煤矿粉尘影响矿井的安全生产，威胁职工身体健康，是煤矿五大自然灾害之一。随着煤矿机械化程度的提高，特别是综掘机械化在煤矿的普遍推广使用，粉尘治理工作越来越显现出其重要性和紧迫性。开展综掘工作面综合技术开发与研究，有效控制粉尘、降低粉尘浓度，对促进矿井安全生产，保障职工身体健康，具有重大意义。桃园矿在综掘防尘中使用注水添加剂和捕尘剂，取得了显著的降尘效果。
1、Ⅱ1024里机巷概况：
Ⅱ1024里机巷煤层厚度变化较大，厚度为1.1～4.4m，平均3.4m，大部含有一层夹矸，平均厚0～0.3m；煤层倾角变化较大，为18～29°，平均22°；煤层顶、底板均为泥岩。综掘施工，工子钢棚支护，规格： 3200mm×3200mm，两班进尺一班检修，日进尺19m。
2、煤层注水：
2.1注水参数：一是注水钻孔沿煤层布置在巷道正中，孔径42mm、孔深10m，采用淮北新园公司生产的专用煤孔封孔器和DZZS35/7(1.08/16)型注水泵进行注水，注水压力17Mpa,实行高压静压注水，一般在８－１２分钟，掘进工作面迎头的煤体会出水或湿润挂汗，注水效果达到，停止注水。二是在巷道的后面50m一个点，选10个点，在巷道的上帮沿煤层施工注水钻孔，5个普通注水，5个添加注水添加剂注水。分别测定注水湿润半径。
2.2煤层注水效果分析：
2.2.1巷帮注水参数测定：
普通巷帮注水含水率测定结果一览表
钻孔编号 1 2 3 4 5
煤样深度（m） 7 7 7 8 8
取样钻孔距注水钻孔距离
（m） 3 3.71 3.68 3.74 3.67 2.76
6 3.56 3.51 3.59 3.47 3.54
9 3.25 3.31 3.36 3.26 3.32
12 3.16 3.09 3.14 3.20 3.11
15 2.34 2.32 2.41 2.36 2.44
18 2.09 2.11 2.04 2.12 2.16
添加剂巷帮注水含水率测定结果一览表
钻孔编号 6 7 8 9 10
煤样深度（m） 7 7 8 8 7
取样钻孔距注水钻孔距离
（m） 5 4.2 4.24 4.17 4.31 4.22
10 3.67 3.59 3.65 3.62 3.54
15 3.43 3.47 3.38 3.42 3.44
20 3.01 3.12 3.06 2.91 2.87
25 2.56 2.61 2.59 2.64 2.67
30 2.37 2.24 2.22 2.31 2.24
未注水前，原煤样的含水量为2.16%，经分析普通注水注水湿润半径大约为15m，添加剂注水湿润半径大约为31m。
2.2.2迎头注水参数测定
测定时间2011.4.18---4.22。每天两次实施煤层注水。一次普通注水，一次添加注水添加剂注水。注水钻孔沿煤层布置在巷道正中，孔径42mm、孔深10m，采用淮北新园公司生产的专用煤孔封孔器和DZZS35/7(1.08/16)型注水泵进行注水，注水压力12--17Mpa,实行高压静压注水。
注水时间比较一览表
注水
时间 4月18日 4月19日 4月20日 4月21日 4月22日
普通 9分47秒 10分22秒 10分31秒 11分45秒 10分26秒
添加剂 6分24秒 6分32秒 6分37秒 6分34秒 6分44秒
与普通煤层注水相比，注水添加剂可将注水速度提高了1.6倍
普通煤层注水与添加剂注水水份和粉尘浓度测定比较，测尘地点在距离迎头向后30m左右。
Ⅱ1024里机巷注水前粉尘粉尘浓度测定一览表
地点 岩性 时间 注水前粉尘浓度
掘进机作业(mg/m3) 多工序
(mg/m3)
Ⅱ102４里机巷 煤 2011年4月1日 1５6mg/m3 40mg/m3
Ⅱ102４里机巷 煤 2011年4月4日 1６2mg/m3 45mg/m3
Ⅱ102４里机巷 煤 2011年4月7日 178mg/m3 40mg/m3
Ⅱ102４里机巷 煤 2011年4月10日 1７0mg/m3 45mg/m3
Ⅱ102４里机巷 煤 2011年4月13日 1６1mg/m3 44mg/m3



Ⅱ1024里机巷普通注水和添加剂注水粉尘测定一览表
地点 岩性 时间 普通注水粉尘浓度 添加剂注水粉尘浓度
掘进机作业(mg/m3) 多工序
(mg/m3) 掘进机作业(mg/m3) 多工序
(mg/m3)
Ⅱ102４里机巷 煤 2011年4月18日 71.7mg/m3 18.4mg/m3 31.8mg/m3 8.2mg/m3
Ⅱ102４里机巷 煤 2011年4月19日 73.8mg/m3 20.7mg/m3 33.37mg/m3 9.27mg/m3
Ⅱ102４里机巷 煤 2011年4月20日 81.35mg/m3 24.1mg/m3 36.84mg/m3 8.28mg/m3
Ⅱ102４里机巷 煤 2011年4月21日 77.86mg/m3 20.56mg/m3 34.68mg/m3 9.12mg/m3
Ⅱ102４里机巷 煤 2011年4月22日 73.26mg/m3 20.2mg/m3 33.16mg/m3 9.04mg/m3
从上述表中可以看出，注水前掘进机作业和多工序作业粉尘平均含量为165.4 mg/m3 和42.8mg/m3，普通注水后掘进机作业和多工序作业粉尘平均含量为75.59 mg/m3 和20.79mg/m3，添加剂注水后掘进机作业和多工序作业粉尘平均含量为33.97 mg/m3 和8.78mg/m3，普通煤层注水方法及添加剂注水方法与没有注水前，粉尘浓度分别下降54.1%、79.6%。减尘效果非常显著，是综掘防尘的根本途径之一。
2.2.3注水添加剂的作用：在水中加入一些表面活性剂，能使水的表面张力大大降低，水与煤的接触角减小，增大煤体注水湿润半径、水分增加率、提高注水速度、控制煤体水分蒸发，进而达到从源头上控制煤粉尘产生量的目的与效果。
2.2.4注水添加剂的效果：
（1）提高了水的活力，减少了水在煤层中的张力（经测定水表面张力由76.1Mn/m降低到37.1～42.4Mn/m）。
（2）煤体注水湿润半径增大。普通注水煤体湿润半径只达15米，而在煤体注水中添加注水添加剂，可达31米以上的湿润半径；
（3）煤体注水后水分增加率高。在相同条件下，注水添加剂注水比普通煤层注水的水份增加65.1%；
（4）注水速度加快。与普通煤层注水相比，注水添加剂可将注水速度提高了1.6倍；
（5）降尘效果显著。与普通煤层注水相比，各工序产尘强度减少1.79～2.25倍；
3、全断面喷雾添加捕剂尘：
在掘进机后30-40m处安装3道全断面喷雾
普通水源和添加捕尘剂全断面喷雾前后粉尘浓度测定，测定防尘浓度地点分别是全断面喷雾前１０ｍ和全断面喷雾后５０ｍ。
地点 岩性 时间 普通水源粉尘浓度（全尘） 捕尘剂粉尘浓度（全尘）
掘进机作业(mg/m3) 多工序
(mg/m3) 掘进机作业(mg/m3) 多工序
(mg/m3)
Ⅱ1024里机巷 煤 2011年4月18日 7.42mg/m3 2.98mg/m3 5.３mg/m3 2.1mg/m3
Ⅱ1024里机巷 煤 2011年4月19日 8.35mg/m3 4.95mg/m3 5.8mg/m3 3.6mg/m3
Ⅱ1024里机巷 煤 2011年4月20日 7.61mg/m3 4.76mg/m3 5.4mg/m3 3.5mg/m3
Ⅱ1024里机巷 煤 2011年4月21日 7.24mg/m3 4.51mg/m3 5.1mg/m3 3.2mg/m3
Ⅱ1024里机巷 煤 2011年4月22日 6.6mg/m3 3.92mg/m3 4.4mg/m3 2.8mg/m3
4、结论：注水添加剂和捕尘剂在综掘防尘中的应用，从源头上控制粉尘的产生，捕捉各工序中产生的粉尘，取得了明显的效果，在离迎头100m处对综掘机割煤、转载、喷浆、放炮等工序的粉尘进行测定，全尘浓度降低到5.8mg/m3以下，既促进了矿井安全生产，又可靠地保障了职工的身体健康。

作者：淮北矿业桃园矿

编 辑：西江月