礦塵防控技術

本書系統(tǒng)介紹了煤礦粉塵產生、運移、防治的前沿理論和技術成果，主要包括礦塵理化特性及煤巖產塵機理、綜采 (掘) 面多源粉塵運移與時空分布規(guī)律、煤層注水濕潤減塵技術、綠色高效泡沫抑塵技術、分源噴霧降塵技術、活性磁化水降塵技術、礦井通風控除塵技術、礦井粉塵在線監(jiān)測與預警技術等內容。

礦塵是煤礦生產過程中的主要災害之一，嚴重威脅井下職工身體健康，由礦塵引發(fā)的塵肺病已成為煤炭行業(yè)最主要的職業(yè)疾病，且煤礦每年因塵肺病死亡人數(shù)已遠超其他安全生產事故死亡人數(shù)總和；煤塵在一定條件下還具有爆炸性，可導致群死群傷重特大事故；此外，礦塵嚴重降低井下能見度，阻礙煤礦智能化開采技術的發(fā)展。為此，煤礦井下礦塵高效防控意義十分重大且任務艱巨。

近年來，隨著我國礦業(yè)科技的快速發(fā)展，超大采高采掘工作面、智能化開采等現(xiàn)代開采技術廣泛應用，礦塵產量及呼吸塵占比大幅增加，對礦塵防控技術提出了更高的要求，同時礦塵監(jiān)測預警與防控技術也有了新的進展，因此，有必要對礦塵及其防治的最新理論、方法和技術進行系統(tǒng)總結與全面更新，為礦塵防控工作提供前沿理論與技術指引。

圍繞礦塵防控理論與技術，秦波濤教授帶領團隊開展了長期研究和工程實踐，主持了10余項國家、省部級和煤炭企業(yè)重大科技攻關項目，揭示了煤巖截割產塵特性及影響機制，探明了煤巖性質、截割參數(shù)與產塵強度的關系，為從源頭上降低產塵量提供理論基礎；明晰了多源粉塵運移與時空分布規(guī)律，確定了采掘面粉塵重點擴散分布區(qū)域，為實現(xiàn)礦塵高效防治、優(yōu)化降塵技術體系提供科學指導；研發(fā)了綠色高效泡沫抑塵技術，形成了采掘面泡沫射流抑塵方法，解決了采掘面截割粉塵包裹不住易逸散的難題；提出了基于磁化與表面活性劑協(xié)同增效的活性磁化水降塵理論，發(fā)明了礦井降塵用水高效磁化裝置，構建了一套適用于煤礦井下采掘工作面的活性磁化水高效噴霧降塵技術體系，解決了礦井傳統(tǒng)水霧潤濕凝并煤塵能力弱的難題。以上研究成果授權發(fā)明專利40余件，其中活性磁化水降塵技術成果獲中國專利優(yōu)秀獎，并被列入2022年國家衛(wèi)生健康委《塵毒危害工程防護先進適宜技術指南》；已在平煤神馬集團、鐵煤集團、徐礦集團、中煤華晉集團、山西焦煤集團等企業(yè)的幾十座國有重點煤礦進行了成功應用，并依托相關成果，培養(yǎng)出一批礦塵防治方向的博士后、博士和碩士研究生。

綜掘工作面風流跡線

距底板不同距離風速矢量圖

磁化與表面活性劑間協(xié)同增效作用機理

不同出口寬度的空氣幕前后0.5m 位置處粉塵分布云圖

不同高度導流槽出風口中心處風流分布圖

全書共分為8章，第1、2章是基礎研究部分，其中第1章介紹礦塵理化特性及煤巖產塵機理，主要包括礦塵的危害、礦塵理化特性、煤巖截割產塵機理；第2章介紹綜采(掘)面多源粉塵運移與時空分布規(guī)律，主要包括風流-粉塵兩相運動數(shù)學模型、綜采工作面多源粉塵運移與時空分布規(guī)律、綜掘工作面多源粉塵運移與時空分布規(guī)律。第3~8章是礦井粉塵防治技術部分，其中第3章介紹煤層注水濕潤減塵技術，主要包括煤層逾裂濕潤減塵原理及影響因素、煤層注水及封孔方法、煤層增滲注水減塵；第4章介紹綠色高效泡沫抑塵技術，主要包括泡沫抑塵原理、發(fā)泡劑、泡沫抑塵系統(tǒng)和泡沫抑塵技術工程應用；第5章介紹分源噴霧降塵技術，主要包括霧滴濕潤凝并粉塵機制、采掘工作面分源噴霧降塵方法、采掘工作面分源噴霧降塵工程應用；第6章介紹活性磁化水降塵技術，主要包括活性磁化水降塵機制、活性磁化水添加劑、磁化裝置、活性磁化水霧化降塵特性、活性磁化水降塵系統(tǒng)工程應用；第7章介紹礦井通風控除塵技術，主要包括通風控除塵機理、典型礦用除塵器、通風控除塵系統(tǒng)；第8章為礦井粉塵在線監(jiān)測與預警技術，主要包括礦井粉塵在線監(jiān)測技術、礦井粉塵智能預警技術。

ISBN 978-7-03-083464-5

責任編輯：李 雪 李亞佩

本文摘編自《礦塵防控技術》（秦波濤, 王和堂, 周群--著. 北京：科學出版社，2026.1）一書“前言”，有刪減修改，標題為編者所加。

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