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煤矿通风防尘技术在安全生产中的运用

发布时间:2026-05-27 11:06:04

摘 要:煤矿通风防尘技术是保障井下作业安全、改善作业环境的重要基础措施。当前煤矿开采强度不断提升,通风系统布局优化、风流组织调控及综合防尘技术的协调应用显得尤为关键。通过在采掘工作面、运输巷道和主要通风线路中统筹配置通风设施,并结合装备升级与现场管理手段,可有效降低粉尘浓度,减少安全隐患,提升生产连续性与作业稳定性。本文围绕典型应用场景,探讨通风防尘技术在安全生产中的主要做法与改进途径,以期为煤矿现场提供可实施的技术参考。

关键词:通风系统;防尘技术;安全生产;采掘工作面;通风管理

引 言:

煤矿井下作业环境复杂,粉尘危害与通风失效问题长期影响安全生产质量。为提升煤矿安全保障能力,各矿井逐步强化通风与防尘措施的协同应用,通过改善通风结构、提升装备性能和优化组织管理,使粉尘治理更加高效。与此同时,随着作业机械化、自动化水平提升,对通风防尘技术的稳定性和适配性提出了更高要求。

一、煤矿通风技术在安全生产中的应用

1.1 通风系统优化与主要通风设施配置

通风系统优化需依据矿井的开拓布局和空间结构,对主扇、局扇及风门进行统筹布置,使风流路径形成阻力适中、方向明确的通风网络。通过调整进风与回风线路的相对位置,可减少紊流区与漏风点,从而提高有效风量的实际利用率。风机参数和设施类型需与巷道断面、采掘方式及瓦斯等级相适配,使风压与风速在不同工况下保持稳定[1]。系统搭建过程中需提高风硐与风桥的密封质量,并在重要节点设置可调节风窗,使风路调控具备更高适应性。随着采掘推进速度加快,通过布设自动化监测设备实现风量、风压和运行状态的连续记录,有助于在生产条件变化时保持通风系统的可靠运行。

1.2 风流组织调控在采掘工作面中的运用

采掘工作面风流组织的调控目标在于使清新风流持续覆盖作业空间并快速带走粉尘和有害气体。随着工作面长度变化与装备功率增加,风流分布需依据支架排列和设备位置进行实时调整,通过延伸风筒、布置风幕或改变局扇角度,使前方形成稳定的定向风流。出煤点区域可通过优化导入口形态减少风量损失,使排尘风路保持畅通。在回采空间中,利用导向板与隔断体的组合可稳定风路形态并避免短路现象。巷道转折部位通过设置导风结构可改善贴壁效果,使末端区域获得均匀风量。风流组织的调控应与设备运转节奏、人员位置和物料运输顺序相匹配,使工作面空气环境保持持续有效的更新能力。

1.3 通风管理与设备维护在安全运行中的要点

通风管理需要构建以巡检和监测为核心的执行体系,使风量、风压和瓦斯浓度保持在安全区间。主扇与局扇的运行状态应由监测装置持续记录,其振动、温升及负荷变化能够反映设备潜在故障。风门和风桥在频繁通行条件下易出现形变和漏风,需按照固定周期进行维护,以保持风路阻力结构的稳定特性。在采掘区域持续变化的情况下,通风系统图和通风设施编号应及时更新,使管理人员对风流走向与风量分配保持准确掌握。设备维护工作需关注扇叶磨损、轴承润滑和电机绝缘状况,使风机具备可靠的运行与启停能力。

二、煤矿防尘技术的主要措施与改进途径

2.1 湿式作业与喷雾降尘在不同场景中的应用

湿式作业在采掘、转载和破碎等产尘环节具有显著的抑尘效果,其关键在于水量、水压和喷射角度的合理配置。掘进过程中利用高压喷雾在截割滚筒附近形成水幕,使粉尘在扩散初始阶段被捕集。转载点和转运巷道则可布置多级喷雾装置,使煤体下落时粉尘不易扩散。较大空间区域可采用雾化粒径可调的射流喷雾,使湿润范围覆盖作业区全域[2]。对于受巷道断面限制的工作面,可使用细水雾喷枪配合移动支架,使喷雾始终贴合产尘源。通过设置自动化水压调控和电磁阀控制,使不同作业阶段水量实现同步匹配,避免喷雾不足或过量影响作业设备。

2.2 密闭、隔断及巷道治理措施的协同运用

密闭与隔断措施在巷道防尘中承担着控制粉尘传播路径的作用,其效果依赖于结构强度、密封材料和位置选择的合理性。通过在回风巷、联络巷的关键节点构筑密闭墙,使粉尘难以进入主要风流通道。隔断结构则多用于转折巷道或交叉通道,通过改变风流路径,使粉尘沿既定方向排出。在长距离巷道,可对底板、侧壁和棚架进行整治,使表面平整,减少二次扬尘。在运输繁忙区域,采用硬化巷道、铺设抑尘材料及定时冲洗等方式,使巷道内部不形成积尘堆积。对于存在材料堆放或车辆频繁经过的地点,可设置封闭式卸载点并增加局部抽排风,使粉尘不会随车流大范围扩散。

2.3 装备改进与管理机制在提升防尘效果中的作用

装备改进主要集中在提高粉尘捕集效率、增强运行稳定性及提升智能化水平。在工作面装备上,可选用自带喷雾装置的采掘机械,使抑尘功能与作业动作同步。在运输环节,应用密封性更强的转运装置,使散落煤体不易产生扬尘。抽排式除尘设备在巷道与转载点可形成定向负压区,使粉尘迅速进入过滤系统[3]。管理机制方面,可通过建立岗位责任制,使人员在巡检、维护和操作中保持流程规范化。通过设置设备状态台账与运行评价体系,使防尘装备在寿命周期内维持稳定性能。培训制度的完善可提升操作人员对防尘要求的理解,使管理与技术形成配套闭环。

2.4 通风优化与气流组织对粉尘控制的促进作用

通风系统在煤矿防尘中承担着稀释、输送和排散粉尘的重要功能,其效果很大程度上取决于气流组织的合理性及风量分配是否匹配实际工况。在采掘工作面,由于粉尘浓度随截割强度和煤体结构不断变化,若风速不足或风流方向受到干扰,就可能形成粉尘滞留带,使操作区域长期处于较高粉尘环境。因此,必须根据工作面推进速度及时调整风筒位置,使新鲜风流能够直接作用于产尘点。在巷道掘进过程中,通过设置局部压入式或抽出式通风系统,并结合喷雾作业,可形成向前推进的沿巷风流,使粉尘在扩散初期就被带离作业区。对于长距离运输巷道,要确保风速维持在稳定范围内,使煤车运行过程中产生的扬尘不会在巷道中滞留。工作面转弯处和断面突变区域往往是风流紊乱的高风险点,需要通过导风板、风桥或调节风窗,使局部区域形成均匀而稳定的风流结构。

2.5 粉尘监测预警体系与信息化治理方式的深化应用

随着煤矿智能化建设不断推进,粉尘监测与预警体系在防尘管理中的作用日益突出。传统方式依赖人工巡检,不仅存在滞后性,还容易受到作业人员经验差异的影响,而实时监测技术能够通过分布式传感器对重点区域粉尘浓度进行连续追踪,使粉尘暴露情况能够在早期阶段被识别。通过在采掘工作面、转载点、皮带机头和主要风巷设置激光散射式或光学衰减式粉尘监测设备,可将数据实时上传至调度平台,使管理人员及时了解浓度变化趋势。当粉尘浓度接近阈值时,系统可自动触发告警,联动喷雾、抽排或通风设备执行快速响应,使防尘措施在最短时间内投入运行。若监测系统结合视频分析与定位技术,就能实现对操作人员暴露状态的分析,形成个体监测档案,为后续健康评估提供依据。

三、结 语

综上所述,煤矿通风防尘技术在保障安全生产中具有不可替代的作用,通过系统优化、装备改进和管理强化,可有效降低粉尘危害与通风失效带来的风险。结合采掘现场的不同条件,有针对性地配置通风设施、完善风流组织、实施多样化的防尘措施,将进一步提升作业区域稳定性。随着煤矿智能化建设推进,通风防尘技术将朝着精准化、自动化方向发展,为矿井安全生产提供更加可靠的技术支撑。本文所讨论的应用与途径可为实际工作提供一定参考。

参考文献:

[1] 杜晓飞,宋海祥。矿井通风技术在煤矿安全生产中的应用研究 [J]. 湖北应急管理,2025 (20):16-18.

[2] 张延雷,乔振长,马宁。煤矿通风防尘技术在安全生产中的运用 [J]. 内蒙古煤炭经济,2025 (10):97-99.

[3] 王敏。矿井通风技术在煤矿安全生产中的应用分析 [J]. 现代盐化工,2024,51 (3):76-78.

李祖辉

河南宝雨山煤业有限公司宝雨山煤矿