——中國平煤神馬集團平煤股份十礦降塵側記
本報記者 郭義偉 通訊員 張濤 陳浩
近日，記者得知中國平煤神馬集團主力礦井——平煤股份十礦己15、16—33010綜采工作面應用了活性磁化水與霧化封閉聯合高效降塵技術，有效治理了粉塵，為工作面提供了安全高效的生產環境，保證了職工身心健康，新增利潤1019萬元。該技術成果還榮獲了2020年度中國煤炭工業協會科技進步獎一等獎。
使用傳統方法，降塵效果不理想
隨著采掘機械化程度不斷提高，煤礦綜采工作面產塵量和粉塵濃度不斷增大，當粉塵達到一定濃度時，易發生爆炸。若不及時處理，懸浮在空中的粉塵會對職工健康帶來危害。
目前，煤礦應用最廣泛的除塵技術包括煤層注水、通風除塵、噴霧降塵等，但這些技術普遍存在局限性，無法完全消除粉塵隱患。
作為平煤股份十礦主力工作面，己15、16—33010綜采工作面開采煤層的煤體結構為碎裂煤，煤化程度為焦煤，開采過程中產塵量大，且極難被潤濕、沉降。同時，由于該工作面配風量大，致使綜采工作面作業過程中產生的高濃度粉塵在極短時間內大范圍逸散，很難清除。雖然該礦采取了煤層注水與噴霧、采煤機內外噴霧、架間噴霧等降塵措施，但無法有效抑制粉塵產生，還會出現工作面底板積水、煤質熱量損耗等問題。
從源頭著手，霧化封閉局部綜采面
為從源頭上解決該工作面粉塵問題，2019年1月，平煤股份十礦與相關高校積極合作，成立技術攻關組，針對該工作面粉塵防治技術存在的問題，開展煤礦綜采工作面粉塵高效防治關鍵技術研究。
技術攻關組開展了綜采工作面多源粉塵離散特征與理化特性試驗、多因素擾動條件下不同類型噴嘴細觀霧化特性試驗，研發了綜采工作面活性磁化水基質降塵和塵源局部霧化封閉控塵技術等，有針對性地提出實施綜合防塵關鍵技術體系，可以有效降低綜采工作面的粉塵濃度，并為掘進、運輸等作業環境的粉塵防治提供了借鑒。
2019年7月，該項目經過多方實地研究論證，被應用在己15、16—33010綜采工作面，并于9月進入試運轉階段。試運轉期間，技術人員發現扇形噴霧角度和水量未調整，導致綜采工作面機巷里段及下隅角產生大量積水，造成職工通行困難。
該礦一方面及時安排機電五隊在工作面機巷新構筑了3個大型水泵窩，解決了積水影響職工通行困難的問題，另一方面進一步優化技術方案。
經過現場進一步排查和論證，技術人員發現生產期間和不生產期間的粉塵濃度不同，活性劑無法正常添加，出現循環泵流速快、水量時大時小、運轉不正常的問題。
得知問題癥結后，該礦首席技師郭曉廣帶領技術人員調整噴霧角度，現場檢修泵站，經過12個小時的搶修，排除了故障，解決了工作面積水問題。
“該成果投入使用后，我們做到了‘兩發明一提出’，即發明了具有強濕潤和高霧化能力的活性磁化水降塵技術、采煤機水動力和液壓支架負壓卷吸高效霧化裝置，提出了霧化封閉綜采工作面主要產塵源的高效降塵方法。”該礦副總工程師王文杰說。
此外，該技術在投入使用過程中，回風側后半段噴霧效果未能達到預期目標。經過現場勘察和研究，技術人員發現支架過濾通水系統出現堵塞、工作面水量不足、支架噴霧管路壓力及流量不足等問題。針對存在的問題，他們在15、16—33010中間巷鋪設了一趟供水管路，專供液壓支架后半段噴霧使用，同時對綜采工作面供水水質進行取樣化驗，對部分液壓支架過濾閥及控制閥進行更換，及時解決了相關問題，實現該技術正常穩定應用。
“該技術投用以來，我們綜采工作面的工作環境大大改善，調動了職工的工作積極性，提升了工作效率。”該礦副礦長李廣濤說。