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煤炭行业标准《综掘工作面综合防尘技术规范》编制说明二〇二〇年一月综掘工作面综合防尘技术规范编制说明1任务来源煤炭行业标准《机掘工作面综合防尘技术规范》是国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局在2013年下达的MT标准计划——《关于下达2013年煤炭行业标准制修订项目计划的通知（安监总煤装[2013]125号）》，计划项目编号是2013-MT-29，由中国煤炭工业协会提出，由煤炭行业煤矿安全标准化技术委员会归口，中煤科工集团重庆研究院有限公司、兖州煤业股份有限公司和陕西陕煤陕北矿业有限公司共同承担制定工作。2标准制定的必要性随着我国对煤炭能源需求的增大，不仅煤矿数量增多，综采、综掘技术也在迅猛发展，粉尘危害已经成为煤炭行业最为严重的灾害之一。粉尘不仅严重危害作业人员的身体健康，引起尘肺病，而且许多粉尘在一定的条件下具有燃烧爆炸性，导致人员伤亡、财产损失，同时大量粉尘排向大气会造成环境污染。未采取有效降尘措施时，综掘工作面掘进机生产时粉尘浓度达1000mg/m3~3000mg/m3，最高可达5000mg/m3以上。煤矿尘肺病患者中有85%以上发生在掘进工作面。据国家卫计委发布的历年《全国职业病报告情况》统计，到2017年底，全国职业病人数累计92.17万例，尘肺病占92.7%，而尘肺病中煤工尘肺又占50%以上。全国每年尘肺病造成的直接经济损失100多亿元，间接损失300～400亿元。随着我国经济实力的增强和以人为本科学发展观的深入认知，个人的自我保护意识也在不断增强，党和国家已十分重视职业危害工作，先后制定了《中华人民共和国矿山安全法》和《中华人民共和国职业病防治法》等一系列法律法规，成立了相关的机构来监督执法。由于种种原因，我国大多数煤矿的防尘措施达不到有效防尘的目的，甚至没有防尘措施。目前我国还没有一个单独针对煤矿井下综掘工作面粉尘防治的行业技术规范，对我国煤矿井下综掘工作面的粉尘防治进行统一、科学的规范。带来的严重后果是煤尘爆炸隐患增大，特别是煤矿尘肺病人数逐年增多。《综掘工作面综合防尘技术规范》的制定和颁布，将会对我国煤矿井下综掘工作面的作业环境改善，保障职工职业健康及矿井安全生产，提高煤矿经济效益产生重要的意义。本标准可使我国各煤矿在实际生产中对综掘工作面的粉尘治理时都能科学、规范的选取合理的参数，并定量、规范地评定效果，进而优化综合防尘措施和工艺参数，切实有效的解决煤矿井下综掘工作面的粉尘污染问题。本标准将会对目前我国煤矿井下综掘工作面粉尘防治的总体要求、粉尘治理措施、粉尘检测和预防、隔绝煤尘爆炸做出统一规范，可使综掘工作面的粉尘防治在现场更具体、可操作、可量化，更实用、指标更科学。使得煤矿标准化生产更加有依据。本标准必将使综掘工作面综合防尘工艺在我国煤矿快速全面地推广发展，使我国煤矿井下作业环境和矿井安全生产得到有效改善，同时为绿色矿井和煤炭行业的科学和可持续发展做出贡献。3主要工作过程接到标准制定任务后，2014年1月，由中煤科工集团重庆研究院有限公司牵头召开了标准编写工作会议，成立了标准编制课题组。根据标准编制要求，课题组确定了标准制定原则，明确了各种分工，制订了工作计划。2014年2月至10月，课题组按照工作计划，开展了国内外资料检索，进行了大量的相关资料收集，查阅了国内外煤炭行业、劳动保护行业，职业卫生管理，对煤矿综掘工作面综合防尘方面的标准及技术概况，并进行了大量的试验验证。同时，先后到山西、山东、安徽、河北、四川、辽宁、重庆、新疆、内蒙古等省、自治区、直辖市的煤矿进行现场实际情况调研，并对一些技术关键点或有争议之处进行了讨论和分析，于2014年10月完成了标准的《工作组讨论稿》。2014年11月至12月，课题组对《工作组讨论稿》进行内部讨论、修改完善；同时邀请国内煤炭行业管理、职业危害防治、相关生产行业专家就《工作组讨论稿》进行讨论，并根据专家意见进行修改，形成标准《征求意见稿》。2015年1月，将《征求意见稿》向国家煤矿安全监察局办公室、安全监察司、规划科技司、事故调查司、科技装备司、重庆煤监局、河南神火煤电公司、兖州煤业股份有限公司、中国矿业大学、国家煤矿安全技术工程中心等21家单位发送了《征求意见稿》，广泛征求意见。截止2015年5月，收到回函的单位数7个；回函并有建议或意见的单位数7个；没有回函的单位数14个。2015年6月底，根据回复意见，经起草小组讨论、修改和完善，形成标准《送审稿》。2018年4月，起草人按《强制性标准整合精简结论》对引用标准进行了对照和修改，将主要条款内容与新颁布的《煤矿安全规程》进行了对比，确保内容协调一致。2019年5月18日，煤炭行业煤矿安全标准化技术委员会粉尘防治及设备分会在重庆组织召开了《机掘工作面综合防尘技术规范》标准审查会议，来自全国科研院所、高校、煤矿企业及标准管理单位的16名代表及委员参加了会议，会议对标准送审稿进行了修改和完善。修订小组根据会议的要求，对标准的送审稿进行了修改和完善，形成了标准的报批稿。2020年1月3日，中国煤炭工业协会在北京组织专家召开《煤炭行业报批标准审查会》，对标准报批稿进行了审查，标准起草小组根据会议的要求，对标准的报批稿进行了修改和完善。本标准主要起草人：张小涛、吴群英、胥奎、隋金君、郭胜均、曹怀轩、郑磊、黄金星、徐斌、黄立宁、王碧清、刘勇、刘国庆、赵政、刘涛、王富刚、李萍。4主要技术依据及原则本标准制定过程中根据煤矿井下综掘工作面粉尘污染状况、生产工艺特点及现有防尘技术水平，遵循“尽可能采用相应、相关的国家规范和国家标准；保证标准的适用性和先进性，注意标准的统一性和协调性”原则，按GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则》进行编写。标准制定的主要技术依据如下：GBZ159工作场所空气中有害物质监测的采样规范GBZ/T192.1工作场所空气中粉尘测定第1部分：总粉尘浓度GBZ/T192.2工作场所空气中粉尘测定第2部分：呼吸性粉尘浓度GBZ/T192.4工作场所空气中粉尘测定第4部分：游离二氧化硅含量GB2626呼吸防护用品自吸过滤式防颗粒物呼吸器GB/T20966煤矿粉尘粒度分布测定方法AQ1020煤矿井下粉尘综合防治技术规范AQ1021煤矿采掘工作面高压喷雾降尘技术规范AQ1051煤矿职业安全卫生个体防护用品配备标准MT/T159矿用除尘器通用技术条件MT/T161滤尘送风式防尘口罩通用技术条件MT/T240煤矿降尘用喷嘴通用技术条件MT/T441巷道掘进混合式通风技术规范《煤矿安全规程》（2016版）《煤矿作业场所职业病危害防治规定》5主要内容及相关条款说明5.1标准名称本标准原计划名称为“机掘工作面综合防尘技术规范”，根据标准审查会上专家提出的意见，修改为“综掘工作面综合防尘技术规范”。随着煤矿掘进技术及装备的不断进步，综掘法在我国煤矿掘进工作面中所占的比例也越来越高，而且煤矿掘进工作面中综掘工作面粉尘污染最为严重，因此专家建议将标准名称修改为“综掘工作面综合防尘技术规范”，对综掘工作面粉尘治理做出规范化要求，也可为其他掘进工作面粉尘治理提供参考。5.2范围根据GB/T1.1的要求，范围明确表明了标准的对象和所涉及的方面，指明了标准的适用范围。本标准规定了煤矿综掘工作面（以下简称综掘面）粉尘综合防治技术的总体要求、粉尘治理、粉尘检测、个体防护及预防和隔绝煤尘爆炸等技术方法。本标准适用于煤矿井下综掘工作面粉尘的综合防治。5.3规范性引用文件按照GB/T1.1的要求，采用了固定的文字格式“下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。”列举了本标准在编制过程中所引用到的现行有效的标准，其中GB标准2项，GBZ标准4项，MT标准5项，AQ标准3项。5.4总体要求第3.1条：主要是对综掘面综合防尘年度计划及实施方案两方面提出相应要求。和《煤矿作业场所职业病危害防治规定》第八条的规定保持一致。第3.2条：由于煤矿井下工作空间受限，经常出现防尘设备因巷道断面较小而难于安装使用的情况，因此提出从巷道断面设计时考虑相应防尘工作需要的要求。但是，各个煤矿现场地质及生产条件差异较大，需采取的具体各防尘措施也不尽相同，各煤矿应根据实际拟采取的防尘措施考虑设计巷道断面实际大小，因此本标准对巷道断面大小不做统一具体要求。第3.3条：根据现有防尘技术，对综掘工作面粉尘治理措施提出要求。根据目前现有技术及实际生产经验，综掘工作面仅采用单一防尘措施很难达到理想的降尘效果，因此提出煤矿应根据实际生产条件，在保证安全可靠、技术可行、经济合理的基础上，采取多种措施相结合的综合防尘措施进行综掘工作面粉尘治理，从而提高降尘效率。同时进行粉尘检测，以便及时掌握粉尘防治效果。同时，随着科技的不断进步，一些新的先进防尘技术和设备也会不断出现，应当鼓励煤矿粉尘防治工作采用降尘效率更高的新技术或新设备，提高降尘效率，改善作业环境。第3.4条：主要是从防尘设施管理记录、实施方面提出相应要求。第3.5条：对综掘面所使用的防、降尘装置和设备的产品合规性提出要求。第3.6条：从个体防护角度对作业人员配备防尘用个体防尘用品提出要求。5.5粉尘治理第4.1条：对综掘面防尘供水系统的完善性、防尘用水水质、用水流量和压力以及湿润剂添加等方面提出相应要求。主要依据《煤矿安全规程》、AQ1020《煤矿井下粉尘综合防治技术规范》、《煤炭工业矿井设计规范》、《煤矿井下消防、洒水设计规范》和《煤矿作业场所职业病危害防治规定》的法规、标准进行编写。（1）为保证综掘面防尘效果，对防尘供水流量和供水压力分别做出了不小于110L/min和不低于0.7MPa的规定。其中，防尘供水流量按照：除尘器耗水量40L/min，掘进机高压喷雾耗水量30L/min，风流净化水幕耗水量20L/min，同时考虑1.2倍富裕系数考虑。本标准提出的防尘供水流量仅指用于进行粉尘防治所消耗的水量，未涉及其余生产用水的耗水。（2）为保证防尘用水的供水流量，以及根据《煤矿作业场所职业病危害防治规定》第四十八条“井工煤矿转载点应当采用自动喷雾降尘（喷雾压力应当大于0.7MPa）……”，对防尘供水系统的供水压力做出不低于0.7MPa的规定。（3）防尘用水水质按照《煤矿安全规程》的规定提出要求；当水质不符合要求时，应采取相应的措施进行处理，保证防尘用水水质符合规定。（4）在调研现有水质处理措施技术装备及防尘用水水质要求的基础上，对水质过滤及pH值调节等装置的主要技术参数做出了具体规定。（5）根据粉尘湿润性的分类定义，规定当接触角θ＜90°时可认为是相对较为亲水性的粉尘，可以不添加湿润剂；当接触角θ≥90°时可认为是绝对疏水性的粉尘，很难直接被清水湿润。也有文献资料定义当接触角θ≤60°为亲水性粉尘，当接触角60°＜θ＜85°时为湿润性较差的粉尘，当θ＞90°时为疏水性粉尘。综合考虑经济技术的合理性，选取是否选择添加湿润剂的界限值为85°。国内研究表明，现有技术条件下，普通配方的湿润剂可使水的表面张力降至45mN/m以下。根据国内外研究成果和工程实践，在喷雾中添加湿润剂，可使喷雾降尘的效率提高30%~50%。第4.2条：煤层注水是减少工作面粉尘产量的最根本、最有效的措施。前苏联的研究表明，煤体的水分增加1%，煤层开采时的粉尘产生量可以减少60%～80%，我国煤矿煤层注水技术经过多年的研究和实践，大多数煤矿采取煤层注水措施后降尘效率可达50%以上。水进入煤体后，使其塑性增强，脆性减弱，同时将煤体中原生细尘粘结为较大的尘粒，使之失去飞扬能力，因此对于抑制呼吸性粉尘的产生更加有效。综掘工作面相对综采工作面空间较小，采取煤层注水措施后煤体湿润更加充分，其降尘效果也较综采工作面也更好。综上，本次标准制定确定综掘工作面煤层注水总粉尘和呼吸性粉尘降尘效率分别为≥50%和≥55%。实践表明：注水过程中对注水参数的监测可以及时发现跑水等意外现象，减少浪费，提高注水工作效率。在煤层注水的注射液中添加