矿尘防治精品课件

1、矿尘防治第1页，共31页，2022年，5月20日，9点37分，星期五 一、矿尘基本知识 (一)矿尘与计量1.矿尘的概念 矿尘是矿井在生产和建设过程中所产生的各种煤炭、岩石微粒的总称，属于粉尘的一部分。 一般来讲，在现有防尘技术措施的条件下，以采掘工作面产生的矿尘量为最多，约占全部矿尘的80%。第2页，共31页，2022年，5月20日，9点37分，星期五其次，锚喷作业点产尘量占1015%； 运输通风巷道产尘量占5%10%； 其它作业点占2%5%。 就煤尘而言，一般每昼夜的产尘量约等于产煤量的0.25%1.0%，甚至高达3%。 第3页，共31页，2022年，5月20日，9点37分，星期五 （二）矿

2、尘的分类 1.按矿尘粒径划分 按照粒径大小可分为 粗尘 粒径大于40 微米 细尘 粒径在10 40 微米 微尘 粒径在0.25 10 微米 超微尘 粒径小于0.25 微米第4页，共31页，2022年，5月20日，9点37分，星期五2.按矿尘成因划分 原生矿尘：开采之前因地质作用和地质变化等原因而生成的矿尘。 次生矿尘：生产过程中，因破碎煤岩而产生的矿尘。3.按矿尘的存在状态划分 (1)浮游矿尘。飞扬在矿内空气中的矿尘，简称浮尘。一般所说的矿尘是指该状态下的矿尘。 (2)沉积矿尘。从矿内空气中因自重而降落在巷道周壁的矿尘，简称落尘。第5页，共31页，2022年，5月20日，9点37分，星期五 4

3、 .按矿尘的粒径组成范围可分为 (1)全尘：各种粒径在内的粉尘的总和。 (2)呼吸性粉尘：能被吸入人体肺泡的浮尘。这种粉尘的粒径大多小于5微米。第6页，共31页，2022年，5月20日，9点37分，星期五 5.按矿尘的成分划分 (1)煤尘。它是指粒径小于1mm且以含固定碳可燃物为主的煤炭颗粒。 (2)岩尘。指细微颗粒的岩石粉尘，当岩尘中的游离二氧硅含量超过10%时称为矽尘。第7页，共31页，2022年，5月20日，9点37分，星期五 6.按有无爆炸性划分 (1)有爆炸性粉尘。悬浮在空气中的粉尘云达到一定浓度在有引爆热源的条件下，本身能发生爆炸，如有爆炸性煤尘、面粉、铝粉等。 (2)无爆炸性粉尘

4、。如岩粉等。第8页，共31页，2022年，5月20日，9点37分，星期五 (三)矿尘计量指标 1.矿尘浓度 单位体积矿井空气中所含浮尘的数量叫做矿尘浓度，其表示方法有两种： (1)计重法。在1m3空气中所含浮尘的毫克数，单位为mg/m3。 (2)计数法。在1cm3空气中所含浮尘的颗粒数，单位为粒/cm3。 我国规定采用计重法表示矿尘浓度。第9页，共31页，2022年，5月20日，9点37分，星期五 2.产尘强度 生产过程中，采落煤中所含的矿尘量，也叫绝对产尘强度，单位g/t。 3.相对产尘强度每采1t或1m3煤所产生的矿尘量，单位mg/m3 mg/t 第10页，共31页，2022年，5月20日

5、，9点37分，星期五 4.矿尘沉积量 指单位时间在巷道表面单位面积上所沉积的矿尘量，单位g/（dm2 ） 5.矿尘分散度 矿尘分散度是指矿尘整体组成中各种粒级的尘粒所占的百分比。第11页，共31页，2022年，5月20日，9点37分，星期五 我国对矿尘的分散度划分为4级： 小于2m；25m；510m；大于10m。 分散度大小按矿尘中微细颗粒占的比重而定 矿尘总量中微细颗粒多，所占比例大时，称为高分散度矿尘； 反之，则称为低分散度矿尘。 矿尘的分散度越高，所含细小颗粒越多，危害性越大。第12页，共31页，2022年，5月20日，9点37分，星期五 5m以下的粉尘，能被吸入人体肺泡区，称为呼吸性粉

6、尘。它是导致尘肺病产生的主要因素。 据全国部分地区煤矿采掘工作面空气中矿尘分散度实测数据表明，5m以下的尘粒占90%左右，因此，呼吸性粉尘应是通风防尘工作的重点。第13页，共31页，2022年，5月20日，9点37分，星期五 二、矿尘的基本性质 （一）矿尘成分及游离二氧化硅含量 从卫生角度主要了解矿尘中是否含有: 1) 有毒物质：如铅、砷、汞等 2）放射性物质：如铀、钍等 3）游离二氧化硅（矽） 二氧化硅是多种矿物和岩石的组成成分，有两种存在状态 结合状：即硅酸盐矿物，如长石、滑石等 游离状：常以结晶状态存在，主要是石英 第14页，共31页，2022年，5月20日，9点37分，星期五 对人体健

7、康产生危害的主要是游离二氧化硅，使人得矽肺病。 粉尘中游离二氧化硅含量是指粉尘中未与金属氧化物结合的结晶型游离二氧化硅所占粉尘质量的百分比。第15页，共31页，2022年，5月20日，9点37分，星期五（二）密度 1.真密度：单位体积（不包括尘粒间的空隙）质量成为密度。Kg/m3 2.表观密度 用包括矿尘间空隙在内的体积计量的密度，也叫堆积密度。其值小于真密度。第16页，共31页，2022年，5月20日，9点37分，星期五 3.相对密度比重是指粉尘的质量与同体积水的质量之比。 密度对粉尘在空气中的运动和沉降影响较大。 第17页，共31页，2022年，5月20日，9点37分，星期五 （三）矿尘粒

8、度与比表面积 1.矿尘粒度 表示单一矿尘颗粒大小的尺度，也叫粒径。 2.比表面积 单位质量或单位体积粉尘的总表面积之和。 （四）粉尘的湿润性 是指粉尘分子和水分子之间的结合能力。结合能力强，粉尘容易被湿润，反之，不容易被湿润。第18页，共31页，2022年，5月20日，9点37分，星期五容易被水湿润的粉尘，称为亲水性粉尘；不容易被水湿润的粉尘，称为疏水性粉尘。（五）电性质 悬浮于空气中的粉尘通常都带有电荷。（六）矿尘的光学性质 1.尘粒对光的反射能力 当尘粒直径大于1微米时，光线被直接反射而损失，即光线损失与反射面面积成正比。第19页，共31页，2022年，5月20日，9点37分，星期五 2.

9、尘粒的透光程度 透明程度取决于气流含尘浓度的高低。随着浓度的增加，透明度将大为减弱。 3.光强衰减程度 光线通过含尘气流时，由于尘粒对光的吸收和散射作用，会使光强减弱。（七）自燃性和爆炸性第20页，共31页，2022年，5月20日，9点37分，星期五 三、粉尘的危害 （一）矿尘的产生 1、产生矿尘的主要作业工序 钻眼作业 炸药爆破 采煤机割煤、装煤 掘进机掘进 采场支护、放顶 巷道支护，特别是锚喷支护 装载、运输、转载和提升 通风安全设施的构筑第21页，共31页，2022年，5月20日，9点37分，星期五 2.影响矿尘量的主要因素 （1）地质构造及煤层赋存条件 地质构造复杂、断层褶曲发育的地方

10、，产尘量较大，反之则较小。火成岩浸入，煤体变脆变酥，产尘量的。 开采急倾斜煤层比缓倾斜煤层产尘大；厚煤层比薄煤层产尘大。第22页，共31页，2022年，5月20日，9点37分，星期五2.影响矿尘量的主要因素（2）煤层赋存条件 同样技术条件下，开采厚煤层比开采薄煤层的产尘量大；开采急倾斜煤层比开采缓倾斜煤层的产尘量多。 （3）煤岩的物理性质 节理发育、结构疏松、水分低、脆性大的煤岩，开采时产尘量较大；反之则小。第23页，共31页，2022年，5月20日，9点37分，星期五（3)生产技术因素 采煤方法 不同的采煤方法，产生量也不一样。如：急倾斜煤层采用倒台阶采煤法比水平分层采煤法产尘量要大的多；全

11、部冒落法管理顶板比充填法管理顶板产尘量要大。 机械化程度 机械化程度越高，煤岩破碎程度越严重，产尘量就越大 开采强度 随着开采强度的加大，采掘推进速度加快，产量增加，产尘量将显著加大；同时，由于矿井的风量加大，风速加快，扬起积尘且飘浮时间长，传播远，矿内空气中的矿尘浓度将增大。 开采深度 随着开采深度的增加，地温增高，煤（岩）体内原始水分降低，煤（岩）干燥，开采时产尘量就大。 通风状况 风速太小，不能将浮尘带出矿井。风速过大，又将积尘扬起。单从降尘角度考虑，工作面风速以1.21.6m/s较好，产尘最少。第24页，共31页，2022年，5月20日，9点37分，星期五（二）矿尘的危害1.危害 （1

12、）对人体健康的危害； （2）发生爆炸，造成人员死亡和经济损失； （3）中毒危害； （4）放射危害。第25页，共31页，2022年，5月20日，9点37分，星期五（二）矿尘的危害其中最普遍而严重的危害是能引起尘肺病如： （1）矽肺病（最严重）； （2）煤肺病； （3）石棉肺病； （4）煤矽肺病。第26页，共31页，2022年，5月20日，9点37分，星期五 2.发病的原因 （1）矽肺病原因 游离二氧化硅（sio2)表面活性很强，人体吞噬细胞吞噬后，能使吞噬细胞崩解死亡，从崩解逸出的硅尘，可再次被具有活性的吞噬细胞吞噬，然后吞噬细胞死亡，这一过程反复进行，造成矽肺病。 矽肺病是一种进行性疾病，一旦

13、患上矽肺病，即使离开矽尘环境，病情仍会继续发展。 （2）煤肺病 细小的煤尘随着呼吸进入人体肺泡，在肺泡中沉积，使人体的肺发生纤维化，造成尘肺病。第27页，共31页，2022年，5月20日，9点37分，星期五 3.影响尘肺病的发病因素 （1）粉尘的成分 游离sio2 含量越高危害越大。 （2）粉尘的粒径与分散度 经解刨沉积在人体肺泡中的粉尘粒经大多为1 5微米。一次1 5微米的粉尘对人体危害最大。 分散度越大，含细小颗粒粉尘越高，对人体危害越大。 （3）粉尘浓度 浓度越高，危害越大。 （4）接尘时间 累计接尘时间越长，危害越大。第28页，共31页，2022年，5月20日，9点37分，星期五 4、

14、尘肺病的发病机理 进入人体呼吸系统的粉尘大体上经历以下四个过程： (1)在上呼吸道的咽喉、气管内，含尘气流由于沿程的惯性碰撞作用使大于10m的尘粒首先沉降在其内。经过鼻腔和气管粘膜分泌物粘结后形成痰排出体外。 (2)在上呼吸道的较大支气管内，通过惯性碰撞及少量的重力沉降作用，使510m的尘粒沉积下来，经气管、支气管上皮的纤毛运动，咳嗽随痰排出体外。 (3)在下呼吸道的细小支气管内，由于支气管分支增多，气流速度减慢，使部分25m的尘粒依靠重力沉降作用沉积下来，通过纤毛运动逐级排出体外。 (4)粒度为2m左右的粉尘进入呼吸性支气管和肺内后，一部分可随呼气排出体外；另一部分沉积在肺泡壁上或进入肺内，残留在肺内的粉尘仅占总吸入量的1%2以下。第29页，共31页，2022年，5月20日，9点37分，星期五5、尘肺