“曹伟粉尘防治工作室”里，年轻技术能手创新的16项成果，不仅破解了生产难题，还为企业安全生产、降本增效保驾护航
职工争当创新主角
“风巷气动报警系统”“水仓水位报警仪”“钻孔水循环装置”“自制PPR水幕”“高位注水孔”……这一项项创新技术，不仅破解了生产难题，还为企业安全生产、降本增效保驾护航。这些生产妙招不是来自高端实验室，而是出自同煤集团塔山煤矿“曹伟粉尘防治工作室”里年轻的一线技术能手。
8月29日，记者走进该工作室。“麻雀虽小，五脏俱全”是其写照，房间不大，摆满各种专业工具、材料，柜子里陈列着多样创新发明成果。曹伟，塔山矿技术标兵，拥有丰富创新研发经验。2015年，这位“技能高手”着手组建，工作室很快运转起来。
“此前，塔山矿部分职工有创新热情，但缺乏平台，不少构思难以实施。”工作室组建后，曹伟不再孤单。“工作室采用离线实验方式攻关，很多在连续生产作业线上无法进行检验的创新课题，可在工作室内演练，为职工创新技能提升了实训基地和平台，创新更‘接地气’。”下班后，年轻技术员少了打游戏、看电影的时间，大家挤在十余平方米的小房间里摆弄着各种工具，桌上的图纸划了又画，创新思维激烈碰撞。
塔山矿作为全国先进的现代化矿井，机械化程度高，产煤量大，生产过程中产生大量粉尘。粉尘与空气混合，形成可燃的混合气体，遇明火或高温物体极易发生爆炸，危及煤矿人员的生命安全及企业安危。防尘降尘，成为工作室首要课题。
防治粉尘探出新路
综合防尘治理是塔山矿多年来攻不下的难题。工作室技术员想到利用压力将水压入即将开采的煤层中，超前预湿煤体，从源头上控制粉尘浓度。煤层注水降尘机理主要体现在三方面：通过注水湿润煤体内部原生煤尘，使其失去飞扬能力，从根源上降尘；水体能有效包裹煤体的每一个微粒，预防浮游粉尘产生；注水使煤体的物理力学性质改变，煤体的塑性增强、脆弱性减弱，降低煤尘产量。
工作室团队以8106工作面为研究对象。该工作面煤层稳定，结构复杂，采用以煤体注水为主、喷雾降尘为辅的防尘技术手段。煤体注水初期采用动静结合、高低配合、长短交错的注水孔布置方式。但经过现场观察和论证，因低位孔受钻杆自然下垂影响，加之工作面煤层厚，注水起不到润湿大部分煤体的作用。通过长时间现场试验及论证，改用高位注水孔布置方式，进行双向注水，多孔交替，并采用支架随动喷雾系统，实现降柱、移架、放煤同时喷雾。此举取得较好降尘效果。
煤机掘进时，粉尘飞舞，让人睁不开眼睛。为控制掘进工作面粉尘，矿工一直采用钻头注水打孔，每台钻枪每小时耗费两吨水，注水溢出后流到地面，虽能抑制大部分粉尘，但造成了水资源浪费和工作面大量积水。大家集思广益，在钻枪前部安装了钻孔水循环装置，这样钻枪不仅可以使用循环水，还可以把使用后的水收集到水箱，再由泥浆泵供给钻枪，有效降低了巷道内排水压力和煤泥外溢现象，提升了掘进工作面标准化水平，每月节约近万元生产投入。针对煤体注水采取封孔器封孔、聚氨酯封孔不易实现长期间断性注水，且操作复杂，成本较高，一线员工和技术员一道到现场反复试验后，采取泥浆封孔工艺，有效缩短了封孔时间，减少了漏水现象，降低了生产成本。
塔山矿原煤注水前平均含水量为1.65%，注水后增加2.35%，落煤后煤体已湿润，在装载、运输、提升到地面等过程中均具有一定连续降尘作用。综采、掘进工作面初始全尘浓度最高达到487.1mg/m
3，呼吸尘浓度达到282.7mg/m3；现在全尘浓度为73.78mg/m3，下降幅度为85%，呼吸尘浓度达到33.62mg/m3，下降88%。实践表明，该注水防尘技术用于大采、高综采放顶煤开采切实可行，为同类条件矿井生产提供了技术支持。
16项目创效千万元
工作室现有专职技术员10人，他们积极开展“一对一”导师带徒活动。工作室虽空间狭小但限制不住成员的头脑风暴，大家把讨论地点扩大到小会议室、班组办公室、生产工作现场。有时曹伟甚至把办公室当成教室，利用工作闲暇之余或加班为年轻成员辅导。通过这样灵活的合作方式，成员在繁忙的日常工作和职创研究之间找到了平衡点。他们把研究中的问题带进了生产班组，许多班员、同事也在耳濡目染中变成了职创积极分子，七嘴八舌提出看法和建议。
在塔山矿工作面巷道内，可以看到多道PPR水幕，这也是工作室的“杰作”，这些看似简单的水幕，达到了很强的空气净化效果。工作室还在巷口及工作面安装了固定式软体捕尘网，将巷道内的浮游粉尘拦截在网内，使用湿式喷浆机喷浆，从源头降低产尘量。
除在源头上减少粉尘外，工作室还考虑到矿区人员的安全疏散问题。塔山矿是高瓦斯矿井，目前有3个盘区，每个盘区有一条专用回风巷，回风巷内有排水、巡巷等作业人员，矿工的生命安全有可能因为矿井主扇的停运受到威胁。因此，工作室以二盘区回风巷为试点，建立回风巷安全报警系统，用以提高塔山矿安全事故预控能力，防止伤亡事故发生。另外，塔山矿地面静压水储水仓由于离人员较远，容易产生缺水和溢水现象，用水增大时静压水仓水位下降不能及时发现，也会影响矿井安全生产。为解决静压水储水仓水位报警问题，工作室利用水的导电原理，自制了水位显示仪，工作人员在值班室就可以察看现场水位及监测水量变化，方便高效。
两年来，工作室先后制定了《粉尘防治工作室师带徒工作制度》《粉尘防治工作室活动制度》《粉尘防治工作室考核办法》等各项规章制度，组建了煤体注水工艺优化等4个科研小组，完成了综采工作面支架喷雾改造、掘进环形全断面喷雾、红外线、粉尘传感、定时联动水幕喷雾降尘装置等16项创新项目，其投入使用有效降低了矿井的粉尘浓度，累计创效1000多万元。
本报记者 沈佳 本报通讯员 耿倩 谷小虎
