礦塵防治培訓(xùn)

礦塵防治培訓(xùn)課件第1頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月本章主要內(nèi)容第一節(jié)礦塵及其性質(zhì)第二節(jié)礦山塵肺病第三節(jié)煤塵爆炸及預(yù)防第四節(jié)礦山綜合防塵第2頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)礦塵及其性質(zhì)一、礦塵的產(chǎn)生及分類(lèi)

礦塵是指在礦山生產(chǎn)和建設(shè)過(guò)程中所產(chǎn)生的各種煤、巖微粒的總稱(chēng)。采（40%）、掘（30%）、錨噴（10%）。幾種常用的分類(lèi)方法：

1、按礦塵粒徑劃分(1)粗塵。粒徑大于40μm，相當(dāng)于一般篩分的最小顆粒，在空氣中極易沉降。(2)細(xì)塵。粒徑為10～40μm，肉眼可見(jiàn)，在靜止空氣中作加速沉降。(3)微塵。粒徑為0.25～10μm，用光學(xué)顯微鏡可以觀察到，在靜止空氣中作等速沉降。第3頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)礦塵及其性質(zhì)

(4)超微塵。粒徑小于0.25μm，要用電子顯微鏡才能觀察到，在空氣中作擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。2、按礦塵的存在狀態(tài)劃分

(1)浮游礦塵：懸池于礦內(nèi)空氣中的礦塵，簡(jiǎn)稱(chēng)浮塵。

(2)沉積礦塵：從礦內(nèi)空氣中沉降下來(lái)的礦塵，簡(jiǎn)稱(chēng)落塵。3、按礦塵的粒徑組成范圍劃分

(1)全塵(總粉塵)。各種粒徑的礦塵之和。對(duì)于煤塵，常指粒徑為1mm以下的塵粒。

(2)呼吸性粉塵。主要指粒徑在5μm以下的微細(xì)塵粒。不可見(jiàn)第4頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)礦塵及其性質(zhì)二、礦塵的危害

礦塵具有很大的危害性，表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(1)污染工作場(chǎng)所，危害人體健康，引起職業(yè)病。

(2)某些礦塵(如煤塵、硫化塵)在一定條件下可以爆炸。

(3)加速機(jī)械磨損，縮短精密儀器使用壽命。

(4)降低工作場(chǎng)所能見(jiàn)度，增加工傷事故的發(fā)生。

第5頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月黑龍江七臺(tái)河?xùn)|風(fēng)煤礦"11.27"特別重大煤塵爆炸事故2005年11月27日21時(shí)22分，黑龍江龍煤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司七臺(tái)河分公司東風(fēng)煤礦發(fā)生一起特別重大煤塵爆炸事故，造成171人死亡，48人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失4293萬(wàn)元。事故直接原因是：違規(guī)放炮處理主煤倉(cāng)堵塞，導(dǎo)致煤倉(cāng)給煤機(jī)垮落、煤倉(cāng)內(nèi)的煤炭突然傾出，帶出大量煤塵并造成巷道內(nèi)的積塵飛揚(yáng)達(dá)到爆炸界限，放炮火焰引起煤塵爆炸。第6頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月黑龍江七臺(tái)河?xùn)|風(fēng)煤礦"11.27"特別重大煤塵爆炸事故觀看視頻1第7頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月晉藺家莊煤礦“7·15”煤塵爆炸事故

2006年7月15日下午，山西省靈石縣段純鎮(zhèn)藺家莊煤礦發(fā)生煤塵爆炸事故，截至目前共造成53人死亡。初步分析，由于靈石縣夏門(mén)煤礦違章作業(yè)，明火放炮導(dǎo)致煤塵爆炸，波及相鄰的藺家莊煤礦，造成人員嚴(yán)重傷亡。視頻1視頻2第8頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月平頂山寶豐王莊礦煤塵爆炸事故

2007年4月16日19時(shí)40分,河南平頂山市寶豐縣王莊煤礦（私營(yíng)煤礦證照齊全）井下發(fā)生煤塵爆炸事故，當(dāng)班入井人員中，9人安全升井，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步核實(shí)，確認(rèn)井下實(shí)際被困人數(shù)為31人。搶救時(shí)又發(fā)生二次爆炸，到19日，專(zhuān)家組認(rèn)為井下遇險(xiǎn)人員已無(wú)生還可能，暫時(shí)停止下井搶險(xiǎn)。觀看視頻1第9頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2007年12月5日23時(shí)15分，山西省臨汾市洪洞縣瑞之源煤業(yè)有限公司（位于洪洞縣左木鄉(xiāng)紅光村原新窯煤礦）井下發(fā)生瓦斯爆炸事故，105人遇難。山西洪洞新窯煤礦“12·5”煤塵爆炸事故觀看視頻1第10頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)礦塵及其性質(zhì)三、含塵量的計(jì)量指標(biāo)

1、礦塵濃度

單位體積礦內(nèi)空氣中所含浮塵的數(shù)量稱(chēng)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/ｃm3。我國(guó)規(guī)定采用質(zhì)量法來(lái)計(jì)量礦塵濃度。第11頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)礦塵及其性質(zhì)2、產(chǎn)塵強(qiáng)度

單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入空氣中的粉塵量，即一般所稱(chēng)的產(chǎn)塵強(qiáng)度，單位mg/s。3、相對(duì)產(chǎn)塵強(qiáng)度單位工作量?jī)?nèi)進(jìn)入空氣中的粉塵量，稱(chēng)相對(duì)產(chǎn)塵強(qiáng)度，如mg/t、mg/m3、mg/m等表示。4、礦塵沉積量

單位時(shí)間在巷道表面單位面積上所沉積的礦塵量，單位為g/m2·d。第12頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)礦塵及其性質(zhì)四、礦塵性質(zhì)

1、礦塵中游離SiO2的含量

礦塵中游離SiO2的含量是危害人體的決定因素，其含量越高，危害越大。煤礦上常見(jiàn)的頁(yè)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(guò)5%。

2、礦塵的粒度與比表面積

礦塵粒度－指礦塵顆粒的平均直徑，單位為μm。

礦塵的比表面積－指單位質(zhì)量礦塵的總表面積，單位為m2/kg，或cm2/g。礦塵的比表面積與粒度成反比，粒度越小，比表面積越大，因而這兩個(gè)指標(biāo)都可以用來(lái)衡量礦塵顆粒的大小。第13頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)礦塵及其性質(zhì)3、礦塵的分散度

分散度－指礦塵整體組成中各種粒級(jí)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(jí)塵粒的重量占總重量的百分比稱(chēng)為重量分散度。

(2)數(shù)量百分比：各粒級(jí)塵粒的顆粒數(shù)占總顆粒數(shù)的百分比稱(chēng)為數(shù)量分散度。粒級(jí)的劃分是根據(jù)粒度大小和測(cè)試目的確定的，我國(guó)工礦企業(yè)將礦塵粒級(jí)劃分為4級(jí)：小于2μm、2～5μm、5～10μm和大于10μm。

第14頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)礦塵及其性質(zhì)

礦塵分散度是衡量礦塵顆粒大小構(gòu)成的一個(gè)重要指標(biāo)。礦塵總量中微細(xì)顆粒多，所占比例大時(shí)，稱(chēng)為高分散度礦塵；反之，如果礦塵中粗大顆粒多，所占比例大，就稱(chēng)作低分散度礦塵。礦塵的分散度越高，危害性越大，而且越難捕獲。4、礦塵的濕潤(rùn)性礦塵的濕潤(rùn)性是指礦塵與液體親和的能力。

親水性礦塵：容易被水濕潤(rùn)的礦塵稱(chēng)為親水性礦塵。

疏水性礦塵：不容易被水濕潤(rùn)的礦塵稱(chēng)為疏水性礦塵。

第15頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)礦塵及其性質(zhì)5、礦塵的荷電性

因空氣的電離以及塵粒之間的碰撞、摩擦等作用，使塵粒帶有電荷，可能是正電荷，也可是負(fù)電荷。6、礦塵的光學(xué)特性

礦塵的光學(xué)特性包括礦塵對(duì)光的反射、吸收和透光強(qiáng)度等性能。第16頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)礦山塵肺病

一、塵肺病及其發(fā)病機(jī)理

塵肺病:工人在生產(chǎn)中長(zhǎng)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。（彌漫性纖維化）

1、塵肺類(lèi)的分類(lèi)

煤礦塵肺病按吸入礦塵的成分不同，可分為三類(lèi)：(1)硅肺病(矽肺病)，由于吸入含游離SiO2含量較高的巖塵而引的塵肺病稱(chēng)為硅肺病?；颊叨酁殚L(zhǎng)期從事巖巷掘進(jìn)的礦工。(2)煤硅肺病(煤矽肺)，由于同時(shí)吸入煤塵和含游離SiO2的巖塵所引起的塵肺病稱(chēng)為煤硅病肺?；颊叨酁閹r巷掘進(jìn)和采煤的混合工種礦工。第17頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月比礦難還可怕的塵肺病

調(diào)研顯示，煤塵最高濃度范圍198-3420mg/m3，超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)49.5-855倍，每年有大量職工患上塵肺病。全國(guó)煤礦有265萬(wàn)接塵人員，據(jù)測(cè)算，每年有5.7萬(wàn)人患上塵肺病，因塵肺病死亡的則有6000余人。2010年1~10月份，全國(guó)煤礦平安事情衰亡2080人，猜測(cè)這個(gè)數(shù)字到年末不跨越3000人。

截至2007年底，全國(guó)煤礦企業(yè)累計(jì)塵肺病患者31.2萬(wàn)例（不包括鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦），塵肺病檢出率高達(dá)7.2%。部分企業(yè)在崗職工的最低受檢率只有32.2%；有64.3%的煤炭集團(tuán)沒(méi)按照規(guī)定對(duì)退休工人進(jìn)行體檢。紅傷、白傷給力第18頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月比礦難還可怕的塵肺病肺內(nèi)洗出48瓶黑水第19頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月比礦難還可怕的塵肺病致命職業(yè)病讓礦工肺部變成“石頭”視頻1：比礦難可怕的塵肺病視頻2：塵肺讓礦工肺部變成石頭第20頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)礦山塵肺病

(3)煤肺病。由于大量吸入煤塵而引起的塵肺病多屬煤肺病?；颊叨酁殚L(zhǎng)期單一的在煤層中從事采掘工作的礦工。

2、塵肺病的發(fā)病機(jī)理

塵肺病的發(fā)病機(jī)理至今尚未完全研究清楚。關(guān)于塵肺病的形成的論點(diǎn)和學(xué)說(shuō)有多種。

進(jìn)入人體呼吸系統(tǒng)的粉塵大體上經(jīng)歷以下四個(gè)過(guò)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10μm的塵粒首先沉降在其內(nèi)。經(jīng)過(guò)鼻腔和氣管粘膜分泌物粘結(jié)后形成痰排出體外第21頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)礦山塵肺病

(2)在上呼吸道的較大支氣管內(nèi)，通過(guò)慣性碰撞及少量的重力沉降作用，使5～10μm的塵粒沉積下來(lái)，經(jīng)氣管、支氣管上皮的纖毛運(yùn)動(dòng)，咳嗽隨痰排出體外。

(3)在下呼吸道的細(xì)小支氣管內(nèi)，由于支氣管分支增多，氣流速度減慢，使部分2～5μm的塵粒依靠重力沉降作用沉積下來(lái)，通過(guò)纖毛運(yùn)動(dòng)逐級(jí)排出體外。

(4)粒度為2μm左右的粉塵進(jìn)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(jìn)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22頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)礦山塵肺病

二、塵肺病的發(fā)病癥狀及影響因素

1、塵肺病的發(fā)病癥狀

塵肺病分為三期：

第一期：重體力勞動(dòng)時(shí)呼吸困難、胸痛、輕度干咳。

第二期：中等體力勞動(dòng)或正常工作時(shí)，感覺(jué)呼吸困難，胸痛、干咳或帶痰咳嗽。

第三期：做一般工作甚至休息時(shí)，也感到呼吸困難、胸痛、連續(xù)帶痰咳嗽，甚至咯血和行動(dòng)困難。

第23頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)礦山塵肺病

2、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)病工齡越短，病變的發(fā)展程度越快。對(duì)于煤塵，引起煤肺病的主要是它的有機(jī)質(zhì)(即揮發(fā)分)含量。(2)礦塵粒度及分散度5μm以上的礦塵對(duì)塵肺病的發(fā)生影響不大；5μm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2μm左右的礦塵。

第24頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月資料來(lái)自棗莊礦業(yè)集團(tuán)第25頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)礦山塵肺病

(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(shuō)，塵肺的發(fā)病工令和作業(yè)場(chǎng)所的礦塵濃度成反比。

(4)個(gè)體方面的因素

塵肺病在目前的技術(shù)水平下盡管很難完全治愈，但它是可以預(yù)防的。只要領(lǐng)導(dǎo)重視，增加資金投入，積極開(kāi)展塵肺病預(yù)防及治療方面的研究，完善技術(shù)措施，推廣綜合防塵，就可以達(dá)到降低塵肺病的發(fā)病率及死亡率的目的。第26頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第27頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)煤塵爆炸及預(yù)防

我國(guó)歷史上最嚴(yán)重的一次煤塵爆炸發(fā)生在1942年日本統(tǒng)治下的本溪煤礦，犧牲1549人，殘246人，犧牲的人員中大多為CO中毒，事故發(fā)生前，巷道內(nèi)沉積了大量煤塵，是由于電火花點(diǎn)燃局部聚積的瓦斯而引起的重大煤塵爆炸事故。建國(guó)以來(lái)我國(guó)煤礦共發(fā)生死亡百人以上事故24起，其中煤塵爆炸及瓦斯煤塵爆炸12起，占事故總數(shù)的50%一、煤塵爆炸的機(jī)理及特征

1、煤塵爆炸的機(jī)理煤塵爆炸是在高溫或一定點(diǎn)火能的熱源作用下，空氣中氧氣與煤塵急劇氧化的反應(yīng)過(guò)程，是一種非常復(fù)雜的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。一般煤塵爆炸機(jī)理及過(guò)程主要表現(xiàn)在以下方面：第28頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)煤塵爆炸及預(yù)防(1)煤本身是可燃物質(zhì)，當(dāng)它以粉末狀態(tài)存在時(shí)，總表面積顯著增加，吸氧和被氧化的能力大大增強(qiáng)，一旦遇見(jiàn)火源，氧化過(guò)程迅速展開(kāi)。(2)當(dāng)溫度達(dá)到300～400℃時(shí)，煤的干餾現(xiàn)象急劇增強(qiáng)，放出大量的可燃性氣體。如:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、氫(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?chē)纬苫罨行模?dāng)活化中心的能量達(dá)到一定程度后，鏈反應(yīng)過(guò)程開(kāi)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?chē)膲m粒，并使之參與鏈反應(yīng)，導(dǎo)致燃燒過(guò)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ā５?9頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)煤塵爆炸及預(yù)防2煤塵爆炸的特征

(1)形成高溫、高壓、沖擊波

(2)煤塵爆炸具有連續(xù)性

(3)煤塵爆炸的感應(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(shí)間。

(4)揮發(fā)分減少或形成“粘焦”

(5)產(chǎn)生大量的CO第30頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)煤塵爆炸及預(yù)防二、煤塵爆炸的條件

煤塵爆炸必須同時(shí)具備三個(gè)條件：

1、煤塵本身具有爆炸性煤塵具有爆炸性是煤塵爆炸的必要條件。煤塵爆炸危險(xiǎn)性必須經(jīng)過(guò)試驗(yàn)確定。

2、煤塵必須懸浮于空氣中，并達(dá)到一定的濃度單位體積中能夠發(fā)生煤塵爆炸的最低和最高煤塵量稱(chēng)為下限和上限濃度。低于下限濃度或高于上限濃度的煤塵都不會(huì)發(fā)生爆炸。一般說(shuō)來(lái)，煤塵爆炸的下限濃度為30～50g/m3，上限濃度為1000～2000g/m3。

3、存在能引燃煤塵爆炸的高溫?zé)嵩次覈?guó)煤塵爆炸的引燃溫度在610～1050℃之間，一般為700～800℃。煤塵爆炸的最小點(diǎn)火能為4.5～40mj。第31頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)煤塵爆炸及預(yù)防三、影響煤塵爆炸的因素

1、煤的揮發(fā)分

一般說(shuō)來(lái)，煤塵的可燃揮發(fā)分含量越高，爆炸性越強(qiáng)。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。水分能降低煤塵的爆炸性，因?yàn)樗奈鼰崮芰Υ?，能促使?xì)微塵粒聚結(jié)為較大的顆粒，減少塵粒的總表面積，同時(shí)還能降低落塵的飛揚(yáng)能力。3、煤塵粒度粒度對(duì)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。

第32頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)煤塵爆炸及預(yù)防4、空氣中的瓦斯?jié)舛?/p>

瓦斯參與使煤塵爆炸下限降低。瓦斯?jié)舛鹊陀?%時(shí)，煤塵的爆炸下限可用下式計(jì)算：

δm＝ｋδ式中：δm----空氣中有瓦斯時(shí)的煤塵爆炸下限，g/m3；δ----煤塵的爆炸下限，g/m3；ｋ----系數(shù)，第33頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)煤塵爆炸及預(yù)防5、空氣中氧的含量

空氣中氧的含量高時(shí)，點(diǎn)燃煤塵的溫度可以降低；氧的含量低時(shí)，點(diǎn)燃煤塵云困難，當(dāng)氧含量低于17%時(shí)，煤塵就不再爆炸。含氧高，爆炸壓力高；含氧低，爆炸壓力低。6、引爆熱源點(diǎn)燃煤塵云造成煤塵爆炸，就必須有一個(gè)達(dá)到或超過(guò)最低點(diǎn)燃溫度和能量的引爆熱源。引爆熱源的溫度越高，能量越大，越容易點(diǎn)燃煤塵云。而且煤塵初爆的強(qiáng)度也越大；反之溫度越低，能量越小，越難以點(diǎn)燃煤塵云，且即使引起爆炸，初始爆炸的強(qiáng)度也越小。第34頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)煤塵爆炸及預(yù)防四、煤塵爆炸性鑒定

《規(guī)程》規(guī)定：新礦井的地質(zhì)精查報(bào)告中，必須有所有煤層的煤塵爆炸性鑒定材料。生產(chǎn)礦井每延深一個(gè)新水平，由礦務(wù)局組織一次煤塵爆炸性試驗(yàn)工作。瓦斯鑒定

鑒定方法有兩種：

一種是在大型煤塵爆炸試驗(yàn)巷道中進(jìn)行，這種方法比較準(zhǔn)確可靠，但工作繁重復(fù)雜，所以一般作為標(biāo)準(zhǔn)鑒定用；另一種是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)使用大管狀煤塵爆炸性鑒定儀進(jìn)行，方法簡(jiǎn)便，目前多采用這種方法。（重慶、撫順煤礦分院等）

第35頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)煤塵爆炸及預(yù)防五、預(yù)防煤塵爆炸的技術(shù)措施預(yù)防煤塵爆炸的技術(shù)措施主要包括：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(gè)方面。目的是將空氣中含塵濃度控制在國(guó)家規(guī)定的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。第36頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)煤塵爆炸及預(yù)防1、減、降塵措施

指在煤礦井下生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)減少煤塵產(chǎn)生量或降低空氣中懸浮煤塵含量以達(dá)到從根本上杜絕煤塵爆炸的可能性。方法很多，下面主要介紹煤層注水。（1）煤層注水實(shí)質(zhì)在回采之前預(yù)先在煤層中打若干鉆孔，通過(guò)鉆孔注入壓力水，使其滲入煤體內(nèi)部，增加煤的水分，從而減少煤層開(kāi)采過(guò)程煤塵的產(chǎn)塵量。煤層注水的減塵作用主要有以下三個(gè)方面：①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(rùn)并粘結(jié)，使其在破碎時(shí)失去飛揚(yáng)能力，從而有效地消除塵源。第37頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)煤塵爆炸及預(yù)防

②水進(jìn)入煤體內(nèi)部，并使之均勻濕潤(rùn)。當(dāng)煤體在開(kāi)采中受到破碎時(shí)，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；③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(kāi)采而破碎時(shí)，脆性破碎變?yōu)樗苄宰冃?，因而減少了煤塵的產(chǎn)生量。（2）影響煤層注水效果的因素

①煤的裂隙和孔隙的發(fā)育程度裂隙和孔隙的發(fā)育程度不同，注水效果差異也較大。煤體的裂隙越發(fā)育則越易注水。煤體的孔隙發(fā)育程度一般用孔隙率表示，系指孔隙的總體積與煤的總體積的百分比。根據(jù)實(shí)測(cè)資料，當(dāng)煤層的孔隙率小于4%時(shí)，煤層的透水性較差。第38頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)煤塵爆炸及預(yù)防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(kāi)采深度的增加，要取得良好的煤體濕潤(rùn)效果，需要提高注水壓力。在長(zhǎng)壁工作面的超前集中應(yīng)力帶以及其它大面積采空區(qū)附近的集中應(yīng)力帶，因承受的壓力增高，其煤體的孔隙率與受采動(dòng)影響的煤體相比，要小60%～70％，減弱了煤的透水性。第39頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)煤塵爆炸及預(yù)防液體性質(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(rùn)。為了降低水的表面張力，減小水的極性，提高對(duì)煤的濕潤(rùn)效果，可以在水中添加表面活性劑。陽(yáng)泉一礦在注水時(shí)加入0.5%濃度的洗衣粉，注水速度比原來(lái)提高24%。

第40頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)煤塵爆炸及預(yù)防④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，所以在瓦斯壓力大的煤層中注水時(shí)，往往要提高注水壓力，以保證濕潤(rùn)效果。⑤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(shí)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，通常，注水量或煤的水分增量變化在50%到80%之間，注水量和煤的水分增量都和煤層的滲透性、注水壓力、注水速度和注水時(shí)間有關(guān)。第41頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)煤塵爆炸及預(yù)防（3）煤層注水方式指鉆孔的位置、長(zhǎng)度和方向。按國(guó)內(nèi)外注水狀況，有以下4種方式：①短孔注水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(zhǎng)度一般為2～3.5m

第42頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)煤塵爆炸及預(yù)防②深孔注水在回采工作面垂直煤壁打鉆孔注水，孔長(zhǎng)一般為5～25m。

③長(zhǎng)孔注水從回采工作面的運(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，孔長(zhǎng)30～100m；第43頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)煤塵爆炸及預(yù)防④巷道鉆孔注水

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。鄰近煤層巷道底板巷道第44頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)煤塵爆炸及預(yù)防（4）注水系統(tǒng)注水系統(tǒng)分為靜壓注水系統(tǒng)和動(dòng)壓注水系統(tǒng)。靜壓注水：利用管網(wǎng)將地面或上水平的水通過(guò)自然靜壓差導(dǎo)入鉆孔的注水叫靜壓注水。動(dòng)壓注水：利用水泵或風(fēng)包加壓將水壓入鉆孔的注水叫動(dòng)壓注水，水泵可以設(shè)在地面集中加壓，也可直接設(shè)在注水地點(diǎn)進(jìn)行加壓。（5）注水設(shè)備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。第45頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)煤塵爆炸及預(yù)防（6）注水參數(shù)①注水壓力

注水壓力的高低取決于煤層透水性的強(qiáng)弱和鉆孔的注水速度。適宜的注水壓力是：通過(guò)調(diào)節(jié)注水流量使其不超過(guò)地層壓力而高于煤層的瓦斯壓力。

②注水速度(注水流量)

注水速度是指單位時(shí)間內(nèi)的注水量。注水速度是影響煤體濕潤(rùn)效果及決定注水時(shí)間的主要因素，鉆孔的注水速度隨鉆孔長(zhǎng)度、孔徑和注水壓力的不同而增減。

一般來(lái)說(shuō)，小流量注水對(duì)煤層濕潤(rùn)效果最好。第46頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)煤塵爆炸及預(yù)防

③注水量注水量是影響煤體濕潤(rùn)程度和降塵效果的主要因素。一般來(lái)說(shuō)，中厚煤層的噸煤注水量為0.015～0.03m3/ｔ；厚煤層為0.025～0.04m3/ｔ。

④注水時(shí)間

每個(gè)鉆孔的注水時(shí)間與鉆孔注水量成正比，與注水速度成反比。在實(shí)際注水中，常把在預(yù)定的濕潤(rùn)范圍內(nèi)的煤壁出現(xiàn)均勻“出汗”(滲出水珠)的現(xiàn)象，作為判斷煤體是否全面濕潤(rùn)的輔助方法。第47頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)煤塵爆炸及預(yù)防2、限制煤塵爆炸范圍擴(kuò)大的措施

（1）清除落塵（2）撒布巖粉（3）設(shè)置巖粉棚由安裝在巷道中靠近頂板處的若干塊巖粉臺(tái)板組成，臺(tái)板的間距稍大于板寬，每塊臺(tái)板上放置一定數(shù)量的惰性巖粉。

作用：爆炸時(shí)，在爆炸火焰到達(dá)隔爆棚區(qū)前，爆炸產(chǎn)生的前驅(qū)爆炸波掀反盛放巖粉的木板或使水槽、水袋破碎，形成彌漫飛揚(yáng)狀態(tài)的惰性巖粉或水霧，在巷道中形成撲滅火焰的抑制帶，起到吸熱、降溫、阻燃的作用，使瓦斯煤塵爆炸火焰限制在爆源附近。第48頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月爆炸火焰、前驅(qū)爆炸波及隔爆棚相互關(guān)系圖第49頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)煤塵爆炸及預(yù)防（4）設(shè)置水棚水棚包括水槽棚和水袋棚兩種。

巖粉的缺點(diǎn)：是受潮易粘結(jié)成塊，并增加巷道中的礦塵濃度，在落塵量大的巷道中巖粉的更換周期短。

優(yōu)點(diǎn)：（1）水的比熱比巖大5倍，故吸熱量多；（2）水汽化吸熱并降低氧濃度；

（3）水在爆炸時(shí)飛散時(shí)間比巖粉快；（4）水的更換周期長(zhǎng)。

第50頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月隔爆水棚安裝安裝位置

在下列地點(diǎn)必須安設(shè)主要隔爆水棚：（1）礦井兩翼與井筒相通的主要運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷。（2）相鄰采區(qū)之間的集中運(yùn)輸巷道和回風(fēng)巷道；（3）相鄰煤層之間的運(yùn)輸石門(mén)和回風(fēng)石門(mén)。

在下列地點(diǎn)必須安設(shè)輔助隔爆水棚。（1）采煤工作面進(jìn)、回風(fēng)巷道；（2）采區(qū)內(nèi)的煤層掘進(jìn)巷道（3）采用獨(dú)立通風(fēng)，并有煤塵爆炸危險(xiǎn)的其它巷道；4、與煤倉(cāng)相通的巷道。第51頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月隔爆水棚安裝水棚的水量

水棚的用水量按巷道斷面計(jì)算，主要水棚不低于400L/m2，輔助水棚不低于200L/m2。棚區(qū)長(zhǎng)度與棚距水棚的排間距為1.2～3.0m，主要水棚的棚區(qū)長(zhǎng)度不小于30米，輔助水棚棚區(qū)長(zhǎng)度不小于20米，分散式布置的棚區(qū)長(zhǎng)度不小于120米。其它參數(shù)水棚距頂梁、兩幫的間隙不小于100毫米。水棚距巷道軌面向上不小于1.8米。水棚應(yīng)保持同一高度，需要挑頂時(shí)，水棚區(qū)的巷道斷面應(yīng)與前后各20米長(zhǎng)的巷道斷面一致。吊掛水棚的掛鉤，應(yīng)采用45°斜鉤，相向吊掛。第52頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月掛鉤水棚間距第53頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月被動(dòng)式隔爆裝置失效原因分析（1）當(dāng)前驅(qū)爆炸波壓力小于隔爆棚動(dòng)作所需壓力時(shí)，前驅(qū)爆炸波壓力小于隔爆棚動(dòng)作壓力，隔爆棚不動(dòng)作，火焰將不受阻礙的通過(guò)隔爆棚區(qū)。（2）爆炸波和爆炸火焰的到達(dá)時(shí)間不協(xié)調(diào)。當(dāng)爆炸波和爆炸火焰到達(dá)隔爆棚的時(shí)間差小于隔爆棚動(dòng)作所需的時(shí)間時(shí)，在火焰進(jìn)入棚區(qū)前水霧或巖粉沒(méi)有足夠的時(shí)間擴(kuò)散出去，造成隔爆棚失效。第54頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)煤塵爆炸及預(yù)防（5）設(shè)置自動(dòng)隔爆棚自動(dòng)隔爆棚是利用各種傳感器，將瞬間測(cè)量的煤塵爆炸時(shí)的各種物理參量迅速轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，指令機(jī)構(gòu)的演算器根據(jù)這些信號(hào)準(zhǔn)確計(jì)算出火焰?zhèn)鞑ニ俣群筮x擇恰當(dāng)時(shí)機(jī)發(fā)出動(dòng)作信號(hào)，讓抑制裝置強(qiáng)制噴撒固體或液體等消火劑，從而可靠地?fù)錅绫ɑ鹧妫柚姑簤m爆炸蔓延。第55頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)礦山綜合防塵

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(duì)人體、礦山等產(chǎn)生危害的措施。

綜合防塵技術(shù)措施分為：通風(fēng)除塵、濕式作業(yè)、密閉抽塵、凈化風(fēng)流、個(gè)體防護(hù)及一些特殊的除、降塵措施。一、通風(fēng)除塵

通風(fēng)除塵：指通過(guò)風(fēng)流的流動(dòng)將井下作業(yè)點(diǎn)的懸浮礦塵帶出，降低作業(yè)場(chǎng)所的礦塵濃度。

效果主要影響因素：風(fēng)速及礦塵密度、粒度、形狀、濕潤(rùn)程度等。第56頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)礦山綜合防塵

最優(yōu)排塵風(fēng)速：能最大限度排除浮塵而又不致使落塵二次飛揚(yáng)的風(fēng)速稱(chēng)為最優(yōu)排塵風(fēng)速。一般來(lái)說(shuō)，掘進(jìn)工作面的最優(yōu)風(fēng)速為0.4～0.7m/ｓ，機(jī)械化采煤工作面為1.5～2.5m/ｓ。

二、濕式作業(yè)利用水或其它液體，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。

作用：（1）水能溫潤(rùn)礦塵，增加塵粒的重力；（2）將細(xì)散塵粒聚結(jié)為較大顆粒，加速浮塵沉降；（3）使落塵不易飛揚(yáng)；

第57頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)礦山綜合防塵特點(diǎn)：（1）具有所需設(shè)備簡(jiǎn)單、使用方便、費(fèi)用較低和除塵效果較好等優(yōu)點(diǎn)。（2）是增加了工作場(chǎng)所的濕度，惡化了工作環(huán)境，能影響煤礦產(chǎn)品的質(zhì)量。1、濕式鑿巖、鉆眼

實(shí)質(zhì)：指在鑿巖和打鉆過(guò)程中，將壓力水通過(guò)鑿巖機(jī)、鉆桿送入并充滿(mǎn)孔底，以濕潤(rùn)、沖洗和排出產(chǎn)生的礦塵。濕式鑿巖、鉆眼能有效降低掘進(jìn)工作面的產(chǎn)塵量。除塵率可達(dá)90%左右。（水力排渣）2、灑水灑水降塵是用水濕潤(rùn)沉積于煤堆、巖堆、巷道周壁、支架等處的礦塵。第58頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)礦山綜合防塵3、噴霧灑水

定義：將壓力水通過(guò)噴霧器在旋轉(zhuǎn)或沖擊作用下，使水流霧化成細(xì)散的水嘀噴射于空氣中。

霧體結(jié)構(gòu)：噴出霧體的幾何形狀。La----射程，霧粒以很大速度作直線運(yùn)動(dòng)。Lb----作用長(zhǎng)度，噴霧器的最大噴射距離。

α----擴(kuò)張角，其值愈大霧體的截面積愈大。LaLbα第59頁(yè)，課件共67頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)礦山綜合防塵

噴霧灑水的作用：（1）在霧體作用范圍內(nèi)，高速流動(dòng)的水嘀與浮塵碰撞后塵粒被溫潤(rùn)，在重力作用下下沉；（2）高速流動(dòng)的霧體將其周?chē)暮瑝m空氣卷吸到霧體內(nèi)溫潤(rùn)下沉；（