉尘对人体健康的危害尘肺病的形成与危害矿工长期吸入煤尘会导致尘肺病，这是一种严重的职业病，会逐步损害肺部功能，影响呼吸，甚至危及生命。煤尘爆炸的潜在风险煤尘在一定条件下会发生爆炸，不仅会造成重大人员伤亡，还会对矿井设施造成严重破坏，给人民生命和国家财产带来极大损失。影响作业安全与效率粉尘会降低井下工作场所的空气能见度，容易造成工伤事故，同时也会影响矿工的工作状态和效率，增加工作风险。粉尘对生产安全的威胁

危害矿工身体健康长期吸入煤尘易导致尘肺病，威胁矿工生命健康。高浓度粉尘还会降低井下工作场所能见度，增加工伤事故风险。

加速设备磨损粉尘会侵入机械设备内部，加速机械部件的磨损，降低设备使用寿命，增加设备维护成本和故障发生率。

引发煤尘爆炸在一定条件下，煤尘可能发生爆炸，酿成重大灾害，给人民的生命和国家的财产造成极大的损失。粉尘的主要危害防尘技术的重要性与政策要求

粉尘不仅污染井下工作场所，降低空气能见度，容易造成工伤事故，而且矿工长期吸入煤尘将会导致尘肺病，危害矿工生命健康。同时，它能加速机械的磨损，并且能在一定的条件下发生爆炸，酿成重大灾害。防尘技术的核心价值

防尘技术是保障煤矿安全生产、保护矿工职业健康的关键手段，通过控制粉尘浓度，可显著降低尘肺病发病率和煤尘爆炸风险，提升作业环境质量与生产效率。国家政策强制要求

《煤矿安全规程》第154条明确规定：井下煤仓放煤、溜煤眼放煤、输送机转载点和卸载点等地点，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。02综放工作面产尘规律分析

主要产尘源及特征

采煤机割煤及装煤综放面最大产尘点，占总产尘量的60%左右，持续时间长，为动态产尘源，煤尘粒度细，易扩散。

工作面移架产尘点较多，粉尘治理困难，该部分粉尘中粒径大的较多，移架时下风侧5m处全尘最高浓度可达1032.7mg/m³。

放煤口放煤放煤口附近风速较低、风量小，大量粉尘易向人行道扩散，主要通过支架操作台观测口及支架间隙扩散。

破碎机破煤及转载点破碎机破碎煤时产生大量粉尘，运输过程中会造成二次扬尘；转载点因物料撞击、下落产生粉尘，是运输顺槽内主要产尘点。

各工序产尘量分布采煤机割煤产尘采煤机割煤是综放面最大的产尘点，持续时间长，是动态产尘源，占整个产尘源的60%左右。

液压支架移架产尘移架期间产尘点较多，粉尘治理困难，该部分粉尘中粒径大的较多，实测综采工作面移架作业的产尘量约占整个工作面产尘量的30％左右。

放煤口放煤产尘放煤口附近风速较低、风量小，放煤过程中大量的粉尘易向人行道扩散，高位及中位放煤的液压支架因放出的顶煤有1～2．5米的自由坠落高度，其产尘量可高于低位放顶煤几倍至十几倍。

转载点及破碎机产尘破碎机破碎煤时易产生大量的粉尘，运输过程中会造成二次扬尘、扩散污染环境，转载机-破碎机通常是运输顺槽内的主要产尘点，也是采煤工作面进风流污染的主要原因。主要产尘点粉尘扩散特征粉尘扩散规律与影响因素采煤机割煤产尘占比约60%，为动态尘源，粉尘易随主风流扩散；移架产尘点多且粉尘粒径较大，治理困难；放煤口因风速低、风量小，粉尘易向人行道扩散；破碎机破煤及运输过程易产生二次扬尘。粉尘浓度沿程分布规律逆风割煤时采煤机中部粉尘浓度最大；顺风割煤时粉尘浓度最高点在采煤机下风侧10m左右；移架时粉尘浓度从移架点开始至下风侧5m处迅速增大到最高，全尘最高浓度可达1032.7mg/m³；放煤时粉尘主要通过支架操作台观测口及支架间隙向人行道扩散。影响粉尘扩散的关键因素环境条件方面，温度、湿度、风速影响粉尘扩散，如放煤口附近风速较低导致粉尘易扩散；粉尘性质方面，粒径、密度、荷电性等不同，扩散特性存在差异；通风参数方面，压入式通风比抽出式通风粉尘浓度约低45%，下行通风各工序煤尘浓度低于上行通风。03煤层注水降尘技术

煤层注水原理与作用机理煤层注水的基本原理通过钻孔利用水的压力将水注入即将采掘的煤层中，增加煤的水分，使煤体得到湿润，从根本上降低采煤时各道工序产生的粉尘量，是综合防尘措施中最基本、最有效的防尘措施。

湿润原生煤尘水进入煤体裂隙后，可将其中的原生煤尘在煤体未破碎前预先润湿，使其失去飞扬的能力，从而有效消除尘源。

包裹煤体细小部分水能够有效地包裹煤体的每一个细小部分，减少煤体破碎时粉尘的生成和飞扬。

改变煤体物理力学性质水进入煤体后使其塑性增加，降低煤的强度和脆性，减少采煤过程中因煤体破碎产生的粉尘量。注水方式与参数设计短孔注水技术在采煤工作面垂直或斜交煤壁打1.5-2.5m钻孔，工艺简单，湿润范围小，易与回采冲突，适用于低产工作面，降尘率40%-90%。深孔注水技术垂直煤壁打5-25m钻孔，湿润范围较大，需准备班作业，注水压力低，对高生产能力工作面适用性有限，煤体湿润均匀性一般。长孔注水技术在风巷和运巷平行工作面打30-100m超前钻孔，双向布置，钻孔间距20m，可湿润大面积煤体，与回采干扰小，是厚煤层高效注水方式，降尘率60%-90%。关键注水参数设置注水压力宜控制在1.6MPa左右，流量1.2m³/h，封孔深度需匹配钻孔直径（如42mm钻孔），超前回采距离不低于50m，确保煤体含水率达4%以上。现场应用案例与降尘效果综合防尘措施应用效果采用综合防尘措施后，采煤机司机处降尘率为87.07%，移架司机处降尘率为85.64%，工作面回风巷降尘率为86.62%，采煤机下风侧降尘率为85.85%，降尘效果显著。煤层注水降尘效果经实践证明，煤层注水降尘率可达60%-70%，通过预先湿润煤体，从根本上降低采煤各工序产尘量。采煤机负压二次降尘效果在1106工作面应用采煤机负压二次降尘器后，采煤机司机位总粉尘降尘率56.45%，呼吸尘降尘率65.08%；割煤时总粉尘降尘率55.65%，呼吸尘降尘率61.54%。喷雾降尘系统优化改造效果某矿23061综采工作面喷雾降尘系统优化改造后，降尘率达到85%以上；8103综采工作面应用架间负压引射喷雾系统与采煤机外喷雾降尘系统后，呼吸性粉尘浓度降低66%以上，全尘浓度降低71%以上。04采煤机喷雾降尘技术

内外喷雾系统组成与工作原理内喷雾系统组成内喷雾系统主要由安装在采煤机滚筒上的喷嘴、高压供水管路及过滤器组成，喷嘴直接向截齿切割区喷射水雾，水压通常不低于3MPa，用于抑制割煤瞬间产生的粉尘。

外喷雾系统组成外喷雾系统包括摇臂喷雾、机身喷雾及负压二次降尘装置，采用高压水泵（压力≥8MPa）提供动力，通过"双水环"或径向雾屏装置形成雾幕，覆盖滚筒及装煤区域，如某工作面外喷雾降尘率达82%-93%。

喷雾降尘核心原理通过高压水流雾化形成直径10-50μm的雾滴，与粉尘颗粒碰撞、润湿并凝聚，利用重力沉降或负压引射实现分离。关键参数包括雾滴密度（≥100个/cm³）、喷雾压力及覆盖角度（110°扇形喷嘴为主）。

内外喷雾协同机制内喷雾直接作用于尘源核心区，预先湿润原生煤尘；外喷雾形成外部屏障阻止粉尘扩散，两者配合使采煤机司机处总粉尘降尘率可达56.45%-87.07%，呼吸性粉尘降尘率61.54%-65.08%。01负压二次降尘装置应用装置组成与工作原理由高压水泵、供水自动控制水箱、负压二次降尘装置及高压管路组成。利用高压泵站将低压水转化为高压水，通过管路输送到采煤机两端的负压二次降尘装置，形成汽雾屏障和局部含尘风流净化系统，实现对采煤机割煤产尘的就地净化与扩散控制。02关键技术参数外喷雾水压不低于8MPa，喷嘴雾化粒度≤150μm，有效射程≥2.0m。如某矿1106工作面应用时，供水流量1.2m³/h，注水压力控制在1.6MPa左右。03现场应用降尘效果1106工作面实测显示，使用后采煤机司机位总粉尘浓度从186mg/m³降至81mg/m³，降尘率56.45%；呼吸尘从63mg/m³降至22mg/m³，降尘率65.08%；割煤时总粉尘降尘率55.65%，呼吸尘降尘率61.54%。04安装与维护要点装置需安装在采煤机两端头，确保喷雾覆盖滚筒割煤产尘源；定期检查高压管路密封性、喷嘴通畅性，防止堵塞；水质需经过滤处理，避免杂质影响雾化效果，保障系统稳定运行。

喷雾参数优化与效果分析关键喷雾参数选择喷雾压力需不低于8MPa以保证雾化效果，喷嘴类型根据场景选择扇型、锥形或伞状，雾粒直径宜控制在20-50μm，有效射程应大于2米，确保覆盖尘源区域。

数值模拟优化应用借助ANSYS等软件对喷雾流场建模分析，优化喷嘴数量、雾化角度及安装位置，某矿8103工作面通过数值模拟确定参数后，呼吸性粉尘浓度降低66%以上，全尘浓度降低71%以上。

现场降尘效果验证综合防尘措施应用后，采煤机司机处降尘率达87.07%，移架司机处85.64%，工作面回风巷86.62%，采煤机下风侧85.85%，显著改善作业环境，保障安全生产。05液压支架喷雾降尘技术

移架与放煤口产尘特性移架作业产尘特点移架期间产尘点较多，粉尘治理困难，该部分粉尘中粒径大的较多，产尘量约占整个工作面产尘量的30％左右，全尘最高浓度可达1032.7mg/m³，呼吸性粉尘最高浓度可达623mg/m³。

放煤口产尘特点放煤口附近风速较低、风量小，放煤过程中大量的粉尘易向人行道扩散，主要通过支架操作台观测口及支架间空隙扩散，高位及中位放煤液压支架产尘量可高于低位放顶煤几倍至十几倍。

粉尘扩散规律移架时粉尘从架间缝隙和前沿落下，随风流向移架下风侧5m处浓度迅速增大；放煤时粉尘向下风侧邻架及人行道扩散，受风流影响在巷道中不断扩散，恶化作业环境。

自动喷雾系统设计与控制01采煤机自动喷雾系统采煤机配置内、外喷雾装置，外喷雾可加装负压二次降尘装置或径向雾屏装置，外喷雾水压不低于8MPa，喷嘴雾化粒度≤150μm，有效射程≥2.0m，实现与采煤机联动喷雾，及时捕捉割煤产尘。

02液压支架自动喷雾系统支架每架安装架间喷雾（如5个喷嘴，覆盖全断面）及放煤口喷雾（如3个喷嘴），采用液压联动控制阀，实现移架、放煤动作与喷雾同步自动开启，喷雾压力不低于8MPa，扩散角约35°-40°。

03转载点自动喷雾系统在转载机、破碎机、胶带运输机等转载点安设2组以上喷嘴，采用触控或光控自动喷雾装置，配合封闭防尘罩，实现出煤时自动喷雾，不出煤时关闭，减少水煤产生，降低粉尘扩散。

04风流净化水幕自动控制进、回风巷分别设置2道净化水幕，里道距工作面不超过30m，外道距全压回风口不超过50m，部分水幕安装粉尘传感自动喷雾装置，依据粉尘浓度（如设定启动阈值）自动控制喷雾，封闭全断面，雾化良好。

架间喷雾与邻架联动技术01架间喷雾装置布置与参数每组支架安装架间喷雾装置，通常包含前喷雾点2个喷嘴（控制靠煤壁侧粉尘）和后喷雾点2个喷嘴（控制支架后侧空间粉尘），喷嘴多采用扇型，扩散角约110度，有效射程大于2米，与水平面成45度夹角布置，工作压力不低于8MPa。

02邻架联动喷雾控制原理通过液压支架自动喷雾多功能控制阀，实现与移架、放煤操作的联动。当本架进行移架或放煤作业时，不仅开启本架喷雾，同时触发下风侧邻近架喷雾装置同步启动，形成协同降尘区域，增强对扩散粉尘的捕捉效果。

03联动喷雾降尘效果数据现场应用表明，移架时采用邻架联动喷雾后，下风侧7m处总粉尘浓度和呼吸性粉尘浓度分别下降74.6%和61.1%；放煤口联动喷雾可使操作处总粉尘和呼吸性粉尘浓度降低84.7%和67.5%，有效抑制粉尘向人行道扩散。

04装置维护与故障处理要点定期检查喷嘴是否堵塞，确保雾化良好；维护联动控制阀，防止窜液或失灵；设置手动喷雾开关作为备用，当自动系统故障时可手动开启，保障降尘措施持续有效。水质需经120目以上过滤器处理，避免杂质堵塞喷嘴。06转载点与破碎系统降尘

转载点产尘原因分析物料碰撞与破碎产尘转载过程中，煤炭等物料从高处坠落，与输送带、溜槽等设备发生剧烈碰撞，导致煤块破碎产生大量粉尘。破碎机工作时对大块煤矸石的破碎过程，进一步加剧粉尘生成。

高速气流携带与二次扬尘物料下落时带动周围空气形成高速气流，将破碎产生的粉尘卷起并向外扩散。同时，输送带运行时与托辊摩擦产生气流，使沉积在设备表面和巷道底部的粉尘再次飞扬，形成二次污染。

空间风速与风流紊乱影响转载点区域通常空间狭小，风流不畅，风速分布不均。如放煤口附近风速约为工作面主风流风速的1/3，导致粉尘难以被主风流带走，易在局部区域积聚并向人行道扩散。

防尘设施缺陷与管理不足部分转载点喷雾装置喷嘴堵塞、雾化效果差，或未实现自动化控制，导致粉尘不能及时被捕获。此外，设备封闭不严、日常维护不到位，也会使转载点成为主要尘源。

封闭与喷雾联合降尘措施转载机-破碎机封闭降尘对转载机、破碎机等运输顺槽主要产尘点进行封闭处理，在其进出口处安设喷头喷雾，配合手动阀门控制，可显著降低粉尘扩散。

采煤机外喷雾优化在保留原采煤机外喷雾系统基础上，增加"双水环"外喷雾系统或"径向雾屏装置"，直接向滚筒尘源喷雾，捕捉割煤和装煤时产生的粉尘。

转载点触控自动喷雾在各皮带、转载输送机转载处全部安装触控自动喷雾装置，出煤时自动开启喷雾，不出煤时自动关闭，减少水煤产生，降低工人工作量。

破碎机除尘技术应用破碎机封闭-喷雾降尘系统对转载机-破碎机进行尘源封闭，在该区域进出口处安设喷头喷雾，手动阀门控制，同时在各皮带、转载输送机转载处全部安装触控自动喷雾装置，可显著降低粉尘。

声波雾化降尘技术在破碎机处应用声波雾化降尘技术，对总粉尘和呼吸性粉尘的降尘效率分别高达85％～97.7％和87.1％～97.9％，能极大降低破碎机工作时的空气粉尘污染。

高压喷雾降尘技术采用高压喷雾降尘技术处理破碎机粉尘，通过提高水雾压力，增强雾粒与尘粒的碰撞几率和能量，有效提升对粉尘的捕获率，改善作业环境。07风流净化与通风排尘技术

净化水幕设置与参数要求进风巷净化水幕布置标准工作面进风巷需设置2道净化水幕，第1道距工作面不超过30m，第2道设在风流汇合点以里，均需实现自动喷雾，水幕供水端应安装过滤器，确保封闭全断面且雾化良好。

回风巷净化水幕配置规范回风巷设置2道水幕并与网式捕尘帘配合使用，第1道距工作面不超过30m，第2道距转载机头不超过200m，胶带输送机路水幕需配置防水雨棚且设于排水点附近，均实现自动喷雾。

水幕关键参数技术要求喷头间距为0.4～0.7m，距顶板不超过200mm，确保覆盖全断面；水质过滤器过滤网不低于120目，水中悬浮物含量≤150mg/L，粒径≤0.3mm，pH值控制在6.0～9.5范围内。

维护管理与效果保障措施水质过滤器每10天反冲洗一次，水幕装置需定期检查确保雾化良好、无堵塞，作业期间保持正常运行，与捕尘帘配合使用可显著提升风流净化效果，减少粉尘扩散。合理通风方式与风速控制压入式通风降尘优势实践研究表明，在相同条件下压入式通风比抽出式通风的粉尘浓度大约要低45%左右，能有效减少粉尘积聚。下行通风降尘效果平顶山煤矿某工作面采用下行通风最大降尘率为48.1%，最小降尘率为19.5%，各工序煤尘浓度均低于上行通风。最佳排尘风速选择根据开采煤体水分、采煤机割煤能力及防尘措施差异，选取最佳排尘风速，可有效降低工作面二次扬尘，保障通风除尘效果。漏风控制技术措施通过在工作面设置采空区风帘、人行道风帘、切口风帘等简易通风设施，杜绝漏风，确保工作面有足够风量和合理风速。

捕尘网与风流调控技术01捕尘网的结构与安装规范捕尘网通常采用网格较小的铁丝网焊在钢架结构上，垂直于巷道布置，形成捕尘屏障。在余吾煤业公司S2203和S2201工作面回风巷应用中，捕尘网附近配合安设风流净化水幕，预先湿润以增强捕尘效果，并定期冲洗清除捕获的煤尘。

02捕尘网的降尘效果与应用案例余吾煤业公司应用捕尘网后，回风巷煤尘堆积现象显著改善，原来一个生产班需冲洗三次回风巷，现每班仅需冲洗一次即可消除堆积，有效节约了人力物力，降低了二次扬尘风险。

03风流调控的基本原理与参数控制风流调控通过选择合理通风方式、控制风速及设置通风设施实现。实践表明，压入式通风比抽出式通风粉尘浓度低约45%，下行通风较上行通风降尘率最高可达48.1%；需根据煤层水分、采煤机割煤能力等选取最佳排尘风速，避免风速过高导致二次扬尘。

04风流调控的具体措施与设施综放工作面通过设置采空区风帘、人行道风帘、切口风帘等简易通风设施减少漏风，优化风流路径。例如，针对放煤口附近风速低（约为主风流风速1/3）的问题，通过调控风流可抑制粉尘向人行道扩散，配合喷雾降尘提升整体效果。08综合防尘系统设计与管理防尘系统组成与联动控制供水系统核心配置顺槽主防尘管路直径108mm，采煤机高压供水胶管38mm，支架高压供水胶管50mm，确保水压不低于8MPa，流量满足各喷雾装置需求。水质保障与过滤装置在进水管路安装可反冲洗水质过滤器，过滤网不低于120目，定期冲洗以保证水质清洁，水中悬浮物含量≤150mg/L，粒径≤0.3mm。关键产尘点喷雾布局采煤机配备内、外喷雾及负压二次降尘装置，液压支架每架设前梁、架间、放煤口喷雾（共8-10个喷嘴），转载点安装2个扇形喷嘴并封闭除尘。风流净化与捕尘设施进回风巷各设2道净化水幕（距工作面≤30m），回风巷配套网式捕尘帘，水幕封闭全断面，实现自动喷雾，有效降低风流中粉尘浓度。自动化联动控制机制通过液压支架联动双液控喷雾阀实现移架、放煤与喷雾同步，采煤机配备红外线传感器控制随机水幕，转载点安装触控自动喷雾，形成全流程智能控尘。

水质处理与设备维护水质过滤系统配置在进水管路安装可反冲洗水质过滤器，过滤网不低于120目，定期冲洗以保证水质清洁，水中悬浮物含量≤150mg/L，粒径≤0.3mm，pH值控制在6.0-9.5范围。

过滤器维护标准水质过滤器应每10天进行一次反冲洗，工作面转载机和泵站前端过滤器需同步维护，确保喷雾系统喷嘴不堵塞，维持最佳雾化效果。

喷雾设备日常检查每班检查采煤机、支架喷雾喷嘴完好性，确保外喷雾水压不低于8MPa，喷嘴雾化角度覆盖尘源区域，发现堵塞或损坏立即更换。

管路系统维护要求定期检查防尘管路连接密封性，承压能力需大于12MPa，确保无跑冒滴漏；顺槽管路每隔50m设置三通阀门，配备25m消防软管并盘放整齐。防尘管理规章制度与责任

防尘设施管理责任制度明确区队配备专责防尘人员，负责责任区内防尘设施的日常检查、维护与管理，确保各类喷雾、水幕、过滤器等设备完好有效。

防尘设施管理牌板制度工作面设置防尘设施管理牌板，标明防尘设施种类、数量、安装位置等内容，并设置防尘管理牌板，记录巷道冲刷周期、范围、日期等信息。

定期冲洗与粉尘清理制度按冲尘制度及时对工作面顺槽进行冲洗，回风巷距工作面100m范围内及工作面每班至少冲尘1次，清除堆积浮煤，防止二次扬尘。

个体防护与培训制度作业人员必须佩戴新型高效防尘口罩，加强自身保护；企业需加强职工防尘技术知识培训，提高作业人员防尘意识和操作技能。09个体防护与监测技术个体防护用品选用与使用

防护口罩的选型要求应选用符合国家标准的新型高效防尘口罩，针对综放工作面高浓度粉尘环境，建议选择过滤效率不低于95%（如KN95级别）的防护口罩，确保有效过滤呼吸性