第十一礦塵防治

第十一礦塵防治第十一礦塵防治2按礦塵得存在狀態(tài)劃分

(1)浮游礦塵:懸浮于礦內(nèi)空氣中

(2)沉積礦塵:從礦內(nèi)空氣沉降下來得礦塵3按礦塵得粒徑組成范圍劃分

(1)全塵(總粉塵):各種粒徑得礦塵之與,1mm以下;

(2)呼吸性粉塵:5μm以下,二、礦塵得危害

礦塵具有很大得危害性,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。

(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)降低工作場所能見度,增加工傷事故得發(fā)生。

三、含塵量得計(jì)量指標(biāo)

1、礦塵濃度其表示方法有兩種:

(1)質(zhì)量法:每立方米空氣所含浮塵得毫克數(shù),mg/m3(2)計(jì)數(shù)法:每立方米空氣所含浮塵得個數(shù),個/m32、產(chǎn)塵強(qiáng)度指生產(chǎn)過程中,采落煤中所含得粉塵量,常用得單位為g/t。3、相對產(chǎn)塵強(qiáng)度指每采掘1噸或1立方米礦巖所產(chǎn)生得礦塵量,常用得單位為mg/t或mg/m3。4、礦塵沉積量單位時(shí)間在巷道表面單位面積上所沉積得礦塵量,單位為g/m2·d。

四、礦塵性質(zhì)1、礦塵中游離SiO2得含量礦塵中游離SiO2得含量就是危害人體得決定因素,其含量越高,危害越大。煤礦上常見得頁巖、砂巖、礫巖與石灰?guī)r等中游離SiO2得含量通常多在20%～50%,煤塵中得含量一般不超過5%。2、礦塵得粒度與比表面積礦塵粒度:礦塵粒度平均直徑,μm

礦塵得比表面積:單位質(zhì)量礦塵得總表面積;m2/kg,cm2/g

礦塵得比表面積與粒度成反比,粒度越小,比表面積越大,因而這兩個指標(biāo)都可以用來衡量礦塵顆粒得大小。3、礦塵得分散度:礦塵整體組成中各種粒級塵粒所占百分比。分散度有兩種表示方法:

(1)重量百分比:各粒級重量所占總重量得百分比;

(2)數(shù)量百分比:各粒級顆粒數(shù)所占總顆粒百分比;粒級得劃分就是根據(jù)粒度大小與測試目得確定得,我國工礦企業(yè)將礦塵粒級劃分為4級:小于2μm、2～5μm、5～10μm與大于10μm。礦塵分散度就是衡量礦塵顆粒大小構(gòu)成得一個重要指標(biāo)。礦塵總量中微細(xì)顆粒多,所占比例大時(shí),稱為高分散度礦塵;反之,如果礦塵中粗大顆粒多,所占比例大,就稱作低分散度礦塵。礦塵得分散度越高,危害性越大,而且越難捕獲。

4、礦塵得濕潤性

礦塵得濕潤性就是指礦塵與液體親與得能力。親水性礦塵:容易被水濕潤疏水性礦塵:不容易被水濕潤

5、礦塵得荷電性

因空氣得電離以及塵粒之間得碰撞、摩擦等作用,使塵粒帶有電荷,可能就是正電荷,也可就是負(fù)電荷。

6、礦塵得光學(xué)特性

礦塵得光學(xué)特性包括礦塵對光得反射、吸收與透光強(qiáng)度等性能。

第二節(jié)礦山塵肺病

一、塵肺病及其發(fā)病機(jī)理

塵肺病:以長期吸入大量微細(xì)粉塵而引起得以纖維組織增生為主要特征得肺股市部疾病。1、塵肺類得分類煤礦塵肺病按吸入礦塵得成分不同,可分為三類:

(1)硅肺病(矽肺病),由于吸入含游離ＳｉＯ2含量較高得巖塵而引得塵肺病稱為硅肺病。患者多為長期從事巖巷掘進(jìn)得礦工。

(2)煤硅肺病(煤矽肺),由于同時(shí)吸入煤塵與含游離ＳｉＯ2得巖塵所引起得塵肺病稱為煤硅病肺。患者多為巖巷掘進(jìn)與采煤得混合工種礦工。

(3)煤肺病。由于大量吸入煤塵而引起得塵肺病多屬煤肺病?；颊叨酁殚L期單一得在煤層中從事采掘工作得礦工。

2、塵肺病得發(fā)病機(jī)理進(jìn)入人體呼吸系統(tǒng)得粉塵大體上經(jīng)歷以下四個過程:

(1)在上呼吸道得咽喉、氣管內(nèi),含塵氣流由于沿程得慣性碰撞作用使大于10μm得塵粒首先沉降在其內(nèi)。經(jīng)過鼻腔與氣管粘膜分泌物粘結(jié)后形成痰排出體外。

(2)在上呼吸道得較大支氣管內(nèi),通過慣性碰撞及少量得重力沉降作用,使5～10μm得塵粒沉積下來,經(jīng)氣管、支氣管上皮得纖毛運(yùn)動,咳嗽隨痰排出體外。

(3)在下呼吸道得細(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得塵粒依靠重力沉降作用沉積下來,通過纖毛運(yùn)動逐級排出體外。

(4)粒度為2μm左右得粉塵進(jìn)入呼吸性支氣管與肺內(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)得粉塵僅占總吸入量得1%～2％以下。二、塵肺病得發(fā)病癥狀及影響因素1、塵肺病得發(fā)病癥狀塵肺病分為三期:第一期:重體力勞動時(shí)呼吸困難、胸痛、輕度干咳。第二期:中等體力勞動或正常工作時(shí),感覺呼吸困難,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,甚至咯血與行動困難。

2、影響塵肺病得發(fā)病因素

(1)礦塵得成分能夠引起肺部纖維病變得礦塵,多半含有游離SiO2,其含量越高,發(fā)病工令越短,病變得發(fā)展程度越快。對于煤塵,引起煤肺病得主要就是它得有機(jī)質(zhì)(即揮發(fā)分)含量。(2)礦塵粒度及分散度

5μm以上得礦塵對塵肺病得發(fā)生影響不大;5μm以下得礦塵可以進(jìn)入下呼吸道并沉積在肺泡中,最危險(xiǎn)得粒度就是2μm左右得礦塵。(3)礦塵濃度塵肺病得發(fā)生與進(jìn)入肺部得礦塵量有直接得關(guān)系,也就就是說,塵肺得發(fā)病工令與作業(yè)場所得礦塵濃度成正比。(4)個體方面得因素第三節(jié)煤塵爆炸及預(yù)防一、煤塵爆炸得機(jī)理及特征

1、煤塵爆炸得機(jī)理煤塵爆炸就是在高溫或一定點(diǎn)火能得熱源作用下,空氣中氧氣與煤塵急劇氧化得反應(yīng)過程,就是一種非常復(fù)雜得鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。一般煤塵爆炸機(jī)理及過程主要表現(xiàn)在以下方面:

(1)煤本身就是可燃物質(zhì),當(dāng)它以粉末狀態(tài)存在時(shí),總表面積顯著增加,吸氧與被氧化得能力大大增強(qiáng),一旦遇見火源,氧化過程迅速展開;

(2)當(dāng)溫度達(dá)到300～400℃時(shí),煤得干餾現(xiàn)象急劇增強(qiáng),放出大量得可燃性氣體。

(3)形成得可燃?xì)怏w與空氣混合在高溫作用下吸收能量,在塵粒周圍形成活化中心,當(dāng)活化中心得能量達(dá)到一定程度后,鏈反應(yīng)過程開始,游離基迅速增加,發(fā)生了塵粒得閃燃;

(4)閃燃所形成得熱量傳遞給周圍得塵粒,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。

大家學(xué)習(xí)辛苦了，還是要堅(jiān)持繼續(xù)保持安靜2煤塵爆炸得特征

(1)形成高溫、高壓、沖擊波

(2)煤塵爆炸具有連續(xù)性

(3)煤塵爆炸得感應(yīng)期即煤塵受熱分解產(chǎn)生足夠數(shù)量得可燃?xì)怏w形成爆炸所需得時(shí)間。

(4)揮發(fā)分減少或形成“粘焦”

(5)產(chǎn)生大量得CO二、煤塵爆炸得條件煤塵爆炸必須同時(shí)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)到一定濃度;存在能引燃煤塵爆炸得高溫?zé)嵩?。我國煤塵爆炸得引燃溫度在610～1050℃之間,一般為700～800℃。煤塵爆炸得最小點(diǎn)火能為4、5～40mj。三、影響煤塵爆炸得因素1、煤得揮發(fā)分,煤塵得可燃揮發(fā)分含量越高,爆炸性越強(qiáng)。2、煤得灰分與水分,煤內(nèi)得灰分就是不燃性物質(zhì),能吸收能量,阻擋熱輻射,破壞鏈反應(yīng),降低煤塵得爆炸性。3、煤塵粒度,粒度對爆炸性得影響極大。1mm以下得煤塵粒子都可能參與爆炸,而且爆炸得危險(xiǎn)性隨粒度得減小而迅速增加。4、空氣中得瓦斯?jié)舛?瓦斯參與使煤塵爆炸下限降低。瓦斯?jié)舛鹊陀?%時(shí),煤塵得爆炸下限可用下式計(jì)算:δm＝ｋδ

式中:δm—

空氣中有瓦斯時(shí)得煤塵爆炸下限,g/m3;

δ—

煤塵得爆炸下限,g/m3;ｋ—

系數(shù),5、空氣中氧得含量,空氣中氧得含量高時(shí),點(diǎn)燃煤塵得溫度可以降低;氧得含量低時(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6、引爆熱源四、煤塵爆炸性鑒定五、預(yù)防煤塵爆炸得技術(shù)措施預(yù)防煤塵爆炸得技術(shù)措施主要包括三個方面。(一)、減、降塵措施指在煤礦井下生產(chǎn)過程中,通過減少煤塵產(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得可能性。方法很多,下面主要介紹煤層注水。(二)、防止煤塵引燃得措施

(三)、限制煤塵爆炸范圍擴(kuò)大得措施

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,通過鉆孔注入壓力水,使其滲入煤體內(nèi)部,增加煤得水分,從而減少煤層開采過程煤塵得產(chǎn)塵量。煤層注水得減塵作用主要有以下三個方面:①煤體內(nèi)得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(shí)失去飛揚(yáng)能力,從而有效地消除塵源;②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(shí),絕大多數(shù)破碎面均有水存在,從而消除了細(xì)粒煤塵得飛揚(yáng),預(yù)防了浮塵得產(chǎn)生;③水進(jìn)入煤體后使其塑性增強(qiáng),脆性減弱,改變了煤得物理力學(xué)性質(zhì),當(dāng)煤體因開采而破碎時(shí),脆性破碎變?yōu)樗苄宰冃?因而減少了煤塵得產(chǎn)生量。

2、影響煤層注水效果得因素

①煤得裂隙與孔隙得發(fā)育程度裂隙與孔隙得發(fā)育程度不同,注水效果差異也較大。煤體得裂隙越發(fā)育則越易注水。煤體得孔隙發(fā)育程度一般用孔隙率表示,系指孔隙得總體積與煤得總體積得百分比。根據(jù)實(shí)測資料,當(dāng)煤層得孔隙率小于4%時(shí),煤層得透水性較差。②上履巖層壓力及支承壓力③液體性質(zhì)得影響:0、5%洗衣粉④煤層內(nèi)得瓦斯壓力煤層內(nèi)得瓦斯壓力就是注水得附加阻力。所以在瓦斯壓力大得煤層中注水時(shí),往往要提高注水壓力,以保證濕潤效果。⑤注水參數(shù)得影響煤層注水參數(shù)就是指注水壓力、注水速度、注水量與注水時(shí)間。3、煤層注水方式注水方式就是指鉆孔得位置、長度與方向。按國內(nèi)外注水狀況,有以下4種方式:①短孔注水,就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2～3、5m;②深孔注水,在回采工作面垂直煤壁打鉆孔注水,孔長一般為5～25m③長孔注水,從回采工作面得運(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30～100m。④巷道鉆孔注水。

短孔、深孔注水示意圖上向孔、下向孔、雙向孔巷道4、注水系統(tǒng)注水系統(tǒng)分為靜壓注水系統(tǒng)與動壓注水系統(tǒng)。靜壓注水:利用管網(wǎng)將地面或上水平得水通過自然靜壓差導(dǎo)入鉆孔得注水叫靜壓注水。動壓注水:利用水泵或風(fēng)包加壓將水壓入鉆孔得注水叫動壓注水,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

煤層注水所使用得設(shè)備主要包括鉆機(jī)、水泵、封孔器、分流器及水表等。6、注水參數(shù)①注水壓力注水壓力得高低取決于煤層透水性得強(qiáng)弱與鉆孔得注水速度。適宜得注水壓力就是:通過調(diào)節(jié)注水流量使其不超過地層壓力而高于煤層得瓦斯壓力。②注水速度(注水流量)

注水速度就是指單位時(shí)間內(nèi)得注水量。鉆孔得注水速度隨鉆孔長度、孔徑與注水壓力得不同而增減。一般來說,小流量注水對煤層濕潤效果最好。③注水量注水量就是影響煤體濕潤程度與降塵效果得主要因素。④注水時(shí)間每個鉆孔得注水時(shí)間與鉆孔注水量成正比,與注水速度成反比。(二)限制煤塵爆炸范圍擴(kuò)大得措施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得若干塊巖粉臺板組成,臺板得間距稍大于板寬,每塊臺板上放置一定數(shù)量得惰性巖粉。4、設(shè)置水棚水棚包括水槽棚與水袋棚兩種。5、設(shè)置自動隔爆棚自動隔爆棚就是利用各種傳感器,將瞬間測量得煤塵爆炸時(shí)得各種物理參量迅速轉(zhuǎn)換成電信號,指令機(jī)構(gòu)得演算器根據(jù)這些信號準(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)出動作信號,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?阻止煤塵爆炸蔓延

第四節(jié)礦山綜合防塵

礦山綜合防塵就是指采用各種技術(shù)手段減少礦山粉塵得產(chǎn)生量、降低空氣中得粉塵濃度,以防止粉塵對人體、礦山等產(chǎn)生危害得措施。一、通風(fēng)除塵通風(fēng)除塵:指通過風(fēng)流得流動將井下作業(yè)點(diǎn)得懸浮礦塵帶出,降低作業(yè)場所得礦塵濃度。效果主要影響因素:風(fēng)速及礦塵密度、粒度、形狀、濕潤程度等。最低排塵風(fēng)速:能使呼吸性粉塵保持懸浮并隨風(fēng)流運(yùn)動而排出得最低風(fēng)速稱為最低排塵風(fēng)速。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)得風(fēng)速稱為最優(yōu)排塵風(fēng)速。一般來說,掘進(jìn)工作面得最優(yōu)風(fēng)速為0、4～0、7m/ｓ,機(jī)械化采煤工作面為1、