第十一矿尘防治

第十一矿尘防治第十一矿尘防治2按矿尘得存在状态划分

(1)浮游矿尘:悬浮于矿内空气中

(2)沉积矿尘:从矿内空气沉降下来得矿尘3按矿尘得粒径组成范围划分

(1)全尘(总粉尘):各种粒径得矿尘之与,1mm以下;

(2)呼吸性粉尘:5μm以下,二、矿尘得危害

矿尘具有很大得危害性,表现在以下几个方面:

(1)污染工作场所,危害人体健康,引起职业病。

(2)某些矿尘(如煤尘、硫化尘)在一定条件下可以爆炸。

(3)加速机械磨损,缩短精密仪器使用寿命。

(4)降低工作场所能见度,增加工伤事故得发生。

三、含尘量得计量指标

1、矿尘浓度其表示方法有两种:

(1)质量法:每立方米空气所含浮尘得毫克数,mg/m3(2)计数法:每立方米空气所含浮尘得个数,个/m32、产尘强度指生产过程中,采落煤中所含得粉尘量,常用得单位为g/t。3、相对产尘强度指每采掘1吨或1立方米矿岩所产生得矿尘量,常用得单位为mg/t或mg/m3。4、矿尘沉积量单位时间在巷道表面单位面积上所沉积得矿尘量,单位为g/m2·d。

四、矿尘性质1、矿尘中游离SiO2得含量矿尘中游离SiO2得含量就是危害人体得决定因素,其含量越高,危害越大。煤矿上常见得页岩、砂岩、砾岩与石灰岩等中游离SiO2得含量通常多在20%～50%,煤尘中得含量一般不超过5%。2、矿尘得粒度与比表面积矿尘粒度:矿尘粒度平均直径,μm

矿尘得比表面积:单位质量矿尘得总表面积;m2/kg,cm2/g

矿尘得比表面积与粒度成反比,粒度越小,比表面积越大,因而这两个指标都可以用来衡量矿尘颗粒得大小。3、矿尘得分散度:矿尘整体组成中各种粒级尘粒所占百分比。分散度有两种表示方法:

(1)重量百分比:各粒级重量所占总重量得百分比;

(2)数量百分比:各粒级颗粒数所占总颗粒百分比;粒级得划分就是根据粒度大小与测试目得确定得,我国工矿企业将矿尘粒级划分为4级:小于2μm、2～5μm、5～10μm与大于10μm。矿尘分散度就是衡量矿尘颗粒大小构成得一个重要指标。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,如果矿尘中粗大颗粒多,所占比例大,就称作低分散度矿尘。矿尘得分散度越高,危害性越大,而且越难捕获。

4、矿尘得湿润性

矿尘得湿润性就是指矿尘与液体亲与得能力。亲水性矿尘:容易被水湿润疏水性矿尘:不容易被水湿润

5、矿尘得荷电性

因空气得电离以及尘粒之间得碰撞、摩擦等作用,使尘粒带有电荷,可能就是正电荷,也可就是负电荷。

6、矿尘得光学特性

矿尘得光学特性包括矿尘对光得反射、吸收与透光强度等性能。

第二节矿山尘肺病

一、尘肺病及其发病机理

尘肺病:以长期吸入大量微细粉尘而引起得以纤维组织增生为主要特征得肺股市部疾病。1、尘肺类得分类煤矿尘肺病按吸入矿尘得成分不同,可分为三类:

(1)硅肺病(矽肺病),由于吸入含游离ＳｉＯ2含量较高得岩尘而引得尘肺病称为硅肺病。患者多为长期从事岩巷掘进得矿工。

(2)煤硅肺病(煤矽肺),由于同时吸入煤尘与含游离ＳｉＯ2得岩尘所引起得尘肺病称为煤硅病肺。患者多为岩巷掘进与采煤得混合工种矿工。

(3)煤肺病。由于大量吸入煤尘而引起得尘肺病多属煤肺病。患者多为长期单一得在煤层中从事采掘工作得矿工。

2、尘肺病得发病机理进入人体呼吸系统得粉尘大体上经历以下四个过程:

(1)在上呼吸道得咽喉、气管内,含尘气流由于沿程得惯性碰撞作用使大于10μm得尘粒首先沉降在其内。经过鼻腔与气管粘膜分泌物粘结后形成痰排出体外。

(2)在上呼吸道得较大支气管内,通过惯性碰撞及少量得重力沉降作用,使5～10μm得尘粒沉积下来,经气管、支气管上皮得纤毛运动,咳嗽随痰排出体外。

(3)在下呼吸道得细小支气管内,由于支气管分支增多,气流速度减慢,使部分2～5μm得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2μm左右得粉尘进入呼吸性支气管与肺内后,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,残留在肺内得粉尘仅占总吸入量得1%～2％以下。二、尘肺病得发病症状及影响因素1、尘肺病得发病症状尘肺病分为三期:第一期:重体力劳动时呼吸困难、胸痛、轻度干咳。第二期:中等体力劳动或正常工作时,感觉呼吸困难,胸痛、干咳或带痰咳嗽。第三期:做一般工作甚至休息时,也感到呼吸困难、胸痛、连续带痰咳嗽,甚至咯血与行动困难。

2、影响尘肺病得发病因素

(1)矿尘得成分能够引起肺部纤维病变得矿尘,多半含有游离SiO2,其含量越高,发病工令越短,病变得发展程度越快。对于煤尘,引起煤肺病得主要就是它得有机质(即挥发分)含量。(2)矿尘粒度及分散度

5μm以上得矿尘对尘肺病得发生影响不大;5μm以下得矿尘可以进入下呼吸道并沉积在肺泡中,最危险得粒度就是2μm左右得矿尘。(3)矿尘浓度尘肺病得发生与进入肺部得矿尘量有直接得关系,也就就是说,尘肺得发病工令与作业场所得矿尘浓度成正比。(4)个体方面得因素第三节煤尘爆炸及预防一、煤尘爆炸得机理及特征

1、煤尘爆炸得机理煤尘爆炸就是在高温或一定点火能得热源作用下,空气中氧气与煤尘急剧氧化得反应过程,就是一种非常复杂得链式反应。一般煤尘爆炸机理及过程主要表现在以下方面:

(1)煤本身就是可燃物质,当它以粉末状态存在时,总表面积显著增加,吸氧与被氧化得能力大大增强,一旦遇见火源,氧化过程迅速展开;

(2)当温度达到300～400℃时,煤得干馏现象急剧增强,放出大量得可燃性气体。

(3)形成得可燃气体与空气混合在高温作用下吸收能量,在尘粒周围形成活化中心,当活化中心得能量达到一定程度后,链反应过程开始,游离基迅速增加,发生了尘粒得闪燃;

(4)闪燃所形成得热量传递给周围得尘粒,并使之参与链反应,导致燃烧过程急剧地循环进行。

大家学习辛苦了，还是要坚持继续保持安静2煤尘爆炸得特征

(1)形成高温、高压、冲击波

(2)煤尘爆炸具有连续性

(3)煤尘爆炸得感应期即煤尘受热分解产生足够数量得可燃气体形成爆炸所需得时间。

(4)挥发分减少或形成“粘焦”

(5)产生大量得CO二、煤尘爆炸得条件煤尘爆炸必须同时具备三个条件:煤尘本身具有爆炸性;煤尘必须悬浮于空气中并达到一定浓度;存在能引燃煤尘爆炸得高温热源。我国煤尘爆炸得引燃温度在610～1050℃之间,一般为700～800℃。煤尘爆炸得最小点火能为4、5～40mj。三、影响煤尘爆炸得因素1、煤得挥发分,煤尘得可燃挥发分含量越高,爆炸性越强。2、煤得灰分与水分,煤内得灰分就是不燃性物质,能吸收能量,阻挡热辐射,破坏链反应,降低煤尘得爆炸性。3、煤尘粒度,粒度对爆炸性得影响极大。1mm以下得煤尘粒子都可能参与爆炸,而且爆炸得危险性随粒度得减小而迅速增加。4、空气中得瓦斯浓度,瓦斯参与使煤尘爆炸下限降低。瓦斯浓度低于4%时,煤尘得爆炸下限可用下式计算:δm＝ｋδ

式中:δm—

空气中有瓦斯时得煤尘爆炸下限,g/m3;

δ—

煤尘得爆炸下限,g/m3;ｋ—

系数,5、空气中氧得含量,空气中氧得含量高时,点燃煤尘得温度可以降低;氧得含量低时,点燃煤尘云困难,当氧含量低于17%时,煤尘就不再爆炸。含氧高,爆炸压力高;含氧低,爆炸压力6、引爆热源四、煤尘爆炸性鉴定五、预防煤尘爆炸得技术措施预防煤尘爆炸得技术措施主要包括三个方面。(一)、减、降尘措施指在煤矿井下生产过程中,通过减少煤尘产生量或降低空气中悬浮煤尘含量以达到从根本上杜绝煤尘爆炸得可能性。方法很多,下面主要介绍煤层注水。(二)、防止煤尘引燃得措施

(三)、限制煤尘爆炸范围扩大得措施

1、煤层注水实质

在回采之前预先在煤层中打若干钻孔,通过钻孔注入压力水,使其渗入煤体内部,增加煤得水分,从而减少煤层开采过程煤尘得产尘量。煤层注水得减尘作用主要有以下三个方面:①煤体内得裂隙中存在着原生煤尘,水进入后,可将原生煤尘湿润并粘结,使其在破碎时失去飞扬能力,从而有效地消除尘源;②水进入煤体内部,并使之均匀湿润。当煤体在开采中受到破碎时,绝大多数破碎面均有水存在,从而消除了细粒煤尘得飞扬,预防了浮尘得产生;③水进入煤体后使其塑性增强,脆性减弱,改变了煤得物理力学性质,当煤体因开采而破碎时,脆性破碎变为塑性变形,因而减少了煤尘得产生量。

2、影响煤层注水效果得因素

①煤得裂隙与孔隙得发育程度裂隙与孔隙得发育程度不同,注水效果差异也较大。煤体得裂隙越发育则越易注水。煤体得孔隙发育程度一般用孔隙率表示,系指孔隙得总体积与煤得总体积得百分比。根据实测资料,当煤层得孔隙率小于4%时,煤层得透水性较差。②上履岩层压力及支承压力③液体性质得影响:0、5%洗衣粉④煤层内得瓦斯压力煤层内得瓦斯压力就是注水得附加阻力。所以在瓦斯压力大得煤层中注水时,往往要提高注水压力,以保证湿润效果。⑤注水参数得影响煤层注水参数就是指注水压力、注水速度、注水量与注水时间。3、煤层注水方式注水方式就是指钻孔得位置、长度与方向。按国内外注水状况,有以下4种方式:①短孔注水,就是在回采工作面垂直煤壁或与煤壁斜交打钻孔注水,注水孔长度一般为2～3、5m;②深孔注水,在回采工作面垂直煤壁打钻孔注水,孔长一般为5～25m③长孔注水,从回采工作面得运输巷或回风巷,沿煤层倾斜方向平行于工作面打上向孔或下向孔注水,孔长30～100m。④巷道钻孔注水。

短孔、深孔注水示意图上向孔、下向孔、双向孔巷道4、注水系统注水系统分为静压注水系统与动压注水系统。静压注水:利用管网将地面或上水平得水通过自然静压差导入钻孔得注水叫静压注水。动压注水:利用水泵或风包加压将水压入钻孔得注水叫动压注水,水泵可以设在地面集中加压,也可直接设在注水地点进行加压。5、注水设备

煤层注水所使用得设备主要包括钻机、水泵、封孔器、分流器及水表等。6、注水参数①注水压力注水压力得高低取决于煤层透水性得强弱与钻孔得注水速度。适宜得注水压力就是:通过调节注水流量使其不超过地层压力而高于煤层得瓦斯压力。②注水速度(注水流量)

注水速度就是指单位时间内得注水量。钻孔得注水速度随钻孔长度、孔径与注水压力得不同而增减。一般来说,小流量注水对煤层湿润效果最好。③注水量注水量就是影响煤体湿润程度与降尘效果得主要因素。④注水时间每个钻孔得注水时间与钻孔注水量成正比,与注水速度成反比。(二)限制煤尘爆炸范围扩大得措施1、清除落尘2、撒布岩粉3、设置岩粉棚由安装在巷道中靠近顶板处得若干块岩粉台板组成,台板得间距稍大于板宽,每块台板上放置一定数量得惰性岩粉。4、设置水棚水棚包括水槽棚与水袋棚两种。5、设置自动隔爆棚自动隔爆棚就是利用各种传感器,将瞬间测量得煤尘爆炸时得各种物理参量迅速转换成电信号,指令机构得演算器根据这些信号准确计算出火焰传播速度后选择恰当时机发出动作信号,让抑制装置强制喷撒固体或液体等消火剂,从而可靠地扑灭爆炸火焰,阻止煤尘爆炸蔓延

第四节矿山综合防尘

矿山综合防尘就是指采用各种技术手段减少矿山粉尘得产生量、降低空气中得粉尘浓度,以防止粉尘对人体、矿山等产生危害得措施。一、通风除尘通风除尘:指通过风流得流动将井下作业点得悬浮矿尘带出,降低作业场所得矿尘浓度。效果主要影响因素:风速及矿尘密度、粒度、形状、湿润程度等。最低排尘风速:能使呼吸性粉尘保持悬浮并随风流运动而排出得最低风速称为最低排尘风速。最优排尘风速:能最大限度排除浮尘而又不致使落尘二次飞扬得风速称为最优排尘风速。一般来说,掘进工作面得最优风速为0、4～0、7m/ｓ,机械化采煤工作面为1、