煤礦粉塵治理培訓(xùn)課件-

1、第一章 煤礦粉塵性質(zhì)與危害概述礦塵的基本概念和術(shù)語礦塵的物理化學(xué)性質(zhì)礦塵的危害礦塵產(chǎn)生量的影響因素礦塵塵源分布粉塵濃度的測(cè)定第二部分 礦塵防治技術(shù)鄭光相主編中國礦業(yè)大學(xué)出版社2009常?；⒚禾抗I(yè)出版社2007.06 第一章 煤礦粉塵性質(zhì)與危害1.1 概述 礦塵-煤礦生產(chǎn)過程中隨著煤巖體被破壞而產(chǎn)生的煤巖及其他物質(zhì)微粒的統(tǒng)稱。 (1) 礦塵分為： （1）煤塵：粒徑 0.75mm 的煤巖顆粒。 （2）巖塵：粒徑 10_45m 的巖粉顆粒。 (2) 礦塵的存在狀態(tài)： 1）浮游粉塵（浮塵）：粉塵產(chǎn)生后，在塵源附近受風(fēng)流擾動(dòng)作用能長時(shí)間懸浮在風(fēng)流中呈浮游狀態(tài)的粉塵。 2）沉積粉塵（落塵）：粉塵產(chǎn)生后，

2、立即沉落or緩慢沉落到巷道周邊設(shè)備和物料上的這部分粉塵。（3）礦塵的成因 原生礦塵 次生礦塵（4）礦塵粒徑組成范圍分 全塵、呼吸性礦塵（5）二氧化硅含量 硅塵 非硅塵（6）有無爆炸危險(xiǎn)性 爆炸性煤塵 非爆炸性煤塵 惰性粉塵（巖粉） （能夠減弱or阻止爆炸性粉塵爆炸，或隔絕煤炸火焰擴(kuò)散的礦物粉塵）1.2 礦塵的基本概念和術(shù)語 1）、粒度（粒徑）：礦塵顆粒大小，以平均橫斷面直徑量度 分級(jí)： （1）超微粉塵（0.25 m ）:用超倍顯微鏡才能觀察，可長時(shí)間懸浮于空氣中，并隨空氣分子作布朗運(yùn)動(dòng)。 （2）微塵（0.25-10 m ） ：用普通顯微鏡可以觀察，在靜止空氣中，呈等速下降。 （3）細(xì)塵（10-

3、40 m ） ：在明亮的光線條件下，可以觀察，在靜止空氣中，呈加速下降。 （4）粗塵（ 40 m ）：極易沉降。 2)、礦塵分散度：各種粒度的塵粒在礦塵總量中所占的百分比。 (1) 重量百分比：各粒級(jí)塵粒的重量占總重量的百分比稱為重量分散度； (2) 數(shù)量百分比：各粒級(jí)塵粒的顆粒數(shù)占總顆粒數(shù)的百分比稱為數(shù)量分散度。 礦塵分散度是衡量礦塵顆粒大小構(gòu)成的一個(gè)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。礦塵的分散度越高，危害性越大，而且越難捕獲。3、產(chǎn)塵強(qiáng)度：生產(chǎn)過程中，單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)的礦塵質(zhì)量，mg/min。4、相對(duì)產(chǎn)

4、塵強(qiáng)度：將產(chǎn)塵量和產(chǎn)量結(jié)合比較，mg/t，mg/m3。5、礦塵濃度 -單位體積礦內(nèi)空氣中所含浮塵的數(shù)量稱為礦塵濃度，其表示方法有兩種： (1) 質(zhì)量法。每立方米空氣中所含浮塵的毫克數(shù)，單位為mg/m3。 (2) 計(jì)數(shù)法。每立方厘米空氣中所含浮塵的顆粒數(shù)，單位為粒/m3。 我國規(guī)定采用質(zhì)量法來計(jì)量礦塵濃度。6、煤塵爆炸指數(shù)：衡量煤塵爆炸危險(xiǎn)性的指標(biāo)。式中 Vr-揮發(fā)份含量； C-固定碳含量。 一般地，小于10%無爆炸危險(xiǎn)性，無煙煤無爆炸危險(xiǎn)性。我國 98%的礦井有煤塵爆炸危險(xiǎn)性。1.3 礦塵的物理化學(xué)性質(zhì) （一）粉塵游離SiO2含量 從工業(yè)衛(wèi)生角度，各種粉塵對(duì)人體都有危害，粉塵的化學(xué)組成及其在空

5、氣中的濃度，直接決定對(duì)人體的危害程度。 礦塵中游離SiO2的含量是危害人體的決定因素，其含量越高，危害越大。煤礦上常見的頁巖、砂巖、礫巖和石灰?guī)r等中游離SiO2的含量通常多在20%50%，煤塵中的含量一般不超過5%。（二）粉塵的粘附性1.粘附現(xiàn)象及粘附力 粘附：包括附著和凝聚 粉塵的凝聚與附著是由于分子間的引力作用而產(chǎn)生的。 粉塵粘附力大小影響因素： 形狀、表面的光滑度、含水率、潤濕性、粒徑、電性能粘附力的分類：分子力毛細(xì)粘附力靜電力2.粘附性的測(cè)定粘附性的測(cè)定方法： 拉伸斷裂法、剪切法拉伸方向:水平狀態(tài)、垂直狀態(tài)（三）粉塵的安息角安息角： 粉塵通過小孔連續(xù)地下落到水平板上時(shí)，堆積成的錐體母線

6、與水平面的夾角。安息角的意義安息角的影響因素 粒徑、表面光滑度、粒子形狀、含水率、粘性等等。安息角的測(cè)定注入法排出法斜箱法回轉(zhuǎn)圓筒法（四）粉塵的電性粉塵的荷電性 因空氣的電離以及塵粒之間的碰撞、摩擦等作用，使塵粒帶有電荷，可能是正電荷，也可是負(fù)電荷。 粉塵的電性（+，-）大小主要取決于物質(zhì)的化學(xué)成分和其接觸的物質(zhì)（如煤的變質(zhì)程度、灰分及破碎方式等）。（五）粉塵的濕潤性 粉塵的濕潤：液體將塵粒表面氣體擠出并在其表面鋪展的過程。 粉塵的濕潤影響因素： （1）液體的力學(xué)性質(zhì)-表面張力，表面張力愈小的液體對(duì)粉塵愈容易濕潤。 （2）粒徑、形狀、速度、溫度、氣壓等1、粉塵的濕潤過程液氣塵液氣塵液塵氣-濕潤

7、邊界角2、衡量粉塵濕潤性的標(biāo)準(zhǔn)（a）濕潤角的大?。┊?dāng)60時(shí)，為親水性粉塵，如：石英、方解石）當(dāng)6085時(shí)，濕潤性差的粉塵，如：滑石粉）當(dāng)90時(shí)，為憎水性粉塵，如：碳墨（b）濕潤速度（U20） 液體對(duì)試管中粉塵的濕潤高度，通常取濕潤時(shí)間為20min，測(cè)得此時(shí)的濕潤高度L20(mm)，則：1).英國和日本的測(cè)定方法依據(jù)U20分為： （1）絕對(duì)憎水性粉塵， U200.5 。如：石臘、瀝青。 （2）憎水性粉塵， U20=0.52.5，如：石墨、煤塵。 （3）中等親水性粉塵， U20=2.58.0，如：石英。 （4）強(qiáng)親水性粉塵， U208.0，鍋爐灰。（C）濕潤功（W） W愈小，愈容易濕潤。3、意義

8、粉塵的濕潤性是選用除塵設(shè)備和除塵方法的主要依據(jù)之一。2)、前蘇聯(lián)的測(cè)定方法選用浮選法作為測(cè)定粉塵浸潤性的統(tǒng)一方法。浮選法將測(cè)定粉塵撒入水中后被水浸潤和沉降到底部的粉塵量作為評(píng)價(jià)粉塵浸潤性指標(biāo)。具體操作：在漏斗下方放可旋轉(zhuǎn)的量杯將粉塵撒入量杯中倒出浮于水面上的粉塵將沉入底部粉塵倒入稱量瓶將量瓶及粉塵烘干保證量杯旋轉(zhuǎn)在2分鐘內(nèi)防止粉塵落到水面上粉塵上稱量一定量粉塵放在震動(dòng)漏斗中1.4 礦塵的危害 礦塵具有很大的危害性，表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： (1) 污染工作場(chǎng)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)

9、 降低工作場(chǎng)所能見度，增加工傷事故的發(fā)生。1.5 礦塵產(chǎn)生量的影響因素一、采掘機(jī)械化(炮、普、綜采） 隨著機(jī)械化程度的提高，粉塵產(chǎn)生量和產(chǎn)塵強(qiáng)度急劇上升。 在地質(zhì)和通風(fēng)條件相同時(shí)， 炮采工作面干放炮，礦塵濃度：300 500mg/m3; 機(jī)采工作面干割煤，礦塵濃度：1000 3000mg/m3; 綜采工作面干割煤，礦塵濃度：4000 8000mg/m3。二、地質(zhì)構(gòu)造及煤層賦存條件 地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、斷層褶曲發(fā)育，并且受地質(zhì)構(gòu)造破壞強(qiáng)烈的地區(qū)，開采時(shí)粉塵產(chǎn)生量大，反之，較小。厚（?。┟簩拥取Ｈ?、煤巖的物理性質(zhì) 節(jié)理發(fā)育且脆性大的煤易碎，結(jié)構(gòu)疏松而干燥堅(jiān)硬的煤巖，在相同截割條件下的產(chǎn)塵量細(xì)且量大。四、

10、環(huán)境溫度和濕度 煤巖內(nèi)水份低，環(huán)境相對(duì)濕度低時(shí)，由作業(yè)產(chǎn)生的粉塵相對(duì)增大。1.5 礦塵產(chǎn)生量的影響因素雙鴨山礦務(wù)局七星礦資料： 由此來看，當(dāng)風(fēng)流中相對(duì)濕度由74%增加到100%時(shí)，粉塵濃度由530mg/m3下降到20mg/m3 ，在相同截割條件下，相對(duì)濕度提高26%，粉塵濃度下降96.2%。相對(duì)濕度（%）粉塵濃度（mg/m3）防塵措施74530內(nèi)噴霧85210內(nèi)外噴霧9089內(nèi)外噴霧9558內(nèi)噴霧+水幕10020內(nèi)噴霧+水幕1.5 礦塵產(chǎn)生量的影響因素五、產(chǎn)塵點(diǎn)通風(fēng)狀況 當(dāng)作業(yè)地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了分區(qū)通風(fēng)，風(fēng)量充足、風(fēng)速適宜時(shí)，粉塵濃度偏低；采用串聯(lián)通風(fēng)時(shí)，含塵空氣竄入工作面或風(fēng)量不足時(shí)、風(fēng)速偏低時(shí)，粉

11、塵濃度會(huì)偏高。 回采面風(fēng)速1.2 1.6 m/s時(shí)，浮塵最?。?掘進(jìn)工作面0.25 0.63 m/s時(shí)，浮塵最小。六、采煤方法和割煤參數(shù) 如：全部冒落法采煤比充填法采煤產(chǎn)塵量大。 采深、截割速度、牽引速度、截齒排列等有關(guān)。1.5 礦塵產(chǎn)生量的影響因素7、圍巖的性質(zhì) 頂?shù)装宓男再|(zhì)顯然也是一個(gè)重要的影響因素。當(dāng)煤層或其他礦物礦床的圍巖是松軟而有塑性的巖石時(shí)，產(chǎn)生的粉塵比直接頂板中有砂巖、礫巖或其他含有大量石英的巖石時(shí)要少得多。 但如果頁巖破碎時(shí)變得很細(xì)（破壞時(shí)有很多破斷面），而砂巖卻成大塊破碎（破斷面數(shù)少),則恰好相反。1.5 礦塵產(chǎn)生量的影響因素1.6 礦塵塵源分布煤礦粉塵的主要塵源是采掘、運(yùn)輸

12、和裝載、錨噴等作業(yè)場(chǎng)所。采掘工作面產(chǎn)生的浮游粉塵約占礦井全部粉塵的80以上；其次是運(yùn)輸系統(tǒng)中的各轉(zhuǎn)載點(diǎn)，由于煤巖遭到進(jìn)一步破碎，也產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的粉塵。采煤工作面 45%80%掘進(jìn)工作面 20%38% 錨噴作業(yè) 10%15% 運(yùn)輸作業(yè) 5%10% 其它作業(yè) 2%5%1.7 粉塵中二氧化硅濃度的測(cè)定常用的測(cè)定方法：焦磷酸法，紅外分析法和X射線法（一）焦磷酸法1、測(cè)定原理 主要用焦磷酸溶解粉塵樣品中的硅酸鹽和金屬氧化物等物質(zhì)，而保留下二氧化硅，通過稱量求得含量。為了得到更精確的結(jié)果，可將焦磷酸處理后的殘?jiān)?，再用氫氟酸處理，處理后所減輕的質(zhì)量則為游離二氧化硅的含量。2、測(cè)定方法采集粉塵樣本，并將其烘干

13、經(jīng)烘干后研磨至5um以下，準(zhǔn)確稱取100200mg放在燒瓶中加入焦磷酸15l，使其完全濕潤，再在加熱器上加熱至250持續(xù)15分鐘，然后冷卻到4050，將其倒入裝有100ml，6080蒸餾水的燒杯中混合。用蒸餾水洗凈燒瓶加溫煮沸，過濾。過濾后，無灰濾紙上的沉淀物用0.1摩爾/升鹽酸清洗35次，用蒸餾水洗至中性為止此時(shí)將濾紙和沉淀物置于恒質(zhì)量(Wk)的瓷坩鍋中，先低溫炭化，再移入高溫電爐中以800900灼燒，30min然后冷卻稱量質(zhì)量(Wg)3、測(cè)定計(jì)算式式中 Wp粉塵樣品的質(zhì)量 Wk空瓷坩鍋的恒定質(zhì)量 Wg瓷坩鍋和沉淀物的總質(zhì)量4、測(cè)定游離態(tài)二氧化硅的允許相對(duì)誤差 采用的平行樣本： as和bs平

14、行樣品各自游離態(tài)二氧化硅的含量1.8 粉塵濃度的測(cè)定濾膜法測(cè)礦塵濃度試驗(yàn)?zāi)康?掌握重量法中慮膜測(cè)塵的方法試驗(yàn)原理 慮膜法測(cè)塵是使一定體積的空氣通過特制的慮膜，粉塵被截留在慮膜上，由慮膜的增重(W)和通過的空氣量算出空氣中的礦塵濃度。試驗(yàn)儀器及材料 濾膜、抽氣裝置、秒表、采樣器、小鑷子、采樣器固定架、萬分之一天平、干燥器等。 a-漏斗；b-濾膜夾；1-漏斗頂蓋；2-漏斗；3-錐形環(huán)；4-固定蓋；5-底座濾膜的主要性能： 捕塵率高 重量準(zhǔn)確可靠 樣品重量小 設(shè)備簡(jiǎn)單、操作容易，使用方便 濾服測(cè)塵法可兼做計(jì)數(shù)與分散度 實(shí)驗(yàn)方法1、慮膜稱重，用鑷子取下慮膜兩面的襯紙，沉重并標(biāo)號(hào)。2、裝慮膜，扭下慮膜夾

15、的固定蓋，將慮膜中心對(duì)準(zhǔn)慮膜夾的中心，鋪于錐形環(huán)上，套好固定蓋，將慮膜夾緊。3、取樣，將慮膜夾放入采樣漏斗1內(nèi)，蓋好頂蓋2，擰緊。（在現(xiàn)場(chǎng)，高度應(yīng)在呼吸帶）。 4、稱重，仔細(xì)地將慮膜由夾內(nèi)取出，將含塵一面向里折。5、計(jì)算礦塵濃度 1.9 綜采工作面粉塵濃度分布測(cè)定工作面的塵源 落煤、移架、轉(zhuǎn)載機(jī)及破碎機(jī)運(yùn)行、工作面片幫、頂板及采空區(qū)冒落、輸送機(jī)運(yùn)煤等。測(cè)點(diǎn)位置的選擇 移動(dòng)測(cè)點(diǎn)、固定測(cè)點(diǎn)第2章 塵肺病及其預(yù)防2000年全國各類職業(yè)病發(fā)生情況2000年全國各類職業(yè)病構(gòu)成分布患病狀況嚴(yán)重 每年死亡2000-3000人，是一個(gè)中型礦井的全部職工數(shù)，煤炭塵肺病患者是全國塵肺患者的近一半（50%）平均患病

16、率6%，部分礦16%。比西方國家高5%。防治成績(jī) 50年代，40患病，42歲死亡 80年代，50患病，80歲死亡病例分布 （1）地質(zhì)條件差，開采方法落后、設(shè)備陳舊的礦、發(fā)病率高。 （2）地方礦高，國有礦6.3%，縣以上地方礦8.1% （3）患病人數(shù)前五名：山西、河南、四川、遼寧、陜西 （4）患病率前五名：青海、北京、福建、湖北、陜西 （5）工種：掘進(jìn)工占病人數(shù)50%我國職業(yè)病的形勢(shì)嚴(yán)峻 從衛(wèi)生部召開的第十屆職業(yè)性呼吸系統(tǒng)疾病國際會(huì)議上（2005.4）獲悉：我國的職業(yè)病危害形勢(shì)十分嚴(yán)峻，職業(yè)病防治工作與我國快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)極不適應(yīng)。我國有毒有害企業(yè)超過1600萬家，受到職業(yè)危害的人數(shù)超過2億。

17、2003年全國報(bào)告各類職業(yè)病發(fā)病數(shù)為10467例，其中塵肺病發(fā)病數(shù)占80%。上世紀(jì)50年代以來我國報(bào)告累計(jì)塵肺病例58萬多人，已死亡14萬多人，現(xiàn)患者44萬多人。由于目前廠礦企業(yè)勞動(dòng)者的體檢率低，報(bào)告不全，專家估計(jì)實(shí)際發(fā)病要比報(bào)告的例數(shù)多10倍，塵肺實(shí)際發(fā)生的病例數(shù)不少于100萬例?；茨系V務(wù)局職業(yè)病防治院簡(jiǎn)介：淮南礦業(yè)集團(tuán)職業(yè)病防治院，公辦醫(yī)院。1976年6月創(chuàng)辦，其前身為“淮南礦務(wù)局療養(yǎng)院”，1991年4月成立“淮南礦務(wù)局職業(yè)病防治院”。淮南礦務(wù)局改為淮南礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司后，該院隨之改為淮南礦業(yè)集團(tuán)職業(yè)病防治院。 2003年職工總數(shù)411人，其中醫(yī)衛(wèi)專業(yè)技術(shù)人員234人，具有高級(jí)職稱

18、17人，中級(jí)職稱68人。內(nèi)設(shè)科室33個(gè)。開放病床510張，收治病人1276人次。 醫(yī)院設(shè)備： 主要醫(yī)療設(shè)備有呼吸機(jī)5臺(tái)、全自動(dòng)血?dú)夥治鰞x1臺(tái)、B超機(jī)2臺(tái)、心電氧脈監(jiān)護(hù)儀3臺(tái)、X光機(jī)2臺(tái)、生化分析儀1臺(tái)、車載X光機(jī)1臺(tái)、洗片機(jī)2臺(tái)、血球分析儀1臺(tái)、肺功能分析儀4臺(tái)、自動(dòng)細(xì)菌鑒定儀1臺(tái)、血凝儀1臺(tái)、消毒鍋1臺(tái)。地址：淮南市田家庵區(qū)洞大路南(232033 ）資質(zhì)：三級(jí)甲等 第2章 塵肺病及其預(yù)防 2.1 概述 塵肺：在生產(chǎn)中長期吸入大量微細(xì)粉塵而引起的以纖維組織增生為主要特征的肺部疾病。1、塵肺類的分類 煤礦塵肺病按吸入礦塵的成分不同，可分為三類： (1) 硅肺病(矽肺病)，由于吸入含游離SiO2含

19、量較高的巖塵而引的塵肺病稱為硅肺病。患者多為長期從事巖巷掘進(jìn)的礦工。占20 30% (2) 煤硅肺病(煤矽肺)，由于同時(shí)吸入煤塵和含游離i2的巖塵所引起的塵肺病稱為煤硅病肺?；颊叨酁閹r巷掘進(jìn)和采煤的混合工種礦工。占70 80% (3) 煤肺病。由于大量吸入煤塵而引起的塵肺病多屬煤肺病?；颊叨酁殚L期單一的在煤層中從事采掘工作的礦工。占5 10% 其中，矽肺危害最大，其發(fā)病期短，發(fā)病率高。2.2 塵肺病的發(fā)病機(jī)理 塵肺病的發(fā)病機(jī)理至今尚未完全研究清楚。關(guān)于塵肺病的形成的論點(diǎn)和學(xué)說有多種。 粉塵在呼吸系統(tǒng)經(jīng)歷以下四個(gè)過程： (1) 在上呼吸道的咽喉、氣管內(nèi)，含塵氣流由于沿程的慣性碰撞作用使大于10m

20、的塵粒首先沉降在其內(nèi)。經(jīng)過鼻腔和氣管粘膜分泌物粘結(jié)后形成痰排出體外。 (2)在上呼吸道的較大支氣管內(nèi)，通過慣性碰撞及少量的重力沉降作用，使510m的塵粒沉積下來，經(jīng)氣管、支氣管上皮的纖毛運(yùn)動(dòng)，咳嗽隨痰排出體外。 (3)在下呼吸道的細(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25m的塵粒依靠重力沉降作用沉積下來，通過纖毛運(yùn)動(dòng)逐級(jí)排出體外。 (4) 粒度為2m左右的粉塵進(jìn)入呼吸性支氣管和肺內(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)的粉塵僅占總吸入量的1%2以下。1氣管2一級(jí)支氣管3二級(jí)支氣管4三級(jí)支氣管5四及五級(jí)支氣管6呼吸性氣管7肺泡管8肺泡囊吞噬細(xì)胞：

21、血淋巴中具有積極攝食和消化外來物的血細(xì)胞。 塵肺的發(fā)病機(jī)理，大體上是由于煤（巖）塵過量在肺內(nèi)各部分的聚集和堆積，開成煤塵的病灶，隨著時(shí)間進(jìn)展，網(wǎng)狀纖維組織增生，并可能有膠原纖維增生，最終形成煤塵纖維化。2.3 塵肺病的發(fā)病癥狀及影響因素 1、塵肺病的發(fā)病癥狀 塵肺病分為三期： 第一期：重體力勞動(dòng)時(shí)呼吸困難、胸痛、輕度干咳。 第二期：中等體力勞動(dòng)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，甚至咯血和行動(dòng)困難。肺部完全硬化 (1) 礦塵的成分 能夠引起肺部纖維病變的礦塵，多半含有游離SiO2，其含量越高，發(fā)病時(shí)間越短，病變的

22、發(fā)展程度越快。對(duì)于煤塵，引起煤肺病的主要是它的有機(jī)質(zhì)含量。 (2) 礦塵粒度 5m以上的礦塵對(duì)塵肺病的發(fā)生影響不大；5m以下的礦塵可以進(jìn)入下呼吸道并沉積在肺泡中，最危險(xiǎn)的粒度是2m左右的礦塵。2、影響塵肺病的發(fā)病因素 (3) 礦塵濃度 塵肺病的發(fā)生和進(jìn)入肺部的礦塵量有直接的關(guān)系，也就是說，塵肺的發(fā)病時(shí)間和作業(yè)場(chǎng)所的礦塵濃度成反比。 國內(nèi)外統(tǒng)計(jì)資料表明：在高礦塵濃度的場(chǎng)所工作時(shí)，平均5-10年就可能導(dǎo)致硅肺病，如果礦塵中游離SiO2含量達(dá)80-90%，甚至1.5-2年即可發(fā)病。空氣中礦塵濃度降低到規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)以下，工作幾十年，肺部吸入的礦塵總量仍不足達(dá)到治病的程度。 (4) 暴露時(shí)間（接塵工齡） 人

23、員暴露于游離SiO2粉塵中的時(shí)間愈長，塵肺發(fā)病率愈高。 （5）礦塵分散度 分散度高，粒徑小，懸浮時(shí)間長，吸入機(jī)率高，危險(xiǎn)性大。 2、影響塵肺病的發(fā)病因素6、個(gè)體方面的因素 年齡、營養(yǎng)、健康狀況、情緒、個(gè)人衛(wèi)生條件、勞動(dòng)節(jié)環(huán)境等。 塵肺病在目前的技術(shù)水平下盡管很難完全治愈，但它是可以預(yù)防的。只要領(lǐng)導(dǎo)重視，增加資金投入，積極開展塵肺病預(yù)防及治療方面的研究，完善技術(shù)措施，推廣綜合防塵，就可以達(dá)到降低塵肺病的發(fā)病率及死亡率的目的。2.4 塵肺病的預(yù)防措施 一、組織措施 加強(qiáng)對(duì)防塵工作的領(lǐng)導(dǎo)，健全防塵機(jī)構(gòu)，有計(jì)劃地對(duì)工人進(jìn)行定期體檢，了解塵肺的發(fā)病情況。 二、技術(shù)措施 大力推廣綜合防塵，積極研制和引進(jìn)防

24、塵設(shè)備及監(jiān)測(cè)儀表，提高防塵效果。 三、衛(wèi)生保健 建立工人健康卡，對(duì)塵肺患者及時(shí)調(diào)離粉塵作業(yè)環(huán)境，根據(jù)塵肺病進(jìn)展情況、年齡、體力等進(jìn)行勞動(dòng)能力鑒定并作出治療，進(jìn)行合理工作安排。第3章 煤塵爆炸及其預(yù)防 3.1 概述 很多固體在正常狀態(tài)下是不燃或難燃，但當(dāng)它被碎成微細(xì)粉塵時(shí)，就為易燃或有爆炸性。原因： （1）固體破碎成微細(xì)粉塵后，它與氧結(jié)觸面積大大地增加； （2）塵粒表面能吸附氧氣； （3）某些粉塵（如煤塵）加熱時(shí)，能迅速放出大量可燃?xì)怏w。礦塵爆炸事故世界上有記載以來的第一次煤塵爆炸發(fā)生在英國的沃爾遜德煤礦（1803年），該礦無瓦斯。1906.3.10，法國柯利爾煤礦發(fā)生煤塵爆炸，死亡1099人。

25、我國歷史上最嚴(yán)重的一次煤塵爆炸發(fā)生在1942年日本侵略者統(tǒng)治下的本溪煤礦，死亡1549人，殘146人.礦塵爆炸事故煤塵爆炸：煤塵氧化后產(chǎn)生的可燃?xì)怏w遇高溫后發(fā)生的劇烈反應(yīng)。 一、煤塵爆炸的機(jī)理 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，吸氧和被氧化的能力大大增強(qiáng)，一旦遇見火源，氧化過程迅速展開 3.2 煤塵爆炸的機(jī)理及發(fā)生條件(2) 當(dāng)溫度達(dá)到300400時(shí)，煤的干餾現(xiàn)象急劇增強(qiáng)，放出大量的可燃性氣體。如:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、氫。(3) 形成的可燃?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)活化中心的能量

26、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)生了塵粒的閃燃；(4) 閃燃所形成的熱量傳遞給周圍的塵粒，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。當(dāng)燃燒不斷加劇使火焰速度達(dá)到每秒數(shù)百米后，煤塵的燃燒便在一定臨界條件下跳躍式地轉(zhuǎn)變?yōu)楸ā?.2 煤塵爆炸的機(jī)理及發(fā)生條件二、煤塵爆炸的條件1)、煤塵本身具有爆炸性；煤塵具有爆炸性是煤塵爆炸的必要條件。煤塵爆炸危險(xiǎn)性必須經(jīng)過試驗(yàn)確定。 2)、煤塵必須懸浮于空氣中，并達(dá)到一定的濃度；3)、存在能引燃煤塵爆炸的高溫?zé)嵩础?.2 煤塵爆炸的機(jī)理及發(fā)生條件4)、空氣中保持一定濃度的氧含量 煤塵燃燒和爆炸都是劇烈的氧化反應(yīng)，空氣中無氧或氧含量低于某一值

27、時(shí)，煤塵燃燒和爆炸便會(huì)失去先決條件 試驗(yàn)表明：當(dāng)空氣中氧含量低于16%時(shí)，煤塵燃燒速度大大下降，甚至?xí)詣?dòng)熄滅。此濃度稱為煤塵燃燒的最低氧含量。 在礦井條件下，因瓦斯和煤塵常常同時(shí)存在，只有當(dāng)空氣中氧含量低于1216%時(shí)，煤塵遇火才不致爆炸。3.2 煤塵爆炸的機(jī)理及發(fā)生條件、原因三、煤塵爆炸產(chǎn)生的原因煤礦井下生產(chǎn)中引起煤塵爆炸的直接原因主要有： 1、使用非煤礦安全炸藥，放炮產(chǎn)生的火焰將煤塵直接點(diǎn)燃引爆； 2、違章放炮。 3、不適當(dāng)使用毫秒雷管； 4 、在有煤塵沉積的地方放明炮或在煤倉中放浮炮處理堵倉等。 5、局部火災(zāi)或瓦斯爆炸點(diǎn)燃被揚(yáng)起沉積的煤塵。3.2 煤塵爆炸的機(jī)理及發(fā)生條件、原因 煤塵爆

28、炸屬于氧化反應(yīng)，同時(shí)是一種復(fù)雜的鏈反應(yīng)。煤塵本身存在著足夠數(shù)量的容易氧化的游離基，所以常溫下煤塵易氧化，生成更多的游離基，使鏈反應(yīng)得以持續(xù)。 煤塵爆炸的特征主要表現(xiàn)在： 1)、煤塵爆炸發(fā)生在氣相內(nèi) 煤塵受熱分解產(chǎn)生可燃?xì)怏w，可燃?xì)怏w的性質(zhì)和數(shù)量，在燃燒和傳播過程中起決定性作用。 3.3 煤塵爆炸的特征 2)、煤塵爆炸時(shí)，參與反應(yīng)的揮發(fā)份是煤塵揮發(fā)份含量的一部分（4070%）。 根據(jù)井下爆炸地點(diǎn)煤塵揮發(fā)份是否減少，是判斷煤塵是否參與爆炸的標(biāo)志之一。 3)、形成高溫、高壓、沖擊波 壓力距離關(guān)系 4)、煤塵爆炸具有連續(xù)性 5)、煤塵爆炸的感應(yīng)期 -T 煤塵受熱分解產(chǎn)生足夠數(shù)量的可燃?xì)怏w形成爆炸所需的

29、時(shí)間。 T的長短主要取決于煤的揮發(fā)份含量（Vr），一般在40ms 250ms。 Vr T3.3 煤塵爆炸的特征6)、形成“粘焦”7)、產(chǎn)生大量的CO一、煤的揮發(fā)分 煤塵爆炸主要在塵粒分解的可燃?xì)怏w（揮發(fā)份）中進(jìn)行，因此，煤的揮發(fā)份數(shù)量和質(zhì)量是影響煤塵爆炸的重要因素。 一般說來，煤塵的可燃揮發(fā)分含量越高，爆炸性越強(qiáng)。即煤化作用程度低的煤，其煤塵的爆炸性強(qiáng)，隨煤化作用程度的增高而爆炸性減弱。0.51.0不爆率6810121416Vr(%)（1）當(dāng)Vr15%時(shí)，試樣均爆炸；（2）存在Vr的臨界值，低于此臨界值，煤塵不爆炸。3.4 影響煤塵爆炸的因素 二、煤的灰分和水分 煤內(nèi)的灰分是不燃性物質(zhì)，能吸收

30、能量，阻擋熱輻射，破壞鏈反應(yīng)，降低煤塵的爆炸性。煤的灰分對(duì)爆炸性的影響還與揮發(fā)分含量的多少有關(guān)，揮發(fā)分小于15%的煤塵，灰分的影響比較顯著，大于15%時(shí)，天然灰分對(duì)煤塵的爆炸幾乎沒有影響。 水分能降低煤塵的爆炸性，因?yàn)樗奈鼰崮芰Υ?，能促使?xì)微塵粒聚結(jié)為較大的顆粒，減少塵粒的總表面積，同時(shí)還能降低落塵的飛揚(yáng)能力。煤的天然灰分和水分都很低，降低煤塵爆炸性的作用不顯著，只有人為地?fù)饺牖曳?撒巖粉)或水分(灑水)才能防止煤塵的爆炸。 3.4 影響煤塵爆炸的因素三、煤塵粒度 粒度對(duì)爆炸性的影響極大。1mm以下的煤塵粒子都可能參與爆炸，而且爆炸的危險(xiǎn)性隨粒度的減小而迅速增加。(但粒徑過小時(shí)，其爆炸性減弱

31、） 四、空氣中的瓦斯?jié)舛?瓦斯參與使煤塵爆炸下限降低。瓦斯?jié)舛鹊陀?%時(shí)，煤塵的爆炸下限可用下式計(jì)算： m 式中：m- 空氣中有瓦斯時(shí)的煤塵爆炸下限，g/m3； - 煤塵的爆炸下限，g/m3； - 系數(shù)，五、煤塵濃度 煤塵爆炸具有一個(gè)界限。 爆炸下限差別很大，我國一般采用：3050 g/m3；爆炸上限最高達(dá)2000 g/m3。 煤塵爆炸下限決定于煤的揮發(fā)份和灰分。當(dāng)Vr15%時(shí)，不同灰分含量的煤塵，爆炸下限無一定規(guī)律；當(dāng)Vr=15 30 %，Ac 30%時(shí)，爆炸下限隨Vr 當(dāng)Vr30%時(shí)，煤塵爆炸下限近似常數(shù)。3.4 影響煤塵爆炸的因素六、空氣中氧的含量 空氣中氧的含量高時(shí)，點(diǎn)燃煤塵的溫度可以

32、降低；氧的含量低時(shí)，點(diǎn)燃煤塵越困難，當(dāng)氧含量低于16%時(shí)，煤塵就不再爆炸。含氧高，爆炸壓力高；含氧低，爆炸壓力低。七、引爆熱源3.5 煤塵爆炸性鑒定 煤礦安全規(guī)程規(guī)定：新礦井的地質(zhì)精查報(bào)告中，必須有所有煤層的煤塵爆炸性鑒定材料。生產(chǎn)礦井每延深一個(gè)新水平，由礦務(wù)局組織一次煤塵爆炸性試驗(yàn)工作。 鑒定方法： 一種是在大型煤塵爆炸試驗(yàn)巷道中進(jìn)行，這種方法比較準(zhǔn)確可靠，但工作繁重復(fù)雜，所以一般作為標(biāo)準(zhǔn)鑒定用； 另一種是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)使用大管狀煤塵爆炸性鑒定儀進(jìn)行，方法簡(jiǎn)便，目前多采用這種方法。 煤塵爆炸性鑒定現(xiàn)象：只出現(xiàn)稀少的火星或根本沒有火星；火焰向加熱器兩側(cè)以連續(xù)或不連續(xù)的形式在塵霧中緩慢地蔓延；火焰極

33、快的蔓延，甚至沖出燃燒管外，有時(shí)還會(huì)聽到爆炸聲煤塵爆炸性鑒定和預(yù)防煤塵爆炸所需巖粉量的測(cè)定試驗(yàn)方法及步驟： 試驗(yàn)的程序是：將經(jīng)粉碎后全部通過75微米篩孔的煤樣在105溫度時(shí)烘干2h，稱量1g塵樣放在試料管內(nèi)；接通加熱器電源，調(diào)節(jié)可變電阻R將加熱器的溫度升至1100；按壓電磁氣筒的開關(guān)K2，將煤塵試樣呈霧狀噴入燃燒管，同時(shí)觀察管內(nèi)塵燃燒狀態(tài)；最后開動(dòng)小風(fēng)機(jī)排除煙塵。瓦斯爆炸與煤塵爆炸比較：相同點(diǎn)： （1）兩者都發(fā)生在氣相內(nèi)； （2）爆炸均產(chǎn)生大量有毒、有害氣體； （3）都存在一個(gè)爆炸感應(yīng)期； （4）均為復(fù)雜的鏈反應(yīng)。不同點(diǎn)： （1）煤塵爆炸比瓦斯爆炸復(fù)雜； （2）煤塵爆炸形成“粘焦”； （3）煤

34、塵爆炸最低點(diǎn)火能量大于瓦斯爆炸； （4）煤塵爆炸造成的危害大。1、事故經(jīng)過 在距上材料道55米的一個(gè)逆斷層處，頂板掉下三塊大矸石，中間一塊長1.6米、寬0.6米、厚0.3米壓住刮板輸送機(jī)不能運(yùn)轉(zhuǎn)，這時(shí)放炮員問班長怎么辦?班長看了現(xiàn)場(chǎng)后說： “放炮崩”。于是放炮員第1次裝了三個(gè)雷管6個(gè)藥（0.9kg)，放在大矸石下放明炮，炮響后，只將矸石崩裂沒有崩碎，放炮員又問斑長怎么辦？班長說：“再崩！”3.6、煤塵爆炸事故分析放明炮引起煤塵爆炸1 事故經(jīng)過 放炮員第2次又用了4個(gè)雷管8個(gè)藥（1.2kg)放在大矸石下繼續(xù)崩，這次炮響后，引起了煤塵爆炸。2 事故原因分析 采煤工作面沒有采取防塵措施，工作面煤層干

35、燥；放明炮崩大矸石揚(yáng)起煤塵，并點(diǎn)火引爆。3 事故教訓(xùn) 采煤工作面是產(chǎn)塵的主要地點(diǎn)，沒有有效的防止煤塵產(chǎn)生和消除煤塵積聚的措施； 現(xiàn)場(chǎng)制定采煤工作面作業(yè)規(guī)程時(shí)，如何處理冒落大矸石沒有具體規(guī)定，放明炮崩大矸石現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生； 沒有嚴(yán)格執(zhí)行放炮制度。對(duì)違章指揮、違章放炮現(xiàn)象姑息遷就，給煤塵爆炸造成了嚴(yán)重隱患放明炮引起煤塵爆炸在防塵管理上，未執(zhí)行定期測(cè)塵制度，井下防塵濃度不詳；采區(qū)內(nèi)未設(shè)隔爆棚，致使事故波及整個(gè)采區(qū)；本次事故有多人由于一氧化碳中毒死亡，如攜帶自救器是可以脫險(xiǎn)的。4 預(yù)防措施采區(qū)內(nèi)必須建立防塵系統(tǒng)，堅(jiān)持放炮前后噴霧灑水；堅(jiān)持放炮使用水炮泥；以及采取煤層注水等綜合性防塵措施；加強(qiáng)放炮管理，嚴(yán)

36、格按規(guī)定放炮。對(duì)冒落大矸石，一定要打眼放炮處理，不得放明炮、放糊炮；采區(qū)內(nèi)應(yīng)建立防隔設(shè)施，避免事故擴(kuò)大；嚴(yán)格礦塵管理，定期檢查井下礦塵情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理；加強(qiáng)安全教育，杜絕違章作業(yè)，入井人員要配帶自救器放明炮引起煤塵爆炸第4章 防塵措施 4.1 概述 預(yù)防煤塵爆炸的技術(shù)措施主要包括：減、降塵措施；防止煤塵引燃措施及限制煤塵爆炸范圍擴(kuò)大等三個(gè)方面。目的是將空氣中含塵濃度控制在國家規(guī)定的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)。游離SiO2含量%最高容許濃度（mg/m3）全塵呼吸性粉塵520.06.05 1010.03.510 256.02.525 504.01.5502.01.04.2 通風(fēng)除塵 通風(fēng)除塵：指通過風(fēng)流的

37、流動(dòng)將井下作業(yè)點(diǎn)的懸浮礦塵帶出，降低作業(yè)場(chǎng)所的礦塵濃度。 主要影響因素：風(fēng)速及礦塵密度、粒度、形狀、濕潤程度等。一、粉塵在靜止空氣中的沉降運(yùn)動(dòng) 粉塵重力： 粉塵浮力： 粉塵阻力：dpGFfFcmp式中 p、g-分別為塵粒和空氣的密度； v - 塵粒的相對(duì)速度； dp- 塵粒的直徑； Cp-阻力系數(shù)。 隨著v 的不斷增大，塵粒的運(yùn)動(dòng)阻力不斷增大， 當(dāng) 時(shí)，塵粒做等速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的速度稱為塵粒的沉降速度。 將G、Ff、Fg代入上式，并令a=0，則有： 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)： 代入上式得： 得： 從上式可以看出，相同密度的塵粒在空氣中的沉降速度總是和塵粒的直徑的平方成正比，所以較大的塵粒能較快地沉降，而對(duì)人體危害

38、較大的塵粒，則能長時(shí)間的懸浮于空氣中。 流動(dòng)空氣除平均風(fēng)速外，還存在脈動(dòng)風(fēng)速，脈動(dòng)風(fēng)速一方面促使塵粒擴(kuò)散下沉，另一方面，阻止塵粒重力沉降。所以風(fēng)流中塵粒的沉降比靜止空氣中復(fù)雜。二、通風(fēng)除塵的風(fēng)速和風(fēng)量 1、風(fēng)速 決定通風(fēng)除塵效果的主要因素。 過低,粗粒礦塵與空氣分離下沉，不能被排出； 過高,將落塵揚(yáng)起，增大空氣中的礦塵濃度。最低排塵風(fēng)速：保證風(fēng)流在巷道凈斷面內(nèi)有穩(wěn)定的紊流脈動(dòng)速度，使5m以下的呼吸性粉塵能隨風(fēng)流的運(yùn)動(dòng)而被排出的最低風(fēng)速。 規(guī)程規(guī)定：巖巷0.15m/s 煤巷(半煤巷）0.25m/s 國內(nèi)推薦最低風(fēng)速： 0.25 0.5m/s最優(yōu)排塵風(fēng)速：能最大程度地排除礦塵而又不使落塵揚(yáng)起的風(fēng)速

39、。一般地， 掘進(jìn)面：0.4 0.7 m/s 機(jī)采面：1.5 2.5 m/sV/m/sC(mg/m3)1-煤層未注水2-煤層注水后采煤司機(jī)工作地點(diǎn)濃度與風(fēng)速關(guān)系2、排塵風(fēng)量的確定（1）按最低排塵風(fēng)速計(jì)算 式中：Q-排塵所需風(fēng)量； S-通風(fēng)空間的斷面積； V-排塵風(fēng)速，按規(guī)程中最低允許風(fēng)速計(jì)算。（2）按稀釋粉塵濃度計(jì)算 式中：G-產(chǎn)塵強(qiáng)度； Ci- 規(guī)程允許礦塵濃度； C0-進(jìn)風(fēng)流中礦塵濃度。三、通風(fēng)除塵的方式1、壓入式通風(fēng)排塵特點(diǎn)： （）新風(fēng)流進(jìn)入工作面，含塵空氣沿巷道排出，他能有效地沖淡瓦斯防止聚集，裝備和管理都較簡(jiǎn)單。 （）含塵風(fēng)流沿巷道排出，作業(yè)工人處于粉塵和炮煙環(huán)境下工作。10mLsLv

40、2.抽出式通風(fēng)排塵：10mLeL3. 混合式通風(fēng)排塵10m10m圖a10m10m圖b4.3 濕式除塵 一、概述 煤礦井下應(yīng)用最普遍的一種方法。即利用水or其它液體，使之與塵粒相接觸而分離捕集粉塵的方法。 兩種主要方式： （1）用水 or 其它液體濕潤、沖洗原生礦塵和落塵 （2）用水or 其它液體捕集懸浮于空氣中的粉塵 二、水除塵的作用及特點(diǎn) 1、作用 （1）水能濕潤礦塵； （2）水能增加塵粒的重量，并能將微細(xì)塵粒聚結(jié)為較大的顆粒，使浮塵加速沉降； （3）使落塵不易揚(yáng)起； 2、特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：（1）所需設(shè)備簡(jiǎn)單； （2）使用方便； （3）費(fèi)用較低和除塵效果好。 缺點(diǎn)： （1）增加了工作場(chǎng)所的濕度，

41、（2）惡化了工作環(huán)境，能影響煤礦產(chǎn)品的質(zhì)量。 三、濕式除塵方式 1、 濕式鑿巖、鉆眼 實(shí)質(zhì)：指在鑿巖和打鉆過程中，將壓力水通過鑿巖機(jī)、鉆桿送入并充滿孔底，以濕潤、沖洗和排出產(chǎn)生的礦塵。濕式鑿巖、鉆眼能有效降低掘進(jìn)工作面的產(chǎn)塵量。除塵率可達(dá)90%左右 。 2、灑水 灑水降塵是用水濕潤沉積于煤堆、巖堆、巷道周壁、支架等處的礦塵。(炮掘工作面放炮前后) 3、噴霧灑水 -將壓力水通過噴霧器在旋轉(zhuǎn)或沖擊作用下，使水流霧化成細(xì)散水粒噴射于空氣中。LaLb（1）霧體結(jié)構(gòu)：噴出霧體的幾何形狀。 La-有效射程，霧體作直線運(yùn)動(dòng)，水滴稠密，有較大的動(dòng)能，能吸引霧體周圍的含塵空氣進(jìn)入霧體，此范圍內(nèi)捕塵效果最好。 L

42、b-最大射程。流動(dòng)軌跡呈拋物線，噴霧器的最大作用范圍。因動(dòng)能減少和重力作用，水粒下降，密度降低，捕塵效果減弱。 -擴(kuò)張角。其值愈大，霧體的截面積愈大，水粒的密集程度則愈小。（2）捕塵作用 （a） 在霧體作用范圍內(nèi)，高速流動(dòng)的水滴與浮塵碰撞后塵粒被濕潤，在重力作用下下沉； （b）高速流動(dòng)的霧體將其周圍的含塵空氣卷吸到霧體內(nèi)濕潤下沉； （c）將落塵塵粒濕潤粘結(jié)， 使之不易飛揚(yáng)； （d）增加煤塵的水份，降低它的爆炸性； （e）阻止爆炸火焰?zhèn)鞑ァ?中空的園柱體或園錐體，頂端開直徑35mm的出水孔，水流在壓力作用下高速噴出。 特點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，水流飽滿， 水粒較大，射程短。 能在有限的空間內(nèi)濕潤煤塵，出水

43、孔不易堵塞。 除塵效果不太理想。 應(yīng)用：機(jī)械切割機(jī)構(gòu)上。如：綜采機(jī)，綜掘機(jī)，鉆眼。 備注：為了提高噴霧灑水的效果，常在該類噴霧器的外殼內(nèi)裝有促使水流旋轉(zhuǎn)、沖擊的機(jī)構(gòu)，以提高噴出霧體分散度，擴(kuò)張角增大，射程增大。(4)噴霧器種類：（按其噴射動(dòng)力）(a) 水力噴霧器（b）風(fēng)水噴霧器 以壓氣為動(dòng)力，將壓力水二次分散為霧狀細(xì)粒噴出。 特點(diǎn)：射程遠(yuǎn)（10 20m），分散度高(40150m的霧粒可達(dá)90%)，噴射速度快，對(duì)高分散度礦塵除塵率高。 （5）適用條件： 廣泛用于采掘切割、爆破、裝載、運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)過程。 （6）噴霧器的使用 安裝在塵源附近，可以單個(gè)or幾個(gè)聯(lián)用，霧體的流動(dòng)方向迎向向風(fēng)流。 4、水幕：

44、在巷道周壁間隔地安裝一定數(shù)量（3 5個(gè)）噴霧器，使整個(gè)巷道斷面上都布滿霧體，含塵空氣經(jīng)過此斷面時(shí)，被除塵凈化。安設(shè)位置為： 礦井總?cè)腼L(fēng)流凈化水幕：距井口20100m巷道內(nèi)； 采區(qū)入風(fēng)流凈化水幕：風(fēng)流分叉口支流里側(cè)2050m巷道內(nèi)； 采煤回風(fēng)流凈化水幕：距工作面回風(fēng)口1020m回風(fēng)巷內(nèi)； 掘進(jìn)回風(fēng)流凈化水幕：距工作面3050m巷道內(nèi)； 巷道中產(chǎn)塵源凈化水幕：塵源下風(fēng)側(cè)510m巷道內(nèi)。 水幕是凈化入風(fēng)流和降低污風(fēng)流礦塵濃度的有效方法。 5、水泡泥 結(jié)構(gòu)：用一個(gè)or幾個(gè)裝水的塑料園袋，放入炮眼內(nèi)代替部分土炮泥。 要求：塑料袋難燃、無毒、有一定強(qiáng)度。作用機(jī)理： （1） 爆破時(shí)水袋破裂，水在高溫高壓下汽

45、化，與塵粒凝結(jié)，達(dá)到降塵的目的。 （2）水炮泥還能降低爆破產(chǎn)生的有害氣體。 （3）縮短通風(fēng)時(shí)間。 （4）能防止爆破引燃瓦斯。特點(diǎn):與使用土炮泥相比, 礦塵濃度低20-50%； 6、濕潤劑 水的表面張力較大，細(xì)微塵粒與水滴接觸時(shí)，很難沖破水膜而被捕獲，同時(shí)，煤是一種憎水性物質(zhì)，水對(duì)煤的濕潤能力較差。 作用： （1）降低水的表面張力（3060%） （2）在液固兩相界面上產(chǎn)生定向吸附； （3）既有親水性原子團(tuán)，又有憎水性原子團(tuán)。前者易被水吸引，后者能吸引憎水性物質(zhì)（如：煤塵）。4.5 密閉抽塵 孔口捕塵；孔底捕塵4.6 個(gè)體防護(hù) 個(gè)體防護(hù)是指通過佩戴各種防護(hù)面具以減少吸入人體粉塵的一項(xiàng)補(bǔ)救措施。 主

46、要包括： 1、防塵口罩 2、防塵安全帽(頭盔) 一、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，增加煤的水分，從而減少煤層開采過程煤塵的產(chǎn)塵量。 大裂隙或孔隙中水的運(yùn)動(dòng)主要靠注水壓力，而細(xì)小孔隙中水的運(yùn)動(dòng)主要靠毛細(xì)作用。 二、煤層注水的作用(1) 防塵的作用 增加煤的水份和塵粒間的粘著力； 煤體內(nèi)的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；4.7.1 煤層注水4.7.1 煤層注水 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)粒煤塵的飛揚(yáng)，預(yù)防

47、了浮塵的產(chǎn)生； 水進(jìn)入煤體后使其塑性增強(qiáng)，脆性減弱，改變了煤的物理力學(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?，因而減少了煤塵的產(chǎn)生量。（2）煤層注水排放瓦斯作用（3）煤層注水防突作用（4）煤層注水預(yù)防沖擊地壓作用三、煤層注水方式 指鉆孔的位置、長度和方向。按國內(nèi)外注水狀況，有以下4種方式： 短孔注水。 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26m 短孔注水適用條件： 煤層賦存不穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，煤層薄，頂、底板巖性易吸水膨脹。特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單方便，適用于任何煤層。 缺點(diǎn)：鉆孔數(shù)量少，濕潤范圍小，易跑水，注水與生產(chǎn)相矛盾。 深孔注水 在回采工作面垂直煤壁打鉆孔

48、注水，孔長一般為620m。 長孔注水。 從回采工作面的運(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30100m；當(dāng)工作面長度超過120m而單向孔達(dá)不到設(shè)計(jì)深度或煤層傾角有變化時(shí)，可采用上向、下向鉆孔聯(lián)合布置鉆孔注水。 L適用條件：要求煤層賦存穩(wěn)定，適用于中厚及厚煤層。特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：鉆孔濕潤區(qū)域大，能獲得較長的注水時(shí)間，煤體濕潤均勻，注水與采煤不互相干擾。 缺點(diǎn)：注水工藝復(fù)雜，定向打鉆困難，對(duì)地質(zhì)條件變化適應(yīng)差。四、注水系統(tǒng) 注水系統(tǒng)分為：靜壓注水系統(tǒng)和動(dòng)壓注水系統(tǒng)。 靜壓注水：利用管網(wǎng)將地面或上水平的水通過自然靜壓差導(dǎo)入鉆孔的注水叫靜壓注水。 動(dòng)壓注水：利用水泵或風(fēng)包加

49、壓將水壓入鉆孔的注水叫動(dòng)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 五、影響煤層注水效果的因素 1、煤的裂隙和孔隙的發(fā)育程度 裂隙和孔隙的發(fā)育程度不同，注水效果差異也較大。煤體的裂隙越發(fā)育則越易注水。 煤體的孔隙發(fā)育程度一般用孔隙率表示，系指孔隙的總體積與煤的總體積的百分比。根據(jù)實(shí)測(cè)資料，當(dāng)煤層的孔隙率小于4%時(shí)，煤層的透水性較差。 2、上履巖層壓力及支承壓力 3、液體性質(zhì)的影響 4、煤層內(nèi)的瓦斯壓力 5、注水參數(shù)的影響 六、注水參數(shù) 注水壓力 注水壓力的高低取決于煤層透水性的強(qiáng)弱和鉆孔的注水速度。注水壓力的高低反映出注水鉆孔滲水阻力的大小，煤層透水性強(qiáng)及滲水面積大的鉆孔，

50、滲水阻力小，注水壓力則低；反之，注水壓力則高。透水性強(qiáng)的煤層采用低壓(小于3MPa）注水；透水性較弱的煤層采用中壓(310MPa）注水；必要時(shí)可采用高壓注水(大于10MPa）。 適宜的注水壓力是：通過調(diào)節(jié)注水流量使其不超過地層壓力而高于煤層的瓦斯壓力。式中：Pd-上覆巖層的地層壓力； P-注水壓力； Pw-煤層瓦斯壓力。國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)表明，低壓或中壓長時(shí)間注水效果好。 注水速度(注水流量) 注水速度是影響煤體濕潤效果及決定注水時(shí)間的主要因素，在一定的煤層條件下，鉆孔的注水速度隨鉆孔長度、孔徑和注水壓力的不同而增減 。 在注水壓力不變的情況下，注水流量隨時(shí)間延長發(fā)生不同程度的降低。為了增加注水流量，

51、可適當(dāng)提高注水壓力 。 小流量注水對(duì)煤層濕潤效果最好，只要時(shí)間允許，就應(yīng)采用小流量注水。 靜壓注水速度一般為：0.0010.027m3/（m） 動(dòng)壓注水速度一般為：0.0020.24m3/（m） 注水量 注水量是影響煤體濕潤程度和降塵效果的主要因素。它與工作面尺寸、煤厚、鉆孔間距、煤的孔隙率、含水率等多種因素有關(guān)，確定注水量首先要確定噸煤注水量，各礦應(yīng)根據(jù)煤層的具體特征綜合考察。中厚煤層的噸煤注水量為0.0150.03m3/厚煤層為0.0250.04m3/ 注水時(shí)間 每個(gè)鉆孔的注水時(shí)間與鉆孔注水量成正比，與注水速度成反比。在實(shí)際注水中，常把在預(yù)定的濕潤范圍內(nèi)的煤壁出現(xiàn)均勻“出汗”(滲出水珠)的

52、現(xiàn)象，作為判斷煤體是否全面濕潤的輔助方法。 通常靜壓注水時(shí)間長，動(dòng)壓注水時(shí)間短。 提高煤層注水的措施：間歇注水提高煤層透氣性使用濕潤劑七、注水設(shè)備 主要包括：鉆機(jī)、水泵、封孔器、分流器及水表等。鉆機(jī)我國煤礦注水常用的鉆機(jī)如表。常用煤層注水鉆機(jī)一覽表 鉆機(jī)名稱功率（）最大鉆孔深度,mKHYD40KBA型鉆機(jī)280TXU-75型油壓鉆機(jī)475ZMD-100型鉆機(jī)4100 煤層注水泵煤礦上常用的煤層注水泵技術(shù)特征見表 煤層注水泵型號(hào)及其主要技術(shù)特征 項(xiàng)目單位型 號(hào)5BD(2.5/45)5BZ(1.5/80)5D(2/150)5BG(2/160）7BZ(3/100)7BG(3.6/100）7BG(4.

53、5/100)KBZ(100150)工作壓力MPa4.580151610161615額定流量m3/2.51.52233.64.56柱塞直徑mm2525252525252525缸數(shù)個(gè)5555777吸水管直徑mm3225272545324538排水管螺紋mmm241.5m271.5m272m271.5m241.5m331.5電機(jī)功率KW5.55.5131313223030整機(jī)質(zhì)量g（80）230350350（194）440（260）外形尺寸mm42026031011003205501400400600137038064066033040015004006506803604601600760775生產(chǎn)

54、廠名 封孔器 形式:YPA型水力膨脹式封孔器和MF型摩擦式封孔器。 YPA型工作原理:將封孔器與注水鋼管連接起來送至封孔位置，通過高壓膠管與水泵連通，開泵后壓力水進(jìn)入封孔器，水流從封孔器前端的噴嘴流出進(jìn)入鉆孔，產(chǎn)生壓力降，膨脹膠管內(nèi)的水壓升高，將膠管膨脹，封住鉆孔。注水后，封孔器膠筒將隨壓力下降而恢復(fù)原狀。 MF型工作原理：將封孔器與注水鋼管連接起來送至鉆孔內(nèi)的封孔位置，順時(shí)針旋動(dòng)注水管使其向前移動(dòng)，這時(shí)橡膠密封筒被壓縮而徑向脹大，封住鉆孔。注水結(jié)束后，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)注水管，密封膠管卸壓，膠筒即恢復(fù)原狀。 分流器 是動(dòng)壓多孔注水不可缺少的器件，它可以保證各孔的注水流量恒定。 水表及壓力表 當(dāng)注水壓

55、力大于1MPa時(shí)，可采用DC-4.5/200型注水水表，耐壓20MPa，流量4.5m3/；注水壓力小于1MPa時(shí)，可采用普通自來水水表。 注水壓力表為普通壓力表，選擇時(shí)要求壓力表量程應(yīng)為注水管中最大壓力的1.5倍，水泵出口端壓力表的量程應(yīng)為泵壓的1.52倍。 煤層注水中的泄水現(xiàn)象煤層地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。鉆孔周圍巖石透氣或巖層交界面注水壓力過高鉆孔的封孔深度過小皖北煤電集團(tuán)祁東礦多措并舉治瓦斯 4.7.2、防止引燃煤塵爆炸措施嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程有關(guān)除明火的規(guī)定防止瓦斯積聚和燃燒爆炸消除放炮時(shí)產(chǎn)生的火焰消除電氣及其他火源4.7.3 隔絕煤塵爆炸傳播技術(shù)措施規(guī)程第一百五十六條 礦井每年應(yīng)制定綜合防塵措施、預(yù)防和

56、隔絕煤塵爆炸措施及管理制度，并組織實(shí)施。 礦井應(yīng)每周至少檢查1次煤塵隔爆設(shè)施的安裝地點(diǎn)、數(shù)量、水量或巖粉量及安裝質(zhì)量是否符合要求。 目的：盡可能將煤塵爆炸火焰?zhèn)鞑シ秶拗圃谧钚》秶鷥?nèi)。 一、清除巷道中積塵 清、沖、刷、粘二、用巖粉預(yù)防和隔絕煤塵爆炸 1、巖粉的作用 （1）處于落塵上的巖粉，能阻止煤塵飛揚(yáng)； （2）隨同煤塵飛揚(yáng)的巖粉能吸熱并破壞鏈反應(yīng)；2 、撒布巖粉 定期在井下一定巷道范圍內(nèi)撒布巖粉，增加落塵的灰分，擬制爆炸傳播。惰性巖粉一般為石灰?guī)r粉和泥巖粉。（1）撒布地區(qū) I）采掘工作面所有進(jìn)回風(fēng)巷中； ）煤塵易聚集的地點(diǎn)； ）有煤塵爆炸危險(xiǎn)煤層與無煤塵爆炸危險(xiǎn)煤層相連接巷道內(nèi)。 （2）撒布

57、巖粉時(shí)要求： 巷道的頂、幫、底及背板后側(cè)暴露處都用巖粉覆蓋；巖粉的最低撒布量在作煤塵爆炸鑒定的同時(shí)確定，但煤塵和巖粉的混合煤塵，不燃物含量不得低于80%；撒布巖粉的巷道長度不小于300m，如果巷道長度小于300m時(shí)，全部巷道都應(yīng)撒布巖粉。對(duì)巷道中的煤塵和巖粉的混合粉塵，每3個(gè)月至少應(yīng)化驗(yàn)一次，如果可燃物含量超過規(guī)定含量時(shí)，應(yīng)重新撒布。3、巖粉棚 由安裝在巷道中靠近頂板處的若干塊巖粉臺(tái)板組成，臺(tái)板的間距稍大于板寬，每塊臺(tái)板上放置一定數(shù)量的惰性巖粉 。（1）作用 發(fā)生煤塵爆炸事故時(shí)，火焰前的沖擊波將臺(tái)板震倒，巖粉即彌漫于巷道中，火焰到達(dá)時(shí)，巖粉從燃燒的煤塵中吸收熱量，使火焰?zhèn)鞑ニ俣妊杆傧陆?，直至?/p>

58、滅。 同時(shí),巖粉可以破壞鏈反應(yīng)。巖粉棚的布置要求 主要巖粉棚的巖粉量不得少于400g/m2，輔助巖粉棚不得少于200g/m2； 巖粉棚距可能發(fā)生煤塵爆炸的地點(diǎn)不得小于60m，也不得大于300m； 巖粉板與臺(tái)板及支撐板之間，嚴(yán)禁用釘固定，以利于煤塵爆炸時(shí)巖粉板有效的翻落； 輕型巖粉棚的排間距1.02.0m，重型為1.23.0m； 巖粉棚上的巖粉每月至少檢查和分析一次 。（2）巖粉棚的設(shè)置地點(diǎn) ）礦井兩翼與井筒相連的主要運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷內(nèi)； ）相鄰采區(qū)之間的集中運(yùn)輸巷道和回風(fēng)巷道； ）相鄰煤層之間的運(yùn)輸石門和回風(fēng)石門； ）采區(qū)工作面進(jìn)、回風(fēng)巷道； ）采區(qū)內(nèi)煤層掘進(jìn)巷道； ）采用獨(dú)立通風(fēng)，并有煤塵

59、爆炸危險(xiǎn)的其它巷道。4、巖粉的缺點(diǎn)： 受潮易粘結(jié)成塊，并增加巷道中的礦塵濃度，在落塵量大的巷道中巖粉的更換周期短。三、用水預(yù)防和隔絕煤塵爆炸 水棚包括水槽棚和水袋棚兩種 1、水棚的優(yōu)點(diǎn) （1）水的比熱比巖大5倍，故吸熱量多 （2）水汽化吸熱并降低氧濃度 （3）水在爆炸時(shí)飛散時(shí)間比巖粉快 （4）水的更換周期長四、設(shè)置自動(dòng)隔爆棚 自動(dòng)隔爆棚是利用各種傳感器，將瞬間測(cè)量的煤塵爆炸時(shí)的各種物理參量迅速轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，指令機(jī)構(gòu)的演算器根據(jù)這些信號(hào)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(dòng)作信號(hào)，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鹧妫柚姑簤m爆炸蔓延。煤塵的爆炸性： 一般地，煤塵 揮發(fā)份（ Vr ） 爆炸性越強(qiáng)， 而Vr決定于煤的種類，變質(zhì)程度越低， Vr 越高，煤塵的爆炸性愈強(qiáng)。 所以，高變質(zhì)程度的煤，如：貧煤、無煙煤的揮發(fā)份很低，其煤塵基本上無爆炸危險(xiǎn)性。爆炸性煤塵無爆炸性煤塵煤塵返回煤塵濃度：