煤矿粉尘危害与防治

煤矿粉尘危害与防治----8d70b5ed-7161-11ec-b65f-7cb59b590d7d1煤矿生产中粉的产生与分类1.1煤矿粉尘的产生在煤矿生产和建设过程中所产生的各种岩矿微粒统称为煤矿粉尘，主要是岩尘和煤尘，它是在矿井生产如钻眼、爆破、切割、装载和提升过程中，因煤岩被破碎而产生的。不同的矿井由于煤、岩地质条件和掘方法、作业方式、通风状况和机械化程度的不同，粉尘的生成量有很大的同一矿井里，产尘的多少也因地因时发生着不同的变化。一般来说，在现有的条件下，各生产环节产生的浮游粉尘比例大致为：采煤工作面产尘量占45%—%；掘进工作面产尘量占20%—38%；锚喷作业点产尘量占5%%；其他作业点占2%%，各作业点随机械化程度的提高，矿尘的生成量也将增大。1.2煤矿粉尘的分类粉尘按其成分可分为岩尘等多种无机粉尘外多种不同的分类方法。1.2.1按矿物粉尘粒度分类（1）粗尘。粉尘粒径大于4μm，相当于一般筛小颗粒，在空气中极易沉降。（2）细粉尘。颗小为1μm-40μm肉眼可见，它会加速在静止空沉降。（3）微尘。粒径为0.25μm0μ，用光学显微镜可，在静止空气中作等速沉降。（4）超细粉尘。粉末直径为0.25m。只有用电微镜才能观察空气中的扩散运动。1.2.2按矿尘存在状态划分（1）浮尘。矿井中悬浮的粉尘简称。（2）沉积粉尘。从矿内空气中沉降下来的粉尘，简称落尘。浮尘和降尘可以的环境中相互转气中浮尘的飞行时间与尘粒的大小、重量和形式，以及空气湿度和风速等大气参数有关。1.2.3按矿尘粒径组成范围划分（1）总粉尘（总）。各种矿物粉尘的总对于煤尘而言，通常指粒于1μM的粉尘。(2)呼吸性粉尘。主要指粒径在5μm以下的微细尘粒，它能通过人体上呼吸道进入肺区，导致肺病，对人体危害甚大。2灰尘的危害煤矿粉尘按其质主要分为的危害和粉尘爆炸性危害两类。2.1粉尘对人体危害如果人体肺部长大量的粉尘，就尘肺病。煤矿生产中，尘肺病因吸入粉尘成分不同，可造成三种主要病症。吸入游离的二氧化硅（sio2）较高的粉尘引的尘肺病是矽肺病，患者多集中于长期从事掘；吸入煤尘和含游离二氧化硅的岩尘所引起的尘肺病称为煤矽肺病，患者多为掘进和采煤混合工种的工人；第三类是长期吸入煤尘所引起的尘肺病，医学称煤肺病，事采煤工作的工人。三种主要职业病的患因，都是人体肺部长期吸入大量的一种严重的矿工职业病，工人一旦患病，当今的医学水平还很难彻底治愈。，往往被人们所忽视，特别是患病的主体对象，从事采掘一线的工人大多数令不止的现象十分突出，个人的防护意识差，对防尘设施和个人防尘劳动保用的现象随处可见，总以为是个人的身体和本人的事，如：掘进线打干眼、采煤线落煤防各转载点喷洒水装置、个人的防护用品极少正常坚持使用，日复一问题了才知道其利害关系。实际上尘肺病引起矿工致残和死亡的人数，在国内外都十分惊人，据相关部门统计，建国以来，我国矿山企业累计已发生尘肺病近七十余万突破二十余万，居各类职业病之首，国营煤矿每年尘肺病死亡人数已大大超过工伤死亡人数，目前每年新增尘肺病上万例，而且呈上升趋势，每年造成的直接经济损失山职业病安全问题已成为我国一大社会公害，严重制约着我国采矿工业的健事故和职业病已造成家庭、社会的问题，也直接影响到社会的安定。我国煤矿工人的化很大，长期从工种的工人很少。因此，根据卫生和科研部门的统计，煤矽肺在煤矿尘肺中所占的比例很大。约占尘肺总数的70%-80%；矽肺约占20%-30%；煤肺约占5%-10%。医务人员认为以下2μm的粉尘是导致疾病的主要原因。许多学者研究了肺部的空气动力学，并了不同粒径粉尘在人体呼吸系统中的滞留模式。大于10μM的粉尘颗粒大部分被堵塞在鼻腔和喉咙中，并随鼻涕和痰排出体外；2-10μM的粉尘颗粒大部分停留在上呼吸道，通过呼吸道粘膜分泌粘膜上纤毛的运动被送到喉咙排泄；小于2μM的粉尘通过呼吸气流进入肺部，通过肺泡的清除作用进行处理并排出体外。通过以上三种清人体的粉尘颗粒约97%-98%排出体外，留在肺部的粉尘仅占吸尘的2%-3%。虽然人体具有良好的和清除功能，但长期吸入高浓度粉尘仍会引起尘肺。特别是中的硅尘颗粒可形成硅胶毒液，可杀死肺泡并留在组织中形成纤维损伤。开后肺泡逐渐减少，变得粗糙。然后在粗网状物之间有结节，许多结节逐渐融合成团块，形成尘肺癌变。尘肺病按病情发分为三期：第一阶段：体力劳动吸困难、胸痛和轻度干。第二期：中等动或平常工作时感觉呼吸困难，、干咳或带痰咳嗽。第三阶段：做一作，休息时甚至呼吸困难、胸痛、持续咳痰、活动困难等症状。影响尘肺病发生发展的素包含：①矿尘成分中游离二氧化硅的含量越高越易致病。②矿尘的粒度。尘越易致病，小于5μm的尘粒越多，对人体的危害性越大。③矿尘的浓度。空气中含有的矿尘人吸入的矿尘量就越多，越易得病。④接触矿尘的作业时间。从事井下作业的工龄越长，吸入的粉尘量越多，就越易患尘肺病。根据我国煤矿的统计，发病工龄一般在10年左右，短的也有3—5年发病者；一般在2030年接触龄之间。⑤矿工的健康状况，生活习惯以及个人卫生条件。体质较弱，个人卫生较差又有吸烟等不良生活习惯的矿工更易患尘肺病。尘肺发病率有很多。除了上述直接原因还有以下几个方面的主要原：（1）“安全第一，预防为主”的方针在相当多的地方和矿山企业未得到落实，重视度不高，不能正确处理好安全与生产，安全与效益的关系。（2）一些矿山企业质较差，尤其是采掘一线员工。就业制度的改革，其中90%是轮换工人和谈判工人，流动性高，难。他们纪律不严，走在第大多数违规行为造成的伤害都是由这些人造成的大多数员工放下锄头，戴上矿灯挖煤。他们非常武断，缺乏必生产技术知识。（3）安全装备水平低，欠帐多，缺少应有的抗灾矿山安全设备的资金紧张，虽然产量上去了，安全设备却没跟上。（4）国家、集体和齐乱采乱挖，不仅资源受到严重，而且职业病危害急剧增加，尤其是乡镇煤矿，大多没有完善的防尘安全设施和管理条件。2.2煤尘爆炸的危害煤尘爆炸产生高压和大量有毒有，破坏矿井和巷道，破坏设备，造成人员伤亡，甚至导致整个矿井的破坏，严重威胁生产安全和人员生命安全。2.2.1煤尘爆炸的原因煤尘爆炸是空气气与煤尘发生快的过程。第一步是浮尘在热源作用下快速干馏或气化，释放可燃气体；第二步是可的混合燃烧；第三步是释放煤尘燃烧产生的热量。这种热量以分子传导和火传递到附近悬浮或吹散的地面煤尘。这些煤尘被加热分解，然后燃烧。这一。氧化反应越来越快，温度越来越高。当达到一定程度时，可发展为煤爆炸。2.2.2煤尘爆炸的条件煤尘爆炸必须同三个条件：煤尘有爆炸性；煤尘必须悬浮在空气中并达到一定浓度；有一个热源可以点燃爆炸。缺中的任何一种都不会导致煤尘爆炸。（1）煤尘的浓度煤尘浓度只能在限内爆炸，但在限内，爆炸强度与煤尘浓度不同。从煤尘爆炸下限（43mg/m3）开始，随着煤尘浓度的增加，煤尘爆炸强度增大，直至浓度到300-400mg/m3，爆炸威力最强浓度继续增加，爆炸威逐渐减弱。当煤尘浓度超过1500-2000mg/m3时，不会再次发生爆炸。（2）煤尘的粒度粒度为0.75-1.0μM以下的煤尘可参与爆炸。但煤尘爆炸的主体是75μm以下的煤尘含量越高，其爆炸性越强。当达到70%-80，爆炸力最强。但颗粒太小，小于10μM，爆炸性降低。这是因为太细的粉尘颗粒在空气中很快氧化成灰，太小的煤尘会分解成许多化学同的小颗粒，从而降低爆炸性。（3）空气中的瓦斯与氧气气体本身是爆炸当混合到含有煤气中时，会增加煤尘的挥发分含量和气体浓度。空气中的氧气浓度对煤尘爆炸也有氧气浓度较高时，可以降低煤粉的着火温度；相反，它应该更高。然而，如果空气中的氧于17%，煤尘将会再次爆炸。（4）引燃源和引爆环境煤尘爆炸的热源必须达到煤尘的最低点火温度和容量。点火源的温度越高。能量越大，煤尘越容易点燃，初始爆炸强度越大。此外条件，如空间的形状和体积，空间长度和截面的变化，以及空间中是否存在障碍物，对煤尘爆炸的强度和发展有很大影响。3综合防尘的措施预防尘肺和煤尘爆炸的关键是降低工作场所的粉尘浓度，使其达到规定的标准。因此，采取综合防尘措施，主要依据“皮、水、密、风、防护、育、检查”八字治理方案。其中，技术创新是根本，风、水、保护和管理是关键。所谓“革”就是术革新的方式从尘迎头上根本性解决粉尘的生成过程，近年来职业病防治工作在煤矿行业中逐渐重艺流程、采掘作业环境、个人防护设备设施都加大资金投入，并逐步改造和备设施，随着机械化的进一步提高，工人直接接触粉尘的机率慢慢减少，粉尘防治工作取得了较大的突破和提高。所谓“风”和“水”，是指以主，“风”为辅，采取洒水、通风、除尘、净化气流等多种措施降尘除尘的防尘控制方法。有以下几点：3.1湿式凿岩是指在岩石巷道开挖过程中，压力水通过凿岩机送至孔底，湿润和冲洗炮孔内的粉尘，使其在炮孔内变成泥浆，并排出炮孔。通过部分灰尘可以控制在炮孔内。湿钻后，粉尘浓度可由干钻时的500-1400mg/m3至4-10mg/m3，降尘率可达90%-98%。因此，湿式凿岩是凿岩中常用的一种有效防尘措施。只有在严重缺水和岩石遇水膨胀的地方不能使用湿钻时，才能使用干钻，也可以使收集粉尘。3.2通风排尘和净化风流通风稀释排尘是降低地下矿尘浓度的重要措施之一。因此，有必要加强开挖通风管理，减少漏风，提高风道出口风量，合理控制风低时，粗粒矿物粉尘会从空气中分离并下沉，不会排出。根据实验观测，当巷道内风速达到0.15m/s时，M以下的矿尘可悬浮并与空气均匀混合，随气流排出。本规挖最小风速不小于0.15m/s，完全满足最小除尘风速要求。通过增加排尘风速，粒径稍大的粉尘颗粒也可以悬浮排放。同时，稀释效果增强，矿尘浓度也降低。当风下的灰尘将被提起，气流中的灰尘浓度将增加。因此，本规定工作面最大允许风速为4ms。在产尘量高尘比重大，温度比较高业地点，可适度增大排尘。通风除尘是掘进产生矿尘排放的速，但应减少其污染范围。因此，在高粉尘浓度气流通过的巷道内设置水幕净化气布置应遵循水幕充满道路路段，并尽可能靠近粉尘源的原则，以减少含尘空。另一种方法是在产生粉尘的道路上加一道水幕，水幕之间的距离应为每20米。该设备保持一端（挖掘头），安装三组，效果最好。根据现场试验结果，降尘率为98.6%。3.3放炮喷雾爆破是产生矿尘环节之一，它会再次飞扬，污染空气。拍摄时可以洒水除尘，效果良好。喷雾洒水是将压过喷雾器在旋转作用下，使水流雾化成细散的水滴喷射到空气中。它的作用有：①在雾体作用范围内高速流动的水滴与浮尘碰撞接触后，尘粒被湿润，在重力作用下下沉；②高速流动的雾体产生负压将其周围的含尘空气吸引到雾体内湿润下沉；③将已沉落的尘粒湿润粘结，使之不易飞扬；④增加煤的水分，降低煤尘爆炸性；⑤阻止爆炸火焰的传播。3.4岩石装载、洒水、道路侧面冲洗和转移点尘装岩洒水是在出出渣过程中人工一种方式，冲洗岩帮是防止巷道壁上的积尘遇风后和巷道冲击波作用下再次飞扬形成多次危害的一种措施。这两种措施的实施因为都需人工操作，根据笔者多次现场跟踪落生产紧张时大多没有正常坚持，这是粉尘治理的一个缺口，建议各级领导和部门加强对这一项工作的监督管理力度。每个转运点的也是粉尘泛滥的另一个来源。《安全条例》第150条明确规定：“煤矿必须建立完善的防尘供水系统。防尘供水系统管道的工作面。主输巷道、矿区回风巷道、各输送机的转运头和卸煤口必须配备洒水装置。”.3.5个体防护上述防尘措施实施后，空气中部分细粉尘。因此，加强个体防尘也是综合防尘的一个重要方面。个体防尘的主要防尘口罩，现目应用的有简易口罩和专用防尘口罩。根据各工作作业环境的差异选择不同的防尘口确使用，特别是采掘司机和锚喷工种的工人不能忽视个体防护的作用。3.6防止煤尘爆炸的措施预防煤尘爆炸和炸范围扩大的措减尘与降尘、防止煤尘引燃、抑爆与隔爆