矿尘防治

矿尘防治第一章煤矿粉尘概念•粉尘的分类•粉尘即细微煤岩颗粒。1、悬浮于空气中的粉尘一般称为浮尘；沉积在地面、器物表面、井巷四壁的粉尘称为落尘。2、按粉尘成分分：煤尘、岩尘、水泥粉尘等。3、按粉尘被人体吸入的状况分：呼吸性粉尘、非呼吸性粉尘4、按粉尘的来源分：生产性粉尘和非生产性粉尘。•采矿生产过程中产生的粉尘通称为矿尘。预备知识•粉尘中游离二氧化硅含量指粉尘中未与金属氧化物结合的游离二氧化硅占粉尘质量的百分比。•采样效率曲线粉尘采样器对粉尘粒度大小的分级性能曲线。主要有：BMRC（英国医学研究会）AEC（美国原子能委员会）ACGIH（美国工业卫生学会）•空气动力直径指与被测粒子在静止空气中具有相同终末沉降速度、密度为1.0g/m3的球的直径粉尘的定义•煤尘细微颗粒的煤炭粉尘在评价作业场所空气中呼吸性粉尘状况时，将游离二氧化硅含量低于10%的煤炭粉尘定义为煤尘。在评价作业人员接触呼吸性煤尘状况时，将游离二氧化硅含量小于5%的煤炭粉尘定义为煤尘。•岩尘细微颗粒的岩石粉尘在评价作业场所空气中呼吸性岩尘状况时，也称矽尘。其中游离二氧化硅含量一般大于10%。•水泥粉尘煤矿井上下有些场所生产、应用水泥或水泥制品时产生的粉尘。粉尘的定义•呼吸性粉尘和非呼吸性粉尘1、呼吸性煤尘：在评价作业场所粉尘状况时，游离二氧化硅含量低于10%，空气动力学直径小于7.07微米的粉尘。在评价作业人员接触粉尘状况时，游离二氧化硅含量低于5%，空气动力学直径小于7.07微米的粉尘。（符合BMRC曲线的采样器）2、呼吸性岩（矽）尘在评价作业场所粉尘状况时，游离二氧化硅含量大于等于10%，空气动力学直径小于7.07微米的粉尘。在评价作业人员接触粉尘状况时，游离二氧化硅含量大于等于5%，空气动力学直径小于7.07微米的粉尘。（符合BMRC曲线的采样器）3、呼吸性水泥粉尘游离二氧化硅含量大于等于10%，空气动力学直径小于7.07微米。（符合BMRC曲线的采样器）BMRC曲线由英国医学研究会BMRC（BritishMedicalResearchCouncil）于1952年提出粉尘的定义•生产性粉尘与非生产性粉尘生产性粉尘是指生产过程中产生的粉尘。•浮尘与落尘浮尘是悬浮于矿井空气中的粉尘。落尘是因自重而降落，沉积在巷道顶、帮、底板和物体上粉尘浮尘和落尘在一定条件下会相互转化。粉尘的产生源•采煤工作面产尘源采煤工作面的产尘机理分为摩擦和抛落两种。主要产尘工序：采煤机落煤、装煤、液压支架移架、运输转载、运输机运煤、人工攉煤，放炮及放煤口放煤等。•综采放顶煤工作面产尘机制煤尘产生可分为摩擦、抛落和摩擦和抛落相结合等三种方式。主要产尘环节有采煤机落煤、放煤、移架、装煤和运煤五大工序。•掘进工作面产尘源掘进工作面的产尘工序主要有：机械破岩（煤）、装岩、放炮、煤矸运输转载及锚喷等。•其它产尘源巷道维修的锚喷现场、煤炭装卸点、地面煤炭装运、煤矸、矸石山将是高浓度粉尘产生地。粉尘的基本性质•１、粉尘的密度；单位体积粉尘的质量称为粉尘的密度（粉尘的真密度）。单位为kg/m3•２、粉尘的比表面积和表面能；单位质量（或单位体积）粉尘的总表面积称为粉尘的比表面积。•３、粉尘的凝聚与吸着；把尘粒间相互结合形成一个新的大尘粒的现象称为凝聚；尘粒和其他物体结合的现象称作附着。•４、粉尘的湿润性；液体对固体表面的润湿程度取决于液体分子对固体表面作用力的大小。不同性质的粉尘对同一性质的液体不同的亲和程度称为粉尘的润湿性。影响因素：液体的表面张力、粉尘的形状和大小粉尘的润湿性用粉尘与液体的接触角来衡量。接触角是从固体的粉尘粒子表面经过液相到达液体表面所经过的角度。在除尘技术中，粉尘的湿润性是选择除尘设备的主要依据之一。•５、粉尘的光学性质；•６、自燃和爆炸性；•７、粉尘的电性质。第二章粉尘的危害•我国煤矿工人尘肺病状况概述尘肺病是一个没有医疗终结的致残性职业病，患者胸闷、胸痛、咳嗽、咳痰、劳力性呼吸困难、呼吸功能下降，严重影响生活质量，而且每隔数年病情还要升级，合并感染，最后导致心肺病、呼吸衰竭而死亡。对此病目前世界上尚无特效药物。尘肺病是危害中国工人健康的最严重的职业病。国家卫生部最新通报说，截至2002年底，中国尘肺病累计病例达58万多人，其中仍存活患者44万多人。2002年全国共报告尘肺病患者12448例，其中煤矿系统的尘肺病占47.6％。每年尘肺病造成的直接经济损失达80亿元人民币。我国煤炭系统矽肺病的防治工作经过多年的科研，取得了较大的成绩：一是煤矿职工矽肺发病年龄明显后移，50年代诊断出的病人平均年龄为40．34岁，80年代病人平均年龄为50．5岁；二是病人的病情有所减轻，死亡年龄后移，50年代病人的死亡年龄平均为42岁，80年代平均为61．15岁。马骏说，虽然目前还没有根治矽肺病的办法，但通过治疗可以减少肺气肿、气管炎、肺心病、肺结核等合并症，减轻病人的痛苦，病人寿命可延长和正常人一般。中国煤矿工人北戴河疗养院在总结临床经验的基础上，自1997年开始系统地编写了《大容量全肺灌洗术医疗护理常规及操作规程》，应用这一规程，这家疗养院肺灌洗的并发症从1994年的8％下降到2002年的3％以下。2004年2月20日，中华人民共和国卫生部科教司主持召开了科技成果鉴定会，对这项成果进行了鉴定，11位资深专家组成的鉴定委员会认为，这项成果技术性强，具有创新性和实际应用价值，处于国内领先、国际先进水平。尘肺病的发病原因及影响因素•尘肺病是由于在职业活动中长期吸入生产性粉尘并在肺内潴留而引起的以肺组织弥漫性纤维化为主的全身性疾病。•矽肺，又称硅肺，一种职业病，是人体长期或大量吸入含游离二氧化硅粉尘引起的，以肺部弥漫性纤维化为主的一种职业性尘肺病。•生产中长期吸入大量煤矽粉尘所引起的以肺纤维化为主的疾病，称为煤矽肺：是煤矿工人尘肺的最常见的一种类型。•煤肺病是由煤尘引起的尘肺病。对见于纯采煤工种。尘肺病的发病原因•在游离二氧化硅粉尘的作业环境，连续接尘时间长或粉尘浓度过量的环境条件，除肺脏的防御功能受到破坏外，大量的死亡含尘细胞堆积，在肺部形成伤痕组织—矽肺病•由于煤尘过量在肺内各部位的聚集和堆积，形成煤尘病灶。随着时间进展，网状纤维增生，并可能有胶原纤维增生，最终形成煤尘纤维化—煤肺病影响尘肺病的发病因素•粉尘的成分矿物成分、游离二氧化硅、化学性质•粉尘的分散度1微米（100%）—5微米（50%）•粉尘浓度•接尘时间•其它粉尘爆炸•煤尘爆炸机理煤尘爆炸是空气中氧气与煤尘急剧氧化的反应过程。微细煤尘在外界高温作用下，放出可燃气体，在尘粒周围形成气体外壳，当外壳内的气体达到一定浓度并吸收一定能量后，链反应过程开始，游离基迅速增加，发生尘粒的闪燃；闪燃产生的热量以分子传导和火焰辐射的方式传递给周围的尘粒，反应速度急剧增加，燃烧循环进行。第一，煤尘爆炸有一个启动阶段；第二，煤尘爆炸除了煤尘的因素以外，环境条件对爆炸事故的形成、破坏特征与后果有很大的作用。从燃烧转变为爆炸的必要条件是由于化学反应产生的热能必须超过热传导和辐射所造成的热损失。煤尘爆炸的危害及特征•煤尘爆炸的危害1、产生高温高压2、连续爆炸3、煤尘爆炸的感应期4、挥发分减少或形成“粘焦”5、产生大量的一氧化碳•煤尘爆炸的特征“粘焦”的形成粉尘监测与管理•粉尘浓度及其监测•粉尘浓度检测方法与技术•游离二氧化硅含量的测定•粉尘的分散度测定•煤矿防尘管理粉尘浓度及其监测•浓度的概念单位含尘空气体积中所含有粉尘量。（1）全尘浓度：单位体积空气中含有的全部粉尘质量。（2）呼吸性粉尘浓度：空气中含有的、能进入人体肺泡区的粉尘浓度。•粉尘浓度的控制标准《煤矿安全规程》全尘浓度控制标准（煤尘）：游离二氧化硅含量标准10%10mg/m310%2mg/m3呼吸性粉尘浓度控制标准（煤尘）：游离二氧化硅含量标准10%3.5mg/m3粉尘浓度检测方法与技术•粉尘浓度测定方法•全尘测定法（基本方法：滤膜采样法）•浓度检测技术及检测仪器•滤膜测尘仪测尘原理煤矿防尘管理•煤矿防尘管理的内容防尘机构、人员设置及组织系统、防尘技术措施及装备系统、粉尘浓度测定制度、相关检查制度等。•防尘管理的具体规定（1）机构设置及组织系统•井型100万t/a以上，设置防尘工区；•井型100万t/a以下，设置防尘分区或在通风防尘工区中设独立的防尘队，在采掘工区有专职防尘员；•有足够的专业队伍；•在组织上，明确分管矿长、总工程师直接抓防尘工作。（2）防尘资金用于防尘的资金按每生产1t原煤不少于0.3元计算。（3）测尘人员和设备井型（万t/a）测尘人员（人）测全尘仪表（台）测呼吸性粉尘仪表（台）40240—120412061003310055煤矿粉尘防治技术•概述一、减尘措施预湿煤体、湿式作业、密闭抽尘二、降尘措施喷雾洒水三、通风除尘四、个体防护思考题：1.根据物质成分煤矿粉尘分成哪几类？2.什么是呼吸性粉尘、非呼吸性粉尘、全尘？3.粉尘的危害表现在哪几方面？4.影响尘肺病的因素有哪些？5.简述煤尘爆炸、瓦斯爆炸的异同点？6.测量粉尘（全尘）的基本方法是什么？7.《规程》规定煤矿井下游离二氧化硅小于10%的煤尘控制标准是多少?呼吸性煤尘呢？8.年产量小于40万吨的矿井，测尘人员应在几人以上？40—120万呢？森亨特煤矿大爆炸（1913年）英国威尔士森亨尼特通用煤矿大爆炸是英国采矿史上最惨重的一次灾难。1913年10月14日，一场煤矿粉尘大爆炸使整个矿井烧了起来，439名矿下工作的矿工被烧死。这次爆炸是突然发生的，但并不出乎意料。事故调查显示，多年来矿主和经理一直忽视煤矿作业安全。他们明知森亨尼特矿坑粉尘多，早在3年前就该赶紧撤离，以防发生爆炸危险。到了灾难发生的时候，他们对政府检查人员早就要求的、须在10个月以前完成的安全预防措施还一点没有落实。矿坑内电铃系统的有些电线也裸露着，尽管政府早已警告过这是不安全的。大火使矿坑面目全非，以至无法确认爆炸起因，但人们一般认为裸露电线之间的火花可能点燃了煤炭粉尘。尽管矿主因漠视政府指示造成惨祸，但他们仍逃脱了惩罚，煤矿经理也仅仅被罚很少一些英镑了事。▲从矿井口金属构架的受损情况，可以看出这次爆炸的威力。▲营救人员和当地一些社区的成员都聚集在燃烧着的矿井口。1913年，在英国3000座煤矿里工作的矿工计有125万。当时，每年平均每713名矿工中就有1人死于矿上，每7人中有1人受重伤而至少一个星期不能上班。