煤矿职业危害

GUIZHOUUNIVERSITY煤矿职业危害贵州煤矿安全培训中心官莹GUIZHOUUNIVERSITY我国煤矿的职业危害概况我国煤矿90%为井工开采，在煤炭生产的整个过程中都伴随着生产性粉尘(包括煤尘、混合性粉尘、岩尘)、生产性毒物(包括三硝基甲苯、铅、苯、砷化氢、汞及其化合物等)、有害物理因素(包括地温与高温、噪声与振动、放射线等)、有毒有害气体(包括沼气、一氧化碳、二氧化碳、氧化氨、二氧化硫、硫化氢、氨、磷化物)、不良气象条件(包括通风、采光、照明、气温、湿度、风速)、水质(包括矿区水源、工业用水)等职业危害因素，造成了部分作业人员患有不同程度的矽肺、煤工尘肺、职业中毒、中暑、放射性疾病、局部振动病、噪声聋等职业病。GUIZHOUUNIVERSITY矿山尘肺病一、尘肺病简介尘肺病:工人在生产中长期吸入大量微细粉尘而引起的以纤维组织增生为主要特征的肺部疾病。1煤矿尘肺病按吸入矿尘的成分不同，可分为三类：(1)硅肺病(矽肺病)，由于吸入含游离SiO2含量较高的岩尘而引的(2)煤硅肺病(煤矽肺)，由于同时吸入煤尘和含游离SiO2的岩尘所引起的尘肺病称为煤硅肺病。患者多为岩巷掘进和采煤的混合工种矿工。(3)煤肺病，由于大量吸入煤尘而引起的尘肺病多属煤肺病。患者多为长期单一的在煤层中从事采掘工作的矿工。GUIZHOUUNIVERSITY矿山尘肺病二、尘肺病的发病症状及影响因素1、尘肺病的发病症状第一期：重体力劳动时呼吸困难、胸痛、轻度干咳。对应《规程》第七百四十五条第二期：中等体力劳动或正常工作时，感觉呼吸困第三期：做一般工作甚至休息时，也感到呼吸困难、胸痛、连续带痰咳嗽，甚至咯血和行动困难。GUIZHOUUNIVERSITY矿山尘肺病2、影响尘肺病的发病因素(1)能够引起肺部纤维病变的矿尘，多半含有游离SiO2，其含量越高，发病工龄越短，病变的发展程度越快。对于煤尘，引起煤肺病的主要是它的有机质(即挥发分)含量。（煤的碳化程度越低、挥发分越高，煤尘爆炸性越强。）(2)5μm以上的矿尘对尘肺病的发生影响不大；5μm以下的矿尘可以进入下呼吸道并沉积在肺泡中，最危险的粒度是2μm左右的矿尘。GUIZHOUUNIVERSITY矿山尘肺病(3)矿尘浓度尘肺病的发生和进入肺部的矿尘量有直接的关系，也就是说，尘肺的发病工令和作业场所的矿尘浓度成反比。(4)个体方面的因素尘肺病在目前的技术水平下尽管很难完全治愈，但它是可以预防的。只要企业充分重视，增加资金投入，积极开展尘肺病预防及治疗方面的研究，完善技术措施，推广综合防尘，就可以达到降低尘肺病的发病率及死亡率的目的。GUIZHOUUNIVERSITY煤矿职业危害因素的来源职业危害因素：职业活动中存在的各种有害的化学、物理、生物因素以及在作业过程中产生的其他危害劳动者健康，导致职业病的有害因素。GUIZHOUUNIVERSITY煤矿职业危害因素的来源第一类：与生产工艺过程有关联的因素。主要介绍化学因素、物理因素第二类：与劳动过程有关联的因素。包括劳动时间过长、作业强度过大、劳动制度和劳动组织不合理等因素。第三类：与生产环境有关联的因素。如生产场所设计不合理、防护措施缺乏、没有配备安全防护设备和个体防护用品、环境污染等因素。GUIZHOUUNIVERSITY化学因素—粉尘一、矿尘的产生及分类：矿尘是指在矿山生产和建设过程中所产生的各种煤尘、岩尘的总称。在矿山生产过程中，如采掘机作业、钻眼作业、炸药爆破、顶板管理、煤炭装载及运输等环节都会产生大量的矿尘。煤、岩地质条件和物理性质不同，采掘方法、作业方式、通风状况和机械化程度不同，矿尘的生成量会有很大的差异。一般而言，各生产环节产生的浮尘比例大致为：采煤工作面产尘量占45%—80%，掘进工作面产尘量占20%—38%，锚喷作业点产尘量占10%—15%，运输通风巷道产尘量占5%—10%，其他作业点占2%—5%。采煤工作面是煤矿井下产尘持续时间长、产尘量大的主要生产场所，采煤工作面的防尘是井下防尘的重中之重。GUIZHOUUNIVERSITY化学因素—粉尘主要的产尘因素：1、通风状况；2、地质结构：遇有断层、褶曲的地区，沉积岩侵入等因素使地质遭到破坏，开采时产生的粉尘量较大；3、煤层的物理性质：脆性大、结构疏松、干燥的煤层，产尘量较高；4、采煤方法；5、采掘机械化程度：机械化程度越高，产尘量越高；6、煤层赋存条件：煤层厚度、倾角越大，产尘量越高。GUIZHOUUNIVERSITY化学因素—粉尘矿尘的几种常用分类方法：1(1)粗尘。粒径大于40μm，相当于一般筛分的最小颗粒，在空气中极易沉降。(2)细尘。粒径为10～40μm，肉眼可见，在静止空气中作加速沉降。(3)微尘。粒径为0.25～10μm，用光学显微镜可以观察到，在静止空气中作等速沉降。(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。GUIZHOUUNIVERSITY化学因素—粉尘2(1)浮游矿尘：悬池于矿内空气中的矿尘，简称浮尘。(2)沉积矿尘：从矿内空气中沉降下来的矿尘，简称落尘。3(1)全尘(总粉尘)。各种粒径的矿尘之和。对于煤尘，常指粒径为1mm(2)呼吸性粉尘。主要指粒径在5μm以下的微细尘粒。《规程》中对呼吸性粉尘的定义：能够被吸入人体肺泡区的浮尘。GUIZHOUUNIVERSITY化学因素—粉尘二、矿尘的危害：(1)污染工作场所，危害人体健康，引起职业病。(2)某些矿尘(如煤尘、硫化尘)在一定条件下可以爆炸，产生高温高压、一氧化碳，甚至发生连续爆炸。(3)加速机械磨损，缩短精密仪器使用寿命。(4)降低工作场所能见度，增加工伤事故的发生。GUIZHOUUNIVERSITY化学因素—粉尘三、煤矿粉尘检测的项目：根据《煤矿安全规程》第七百四十条的要求：监测总粉尘浓度、呼吸性粉尘浓度、粉尘中游离二氧化硅含量、粉尘分散度。总粉尘浓度：井下每月测定2次，地面及露天矿井每月测定一次；呼吸性粉尘浓度：采、掘工作面每三个月测定一次，其他工作面每六个月测定一次；采集样品数不得少于4个；粉尘中游离二氧化硅含量：每六个月测定一次，变更工作面时也需测定一次；采集样品数不得少于3个；粉尘分散度：每六个月测定一次。GUIZHOUUNIVERSITY化学因素—粉尘矿尘中游离SiO2的含量：矿尘中游离SiO2的含量是危害人体的决定因素，其含量越高，危害越大。煤矿上常见的页岩、砂岩、砾岩和石灰岩等中游离SiO2的含量通常多在20%～50%，煤尘中的含量一般不超过5%。矿尘的分散度：分散度－指矿尘整体组成中各种粒级尘粒所占的百分比。粉尘粒子分散度越高，其在空气中漂浮的时间越长，沉降速度越慢，被人体吸收的机会就越大。分散度有两种表示方法：(1)重量百分比：各粒级尘粒的重量占总重量的百分比称为重量分散度。(2)数量百分比：各粒级尘粒的颗粒数占总颗粒数的百分比称为数量分散度。粒级的划分是根据粒度大小和测试目的确定的，我国工矿企业将矿尘粒级划分为4级：小于2μm、2～5μm、5～10μm和大于10μm。GUIZHOUUNIVERSITY化学因素—粉尘1、矽尘：游离二氧化硅含量超过10%的无机性粉尘。可能产生的职业病：矽肺。产生矽尘的工种：岩巷凿岩、装载、掘进；出矸推车；半煤岩巷打眼、爆破；喷浆砌碹；煤巷加固等。2、煤尘：游离二氧化硅含量小于10%的无机性粉尘。可能产生的职业病：煤工尘肺。产生煤尘的工种：采煤工作面的各工种；煤巷掘进各工种；井下运输、转载；洗煤厂运输、转载、筛选、破碎等工种。GUIZHOUUNIVERSITY化学因素—粉尘矿山综合防尘：矿山综合防尘是指采用各种技术手段减少矿山粉尘的产生量、降低空气中的粉尘浓度，以防止粉尘对人体、矿山等产生危害的措施。综合防尘技术措施分为：减尘、降尘、排尘、除尘和阻尘（个体防护）5大类。GUIZHOUUNIVERSITY化学因素—粉尘减尘措施：减少各产尘工序的产尘总量和强度、减少对人体危害性最大的呼吸性粉尘所占的比重。方法：煤层注水或化学试剂、上分层采空区灌水注浆、湿式凿岩、湿式钻眼、水封爆破、使用水炮泥等。降尘措施：使悬浮粉尘尽早沉降以降低浮尘浓度。方法：喷雾洒水、喷洒泡沫、使用湿润剂等。除尘措施：利用除尘设备将空气中的浮尘聚集起来处理的聚歼性措施。方法：采用吸尘器和除尘器分离粉尘和空气，捕捉粉尘。排尘措施：以加强通风为手段，利用新鲜风流稀释、排除悬浮粉尘。个体防护措施：通过佩戴各种防护工具以减少矿尘吸入量的补救性措施。GUIZHOUUNIVERSITY化学因素—粉尘1、煤层注水：煤层注水是为了减少采煤工作面开采时产尘量的一项重要预防措施。《煤矿安全规程》规定：除了注水后影响采煤安全的煤层或造成劳动条件恶化的薄煤层、不需注水的煤层和孔隙率小于4%、不易注水的煤层外，采煤工作面应采取煤层注水防尘措施。GUIZHOUUNIVERSITY化学因素—粉尘2通风排尘：指通过风流的流动将井下作业点的悬浮矿尘带出，降低作业场所的矿尘浓度。效果主要影响因素：风速及矿尘密度、粒度、形状、湿润程度等。最优排尘风速：能最大限度排除浮尘而又不致使落尘二次飞扬的风速称为最优排尘风速。一般来说，掘进工作面的最优风速为0.4～0.7m/ｓ，采煤工作面为1.2～1.6m/ｓGUIZHOUUNIVERSITY化学因素—粉尘通风排尘风速包括最低排尘风速、极限排尘风速和最优排尘风速。《煤矿安全规程》规定：运输巷、采区进回风巷、采煤工作面、掘进中的煤巷和半煤岩巷，允许最低风速为0.25m/s；掘进中的岩巷、其他通风人行道，允许最低风速为0.15m/s。GUIZHOUUNIVERSITY化学因素—粉尘3利用水或其它液体，使之与尘粒相接触而捕集粉尘的方法，它是矿井综合防尘的主要技术措施之一。作用:（1）水能温润矿尘，增加尘粒的重力；（2）将细散尘粒聚结为较大颗粒，加速浮尘沉降；（3）使落尘不易飞扬。特点：（1）具有所需设备简单、使用方便、费用较低和除尘效果较好等优点。（2）增加了工作场所的湿度，恶化了工作环境，能影响煤矿产品的质量。GUIZHOUUNIVERSITY化学因素—粉尘湿式凿岩、钻眼：指在凿岩和打钻过程中，将压力水通过凿岩机、钻杆送入并充满孔底，以湿润、冲洗和排出产生的矿尘。湿式凿岩、钻眼能有效降低掘进工作面的产尘量。除尘率可达90%左右。GUIZHOUUNIVERSITY化学因素—粉尘水炮泥和水封爆破水炮泥就是将装水的塑料袋代替一部分炮泥，填于炮眼内。要求：塑料袋难燃、无毒、有一定强度。作用原理：（1）爆破时水袋破裂，水在高温高压下汽化，与尘粒凝结，达到降尘的目的。（2）水炮泥还能降低爆破产生的有害气体。（3）缩短通风时间，（4）能防止爆破引燃瓦斯。GUIZHOUUNIVERSITY化学因素—粉尘4、喷雾降尘将压力水通过喷雾器在旋转或冲击作用下，使水流雾化成细散的水滴喷射于空气中。雾体结构：喷出雾体的几何形状。La----射程，雾粒以很大速度作直线运动。Lb----作用长度，喷雾器的最大喷射距离。α----扩张角，其值愈大雾体的截面积愈大。GUIZHOUUNIVERSITY化学因素—粉尘影响喷雾降尘效果的主要因素：（1）雾体的分散度：矿尘的分散度越高，要求水粒的直径越小。一般而言，水粒直径为10—15μm时的捕尘效果最好；（2）水滴与尘粒的相对速度；（3）水压；（4）粉尘的湿润性：向水中添加表面活性剂降低水的表面张力，可提高湿润效果；（5）单位体积空气的耗水量。GUIZHOUUNIVERSITY化学因素—粉尘喷雾降尘的作用：（1）在雾体作用范围内，高速流动的水滴与浮尘碰撞后尘粒被温润，在重力作用下下沉；（2）高速流动的雾体将其周围的含尘空气卷吸到雾体内温润下沉；（3）将落尘尘粒温润粘结，使之不易飞扬；（4）增加煤尘的水份，降低它的爆炸性；（5）阻止爆炸火焰传播。适用条件：广泛用于采掘切割、爆破、装载、运输等生产过程。GUIZHOUUNIVERSITY化学因素—粉尘喷雾降尘主要包括：（1）掘进机喷雾降尘掘进机喷雾分内外两种。外