劉九員礦塵防治試卷答案復(fù)習(xí)過程

1、礦塵防治學(xué)校 班級 座號 姓名 得分一、名詞解釋（本題共10小題，每題2分，共20分）1 礦塵是指在礦山生產(chǎn)和建設(shè)過程中所產(chǎn)生的各種煤、巖微粒的總稱。2.礦山綜合防塵是指采用各種技術(shù)手段減少礦山粉塵的產(chǎn)生量、降低空氣中的粉塵濃度，以防止粉塵對人體、礦山等產(chǎn)生危害的措施。3 通風(fēng)除塵是指通過風(fēng)流的流動將井下作業(yè)點(diǎn)的懸浮礦塵帶出，降低作業(yè)場所的礦塵濃度，因此搞好礦井通風(fēng)工作能有效地稀釋和及時地排出礦塵。4. 個體防護(hù)是指通過佩戴各種防護(hù)面具以減少吸入人體粉塵的一項(xiàng)補(bǔ)救措施。5. 所謂除塵裝置（或除塵器）是指把氣流或空氣中含有固體粒子分離并捕集起來的裝置，又稱集塵器或捕塵器。6濕式作業(yè)是利用水或其它

2、液體，使之與塵粒相接觸而捕集粉塵的方法，它是礦井綜合防塵的主要技術(shù)措施之一，7.靜壓注水利用管網(wǎng)將地面或上水平的水通過自然靜壓差導(dǎo)入鉆孔的注水叫靜壓注水。8相對產(chǎn)塵強(qiáng)度 是指每采掘1噸或1立方米礦巖所產(chǎn)生的礦塵量，常用的單位為mg/t或mg/m3。9. 礦塵沉積量是單位時間在巷道表面單位面積上所沉積的礦塵量，單位為g/m2 do這一指標(biāo)用來表示巷道中沉積粉塵的強(qiáng)度， 是確定巖粉撒布周期的重要依據(jù)。10. 塵肺病是工人在生產(chǎn)中長期吸入大量微細(xì)粉塵而引起的以纖維組織增生為主要特征的肺部疾病。它是一種嚴(yán)重的礦工職業(yè)病，一 旦患病，目前還很難治愈二、填空題(每空1分，共30分)1 大體上將綜合防塵技術(shù)

3、措施分為通風(fēng)除塵、濕式作業(yè)、密閉抽塵、凈化風(fēng)流、個體防護(hù)及一些特殊的除、降塵措施。2.般來說，掘進(jìn)工作面的最優(yōu)風(fēng)速為 0.40.7m/s，機(jī)械化采煤工作面為1.52.5m/s。3 我國煤礦較成熟的經(jīng)驗(yàn)是采取以濕式鑿巖為主，配合噴霧灑水、水封爆破和水炮泥以及煤層注水等防塵技術(shù)措施。4. 個體防護(hù)的用具主要有防塵口罩、防塵風(fēng)罩、防塵帽、防塵呼吸器等，其目的是使佩戴者能呼吸凈化后的清潔空氣而不影響正常工 作。5. 凈化風(fēng)流是使井巷中含塵的空氣通過一定的設(shè)施或設(shè)備，將礦塵捕獲的技術(shù)措施。目前使用較多的是水幕和濕式除塵裝置。6. 規(guī)程規(guī)定的采掘工作面最高容許風(fēng)速為 4m/s，不僅考慮了工作面供風(fēng)量的要求

4、，同時也充分考慮到煤、巖塵的二次飛揚(yáng)問題。7. 煤層注水所使用的設(shè)備主要包括鉆機(jī)、水泵、封孔器、分流器及水表等。&單位體積礦內(nèi)空氣中所含浮塵的數(shù)量稱為礦塵濃度，其表示方法有兩種：(1) 質(zhì)量法每立方米空氣中所含浮塵的毫克數(shù)，單位為mg/m3。(2) 計(jì)數(shù)法每立方厘米空氣中所含浮塵的顆粒數(shù)，單位為粒 /c m3。9. 游離SiO2是許多礦巖的組成成分，如煤礦上常見的頁巖、砂巖、礫巖和石灰?guī)r等中游離SiO2的含量通常多在20%50%，煤塵中 的含量一般不超過5%。10. 分散度是指礦塵整體組成中各種粒級塵粒所占的百分比。分散度有兩種表示方法：(1) 重量百分比：各粒級塵粒的重量占總重量的百

5、分比稱為重量分散度；(2) 數(shù)量百分比：各粒級塵粒的顆粒數(shù)占總顆粒數(shù)的百分比稱為數(shù)量分散度。11. 濕潤性決定采用液體除塵的效果，容易被水濕潤的礦塵稱為親水性礦塵，不容易被水濕潤的礦塵稱為疏水性礦塵12. 礦塵的光學(xué)特性包括礦塵對光的反射、吸收和透光強(qiáng)度等性能。在測塵技術(shù)中，常常用到這一特性。13煤塵爆炸必須同時具備三個條件：煤塵本身具有爆炸性；煤塵必須懸浮于空氣中，并達(dá)到一定的濃度；存在能引燃煤塵爆炸的高 溫?zé)嵩础?4. 一般說來，煤塵爆炸的下限濃度為 3050g/m3,上限濃度為10002000g/m3。其中爆炸力最強(qiáng)的濃度范圍為 300500g/m3。15. 預(yù)防煤塵爆炸的技術(shù)措施主要包

6、括減、降塵措施，防止煤塵引燃措施及限制煤塵爆炸范圍擴(kuò)大等三個方面。16煤層注水方式注水方式是 指鉆孔的位置、長度和方向。按國內(nèi)外注水狀況，有以下4種方式： 短孔注水，是在回采工作面垂直煤壁或與煤壁斜交打鉆孔注水，注水孔長度一般為23.5m，如圖11-3-4所示。 深孔注水，是在回采工作面垂直煤壁打鉆孔注水，孔長一般為525m，如圖11-3-4所示。 長孔注水，是從回采工作面的運(yùn)輸巷或回風(fēng)巷，沿煤層傾斜方向平行于工作面打上向孔或下向孔注水(圖11-3-5)，孔長30100m；當(dāng)工作面長度超過120m而單向孔達(dá)不到設(shè)計(jì)深度或煤層傾角有變化時，可采用上向、下向鉆孔聯(lián)合布置鉆孔注水(圖11-3-6)

7、巷道鉆孔注水，即由上鄰近煤層的巷道向下煤層打鉆注水或由底板巷道向煤層打鉆注水，巷道鉆孔注水采用小流量、長時間的注 水方法，濕潤效果良好；但打巖石鉆孔不經(jīng)濟(jì)，而且受條件限制，所以極少采用。三、簡答題(本題共6小題，每題5分，共30分)1. 限制煤塵爆炸范圍擴(kuò)大的措施(1) 清除落塵定期清除落塵，防止沉積煤塵參與爆炸可以有效地降低爆炸威力，使爆炸由于得不到煤塵補(bǔ)充而逐漸熄滅。(2) 撒布巖粉 撒布巖粉是指定期在井下某些巷道中撒布惰性巖粉，增加沉積煤塵的灰分，抑制煤塵爆炸的傳播。(3) 設(shè)置水棚水棚包括水槽棚和水袋棚兩種(4) 設(shè)置巖粉棚(5) 設(shè)置自動隔爆棚2 煤層注水實(shí)質(zhì) 煤層注水的減塵作用主

8、要有以下三個方面： 煤體內(nèi)的裂隙中存在著原生煤塵，水進(jìn)入后，可將原生煤塵濕潤并粘結(jié)，使其在破碎時失去飛揚(yáng)能力，從而有效地消除這一塵 源； 水進(jìn)入煤體內(nèi)部，并使之均勻濕潤。當(dāng)煤體在開采中受到破碎時，絕大多數(shù)破碎面均有水存在，從而消除了細(xì)粒煤塵的飛揚(yáng)， 預(yù)防了浮塵的產(chǎn)生； 水進(jìn)入煤體后使其塑性增強(qiáng)，脆性減弱，改變了煤的物理力學(xué)性質(zhì)，當(dāng)煤體因開采而破碎時，脆性破碎變?yōu)樗苄宰冃?，因而減 少了煤塵的產(chǎn)生量。3影響塵肺病的發(fā)病因素(1) 礦塵的成分 能夠引起肺部纖維病變的礦塵，多半含有游離SiO2，其含量越高，發(fā)病工令越短，病變的發(fā)展程度越快。(2) 礦塵粒度及分散度 塵肺病變主要是發(fā)生在肺臟的最基本單元

9、即肺泡內(nèi)。礦塵粒度不同，對人體的危害性也不同。5卩m以上的礦塵對塵肺病的發(fā)生影響不大；5卩m以下的礦塵可以進(jìn)入下呼吸道并沉積在肺泡中，最危險(xiǎn)的粒度是2卩m左右的礦塵。由此可見，礦塵的粒度越小，分散度越高，對人體的危害就越大。(3) 礦塵濃度 塵肺病的發(fā)生和進(jìn)入肺部的礦塵量有直接的關(guān)系，也就是說，塵肺的發(fā)病工令和作業(yè)場所的礦塵濃度成正比。(4) 個體方面的因素 礦塵引起塵肺病是通過人體而進(jìn)行的，所以人的機(jī)體條件，如年齡、營養(yǎng)、健康狀況、生活習(xí)性、衛(wèi)生條件 等，對塵肺的發(fā)生、發(fā)展有一定的影響。4. 一般認(rèn)為其爆炸機(jī)理及過程主要表現(xiàn)在以下方面：(1) 煤本身是可燃物質(zhì)，當(dāng)它以粉末狀態(tài)存在時，總表面積

10、顯著增加，吸氧和被氧化的能力大大增強(qiáng)，一旦遇見火源，氧化過程迅速展開；(2) 當(dāng)溫度達(dá)到300400C時，煤的干餾現(xiàn)象急劇增強(qiáng)，放出大量的可 燃性氣體，主要成分為甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、氫和1%左右的其它碳?xì)浠衔铮?3) 形成的可燃?xì)怏w與空氣混合在高溫作用下吸收能量，在塵粒周圍形成氣體外殼，即活化中心，當(dāng)活化中心的能量達(dá)到一定程度后，鏈反應(yīng)過程開始，游離基迅速增加，發(fā)生了塵粒的閃燃；(4) 閃燃所形成的熱量傳遞給周圍的塵粒，并使之參與鏈反應(yīng)，導(dǎo)致燃燒過程急劇地循環(huán)進(jìn)行，當(dāng)燃燒不斷加劇使火焰速度達(dá)到每秒數(shù)百米后，煤塵的燃燒便在一定臨界條件下跳躍式地轉(zhuǎn)變?yōu)楸ā? 煤塵爆炸的特征(1) 形成高溫

11、、高壓、沖擊波煤塵爆炸火焰溫度為16001900C,爆源的溫度達(dá)到2000r以上，這是煤塵爆炸得以自動傳播的條件之一。在礦井條件下煤塵爆炸的平均理論壓力為736K Pa,但爆炸壓力隨著離開爆源距離的延長而跳躍式增大。爆炸過程中如遇障礙物，壓力將進(jìn)一步增加，尤其是連續(xù)爆炸時，后一次爆炸的理論壓力將是前一次的 57倍。煤塵爆炸產(chǎn)生的火焰速度可達(dá)1120m/ s，沖擊波速度為2340m/so(2) 煤塵爆炸具有連續(xù)性(3) 煤塵爆炸的感應(yīng)期煤塵爆炸也有一個感應(yīng)期，即煤塵受熱分解產(chǎn)生足夠數(shù)量的可燃?xì)怏w形成爆炸所需的時間。根據(jù)試驗(yàn)，煤塵爆炸的感應(yīng)期主要決定于煤的揮發(fā)分含量，一般為40280ms，揮發(fā)分越

12、高，感應(yīng)期越短。(4) 揮發(fā)分減少或形成“粘焦” 煤塵爆炸時，參與反應(yīng)的揮發(fā)分約占煤塵揮發(fā)分含量的40%70%,致使煤塵揮發(fā)分減少，根據(jù)這一特征，可以判斷煤塵是否參與了井下的爆炸。（5）產(chǎn)生大量的CO 煤塵爆炸時產(chǎn)生的CO,在災(zāi)區(qū)氣體中的濃度可達(dá)2%3%,甚至高達(dá)8%左右。爆炸事故中受害者的大多數(shù) （70%80%）是由于CO中毒造成的。6影響煤層注水效果的因素 煤的裂隙和孔隙的發(fā)育程度 煤體的裂隙越發(fā)育則越易注水，可采用低壓注水 （根據(jù)撫順煤研所建議；低壓小于2943K Pa,中壓 為29439810K Pa,高壓大于9810K Pa）,否則需采用高壓注水才能取得預(yù)期效果，但是當(dāng)出現(xiàn)一些較大的

13、裂隙 （如斷層、破裂面等）, 注水易散失于遠(yuǎn)處或煤體之外，對預(yù)濕煤體不利。 上履巖層壓力及支承壓力地壓的集中程度與煤層的埋藏深度有關(guān)，煤層埋藏越深則地層壓力越大，而裂隙和孔隙變得更小，導(dǎo)致透水性能降低，因而隨著礦井開采深度的增加，要取得良好的煤體濕潤效果，需要提高注水壓力。 液體性質(zhì)的影響 煤是極性小的物質(zhì)，水是極性大的物質(zhì)，兩者之間極性差越小，越易濕潤。為了降低水的表面張力，減小水的極性，提高對煤的濕潤效果， 可以在水中添加表面活性劑。陽泉一礦在注水時加入0.5%濃度的洗衣粉，注水速度比原來提高24%。 煤層內(nèi)的瓦斯壓力煤層內(nèi)的瓦斯壓力是注水的附加阻力。水壓克服瓦斯壓力后才是注水的有效壓力，

14、所以在瓦斯壓力大的煤層中注水時，往往要提高注水壓力，以保證濕潤效果。 注水參數(shù)的影響 煤層注水參數(shù)是指注水壓力、注水速度、注水量和注水時間。注水量或煤的水分增量是煤層注水效果的標(biāo)志， 也是決定煤層注水除塵率高低的重要因素，四、論述題（本題共2小題，每題10分，共20分）1 礦塵具有很大的危害性，表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）污染工作場所，危害人體健康，引起職業(yè)病。工人長期吸入礦塵后，輕者會患呼吸道炎癥、皮膚病，重者會患塵肺病，而塵肺病引發(fā)的礦工致殘和死亡人數(shù)在國內(nèi)外都十分驚人。 舉例(2) 某些礦塵(如煤塵、硫化塵)在一定條件下可以爆炸。煤塵能夠在完全沒有瓦斯存在的情況下爆炸，對于瓦斯礦井，煤塵則

15、有可能參與瓦斯同時爆炸。煤塵或瓦斯煤塵爆炸，都將給礦山以 突然性的襲擊，釀成嚴(yán)重災(zāi)害。舉例，(3) 加速機(jī)械磨損，縮短精密儀器使用壽命。隨著礦山機(jī)械化、電氣化、自動化程度的提高，礦塵對設(shè)備性能及其使用壽命的影響將會越來越突出，應(yīng)引起高度的重視。(4) 降低工作場所能見度，增加工傷事故的發(fā)生。在某些綜采工作面干割煤時，工作面煤塵濃度高達(dá)40008000mg/m3,有的甚至更高，這種情況下，工作面能見度極低，往往會導(dǎo)致誤操作，造成人員的意外傷亡。2、影響煤塵爆炸的因素(1) .煤的揮發(fā)分一般說來，煤塵的可燃揮發(fā)分含量越高，爆炸性越強(qiáng)，即煤化作用程度低的煤，其煤塵的爆炸性強(qiáng)，隨煤化作用程度的增高而爆

16、 炸性減弱。(2) .煤的灰分和水分煤內(nèi)的灰分是不燃性物質(zhì)，能吸收能量，阻擋熱輻射，破壞鏈反應(yīng)，降低煤塵的爆炸性。煤的灰分對爆炸性的影響還與揮發(fā)分含量的多少有關(guān)，揮發(fā)分小于15%的煤塵，灰分的影響比較顯著，大于 15%時，天然灰分對煤塵的爆炸幾乎沒有影響。水分能降低煤塵 的爆炸性，因?yàn)樗奈鼰崮芰Υ螅艽偈辜?xì)微塵粒聚結(jié)為較大的顆粒，減少塵粒的總表面積，同時還能降低落塵的飛揚(yáng)能力。(3) .煤塵粒度粒度對爆炸性的影響極大。1mm以下的煤塵粒子都可能參與爆炸，而且爆炸的危險(xiǎn)性隨粒度的減小而迅速增加，75卩m以下的煤塵特別是3075卩m的煤塵爆炸性最強(qiáng)，在同一煤種不同粒度條件下，爆炸壓力隨粒度的減小而增高，爆炸范圍也隨之?dāng)U大，即爆炸 性增強(qiáng)。粒度不同的煤塵引燃溫度也不相同。煤塵粒度越小，所需引燃溫度越低，且火焰?zhèn)鞑ニ俣纫苍娇臁?4) .空氣中的瓦斯?jié)舛韧咚箙⑴c使煤塵爆炸下限降低。瓦斯?jié)舛鹊陀?4%時，煤塵的爆炸下限可用下式計(jì)算：S' m=kS式中：S m空氣中有瓦斯時的煤塵爆炸下限，g/m3；S煤塵的爆炸下限，g/m3；k 系數(shù)，見表11-3-1 o表11-3-1瓦斯?jié)舛葘γ簤m爆炸下限的影響系數(shù)空氣中的瓦斯?jié)舛?%)00.500.751.01.502.03.0