煤矿粉尘危害职工健康安全因素分析

煤矿粉尘危害职工健康安全因素分析

煤矿尘肺病变的概念矿渣（矿渣）是指煤渣、岩砂和其他有毒有害粉尘的总称。矿尘是煤矿五大灾害之一,它的危害是多方面的,主要是尘肺病危害和煤尘爆炸。目前,随着煤矿采掘机械化水平的不断提高,煤尘产量急剧加大,所带来的危害也越发严重。煤矿尘肺病(简称尘肺),是指煤矿工人长期吸入作业环境空气中大量悬浮粉尘(主要是指直径小于7.07微米的呼吸性粉尘)而引起的肺部纤维性病变的总称。尘肺病是危害我国工人健康的最严重的职业病之一。目前权威机构报告国内尘肺病累积病例及可疑尘肺(0+)病例近百万,尤以煤炭系统为重,每年尘肺病给国家造成的直接经济损失达100多亿元,间接经济损失达400多亿元,同时在国内外还造成不良的政治影响。面对众多的现有尘肺病患者,企业特别是历史包袱较重的煤炭行业,在面临企业下放、结构调整的困难情况下,难以对大量患者进行及时有效的治疗,而社会上更是散布着许多已与用人单位脱离的尘肺病患者,成为急需救助的弱势群体,这些都已演变为越来越严重的社会问题。1农民工病房据报道,2009年共报告尘肺病新病例14495例,其中煤工尘肺和矽肺占91.89%,据初步测算,目前煤炭行业每年尘肺病死亡病例已超过生产安全事故死亡人数的2倍。此外,国有煤矿农民工尘肺病发病状况调查表明,接受健康检查的农民工患病率高达4.74%,最短患病工龄只有1.5年,平均6.69年,与正式职工发病最短工龄25年、发病率0.89%的数字相比,农民工职业病具有发病工龄短、患病率高的特点,其职业病以尘肺病为主。有专家指出,我国煤工尘肺的病例数只是来自国有大型煤矿的数字,而地方煤矿和乡镇煤矿的病例要远远高于国有大型煤矿。目前尘肺病的防治主要存在五个问题:一是企业在职业病防治方面的主体责任落实不到位,对尘肺病认识不到位;二是地方政府对职业病监管不到位;三是对尘肺病监督执法力度薄弱;四是职业病防治机构力量薄弱;五是劳动用工管理和社会保障尚不完善。尘肺病危害的控制,《职业病防治法》规定必须坚持“预防为主,防治结合“的方针。尘肺病的预防,依靠企业从源头上治理,是根本之举。2灰尘的产生和危害2.1矿尘的组成及分类矿尘是指矿井在凿岩、爆破、装运和破碎过程中产生的飞逸到大气的煤、岩微粒的总称,通常以浮游矿尘和沉积矿尘的形式存在。统计,采掘作业产生的矿尘量占80%,装运过程产生的矿尘量占20%。矿尘除按其成分分为岩尘、煤尘、烟尘、水泥尘等多种有机、无机粉尘;按矿尘粒径分为粗尘、细尘、微尘和超微尘;按矿尘的存在状态分为浮游矿尘和沉积矿尘;按矿尘的粒径组成范围分为全尘(又称总粉尘)和呼吸性粉尘(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,是导致尘肺病的病因)。2.2矿尘对瓦斯的影响矿尘具有很大的危害性,表现在以下几个方面:(1)危害人体健康。工人长期吸入矿尘后,轻者会患呼吸道炎症、皮肤病,重者会患尘肺病,而尘肺病引发的矿工致残和死亡人数在国内外都十分惊人。(2)某些矿尘(煤尘、硫化尘等)在一定条件下会发生爆炸。井下空气中的煤尘达到一定的浓度时,有一定的温度和火源时就可能引发煤尘爆炸,对于瓦斯矿井,煤尘则有可能参与瓦斯同时爆炸。(3)加速机械磨损。随着矿山机械化、电气化、自动化程度的提高,矿尘对机械设备性能及其使用寿命的影响将会越来越突出,加速机械的磨损,应引起高度的重视。(4)降低工作场所能见度,增加工伤事故的发生。在某些综采面和综掘面干割煤时,工作面煤尘浓度高达4000~8000mg/m3,导致工作面能见度极低,往往会导致误操作,造成人员的意外伤亡。(5)缩短了精密仪器的使用寿命,影响测量结果的准确性。3降低粉碎危害矿山综合防尘是指采用各种技术手段减少矿山粉尘的产生量、降低空气中的粉尘浓度,以防止粉尘对人体、矿山等产生危害的措施。大体上将综合防尘技术措施分为通风除尘、湿式作业、密闭抽尘净化、净化风流、个体防护及一些特殊的除、降尘措施。3.1采面最高采精风速矿井通风能降低井下煤尘的浓度,风速对降尘效果有明显的影响。一般而言,掘进面的最优排尘风速为0.4~0.7m/s,综采面的最优排尘风速为1.5~2.5m/s,符合《煤矿安全规程》关于采掘工作面最高允许风速为4m/s的规定。同时也可采用专用的通风除尘系统,常见的有长压短抽通风除尘系统、长抽通风除尘系统和长抽短压通风除尘系统。这几种通风除尘技术降低工作面及巷道内粉尘浓度的效果主要取决于两个因素:一是通风除尘系统吸尘(收集含尘风流)的有效性;二是除尘器的除尘效率。3.2湿式尘水非织造技术湿式作业是利用水或其它液体,使之与尘粒相接触而捕集粉尘的方法,它是矿井综合防尘的主要技术措施之一,具有所需设备简单、使用方便、费用较低、除尘效果较好等优点。缺点是增加了工作场所的湿度,恶化了作业环境,能影响煤矿产品的质量,除缺水和严寒地区外,一般煤矿应用较为广泛,我国煤矿较成熟的经验是采取以湿式凿岩为主,配合喷雾洒水、水封爆破和水炮泥以及煤层注水等湿式防尘技术措施。(1)喷雾降尘。喷雾降尘是将压力水通过喷雾器,在旋转或冲击的作用下,使水流雾化成细微的水滴喷射与空气中,根据喷雾地点不同,可分为掘进机喷雾洒水、采煤机喷雾洒水、综放工作面喷雾洒水、转载点喷雾、回风巷喷雾及其他地点喷雾。(2)水封爆破。水封爆破是将炮眼的炸药先用一小段炮泥填好,然后再给炮眼口填一小段炮泥,填好两端炮泥之间的空间,插入细注水管注水,注满后抽出注水管,并将炮泥上的小孔堵塞,这样就可以减少爆破时的产尘量。(3)水炮泥。水炮泥是将装水的塑料袋代替一部分炮泥,填于炮眼内,爆破时水袋破裂,水在高温高压下汽化,与尘粒凝结,达到降尘的目的。(4)煤层注水。煤层注水就是回采前预先注水湿润煤体,从源头处减少和抑制尘源的产生,这种措施一般可降低矿尘浓度60%~90%,是减少粉尘产生量的最积极、最有效方法之一。在注水时添加湿润剂等,可进一步提高降尘效果。3.3密闭净化系统密闭的目的是把局部尘源所产生的矿尘限制在密闭空间之内,防止其飞扬扩散,污染作业环境,同时为抽尘净化创造条件。密闭净化系统由密闭罩、排尘风筒、除尘器和扇风机等组成。密闭抽尘系统一般由密闭(吸尘)罩、风筒、除尘器及风机等部分组成,风筒与扇风机的选择参看通风部分,应根据具体条件设计。矿井有许多产尘量大且比较集中的尘源,为保证作业环境的矿尘浓度达到卫生要求和不污染其它工作地点,采取抽尘净化系统,就地消除矿尘,是一种经济而有效的方法。3.4喷雾器的布置净化风流是使井巷中含尘的空气通过一定的设施或设备,将矿尘捕获的技术措施。目前使用较多的是水幕净化风流和湿式除尘装置。(1)水幕净化风流。水幕是在敷设于巷道顶部或两帮的水管上间隔地安上数个喷雾器喷雾形成的,喷雾器的布置应以水幕布满巷道断面尽可能靠近尘源为原则。净化水幕应安设在支护完好、壁面平整、无断裂破碎的巷道段内。水幕的控制方式可根据巷道条件,选用光电式、触控式或各种机械传动的控制方式。选用的原则是既经济合理又安全可靠。(2)湿式除尘装置。所谓除尘装置(或除尘器)是指把气流或空气中含有固体粒子分离并捕集起来的装置,又称集尘器或捕尘器。根据是否利用水或其它液体,除尘装置可分为干式和湿式两大类。目前常用的除尘器有SCF系列除尘风机、KgC系列掘进机除尘器、TC系列掘进机除尘器、mAD系列风流净化器及奥地利Am-50型掘进机除尘设备,德国SRM-330掘进除尘设备等。3.5对粉碎的补救措施个体防护是指通过佩戴各种防护面具以减少吸入人体粉尘的一项补救措施。个体防护的用具主要有3M防尘口罩、防尘风罩、防尘帽、防尘呼吸器等,其目的是使佩戴者能呼吸净化后的清洁空气而不影响正常工作。3.6露天矿山除尘主要工艺措施露天矿山防尘的主要措施是采用湿式作业和洒水降尘。(1)穿孔作业防尘。穿孔作业主要采取湿式作业。大型凿岩机还可采用捕尘装置除尘,对铲装矿岩产生的粉尘,可采取降水防尘的方式除尘。(2)破碎机除尘。破碎机可采取密闭—通风—除尘的方法进行除尘。由于流程简单,机械化程度高,可采用远距离控制,从而进一步减少和杜绝作业人员接触粉尘的机会。(3)运输除尘。露天矿山运输过程中车辆扬尘是露天矿场的主要尘源。运输防尘的主要措施有如下几个方面:装车前向矿岩洒水,在卸矿处设喷雾装置降尘;加强道路维护,减少车辆运输过程中撒矿;矿区主要运输道路采用沥青或混凝土路面;采用机械化洒水车向路面经常洒水,或向水中添湿润剂以提高防尘效果。还可用洒水车喷洒抑尘剂降尘,抑尘剂的主要成分为吸溯剂和高分子黏结剂,既可吸溯形成防尘层,还可改善路面质量。3.7提高呼吸性除尘器的生物处理技术。在煤(1)泡沫除尘。泡沫除尘是利用压缩空气在混合器内使水和表面活性剂强行混合后,通过发泡装置的金属网而形成的细小泡沫,再经过导管喷洒到尘源或空气中去,形成泡沫体或泡沫雾。它有利于提高水雾的降尘效果,尤其对提高呼吸性粉尘的降尘率有利,而且耗水量少得多。(2)生物试剂除尘。通过钻孔向煤体内注入生物试剂,与煤发生一系列反应,改变煤的某些结构和性质,从而大大减少开采时煤尘的产生。(3)磁化水除尘。水经磁化处理后,其表面张力、吸附能力、溶解能力及渗透能力增加,使水的结构和性质暂时发生显著的变化,使水的粘度降低、晶构变小、水珠也变小,有利于提高水的雾化程度,增加水与煤尘的接触机会,提高降尘效率。磁化水的平均降尘率一般较清水提高1.91倍。(4)超声波除尘。矿井中悬浮的煤尘在超声波的作用下,增加碰撞次数,从而使煤尘迅速凝聚,增大了降尘速度。该方法尚处于试验阶段。4现代防雨技术在生产中的应用4.1采煤机回风巷的自动喷雾降尘技术(1)为了有效地净化大巷风流,从进风流中把关,保证风流质量,采用红外线自动喷雾装置,实现主要进风大巷净化水幕自动化。当有人通过时,自动喷雾装置的红外传感器捕捉到人员信号,水幕自动停下,经过一段间隔时间,人员通过后,水幕再自动开启。这样既淋不到行人身上,又减少了水幕的关闭时间。(2)综采面的降尘措施主要是提前煤层注水、架间喷雾、采煤机内外高压喷雾、负压降尘装置、回风平巷降尘水幕等。在回风平巷的净化水幕设置了和采煤机闭锁联动的自动喷雾装置,杜绝了净化水幕的人为开停,实现了采煤工作面回风平巷净化水幕自动化。(3)综掘面主要采用内外高压喷雾降尘、长压短抽通风除尘系统、控尘系统、净化水幕。在综采机回风巷的净化水幕设置了和综采机闭锁联动的自动喷雾装置,杜绝了净化水幕的人为开停,实现了综掘面回风巷净化水幕自动化。(4)皮带转载点利用闭锁联动的自动喷雾装置,杜绝了净化水幕的人为开停。(5)在炮掘迎头,使用声控爆破自动喷雾装置,安装在迎头30m范围内,爆破冲击波冲击装置,炮烟还未到达自动喷雾装置位置时,装置自动喷雾,并持续10~15min,有效地把爆破产生的粉尘进行净化。4.2强化综掘工作面矿尘治理(1)建立防尘管理机构。每个矿井都应建立防尘管理机构,要配备专职的防尘技术人员。负责制订矿井防尘规划、落实上级的有关规定和指令、召开防尘工作例会、制订防尘工作管理制度、进行防尘工作检查和监督,进行防尘安全培训。(2)加强源头治理。重点加强综掘工作面矿尘治理,继续实施好综掘工作面短壁注水,安装并使用好综掘机除尘装置,定期冲刷巷道煤尘。同时研究、探索综掘工作面新的矿尘治理方法、措施,彻底根治综掘工作面矿尘。(3)加大防尘宣传。强化防尘理念渗透,要抓住一切有利时机,充分利用各种宣传形式,广泛宣传矿井综合防尘的重要性,使全矿每一个员工都自觉爱护和使用防尘设施,保证使用效果。(4)发挥监管作用。矿各监管部门要与通防科队积极配合,全面加大对现场综合防尘工作的监督考核力度,要实行问