近日，從中國煤炭工業(yè)協(xié)會傳來喜報，由中國煤科重慶研究院和曹家灘煤礦共同完成的《榆神礦區(qū)粉塵防治及智能管控關(guān)鍵技術(shù)及裝備研究》項目被鑒定為國際領(lǐng)先水平。這意味著大采高綜采、快速掘進、大煤量長距離轉(zhuǎn)載運輸粉塵防治和礦井粉塵智能管控等長期制約煤礦持續(xù)健康發(fā)展的關(guān)鍵難題在曹家灘煤礦率先得到突破，為曹家灘煤礦智能化示范礦井建設(shè)又邁出了重要一步。

　　1、直面困難、敢于破冰

　　榆神礦區(qū)是我國重要的煤炭生產(chǎn)基地，擁有大量千萬噸級礦井，普遍選用大采高綜采、快速掘進生產(chǎn)工藝，自動化程度和生產(chǎn)效率極高，有力地保障了我國的能源供給，但目前井下作業(yè)區(qū)域粉塵災(zāi)害嚴重卻無有效防治和管控手段，呼吸性粉塵濃度可達100mg/m3以上，衛(wèi)生條件惡劣、安全保障性差、員工幸福感低，已經(jīng)成為嚴重制約榆神礦區(qū)礦井高效生產(chǎn)和健康發(fā)展的關(guān)鍵難題。

　　位于榆神礦區(qū)的曹家灘煤礦是中國近年投產(chǎn)規(guī)模最大的煤礦之一，作為國家煤炭工業(yè)“十二五”規(guī)劃重點開發(fā)的大型煤礦示范項目單位和國家首批智能化示范建設(shè)煤礦，選用國內(nèi)外最先進的采掘工藝，代表著榆神礦區(qū)煤炭先進生產(chǎn)力的發(fā)展方向。同時曹家灘煤礦也始終堅持高標準、高要求，敢于直面行業(yè)關(guān)鍵難題，勇于承擔(dān)社會責(zé)任，2020年曹家灘煤礦牽手重慶研究院，誓要啃下榆神礦區(qū)粉塵防治及智能管控的世界性難題。

　　2、尋診把脈、摸清塵源

　　“要治理粉塵就要摸清塵源在哪里，產(chǎn)塵規(guī)律怎么樣，抓住牛鼻子，這樣才能對癥下藥，靶向治療?！? 陜西陜煤曹家灘礦業(yè)有限公司黨委書記、董事長雷亞軍在粉塵防治啟動會上說。

　　根據(jù)這一思路，項目組認真梳理全礦井下各個生產(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)，圍繞“采煤、掘進、系統(tǒng)巷道”尋根究底，逐項細化，反復(fù)測風(fēng)測塵，并建立數(shù)值模型進行推演，結(jié)合現(xiàn)場實際情況進行調(diào)整，最終摸清了各個作業(yè)地點產(chǎn)塵規(guī)律。一直以來，大采高綜采工作面的粉塵防治都是世界性難題。大采高綜采工作面采場空間大，大尺寸滾筒割煤和高落差片幫垮落沖擊產(chǎn)生大量的粉塵在采煤機附近聚集并擴散彌漫至整個下風(fēng)流區(qū)域；降柱移架架間落塵處于人員作業(yè)區(qū)域上方，巖性細微粉塵多且擴散距離遠，污染嚴重且尚無有效治理手段；放煤易形成大塊煤炭和矸石，在轉(zhuǎn)載破碎過程中也會產(chǎn)生大量粉塵。但經(jīng)過仔細分析發(fā)現(xiàn)，支架降柱移架才是最主要的塵源，占工作面總粉塵量的60-70%，對工人身體健康影響最大，一個班下來，人行通道底板煤塵超過2cm厚。

　　3、對“癥”下藥、碩果累累

　　通過近兩年的攻關(guān)，重慶研究院針對“采、掘、運”，首次系統(tǒng)性地提出了粉塵防治成套工藝，創(chuàng)新研制了液壓支架接塵裝置、大風(fēng)量高負壓機載除塵系統(tǒng)等10余項關(guān)鍵裝備，開發(fā)了礦井粉塵智能監(jiān)控系統(tǒng)，形成了榆神礦區(qū)礦井粉塵防治及智能管控關(guān)鍵技術(shù)與裝備，并取得多項創(chuàng)新成果：

　　（1）

　　提出了“滾筒密閉噴霧降塵+機載噴霧引射控除塵+液壓支架導(dǎo)塵+射流噴霧隔塵凈化”的粉塵防治成套工藝，研制了滾筒包絡(luò)噴霧密閉降塵裝置、機載噴霧引射控除塵裝置、液壓支架接塵裝置、縱向霧屏隔塵凈化裝置等成套裝備，實現(xiàn)了滾筒割截塵源的三維霧流密閉、片幫垮落沖擊產(chǎn)塵的抽吸凈化、液壓支架架間落塵的隔離導(dǎo)移、立柱前后空間霧屏隔離和上部空間細微粉塵的高效捕集，最終實現(xiàn)了大采高綜采面粉塵的有效治理。

　　（2）

　　研發(fā)了快掘面“立體噴霧抑塵+機載通風(fēng)控除塵”的粉塵防治成套工藝，研制了兩種大風(fēng)量、高負壓機載式除塵系統(tǒng)用于匹配當(dāng)前主流快掘裝備，實現(xiàn)了掘錨機截割滾筒的立體噴霧密閉、高濃度含塵氣流的有序控制和高效抽吸凈化，最終實現(xiàn)了快掘面粉塵的有效治理，保障了快掘裝備的高效作業(yè)。

　　（3）

　　研究了主運大巷“皮帶清潔+斷面噴霧+除霧捕塵網(wǎng)+沿程煤體潤濕”的粉塵防治成套技術(shù)，研制了無動力皮帶底部清潔裝置、波紋板除霧式斷面捕塵門等成套裝備，實現(xiàn)了回程皮帶表面的及時清潔、運輸煤體表面的持續(xù)保濕、巷道風(fēng)流細微粉塵的噴霧沉降、以及塵霧碰撞凝并后的快速消除，有效降低了礦井主要運輸巷道內(nèi)的粉塵濃度，且巷道內(nèi)視線清晰無水霧。

　　（4）

　　研發(fā)了礦井粉塵智能監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了井下主要作業(yè)區(qū)域粉塵濃度的實時監(jiān)測，以及基于粉塵濃度管理限值對防塵裝備運行參數(shù)的智能調(diào)控，減少人工巡檢工作量80%以上。

　　4、煤海深處、清風(fēng)拂面

　　經(jīng)過一年多的努力，曹家灘煤礦初步建成“無塵化”礦井，采掘工作面總粉塵降塵效率達到90%以上，呼吸性粉塵降塵效率在85%以上，讓近煤者不再黑，真正實現(xiàn)了“煤海深處，清風(fēng)拂面”，有效改善了職工的作業(yè)環(huán)境，保障了一線作業(yè)人員的身心健康。

　　在曹家灘煤礦進入“智時代”的今天，防塵也不甘落后。依托曹家灘礦建設(shè)智能化礦井打下的堅實基礎(chǔ)，重慶研究院同步建成了礦井智能綜合防塵體系，實現(xiàn)對主要防塵設(shè)備運行工況的實時監(jiān)測，讓智能防塵系統(tǒng)在防塵崗位上“建功立業(yè)”，超出預(yù)定范圍進行提示或者報警，提示人員及時維護，保證了設(shè)備和系統(tǒng)持續(xù)健康運行。

　　“開展智能綜合防塵體系建設(shè)以來，我們快掘工作面粉塵濃度大幅度下降，之前掘錨機司機一個班生產(chǎn)下來都是‘見不著人’，現(xiàn)在是見不著塵?！? 曹家灘煤礦快掘一隊隊長車智紅笑著說。

　　習(xí)近平總書記強調(diào)指出，加快建設(shè)科技強國，實現(xiàn)高水平科技自立自強。重慶研究院將繼續(xù)踐行“致力安全科技、提升生命保障”的企業(yè)使命，著眼創(chuàng)新驅(qū)動，強化智慧賦能，推動煤礦粉塵防治取得更大的突破。