矿尘防控技术

本书系统介绍了煤矿粉尘产生、运移、防治的前沿理论和技术成果，主要包括矿尘理化特性及煤岩产尘机理、综采 (掘) 面多源粉尘运移与时空分布规律、煤层注水湿润减尘技术、绿色高效泡沫抑尘技术、分源喷雾降尘技术、活性磁化水降尘技术、矿井通风控除尘技术、矿井粉尘在线监测与预警技术等内容。

矿尘是煤矿生产过程中的主要灾害之一，严重威胁井下职工身体健康，由矿尘引发的尘肺病已成为煤炭行业最主要的职业疾病，且煤矿每年因尘肺病死亡人数已远超其他安全生产事故死亡人数总和；煤尘在一定条件下还具有爆炸性，可导致群死群伤重特大事故；此外，矿尘严重降低井下能见度，阻碍煤矿智能化开采技术的发展。为此，煤矿井下矿尘高效防控意义十分重大且任务艰巨。

近年来，随着我国矿业科技的快速发展，超大采高采掘工作面、智能化开采等现代开采技术广泛应用，矿尘产量及呼吸尘占比大幅增加，对矿尘防控技术提出了更高的要求，同时矿尘监测预警与防控技术也有了新的进展，因此，有必要对矿尘及其防治的最新理论、方法和技术进行系统总结与全面更新，为矿尘防控工作提供前沿理论与技术指引。

围绕矿尘防控理论与技术，秦波涛教授带领团队开展了长期研究和工程实践，主持了10余项国家、省部级和煤炭企业重大科技攻关项目，揭示了煤岩截割产尘特性及影响机制，探明了煤岩性质、截割参数与产尘强度的关系，为从源头上降低产尘量提供理论基础；明晰了多源粉尘运移与时空分布规律，确定了采掘面粉尘重点扩散分布区域，为实现矿尘高效防治、优化降尘技术体系提供科学指导；研发了绿色高效泡沫抑尘技术，形成了采掘面泡沫射流抑尘方法，解决了采掘面截割粉尘包裹不住易逸散的难题；提出了基于磁化与表面活性剂协同增效的活性磁化水降尘理论，发明了矿井降尘用水高效磁化装置，构建了一套适用于煤矿井下采掘工作面的活性磁化水高效喷雾降尘技术体系，解决了矿井传统水雾润湿凝并煤尘能力弱的难题。以上研究成果授权发明专利40余件，其中活性磁化水降尘技术成果获中国专利优秀奖，并被列入2022年国家卫生健康委《尘毒危害工程防护先进适宜技术指南》；已在平煤神马集团、铁煤集团、徐矿集团、中煤华晋集团、山西焦煤集团等企业的几十座国有重点煤矿进行了成功应用，并依托相关成果，培养出一批矿尘防治方向的博士后、博士和硕士研究生。

综掘工作面风流迹线

距底板不同距离风速矢量图

磁化与表面活性剂间协同增效作用机理

不同出口宽度的空气幕前后0.5m 位置处粉尘分布云图

不同高度导流槽出风口中心处风流分布图

全书共分为8章，第1、2章是基础研究部分，其中第1章介绍矿尘理化特性及煤岩产尘机理，主要包括矿尘的危害、矿尘理化特性、煤岩截割产尘机理；第2章介绍综采(掘)面多源粉尘运移与时空分布规律，主要包括风流-粉尘两相运动数学模型、综采工作面多源粉尘运移与时空分布规律、综掘工作面多源粉尘运移与时空分布规律。第3~8章是矿井粉尘防治技术部分，其中第3章介绍煤层注水湿润减尘技术，主要包括煤层逾裂湿润减尘原理及影响因素、煤层注水及封孔方法、煤层增渗注水减尘；第4章介绍绿色高效泡沫抑尘技术，主要包括泡沫抑尘原理、发泡剂、泡沫抑尘系统和泡沫抑尘技术工程应用；第5章介绍分源喷雾降尘技术，主要包括雾滴湿润凝并粉尘机制、采掘工作面分源喷雾降尘方法、采掘工作面分源喷雾降尘工程应用；第6章介绍活性磁化水降尘技术，主要包括活性磁化水降尘机制、活性磁化水添加剂、磁化装置、活性磁化水雾化降尘特性、活性磁化水降尘系统工程应用；第7章介绍矿井通风控除尘技术，主要包括通风控除尘机理、典型矿用除尘器、通风控除尘系统；第8章为矿井粉尘在线监测与预警技术，主要包括矿井粉尘在线监测技术、矿井粉尘智能预警技术。

ISBN 978-7-03-083464-5

责任编辑：李 雪 李亚佩

本文摘编自《矿尘防控技术》（秦波涛, 王和堂, 周群--著. 北京：科学出版社，2026.1）一书“前言”，有删减修改，标题为编者所加。

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