礦塵防治(完稿)課件1

礦塵防治(完稿)(1)2022/12/16礦塵防治(完稿)(1)礦塵防治(完稿)(1)2022/12/14礦塵防治(完稿)(1主要內(nèi)容：1、礦塵及其性質(zhì)2、塵肺病3、煤塵爆炸及預(yù)防4、綜合防塵礦山防塵礦塵防治(完稿)(1)主要內(nèi)容：礦山防塵礦塵防治(完稿)(1)2第一節(jié)礦塵及其性質(zhì)一、礦塵的產(chǎn)生及分類(lèi)

礦塵是指在礦山生產(chǎn)和建設(shè)過(guò)程中所產(chǎn)生的各種煤、巖微粒的總稱(chēng)。

在礦山生產(chǎn)過(guò)程中，如鉆眼作業(yè)、炸藥爆破、掘進(jìn)機(jī)及采煤機(jī)作業(yè)、頂板管理、礦物的裝載及運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生大量的礦塵。在同一礦井里，產(chǎn)塵的多少也因地因時(shí)發(fā)生著變化。一般來(lái)說(shuō)，在現(xiàn)有防塵技術(shù)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(jìn)工作面產(chǎn)塵量占20％～38％，錨噴作業(yè)點(diǎn)產(chǎn)塵量占10％～15％；運(yùn)輸通風(fēng)巷道產(chǎn)塵量占5％～10％，其他作業(yè)點(diǎn)占2％～5％。各作業(yè)點(diǎn)隨機(jī)械化程度的提高，礦塵的生成量也將增大，因此防塵工作也就更加重要。礦塵防治(完稿)(1)第一節(jié)礦塵及其性質(zhì)礦塵防治(完稿)(1)3幾種常用的分類(lèi)方法：1、按礦塵粒徑劃分(1)粗塵-->40μm,空氣中易沉降；(2)細(xì)塵—10~40μm，肉眼可見(jiàn)，在靜止空氣加速沉降；(3)微塵—0.25~10μm，光學(xué)顯微鏡可見(jiàn)，在靜止空氣等速沉降；(4)超微塵--<0.25μm，電子顯微鏡觀察，擴(kuò)散動(dòng)力。礦塵防治(完稿)(1)幾種常用的分類(lèi)方法：1、按礦塵粒徑劃分礦塵防治(完稿)(142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(lái)的礦塵3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，二、礦塵的危害礦塵具有很大的危害性，表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)污染工作場(chǎng)所，危害人體健康，引起職業(yè)病。(2)某些礦塵(如煤塵、硫化塵)在一定條件下可以爆炸。(3)加速機(jī)械磨損，縮短精密儀器使用壽命。(4)降低工作場(chǎng)所能見(jiàn)度，增加工傷事故的發(fā)生。此外，煤礦向大氣排放的粉塵對(duì)礦區(qū)周?chē)纳鷳B(tài)環(huán)境也會(huì)產(chǎn)生很大影響，對(duì)生活環(huán)境、植物生長(zhǎng)環(huán)境可能造成嚴(yán)重破壞。礦塵防治(完稿)(1)2按礦塵的存在狀態(tài)劃分礦塵防治(完稿)(1)5三、含塵量的計(jì)量指標(biāo)1、礦塵濃度其表示方法有兩種：(1)質(zhì)量法：每立方米空氣所含浮塵的毫克數(shù)，mg/m3(2)計(jì)數(shù)法：每立方米空氣所含浮塵的個(gè)數(shù)，個(gè)/m32、產(chǎn)塵強(qiáng)度指生產(chǎn)過(guò)程中，采落煤中所含的粉塵量，常用的單位為g/t。3、相對(duì)產(chǎn)塵強(qiáng)度指每采掘1噸或1立方米礦巖所產(chǎn)生的礦塵量，常用的單位為mg/t或mg/m3。4、礦塵沉積量單位時(shí)間在巷道表面單位面積上所沉積的礦塵量，單位為g/m2·d。礦塵防治(完稿)(1)三、含塵量的計(jì)量指標(biāo)礦塵防治(完稿)(1)6

四、礦塵性質(zhì)1、礦塵中游離SiO2的含量礦塵中游離SiO2的含量是危害人體的決定因素，其含量越高，危害越大。煤礦上常見(jiàn)的頁(yè)巖、砂巖、礫巖和石灰?guī)r等中游離SiO2的含量通常多在20%～50%，煤塵中的含量一般不超過(guò)5%。2、礦塵的粒度與比表面積礦塵粒度：礦塵粒度平均直徑，μm礦塵的比表面積：?jiǎn)挝毁|(zhì)量礦塵的總表面積；m2/kg,cm2/g

礦塵的比表面積與粒度成反比，粒度越小，比表面積越大，因而這兩個(gè)指標(biāo)都可以用來(lái)衡量礦塵顆粒的大小。3、礦塵的分散度：礦塵整體組成中各種粒級(jí)塵粒所占百分比。

分散度有兩種表示方法：(1)重量百分比：各粒級(jí)重量所占總重量的百分比；(2)數(shù)量百分比：各粒級(jí)顆粒數(shù)所占總顆粒百分比；礦塵防治(完稿)(1)四、礦塵性質(zhì)礦塵防治(完稿)(1)7粒級(jí)的劃分是根據(jù)粒度大小和測(cè)試目的確定的，我國(guó)工礦企業(yè)將礦塵粒級(jí)劃分為4級(jí)：小于2μm、2～5μm、5～10μm和大于10μm。

礦塵分散度是衡量礦塵顆粒大小構(gòu)成的一個(gè)重要指標(biāo)。礦塵總量中微細(xì)顆粒多，所占比例大時(shí)，稱(chēng)為高分散度礦塵；反之，如果礦塵中粗大顆粒多，所占比例大，就稱(chēng)作低分散度礦塵。礦塵的分散度越高，危害性越大，而且越難捕獲。

礦塵防治(完稿)(1)粒級(jí)的劃分是根據(jù)粒度大小和測(cè)試目的確定的，我國(guó)工礦企業(yè)84、礦塵的濕潤(rùn)性

礦塵的濕潤(rùn)性是指礦塵與液體親和的能力。

親水性礦塵：容易被水濕潤(rùn)

疏水性礦塵：不容易被水濕潤(rùn)

5、礦塵的荷電性

因空氣的電離以及塵粒之間的碰撞、摩擦等作用，使塵粒帶有電荷，可能是正電荷，也可是負(fù)電荷。

6、礦塵的光學(xué)特性

礦塵的光學(xué)特性包括礦塵對(duì)光的反射、吸收和透光強(qiáng)度等性能。礦塵防治(完稿)(1)4、礦塵的濕潤(rùn)性礦塵防治(完稿)(1)9五、影響礦塵產(chǎn)生量的因素影響礦塵產(chǎn)生量的因素主要包括以下兩個(gè)方面：

1．自然因素

（1）地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造破壞嚴(yán)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(shù)條件下，開(kāi)采厚煤層比開(kāi)采薄煤層的產(chǎn)塵量大；開(kāi)采急傾斜煤層比開(kāi)采緩傾斜煤層的產(chǎn)塵量多。

（3）煤巖的物理性質(zhì)節(jié)理發(fā)育、結(jié)構(gòu)疏松、水分低、脆性大的煤巖，開(kāi)采時(shí)產(chǎn)塵量較大；反之則小。礦塵防治(完稿)(1)五、影響礦塵產(chǎn)生量的因素礦塵防治(完稿)(1)102．生產(chǎn)技術(shù)因素

（1）采煤方法不同的采煤方法，產(chǎn)生量也不一樣。如：急傾斜煤層采用倒臺(tái)階采煤法比水平分層采煤法產(chǎn)塵量要大的多；全部冒落法管理頂板比充填法管理頂板產(chǎn)塵量要大。

（2）機(jī)械化程度機(jī)械化程度越高，煤巖破碎程度越嚴(yán)重，產(chǎn)塵量就越大

（3）開(kāi)采強(qiáng)度隨著開(kāi)采強(qiáng)度的加大，采掘推進(jìn)速度加快，產(chǎn)量增加，產(chǎn)塵量將顯著加大；同時(shí)，由于礦井的風(fēng)量加大，風(fēng)速加快，揚(yáng)起積塵且飄浮時(shí)間長(zhǎng)，傳播遠(yuǎn)，礦內(nèi)空氣中的礦塵濃度將增大。

（4）開(kāi)采深度隨著開(kāi)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(kāi)采時(shí)產(chǎn)塵量就大。

（5）通風(fēng)狀況風(fēng)速太小，不能將浮塵帶出礦井。風(fēng)速過(guò)大，又將積塵揚(yáng)起。單從降塵角度考慮，工作面風(fēng)速以1.2～1.6m/s較好，產(chǎn)塵最少。礦塵防治(完稿)(1)2．生產(chǎn)技術(shù)因素礦塵防治(完稿)(1)11

第二節(jié)礦山塵肺病一、塵肺病及其發(fā)病機(jī)理

新的塵肺病診斷標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的塵肺病的定義是：“塵肺病是由于在職業(yè)活動(dòng)中長(zhǎng)期吸入生產(chǎn)性粉塵并在肺內(nèi)滯留而引起的以肺組織彌漫性纖維化為主的全身性疾病?！彼且环N嚴(yán)重的礦工職業(yè)病，一旦患病，目前還很難治愈，且因發(fā)病緩慢病程較長(zhǎng)，不同于煤塵、瓦斯爆炸事故一次傷害嚴(yán)重，常不易被人們所重視。實(shí)際上塵肺病引起的致殘和死亡人數(shù)，在國(guó)內(nèi)外都十分驚人。從衛(wèi)生部召開(kāi)的第十屆職業(yè)性呼吸系統(tǒng)疾病國(guó)際會(huì)議上（2005.4）獲悉：我國(guó)的職業(yè)病危害形勢(shì)十分嚴(yán)峻，職業(yè)病防治工作與我國(guó)快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)極不適應(yīng)。我國(guó)有毒有害企業(yè)超過(guò)1600萬(wàn)家，受到職業(yè)危害的人數(shù)超過(guò)2億。2003年全國(guó)報(bào)告各類(lèi)職業(yè)病發(fā)病數(shù)為10467例，其中塵肺病發(fā)病數(shù)占了80%。上世紀(jì)50年代以來(lái)我國(guó)報(bào)告累計(jì)塵肺病例58萬(wàn)多人，已死亡14萬(wàn)多人，現(xiàn)患者44萬(wàn)多人。由于目前廠礦企業(yè)勞動(dòng)者的體檢率低，報(bào)告不全，專(zhuān)家估計(jì)實(shí)際發(fā)病要比報(bào)告的例數(shù)多10倍，塵肺實(shí)際發(fā)生的病例數(shù)不少于100萬(wàn)例。

礦塵防治(完稿)(1)第二節(jié)礦山塵肺病礦塵防治(完稿)(1)12有關(guān)塵肺的危害在國(guó)內(nèi)外的很早的史料都有記載，如北宋（960-1127）孫平仲在所著《談苑》中指出，“后苑銀作鍍金，為水銀所熏，頭首俱顫；賣(mài)餅家窺爐，目皆早昏；賈谷山采石人，石末傷肺，肺焦多死”；歐洲文藝復(fù)興后期工業(yè)迅速發(fā)展后西方礦冶書(shū)籍中也有礦工“癆病”之詞；17世紀(jì)早期解剖學(xué)著作中有“切石之死于哮喘，解刀入肺似入沙石”之說(shuō)。礦塵防治(完稿)(1)有關(guān)塵肺的危害在國(guó)內(nèi)外的很早的史料都有記載，如北宋（96131、塵肺類(lèi)的分類(lèi)煤礦塵肺病按吸入礦塵的成分不同，可分為三類(lèi)：

(1)

硅肺病(矽肺病)，由于吸入含游離ＳｉＯ2含量較高的巖塵而引的塵肺病稱(chēng)為硅肺病?；颊叨酁殚L(zhǎng)期從事巖巷掘進(jìn)的礦工。

(2)

煤硅肺病(煤矽肺)，由于同時(shí)吸入煤塵和含游離ＳｉＯ2的巖塵所引起的塵肺病稱(chēng)為煤硅病肺?；颊叨酁閹r巷掘進(jìn)和采煤的混合工種礦工。

(3)

煤肺病。由于大量吸入煤塵而引起的塵肺病多屬煤肺病?；颊叨酁殚L(zhǎng)期單一的在煤層中從事采掘工作的礦工。礦塵防治(完稿)(1)1、塵肺類(lèi)的分類(lèi)礦塵防治(完稿)(1)14

2、塵肺病的發(fā)病機(jī)理進(jìn)入人體呼吸系統(tǒng)的粉塵大體上經(jīng)歷以下四個(gè)過(guò)程：(1)在上呼吸道的咽喉、氣管內(nèi)，含塵氣流由于沿程的慣性碰撞作用使大于10μm的塵粒首先沉降在其內(nèi)。經(jīng)過(guò)鼻腔和氣管粘膜分泌物粘結(jié)后形成痰排出體外。(2)在上呼吸道的較大支氣管內(nèi)，通過(guò)慣性碰撞及少量的重力沉降作用，使5～10μm的塵粒沉積下來(lái)，經(jīng)氣管、支氣管上皮的纖毛運(yùn)動(dòng)，咳嗽隨痰排出體外。(3)在下呼吸道的細(xì)小支氣管內(nèi)，由于支氣管分支增多，氣流速度減慢，使部分2～5μm的塵粒依靠重力沉降作用沉積下來(lái)，通過(guò)纖毛運(yùn)動(dòng)逐級(jí)排出體外。(4)粒度為2μm左右的粉塵進(jìn)入呼吸性支氣管和肺內(nèi)后，一部分可隨呼氣排出體外；另一部分沉積在肺泡壁上或進(jìn)入肺內(nèi)，殘留在肺內(nèi)的粉塵僅占總吸入量的1%～2％以下。礦塵防治(完稿)(1)2、塵肺病的發(fā)病機(jī)理礦塵防治(完稿)(1)15二、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(dòng)時(shí)呼吸困難、胸痛、輕度干咳。

第二期：中等體力勞動(dòng)或正常工作時(shí)，感覺(jué)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(shí)，也感到呼吸困難、胸痛、連續(xù)帶痰咳嗽，甚至咯血和行動(dòng)困難。

礦塵防治(完稿)(1)二、塵肺病的發(fā)病癥狀及影響因素礦塵防治(完稿)(1)162、影響塵肺病的發(fā)病因素(1)礦塵的成分能夠引起肺部纖維病變的礦塵，多半含有游離SiO2，其含量越高，發(fā)病工令越短，病變的發(fā)展程度越快。對(duì)于煤塵，引起煤肺病的主要是它的有機(jī)質(zhì)(即揮發(fā)分)含量。(2)礦塵粒度及分散度5μm以上的礦塵對(duì)塵肺病的發(fā)生影響不大；5μm以下的礦塵可以進(jìn)入下呼吸道并沉積在肺泡中，最危險(xiǎn)的粒度是2μm左右的礦塵。(3)礦塵濃度塵肺病的發(fā)生和進(jìn)入肺部的礦塵量有直接的關(guān)系，也就是說(shuō)，塵肺的發(fā)病工令和作業(yè)場(chǎng)所的礦塵濃度成正比。(4)個(gè)體方面的因素礦塵防治(完稿)(1)2、影響塵肺病的發(fā)病因素礦塵防治(完稿)(1)17《規(guī)程》第七百三十九條作業(yè)場(chǎng)所空氣中粉塵（總粉塵、呼吸性粉塵）濃度應(yīng)符合表26要求。礦塵防治(完稿)(1)《規(guī)程》第七百三十九條作業(yè)場(chǎng)所空氣中粉塵（總粉塵、呼吸性18第三節(jié)煤塵爆炸及預(yù)防

煤礦在生產(chǎn)過(guò)程中，采掘裝運(yùn)作業(yè)均可產(chǎn)生大量煤塵。其中，采掘作業(yè)產(chǎn)生的煤塵量占80%，裝運(yùn)產(chǎn)生的煤塵量占20%。具有煤塵爆炸危險(xiǎn)的煤礦都有發(fā)生特別重大煤塵爆炸事故的可能。其災(zāi)害程度可造成礦毀人亡，國(guó)內(nèi)外煤礦曾多次發(fā)生煤塵爆炸事故。典型案例如下：1906年，法國(guó)吉利耶爾煤礦發(fā)生煤塵爆炸死亡1099人，煤礦經(jīng)兩年重建才恢復(fù)生產(chǎn)。這是一個(gè)無(wú)瓦斯煤礦，也是世界上第一次發(fā)生煤塵爆炸。從此，世界上各主要產(chǎn)煤國(guó)家對(duì)煤塵爆炸開(kāi)始進(jìn)行廣泛研究，重視預(yù)防煤塵爆炸事故工作。1907年，美國(guó)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(guó)黑里頓煤礦發(fā)生煤塵爆炸，并引起瓦斯爆炸事故，死亡346人，其中287人死于CO中毒。1913～1933年，法國(guó)和英國(guó)還多次發(fā)生煤塵、瓦斯煤塵爆炸事故，每次事故都造成一、二百人死亡。礦塵防治(完稿)(1)第三節(jié)煤塵爆炸及預(yù)防礦塵防治(完稿)(1)191942年，日本侵占東北時(shí)期，采取不顧工人死活的掠奪式生產(chǎn)方式，致使本溪煤礦發(fā)生了世界史上最大的一次瓦斯煤塵爆炸事故，死亡1549人，傷殘246人，死亡者中多為CO中毒。事故前巷道內(nèi)沉積了大量煤塵，電火花點(diǎn)燃局部聚存瓦斯而引起煤塵爆炸。為掩人耳目，日本侵略者將礦井封閉。1962年，山西大同老白洞煤礦在高產(chǎn)日發(fā)生了電火花引燃局部瓦斯導(dǎo)致煤塵爆炸，死亡629人。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。這次事故是發(fā)生在該煤礦的主提煤斜井，是電絞車(chē)提升裝滿煤的串車(chē)，由于礦車(chē)脫鉤順斜井翻滾滑下，將沉積的大量煤塵和礦車(chē)內(nèi)的煤沖擊飛揚(yáng)形成煤塵云，加之礦車(chē)與軌道摩擦產(chǎn)生火花，引起煤塵大爆炸。此事故后經(jīng)還原實(shí)驗(yàn)證實(shí)。2005年，黑龍江七臺(tái)河?xùn)|風(fēng)煤礦主要提煤皮帶斜井發(fā)生煤塵爆炸，死亡171人。礦塵防治(完稿)(1)1942年，日本侵占東北時(shí)期，采取不顧工人死活的掠奪式生產(chǎn)方20

2005年11月27日，黑龍江七臺(tái)河礦難事故(煤塵爆炸)，確認(rèn)在事故中遇難人數(shù)為171人，其中包括169名井下遇難礦工和井上2名地面遇難人員.礦塵防治(完稿)(1)2005年11月27日，黑龍江七臺(tái)河礦難事故(煤塵21一、煤塵爆炸的機(jī)理及特征1、煤塵爆炸的機(jī)理煤塵的燃燒和爆炸實(shí)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(yīng)主要是在氣相內(nèi)進(jìn)行的。因此煤塵爆炸與瓦斯爆炸具有相似之處。但因在固體煤粒表面也有氧化燃燒作用發(fā)生，所以煤塵爆炸又有其獨(dú)特之處。

礦塵防治(完稿)(1)一、煤塵爆炸的機(jī)理及特征礦塵防22煤塵爆炸是在高溫或一定點(diǎn)火能的熱源作用下，空氣中氧氣與煤塵急劇氧化的反應(yīng)過(guò)程，是一種非常復(fù)雜的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。一般煤塵爆炸機(jī)理及過(guò)程主要表現(xiàn)在以下方面：(1)煤本身是可燃物質(zhì)，當(dāng)它以粉末狀態(tài)存在時(shí)，總表面積顯著增加，吸氧和被氧化的能力大大增強(qiáng)，一旦遇見(jiàn)火源，氧化過(guò)程迅速展開(kāi)；(2)當(dāng)溫度達(dá)到300～400℃時(shí)，煤的干餾現(xiàn)象急劇增強(qiáng)，放出大量的可燃性氣體。(3)形成的可燃?xì)怏w與空氣混合在高溫作用下吸收能量，在塵粒周?chē)纬苫罨行?，?dāng)活化中心的能量達(dá)到一定程度后，鏈反應(yīng)過(guò)程開(kāi)始，游離基迅速增加，發(fā)生了塵粒的閃燃；(4)閃燃所形成的熱量傳遞給周?chē)膲m粒，并使之參與鏈反應(yīng)，導(dǎo)致燃燒過(guò)程急劇地循環(huán)進(jìn)行。礦塵防治(完稿)(1)煤塵爆炸是在高溫或一定點(diǎn)火能的熱源作用下，空氣中氧氣與232煤塵爆炸的特征(1)形成高溫、高壓、沖擊波(2)煤塵爆炸具有連續(xù)性(3)煤塵爆炸的感應(yīng)期即煤塵受熱分解產(chǎn)生足夠數(shù)量的可燃?xì)怏w形成爆炸所需的時(shí)間。(4)揮發(fā)分減少或形成“粘焦”(5)產(chǎn)生大量的CO礦塵防治(完稿)(1)2煤塵爆炸的特征礦塵防治(完稿)(1)24煤塵爆炸的危害性極大：可以摧毀整個(gè)礦井、井巷、采煤工作面，導(dǎo)致大面積頂板垮塌冒落，壓埋井下作業(yè)人員，堵塞通風(fēng)；可以將設(shè)備損壞，把支柱設(shè)備、煤石塊吹起撞擊，導(dǎo)致井下作業(yè)人員死亡，爆炸波可使礦工粉身碎骨；爆炸波還可以通向地面的井筒、沖擊破壞與井筒連接的地面廠房，造成作業(yè)人員傷亡；煤塵爆炸火焰還可引起井下可燃物著火，引起局部積存的瓦斯發(fā)生爆炸，造成事故擴(kuò)大；煤塵爆炸產(chǎn)生的CO隨風(fēng)流進(jìn)入全礦井的所有地點(diǎn)，致使井下作業(yè)人員CO中毒死亡。礦塵防治(完稿)(1)煤塵爆炸的危害性極大：礦塵防治(完稿)(1)25對(duì)煤塵爆炸性的鑒定和評(píng)價(jià)要求先對(duì)試驗(yàn)煤樣進(jìn)行工業(yè)分析，求出可燃揮發(fā)分含量，對(duì)煤塵的爆炸性做出初步評(píng)價(jià)；再經(jīng)爆炸性鑒定，對(duì)煤塵的爆炸性得出定性結(jié)論。煤塵爆炸性鑒定工作應(yīng)當(dāng)由安全監(jiān)察部門(mén)授權(quán)單位進(jìn)行二、煤塵爆炸的條件1、煤塵具有爆炸性

1）鑒定第一種方法是在大型煤塵爆炸試驗(yàn)巷道內(nèi)，點(diǎn)火引爆進(jìn)行鑒定。第二種方法是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，使用大管狀煤塵爆炸性鑒定儀進(jìn)行鑒定。2）用煤塵爆炸指數(shù)判斷用工業(yè)分析法計(jì)算可燃揮發(fā)分值大致判定煤塵的爆炸危險(xiǎn)性

煤塵爆炸指數(shù)與煤塵爆炸性如下

煤塵爆炸指數(shù)煤塵爆炸性＜10％一般不爆炸10～15％較弱15～28％較強(qiáng)28％以上強(qiáng)烈礦塵防治(完稿)(1)對(duì)煤塵爆炸性的鑒定和評(píng)價(jià)要求先對(duì)試驗(yàn)煤樣進(jìn)行工業(yè)分析，求出可262、懸浮煤塵的濃度:下限濃度為30一50g／m3，上限濃度為1000一2000g／m3。據(jù)估算4m2斷面小巷道的周邊上，只要0.04mm厚的一層煤塵，當(dāng)它全部飛揚(yáng)起來(lái)，就達(dá)到了爆炸下限。在井下各生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，一般情況下，很難形成大于下限的懸浮煤塵濃度，但當(dāng)巷道周?chē)某练e煤塵受到?jīng)_擊波的震動(dòng)，氣流的吹揚(yáng)或其他原因再次揚(yáng)起后，就足以達(dá)到爆炸濃度。因此，沉積煤塵是最大約隱患。3、引燃煤塵爆炸的高溫?zé)嵩矗?10-1050℃

井下空氣中浮塵能見(jiàn)表浮塵濃度g/m323~510能見(jiàn)情況正常風(fēng)流可見(jiàn)，呼吸有嗆人感呼吸困難礦燈照明1米外難辨手指礦塵防治(完稿)(1)2、懸浮煤塵的濃度:下限濃度為30一50g／m3，上限濃度27三、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(qiáng)。2、煤的灰分和水分，煤內(nèi)的灰分是不燃性物質(zhì)，能吸收能量，阻擋熱輻射，破壞鏈反應(yīng)，降低煤塵的爆炸性。3、煤塵粒度，粒度對(duì)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(xiǎn)性隨粒度的減小而迅速增加。4、空氣中的瓦斯?jié)舛?，瓦斯參與使煤塵爆炸下限降低。瓦斯?jié)舛鹊陀?%時(shí)，煤塵的爆炸下限可用下式計(jì)算：δm＝ｋδ式中：δm—空氣中有瓦斯時(shí)的煤塵爆炸下限，g/m3；δ—煤塵的爆炸下限，g/m3；ｋ—系數(shù)，礦塵防治(完稿)(1)三、影響煤塵爆炸的因素礦塵防治(完稿)(1)285、空氣中氧的含量，空氣中氧的含量高時(shí)，點(diǎn)燃煤塵的溫度可以降低；氧的含量低時(shí)，點(diǎn)燃煤塵云困難，當(dāng)氧含量低于17%時(shí)，煤塵就不再爆炸。含氧高，爆炸壓力高；含氧低，爆炸壓力6、引爆熱源四、煤塵爆炸性鑒定在二中已講五、預(yù)防煤塵爆炸的技術(shù)措施預(yù)防煤塵爆炸的技術(shù)措施主要包括三個(gè)方面。(一）、減、降塵措施指在煤礦井下生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)減少煤塵產(chǎn)生量或降低空氣中懸浮煤塵含量以達(dá)到從根本上杜絕煤塵爆炸的可能性。方法很多，下面主要介紹煤層注水。(二)、防止煤塵引燃的措施

(三)、限制煤塵爆炸范圍擴(kuò)大的措施

礦塵防治(完稿)(1)5、空氣中氧的含量，空氣中氧的含量高時(shí)，點(diǎn)燃煤塵的溫度可以291、煤層注水實(shí)質(zhì)在回采之前預(yù)先在煤層中打若干鉆孔，通過(guò)鉆孔注入壓力水，使其滲入煤體內(nèi)部，增加煤的水分，從而減少煤層開(kāi)采過(guò)程煤塵的產(chǎn)塵量。

煤層注水的減塵作用主要有以下三個(gè)方面：①煤體內(nèi)的裂隙中存在著原生煤塵，水進(jìn)入后，可將原生煤塵濕潤(rùn)并粘結(jié)，使其在破碎時(shí)失去飛揚(yáng)能力，從而有效地消除塵源；②水進(jìn)入煤體內(nèi)部，并使之均勻濕潤(rùn)。當(dāng)煤體在開(kāi)采中受到破碎時(shí)，絕大多數(shù)破碎面均有水存在，從而消除了細(xì)粒煤塵的飛揚(yáng)，預(yù)防了浮塵的產(chǎn)生；③水進(jìn)入煤體后使其塑性增強(qiáng)，脆性減弱，改變了煤的物理力學(xué)性質(zhì)，當(dāng)煤體因開(kāi)采而破碎時(shí)，脆性破碎變?yōu)樗苄宰冃?，因而減少了煤塵的產(chǎn)生量。

礦塵防治(完稿)(1)1、煤層注水實(shí)質(zhì)礦塵防治(完稿)(1)30

2、影響煤層注水效果的因素

①煤的裂隙和孔隙的發(fā)育程度裂隙和孔隙的發(fā)育程度不同，注水效果差異也較大。煤體的裂隙越發(fā)育則越易注水。煤體的孔隙發(fā)育程度一般用孔隙率表示，系指孔隙的總體積與煤的總體積的百分比。根據(jù)實(shí)測(cè)資料，當(dāng)煤層的孔隙率小于4%時(shí)，煤層的透水性較差。②上履巖層壓力及支承壓力③液體性質(zhì)的影響：0.5%洗衣粉④煤層內(nèi)的瓦斯壓力煤層內(nèi)的瓦斯壓力是注水的附加阻力。所以在瓦斯壓力大的煤層中注水時(shí)，往往要提高注水壓力，以保證濕潤(rùn)效果。⑤注水參數(shù)的影響煤層注水參數(shù)是指注水壓力、注水速度、注水量和注水時(shí)間。礦塵防治(完稿)(1)2、影響煤層注水效果的因素礦塵防治(完稿)(1)313、煤層注水方式ab①

短孔注水②

深孔注水c③長(zhǎng)孔注水礦塵防治(完稿)(1)3、煤層注水方式ab①短孔注水c③長(zhǎng)孔注水礦塵防治(完稿32偽傾斜孔八字形與傾斜聯(lián)合鉆孔鉆孔節(jié)理礦塵防治(完稿)(1)偽傾斜孔33④巷道鉆孔注水礦塵防治(完稿)(1)④巷道鉆孔注水礦塵防治(完稿)(1)34以上4種方式：①短孔注水，是在回采工作面垂直煤壁或與煤壁斜交打鉆孔注水，注水孔長(zhǎng)度一般為2～3.5m；②深孔注水，在回采工作面垂直煤壁打鉆孔注水，孔長(zhǎng)一般為5～25m③長(zhǎng)孔注水，從回采工作面的運(yùn)輸巷或回風(fēng)巷，沿煤層傾斜方向平行于工作面打上向孔或下向孔注水，孔長(zhǎng)30～100m。④巷道鉆孔注水。

礦塵防治(完稿)(1)以上4種方式：礦塵防治(完稿)(1)354、注水系統(tǒng)注水系統(tǒng)分為靜壓注水系統(tǒng)和動(dòng)壓注水系統(tǒng)。靜壓注水：利用管網(wǎng)將地面或上水平的水通過(guò)自然靜壓差導(dǎo)入鉆孔的注水叫靜壓注水。動(dòng)壓注水：利用水泵或風(fēng)包加壓將水壓入鉆孔的注水叫動(dòng)壓注水，水泵可以設(shè)在地面集中加壓，也可直接設(shè)在注水地點(diǎn)進(jìn)行加壓。5、注水設(shè)備煤層注水所使用的設(shè)備主要包括鉆機(jī)、水泵、封孔器、分流器及水表等。礦塵防治(完稿)(1)4、注水系統(tǒng)礦塵防治(完稿)(1)366、注水參數(shù)①注水壓力注水壓力的高低取決于煤層透水性的強(qiáng)弱和鉆孔的注水速度。

適宜的注水壓力是：通過(guò)調(diào)節(jié)注水流量使其不超過(guò)地層壓力而高于煤層的瓦斯壓力。②注水速度(注水流量)

注水速度是指單位時(shí)間內(nèi)的注水量。鉆孔的注水速度隨鉆孔長(zhǎng)度、孔徑和注水壓力的不同而增減。一般來(lái)說(shuō)，小流量注水對(duì)煤層濕潤(rùn)效果最好。③注水量注水量是影響煤體濕潤(rùn)程度和降塵效果的主要因素。④注水時(shí)間每個(gè)鉆孔的注水時(shí)間與鉆孔注水量成正比，與注水速度成反比。礦塵防治(完稿)(1)6、注水參數(shù)礦塵防治(完稿)(1)37（二）防止煤塵引燃措施遵守《規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定嚴(yán)禁攜帶煙草和點(diǎn)火工具下井；井下禁止使用電爐，禁止打開(kāi)礦燈；井口房、抽放瓦斯泵房以及通風(fēng)機(jī)房周?chē)?0m內(nèi)禁止使用明火；井下需要進(jìn)行電焊、氣焊和噴燈焊接時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)定采用防爆設(shè)備在有瓦斯或煤塵爆炸危險(xiǎn)的煤層中，采掘工作面只準(zhǔn)使用煤礦安全炸藥和瞬發(fā)雷管。防止機(jī)械摩擦火花采用抗靜電難燃的聚合材料制品礦塵防治(完稿)(1)（二）防止煤塵引燃措施遵守《規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定礦塵防治(完稿)38（三）限制煤塵爆炸范圍擴(kuò)大的措施1、清除落塵2、撒布巖粉3、設(shè)置巖粉棚由安裝在巷道中靠近頂板處的若干塊巖粉臺(tái)板組成，臺(tái)板的間距稍大于板寬，每塊臺(tái)板上放置一定數(shù)量的惰性巖粉。4、設(shè)置水棚

水棚包括水槽棚和水袋棚兩種。5、設(shè)置自動(dòng)隔爆棚自動(dòng)隔爆棚是利用各種傳感器，將瞬間測(cè)量的煤塵爆炸時(shí)的各種物理參量迅速轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，指令機(jī)構(gòu)的演算器根據(jù)這些信號(hào)準(zhǔn)確計(jì)算出火焰?zhèn)鞑ニ俣群筮x擇恰當(dāng)時(shí)機(jī)發(fā)出動(dòng)作信號(hào)，讓抑制裝置強(qiáng)制噴撒固體或液體等消火劑，從而可靠地?fù)錅绫ɑ鹧?，阻止煤塵爆炸蔓延

礦塵防治(完稿)(1)（三）限制煤塵爆炸范圍擴(kuò)大的措施礦塵防治(完稿)(1)39煤塵爆炸事故案例分析

———韓橋煤礦“2·9”事故礦塵防治(完稿)(1)煤塵爆炸事故案例分析

———韓40礦井及采區(qū)概況。韓橋礦位于徐州市東北32km賈汪煤田內(nèi)，1950年投產(chǎn)，原設(shè)計(jì)年產(chǎn)能力為75萬(wàn)t.1961年進(jìn)入薄煤層，核定年產(chǎn)能力為45萬(wàn)t，1981年礦井瓦斯等級(jí)鑒定為低瓦斯礦井(相對(duì)瓦斯涌出且為3.26m3/t)有煤塵爆炸危險(xiǎn)性．煤塵爆炸指數(shù)為41.66%。礦井通風(fēng)方式為中央邊界．需風(fēng)量6356m3/min。一個(gè)采煤工作面，三個(gè)掘進(jìn)工作面。事故經(jīng)過(guò)-200m水平南二采區(qū)2123工作面，發(fā)生一起煤塵爆炸事故，死亡15人，傷20人。事故波及正在施工的三個(gè)掘進(jìn)頭。波及巷道總長(zhǎng)4127m，有15處17道通風(fēng)設(shè)施遭到破壞。礦塵防治(完稿)(1)礦井及采區(qū)概況。礦塵防治(完稿)(1)41事故原因及引爆原因分析該礦井為低瓦斯礦，2123工作面從開(kāi)采以來(lái)．近半年時(shí)間內(nèi)．檢查瓦斯，最高濃度為0.24％。從未發(fā)現(xiàn)越限或局部積聚，瓦斯涌出量很低．因而,確定不是瓦斯爆炸。在爆炸波及范圍內(nèi)支架、突出巖幫和—些礦車(chē)上發(fā)現(xiàn)煤塵爆炸的主要特征，有焦渣和粘結(jié)物，故確定是煤塵爆炸.引爆火源分析。22臺(tái)防爆電氣設(shè)備均無(wú)失爆現(xiàn)象。電纜頭均未發(fā)現(xiàn)短路電弧來(lái)分析，排除電氣引火的可能性。事故發(fā)生時(shí)三個(gè)掘進(jìn)頭均未放炮,也沒(méi)有產(chǎn)生火源條件。礦塵防治(完稿)(1)事故原因及引爆原因分析該礦井為低瓦斯礦，2123工作面從開(kāi)采42工作面距上口53.4m處，頂板掉矸石三塊。中間一塊約長(zhǎng)1.6m，寬0.6m，厚0.3m，影響溜子運(yùn)輸．在矸石處有放炮母線，終端聯(lián)有4發(fā)已爆的雷管殘留物，溜槽內(nèi)還有8塊崩碎矸石(根據(jù)事后調(diào)查，這是—塊大石頭)。班長(zhǎng)、放炮員及5名采煤工灼傷在母線另一端放炮器附近。據(jù)該工區(qū)座談，曾多次放明炮處理矸石。從以上情況分析，發(fā)生事故的直接原因，是工作面內(nèi)沒(méi)有防塵措施，在崩矸石、放明炮時(shí)，吹起了沉積煤塵，被炸藥傳爆的火焰引燃而爆炸。礦塵防治(完稿)(1)工作面距上口53.4m處，頂板掉矸石三塊。中間一塊約長(zhǎng)1.643工作面沒(méi)有防塵措施對(duì)執(zhí)行規(guī)章制度中的一些實(shí)際問(wèn)題未能解決，違章作業(yè)現(xiàn)在一直未能杜絕。工作面巷道布置不太合理，給通風(fēng)安全帶來(lái)不利因素。在防塵管理上，未執(zhí)行定期測(cè)塵制度，井下粉塵濃度不詳。采區(qū)內(nèi)未采取巖粉棚、水槽等限制煤塵爆炸擴(kuò)大的隔爆措施，致使事故波及到幾乎整個(gè)采區(qū)。事故的主要教訓(xùn)：礦塵防治(完稿)(1)工作面沒(méi)有防塵措施事故的主要教訓(xùn)：礦塵防治(完稿)(1)44第四節(jié)礦山綜合防塵

礦山綜合防塵是指采用各種技術(shù)手段減少礦山粉塵的產(chǎn)生量、降低空氣中的粉塵濃度，以防止粉塵對(duì)人體、礦山等產(chǎn)生危害的措施。一、通風(fēng)除塵

通風(fēng)除塵：指通過(guò)風(fēng)流的流動(dòng)將井下作業(yè)點(diǎn)的懸浮礦塵帶出，降低作業(yè)場(chǎng)所的礦塵濃度。

效果主要影響因素：風(fēng)速及礦塵密度、粒度、形狀、濕潤(rùn)程度等。

最低排塵風(fēng)速：能使呼吸性粉塵保持懸浮并隨風(fēng)流運(yùn)動(dòng)而排出的最低風(fēng)速稱(chēng)為最低排塵風(fēng)速。

最優(yōu)排塵風(fēng)速：能最大限度排除浮塵而又不致使落塵二次飛揚(yáng)的風(fēng)速稱(chēng)為最優(yōu)排塵風(fēng)速。一般來(lái)說(shuō)，掘進(jìn)工作面的最優(yōu)風(fēng)速為0.4～0.7m/ｓ，機(jī)械化采煤工作面為1.5～2.5m/ｓ。礦塵防治(完稿)(1)第四節(jié)礦山綜合防塵礦塵防治(完稿)(1)45壓入式通風(fēng)排塵優(yōu)點(diǎn)：新風(fēng)流進(jìn)入工作面，含塵空氣沿巷道排出，它能有效地沖淡瓦斯防止聚集，裝備和管理都較簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：含塵風(fēng)流沿巷道排出，作業(yè)班工人處于粉塵和炮煙環(huán)境下工作。隨著掘進(jìn)機(jī)械化水平的提高，工作面的瓦斯涌出量和產(chǎn)塵量急劇上升，單一的壓入式通風(fēng)方式將會(huì)使大量的粉塵吹出工作面，造成有人工作的巷道及回風(fēng)系統(tǒng)被嚴(yán)重污染，直接影響著工人的身體健康。由工作面吹出來(lái)的粉塵逐漸沉積下來(lái)也是礦井安全的一大隱患。故單一的壓入式通風(fēng)方式已不能適應(yīng)綜掘工作面的除塵要求。通風(fēng)排塵礦塵防治(完稿)(1)壓入式通風(fēng)排塵通風(fēng)排塵礦塵防治(完稿)(1)46抽出式通風(fēng)方式

優(yōu)點(diǎn)：保證掘進(jìn)巷道處于不受粉塵污染的新鮮風(fēng)流中，工作面除塵效果好，作業(yè)環(huán)境得到改善，提高了工作效率。但存在以下弊端：一是風(fēng)機(jī)安裝在回風(fēng)流中，不能用于瓦斯?jié)舛容^大的巷道。二是帶有粉塵的風(fēng)流進(jìn)入伸縮風(fēng)筒后，部分粉塵沉積在風(fēng)筒內(nèi)壁，清掃比較困難。三是濕式除塵風(fēng)機(jī)的濾網(wǎng)需定期沖洗、清掃，這就需要停止風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，不利于工作面瓦斯管理。四是帶有剛性圈的伸縮風(fēng)筒造價(jià)比較高。礦塵防治(完稿)(1)抽出式通風(fēng)方式

優(yōu)點(diǎn)：保證掘進(jìn)巷道處于不受粉塵污染的新鮮風(fēng)流47混合式通風(fēng)長(zhǎng)壓短抽（前抽后壓）這種通風(fēng)方式，綜掘工作面（為主要產(chǎn)塵點(diǎn)）的粉塵經(jīng)過(guò)濕式除塵風(fēng)機(jī)后進(jìn)行凈化，同樣保證了除塵效果，提高了工作效率。但也存在不少缺點(diǎn)：一是濕式除塵風(fēng)機(jī)及配套風(fēng)筒需隨工作面的推進(jìn)不斷移動(dòng)。二是壓入式局扇與濕式除塵風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量必須匹配才能保證除塵效果?！?0m≥10m礦塵防治(完稿)(1)混合式通風(fēng)長(zhǎng)壓短抽（前抽后壓）≥10m≥10m礦塵防治(完稿48礦塵防治(完稿)(1)礦塵防治(完稿)(1)49長(zhǎng)抽短壓（前壓后抽）

當(dāng)以排除瓦斯為主的煤巷、半煤巖巷掘進(jìn)時(shí)應(yīng)采用壓入式通風(fēng)；而當(dāng)以排除粉塵為主的井筒掘進(jìn)時(shí)，宜采用抽出式通風(fēng)。突出礦井嚴(yán)禁采用抽出式和混合式通風(fēng)?；旌鲜酵L(fēng)≥10m≥10m礦塵防治(完稿)(1)長(zhǎng)抽短壓（前壓后抽）混合式通風(fēng)≥10m≥10m礦塵防治(完稿50二、濕式作業(yè)利用水或其它液體，使之與塵粒相接觸而捕集粉塵的方法，它是礦井綜合防塵的主要技術(shù)措施之一。

機(jī)理：1、水能溫潤(rùn)礦塵，增加塵粒的重力；2、將細(xì)散塵粒聚結(jié)為較大顆粒，加速浮塵沉降；3、使落塵不易飛揚(yáng)。

特點(diǎn)：

1、濕式鑿巖、鉆眼

實(shí)質(zhì)

2、灑水灑水降塵是用水濕潤(rùn)沉積于煤堆、巖堆、巷道周壁、支架等處的礦塵。礦塵防治(完稿)(1)二、濕式作業(yè)礦塵防治(完稿)(1)513、噴霧灑水

定義：將壓力水通過(guò)噴霧器在旋轉(zhuǎn)或沖擊作用下，使水流霧化成細(xì)散的水嘀噴射于空氣中。

霧體結(jié)構(gòu)：噴出霧體的幾何形狀。La----射程，霧粒以很大速度作直線運(yùn)動(dòng)。Lb----作用長(zhǎng)度，噴霧器的最大噴射距離。α－擴(kuò)張角，其值愈大霧體的截面積愈大。作用原理：三個(gè)方面適用條件：廣泛用于采掘切割、爆破、裝載、運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)過(guò)程。4、水炮泥和水封爆破水炮泥就是將裝水的塑料袋代替一部分炮泥，填于炮眼內(nèi)。

要求：塑料袋難燃、無(wú)毒、有一定強(qiáng)度。

作用原理：水炮泥就是將裝水的塑料袋代替一部分炮泥，填于炮眼內(nèi)，爆破時(shí)水袋破裂，部分水借助于爆破產(chǎn)生的壓力壓入煤層裂隙中濕潤(rùn)煤體，部分水在高溫高壓下汽化；放煙后，溫度降低，水蒸氣冷卻成霧滴，碰撞、濕潤(rùn)塵粒，從而達(dá)到降塵的目的。

礦塵防治(完稿)(1)3、噴霧灑水礦塵防治(完稿)(1)52三、密閉抽塵密閉抽塵是把局部產(chǎn)塵點(diǎn)首先密閉起來(lái)，防止礦塵飛揚(yáng)擴(kuò)散，然后再將礦塵抽到集塵器內(nèi)．含塵空氣通過(guò)集塵器將塵粒阻留，使空氣凈化。在缺水或不宜用水的特殊情況下，采用干式鑿巖，就要密閉塵源，采用干式捕塵措施。

孔口捕塵：在炮眼孔口利用捕塵罩和捕塵塞密封孔口，再用壓氣引射器產(chǎn)生的負(fù)壓將鑿巖時(shí)產(chǎn)生的礦塵吸進(jìn)捕塵罩、捕塵塞，經(jīng)吸塵管至濾塵筒。礦塵經(jīng)過(guò)兩級(jí)過(guò)濾，第一級(jí)是濾塵筒，第二級(jí)是濾塵袋。含塵空氣在負(fù)壓吸引下進(jìn)入濾塵筒，沿筒壁旋轉(zhuǎn)，由于離心力的作用，大于10um的塵粒落入筒內(nèi)，而經(jīng)濾塵筒排出的含塵空氣再進(jìn)入濾塵袋。在壓氣的推動(dòng)下，經(jīng)濾塵袋過(guò)濾，小于10um的塵粒絕大部分被阻留在濾塵袋內(nèi)。捕塵率可以達(dá)到95%?？椎撞秹m礦塵防治(完稿)(1)三、密閉抽塵密閉抽塵是把局部產(chǎn)塵點(diǎn)首先密閉起來(lái)53三、凈化風(fēng)流凈化風(fēng)流是使井巷中含塵的空氣通過(guò)一定的設(shè)施或設(shè)備，將礦塵捕獲的技術(shù)措施。1、水幕凈化風(fēng)流

水幕是在敷設(shè)于巷道頂部或兩幫的水管上間隔地安上數(shù)個(gè)噴霧器噴霧形成的。噴霧器的布置應(yīng)以水幕布滿巷道斷面盡可能靠近塵源為原則。礦塵防治(完稿)(1)三、凈化風(fēng)流礦塵防治(完稿)(1)54一般安設(shè)位置為：①礦井總?cè)腼L(fēng)流凈化水幕：距井口20～100m巷道內(nèi)；②采區(qū)入風(fēng)流凈化水幕：風(fēng)流分叉口支流里側(cè)20～50m巷道內(nèi)③采煤回風(fēng)流凈化水幕：距工作面回風(fēng)口10～20m回風(fēng)巷內(nèi)；④掘進(jìn)回風(fēng)流凈化水幕：距工作面30～50m巷道內(nèi)；⑤巷道中產(chǎn)塵源凈化水幕：塵源下風(fēng)側(cè)5～10m巷道內(nèi)。

水幕是凈化入風(fēng)流和降低污風(fēng)流礦塵濃度的有效方法。在徐州董莊礦曾做過(guò)試驗(yàn)，在距掘進(jìn)工作面20、40和60m處各設(shè)了一道水幕，工作面含塵風(fēng)流經(jīng)第一道水幕后降塵率為59％～60.5％，經(jīng)第二道水幕后降塵率為78.2％～80％，經(jīng)第三道水幕后，礦塵濃度只有0.78mg／m3，降塵率達(dá)到98.6％。

礦塵防治(完稿)(1)一般安設(shè)位置為：礦塵防治(完稿)(1)552濕式除塵裝置

除塵裝置(或除塵器)是指把氣流或空氣中含有的固體粒子分離并捕集起來(lái)的裝置，又稱(chēng)集塵器或捕塵器。根據(jù)是否利用水或其它液體，除塵裝置可分為干式和濕式兩大類(lèi)。煤礦一般采用濕式除塵裝置。四、個(gè)體防護(hù)

個(gè)體防護(hù)是指通過(guò)佩戴各種防護(hù)面具以減少吸入人體粉塵的一項(xiàng)補(bǔ)救措施。主要包括：1.防塵口罩2防塵安全帽(頭盔)礦塵防治(完稿)(1)2濕式除塵裝置礦塵防治(完稿)(1)56補(bǔ)充物理化學(xué)降塵技術(shù)自20世紀(jì)60年代在國(guó)外井下礦山應(yīng)用表面活性劑降塵以來(lái)，物理化學(xué)降塵技術(shù)得到了迅猛發(fā)展。中國(guó)是從20世紀(jì)80年代開(kāi)始試驗(yàn)并推廣應(yīng)用濕潤(rùn)劑等物理化學(xué)降塵技術(shù)的，目前已在井下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用的物理化學(xué)防塵方法主要有：水中添加濕潤(rùn)劑降塵、泡沫除塵、磁化水降塵及粘塵劑降塵等。

1．添加濕潤(rùn)劑降塵因粉塵具有一定的疏水性，水的表面張力又較大，對(duì)2um粒徑粉塵捕獲率只有1～28％左右，2um粒徑以下的粉塵捕獲率更低添加濕潤(rùn)劑除塵機(jī)理：濕潤(rùn)劑是于親水基和疏水基兩種不同性質(zhì)基團(tuán)組成的化合物，溶于水后其分子完全被水分子包圍，親水基—端被水分子吸引，疏水基一端被水分子排斥，在水溶液表面形成界面吸附層，而使水與空氣接觸面積大大縮小，導(dǎo)致水的表面張力降低，同時(shí)伸向空氣的疏水基與粉塵粒子之間有吸附件用，而把塵粒帶入水中，得到充分濕潤(rùn)。添加濕潤(rùn)劑還可應(yīng)用于其它各種濕式作業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，如用于噴霧降塵。礦塵防治(完稿)(1)補(bǔ)充物理化學(xué)降塵技術(shù)礦塵防治(完稿)(1)572．泡沫除塵20世紀(jì)70年代中期，英國(guó)最先開(kāi)展有關(guān)泡沫除塵的研究，此后，美國(guó)、前蘇聯(lián)、前西德、日本等國(guó)相繼進(jìn)行了試驗(yàn)與研究，取得了一定的成果。近年來(lái)，中國(guó)已在潞安、汾西、鐵法等礦務(wù)局進(jìn)行了研究與試驗(yàn)，取得了良好效果。泡沫除塵原理：利用表面活性劑的特點(diǎn)，使其與水一起通過(guò)泡沫發(fā)生器，產(chǎn)生大量的高倍數(shù)的空氣機(jī)械泡沫，利用無(wú)空隙的泡沫體覆蓋和遮斷塵源。泡沫除塵原理包括攔截、粘附、濕潤(rùn)、沉降等，幾乎可以捕集所有與之相遇的粉塵，尤其對(duì)微細(xì)粉塵具有更強(qiáng)的聚集能力。泡沫的產(chǎn)生有化學(xué)方法和物理方法兩種，除塵的泡沫一般是物理方法的，屬機(jī)械泡沫。泡沫除塵可應(yīng)用于綜采機(jī)組、掘進(jìn)機(jī)組、帶式運(yùn)輸機(jī)以及塵源較固定的地點(diǎn)，一般泡沫除塵效果較高，可達(dá)90%以上，尤其是對(duì)降低呼吸性粉塵效果顯著。礦塵防治(完稿)(1)2．泡沫除塵礦塵防治(完稿)(1)583．磁化水降塵目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)水系磁化技術(shù)的應(yīng)用日趨廣泛，水系磁化這門(mén)邊緣學(xué)科引起各領(lǐng)域的高度重視。前蘇聯(lián)最先進(jìn)行了磁化水除塵試驗(yàn)，并與常水降塵率進(jìn)行了對(duì)比，其平均降塵率可提高8.15%～21.08%。中國(guó)是從20世紀(jì)80年代開(kāi)始在井下進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)研究的。磁化水降塵原理：水經(jīng)磁化后，物理化學(xué)性質(zhì)可發(fā)生暫時(shí)的變化。水的粘度減低，吸附能力、溶解能力及滲透能力增加，再加上水珠變小，有利于提高水的霧化程度，增加與粉塵的接觸機(jī)會(huì)，提高降塵效率。磁化水除塵優(yōu)點(diǎn)包括：設(shè)備簡(jiǎn)單、安裝方便、性能可靠，成本低，易于實(shí)施。礦塵防治(完稿)(1)3．磁化水降塵礦塵防治(完稿)(1)59機(jī)械化掘進(jìn)工作面氣幕降塵目前常用的壓人式通風(fēng)方法，不僅造成工作面的塵害，而且污染波及所有的回風(fēng)巷道。雖然目前常用的濕式除塵風(fēng)機(jī)治理塵害的措施對(duì)全塵起著主要作用，但對(duì)風(fēng)流中的呼吸性粉塵降塵率較差，除耗費(fèi)大量的水資源外，在實(shí)施中也惡化了工作面的環(huán)境。為改變治理粉塵現(xiàn)狀，推薦一種錐形風(fēng)幕風(fēng)機(jī)并了解一下錐形風(fēng)幕流場(chǎng)理論及應(yīng)用。創(chuàng)新：錐形風(fēng)幕風(fēng)機(jī)不同于一般風(fēng)機(jī)，其輪轂上安裝了兩組葉片，兩組葉片安裝角度方向相反，分別位于內(nèi)腔和外腔。內(nèi)外腔風(fēng)流獨(dú)立，內(nèi)腔葉片產(chǎn)生負(fù)壓匯流，外腔葉片產(chǎn)生正壓射流。礦塵防治(完稿)(1)機(jī)械化掘進(jìn)工作面氣幕降塵目前常用的壓人式通風(fēng)方法，不僅造成工60演講完畢，謝謝聽(tīng)講!再見(jiàn)，seeyouagain3rew2022/12/16礦塵防治(完稿)(1)演講完畢，謝謝聽(tīng)講!再見(jiàn)，seeyouagain3rew61礦塵防治(完稿)(1)2022/12/16礦塵防治(完稿)(1)礦塵防治(完稿)(1)2022/12/14礦塵防治(完稿)(62主要內(nèi)容：1、礦塵及其性質(zhì)2、塵肺病3、煤塵爆炸及預(yù)防4、綜合防塵礦山防塵礦塵防治(完稿)(1)主要內(nèi)容：礦山防塵礦塵防治(完稿)(1)63第一節(jié)礦塵及其性質(zhì)一、礦塵的產(chǎn)生及分類(lèi)

礦塵是指在礦山生產(chǎn)和建設(shè)過(guò)程中所產(chǎn)生的各種煤、巖微粒的總稱(chēng)。

在礦山生產(chǎn)過(guò)程中，如鉆眼作業(yè)、炸藥爆破、掘進(jìn)機(jī)及采煤機(jī)作業(yè)、頂板管理、礦物的裝載及運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生大量的礦塵。在同一礦井里，產(chǎn)塵的多少也因地因時(shí)發(fā)生著變化。一般來(lái)說(shuō)，在現(xiàn)有防塵技術(shù)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(jìn)工作面產(chǎn)塵量占20％～38％，錨噴作業(yè)點(diǎn)產(chǎn)塵量占10％～15％；運(yùn)輸通風(fēng)巷道產(chǎn)塵量占5％～10％，其他作業(yè)點(diǎn)占2％～5％。各作業(yè)點(diǎn)隨機(jī)械化程度的提高，礦塵的生成量也將增大，因此防塵工作也就更加重要。礦塵防治(完稿)(1)第一節(jié)礦塵及其性質(zhì)礦塵防治(完稿)(1)64幾種常用的分類(lèi)方法：1、按礦塵粒徑劃分(1)粗塵-->40μm,空氣中易沉降；(2)細(xì)塵—10~40μm，肉眼可見(jiàn)，在靜止空氣加速沉降；(3)微塵—0.25~10μm，光學(xué)顯微鏡可見(jiàn)，在靜止空氣等速沉降；(4)超微塵--<0.25μm，電子顯微鏡觀察，擴(kuò)散動(dòng)力。礦塵防治(完稿)(1)幾種常用的分類(lèi)方法：1、按礦塵粒徑劃分礦塵防治(完稿)(1652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(lái)的礦塵3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，二、礦塵的危害礦塵具有很大的危害性，表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)污染工作場(chǎng)所，危害人體健康，引起職業(yè)病。(2)某些礦塵(如煤塵、硫化塵)在一定條件下可以爆炸。(3)加速機(jī)械磨損，縮短精密儀器使用壽命。(4)降低工作場(chǎng)所能見(jiàn)度，增加工傷事故的發(fā)生。此外，煤礦向大氣排放的粉塵對(duì)礦區(qū)周?chē)纳鷳B(tài)環(huán)境也會(huì)產(chǎn)生很大影響，對(duì)生活環(huán)境、植物生長(zhǎng)環(huán)境可能造成嚴(yán)重破壞。礦塵防治(完稿)(1)2按礦塵的存在狀態(tài)劃分礦塵防治(完稿)(1)66三、含塵量的計(jì)量指標(biāo)1、礦塵濃度其表示方法有兩種：(1)質(zhì)量法：每立方米空氣所含浮塵的毫克數(shù)，mg/m3(2)計(jì)數(shù)法：每立方米空氣所含浮塵的個(gè)數(shù)，個(gè)/m32、產(chǎn)塵強(qiáng)度指生產(chǎn)過(guò)程中，采落煤中所含的粉塵量，常用的單位為g/t。3、相對(duì)產(chǎn)塵強(qiáng)度指每采掘1噸或1立方米礦巖所產(chǎn)生的礦塵量，常用的單位為mg/t或mg/m3。4、礦塵沉積量單位時(shí)間在巷道表面單位面積上所沉積的礦塵量，單位為g/m2·d。礦塵防治(完稿)(1)三、含塵量的計(jì)量指標(biāo)礦塵防治(完稿)(1)67

四、礦塵性質(zhì)1、礦塵中游離SiO2的含量礦塵中游離SiO2的含量是危害人體的決定因素，其含量越高，危害越大。煤礦上常見(jiàn)的頁(yè)巖、砂巖、礫巖和石灰?guī)r等中游離SiO2的含量通常多在20%～50%，煤塵中的含量一般不超過(guò)5%。2、礦塵的粒度與比表面積礦塵粒度：礦塵粒度平均直徑，μm礦塵的比表面積：?jiǎn)挝毁|(zhì)量礦塵的總表面積；m2/kg,cm2/g

礦塵的比表面積與粒度成反比，粒度越小，比表面積越大，因而這兩個(gè)指標(biāo)都可以用來(lái)衡量礦塵顆粒的大小。3、礦塵的分散度：礦塵整體組成中各種粒級(jí)塵粒所占百分比。

分散度有兩種表示方法：(1)重量百分比：各粒級(jí)重量所占總重量的百分比；(2)數(shù)量百分比：各粒級(jí)顆粒數(shù)所占總顆粒百分比；礦塵防治(完稿)(1)四、礦塵性質(zhì)礦塵防治(完稿)(1)68粒級(jí)的劃分是根據(jù)粒度大小和測(cè)試目的確定的，我國(guó)工礦企業(yè)將礦塵粒級(jí)劃分為4級(jí)：小于2μm、2～5μm、5～10μm和大于10μm。

礦塵分散度是衡量礦塵顆粒大小構(gòu)成的一個(gè)重要指標(biāo)。礦塵總量中微細(xì)顆粒多，所占比例大時(shí)，稱(chēng)為高分散度礦塵；反之，如果礦塵中粗大顆粒多，所占比例大，就稱(chēng)作低分散度礦塵。礦塵的分散度越高，危害性越大，而且越難捕獲。

礦塵防治(完稿)(1)粒級(jí)的劃分是根據(jù)粒度大小和測(cè)試目的確定的，我國(guó)工礦企業(yè)694、礦塵的濕潤(rùn)性

礦塵的濕潤(rùn)性是指礦塵與液體親和的能力。

親水性礦塵：容易被水濕潤(rùn)

疏水性礦塵：不容易被水濕潤(rùn)

5、礦塵的荷電性

因空氣的電離以及塵粒之間的碰撞、摩擦等作用，使塵粒帶有電荷，可能是正電荷，也可是負(fù)電荷。

6、礦塵的光學(xué)特性

礦塵的光學(xué)特性包括礦塵對(duì)光的反射、吸收和透光強(qiáng)度等性能。礦塵防治(完稿)(1)4、礦塵的濕潤(rùn)性礦塵防治(完稿)(1)70五、影響礦塵產(chǎn)生量的因素影響礦塵產(chǎn)生量的因素主要包括以下兩個(gè)方面：

1．自然因素

（1）地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造破壞嚴(yán)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(shù)條件下，開(kāi)采厚煤層比開(kāi)采薄煤層的產(chǎn)塵量大；開(kāi)采急傾斜煤層比開(kāi)采緩傾斜煤層的產(chǎn)塵量多。

（3）煤巖的物理性質(zhì)節(jié)理發(fā)育、結(jié)構(gòu)疏松、水分低、脆性大的煤巖，開(kāi)采時(shí)產(chǎn)塵量較大；反之則小。礦塵防治(完稿)(1)五、影響礦塵產(chǎn)生量的因素礦塵防治(完稿)(1)712．生產(chǎn)技術(shù)因素

（1）采煤方法不同的采煤方法，產(chǎn)生量也不一樣。如：急傾斜煤層采用倒臺(tái)階采煤法比水平分層采煤法產(chǎn)塵量要大的多；全部冒落法管理頂板比充填法管理頂板產(chǎn)塵量要大。

（2）機(jī)械化程度機(jī)械化程度越高，煤巖破碎程度越嚴(yán)重，產(chǎn)塵量就越大

（3）開(kāi)采強(qiáng)度隨著開(kāi)采強(qiáng)度的加大，采掘推進(jìn)速度加快，產(chǎn)量增加，產(chǎn)塵量將顯著加大；同時(shí)，由于礦井的風(fēng)量加大，風(fēng)速加快，揚(yáng)起積塵且飄浮時(shí)間長(zhǎng)，傳播遠(yuǎn)，礦內(nèi)空氣中的礦塵濃度將增大。

（4）開(kāi)采深度隨著開(kāi)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(kāi)采時(shí)產(chǎn)塵量就大。

（5）通風(fēng)狀況風(fēng)速太小，不能將浮塵帶出礦井。風(fēng)速過(guò)大，又將積塵揚(yáng)起。單從降塵角度考慮，工作面風(fēng)速以1.2～1.6m/s較好，產(chǎn)塵最少。礦塵防治(完稿)(1)2．生產(chǎn)技術(shù)因素礦塵防治(完稿)(1)72

第二節(jié)礦山塵肺病一、塵肺病及其發(fā)病機(jī)理

新的塵肺病診斷標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的塵肺病的定義是：“塵肺病是由于在職業(yè)活動(dòng)中長(zhǎng)期吸入生產(chǎn)性粉塵并在肺內(nèi)滯留而引起的以肺組織彌漫性纖維化為主的全身性疾病?！彼且环N嚴(yán)重的礦工職業(yè)病，一旦患病，目前還很難治愈，且因發(fā)病緩慢病程較長(zhǎng)，不同于煤塵、瓦斯爆炸事故一次傷害嚴(yán)重，常不易被人們所重視。實(shí)際上塵肺病引起的致殘和死亡人數(shù)，在國(guó)內(nèi)外都十分驚人。從衛(wèi)生部召開(kāi)的第十屆職業(yè)性呼吸系統(tǒng)疾病國(guó)際會(huì)議上（2005.4）獲悉：我國(guó)的職業(yè)病危害形勢(shì)十分嚴(yán)峻，職業(yè)病防治工作與我國(guó)快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)極不適應(yīng)。我國(guó)有毒有害企業(yè)超過(guò)1600萬(wàn)家，受到職業(yè)危害的人數(shù)超過(guò)2億。2003年全國(guó)報(bào)告各類(lèi)職業(yè)病發(fā)病數(shù)為10467例，其中塵肺病發(fā)病數(shù)占了80%。上世紀(jì)50年代以來(lái)我國(guó)報(bào)告累計(jì)塵肺病例58萬(wàn)多人，已死亡14萬(wàn)多人，現(xiàn)患者44萬(wàn)多人。由于目前廠礦企業(yè)勞動(dòng)者的體檢率低，報(bào)告不全，專(zhuān)家估計(jì)實(shí)際發(fā)病要比報(bào)告的例數(shù)多10倍，塵肺實(shí)際發(fā)生的病例數(shù)不少于100萬(wàn)例。

礦塵防治(完稿)(1)第二節(jié)礦山塵肺病礦塵防治(完稿)(1)73有關(guān)塵肺的危害在國(guó)內(nèi)外的很早的史料都有記載，如北宋（960-1127）孫平仲在所著《談苑》中指出，“后苑銀作鍍金，為水銀所熏，頭首俱顫；賣(mài)餅家窺爐，目皆早昏；賈谷山采石人，石末傷肺，肺焦多死”；歐洲文藝復(fù)興后期工業(yè)迅速發(fā)展后西方礦冶書(shū)籍中也有礦工“癆病”之詞；17世紀(jì)早期解剖學(xué)著作中有“切石之死于哮喘，解刀入肺似入沙石”之說(shuō)。礦塵防治(完稿)(1)有關(guān)塵肺的危害在國(guó)內(nèi)外的很早的史料都有記載，如北宋（96741、塵肺類(lèi)的分類(lèi)煤礦塵肺病按吸入礦塵的成分不同，可分為三類(lèi)：

(1)

硅肺病(矽肺病)，由于吸入含游離ＳｉＯ2含量較高的巖塵而引的塵肺病稱(chēng)為硅肺病?；颊叨酁殚L(zhǎng)期從事巖巷掘進(jìn)的礦工。

(2)

煤硅肺病(煤矽肺)，由于同時(shí)吸入煤塵和含游離ＳｉＯ2的巖塵所引起的塵肺病稱(chēng)為煤硅病肺。患者多為巖巷掘進(jìn)和采煤的混合工種礦工。

(3)

煤肺病。由于大量吸入煤塵而引起的塵肺病多屬煤肺病。患者多為長(zhǎng)期單一的在煤層中從事采掘工作的礦工。礦塵防治(完稿)(1)1、塵肺類(lèi)的分類(lèi)礦塵防治(完稿)(1)75

2、塵肺病的發(fā)病機(jī)理進(jìn)入人體呼吸系統(tǒng)的粉塵大體上經(jīng)歷以下四個(gè)過(guò)程：(1)在上呼吸道的咽喉、氣管內(nèi)，含塵氣流由于沿程的慣性碰撞作用使大于10μm的塵粒首先沉降在其內(nèi)。經(jīng)過(guò)鼻腔和氣管粘膜分泌物粘結(jié)后形成痰排出體外。(2)在上呼吸道的較大支氣管內(nèi)，通過(guò)慣性碰撞及少量的重力沉降作用，使5～10μm的塵粒沉積下來(lái)，經(jīng)氣管、支氣管上皮的纖毛運(yùn)動(dòng)，咳嗽隨痰排出體外。(3)在下呼吸道的細(xì)小支氣管內(nèi)，由于支氣管分支增多，氣流速度減慢，使部分2～5μm的塵粒依靠重力沉降作用沉積下來(lái)，通過(guò)纖毛運(yùn)動(dòng)逐級(jí)排出體外。(4)粒度為2μm左右的粉塵進(jìn)入呼吸性支氣管和肺內(nèi)后，一部分可隨呼氣排出體外；另一部分沉積在肺泡壁上或進(jìn)入肺內(nèi)，殘留在肺內(nèi)的粉塵僅占總吸入量的1%～2％以下。礦塵防治(完稿)(1)2、塵肺病的發(fā)病機(jī)理礦塵防治(完稿)(1)76二、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(dòng)時(shí)呼吸困難、胸痛、輕度干咳。

第二期：中等體力勞動(dòng)或正常工作時(shí)，感覺(jué)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(shí)，也感到呼吸困難、胸痛、連續(xù)帶痰咳嗽，甚至咯血和行動(dòng)困難。

礦塵防治(完稿)(1)二、塵肺病的發(fā)病癥狀及影響因素礦塵防治(完稿)(1)772、影響塵肺病的發(fā)病因素(1)礦塵的成分能夠引起肺部纖維病變的礦塵，多半含有游離SiO2，其含量越高，發(fā)病工令越短，病變的發(fā)展程度越快。對(duì)于煤塵，引起煤肺病的主要是它的有機(jī)質(zhì)(即揮發(fā)分)含量。(2)礦塵粒度及分散度5μm以上的礦塵對(duì)塵肺病的發(fā)生影響不大；5μm以下的礦塵可以進(jìn)入下呼吸道并沉積在肺泡中，最危險(xiǎn)的粒度是2μm左右的礦塵。(3)礦塵濃度塵肺病的發(fā)生和進(jìn)入肺部的礦塵量有直接的關(guān)系，也就是說(shuō)，塵肺的發(fā)病工令和作業(yè)場(chǎng)所的礦塵濃度成正比。(4)個(gè)體方面的因素礦塵防治(完稿)(1)2、影響塵肺病的發(fā)病因素礦塵防治(完稿)(1)78《規(guī)程》第七百三十九條作業(yè)場(chǎng)所空氣中粉塵（總粉塵、呼吸性粉塵）濃度應(yīng)符合表26要求。礦塵防治(完稿)(1)《規(guī)程》第七百三十九條作業(yè)場(chǎng)所空氣中粉塵（總粉塵、呼吸性79第三節(jié)煤塵爆炸及預(yù)防

煤礦在生產(chǎn)過(guò)程中，采掘裝運(yùn)作業(yè)均可產(chǎn)生大量煤塵。其中，采掘作業(yè)產(chǎn)生的煤塵量占80%，裝運(yùn)產(chǎn)生的煤塵量占20%。具有煤塵爆炸危險(xiǎn)的煤礦都有發(fā)生特別重大煤塵爆炸事故的可能。其災(zāi)害程度可造成礦毀人亡，國(guó)內(nèi)外煤礦曾多次發(fā)生煤塵爆炸事故。典型案例如下：1906年，法國(guó)吉利耶爾煤礦發(fā)生煤塵爆炸死亡1099人，煤礦經(jīng)兩年重建才恢復(fù)生產(chǎn)。這是一個(gè)無(wú)瓦斯煤礦，也是世界上第一次發(fā)生煤塵爆炸。從此，世界上各主要產(chǎn)煤國(guó)家對(duì)煤塵爆炸開(kāi)始進(jìn)行廣泛研究，重視預(yù)防煤塵爆炸事故工作。1907年，美國(guó)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(guó)黑里頓煤礦發(fā)生煤塵爆炸，并引起瓦斯爆炸事故，死亡346人，其中287人死于CO中毒。1913～1933年，法國(guó)和英國(guó)還多次發(fā)生煤塵、瓦斯煤塵爆炸事故，每次事故都造成一、二百人死亡。礦塵防治(完稿)(1)第三節(jié)煤塵爆炸及預(yù)防礦塵防治(完稿)(1)801942年，日本侵占東北時(shí)期，采取不顧工人死活的掠奪式生產(chǎn)方式，致使本溪煤礦發(fā)生了世界史上最大的一次瓦斯煤塵爆炸事故，死亡1549人，傷殘246人，死亡者中多為CO中毒。事故前巷道內(nèi)沉積了大量煤塵，電火花點(diǎn)燃局部聚存瓦斯而引起煤塵爆炸。為掩人耳目，日本侵略者將礦井封閉。1962年，山西大同老白洞煤礦在高產(chǎn)日發(fā)生了電火花引燃局部瓦斯導(dǎo)致煤塵爆炸，死亡629人。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。這次事故是發(fā)生在該煤礦的主提煤斜井，是電絞車(chē)提升裝滿煤的串車(chē)，由于礦車(chē)脫鉤順斜井翻滾滑下，將沉積的大量煤塵和礦車(chē)內(nèi)的煤沖擊飛揚(yáng)形成煤塵云，加之礦車(chē)與軌道摩擦產(chǎn)生火花，引起煤塵大爆炸。此事故后經(jīng)還原實(shí)驗(yàn)證實(shí)。2005年，黑龍江七臺(tái)河?xùn)|風(fēng)煤礦主要提煤皮帶斜井發(fā)生煤塵爆炸，死亡171人。礦塵防治(完稿)(1)1942年，日本侵占東北時(shí)期，采取不顧工人死活的掠奪式生產(chǎn)方81

2005年11月27日，黑龍江七臺(tái)河礦難事故(煤塵爆炸)，確認(rèn)在事故中遇難人數(shù)為171人，其中包括169名井下遇難礦工和井上2名地面遇難人員.礦塵防治(完稿)(1)2005年11月27日，黑龍江七臺(tái)河礦難事故(煤塵82一、煤塵爆炸的機(jī)理及特征1、煤塵爆炸的機(jī)理煤塵的燃燒和爆炸實(shí)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(yīng)主要是在氣相內(nèi)進(jìn)行的。因此煤塵爆炸與瓦斯爆炸具有相似之處。但因在固體煤粒表面也有氧化燃燒作用發(fā)生，所以煤塵爆炸又有其獨(dú)特之處。

礦塵防治(完稿)(1)一、煤塵爆炸的機(jī)理及特征礦塵防83煤塵爆炸是在高溫或一定點(diǎn)火能的熱源作用下，空氣中氧氣與煤塵急劇氧化的反應(yīng)過(guò)程，是一種非常復(fù)雜的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。一般煤塵爆炸機(jī)理及過(guò)程主要表現(xiàn)在以下方面：(1)煤本身是可燃物質(zhì)，當(dāng)它以粉末狀態(tài)存在時(shí)，總表面積顯著增加，吸氧和被氧化的能力大大增強(qiáng)，一旦遇見(jiàn)火源，氧化過(guò)程迅速展開(kāi)；(2)當(dāng)溫度達(dá)到300～400℃時(shí)，煤的干餾現(xiàn)象急劇增強(qiáng)，放出大量的可燃性氣體。(3)形成的可燃?xì)怏w與空氣混合在高溫作用下吸收能量，在塵粒周?chē)纬苫罨行?，?dāng)活化中心的能量達(dá)到一定程度后，鏈反應(yīng)過(guò)程開(kāi)始，游離基迅速增加，發(fā)生了塵粒的閃燃；(4)閃燃所形成的熱量傳遞給周?chē)膲m粒，并使之參與鏈反應(yīng)，導(dǎo)致燃燒過(guò)程急劇地循環(huán)進(jìn)行。礦塵防治(完稿)(1)煤塵爆炸是在高溫或一定點(diǎn)火能的熱源作用下，空氣中氧氣與842煤塵爆炸的特征(1)形成高溫、高壓、沖擊波(2)煤塵爆炸具有連續(xù)性(3)煤塵爆炸的感應(yīng)期即煤塵受熱分解產(chǎn)生足夠數(shù)量的可燃?xì)怏w形成爆炸所需的時(shí)間。(4)揮發(fā)分減少或形成“粘焦”(5)產(chǎn)生大量的CO礦塵防治(完稿)(1)2煤塵爆炸的特征礦塵防治(完稿)(1)85煤塵爆炸的危害性極大：可以摧毀整個(gè)礦井、井巷、采煤工作面，導(dǎo)致大面積頂板垮塌冒落，壓埋井下作業(yè)人員，堵塞通風(fēng)；可以將設(shè)備損壞，把支柱設(shè)備、煤石塊吹起撞擊，導(dǎo)致井下作業(yè)人員死亡，爆炸波可使礦工粉身碎骨；爆炸波還可以通向地面的井筒、沖擊破壞與井筒連接的地面廠房，造成作業(yè)人員傷亡；煤塵爆炸火焰還可引起井下可燃物著火，引起局部積存的瓦斯發(fā)生爆炸，造成事故擴(kuò)大；煤塵爆炸產(chǎn)生的CO隨風(fēng)流進(jìn)入全礦井的所有地點(diǎn)，致使井下作業(yè)人員CO中毒死亡。礦塵防治(完稿)(1)煤塵爆炸的危害性極大：礦塵防治(完稿)(1)86對(duì)煤塵爆炸性的鑒定和評(píng)價(jià)要求先對(duì)試驗(yàn)煤樣進(jìn)行工業(yè)分析，求出可燃揮發(fā)分含量，對(duì)煤塵的爆炸性做出初步評(píng)價(jià)；再經(jīng)爆炸性鑒定，對(duì)煤塵的爆炸性得出定性結(jié)論。煤塵爆炸性鑒定工作應(yīng)當(dāng)由安全監(jiān)察部門(mén)授權(quán)單位進(jìn)行二、煤塵爆炸的條件1、煤塵具有爆炸性

1）鑒定第一種方法是在大型煤塵爆炸試驗(yàn)巷道內(nèi)，點(diǎn)火引爆進(jìn)行鑒定。第二種方法是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，使用大管狀煤塵爆炸性鑒定儀進(jìn)行鑒定。2）用煤塵爆炸指數(shù)判斷用工業(yè)分析法計(jì)算可燃揮發(fā)分值大致判定煤塵的爆炸危險(xiǎn)性

煤塵爆炸指數(shù)與煤塵爆炸性如下

煤塵爆炸指數(shù)煤塵爆炸性＜10％一般不爆炸10～15％較弱15～28％較強(qiáng)28％以上強(qiáng)烈礦塵防治(完稿)(1)對(duì)煤塵爆炸性的鑒定和評(píng)價(jià)要求先對(duì)試驗(yàn)煤樣進(jìn)行工業(yè)分析，求出可872、懸浮煤塵的濃度:下限濃度為30一50g／m3，上限濃度為1000一2000g／m3。據(jù)估算4m2斷面小巷道的周邊上，只要0.04mm厚的一層煤塵，當(dāng)它全部飛揚(yáng)起來(lái)，就達(dá)到了爆炸下限。在井下各生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，一般情況下，很難形成大于下限的懸浮煤塵濃度，但當(dāng)巷道周?chē)某练e煤塵受到?jīng)_擊波的震動(dòng)，氣流的吹揚(yáng)或其他原因再次揚(yáng)起后，就足以達(dá)到爆炸濃度。因此，沉積煤塵是最大約隱患。3、引燃煤塵爆炸的高溫?zé)嵩矗?10-1050℃

井下空氣中浮塵能見(jiàn)表浮塵濃度g/m323~510能見(jiàn)情況正常風(fēng)流可見(jiàn)，呼吸有嗆人感呼吸困難礦燈照明1米外難辨手指礦塵防治(完稿)(1)2、懸浮煤塵的濃度:下限濃度為30一50g／m3，上限濃度88三、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(qiáng)。2、煤的灰分和水分，煤內(nèi)的灰分是不燃性物質(zhì)，能吸收能量，阻擋熱輻射，破壞鏈反應(yīng)，降低煤塵的爆炸性。3、煤塵粒度，粒度對(duì)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(xiǎn)性隨粒度的減小而迅速增加。4、空氣中的瓦斯?jié)舛?，瓦斯參與使煤塵爆炸下限降低。瓦斯?jié)舛鹊陀?%時(shí)，煤塵的爆炸下限可用下式計(jì)算：δm＝ｋδ式中：δm—空氣中有瓦斯時(shí)的煤塵爆炸下限，g/m3；δ—煤塵的爆炸下限，g/m3；ｋ—系數(shù)，礦塵防治(完稿)(1)三、影響煤塵爆炸的因素礦塵防治(完稿)(1)895、空氣中氧的含量，空氣中氧的含量高時(shí)，點(diǎn)燃煤塵的溫度可以降低；氧的含量低時(shí)，點(diǎn)燃煤塵云困難，當(dāng)氧含量低于17%時(shí)，煤塵就不再爆炸。含氧高，爆炸壓力高；含氧低，爆炸壓力6、引爆熱源四、煤塵爆炸性鑒定在二中已講五、預(yù)防煤塵爆炸的技術(shù)措施預(yù)防煤塵爆炸的技術(shù)措施主要包括三個(gè)方面。(一）、減、降塵措施指在煤礦井下生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)減少煤塵產(chǎn)生量或降低空氣中懸浮煤塵含量以達(dá)到從根本上杜絕煤塵爆炸的可能性。方法很多，下面主要介紹煤層注水。(二)、防止煤塵引燃的措施

(三)、限制煤塵爆炸范圍擴(kuò)大的措施

礦塵防治(完稿)(1)5、空氣中氧的含量，空氣中氧的含量高時(shí)，點(diǎn)燃煤塵的溫度可以901、煤層注水實(shí)質(zhì)在回采之前預(yù)先在煤層中打若干鉆孔，通過(guò)鉆孔注入壓力水，使其滲入煤體內(nèi)部，增加煤的水分，從而減少煤層開(kāi)采過(guò)程煤塵的產(chǎn)塵量。

煤層注水的減塵作用主要有以下三個(gè)方面：①煤體內(nèi)的裂隙中存在著原生煤塵，水進(jìn)入后，可將原生煤塵濕潤(rùn)并粘結(jié)，使其在破碎時(shí)失去飛揚(yáng)能力，從而有效地消除塵源；②水進(jìn)入煤體內(nèi)部，并使之均勻濕潤(rùn)。當(dāng)煤體在開(kāi)采中受到破碎時(shí)，絕大多數(shù)破碎面均有水存在，從而消除了細(xì)粒煤塵的飛揚(yáng)，預(yù)防了浮塵的產(chǎn)生；③水進(jìn)入煤體后使其塑性增強(qiáng)，脆性減弱，改變了煤的物理力學(xué)性質(zhì)，當(dāng)煤體因開(kāi)采而破碎時(shí)，脆性破碎變?yōu)樗苄宰冃?，因而減少了煤塵的產(chǎn)生量。

礦塵防治(完稿)(1)1、煤層注水實(shí)質(zhì)礦塵防治(完稿)(1)91

2、影響煤層注水效果的因素

①煤的裂隙和孔隙的發(fā)育程度裂隙和孔隙的發(fā)育程度不同，注水效果差異也較大。煤體的裂隙越發(fā)育則越易注水。煤體的孔隙發(fā)育程度一般用孔隙率表示，系指孔隙的總體積與煤的總體積的百分比。根據(jù)實(shí)測(cè)資料，當(dāng)煤層的孔隙率小于4%時(shí)，煤層的透水性較差。②上履巖層壓力及支承壓力③液體性質(zhì)的影響：0.5%洗衣粉④煤層內(nèi)的瓦斯壓力煤層內(nèi)的瓦斯壓力是注水的附加阻力。所以在瓦斯壓力大的煤層中注水時(shí)，往往要提高注水壓力，以保證濕潤(rùn)效果。⑤注水參數(shù)的影響煤層注水參數(shù)是指注水壓力、注水速度、注水量和注水時(shí)間。礦塵防治(完稿)(1)2、影響煤層注水效果的因素礦塵防治(完稿)(1)923、煤層注水方式ab①

短孔注水②

深孔注水c③長(zhǎng)孔注水礦塵防治(完稿)(1)3、煤層注水方式ab①短孔注水c③長(zhǎng)孔注水礦塵防治(完稿93偽傾斜孔八字形與傾斜聯(lián)合鉆孔鉆孔節(jié)理礦塵防治(完稿)(1)偽傾斜孔94④巷道鉆孔注水礦塵防治(完稿)(1)④巷道鉆孔注水礦塵防治(完稿)(1)95以上4種方式：①短孔注水，是在回采工作面垂直煤壁或與煤壁斜交打鉆孔注水，注水孔長(zhǎng)度一般為2～3.5m；②深孔注水，在回采工作面垂直煤壁打鉆孔注水，孔長(zhǎng)一般為5～25m③長(zhǎng)孔注水，從回采工作面的運(yùn)輸巷或回風(fēng)巷，沿煤層傾斜方向平行于工作面打上向孔或下向孔注水，孔長(zhǎng)30～100m。④巷道鉆孔注水。

礦塵防治(完稿)(1)以上4種方式：礦塵防治(完稿)(1)964、注水系統(tǒng)注水系統(tǒng)分為靜壓注水系統(tǒng)和動(dòng)壓注水系統(tǒng)。靜壓注水：利用管網(wǎng)將地面或上水平的水通過(guò)自然靜壓差導(dǎo)入鉆孔的注水叫靜壓注水。動(dòng)壓注水：利用水泵或風(fēng)包加壓將水壓入鉆孔的注水叫動(dòng)壓注水，水泵可以設(shè)在地面集中加壓，也可直接設(shè)在注水地點(diǎn)進(jìn)行加壓。5、注水設(shè)備煤層注水所使用的設(shè)備主要包括鉆機(jī)、水泵、封孔器、分流器及水表等。礦塵防治(完稿)(1)4、注水系統(tǒng)礦塵防治(完稿)(1)976、注水參數(shù)①注水壓力注水壓力的高低取決于煤層透水性的強(qiáng)弱和鉆孔的注水速度。

適宜的注水壓力是：通過(guò)調(diào)節(jié)注水流量使其不超過(guò)地層壓力而高于煤層的瓦斯壓力。②注水速度(注水流量)

注水速度是指單位時(shí)間內(nèi)的注水量。鉆孔的注水速度隨鉆孔長(zhǎng)度、孔徑和注水壓力的不同而增減。一般來(lái)說(shuō)，小流量注水對(duì)煤層濕潤(rùn)效果最好。③注水量注水量是影響煤體濕潤(rùn)程度和降塵效果的主要因素。④注水時(shí)間每個(gè)鉆孔的注水時(shí)間與鉆孔注水量成正比，與注水速度成反比。礦塵防治(完稿)(1)6、注水參數(shù)礦塵防治(完稿)(1)98（二）防止煤塵引燃措施遵守《規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定嚴(yán)禁攜帶煙草和點(diǎn)火工具下井；井下禁止使用電爐，禁止打開(kāi)礦燈；井口房、抽放瓦斯泵房以及通風(fēng)機(jī)房周?chē)?0m內(nèi)禁止使用明火；井下需要進(jìn)行電焊、氣焊和噴燈焊接時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)定采用防爆設(shè)備在有瓦斯或煤塵爆炸危險(xiǎn)的煤層中，采掘工作面只準(zhǔn)使用煤礦安全炸藥和瞬發(fā)雷管。防止機(jī)械摩擦火花采用抗靜電難燃的聚合材料制品礦塵防治(完稿)(1)（二）防止煤塵引燃措施遵守《規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定礦塵防治(完稿)99（三）限制煤塵爆炸范圍擴(kuò)大的措施1、清除落塵2、撒布巖粉3、設(shè)置巖粉棚由安裝在巷道中靠近頂板處的若干塊巖粉臺(tái)板組成，臺(tái)板的間距稍大于板寬，每塊臺(tái)板上放置一定數(shù)量的惰性巖粉。4、設(shè)置水棚

水棚包括水槽棚和水袋棚兩種。5、設(shè)置自動(dòng)隔爆棚自動(dòng)隔爆棚是利用各種傳感器，將瞬間測(cè)量的煤塵爆炸時(shí)的各種物理參量迅速轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，指令機(jī)構(gòu)的演算器根據(jù)這些信號(hào)準(zhǔn)確