矿尘的检测.

项目1矿尘的检测任务1测定粉尘浓度一、项目教学介绍二、任务引入及讲解（多媒体课件）知识点◆熟知矿尘的计量◆熟知矿尘的产生与危害技能点◆能正确使用粉尘浓度测定仪测定指定地点的粉尘浓度◆能正确选择测点和采样了解粉尘分散度、矿尘中游离二氧化硅含量测定方法一）任务引入通过矿尘测定工作，能够及时了解井下各工作地点的矿尘情况，正确评价作业场所的空气污染程度和劳动卫生条件；为指导降尘工作、制定防尘措施、选择除尘设备提供依据.二）相关知识(一)矿尘及其计量指标1.矿尘的概念★矿山粉尘(简称矿尘):是矿井在建设和生产过程中所产生的各种岩矿微粒的总称.★煤矿粉尘(简称粉尘):系煤尘、岩尘和其他有毒有害粉尘的总称,能够较长时间呈浮游状态存在于空气中二）相关知识之矿尘的分类2.矿尘的分类!)矿尘除按其成分分:煤尘和岩尘2)按矿尘粒径划分(1)粗尘：粒径大于40μm，相当于一般筛分的最小粒径，在空气中极易沉降。(2)细尘：粒径为10μm～40μm，在明亮的光线下，肉眼可以看到，在静止空气中作加速沉降运动。(3)微尘：粒径为0.25μm～10μm，用光学显微镜可以观察到，在静止空气中作等速沉降运动。(4)超微尘：粒径小于0.25μm，要用电子显微镜才能观察到，在空气中作扩散运动。3)按矿尘成因划分(1)原生矿尘：在开采之前因地质作用和地质变化等原因而生成的矿尘。原生矿尘存在于煤体和岩体的节理、层理和裂隙之中。(2)次生矿尘：在采掘、装载、转运等生产过程中，因破碎煤岩而产生的矿尘。次生矿尘是煤矿井下矿尘的主要来源。4)按矿尘的存在状态划分(1)浮游矿尘：悬浮于矿井空气中的矿尘。简称浮尘。(2)沉积矿尘：从矿井空气中沉降下来的矿尘。简称落尘。浮尘和落尘在不同风流环境下可以相互转化，矿井防尘的主要对象是浮尘，通常意义的矿尘指的也是浮尘。二）相关知识之矿尘的分类5)按矿尘的粒径组成范围划分(1)全尘（总粉尘）：粉尘采样时获得的包括各种粒径在内的粉尘的总和。对于煤尘，常指粒径在1mm以下的所有尘粒。(2)呼吸性粉尘：能吸入人体肺部并能滞留于肺泡内的微细粉尘。粒径大于100μm的尘粒在大气中会很快沉降；10μm～100μm的尘粒可以滞留在呼吸道中；5μm～10μm的尘粒大部分会在呼吸道沉积，被分泌的黏液吸附，可以随吐痰排出；小于5μm的尘粒能深入肺部，引起各种尘肺病，是导致尘肺病的病因，对人体健康威胁甚大。6)按矿尘中游离SiO2含量划分(1)硅尘：含游离SiO2在10％以上的矿尘。它是引起矿工矽肺病的主要因素。煤矿中的岩尘一般多为硅尘。(2)非硅尘：含游离SiO2在10％以下的粉尘。煤矿中的煤尘一般多为非硅尘。7)按矿尘有无爆炸性划分(1)爆炸性煤尘：经过煤尘爆炸性鉴定，确定悬浮在空气中的煤尘在一定浓度和有引爆热源的条件下，本身能发生爆炸或传播爆炸的煤尘。(2)非爆炸性煤尘：经过爆炸性鉴定，不能发生爆炸或传播爆炸的煤尘。(3)惰性粉尘：能够减弱和阻止有爆炸性粉尘爆炸的粉尘，如岩粉等。二）相关知识之矿尘的计量指标3.矿尘的计量指标最常用矿尘的计量指标有矿尘浓度、产尘强度、矿尘沉积量。1)矿尘浓度矿尘浓度是指单位体积矿井空气中所含浮游矿尘量。其表示方法有质量法和计数法两种。(1)质量法是指每立方米空气中所含浮尘的毫克数；单位为mg／m3；(2)计数法是指每立方厘米空气中所含浮尘颗粒数，单位为粒／cm3。我国规定的粉尘浓度标准为质量法。★粉尘浓度的大小直接影响着粉尘危害的严重程度，是衡量作业环境劳动卫生状况好坏和评价防尘技术效果的重要指标。★作业场所空气中粉尘浓度标准粉尘中游离SiO2含量（％）总粉尘最高允许浓度/（mg/m3）呼吸性粉尘最高允许浓度/（mg/m3）＜10103.510～＜502150～＜8020.5≥8020.3二）相关知识之矿尘的计量指标2)产尘强度产尘强度是指生产过程中，采落煤中所含的矿尘量，又称为绝对产尘强度。常用的单位为g／t。与其相对应的是相对产尘强度。3)相对产尘强度指每采掘1t或1m3煤(岩)所产生的矿尘量，常用的单位为mg／t或mg／m3。凿岩或井巷掘进工作的相对产尘强度可按每钻进1m钻孔或掘进1m巷道计算。相对产尘强度使产尘量与生产强度联系起来，便于比较不同生产情况下的产尘量。4)矿尘沉积量矿尘沉积量是指单位时间在巷道表面单位面积上所沉积的矿尘量，单位为g／m2·d这一指标用来表示巷道中沉积矿尘的强度，是确定岩粉撒布周期的重要依据。(二）矿尘尘源、危害矿井尘源采煤工作面生产产尘量占45%～80%掘进工作面生产产尘量占20%～38%运输通风产尘量占5%～10%锚喷作业产尘量占10%～15%其他作业产尘量占2%～5%矿尘的危害矿尘危害爆炸煤尘、硫化尘尘肺病降低设备、仪器寿命能见度低,增加工伤事故率三)知识链接1.《规程》规定：总粉尘：作业场所的粉尘浓度，井下每月测定两次，地面及露天煤矿每月测定一次；粉尘分散度，每6个月测定一次。呼吸性粉尘：工班个体呼吸性粉尘监测，采、掘（剥）工作面每3个月测定1次，其他工作面或作业场所每6个月测定1次。每个采样工种分2个班次连续采样，1个班次内至少采集2个有效样品，先后采集的有效样品不得少于4个；定点呼吸性粉尘监测每月测定1次。粉尘中游离SiO2含量:每6个月测定1次，在变更工作面时也必须测定1次；各接尘作业场所每次测定的有效样品数不得少于3个。开采深度大于200米的露天煤矿，在气压较低的季节应适当增加测定次数。2．测定目的1)对井下各作业地点的矿尘浓度进行测定，以检验作业地点的矿尘浓度是否达到国家卫生标准；2)研究各种不同采、掘、装、运等生产环节的产尘状况，提出相应的解决方案；3)评价各种防尘措施的效果。3.测定方法和仪器矿尘浓度测定采用质量浓度。测定方法主要有滤膜质量称重测尘法和直读式测尘法。1)滤膜质量称重测尘法(1）原理滤膜称重法测矿尘浓度的过程可分为井下采尘和地面测定两步进行。采尘通常使用专门的矿尘采样仪器，利用仪器中的抽气装置（抽气泵），使一定体积的含尘空气通过已知质量的滤膜，矿尘被阻留在滤膜上；然后，根据采样后的滤膜上矿尘的质量（即滤膜增重）和采气量，计算出单位体积空气中矿尘的质量，即C=(m2-m1)/Qt)×1000式中C——矿尘的质量浓度，mg/m3；m2——采样后含尘滤膜的总质量，mg；m1——采样前滤膜的质量，mg；Q——抽气流量，L/min；t——采样时间，min。三)知识链接(2）捕尘滤膜①滤膜的作用:采样仪器是通过滤膜受尘来捕获矿尘的，滤膜是矿尘的载体。②常用的滤膜的结构:是由直径1.2~1.5μm超细合成纤维（过氯乙烯）制成的网状薄膜，简称合成纤维滤膜。③薄膜的特性:薄膜的孔隙很小，有明显的带负电性和憎水性，耐酸碱腐蚀，阻尘率在99%以上。滤膜可溶于醋酸丁脂等有机溶剂，采样后的滤膜可用来测定矿尘的分散度。④滤膜规格:滤膜有75mm和40mm直径的两种规格，分别用于矿尘浓度大于200mg/m3和低浓度的场合。常用的为直径40mm的小号滤膜。(3）矿尘采样仪器及其使用采样器主要由滤膜采样头、抽气装置、计时器和流量计等组成。※AFQ-20A型矿用矿尘采样器(定点短时间采样器)•①技术指标•采样流量：20L／min。•抽气负压：2500Pa。•采尘范围：总粉尘、呼吸性粉尘。•连续采样时间：100min。•自动定时范围：0—99min内任意设置。•防爆型式：矿用本质安全型。•工作噪声声压级：70dB。•外形尺寸：240mm×l50mm×80mm。•质量：2kg。•使用环境条件：温度0—35℃；湿度≤95％。三)知识链接②工作原理AFQ-20A矿用粉尘采样器的工作原理如图2—1所示。在仪器启动工作前，将采样头装上滤膜，然后按下电源开关，预置采样时间，启动工作按钮，电源通过控制电路供给电机能量，驱动气泵以一定流量抽气，含尘空气被抽进来后，粉尘被阻留在滤膜上，当采样预置时间到，抽气泵被自动切断，采样停止。取出样品经除湿处理后称重，按照有关计算公式即算出作业场所的粉尘浓度。③主要结构及各部分功能图2—1AFQ-20A矿用粉尘采样器的主要结构1—开关；2—流量调节钮；3—时间显示器；4—时间预置器；5—工作按钮；6—复位按钮；7—流量计；8—充电插座；9—采样连接座；10—三角支架座；11—抽气泵；12—编程定时电路板；13—电机；14—流量控制电路板；15—安全电池组三)知识链接•开关：该开关用于接通电源。右按接通，左按关闭。•流量调节钮：在采样器工作过程中，如发现流量达不到或超出规定值，可以用此钮来调节流量。•时间显示器：在启动工作时，该显示器显示出采样预置时间，并减计数，减至零后停止工作。•数字预置器：用户根据所需实际采样时间，通过键钮打入数字，可在0～99min内任意选择。•工作按钮：在采样器接通电源，采样时间预置完毕后，启动此键，即开始采样。•复位按钮：当采样时发现显示器所显示的数字不正确或需重新置数时，可按此钮，即可复零。•流量计：采样器采样时，其采样流量由流量计指示数值。在流量计上装有指示灯，工作时灯亮便于观察，调节其流量。停止工作时灯不亮。•充电插孔：采样后，仪器需在地面进行充电。充电时只需将充电插头插入仪器充电插孔中，此时充电器工作灯亮，表示正常充电，充电完毕则自动断电。•采样连接座：采样时，可选择合适的采样头，与采样连接座紧密连接，连接牢固后即可进行采样工作。•三角支架座：用于采样器在现场工作时三角支架连接之用。•抽气泵：该采样器的抽气泵采用电机带动的往复泵，即通过微电机带动偏心轮，使连杆往复运动，同时推动泵碗做往复运动，并迫使气体。单向流动达到抽气泵采样的目的三)知识链接※ACGT-2型个体矿尘采样器(测定平均一个班暴露矿尘浓度采样器)①主要结构及各部分功能图2-2个体矿尘采样器结构示意图1—体壳；2—进气口；3—复位按钮；4—拨动开关；5—充电插孔；6—流量计调节孔；7—时间显示器；8—流量计；9—调整按钮；10—微型电动机；11—抽气泵；12—排气孔；13—进气胶管；14—电池与电路板213791381014111245628三)知识链接②工作原理采样时，打开拨动开关4，微型电动机10转动，驱动抽气泵11，含尘空气经采样头到进气口2，经流量计8进入进气胶管13、抽气泵11，由内排气孔12进入采样器外壳内，再由流量计调节孔6排出。矿尘被阻留在进气口前的滤膜上。采样结束，记录采样时间。取出样品称其质量，计算矿尘浓度。③采样器主要部件的作用：•a．开关按键。接通电源后，采样器开始工作，计时器开始计时；关闭后采样器停止工作，计时器停止，并保留采样时间。•b．复位按钮。当一次采样结束后，记下采样时间，如需进行第二次采样，按下此钮，则计时器显示“0”状态，以备再次工作。•c．充电插孔。采样后，在地面接上220V电源连续充电14h。•d．流量调节。采样器出厂前已将流量调节到2L/min，一般不需调节，但如发现流量计指示值明显偏离2±0.1L/min时，可通过此孔螺钉进行调节。•e．时间显示器。采样开始计时，采样结束停止计时，暂存记录采样时间。•f．调整按钮。当计时器因某种原因不回“0”时，按此钮使其恢复到“0”状态。•个体矿尘采样器既能测全尘，又能测呼吸性矿尘；既能间断测尘、又能连续测尘，其连续工作时间大于8h；体积小，重量轻，携带方便，适合井下工人佩带测尘。三)知识链接※测尘工作步骤①滤膜准备。先将待用滤膜放在干燥皿内干燥；然后用镊子将滤膜两面的衬纸取下，用精度为万分之一克的分析天平称重，做好编号并记录初重；将滤膜装入滤膜夹上，直径40mm的滤膜平铺，直径75mm的折成漏斗形。检查夹装牢靠和无漏缝现象后，装入样品盒待备用。②矿尘采样。采样位置在作业点下风侧风流较稳定区域选取；采样点位于工人呼吸带高度，距底板约1.5m左右；采样头方向应迎向风流；采样开始时间，连续产尘点应在作业开始后20min采样，阵发性产尘，与工人操作同时进行；采样流量和时间，应使所采矿尘量不小于1mg，对于小号滤膜不大于20mg，一般采样流量为10~30L/min，采样时间应不少于20m