礦井粉塵防治基礎知識

礦井粉塵防治基礎知識第三章礦井粉塵防治第一節(jié)礦井粉塵防治基礎知識293、什么是礦物粉塵？礦塵指的是，在礦井生產(chǎn)和建設過程中所產(chǎn)生的，它是可以在空氣中懸浮一定時間的各種礦物細顆粒的總稱。294、礦物粉塵是如何產(chǎn)生的？地下礦塵的來源主要有以下幾種：（1）采掘工作面破碎、裝載煤（巖）過程，如電鉆，風錘打眼，爆破，采掘機械切割煤（巖），手動加載和機械加載等。（2）采空區(qū)處理過程，如人工回柱放頂、放頂煤開采的液壓支架移動和放頂煤操作程序等。（3）煤（巖）的運輸和轉載過程，如煤（巖）的自溜運輸、輸送機運輸、轉載、卸、煤倉卸煤、罐籠翻煤等。（4）噴漿過程，噴射混凝土過程中會產(chǎn)生大量水泥和礦物粉塵。295、礦山自然條件對礦塵的產(chǎn)生有何影響？自然條件對礦塵的影響主要包括以下幾個方面：（1）地質構造情況。地質構造復雜，斷層褶皺發(fā)育，受地質運動嚴重破壞的地區(qū)，開采時礦塵產(chǎn)生量較大，反之則產(chǎn)塵量較小。（2）煤層的賦存條件。在同樣的技術條件下，開采薄煤層比開采厚煤層礦塵產(chǎn)生量要大，因為在同樣的產(chǎn)塵環(huán)境中，薄煤層比厚煤層空間小，使礦塵濃度增加；開采緩傾斜煤層比開采急傾斜煤層產(chǎn)生的粉塵更少。（3）煤（巖）的物理學性質。在一般情況下，煤（巖）體節(jié)理發(fā)育、結構疏松、水份較低，煤（巖）質堅硬且脆性大時，采礦過程中產(chǎn)生的礦塵量很大，反之則產(chǎn)生量較小。296、礦山生產(chǎn)條件對礦塵的產(chǎn)生有何影響？生產(chǎn)條件對礦塵的影響主要包括以下幾個方面：（1）采掘機械化程度。隨著采礦機械化水平的提高，礦塵的產(chǎn)生量也隨之增大。如沒有采取防塵措施時，炮采產(chǎn)塵量300-500mg/m3，機采產(chǎn)塵量1000-3000mg/m3，綜采產(chǎn)塵量4000-8000mg/m3，炮掘產(chǎn)塵量1300-1600mg/m3，機掘產(chǎn)塵量2000-3000mg/m3。（2）生產(chǎn)的集中化程度。生產(chǎn)集中化程度的提高，使采掘工作面推進速度加快，同時風量越來越大，揚起礦塵，小空間內會產(chǎn)生更多礦物粉塵。（3）采煤方法。如采用不同的采煤方法時產(chǎn)塵量也不相同，例如，急傾斜煤層中的倒置臺階采礦法產(chǎn)生的煤塵量大于水平分層采礦法；緩傾斜煤層采用放頂煤開采比采用傾斜分層開采煤塵產(chǎn)量要大得多；全部垮落法管理頂板比充填法管理頂板產(chǎn)塵量也大。（4）采掘機械。采礦機械切削形狀分類、牽引速度、截割速度、截割深度等也影響煤（巖）的產(chǎn)塵量和顆粒大小。297、工作面通風條件對煤塵的產(chǎn)生有什么影響？通風對工作面煤塵的影響主要包括以下幾個方面：（1）通風方式。例如，向下通風的產(chǎn)塵量小于向上通風的產(chǎn)塵量;串聯(lián)通風方式比分區(qū)通風方式產(chǎn)塵量要大。（2）風速。風速與礦塵有著密切的關系，通過合適的風速，風流中礦塵濃度最小，并將礦塵排出礦井。風速過小，影響對礦塵的沖淡和排除；風速過大，會將已經(jīng)沉降的礦塵吹揚起來，增加空氣中的礦塵。據(jù)研究資料，采煤工作面最佳排塵風速1.2-1.6m/s，掘進工作面最佳排塵風速0.25-0.5m/s。298、礦物粉塵的危害是什么？礦塵嚴重危害人類健康和礦山安全，主要表現(xiàn)在以下幾方面：（1）對人體健康的危害。長期吸入大量礦物粉塵，輕者引起呼吸道炎癥，重都導致塵肺病。同時，皮膚沾染礦塵，阻塞毛孔，能引起皮膚病或發(fā)炎，礦塵還會刺激眼膜。（2）煤塵爆炸。煤塵在一定條件下可以爆炸，煤塵爆炸是煤礦五大災害之一。對于瓦斯礦井，發(fā)生瓦斯爆炸時，煤塵也可能同時參與爆炸，使爆炸破壞程度加劇。（3）污染作業(yè)環(huán)境。礦塵增大，這將降低工作場所和道路的能見度，不僅影響勞動效率，還容易導致誤碼操作、誤判斷，往往造成作業(yè)人員傷亡。（4）對機械設備的危害。礦塵能加速機械磨損，縮短使用壽命，增加設備維修人員工作量。299、如何對礦物粉塵進行分類？礦塵的分類方法很多，目前，我國煤礦對礦塵的分類方法主要有以下幾種：（1）按礦物粉塵成分分類煤塵：直徑小于1mm煤炭顆粒。巖塵：直徑小于5um巖石顆粒。（2）不含礦物粉塵sio2的含量分類。矽塵：不含礦物粉塵sio2含量在10%以上。非矽塵：不含礦物粉塵sio2含量在10%及其以下。（3）根據(jù)礦塵的存在狀態(tài)進行分類浮塵：礦井空氣中懸浮的礦物粉塵。積塵：沉積在井巷四周、支架、設備和材料上的礦物粉塵。（4）根據(jù)衛(wèi)生角度分類總粉塵：懸浮于礦井空氣中各種粒徑的礦塵總和，也稱為全塵。它是指在正常呼吸期間可以通過鼻子和嘴巴吸入的礦物粉塵。非呼吸性粉塵：雖然進入體內，但由于鼻、咽、氣管支氣管、細支氣管的攔截、由于滯留效應，仍無法進入肺泡區(qū)域的灰塵。呼吸性粉塵：能夠呼吸到人體肺泡區(qū)的粉塵。它是致塵肺病的粉塵。呼吸性粉塵的空氣動力學直徑在7.07mm以下，并且空氣動力學直徑5mm的效率為50%。（5）根據(jù)礦物粉塵的爆炸性質進行分類有爆炸性礦塵：本身具有爆炸性，在某些條件下會爆炸的礦物粉塵。無爆炸性礦塵：本身沒有爆炸性，在任何條件下都不會爆炸的礦物粉塵。300、什么是礦物粉塵的粒度？顆粒大小與人體健康之間的關系是什么？礦塵的粒度指的是礦塵顆粒的大小，又稱粒徑。因礦塵的形狀不規(guī)則，通常，粒徑由塵埃顆粒的平均直徑或其投影長度表示，其單位為mm（微米）。一般來說，礦塵的粒度越小，對人體健康危害越大，粒度小于5mm可吸入性粉塵可吸入細支氣管和肺泡區(qū)域，導致塵肺。301、什么是礦物粉塵的分散度？擴散與礦山安全和人類健康之間的關系是什么？礦塵的分散度指的是，物質被破碎的程度，用來表示礦塵粒子大小的組成。一般來說，礦塵擴散是指一定粒徑的礦塵量與礦塵總量的百分比。根據(jù)礦塵總數(shù)量中不同粒級的礦塵所占百分比，礦塵的分散可分為高分散和低分散。高分散度的礦塵中微細塵粒多，所占比例大，而低分散度的礦塵中粗大塵粒多、所占比例大。礦塵的分散度越高，對礦井安全和人體健康危害性越大，而且越難捕獲。所以，在制定防塵措施時，必須考慮礦塵的分散度，以達到效果最佳。302、什么是礦物粉塵的濃度？礦塵濃度怎樣表示？礦塵濃度是指單位體積礦井空氣中的顆粒數(shù)或浮塵質量。其表示方法有以下兩種：（1）重量法重量法指的是，單位體積礦井空氣中的浮塵質量，單位為g/m3或mg/m3。重量法表示的是礦塵的質量濃度。（2）計數(shù)方法計數(shù)方法指的是，單位體積礦井空氣中所含浮塵顆粒數(shù)，單位為粒/cm3。計數(shù)方法表示的是礦塵的數(shù)量濃度。303、什么是礦物粉塵懸浮性？懸浮對人體健康有什么危害？礦塵懸浮性指的是，礦塵不易降落，長時間懸浮在空氣中的特性。懸浮在空氣中的塵粒的時間和體積、密度、形狀和作業(yè)環(huán)境溫度、濕度和風速等因素有關系。據(jù)實驗資料，直徑5um的塵粒可在空氣中懸浮3h左右，塵粒直徑越小，在空氣中沉降速度越慢，這些塵粒對塵肺病的發(fā)生起主要作用。304、什么是礦物粉塵吸附性？吸附對人體健康有什么危害?礦塵吸附性指的是，礦塵對周圍介質（空氣）具有吸附能力的性質，在細顆粒表面形成氣膜。礦塵的吸附性不利于礦塵的沉降，同時，作業(yè)現(xiàn)場的粉塵表面也會吸收空氣中含有的有害有毒氣體和放射性物質（如氡），加重了礦塵對人體健康的危害性。305、什么是礦物粉塵濕潤性？潤濕性和防塵之間有什么關系？濕潤性指的是，礦物粉塵顆粒與水分子之間的親和力。礦塵顆粒與水分子結合后，使礦塵顆粒的體積增大，質量增加，提高顆粒的沉落速度或者不易飛揚起來。煤礦中使用的噴霧灑水是利用礦物粉塵的潤濕性原理來沉降空氣中的浮塵，防止積聚的粉塵漂浮，以減少礦塵的危害性。306、什么是礦物粉塵荷電性？充電對人體健康有什么危害？荷電性指的是，礦塵粒子在被破碎過程中互相摩擦，表面得到或失去電子而使礦塵帶電的性質。懸浮在空氣中的礦物粉塵也可以直接吸附空氣中的離子并產(chǎn)生電荷。礦塵的電荷對礦塵在空氣中的穩(wěn)定性有一定的影響。同性電荷相斥，增加了塵粒在空氣中的運動；異性電荷相吸，可使塵粒在碰撞時凝集而沉降。外國有的采用霧滴帶電荷的方法進行噴霧降塵，取得了明顯的效果。但是，荷電塵粒易被阻留于人體內，塵粒的荷電量影響細胞的吞噬速度，礦物粉塵的電荷越大，對人體健康的危害越大。307、煤塵爆炸的本質是什么？煤塵爆炸的本質是空氣中的氧與煤塵在高溫作用下發(fā)生的快速化學反應過程。懸浮于空氣