煤矿爆破过程中将会产生大量的粉尘和有毒烟雾，这些粉尘和烟雾不仅恶化井下的生产工作环境，危害工人的身心健康，更严重地则直接威胁着矿井的安全生产，给国家和人民的生命财产带来巨大损失。为有效地降低煤矿爆破粉尘和烟雾，从上世纪20年代起，世界主要产煤国家的学者在这方面做了大量的研究工作，研制出了多种除尘消烟剂，如美国Witco公司的Cohex型防火抑尘剂，日本化成公司开发的SS- 02剂，日本TH工业公司开发的TH-C型及TH-R型阻燃防尘剂，澳大利亚的KLN -10型防尘阻燃剂，德国的M0WTAN防火抑尘剂，俄罗斯的己内胺型防火抑尘剂。我国从20世纪80年代起着手除尘消烟剂的研究，并取得了一定的成果，研制出了丙烯酸脂型防火抑尘剂、己内酰胺型防火抑尘剂、PVA树脂型防火抑尘剂、CM保湿型防火抑尘剂等，这些除尘消烟剂对降低煤矿爆破粉尘浓度、消除爆破有毒烟雾起到了一定的作用。但由于国外除尘消烟剂价格比较昂贵，原材料也不容易获得，而国内配方除尘消烟效果不理想。因此，实用、低廉、高效的除尘消烟剂亟待被研究、制造及推广使用。

　　1除尘消烟剂的作用机理及组成11除尘消烟机理除尘消烟剂溶液在爆破后，形成水雾，能够吸附在烟尘粒子表面，通过除尘消烟剂的有效成分利用润湿、凝并、粘结等机理进行烟尘粒子的消除。具体表现为增大烟尘粒子的亲水性，使其更易润湿、凝并从而负重落下；细小烟尘粒子经过粘结成为大直径的烟尘粒子，从而达到加速下落，迅速沉降的目的。

　　除尘消烟剂可以很好地溶解爆破烟尘中的CO、NxOy、H2S等主要刺激性和毒害气体，并与其进行反应，从而达到消除烟雾中有毒气体的目的。

　　12除尘消烟剂的组成作为煤矿井下应用的产品，应该满足以下要求：①无毒、无臭，对环境不造成污染；②能迅速溶于水，且溶解度要大；③对金属无腐蚀作用；无燃烧、爆炸性；材料易得、成本低廉、运输方便。为满足上述要求，在对国内外相关产品进行广泛研究、分析的基础上，确定了煤矿爆破除尘消烟剂的组成，即由吸湿剂、表面活性剂、缓蚀剂、消烟剂等组成。

　　吸湿剂。考虑材料与水的化学亲和力大小以及材料来源、价格等因素，选择CaCi作为吸湿剂。CaCt为无色正方结晶体，一般产品为白色固体或灰白色固体粉粒或粉末，味微苦，无臭。

　　表面活性剂。其选择一方面要考虑Caci溶液中的吸附量大小等问题，另一方面还要解决好表面活性剂的配伍问题。添加表面活性剂后不仅能够降低CaCi溶液的表面张力，而且还要增加溶液的润湿、分散、增稠及缓蚀等作用，故需要多种表面活性剂复配。通过试验，选择几种脂肪醇聚氧乙烯醚类表面活性剂（R作为表面活性剂。

　　缓蚀剂。根据缓蚀剂对电化学过程阻滞的类型，可以将其分为阳极缓蚀剂、阴极缓蚀剂和混合型缓蚀剂。鉴于CaCi具有不断吸蚀的物性，其溶液浓度不断发生变化，因此采用阳极缓蚀剂不安全，而阴极缓蚀剂的效率较低，并且与除尘消烟剂中表面活性剂配伍性差，所以选择混合型缓蚀剂。对CaCi缓蚀效果较好的主要有三乙醇胺等烷胺基醇类、脂肪类、酰胺和葡萄糖酸锌盐等。最后在将脂肪类和葡萄糖酸锌盐类作为混合型缓蚀剂。

　　消烟剂。爆破烟尘中含有大量CQNxOy，H2S等有毒有害气体，因此碱性物质为消烟剂，其消烟作用通过溶解吸收和中和反应完成。

　　2配合比设计4%~22%）、缓蚀剂X4（02%~2%）4个因素，10个水平的试验，如果采用正交设计，则至少要做100次试验，这样将花费大量的时间和精力。均匀设计试验法通过提高试验点“均匀分散”的程度，使试验点具有更好的代表性，从而能用较少的试验获得较多的信息。近几年来，均匀设计方法已广泛应用于国内的军工、化工、医药、材料工业等领域，并取得了显著的成效。

　　均匀设计和正交设计相似，也是精心构造一套试验表，利用试验表来安排试验。均匀设计表的代号或u.（q）中的“u”表示均匀设计，“n”

　　表示要做的n次试验，“q”表示每个因素有q个水平，“s”是表中列的数目，表示最多可安排s个因素，U的右上角的“代表不同类型的均匀设计表。

　　本次试验使用U1.（1（f），根据此表，当试验因素为4时，X2，X3，X4应该放在表中1，34和5列，进行10次试验，也能找到102次试验中水平组合较好或最好的。其试验详细配合比见表1.表i除尘消烟剂试验配合比序号吸湿剂表面活性剂x缓蚀剂消烟剂3现场试验与数据分析3L1现场试验为考察上述不同配比除尘消烟剂的效果，在临沂矿业集团田庄煤矿N2601炮采工作面进行了现场试验。该工作面所采煤层为气煤，平均厚度为122m，属稳定、单一煤层，低瓦斯，煤尘具有强烈爆炸性，爆炸指数4789%，放炮采煤时工作面粉尘平均浓度达200mg除尘消烟剂的效果评价包括2个方面，即除尘率与消烟率。本研究以工作面相同爆破地点放炮60s后回风巷端头粉尘与CO浓度降低率作为评价不同配比除尘消烟剂的主要依据，其所用仪器分别为AKFC- 92A矿用粉尘采样器和美国ToxRAE自动测量仪。测定高度为08m则定时间均为2min测尘仪流量为20L/m工作面相关试验参数：风速为1 /s炮眼布置形式为三花眼，眼深为140m，顶、底眼水平距离为0.6叫顶眼间距为12m，底眼间距为1.2m.使用二级煤矿许用乳化炸药和煤矿许用毫秒延期电雷管，反向装药，20个炮眼为一组起爆，即顶眼10炮，底眼10炮。一组起爆循环炸药总用量为8 4kg其中顶眼的为3 825kg底眼的为4破试验中每个炮眼均装填1个水炮泥，一组20炮爆破完后再开始装20炮进行爆破，循环进行。

　　为科学地对比分析除尘消烟剂的除尘消烟效果，定义了2个计算公式。

　　消烟率通过不同配比的除尘消烟剂的现场试验，得到试验数据见表2表2除尘消烟剂试验实测及预测数据序号除尘率消烟率实测值预测值实测值预测值2试验数据回归分析利用均匀设计法安排试验，试验点在多维空间中均匀分布，不能用一般的方差分析，只能借助计算机软件进行回归分析，从而得到回归方程。本研究利用均匀设计30软件中的逐步回归分析法，对表2中的试验数据进行处理，设定引入、剔除自变量临界值分别为30，25，分别求得以降尘率和消烟率为目标函数的回归方程关系数R =09884显著性检验，其变量分析表中的数据显示，检验值F，=8502自变量数n=3常数项为1自由度/=6置信度为95%时，临界值F（00536）=4.757F，>F.回归方程（2）复相关系数R =09816显著性检验，其变量分析表中的数据显示，检验值F，=330自变量数n=4常数项为1自由度/=5置信度为95%时，临界值F（0 0545）=5192F，>F.2回归方程显著，利用该方程计算的结果见表2中的预测值。

　　从表2中可以看到，利用回归方程计算出的预测值与实测值相差很小，说明回归方程的精度是相当高的。这也说明所测的试验点离散性较大，分布的均匀性很好，回归方程能充分反映出各因素的变化对除尘率、消烟率的影响。

　　a3目标函数优化从上面的回归方程中，可以看到各变量之间存在强烈的交互作用，不易判断谁是主要影响因素，因而确定各因素的最佳值比较困难。本研究运用均匀设计30软件中的试验优化功能寻找最优值，约束5±246）%，对应参数吸湿剂（xi）为5%，表面活性剂（x2）为10%，缓蚀剂（x3）为04%，消烟剂（x4）为02%.消烟率的理论最优值为（86 7±411）%，对应参数。吸湿剂（x1）为5%，表面活性剂（x2）为10%，缓蚀剂（x3）为04%，消烟剂（x4）为2%.除尘率和消烟率最优值对应的消烟剂和缓蚀剂用量有差异，将除尘率和消烟率的权重分别设为05重新优化得出最优条件：吸湿剂（x1）为5%，表面活性剂（x2）为10%，缓蚀剂（x3）为04%，消烟剂（x4）为02%，除尘率和消烟率的最优值分别4最优配合比验证为验证上述配合比爆破除尘消烟剂的应用效果，在临沂田庄煤矿N2601炮采工作面进行了全面试验验证，对比测定添加权重各占一半的爆破除尘（下转第126页）记录存档。应制定培训制度或培训计划，设立专门场所、设有中级以上职称和实践经验教师对职工进行培训，严格考核制度。

　　4结论以模糊综合理论为基础的粉尘作业场所评价模型的提出，可以作为评价作业场所粉尘危害效果的依据，分析作业场所各因素差别的原因，衡量作业场所采取的防除尘措施效果的好坏。这些都为相关部门的宏观决策提供了有价值的信息。在对粉尘作业场所模糊综合评价模型的构建进行理论探讨的同时，已经将其应用于实际作业场所的评价应用之中，并取得了良好的效果。