矿井粉尘防治基础知识

矿井粉尘防治基础知识第三章矿井粉尘防治第一节矿井粉尘防治基础知识293、什么是矿物粉尘？矿尘指的是，在矿井生产和建设过程中所产生的，它是可以在空气中悬浮一定时间的各种矿物细颗粒的总称。294、矿物粉尘是如何产生的？地下矿尘的来源主要有以下几种：（1）采掘工作面破碎、装载煤（岩）过程，如电钻，风锤打眼，爆破，采掘机械切割煤（岩），手动加载和机械加载等。（2）采空区处理过程，如人工回柱放顶、放顶煤开采的液压支架移动和放顶煤操作程序等。（3）煤（岩）的运输和转载过程，如煤（岩）的自溜运输、输送机运输、转载、卸、煤仓卸煤、罐笼翻煤等。（4）喷浆过程，喷射混凝土过程中会产生大量水泥和矿物粉尘。295、矿山自然条件对矿尘的产生有何影响？自然条件对矿尘的影响主要包括以下几个方面：（1）地质构造情况。地质构造复杂，断层褶皱发育，受地质运动严重破坏的地区，开采时矿尘产生量较大，反之则产尘量较小。（2）煤层的赋存条件。在同样的技术条件下，开采薄煤层比开采厚煤层矿尘产生量要大，因为在同样的产尘环境中，薄煤层比厚煤层空间小，使矿尘浓度增加；开采缓倾斜煤层比开采急倾斜煤层产生的粉尘更少。（3）煤（岩）的物理学性质。在一般情况下，煤（岩）体节理发育、结构疏松、水份较低，煤（岩）质坚硬且脆性大时，采矿过程中产生的矿尘量很大，反之则产生量较小。296、矿山生产条件对矿尘的产生有何影响？生产条件对矿尘的影响主要包括以下几个方面：（1）采掘机械化程度。随着采矿机械化水平的提高，矿尘的产生量也随之增大。如没有采取防尘措施时，炮采产尘量300-500mg/m3，机采产尘量1000-3000mg/m3，综采产尘量4000-8000mg/m3，炮掘产尘量1300-1600mg/m3，机掘产尘量2000-3000mg/m3。（2）生产的集中化程度。生产集中化程度的提高，使采掘工作面推进速度加快，同时风量越来越大，扬起矿尘，小空间内会产生更多矿物粉尘。（3）采煤方法。如采用不同的采煤方法时产尘量也不相同，例如，急倾斜煤层中的倒置台阶采矿法产生的煤尘量大于水平分层采矿法；缓倾斜煤层采用放顶煤开采比采用倾斜分层开采煤尘产量要大得多；全部垮落法管理顶板比充填法管理顶板产尘量也大。（4）采掘机械。采矿机械切削形状分类、牵引速度、截割速度、截割深度等也影响煤（岩）的产尘量和颗粒大小。297、工作面通风条件对煤尘的产生有什么影响？通风对工作面煤尘的影响主要包括以下几个方面：（1）通风方式。例如，向下通风的产尘量小于向上通风的产尘量;串联通风方式比分区通风方式产尘量要大。（2）风速。风速与矿尘有着密切的关系，通过合适的风速，风流中矿尘浓度最小，并将矿尘排出矿井。风速过小，影响对矿尘的冲淡和排除；风速过大，会将已经沉降的矿尘吹扬起来，增加空气中的矿尘。据研究资料，采煤工作面最佳排尘风速1.2-1.6m/s，掘进工作面最佳排尘风速0.25-0.5m/s。298、矿物粉尘的危害是什么？矿尘严重危害人类健康和矿山安全，主要表现在以下几方面：（1）对人体健康的危害。长期吸入大量矿物粉尘，轻者引起呼吸道炎症，重都导致尘肺病。同时，皮肤沾染矿尘，阻塞毛孔，能引起皮肤病或发炎，矿尘还会刺激眼膜。（2）煤尘爆炸。煤尘在一定条件下可以爆炸，煤尘爆炸是煤矿五大灾害之一。对于瓦斯矿井，发生瓦斯爆炸时，煤尘也可能同时参与爆炸，使爆炸破坏程度加剧。（3）污染作业环境。矿尘增大，这将降低工作场所和道路的能见度，不仅影响劳动效率，还容易导致误码操作、误判断，往往造成作业人员伤亡。（4）对机械设备的危害。矿尘能加速机械磨损，缩短使用寿命，增加设备维修人员工作量。299、如何对矿物粉尘进行分类？矿尘的分类方法很多，目前，我国煤矿对矿尘的分类方法主要有以下几种：（1）按矿物粉尘成分分类煤尘：直径小于1mm煤炭颗粒。岩尘：直径小于5um岩石颗粒。（2）不含矿物粉尘sio2的含量分类。矽尘：不含矿物粉尘sio2含量在10%以上。非矽尘：不含矿物粉尘sio2含量在10%及其以下。（3）根据矿尘的存在状态进行分类浮尘：矿井空气中悬浮的矿物粉尘。积尘：沉积在井巷四周、支架、设备和材料上的矿物粉尘。（4）根据卫生角度分类总粉尘：悬浮于矿井空气中各种粒径的矿尘总和，也称为全尘。它是指在正常呼吸期间可以通过鼻子和嘴巴吸入的矿物粉尘。非呼吸性粉尘：虽然进入体内，但由于鼻、咽、气管支气管、细支气管的拦截、由于滞留效应，仍无法进入肺泡区域的灰尘。呼吸性粉尘：能够呼吸到人体肺泡区的粉尘。它是致尘肺病的粉尘。呼吸性粉尘的空气动力学直径在7.07mm以下，并且空气动力学直径5mm的效率为50%。（5）根据矿物粉尘的爆炸性质进行分类有爆炸性矿尘：本身具有爆炸性，在某些条件下会爆炸的矿物粉尘。无爆炸性矿尘：本身没有爆炸性，在任何条件下都不会爆炸的矿物粉尘。300、什么是矿物粉尘的粒度？颗粒大小与人体健康之间的关系是什么？矿尘的粒度指的是矿尘颗粒的大小，又称粒径。因矿尘的形状不规则，通常，粒径由尘埃颗粒的平均直径或其投影长度表示，其单位为mm（微米）。一般来说，矿尘的粒度越小，对人体健康危害越大，粒度小于5mm可吸入性粉尘可吸入细支气管和肺泡区域，导致尘肺。301、什么是矿物粉尘的分散度？扩散与矿山安全和人类健康之间的关系是什么？矿尘的分散度指的是，物质被破碎的程度，用来表示矿尘粒子大小的组成。一般来说，矿尘扩散是指一定粒径的矿尘量与矿尘总量的百分比。根据矿尘总数量中不同粒级的矿尘所占百分比，矿尘的分散可分为高分散和低分散。高分散度的矿尘中微细尘粒多，所占比例大，而低分散度的矿尘中粗大尘粒多、所占比例大。矿尘的分散度越高，对矿井安全和人体健康危害性越大，而且越难捕获。所以，在制定防尘措施时，必须考虑矿尘的分散度，以达到效果最佳。302、什么是矿物粉尘的浓度？矿尘浓度怎样表示？矿尘浓度是指单位体积矿井空气中的颗粒数或浮尘质量。其表示方法有以下两种：（1）重量法重量法指的是，单位体积矿井空气中的浮尘质量，单位为g/m3或mg/m3。重量法表示的是矿尘的质量浓度。（2）计数方法计数方法指的是，单位体积矿井空气中所含浮尘颗粒数，单位为粒/cm3。计数方法表示的是矿尘的数量浓度。303、什么是矿物粉尘悬浮性？悬浮对人体健康有什么危害？矿尘悬浮性指的是，矿尘不易降落，长时间悬浮在空气中的特性。悬浮在空气中的尘粒的时间和体积、密度、形状和作业环境温度、湿度和风速等因素有关系。据实验资料，直径5um的尘粒可在空气中悬浮3h左右，尘粒直径越小，在空气中沉降速度越慢，这些尘粒对尘肺病的发生起主要作用。304、什么是矿物粉尘吸附性？吸附对人体健康有什么危害?矿尘吸附性指的是，矿尘对周围介质（空气）具有吸附能力的性质，在细颗粒表面形成气膜。矿尘的吸附性不利于矿尘的沉降，同时，作业现场的粉尘表面也会吸收空气中含有的有害有毒气体和放射性物质（如氡），加重了矿尘对人体健康的危害性。305、什么是矿物粉尘湿润性？润湿性和防尘之间有什么关系？湿润性指的是，矿物粉尘颗粒与水分子之间的亲和力。矿尘颗粒与水分子结合后，使矿尘颗粒的体积增大，质量增加，提高颗粒的沉落速度或者不易飞扬起来。煤矿中使用的喷雾洒水是利用矿物粉尘的润湿性原理来沉降空气中的浮尘，防止积聚的粉尘漂浮，以减少矿尘的危害性。306、什么是矿物粉尘荷电性？充电对人体健康有什么危害？荷电性指的是，矿尘粒子在被破碎过程中互相摩擦，表面得到或失去电子而使矿尘带电的性质。悬浮在空气中的矿物粉尘也可以直接吸附空气中的离子并产生电荷。矿尘的电荷对矿尘在空气中的稳定性有一定的影响。同性电荷相斥，增加了尘粒在空气中的运动；异性电荷相吸，可使尘粒在碰撞时凝集而沉降。外国有的采用雾滴带电荷的方法进行喷雾降尘，取得了明显的效果。但是，荷电尘粒易被阻留于人体内，尘粒的荷电量影响细胞的吞噬速度，矿物粉尘的电荷越大，对人体健康的危害越大。307、煤尘爆炸的本质是什么？煤尘爆炸的本质是空气中的氧与煤尘在高温作用下发生的快速化学反应过程。悬浮于空气