礦井粉塵危害及防塵措施

粉塵災(zāi)害防治一、粉塵危害及防塵措施（一）粉塵種類和危害程度分析該礦可采煤層3層，其中M31煤層于2007年3月前全礦井范圍內(nèi)基本采空，實(shí)際可采煤層為M28、M32煤層。1）鑒定結(jié)果爆炸：根據(jù)貴州省煤田地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室2011年5月提交的爆炸性鑒定報(bào)告，M28、M32煤層的煤塵無爆炸性。綜上所述：該礦28、M32按煤塵不具有爆炸性設(shè)計(jì)及管理。在開采過程中要注意煤粉的含量，應(yīng)盡量降低巷道和工作面中煤塵的含量，作好相應(yīng)的安全防范措施。以防止煤塵及瓦斯爆炸造成人員傷亡的事故發(fā)生。煤塵爆炸性試驗(yàn)成果表5-5-1化驗(yàn)編號(hào)煤層名稱工業(yè)分析（％）爆炸試驗(yàn)爆炸性結(jié)論水分Mad灰分Ad揮發(fā)分V焦渣特征火焰長度（mm）抑制煤塵爆炸最低巖粉量（%）2011-M25028號(hào)0.5434.73daf9.9200無煤塵爆炸性2011-M25132號(hào)1.2233.519.82200無煤塵爆炸性2） 粉塵防治標(biāo)準(zhǔn)本次設(shè)計(jì)對M28、M32煤層按煤塵無爆炸性設(shè)計(jì)和管理。3） 粉塵的產(chǎn)生及危害煤礦粉塵為煤礦生產(chǎn)過程中隨著煤、巖石被破壞而產(chǎn)生的煤、巖石及其它物質(zhì)的微粒（游離二氧化硅）的統(tǒng)稱。掘進(jìn)工作面與回采工作面是礦井的主要塵源。影響粉塵產(chǎn)生的因素為：采掘機(jī)械化程度、地質(zhì)構(gòu)造及煤層的賦存狀況、采煤方法和截割參數(shù)、煤的運(yùn)輸與裝載方式以及作業(yè)環(huán)境的通風(fēng)狀況。煤礦粉塵的危害是多方面的，其主要危害是引起塵肺和產(chǎn)生煤塵爆炸，長期吸入大量的粉塵會(huì)形成許多職業(yè)病，如塵肺病、煤肺病、矽肺病和煤矽肺病。采、掘等作業(yè)環(huán)境若礦塵在空間達(dá)到較高濃度，影響視野，操作中容易造成人身事故。4）其他有毒有害氣體情況采取各種措施，把井下空氣成分的濃度降低到對人體沒有任何危害的程度，是礦井通風(fēng)的任務(wù)之一，也是衡量礦井通風(fēng)工作的一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。表5-1-2 各氣體成分安全標(biāo)準(zhǔn)成分名稱體積濃度（%）質(zhì)量濃度（mg/m3）O2N20N285714.3CH4<0.5<3578.4CO2<0.5<9821.4CO<0.0024<30NO2<0.00025<5SO2<0.0005<14.3HS 2 <0.00066<10NH3<0.004<30.4

H2<0.5<448.66浮塵含二氧化硅10%以上時(shí)＜2mg/m3含二氧化硅10%以下時(shí)＜10mg/m35.1.2防塵措施的確定5.1.2.1粉塵產(chǎn)生的特點(diǎn)產(chǎn)生粉塵量的大小與自然因素和生產(chǎn)技術(shù)因素均有關(guān)系，有以下特點(diǎn):1） 煤層本身結(jié)構(gòu)：一般煤層較軟、結(jié)構(gòu)疏松、破碎、節(jié)理發(fā)育、干燥且產(chǎn)塵量大；2） 構(gòu)造：采掘工作面進(jìn)入斷層和褶皺發(fā)育的地帶時(shí)，其產(chǎn)塵量一般較大；3） 煤層賦存：在生產(chǎn)工藝相近的條件下，急傾斜比緩斜煤層、厚煤層比薄煤層產(chǎn)塵量大。4） 采煤工藝：就生產(chǎn)技術(shù)而言，采煤機(jī)械化程度越高產(chǎn)塵量越大；5） 頂板管理：全部陷落頂板管理方法比充頂板管理方法產(chǎn)塵量大；6） 運(yùn)輸方式：自溜運(yùn)煤比機(jī)械運(yùn)煤產(chǎn)塵量大。5.1.2.2綜合防塵措施1） 產(chǎn)生粉塵的塵源地點(diǎn)及噴霧灑水設(shè)置地點(diǎn)是：（1） 采、掘工作面；圖5-1-1 巷道水幕示意圖1—水管2圖5-1-1 巷道水幕示意圖1—水管2—噴霧器（3） 裝載點(diǎn)及卸載點(diǎn)（工作面到運(yùn)輸巷皮帶輸送機(jī)間的轉(zhuǎn)載處、煤倉轉(zhuǎn)載處）；（4） 采煤工作面下口；（5） 主斜井；（6） 儲(chǔ)煤場和排砰場；（7） 煤倉。2） 降塵措施要將空氣中的礦塵濃度降到安全標(biāo)準(zhǔn)以下，礦井必須采用綜合防塵措施，并以風(fēng)、水為主。包括通風(fēng)防塵、濕式作業(yè)、凈化風(fēng)流和個(gè)體防護(hù)等措施，并建立完善的防塵灑水管路系統(tǒng)。（1） 沒有防塵供水管路的采掘工作面不得生產(chǎn)。主要運(yùn)輸巷、上山與下山、采區(qū)運(yùn)輸巷與回風(fēng)巷、采煤工作面運(yùn)輸巷與回風(fēng)巷、掘進(jìn)巷道、卸載點(diǎn)等地點(diǎn)都必須敷設(shè)防塵、供水管理，并安設(shè)支管和閥門。防塵用水均應(yīng)過濾。（2） 巷道風(fēng)流凈化：在各含塵量較大的進(jìn)風(fēng)巷中設(shè)置水幕，降低粉塵濃度，避免進(jìn)風(fēng)流污染。防塵水幕：在主斜井下風(fēng)側(cè)離煤倉15m布置防塵水幕一道；在掘進(jìn)運(yùn)輸巷距掘進(jìn)工作面50m布置防塵水幕一道；在掘進(jìn)回風(fēng)巷距掘進(jìn)工作面50m布置防塵水幕一道；在工作面距回風(fēng)巷50m布置防塵水幕一道，在工作面距回風(fēng)巷100m布置防塵水幕一道；在工作面距運(yùn)輸巷50m布置防塵水幕一道，在工作面距運(yùn)輸巷100m布置防塵水幕一道。噴霧灑水裝置:在采掘工作面、工作面刮板到運(yùn)輸巷皮帶輸送機(jī)間的轉(zhuǎn)載處、運(yùn)輸巷皮帶輸送機(jī)與運(yùn)輸巷刮板轉(zhuǎn)載處、運(yùn)輸巷刮板與煤倉轉(zhuǎn)載處、煤倉與主斜井轉(zhuǎn)載處設(shè)置噴霧灑水裝置。根據(jù)風(fēng)流中粉塵濃度而開啟供水閥門。煤倉上下口設(shè)置噴霧灑水裝置，并定期清塵。（3） 巷道降塵：該礦離掘進(jìn)工作面10?15m左右地方設(shè)置水幕凈化風(fēng)流，放炮后開啟供水閥門。水幕隨著掘進(jìn)工作面推進(jìn)而挪動(dòng)位置，一般每推進(jìn)10m挪動(dòng)一次。該礦在采煤工作面運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷離工作面10?15m左右地方設(shè)置水幕凈化風(fēng)流，且工作面回風(fēng)巷至少設(shè)置兩道風(fēng)流凈化水幕。為凈化掘進(jìn)巷道的含塵風(fēng)流，在該礦掘進(jìn)頭局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口前方設(shè)置水幕除塵定期清塵：設(shè)專人經(jīng)常清掃和刷洗巷道周壁沉積的煤塵，以防止煤塵在井下堆積超標(biāo)并及時(shí)清運(yùn)出礦井。濕式作業(yè)：采煤工作面及掘進(jìn)工程面要求濕式作業(yè)，按規(guī)定采用濕式打眼，、必須用水炮泥，放炮后進(jìn)行灑水降塵。水質(zhì)要求：對井下防塵用水要求必須過濾以達(dá)到防塵用水的水質(zhì)要求。對水質(zhì)的規(guī)定為：含有固體懸浮物不超過30mg/L；PH值在6.5?8.5之間；大腸菌群不超過3個(gè)/L。礦井必須建立測風(fēng)制度，每10天進(jìn)行1次全面測風(fēng)。對采掘工作面和其他用風(fēng)地點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要隨時(shí)測風(fēng)，并根據(jù)測定結(jié)果，及時(shí)調(diào)整和控制不合理的風(fēng)速，防止因風(fēng)速過大揚(yáng)起落塵或風(fēng)速過小不能及時(shí)帶走空氣中的粉塵。表5-1-3 井巷中的允許風(fēng)流速度序號(hào)巷道名稱煤巖支護(hù)形式斷面(m2)風(fēng)量(m3/s)風(fēng)速(m/s)類別凈掘1主斜井LLr石錨噴6.056.522.53.72副斜井LLr石錨噴6.056.522.53.73回風(fēng)斜井LLr石錨噴6.056.5457.443201運(yùn)輸巷煤工字鋼4.6465.5153.253201回風(fēng)巷煤工字鋼4.6465.5153.26開切眼煤單體5.667152.773202運(yùn)輸巷煤工字鋼4.6465.5153.283202回風(fēng)巷煤工字鋼4.6465.5153.2(8)定期清掃和刷洗巷道周壁沉積的粉塵，并及時(shí)清運(yùn)出礦井。(9)礦上應(yīng)配備粉塵檢測儀用于檢測采、掘工作面以及其他產(chǎn)生粉塵較大地點(diǎn)的空氣，及時(shí)發(fā)現(xiàn)粉塵濃度是否超限，若超限立即分析并采取對應(yīng)措施。其配備情況見表5-1-4。表5-1-4粉塵檢測儀器配備情況表序號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量1粉塵采樣器AQF-1臺(tái)22呼吸性粉塵采樣器AQH-1臺(tái)23礦用粉塵采樣器AFQ-20A臺(tái)24呼吸性粉塵測定儀ACH-1臺(tái)25礦用個(gè)體粉塵采樣器ACGT-2臺(tái)26電光分析天平IG-328A臺(tái)17電熱恒溫干燥器QZ77-140臺(tái)18掘進(jìn)通風(fēng)除塵器JTC臺(tái)29混凝土噴射機(jī)除塵器MLC-1C臺(tái)210壓風(fēng)呼吸器AYH-1A臺(tái)211壓風(fēng)呼吸器AYH-2A臺(tái)25.1.2.3個(gè)體防護(hù)措施采掘工作面的工人按《煤礦安全規(guī)程》（2011）規(guī)定配戴防塵口罩、防塵帽等。礦井綜合防塵措施、防爆措施及組織與管理制度，由礦長每年組織編制與實(shí)施。個(gè)體防護(hù)是綜合防塵工中不可忽視的一個(gè)重要方面，個(gè)體防護(hù)的防塵用具主要包括：防塵風(fēng)罩、防塵帽、防塵呼吸器、防塵口罩等，其目的是使佩帶者能呼吸凈化后的清潔空氣、又不影響正常工作。5.1.2.4轉(zhuǎn)載及運(yùn)輸防塵主要措施運(yùn)煤：3201工作面：煤從采煤工作面（刮板）一運(yùn)輸巷（刮板轉(zhuǎn)載機(jī)）一運(yùn)輸巷（皮帶輸送機(jī)）f運(yùn)輸巷（刮板）f區(qū)段煤倉f主斜井（皮帶）f地面堆煤場。1） 載煤礦車應(yīng)保持完好，防止礦車漏煤。2） 及時(shí)對井下的采掘工作面進(jìn)、回風(fēng)巷、主井、等巷道進(jìn)行清洗。沖洗巷道由頂棚、兩幫、巷道底部順次進(jìn)行，兩幫沖洗還包括背板等處落塵在內(nèi)，耗水量按巷道表面積2L/m2計(jì)算。3） 防塵水幕及噴霧灑水設(shè)置防塵水幕：在主斜井下風(fēng)側(cè)離煤倉15m布置防塵水幕一道；在掘進(jìn)運(yùn)輸巷距掘進(jìn)工作面50m布置防塵水幕一道；在掘進(jìn)回風(fēng)巷距掘進(jìn)工作面50m布置防塵水幕一道；在工作面距回風(fēng)巷50m布置防塵水幕一道，在工作面距回風(fēng)巷100m布置防塵水幕一道；在工作面距運(yùn)輸巷50m布置防塵水幕一道，在工作面距運(yùn)輸巷100m布置防塵水幕一道。噴霧灑水裝置:在采掘工作面、工作面刮板到運(yùn)輸巷皮帶輸送機(jī)間的轉(zhuǎn)載處、運(yùn)輸巷皮帶輸送機(jī)與運(yùn)輸巷刮板轉(zhuǎn)載處、運(yùn)輸巷刮板與煤倉轉(zhuǎn)載處、煤倉與主斜井轉(zhuǎn)載處設(shè)置噴霧灑水裝置。根據(jù)風(fēng)流中粉塵濃度而開啟供水閥門。煤倉上下口設(shè)置噴霧灑水裝置，并定期清塵。4） 在副斜井、回風(fēng)斜井、石門等巖石巷道設(shè)防塵灑水管路中，每隔100m設(shè)一個(gè)三通閥門；主斜井、運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷以及工作面防塵灑水管路中，每隔50m設(shè)一個(gè)三通閥門，斜井井筒每隔50設(shè)置消火栓一個(gè)，其他巷道每隔100m設(shè)一個(gè)消火栓。5.1.2.5巷道沖洗及刷漿除塵措施根據(jù)AQ1020-20061） 該礦必須及時(shí)清除巷道中的浮煤，清掃或沖洗沉積煤塵，每年至少進(jìn)行1次對主要進(jìn)風(fēng)大巷刷漿。2） 該礦井下轉(zhuǎn)載點(diǎn)（工作面運(yùn)輸?shù)竭\(yùn)輸巷運(yùn)輸轉(zhuǎn)載、煤倉）附近的沉積煤塵應(yīng)定期清掃，清掃周期由各礦總工程師制定，并將堆積的煤塵和浮煤清除。3） 該礦對煤塵沉積強(qiáng)度較大的巷道（運(yùn)輸巷、運(yùn)輸石門、運(yùn)輸上山、主井），采取水沖洗的方法，應(yīng)每班或每日沖洗一此，工作面巷道必須定期清掃或沖洗煤塵，并清除堆積的浮煤，清掃或具體沖洗周期由總工程師決定。5.1.2.6采空區(qū)除塵1）本礦采用的采空區(qū)防塵措施為在工作面回風(fēng)巷利用鋪設(shè)好的供水管路直接向采空區(qū)灌水，水管隨工作面的推移而埋入采空區(qū)內(nèi)，每隔2?5天向前整體移動(dòng)一次，注水管埋入采空區(qū)3?8m。灌入水量以采空區(qū)遺煤得到濕潤為準(zhǔn)，流量以充分濕潤遺煤而又不跑水為原則；

圖5-1-2水炮泥布置示意圖1一黃泥 2圖5-1-2水炮泥布置示意圖1一黃泥 2一水炮泥 3—炸藥包3） 在采面的上下端頭設(shè)置噴霧灑水裝置，向采空區(qū)方向噴灑，起到降塵作用。5.1.2.7采、掘進(jìn)工作面除塵采煤工作面采用單體液壓支柱配合金屬鉸接頂梁支護(hù)、刮板輸送機(jī)運(yùn)輸、放炮落煤，全部垮落法管理頂板；掘進(jìn)工作面采用工字鋼支護(hù)、放炮落煤（設(shè)備見表5-1—3）。故工作面中的鉆眼、爆破落煤、裝載、落頂?shù)裙ば虍a(chǎn)塵強(qiáng)度大，打眼、爆破產(chǎn)生的粉塵比例為40%-50%，是主要產(chǎn)塵源，是除塵的重點(diǎn)。炮采工作面應(yīng)采用濕式打眼，使用專用水炮泥，爆炸時(shí)水滴和粉塵的慣性碰撞和凝結(jié)并使粉塵迅速沉降。水炮泥爆破除降塵效果外，對降低爆焰、溫度、防止引燃事故、降低炮煙及有毒有害氣體含量效果也十分顯著，見水炮泥布置示意圖5-1—2。1） 水炮泥爆破除降塵除塵（1）炮眼深度和炮眼的封泥長度應(yīng)符合《煤礦安全規(guī)程》（2011）要求：炮眼深度小于0.6m時(shí)，不得裝藥、爆破；在特殊條件下，如挖底、刷幫、挑頂確需淺眼爆破時(shí)，必須制定安全措施，炮眼深度可以小于0.6m，但必須封滿炮泥。炮眼深度為0.6?1m時(shí)，封泥長度不得小于炮眼深度的1/2。炮眼深度超過1m時(shí)，封泥長度不得小于0.5m。炮眼深度超過2.5m時(shí)，封泥長度不得小于1m。光面爆破時(shí)，周邊光爆炮眼應(yīng)用炮泥封實(shí)，且封泥長度不得小于0.3m。工作面有2個(gè)或2個(gè)以上自由面時(shí)，在煤層中最小抵抗線不得小于0.5m，在巖層中最小抵抗線不得小于0.3m。淺眼裝藥爆破大巖塊時(shí)，最小抵抗線和封泥長度都不得小于0.3m。2） 采煤工作面噴霧灑水、濕式打眼、采用合理風(fēng)速除塵措施噴霧灑水：在采煤工作面裝載點(diǎn)、卸載點(diǎn)等井下作業(yè)地點(diǎn)，均設(shè)置噴霧器噴霧灑水。該方法簡單方便、經(jīng)濟(jì)、有效，降塵率為30?60%。采煤工作面爆破前、后沖洗煤壁，爆破時(shí)應(yīng)噴霧灑水，摧煤時(shí)灑水。炮采工作面應(yīng)采取濕式打眼，使用水炮泥；爆破前、后應(yīng)沖洗煤壁，爆破時(shí)應(yīng)噴霧降塵，出煤時(shí)灑水。采用合理的風(fēng)速：井下風(fēng)速必須嚴(yán)格控制，增大風(fēng)量或改變通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，必須相應(yīng)的調(diào)節(jié)風(fēng)速，防止煤塵飛揚(yáng)。放頂時(shí)，加強(qiáng)通風(fēng)，保證工作面風(fēng)速在0.25m/s以上的排塵風(fēng)速，但不得超過4m/s。經(jīng)驗(yàn)算該礦采煤工作面的采煤工作面：V低=12/5.66=2.12（m/s）>0.25m/s。V高=12/（0.9X5.66）=2.35（m/s）V4m/s。符合回采工作面排塵風(fēng)速要求。3）掘進(jìn)工作面的防塵措施掘進(jìn)工藝：巷道掘進(jìn)采用爆破掘進(jìn)，煤電鉆打眼。其過程包括打眼、放炮落煤、人工裝煤、運(yùn)煤、人工支護(hù)等主要工序。掘進(jìn)井巷和桐室時(shí)，必須采取濕式鉆眼、沖洗井壁巷幫、水炮泥、爆破噴霧、裝巖（煤）灑水和凈化風(fēng)流等綜合防塵措施。在遇水膨脹的巖層中掘進(jìn)不能采用濕式鉆眼時(shí)，可采用干式鉆眼，但必須采取捕塵措施，并使用個(gè)體防塵保護(hù)用品（《煤礦安全規(guī)程》第十七條）。掘進(jìn)工作面爆破后的噴霧灑水，要求能在放炮后立即啟動(dòng)水管閥門進(jìn)行噴霧灑水，這樣就能提高除塵效果。為降低風(fēng)流中的礦塵濃度，可以設(shè)置水幕凈化風(fēng)流。即在巷道周壁間隔地安裝3?7個(gè)噴霧器，使整個(gè)巷道斷面上都布滿霧體。防塵水幕：在掘進(jìn)進(jìn)、回風(fēng)巷距掘進(jìn)工作面50m布置防塵水幕一道；。噴霧灑水裝置：在掘進(jìn)面設(shè)置噴霧灑水裝置。5.1.2.8煤倉防塵措施1） 煤倉放煤口、卸載點(diǎn)等地點(diǎn)都必須敷設(shè)防塵供水管路，并安設(shè)支管和閥門，在煤倉設(shè)置噴霧灑水裝置。2） 井下所有煤倉都應(yīng)保持一定的存煤，不得放空；嚴(yán)禁煤倉兼做流水道，煤倉內(nèi)有淋水時(shí)，必須采取封堵疏干措施，沒有得到妥善處理不得使用。煤倉不得兼作風(fēng)眼使用。5.2煤層注水該礦實(shí)際可采煤層無爆炸性。M18煤層：底板為粉砂巖。M23煤層：底板為粉砂巖。本設(shè)計(jì)不采用煤層注水防塵。5.3井下消防、灑水（給水）系統(tǒng)5.3.1水源的選擇及用水保證措施1）用水量估算按全礦9萬t/a生產(chǎn)規(guī)模、原煤生產(chǎn)在籍人