第二章矿井粉尘检测与管理

1第一章作业•1、粉尘有哪些分类方法？•2、粉尘的危害包括哪些方面？2第二章矿井粉尘检测与管理3一、粉尘检测与粉尘管理•1、粉尘检测目的–了解矿井粉尘的危害情况–正确评价作业地点的劳动卫生条件–为制定防尘措施、选择除尘设备、验证防尘措施和防尘系统的防尘效果等提供指导和参考4•2、粉尘检测的基本要求•粉尘测定是一项技术性较强的工作，其测定结果具有一定的法律意义，必须依照国家及相关管理部门制定的技术标准操作。具体地说，矿井粉尘测定必须符合以下基本要求：5•1）准确性•最基本的要求，测尘结果必须真实反映粉尘情况。目前，我国煤矿的粉尘测定方法、仪器和操作标准必须严格按照原煤炭工业部制定的《煤炭工业部煤矿测尘规定》进行。6•2）代表性•井下作业地点的产尘，因时因地而变；实际测定需要通过尽可能多的测定次数，根据尘源特点选择适当的测定方法和测尘仪器，以便获得有代表的测定结果。——采样地点、采样时间、采样次数7•3、粉尘管理相关规定•煤矿粉尘浓度应当符合《煤矿安全规程》的规定，如表2－1。•职业接触限值8表2－1《煤矿安全规程》关于粉尘浓度的规定粉尘中游离SiO2含量（%）最高容许浓度备注总粉尘（mg/m3）呼吸性粉尘（mg/m3）＜10103.5呼吸性粉尘游离SiO2≤10%是指煤尘；＞10%的指其它粉尘。10～5021.050～8020.5≥8020.39•最高容许浓度（MAC）：指工作地点在一个工作日内，任何时间均不应超过的有害物质的浓度。•急性作用大、刺激作用强和危害性较大的危害物质而制定的。10•时间加权平均浓度（PC-TWA）：指以时间为权数规定的8h工作日的平均容许浓度接触水平。PC-TWA＝(∑hi×Ci)/8•测定方法有两种：一种为应用个体采样器采样所得到的浓度值，主要适用于评价个体劳动者接触的状况。另一种为工作场所定点采样（区域采样），主要适用于工作环境卫生状况的评价。11•短时间接触容许浓度（PC-STEL）：指一个工作日内，任何一次接触都不得超过15min时间加权平均的容许接触水平。12•4、井下粉尘检测的规定•煤矿井下粉尘的危害：爆炸，尘（矽）肺病。•为此，《煤矿安全规程》对井下粉尘浓度与分散度等指标、粉尘检测方法等进行了明确规定，主要内容有：13•1）《煤矿安全规程》第740条规定，煤矿企业必须按照国家规定对生产性粉尘进行检测，并遵守下列规定：•（1）总粉尘–作业场所的粉尘浓度，井下每月测定一次，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。14•（2）呼吸性粉尘–工班个体呼吸性粉尘监测，采、掘（剥）工作面每3个月测定一次，其他工作面每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。15•（3）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。16•（4）开采深度大于200m的露天煤矿，在气压较低的季节应适当增加测定次数。有关规定，详见《煤矿职业病防治》。内蒙古呼伦贝尔市神华宝日希勒露天煤矿17181920•2）新工人入矿（厂）前，必须由取得相应资格的职业卫生机构进行身体健康检查，接尘工人必须拍胸部X片，建立健康档案。有禁忌者不得从事井下作业或有尘毒危害的作业。21•3）接触粉尘、毒物及有害物理因素等作业的人员应定期进行健康检查。职业病诊断应由取得相应资格的职业卫生机构承担。对检查出的职业病患者，用人单位必须按国家规定到取得相应资格的职业卫生机构给予治疗、疗养和调离有害作业岗位，并按国家规定做好健康监护及职业病报告工作。有关规定，详见《煤矿职业病防治》。22•二、粉尘浓度的测定•1、测定目的•1）检验作业地点的粉尘浓度是否达到国家卫生标准。•2）了解各种不同采、掘、装、运等生产环节的产尘状况与粉尘分布状况，为局部防尘措施提供参考。•3）评价各种防尘措施的效果。23•2、测定方法•计数浓度（颗／cm3）和质量浓度（mg／m3）。•我国采用质量浓度表示法。粉尘浓度的测定方法有滤膜质量测尘法和光电直读测尘法，其中滤膜测尘为《煤矿安全规程》规定的基本方法。24•1）滤膜质量法测尘•原理：使一定体积的含尘空气，在电动抽气机或薄膜泵的作用下，通过已知质量的滤膜，粉尘被阻留在滤膜上；然后，根据采样后滤膜上粉尘的质量和采气量，计算出单位体积空气中粉尘的质量（mg／m3）。25•（1）采样器材•主要包括滤膜、采样头、抽气装置和流量计等,如图2-2。P37-图3-22627•①滤膜•是用超细合成纤维加工的网状薄膜，孔隙细小，有明显的负电荷和憎水性，耐酸碱腐蚀，阻尘率高，阻力小，质量轻。•用于测定粉尘的分散度。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。28•②采样头（图2-4）P40-图3-5•由漏斗和滤膜两部分组成。下井测定前，将称重后的滤膜装于滤膜夹上，放入滤膜盒内。采样时取出滤膜夹安放于采样漏斗内。2930•③抽气装置•抽气装置有两类：–一类是由微电机和薄膜泵组成的抽气系统；–另一类是由压气源和引射器组成的抽气系统（目前基本被淘汰）。31•④流量计•常用转子流量计，其流量范围q＝15～40L／min。流量计流量的调节由针形阀控制。32（2）测定工作•作业场所测点选择及布置（P40-41）•①准备滤膜•A.干燥：首先将待用滤膜放在干燥皿内干燥。•B.编号记录初重（称重）：用镊子将滤膜两面的衬纸取下，用感量为10-4g的分析天平称重，并进行编号记录初重；•C.装滤膜：将滤膜装入滤膜夹，直径40mm的滤膜平铺夹牢，直径75mm的折成漏斗形夹牢，装好后放入滤膜盒内备用。33•②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。34•采样流量和时间：应使所采粉尘量不小于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20min，但要视被测点的粉尘浓度而定。35（3）粉尘浓度计算和统计分析•①称重采样后的滤膜连同夹具一起放在干燥皿中，称重时取出，受尘面朝上，用镊子取下滤膜，向内对折2～3次，用原先称重的天平称重。如因采样点水雾大，滤膜表面有小水珠，必须先干燥30min，直至前后次重量差不大于0.2mg为止，作为恒量。36•②计算：按下式计算矿尘浓度，取值到小数后一位即可。CM=ΔM/(Q·t)×1000•式中，CM——空气中的粉尘浓度，mg／m3；•ΔM——滤膜的增量，mg；•ΔM=M2－M1•M2、M1——分别为采样前后的滤膜质量，mg•t——采样持续时间，min；•Q——采样时的流量，L／min。37•③统计分析：应记录现场生产条件、作业装备、通风参数及采用的防尘措施等情况，逐月将测定结果统计分析，并上报有关单位。382）光电直读法测尘•采用光电测尘仪器直接测定粉尘浓度。•优点：–（1）它省去了滤膜计重法测尘时的采样、称重及计算等繁多的操作程序；–（2）轻便、操作简单、使用方便、直接读数。•故为测尘技术的发展方向。39•缺点：测定精度低、误差大，部分测定仪器尚未解决防爆问题。•目前煤矿常用的光电直读式测尘仪主要有：–ACG-1型光电煤尘仪（测定全尘）–AQH系列呼吸性粉尘测定仪。（P38-39自学）40•光电法（光吸收法）测尘仪的测尘原理：当开启仪器时，光源发光，经凸镜变成近平行光束，透过滤纸照射到硅光电池上，微安表将显示光电流。41•当薄膜泵抽取一定体积的含尘空气时，含有煤尘的空气通过滤纸，煤尘被阻留在滤纸上，经过滤纸照射到硅光电池上的照度就减弱，微安表上指示出的光电流就变小。通过试验找出煤尘浓度变化与光电流变化的关系，即可直接从微安表上读出煤尘浓度来。423、测尘采样位置及方法的确定•1）采样位置•测尘点（或采样位置）的选择，由测尘目的确定。•（1）如果测定的目的是了解工人接触粉尘情况，测尘点应选择在接尘人员经常活动的范围内，高度一般位于工人呼吸带，即离底板1.5m左右。43•（2）如果测定的目的是了解某一尘源的影响范围，则应根据尘源的特点，在其不同方向、不同距离布置固定测尘点或（及）移动测尘点。移动测尘点可布置成与尘源同步移动的或直接将测尘仪（或采样器）设于移动设备上。44•（3）如果测定的目的是评价某一防尘措施或除尘装置的除尘效果，则应分别在采用和不采用该措施或装置的情况下，对操作点和呼吸带进行实测对比。当有风流影响时，一般应选择在尘源的下风侧或回风侧布置侧点。45•2）采样方法•粉尘浓度的采样方法，从测定目的方面，可以分成个体采样方法和区域采样方法两种。•个体采样方法：以工人每个工班实际的接触浓度来评价粉尘的危害程度。•优点：便于从劳动卫生学的角度来评价工人受尘害的状况。•缺点：评价治理措施的优劣存在一些不足。46•区域采样方法：能够比较客观地评价作业场所的粉尘浓度状况，从而反映出治理措施的效果如何，但直接拿它来进行劳动卫生学评价尚存在一定的距离。•两种方法各有利弊。因此，在评价作业环境粉尘浓度，必须根据测定目的，选择测定方法。4748三、粉尘分散度测定•1、测定目的和方法•测定目的：–在了解粉尘浓度的基础上，更进一步衡量粉尘的危害性，对工作地点的劳动卫生条件进行评价，同时对正确选择防尘装备和措施，并检验其实际效果，同样具有重要意义。49三、粉尘分散度测定•1、测定目的和方法•测定方法：–质量粒径分布多用沉降法；–数量粒径分布常用显微镜观测法（普遍）•测定粉尘粒径分布时，要根据测定目的来选择测定方法。50•2、显微镜法测量粉尘的分散度•1）样品的制取•为在显微镜下观测，需将试样粉尘均匀地分布于盖玻璃片上。样品制作需细致，并注意样品的代表性。样品制作有滤膜涂片法和滤膜透明法两种。51•（1）滤膜涂片法•利用滤膜可溶于有机溶剂而矿尘不被溶解的原理，将采样后的滤膜放于磁坩埚或其它小器皿中，加1～2mL乙酸乙酯或乙酸丁酯溶剂，使滤膜溶解并搅拌均匀，然后取一滴加在盖玻璃片上的一端，再用另一玻璃片推片制成样品，一分钟后形成透明薄膜，即可观测。•如果尘粒过于密集影响观测，再加入醋酸丁酯溶剂稀释，重新制作样品。此法操作简便，适于滤膜测尘，且样品可长期保存，是目前厂矿常用的方法。52•（2）滤膜透明法•将采样后的滤膜，受尘面向下平铺于盖玻片上，然后在样品中心部位用移液管滴一小滴二甲苯，二甲苯向周围扩散并使滤膜成透明薄膜，数分钟后即可观测。•注意不要使滤膜受尘面向上，以防滴二甲苯时粉尘飞散；滤膜上积尘过多时，不便观测，因此此方法适用于低浓度粉尘环境的分散度测定。532）目镜测微尺的标定显微镜放大倍数的选择以粉尘粒径分布范围宽窄来定。若范围较窄，则一般选用物镜的放大倍数为40倍，目镜放大倍数为15～25倍，总放大倍数为600～1000倍。54•目镜测微尺（图3-8）是一线状分度尺，它放在目镜镜筒中，用以量度尘粒尺寸。但其每一分格所表示尺寸与所选放大倍数有关，因此使用前要用标准尺（物镜测微尺）标定。55•物镜测微尺（图3－9）是一标准尺度，每一小刻度为10μ。标定时，将物镜测微尺放在显微镜载物台上（相当于粉尘试样），选好目镜并装好目镜测微尺，先用低倍物镜，将物镜测微尺调到视野正中，再换成选用的物镜，调好焦距。操作时，先将物镜调至低处，注意不使碰到测微尺；然后目视目镜观察，慢慢向上调整，直至物像清晰。56•徐徐调整载物台，使物镜侧微尺的刻度与目镜测微尺刻度的一端对齐（或某一刻度互相对齐），再找出另一互相对齐的刻度线。根据两者数值及物镜的分度是绝对长度10μ，可计算出目镜测微尺一个刻度所度量的尺寸。57•如图4-5所示，两测微尺的0点相对，另一侧，目镜测微尺的32与物镜测微尺的14相对，即目镜测微尺的32个刻度的长度相当于物镜测微尺14个刻度的长度，则目镜测微尺每一刻度的度量长度为：•10×14／32＝4.4μm•若要更