采煤面粉尘产生特点

煤矿井下粉尘主要产生于煤炭开采的过程，伴随煤体的破碎出现。由于井下空间需要供风，产生粉尘后受风流影响容易向作业空间扩散。采煤面利用采煤机割煤，煤体破碎强度高，粉尘产生量大。大量粉尘在空气中飘散成为污染物，工人长时间在高浓度粉尘环境下作业容易引发尘肺病，煤尘遇到明火还会引发煤尘爆炸，造成极大的安全隐患。

采煤面主要产生粉尘的区域为采煤机滚筒割煤和液压支架移架两个过程。目前矿用采煤机多数为双滚筒布置，当采煤机前进时，前方的滚筒位于上部，用以截割煤壁顶板附近和中上部煤体；后方的滚筒位于下部，割煤时，用于截割破碎壁面下方的煤体，这样上下两个滚筒就能够实现对某些中小采高矿井的一次成型全断面截割。在开采过程中，当采煤机的移动方向和工作面风流方向相同时，认为是顺风割煤条件，反之认为是逆风割煤条件。根据前人研究结果和现场实测数据发现，虽然两种割煤条件下粉尘质量浓度在采煤机周围的分布情况略有差异，但主要产尘区域基本相近，都是由于采煤机滚筒上的截齿和煤体碰撞而产生的粉尘，滚筒旋转割煤时，其前半部分是粉尘的主要产生源头。高强度截割时，对煤体的应力分布有强烈扰动，煤层在生成过程中存在很多原生裂隙，这些裂隙内部含有较多原生粉尘，当煤体破碎时，沿原生裂纹扩展形成自由面，这些粉尘受振动影响被释放向空气中，在工作面风流作用下扩散至整个断面。这一过程中产生的粉尘范围大、随机性强，且产生时强度较大。

采煤机向前割煤推进时，液压支架需要跟随工作面一同向前推移，满足对顶板的支撑以避免大范围空顶，支架在移动时伴随着落架、前移、升架3个步骤，升架时，支架向上支撑顶板，强大的挤压力使支架和顶板之间的煤体碎块发生粉碎，但由于空间不够无法随空气飘散。当支架需要前移时开始落架，此时两支架之间出现空隙，升架时产生的粉尘从空隙中掉落扩散至人行道和机道内，这种粉尘具有明显的周期性且位置比较固定，往往都从相邻两台支架中间掉落。

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参考文献：

[1]冯彦强.寿阳新元煤矿采煤面除尘技术研究[J].煤,2023,32(11):81-82+86.