综采放顶煤技术机械化程度高、生产效率高、地质条件适应性强、巷道掘进率低、搬家次数少、生产成本低、易于实现单机单面高产，是南山矿建设高产高效现代化优强矿井的关键。 综放技术具有前部采机割硬帮煤、后部依靠矿压使顶煤冒落的工艺特点，工作面煤尘较大一直是一个很突出的问题。工人作业环境差，存在安全生产隐患。南山矿属高突矿井，瓦斯绝对涌出量较大，为防止瓦斯超限，工作面配风量较大，致使煤尘问题更加严重。
为彻底解决综放面防尘的技术难题，南山矿领导决定与中国矿大技术人员合作，在综采一、二队工作面试验中国矿大最新研制的负压除尘技术。
1.综采二队工作面要素
综采二队开采盆底区15-2层南翼一分段底板层综放面，区段长度780米，初期走向430米，工作面长度150米，开采初期平均煤厚10.5米。经采过一分层后，剩余煤厚7米，初期煤层层理及节理较发育，顶煤破坏度较好。在开采后期本层煤煤厚变为11米，可采储量136.86万吨。
本区瓦斯含量较大，瓦斯绝对涌出量工作面5m3/min，瓦斯尾巷7.5m3/min，未发生过煤与瓦斯突出现象。工作面配风量1050m3/min。
工作面总计安装112组ZF2800/16/24B型轻型低位放顶煤液压支架，最大采高2.4m；两端6架ZF3000/17/26型低位放顶煤专用端头过渡支架，最大采高2.6m。工作面前部采用SGD-630/180型单中链可弯曲刮板运输机，后部采用SGZ-730/320型双中链可弯曲刮板运输机。采煤机采用MG-150/375-W型双滚筒采煤机，滚筒直径1.4m。
2.除尘系统组成及主要参数
（1）采煤机H2G-4型除尘器。
（2）支架前梁（前部运输机）H2G-2型除尘器。
（3）支架尾梁（后部运输机）H2G-2A型除尘器。
（4）泵站XQB110/20型清水泵、W30QX型清水箱。
（5）Φ25和Φ10高压管路，相应的管接头。
3.除尘器工作原理
除尘器应用了1、水雾活塞原理；2、超细粒子亲和原理3、高压水雾的卷吸与屏蔽原理等三项基本原理。
4.负压除尘系统安装及使用
4.1负压除尘系统管线的敷设
高压清水泵及水箱安装于变电列车，15～20Mpa压力水从清水泵出来，经一路可承载25～35MPa的Φ25高压胶管输送到工作面的端头支架，在此安设一个Φ25三通，一路Φ25的管路随采煤机的管线及拖移电缆敷设到采煤机，经一个Φ25变两路Φ13的变通和高压球阀后接入安设在采煤机两端的除尘器；另一路随架间的管线敷设，每架安一个Φ25变Φ10三通，经过Φ10的高压球阀后，接到前部移架除尘器或后部放煤除尘器。
4.2采煤机除尘器的安装及使用
采煤机的除尘器安设在采煤机两端的电机外壳上，运输机的正上方，控制阀安设在司机便于操作的位置。除尘器内部的阀块将高压水分成四路，进入四个引风管。在水雾活塞的作用下，除尘器内腔产生相应的负压，空间布置的四个引风管形成一个扇面水雾覆盖采煤机滚筒及截割后的落煤区域，高压水雾的卷吸与屏蔽使产生的煤尘逃逸方向被迫沿设计方向流动。除尘器下方的吸风口是没有被卷吸煤尘的必由之路。高压水形成的超细雾粒很快和煤尘亲和形成煤泥水，从而使采煤机周围的空气得到净化。
4.3支架前、后部除尘器的安设及使用
支架除尘器安设示意图
支架前部除尘器从第四架开始，每隔10架安设一个，共计安设12个，除尘器的吸风口处于下风侧。每个除尘器能处理下风口20米范围内前移支架所产生的粉尘，同时又能屏蔽支架前近一半通风断面，另一半通风断面上的粉尘处在吸风口的范围之内，随风流逃逸的粉尘被卷吸进除尘器的腔体，经过高压水雾活塞的作用后，粉尘变成煤泥水被喷出，达到除尘净化空气的目的。
支架后部除尘器安设，从第五架开始所有没安设前部除尘器的支架全部安设，共计安设103个，除尘器的吸风口位于软帮侧。后部除尘器喷射口喷出的水幕能处理下风口约5个支架后部放煤空间的粉尘，同时能屏蔽本架放煤口产生的粉尘，防止粉尘扩散，另一侧放煤口的粉尘完全处在吸风口的范围之内，由于风流小粉尘流动慢，在除尘器吸风口强大的负压作用下，弥漫在支架后部的粉尘被快速卷吸进除尘器的腔体，经过高压水雾活塞的作用后，粉尘变成煤泥水被喷出，达到除尘净化空气的目的。
5.系统运行状况
该除尘系统在综采二队工作面试运行一段时间，经实践检验系统运行状况良好，除尘效果理想，现总结如下：
（1）除尘理念先进。该系统采用的除尘理论非常先进，具有较高科技含量。除尘器从喷嘴喷出高压水雾，形成水雾活塞运动使腔体内产生真空，负压使水雾颗粒细化，雾化效果非常理想；高压水雾除尘作用范围较大，在粉尘与空气间产生隔离带阻止粉尘扩散；高压水雾细粒直径与粉尘直径相近，增强水雾细粒的亲合力，吸收粉尘作用非常明显；负压将部分含粉尘空气吸入除尘器腔内，与高压水雾融合变成煤泥水从喷雾口喷出，增强了除尘效果。
（2）除尘效果较好。未使用该系统前，工作面正常生产时在采机割煤，前移支架、后部放煤口放煤三个环节产生大量煤尘。工作面风流中粉尘含量大，存在粉尘爆炸隐患。工人的作业环境差，视线模糊不清，经常迷眼出现误操作，给安全生产造成隐患。工作面上头及回风道人员作业时呼吸困难，防尘口罩作用微乎其微，工人口中吸入大量煤尘，洗澡时黑痰干咳不净。在使用该系统后，生产出煤时将除尘系统打开，产尘点粉尘基本被消除或压制，无法扩散，对整个工作面风流几乎不造成污染，工人的作业环境改善。因煤尘造成安全生产事故的可能性大大降低。
（3）系统可维护性较好。除尘器主体使用铸铁，结构简单实用，大大降低了损坏的可能性。喷嘴喷射压力水，粉尘进入喷嘴导致喷嘴堵塞的可能性大大减小。压力水输送管路采用Φ25高压胶管，系统安设及更换方便快洁。配套设备XQB110/20型清水泵、W30QX型清水箱为普通清水泵及清水箱，可选性较大。整个除尘系统维护简单，可维护性较好。 6.负压消尘系统在煤体高压注水方面的推广应用
采取煤层高压注水使高压水流渗透到煤体中，达到软化煤层的作用，提高煤的可放性。同时通过煤体的高压注水，达到湿润煤体，降低煤层的粉尘，有效降低回采过程中煤尘的生成量。
（1）上下两巷各铺设Φ25高压胶管管路，并且每隔20米连接一个Φ25mm返Φ10mm的平面截止阀，引出Φ10mm高压胶管接到采取煤层高压注水钻孔上，对煤层高压注水。
（2）打钻设备配置：使用JXV-75型液压钻机，电机功率4KW，进退钻行程50～90cm，对煤层进行打钻。配套设备XQB110/20型清水泵、W30QX型清水箱为普通清水泵及清水箱，清水泵出口压力控制在15Mpa。
（3）在回风道和溜子道自切眼向外按顺序，每相距15米打一个钻，逐个孔进行注水，溜子道钻孔一般钻进深度为75米，回风道钻孔一般钻进深度为40米，钻孔与煤层顶板留有1米间距。其他详见煤层注水统计资料。
（4）封孔顺序：
①封孔深度必须满足在巷道松动圈外的要求，才能有效注水，根据矿压观测的实测结果表明，巷道松动圈半径最大为5米，为此定封孔器长度6米，能满足封孔注水的要求。
②封孔办法为：将直径60mm的注水管装上端头平垫伸入孔内套上药卷，用套管依次送入孔内捣实，一次封孔用4个药卷，捣实以后16小时可以注水。
（5）注水工序：
①注水量确定：
Q=SMLH=0.006×14×20×40=67.2m3
其中：Q—煤体注水量：m3
S—含水率：0.006
M—煤层厚度：14m
L—软化距离：20m
H—钻孔深度平均为：40m
②注水时间计算：
T=Q/Z=67.2/2=33.6h
其中：T—注水时间：h
Z—注水泵流量：2m/h
③每孔每班按7小时计算，每孔每天3×7=21小时，2天注完一个孔所需水量。
④工作面推进到距钻孔15m时，停止该钻孔注水工作。
通过引进中国矿大的负压消尘系统在南山矿综放面实际应用，降低了粉尘生成量，有效消除了综放面生产过程中粉尘量大的隐患。
由于负压除尘系统工作面试用时间还很短，对该系统的运行及使用情况只能作初步的总结，对它的作用、适用条件、维护状况了解的不够全面。很多问题都有待于在将来的使用中不断观察、总结和改进。
