礦塵防治精品課件

1、礦塵防治第1頁，共31頁，2022年，5月20日，9點37分，星期五 一、礦塵基本知識 (一)礦塵與計量1.礦塵的概念 礦塵是礦井在生產(chǎn)和建設(shè)過程中所產(chǎn)生的各種煤炭、巖石微粒的總稱，屬于粉塵的一部分。 一般來講，在現(xiàn)有防塵技術(shù)措施的條件下，以采掘工作面產(chǎn)生的礦塵量為最多，約占全部礦塵的80%。第2頁，共31頁，2022年，5月20日，9點37分，星期五其次，錨噴作業(yè)點產(chǎn)塵量占1015%； 運輸通風(fēng)巷道產(chǎn)塵量占5%10%； 其它作業(yè)點占2%5%。 就煤塵而言，一般每晝夜的產(chǎn)塵量約等于產(chǎn)煤量的0.25%1.0%，甚至高達3%。 第3頁，共31頁，2022年，5月20日，9點37分，星期五 （二）礦

2、塵的分類 1.按礦塵粒徑劃分 按照粒徑大小可分為 粗塵 粒徑大于40 微米 細塵 粒徑在10 40 微米 微塵 粒徑在0.25 10 微米 超微塵 粒徑小于0.25 微米第4頁，共31頁，2022年，5月20日，9點37分，星期五2.按礦塵成因劃分 原生礦塵：開采之前因地質(zhì)作用和地質(zhì)變化等原因而生成的礦塵。 次生礦塵：生產(chǎn)過程中，因破碎煤巖而產(chǎn)生的礦塵。3.按礦塵的存在狀態(tài)劃分 (1)浮游礦塵。飛揚在礦內(nèi)空氣中的礦塵，簡稱浮塵。一般所說的礦塵是指該狀態(tài)下的礦塵。 (2)沉積礦塵。從礦內(nèi)空氣中因自重而降落在巷道周壁的礦塵，簡稱落塵。第5頁，共31頁，2022年，5月20日，9點37分，星期五 4

3、 .按礦塵的粒徑組成范圍可分為 (1)全塵：各種粒徑在內(nèi)的粉塵的總和。 (2)呼吸性粉塵：能被吸入人體肺泡的浮塵。這種粉塵的粒徑大多小于5微米。第6頁，共31頁，2022年，5月20日，9點37分，星期五 5.按礦塵的成分劃分 (1)煤塵。它是指粒徑小于1mm且以含固定碳可燃物為主的煤炭顆粒。 (2)巖塵。指細微顆粒的巖石粉塵，當巖塵中的游離二氧硅含量超過10%時稱為矽塵。第7頁，共31頁，2022年，5月20日，9點37分，星期五 6.按有無爆炸性劃分 (1)有爆炸性粉塵。懸浮在空氣中的粉塵云達到一定濃度在有引爆熱源的條件下，本身能發(fā)生爆炸，如有爆炸性煤塵、面粉、鋁粉等。 (2)無爆炸性粉塵

4、。如巖粉等。第8頁，共31頁，2022年，5月20日，9點37分，星期五 (三)礦塵計量指標 1.礦塵濃度 單位體積礦井空氣中所含浮塵的數(shù)量叫做礦塵濃度，其表示方法有兩種： (1)計重法。在1m3空氣中所含浮塵的毫克數(shù)，單位為mg/m3。 (2)計數(shù)法。在1cm3空氣中所含浮塵的顆粒數(shù)，單位為粒/cm3。 我國規(guī)定采用計重法表示礦塵濃度。第9頁，共31頁，2022年，5月20日，9點37分，星期五 2.產(chǎn)塵強度 生產(chǎn)過程中，采落煤中所含的礦塵量，也叫絕對產(chǎn)塵強度，單位g/t。 3.相對產(chǎn)塵強度每采1t或1m3煤所產(chǎn)生的礦塵量，單位mg/m3 mg/t 第10頁，共31頁，2022年，5月20日

5、，9點37分，星期五 4.礦塵沉積量 指單位時間在巷道表面單位面積上所沉積的礦塵量，單位g/（dm2 ） 5.礦塵分散度 礦塵分散度是指礦塵整體組成中各種粒級的塵粒所占的百分比。第11頁，共31頁，2022年，5月20日，9點37分，星期五 我國對礦塵的分散度劃分為4級： 小于2m；25m；510m；大于10m。 分散度大小按礦塵中微細顆粒占的比重而定 礦塵總量中微細顆粒多，所占比例大時，稱為高分散度礦塵； 反之，則稱為低分散度礦塵。 礦塵的分散度越高，所含細小顆粒越多，危害性越大。第12頁，共31頁，2022年，5月20日，9點37分，星期五 5m以下的粉塵，能被吸入人體肺泡區(qū)，稱為呼吸性粉

6、塵。它是導(dǎo)致塵肺病產(chǎn)生的主要因素。 據(jù)全國部分地區(qū)煤礦采掘工作面空氣中礦塵分散度實測數(shù)據(jù)表明，5m以下的塵粒占90%左右，因此，呼吸性粉塵應(yīng)是通風(fēng)防塵工作的重點。第13頁，共31頁，2022年，5月20日，9點37分，星期五 二、礦塵的基本性質(zhì) （一）礦塵成分及游離二氧化硅含量 從衛(wèi)生角度主要了解礦塵中是否含有: 1) 有毒物質(zhì)：如鉛、砷、汞等 2）放射性物質(zhì)：如鈾、釷等 3）游離二氧化硅（矽） 二氧化硅是多種礦物和巖石的組成成分，有兩種存在狀態(tài) 結(jié)合狀：即硅酸鹽礦物，如長石、滑石等 游離狀：常以結(jié)晶狀態(tài)存在，主要是石英 第14頁，共31頁，2022年，5月20日，9點37分，星期五 對人體健

7、康產(chǎn)生危害的主要是游離二氧化硅，使人得矽肺病。 粉塵中游離二氧化硅含量是指粉塵中未與金屬氧化物結(jié)合的結(jié)晶型游離二氧化硅所占粉塵質(zhì)量的百分比。第15頁，共31頁，2022年，5月20日，9點37分，星期五（二）密度 1.真密度：單位體積（不包括塵粒間的空隙）質(zhì)量成為密度。Kg/m3 2.表觀密度 用包括礦塵間空隙在內(nèi)的體積計量的密度，也叫堆積密度。其值小于真密度。第16頁，共31頁，2022年，5月20日，9點37分，星期五 3.相對密度比重是指粉塵的質(zhì)量與同體積水的質(zhì)量之比。 密度對粉塵在空氣中的運動和沉降影響較大。 第17頁，共31頁，2022年，5月20日，9點37分，星期五 （三）礦塵粒

8、度與比表面積 1.礦塵粒度 表示單一礦塵顆粒大小的尺度，也叫粒徑。 2.比表面積 單位質(zhì)量或單位體積粉塵的總表面積之和。 （四）粉塵的濕潤性 是指粉塵分子和水分子之間的結(jié)合能力。結(jié)合能力強，粉塵容易被濕潤，反之，不容易被濕潤。第18頁，共31頁，2022年，5月20日，9點37分，星期五容易被水濕潤的粉塵，稱為親水性粉塵；不容易被水濕潤的粉塵，稱為疏水性粉塵。（五）電性質(zhì) 懸浮于空氣中的粉塵通常都帶有電荷。（六）礦塵的光學(xué)性質(zhì) 1.塵粒對光的反射能力 當塵粒直徑大于1微米時，光線被直接反射而損失，即光線損失與反射面面積成正比。第19頁，共31頁，2022年，5月20日，9點37分，星期五 2.

9、塵粒的透光程度 透明程度取決于氣流含塵濃度的高低。隨著濃度的增加，透明度將大為減弱。 3.光強衰減程度 光線通過含塵氣流時，由于塵粒對光的吸收和散射作用，會使光強減弱。（七）自燃性和爆炸性第20頁，共31頁，2022年，5月20日，9點37分，星期五 三、粉塵的危害 （一）礦塵的產(chǎn)生 1、產(chǎn)生礦塵的主要作業(yè)工序 鉆眼作業(yè) 炸藥爆破 采煤機割煤、裝煤 掘進機掘進 采場支護、放頂 巷道支護，特別是錨噴支護 裝載、運輸、轉(zhuǎn)載和提升 通風(fēng)安全設(shè)施的構(gòu)筑第21頁，共31頁，2022年，5月20日，9點37分，星期五 2.影響礦塵量的主要因素 （1）地質(zhì)構(gòu)造及煤層賦存條件 地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、斷層褶曲發(fā)育的地方

10、，產(chǎn)塵量較大，反之則較小?；鸪蓭r浸入，煤體變脆變酥，產(chǎn)塵量的。 開采急傾斜煤層比緩傾斜煤層產(chǎn)塵大；厚煤層比薄煤層產(chǎn)塵大。第22頁，共31頁，2022年，5月20日，9點37分，星期五2.影響礦塵量的主要因素（2）煤層賦存條件 同樣技術(shù)條件下，開采厚煤層比開采薄煤層的產(chǎn)塵量大；開采急傾斜煤層比開采緩傾斜煤層的產(chǎn)塵量多。 （3）煤巖的物理性質(zhì) 節(jié)理發(fā)育、結(jié)構(gòu)疏松、水分低、脆性大的煤巖，開采時產(chǎn)塵量較大；反之則小。第23頁，共31頁，2022年，5月20日，9點37分，星期五（3)生產(chǎn)技術(shù)因素 采煤方法 不同的采煤方法，產(chǎn)生量也不一樣。如：急傾斜煤層采用倒臺階采煤法比水平分層采煤法產(chǎn)塵量要大的多；全

11、部冒落法管理頂板比充填法管理頂板產(chǎn)塵量要大。 機械化程度 機械化程度越高，煤巖破碎程度越嚴重，產(chǎn)塵量就越大 開采強度 隨著開采強度的加大，采掘推進速度加快，產(chǎn)量增加，產(chǎn)塵量將顯著加大；同時，由于礦井的風(fēng)量加大，風(fēng)速加快，揚起積塵且飄浮時間長，傳播遠，礦內(nèi)空氣中的礦塵濃度將增大。 開采深度 隨著開采深度的增加，地溫增高，煤（巖）體內(nèi)原始水分降低，煤（巖）干燥，開采時產(chǎn)塵量就大。 通風(fēng)狀況 風(fēng)速太小，不能將浮塵帶出礦井。風(fēng)速過大，又將積塵揚起。單從降塵角度考慮，工作面風(fēng)速以1.21.6m/s較好，產(chǎn)塵最少。第24頁，共31頁，2022年，5月20日，9點37分，星期五（二）礦塵的危害1.危害 （1

12、）對人體健康的危害； （2）發(fā)生爆炸，造成人員死亡和經(jīng)濟損失； （3）中毒危害； （4）放射危害。第25頁，共31頁，2022年，5月20日，9點37分，星期五（二）礦塵的危害其中最普遍而嚴重的危害是能引起塵肺病如： （1）矽肺?。ㄗ顕乐兀?； （2）煤肺??； （3）石棉肺??； （4）煤矽肺病。第26頁，共31頁，2022年，5月20日，9點37分，星期五 2.發(fā)病的原因 （1）矽肺病原因 游離二氧化硅（sio2)表面活性很強，人體吞噬細胞吞噬后，能使吞噬細胞崩解死亡，從崩解逸出的硅塵，可再次被具有活性的吞噬細胞吞噬，然后吞噬細胞死亡，這一過程反復(fù)進行，造成矽肺病。 矽肺病是一種進行性疾病，一旦

13、患上矽肺病，即使離開矽塵環(huán)境，病情仍會繼續(xù)發(fā)展。 （2）煤肺病 細小的煤塵隨著呼吸進入人體肺泡，在肺泡中沉積，使人體的肺發(fā)生纖維化，造成塵肺病。第27頁，共31頁，2022年，5月20日，9點37分，星期五 3.影響塵肺病的發(fā)病因素 （1）粉塵的成分 游離sio2 含量越高危害越大。 （2）粉塵的粒徑與分散度 經(jīng)解刨沉積在人體肺泡中的粉塵粒經(jīng)大多為1 5微米。一次1 5微米的粉塵對人體危害最大。 分散度越大，含細小顆粒粉塵越高，對人體危害越大。 （3）粉塵濃度 濃度越高，危害越大。 （4）接塵時間 累計接塵時間越長，危害越大。第28頁，共31頁，2022年，5月20日，9點37分，星期五 4、

14、塵肺病的發(fā)病機理 進入人體呼吸系統(tǒng)的粉塵大體上經(jīng)歷以下四個過程： (1)在上呼吸道的咽喉、氣管內(nèi)，含塵氣流由于沿程的慣性碰撞作用使大于10m的塵粒首先沉降在其內(nèi)。經(jīng)過鼻腔和氣管粘膜分泌物粘結(jié)后形成痰排出體外。 (2)在上呼吸道的較大支氣管內(nèi)，通過慣性碰撞及少量的重力沉降作用，使510m的塵粒沉積下來，經(jīng)氣管、支氣管上皮的纖毛運動，咳嗽隨痰排出體外。 (3)在下呼吸道的細小支氣管內(nèi)，由于支氣管分支增多，氣流速度減慢，使部分25m的塵粒依靠重力沉降作用沉積下來，通過纖毛運動逐級排出體外。 (4)粒度為2m左右的粉塵進入呼吸性支氣管和肺內(nèi)后，一部分可隨呼氣排出體外；另一部分沉積在肺泡壁上或進入肺內(nèi)，殘留在肺內(nèi)的粉塵僅占總吸入量的1%2以下。第29頁，共31頁，2022年，5月20日，9點37分，星期五5、塵肺