煤塵及爆炸防治

關于煤塵及爆炸防治第1頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五1、煤礦行業(yè)是典型的高危行業(yè)企業(yè)所謂高危行業(yè)通常是指危險系數(shù)較其他行業(yè)高，事故發(fā)生率較高，容易對人身造成傷害、財產(chǎn)損失較大，對生產(chǎn)造成危害的行業(yè)，短時間難以恢復或無法恢復的行業(yè)。常說的高危行業(yè)有：煤炭生產(chǎn)、非煤礦山開采、建設工程施工、危險品生產(chǎn)與儲存、交通運輸、煙花爆竹生產(chǎn)。2012年2月14日，財政部、安全監(jiān)管總局印發(fā)了《企業(yè)安全生產(chǎn)費用提取和使用管理辦法》，在文件適用范圍中將冶金、機械制造、武器裝備研制生產(chǎn)與試驗（含民用航空及核燃料）納入文件的適用范圍，因此也就是從根本上將高危行業(yè)的數(shù)量從6個提升到9個。第2頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五2、煤礦災害類型瓦斯煤塵火災水災頂板自然災害礦井常見自然災害新增自然災害：高溫、沖擊地壓（巖爆）第3頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五第一節(jié)、礦塵及其性質一、礦塵的產(chǎn)生及分布礦塵是指在礦山生產(chǎn)和建設過程中所產(chǎn)生的各種煤、巖微粒的總稱。在礦山生產(chǎn)過程中，如鉆眼作業(yè)、炸藥爆破、掘進機及采煤機作業(yè)、頂板管理、礦物的裝載及運輸?shù)雀鱾€環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生大量的礦塵。一般來說，在現(xiàn)有防塵技術措施的條件下，各生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的浮游礦塵比例大致為：采煤工作面產(chǎn)塵量占45％～80％；掘進工作面產(chǎn)塵量占20％～38％，錨噴作業(yè)點產(chǎn)塵量占10％～15％；運輸通風巷道產(chǎn)塵量占5％～10％，其他作業(yè)點占2％～5％。第4頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五二、影響礦塵產(chǎn)生量的因素影響礦塵產(chǎn)生量的因素主要有自然因素和生產(chǎn)技術因素：

自然因素（1）地質構造地質構造破壞嚴重的地區(qū)，斷層、褶曲比較發(fā)育，煤巖較為破碎，礦塵的產(chǎn)生量大。（2）煤層賦存條件同樣技術條件下，開采厚煤層比開采薄煤層的產(chǎn)塵量大；開采急傾斜煤層比開采緩傾斜煤層的產(chǎn)塵量多。（3）煤巖的物理性質節(jié)理發(fā)育、結構疏松、水分低、脆性大的煤巖，開采時產(chǎn)塵量較大。第5頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五

生產(chǎn)技術因素

（1）采煤方法不同的采煤方法，產(chǎn)生量也不一樣。如：炮采和機采的產(chǎn)塵量不同；全部冒落法管理頂板與充填法管理頂板產(chǎn)塵量要大。（2）機械化程度機械化程度越高，煤巖破碎程度越嚴重，產(chǎn)塵量就越大（3）開采強度采掘推進速度越快，產(chǎn)塵量越大；（4）開采深度隨著開采深度的增加，地溫增高，煤（巖）體內(nèi)原始水分降低，煤（巖）干燥，開采時產(chǎn)塵量大。（5）通風狀況風速太小，不能將浮塵帶出礦井。風速過大，又將積塵揚起。單從降塵角度考慮，工作面風速以1.2～1.6m/s較好，產(chǎn)塵最少。第6頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五三、礦塵的常用分類方法按礦塵粒徑劃分

(1)粗塵-->40μm,空氣中易沉降；

(2)細塵—10~40μm，肉眼可見，在靜止空氣加速沉降；

(3)微塵—0.25~10μm，光學顯微鏡可見，靜止空氣等速沉降；

(4)超微塵--<0.25μm，電子顯微鏡觀察，擴散動力。按礦塵的存在狀態(tài)劃分

(1)浮游礦塵：懸浮于礦內(nèi)空氣中

(2)沉積礦塵：從礦內(nèi)空氣沉降下來的礦塵按礦塵的粒徑組成范圍劃分

(1)全塵(總粉塵)：各種粒徑的礦塵之和，1mm以下；

(2)呼吸性粉塵：5μm以下，第7頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五第8頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五第9頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五第10頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五第11頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五礦塵具有很大的危害性，表現(xiàn)在以下幾個方面：污染工作場所，危害人體健康，引起職業(yè)病。某些礦塵(如煤塵、硫化塵)在一定條件下可以爆炸。加速機械磨損，縮短精密儀器使用壽命。降低工作場所能見度，增加工傷事故的發(fā)生。此外，煤礦向大氣排放的粉塵對礦區(qū)周圍的生態(tài)環(huán)境也會產(chǎn)生很大影響，對生活環(huán)境、植物生長環(huán)境可能造成嚴重破壞。六、礦塵的危害第12頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五一．煤塵爆炸的機理

煤塵的燃燒和爆炸實際上是煤塵及其釋放的可燃性氣體的燃燒和爆炸，它的氧化反應主要是在氣相內(nèi)進行的。煤塵爆炸與瓦斯爆炸既有相似之處，又有其獨特之處。第二節(jié)、煤塵爆炸及防治技術第13頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五

煤塵的燃燒速度和爆炸壓力比瓦斯的要小，但燃燒帶的長度較長，產(chǎn)生的能量大，表現(xiàn)出顯著的破壞能力。一般來說，爆炸開始于局部，產(chǎn)生的沖擊波較小，但可擾動周圍沉積的煤塵，并使之飛揚，由于熱的傳遞與輻射，進而發(fā)生再次爆炸，這就是所謂的二次爆炸，二次爆炸擴大了最初爆炸的規(guī)模，不斷誘發(fā)附近煤塵爆炸，直至沉積煤塵全部燃燒完畢。這是煤塵爆炸災害的一大特點，在煤礦井下，這種爆炸有時沿巷道傳播數(shù)千米以外。 另外，在煤塵爆炸中，爆炸產(chǎn)生的氣體成分與瓦斯爆炸比較，一氧化碳明顯增多。這是因為單位空間的氧與燃料比，與氣體爆炸相比較，燃料顯得充裕，因而發(fā)生不完全燃燒。所以煤礦在有限的閉塞區(qū)間發(fā)生煤塵爆炸，受害者大多數(shù)是一氧化碳中毒。第14頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五二、煤塵爆炸的特征

(1)形成高溫、高壓、沖擊波（2300～2500℃1.86MPa2340m/s）

(2)煤塵爆炸具有連續(xù)性

(3)煤塵爆炸的感應期40-250ms(4)煤塵被局部焦化，粘接在一起，沉集于支架和巷道壁上形成“粘焦”，“粘焦”是判斷井下發(fā)生爆炸事故時是否有煤塵參與爆炸的重要標志。

(5)產(chǎn)生大量的CO第15頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五三、煤塵爆炸的條件

煤塵自身具有爆炸性

煤塵懸浮在空氣中并達到一定的濃度:下限濃度30一50g/m3，上限濃度1000一2000g/m3。

一般情況下，在井下各生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，很難形成大于下限的懸浮煤塵濃度，但當巷道周圍的沉積煤塵受到?jīng)_擊波的震動，氣流的吹揚或其他原因再次揚起后，就足以達到爆炸濃度。因此，沉積煤塵是最大約隱患。

引燃煤塵爆炸的高溫熱源或能量：610-1050℃，點火能為2.8mJ。煤礦井下的放炮火焰、電氣設備火花、采掘機械的沖擊火花、井下火災及瓦斯爆炸等均可引起煤塵爆炸。

第16頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五四、影響煤塵爆炸的因素1、煤的揮發(fā)分：煤塵的可燃揮發(fā)分含量越高，爆炸性越強。2、煤的灰分和水分：煤內(nèi)的灰分是不燃性物質，能吸收能量，阻擋熱輻射，破壞鏈反應，降低煤塵的爆炸性。3、煤塵粒度：粒度對爆炸性的影響極大。1mm以下的煤塵粒子都可能參與爆炸，而且爆炸的危險性隨粒度的減小而迅速增加。4、空氣中氧的含量：空氣中氧的含量高時，點燃煤塵的溫度可以降低；氧的含量低時，點燃煤塵云困難，當氧含量低于13％～16%時，煤塵就不再爆炸。5、空氣中的瓦斯?jié)舛?，瓦斯參與使煤塵爆炸下限降低。6、引爆熱源第17頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五五、煤塵爆炸事故案例1906年3月10日，法國吉利耶爾煤礦該礦瓦斯煤塵爆炸死亡1099人是歐洲至今發(fā)生的最嚴重的礦難。1907年，美國孟諾加煤礦發(fā)生煤塵爆炸，死亡362人，占入井人數(shù)的97%。1910年，英國黑里頓煤礦發(fā)生煤塵爆炸，死亡346人，其中287人死于CO中毒。1913年10月14日，英國威爾士的Senghenydd煤礦發(fā)生瓦斯煤粉爆炸，導致439名人員死亡。這是英國歷史上最要命的一次嚴重礦難。

1942年，日本侵占東北時期，本溪煤礦電火花點燃局部聚存瓦斯而引起煤塵爆炸，發(fā)生了世界史上最大的一次煤礦事故，死亡1549人，傷殘246人，死亡者中多為CO中毒。1963年，日本三池煤礦發(fā)生煤塵爆炸，死亡458人，傷832人，死亡者多為CO中毒。第18頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五我國建國以來煤礦百人以上事故第19頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五第20頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五第21頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五2022/11/122第22頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五①

短孔注水②

深孔注水③

長孔注水鉆孔節(jié)理

偽傾斜孔八字形與傾斜聯(lián)合鉆孔④

巷道鉆孔注水ABABC第23頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五第24頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五第25頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五2022/11/126

撒布巖粉法 撒布巖粉法是指定期向巷道周邊撒布惰性巖粉，將沉積煤塵覆蓋住。風速較低時，巖粉層的粘滯性阻礙沉積煤塵重新飛揚。當瓦斯爆炸或空氣震蕩等異常情況出現(xiàn)時，空氣流把巖粉和沉積煤塵同時揚起，形成巖粉—煤塵混合塵云．若有爆炸火焰?zhèn)魅牖旌蠅m云區(qū)，巖粉起到吸收爆焰熱量，遮擋輻射熱的作用，使系統(tǒng)冷卻，阻止煤塵著火爆炸。第26頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五第27頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五第28頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五2022/11/129被動式隔爆裝置1、被動式隔爆技術原理 被動式隔爆技術指依賴瓦斯煤塵爆炸沖擊波的動力使隔爆裝置動作，并拋撒消焰劑形成抑制帶，撲滅滯后于沖擊波傳播的爆炸火焰，以阻止爆炸傳播的技術。 比如：由若干個隔爆水槽（或水袋）組裝成隔爆棚區(qū)。當瓦斯煤塵爆炸時，沖擊波擊碎水槽（或使水袋脫鉤），水被揚起形成水霧抑制帶，能夠撲滅爆炸火焰。第29頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五30第30頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五31第31頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五2022/11/132巖粉棚技術參數(shù)第32頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五2022/11/133對巖粉的要求第33頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五2022/11/134水槽棚規(guī)格及置放方法第34頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五2022/11/135對于水棚設置要求第35頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五2022/11/136第36頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五第37頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五第38頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五第39頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五第40頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五第41頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五第42頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五第43頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五第44頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五ZGB—Y型自動隔爆裝置巷道內(nèi)安裝

第45頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五第46頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五第47頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五第三節(jié)、塵肺病及其防治第48頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五第49頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五二、塵肺病的發(fā)病癥狀及影響因素1、塵肺病的發(fā)病癥狀塵肺病分為三期：

第一期：重體力勞動時呼吸困難、胸痛、輕度干咳。

第二期：中等體力勞動或正常工作時，感覺呼吸困難，胸痛、干咳或帶痰咳嗽。

第三期：做一般工作甚至休息時，也感到呼吸困難、胸痛、連續(xù)帶痰咳嗽，甚至咯血和行動困難。第50頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五第51頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五第52頁，共70頁，2022年，5月20日，7點27分，星期五《規(guī)程》規(guī)定煤礦企業(yè)必須按國家規(guī)定對生產(chǎn)性粉塵進行監(jiān)測，并遵守下列規(guī)定：（一）總粉塵：1．作業(yè)場所的粉塵濃度，井下每月測定2次，地面及露天煤礦每月測定1次；2．粉塵分散度，每6個月測定1次。（二）呼吸性粉塵：1．工班個體呼吸性粉塵監(jiān)測，采、掘（剝）工作面每3個月測定1次，其他工作面或作業(yè)場所每6個月測定1次。每個采樣工種分2個班次連續(xù)采樣，1個班次內(nèi)至少采集2個有效樣品，先后采集的有效樣品不得少于4個；2．定點呼吸性粉塵監(jiān)測每月測定1次。（三）粉塵中游離SiO2含量，每6個月測定1次，在變更工作面時也必須測定1次；各接塵作業(yè)場所每次測定的有效樣品數(shù)不得少于3個。（四）開采深度大于200m的露天煤礦，在氣壓較低的季節(jié)應適當增加測定次數(shù)。第5