金属矿山

作者：刘国明,侯明慧程卫民刘建国,陈连军

单位：1. 山东科技大学安全与环境工程学院,山东青岛266000;2. 国家卫生健康委粉尘危害工程防护重点实验室,北京100083;3. 北京科技大学土木与资源工程学院,北京100083

关键词：粉尘, CiteSpace, 喷浆, 湿喷法, 数据可视化, 发展方向,

基金：国家自然科学基金项目(编号:52104206);山东省高等学校青年创新团队发展计划项目(编号:2022KJ213);国家卫生健康委粉尘危害工程防护重点实验室开放基金项目(编号:KLECDH2022020102)。

喷浆技术作为巷道锚喷支护的主要手段,目前已被广泛应用于矿山掘进支护中。 喷浆作业在搬运、上料、搅拌及喷射环节均会产生粉尘,是矿山开采过程中的主要尘源之一。 针对目前喷浆粉尘控制技术的研究,利用CiteSpace 软件对近 50a 文献开展计量分析,从发文量、作者、机构、关键词共现、聚类、时区等方面对研究热点进行了归类统计。 研究表明:我国对喷浆技术的研究起步相对较晚,发展历程呈现阶段性特征。 ①萌芽探索阶段,20 世纪70 年代喷射混凝土设备研发实现突破,喷浆技术逐渐在矿井巷道、边坡支护实现应用,但技术设备仍不成熟。 ②成长发展阶段,进入 80 年代后,湿喷工艺开始得到推广,但由于对安全作业的重视程度不足,粉尘危害严重、生产事故频发。 ③成熟增长阶段,21 世纪初,国家对安全生产和职业病明确立法,喷浆作业的粉尘问题得到业内学者的持续关注和研究,喷浆粉尘控制研究在这一时期得到发展。 2010 年后,对喷浆机实用性的改进成为主流,文献量快速增长。④疫情低谷阶段,2018—2022 年,受疫情和科研周期影响,文献量明显下滑,但长远预测,喷浆粉尘控制领域相关研究的广度及深度仍有较大发展空间,业内重视程度会越来越高。 核心作者之间存在广泛的合作关系,非核心作者分布广泛且独立性较强。 对喷浆粉尘控制的研究队伍以高校为主,未形成各地区机构的广泛合作。 英文文献不论是作者还是机构都与中文文献高度重合,国内学者研究多侧重于工程应用。 国外学者主要侧重于湿式混凝土管道输送规律及射流结构特征等方面。 从关键词的演进可以看出现有研究正向喷浆设备优化改进,喷射混凝土在新材料、新环境中的应用等方向进行深度探索,研究方向不断增加。 在此基础上,进一步讨论了目前喷浆粉尘控制领域研究遇到的挑战,并展望了未来发展趋势。 认为该领域存在的挑战在于:明晰喷浆产尘降尘机理,研发智能化精准湿式喷浆技术,开发便携喷浆装备,强化技术工人职业化培训以及壮大研究团队,加强“产—学—研—用”协同发展、协同攻关等。 下一步可通过各类试验和数值模拟分析明晰喷浆产尘降尘机理,融合人工智能机器视觉等新兴智能化技术发展喷浆粉尘精准控制方案,加强物料长距离管道输送减阻及无尘化射流理论研究,拓展多领域、多行业喷浆防尘技术应用,推进喷浆粉尘防治规范化和标准化等,深化对矿山喷浆粉尘控制方面的研究。

来源：2025年第9期

《金属矿山》期刊编辑部

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