第七章礦塵測(cè)定

第七章礦塵測(cè)定第一節(jié)概述在煤礦生產(chǎn)過程中，采、掘、運(yùn)等各項(xiàng)主要生產(chǎn)過程中都會(huì)產(chǎn)生大量粉塵。粉塵測(cè)定工作是煤礦防塵、塵肺防治工作中的重要組成部分，是對(duì)粉塵危害的評(píng)價(jià)、防塵效果的鑒定提供科學(xué)依據(jù)的必要手段。 一、粉塵測(cè)定的目的粉塵測(cè)定工作的具體目的：⑴為觀察揚(yáng)塵作業(yè)環(huán)境因素提供資料。 通過對(duì)生產(chǎn)環(huán)境空氣中粉塵的含量及物理化學(xué)性質(zhì)的測(cè)定，為觀察揚(yáng)塵作業(yè)環(huán)境中接觸粉塵工人健康水平、塵肺病的發(fā)生情況提供必要的環(huán)境因素資料。⑵為環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)督部門提供必要的依據(jù)。 通過對(duì)生產(chǎn)環(huán)境中粉塵測(cè)定情況，確定被測(cè)環(huán)境空氣中粉塵的質(zhì)和量是否符合國(guó)家衛(wèi)生監(jiān)督要求，為監(jiān)督部門提供必要的依據(jù)。⑶為改善作業(yè)環(huán)境，提供必要的科學(xué)依據(jù)。 通過對(duì)生產(chǎn)環(huán)境空氣中粉塵存在情況的測(cè)定，為評(píng)價(jià)作業(yè)環(huán)境防塵管理的效果，改善作業(yè)環(huán)境，提供必要的科學(xué)依據(jù)。⑷制定粉塵衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)提供科學(xué)依據(jù)

通過對(duì)生產(chǎn)環(huán)境粉塵情況的測(cè)定和數(shù)據(jù)的積累，為研究塵肺病發(fā)生發(fā)展規(guī)律，制定粉塵衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)提供科學(xué)依據(jù)。⑸為防止煤塵或其他有爆炸危險(xiǎn)的粉塵爆炸提供科學(xué)依據(jù)。二、粉塵測(cè)定的要求

《規(guī)程》要求：煤礦企業(yè)必須加強(qiáng)職業(yè)危害的防治與管理，做好職業(yè)場(chǎng)所的職業(yè)衛(wèi)生和勞動(dòng)保護(hù)工作。采取有效措施控制塵毒危害，保證作業(yè)場(chǎng)所符合國(guó)家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

三、粉塵濃度標(biāo)準(zhǔn)煤礦粉塵測(cè)定工作必須按照《煤礦井下粉塵防治規(guī)范礦井綜合防塵標(biāo)準(zhǔn)》要求，各煤礦公司必須建立防塵管理機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)各礦井的業(yè)務(wù)領(lǐng)導(dǎo)工作，每一生產(chǎn)礦井和建設(shè)礦井均需建立專職測(cè)塵機(jī)構(gòu)，根據(jù)本單位情況由通風(fēng)區(qū)（科）或職業(yè)病防治所負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)管理這項(xiàng)工作。測(cè)塵單位必須根據(jù)本礦的生產(chǎn)情況，配足足夠數(shù)量的測(cè)塵人員，年產(chǎn)45萬t及以下的礦井可配備2人，年產(chǎn)45~120萬t的礦井可配備4~6人，年產(chǎn)120~300萬t的礦井可配備6~8人，300萬t以上的礦井可配備8~10人。測(cè)塵員應(yīng)具有初中以上文化程度和2年以上井下作業(yè)工齡；必須接受專門的測(cè)塵技術(shù)培訓(xùn)，經(jīng)考試取得合格證者，方能獨(dú)立從事測(cè)塵工作。為保證測(cè)塵工作的質(zhì)量，測(cè)塵人員的工作應(yīng)保持相對(duì)穩(wěn)定，不能隨意調(diào)動(dòng)。 規(guī)程739條“作業(yè)場(chǎng)所空氣中粉塵濃度標(biāo)準(zhǔn)”粉塵中游離sio2含量/%最高允許濃度/（mg.m3總粉塵呼吸性粉塵<10103.510—<502190—<8020.5≤8020.3四、測(cè)塵周期煤礦企業(yè)必須按國(guó)家規(guī)定對(duì)生產(chǎn)性粉塵進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并遵守下列規(guī)定：（1）總粉塵：作業(yè)場(chǎng)所的粉塵濃度，井下每月測(cè)定2次，地面及露天煤礦每月測(cè)定1次。（2）呼吸性粉塵：工班個(gè)體呼吸性粉塵監(jiān)測(cè)，采、掘（剝）工作面3個(gè)月測(cè)定1次，其他工作面或作業(yè)場(chǎng)所每6個(gè)月測(cè)定1次。每個(gè)采樣工種分2個(gè)班次連續(xù)采樣，1個(gè)班次內(nèi)至少采集2個(gè)有效品，先后采集的有效樣品不得少于4個(gè)。定點(diǎn)呼吸性粉塵監(jiān)測(cè)每月測(cè)定1次。（3）粉塵分散度：粉塵分散度每6個(gè)月測(cè)定1次。（4）游離SiO2含量：粉塵中游離SiO2含量每6個(gè)月測(cè)定1次，在變更工作面時(shí)也必須測(cè)定1次；各接塵作業(yè)場(chǎng)所每次測(cè)定的有效樣品數(shù)不得少于3個(gè)。（5）開采深度大于200m的露天煤礦，在氣壓較低的季節(jié)應(yīng)適當(dāng)增加測(cè)定次數(shù)。五、粉塵測(cè)定的項(xiàng)目⑴粉塵濃度，包括總粉塵和呼吸性粉塵。⑵游離二氧化硅含量。⑶粉塵分散度。第二節(jié)粉塵濃度的測(cè)定無論是了解礦塵的危害情況，從而正確評(píng)價(jià)作業(yè)地點(diǎn)的勞動(dòng)衛(wèi)生條件，還是為指導(dǎo)降塵工作，制定防塵措施，選擇除塵設(shè)備，以及驗(yàn)證防塵措施和防塵系統(tǒng)的防塵效果，都需要對(duì)煤礦粉塵進(jìn)行測(cè)定。因此，測(cè)塵對(duì)事先調(diào)查和事后分析都起著重要反的作用，是礦井防塵工作中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。粉塵濃度測(cè)定是煤礦常規(guī)檢測(cè)的主要內(nèi)容。 人在粉塵作業(yè)環(huán)境中工作時(shí)，所吸入的粉塵量多少與浮游在空氣中的粉塵濃度密切相關(guān)。對(duì)浮游粉塵濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)的目的在于：（1）對(duì)井下各作業(yè)地點(diǎn)的粉塵濃度進(jìn)行測(cè)定，以檢驗(yàn)作業(yè)地點(diǎn)的粉塵濃度是否達(dá)到國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)；（2）研究各種不同采、掘、裝、運(yùn)等生產(chǎn)環(huán)節(jié)的產(chǎn)塵狀況，提出相應(yīng)的解決方案；⑶評(píng)價(jià)各種防塵措施的效果。評(píng)價(jià)某種防塵方法的效果時(shí)，不能單憑直觀而論，要用專門檢測(cè)儀器和手段加以鑒定和驗(yàn)證。一、測(cè)點(diǎn)的選擇與布置由于煤礦井下各生產(chǎn)環(huán)節(jié)均產(chǎn)生一定量的礦塵，為了能正確地評(píng)價(jià)礦塵對(duì)于人體的危害程度，無論采用哪種方法，測(cè)定粉塵濃度時(shí)，均應(yīng)把測(cè)點(diǎn)布置在塵源的下風(fēng)側(cè)、粉塵擴(kuò)散得較為均勻的人工呼吸帶內(nèi)，準(zhǔn)確地選擇測(cè)塵地點(diǎn)。根據(jù)國(guó)內(nèi)外對(duì)粉塵擴(kuò)散的研究，井上下不同作業(yè)場(chǎng)所測(cè)點(diǎn)的選擇布置見表7—1.二、測(cè)塵方法我國(guó)一貫采用質(zhì)量濃度表示法。目前，粉塵濃度的測(cè)定方法以質(zhì)量法為基礎(chǔ)，主要有濾膜質(zhì)量測(cè)塵和光電讀測(cè)塵法，用于測(cè)定全塵濃度或呼吸性粉塵濃度。

1、作業(yè)場(chǎng)所空氣中粉塵濃度檢測(cè)方法（1）總粉塵：作業(yè)場(chǎng)所總粉塵濃度檢測(cè)方法執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB5748—1985，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了全塵濃度檢測(cè)的基本方法為濾膜采樣法。其原理是：用粉塵采樣器抽取一定體積的含塵空氣，將粉塵阻留在已知質(zhì)量的濾膜上，由采樣后濾膜的增量和采樣空氣量求出單位體積空氣中粉塵質(zhì)量。（2）呼吸性粉塵。作業(yè)場(chǎng)所呼吸性粉塵濃度檢測(cè)基本方法執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB16248—1996的規(guī)定。其原理是：使用具有呼吸性粉塵與非呼吸性粉塵分級(jí)功能的采樣器抽取一定體積的含塵空氣，通過采樣頭時(shí)粗粉塵粒子沖擊、粘接在已知質(zhì)量、涂有粘性（或粘著劑）的沖擊采樣板上，呼吸性粉塵則透過沖擊采樣板到達(dá)濾膜，并為其所捕集；由采樣后沖擊采樣板及濾膜的增量和采樣空氣體積計(jì)算出作業(yè)場(chǎng)所單位體積空氣中總粉塵和呼吸性粉塵的濃度。

2、呼吸性粉塵接觸濃度檢測(cè)呼吸性粉塵接觸濃度的測(cè)量方法執(zhí)行勞動(dòng)部頒發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)LD38—1992。測(cè)量方法為：選擇有代表性作業(yè)人員使用個(gè)體呼吸性粉塵采樣法器進(jìn)行濾膜采樣法測(cè)定作業(yè)人員接觸濃度，取數(shù)名工人測(cè)得的呼吸性粉塵接觸濃度的算術(shù)平均值作為工人群的粉塵接觸濃度。三、采樣效率曲線 粉塵采樣器對(duì)粉塵粒度大小的分級(jí)性能曲線稱為采樣器的采樣效率曲線。主要有BMRC、AEC、ACGIH曲線三種。BMRC曲線由英國(guó)醫(yī)學(xué)研究會(huì)BMRC（BritishMedicalResearchCouneil）于1952年提出，AEC、ACGIH曲線分別由美國(guó)原子能委員會(huì)AEC和美國(guó)工業(yè)衛(wèi)生學(xué)會(huì)ACGIH于20世紀(jì)50年代提出。我國(guó)煤礦應(yīng)用的呼吸性粉塵采樣器要求對(duì)粉塵的分級(jí)性能符合BMRC采樣效率曲線。四、粉塵檢測(cè)儀器1、濾膜質(zhì)量法測(cè)塵 濾膜采樣測(cè)塵的實(shí)質(zhì)是使一定體積的含塵空氣，在電動(dòng)抽氣機(jī)或薄膜水泵的作用下，通過已知質(zhì)量的濾膜，粉塵被阻留在濾膜上，根據(jù)采樣后濾膜上粉塵的質(zhì)量和采氣量，計(jì)算出單位體積空氣中粉塵的質(zhì)量（mg/m3）1）采樣器材（1）濾膜：是用超細(xì)合成纖維制成的網(wǎng)狀薄膜，孔隙細(xì)小，有明顯的負(fù)電荷相憎水性，耐酸堿腐蝕，阻塵率高，阻力小，質(zhì)量輕，采樣后濾膜可溶于醋酸丁脂等有機(jī)溶劑，用于測(cè)定粉塵的分散度。濾膜有75mm和40mm直徑的兩種規(guī)格，分別用于礦塵濃度200mg/m3和低濃度的情況。（2）采樣頭。（圖7—1）由漏斗和濾膜夾兩部分組成。下井測(cè)定前，將稱重后的濾膜裝在濾膜夾上，放入濾膜盒內(nèi)。采樣時(shí)取出濾膜夾安放于采樣漏斗內(nèi)。（3）抽氣裝置：是由微電機(jī)和薄膜泵組成的抽氣系統(tǒng)。（4）流量計(jì)： 常用浮子流量計(jì)。其流量范圍q=15～40L/min。流量計(jì)流量的調(diào)節(jié)由針型閥控制。2）測(cè)定工作（1）準(zhǔn)備濾膜。首先將待用濾膜放在干燥皿內(nèi)干燥；然后用鑷子將濾膜兩面的襯子取下，用感量1/10000克的分析天平稱重，并進(jìn)行編號(hào)記錄稱重；最后將濾膜裝入濾膜夾，直徑40mm的濾膜平鋪夾牢，直徑75mm的折成漏斗型夾牢，裝好后放入濾膜盒內(nèi)備用。（2）采樣。①、采樣位置：在作業(yè)點(diǎn)下風(fēng)側(cè)風(fēng)流較穩(wěn)定區(qū)域選取。②、采樣點(diǎn)：位于工人呼吸帶高度，距底板約1.5米左右。③、采樣頭方向：迎向風(fēng)流。④、采樣開始時(shí)間：連續(xù)產(chǎn)塵點(diǎn)應(yīng)在作業(yè)開始后20minc采樣；陣發(fā)性產(chǎn)塵，與工人操作同時(shí)進(jìn)行。⑤、采樣流量和時(shí)間：應(yīng)使所采粉塵量不小于1mg，對(duì)于小號(hào)濾膜不大于20mg，一般采樣流量為：10～30L/min稱重，采樣時(shí)間應(yīng)不少于20min，但要視被測(cè)空間的粉塵濃度而定。3）粉塵濃度計(jì)算和統(tǒng)計(jì)分析（1）稱重。采樣后的濾膜連同夾具一起放在干燥皿中，稱重時(shí)取出，受塵面朝上，用鑷子取下濾膜向內(nèi)對(duì)折2～3次，用同一臺(tái)天平稱重。若濾膜表面有小水珠，必須先干燥30min后再稱重，稱重后再干燥30min。直至前后兩次重量差不大于0.2mg為止，作為恒重。（2）計(jì)算取值到小數(shù)后一位即可。 CM=ΔM/（Q·T）×100 （7—1）式中：CM—空氣中的粉塵濃度， mg/m3 ΔM—濾膜的增量， mg ΔM=M2－M1 （7—2） M2

、M1—分別為采樣前后的濾膜質(zhì)量，mgT—采樣持續(xù)時(shí)間，minQ—采樣時(shí)的流量，L/min 統(tǒng)計(jì)分析采樣時(shí)，應(yīng)記錄現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件、作業(yè)裝備、通風(fēng)參數(shù)及采用的防塵措施等情況逐月將測(cè)定結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析，并上報(bào)有關(guān)單位。2、直讀粉塵測(cè)定儀器（1）光吸收粉塵濃度測(cè)定儀。（2）光散射粉塵濃度測(cè)定儀。五、測(cè)塵注意事項(xiàng)及有關(guān)規(guī)定（1）測(cè)塵儀器，外表清潔、附件齊全，電鍵或旋轉(zhuǎn)按鈕靈敏可靠。光電測(cè)塵器電壓充足。（2）準(zhǔn)備好使用儀表、工具及其附件。（3）使用粉塵采樣器測(cè)塵時(shí)，先認(rèn)真稱量采樣濾膜，測(cè)記下重量值、編好號(hào)碼，再放入濾膜盒內(nèi)。濾膜不得有折皺，置于干嘲器內(nèi)。置于光電測(cè)塵儀測(cè)塵時(shí)，要備有足夠的濾膜紙帶。（4） 儀器必須隨身攜帶，嚴(yán)禁碰撞擠壓，不得讓他人帶拿或擺弄。（5）保證工作中的自身安全。（6）采樣地點(diǎn)必須設(shè)在回風(fēng)側(cè)，儀器的采樣口必須迎向風(fēng)流，并符合表7—1的要求。（7）采樣高度應(yīng)盡量靠近工人作業(yè)的呼吸帶。一般高度為1.5m左右。（8）對(duì)測(cè)塵開始時(shí)間的要求是：連續(xù)性產(chǎn)塵作業(yè)，在生產(chǎn)達(dá)到正常狀態(tài)5min后再進(jìn)行采樣；間斷性產(chǎn)塵作業(yè)，在工人作業(yè)時(shí)采樣。（9）每個(gè)測(cè)塵地點(diǎn)連續(xù)測(cè)定的數(shù)據(jù)不少于3個(gè)，并取其平均值。（10）用快速直讀測(cè)塵儀測(cè)定粉塵濃度時(shí)，必須以粉塵采樣器測(cè)得的濃度為準(zhǔn)，對(duì)測(cè)定的數(shù)據(jù)要進(jìn)行換算。（11）使用粉塵采樣器測(cè)塵時(shí)，若采樣后的濾膜被污染或粉塵失落應(yīng)作廢，重新采樣；濾膜不耐高溫，在55℃以上的采樣現(xiàn)場(chǎng)不宜采樣。（12）總粉塵：作業(yè)場(chǎng)所的粉塵濃度，井下每月測(cè)定2次。粉塵分散度每個(gè)月測(cè)定1次。（13）呼吸性粉塵：①工班個(gè)體呼吸性粉塵監(jiān)測(cè)，采掘工作面每3個(gè)月測(cè)定1次，其他工作面或作業(yè)場(chǎng)所每6個(gè)月測(cè)定1次。②定點(diǎn)呼吸性粉塵監(jiān)測(cè)每月測(cè)定1次。（14）粉塵只游離二氧化硅含量，每6個(gè)月測(cè)定1次。在變更工作面時(shí)也必須測(cè)定1次；各接塵作業(yè)場(chǎng)所每次測(cè)定的有效樣品數(shù)不得少于3個(gè)。（15）測(cè)塵完畢后，要及時(shí)將每次的測(cè)塵記錄填入臺(tái)帳，要填寫粉塵測(cè)定結(jié)果報(bào)告表既是上報(bào)，并按規(guī)定定期繪制粉塵濃度曲線圖。（16）測(cè)塵采樣器每次使用完后，要查擦凈、檢修，使儀器始終保持完好狀態(tài)。 第三節(jié) 粉塵采樣器 測(cè)總粉塵和呼吸性粉塵的采樣器，100萬t以下的礦井不得少于3臺(tái)，100萬t以上的礦井應(yīng)配備5臺(tái)。必須是經(jīng)過產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)合格的產(chǎn)品，工作一段時(shí)間后，要定期進(jìn)行標(biāo)校。在井下采樣時(shí)，必須用防爆型采樣器。對(duì)采樣頭技術(shù)性的要求，短時(shí)采樣應(yīng)能連續(xù)工作100min以上，采樣流量（帶濾膜）應(yīng)大于15L/min，抽氣大于1500Pa。 濾膜采樣法的儀器主要有AHFQ—Ⅱ、AHFQ—IV、AFQ—20A、AFQ— 1和AKFC—92A。光電煤塵測(cè)定儀有ACC—1型和ACGT—2型個(gè)體粉塵采樣器。一、AFQ—20A礦用粉塵采樣器 常熟電子儀器廠生產(chǎn)的AFQ—20A礦用粉塵采樣器。1、技術(shù)指標(biāo)2、工作原理3、主要結(jié)構(gòu)及各部功能（1） 開關(guān)。（2）流量調(diào)節(jié)鈕。（3）時(shí)間顯示器。 （4）數(shù)字預(yù)置器。（5）工作按鈕。（6）復(fù)位按鈕。（7）流量計(jì)。（8）充電插孔。（9）采樣連接座。（10）三角支架座。（11）抽氣泵。（12）編程定時(shí)電路板。（13）電機(jī)、流量控制電路板。（14）安全電池組。該采樣器還配有如下重要構(gòu)件：（1）總粉塵捕集器。（2）沖擊式呼吸性粉塵預(yù)捕集器。（3）旋風(fēng)分離式預(yù)捕集器。二、AHFQ—Ⅲ粉塵采樣器1、主要技術(shù)指標(biāo)2、工作原理 采樣器具有兩種采樣頭：一種帶分離器的呼吸性粉塵采樣頭，另一種為總粉塵采樣頭。流量計(jì)為金屬浮子流量計(jì)，浮子直接指示流量值。抽氣泵為雙薄膜泵。 采取的防爆措施：（1）電源：（2）電機(jī)：3、儀器的使用方法（1）采樣前的準(zhǔn)備工作：充電工作時(shí)間（300A時(shí)充電時(shí)間為16h；500mA時(shí)充電時(shí)間為8h），把已涂好硅油的捕集板及濾膜稱重，裝入采樣頭。（2）采樣時(shí)先按儀器的ON鍵，使其電源打開，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)粉塵情況預(yù)置采樣時(shí)間，預(yù)置時(shí)間輸入數(shù)鍵和進(jìn)位鍵，頂時(shí)范圍0～99min；時(shí)間給定結(jié)束后，按運(yùn)行/暫停鍵，儀器開始工作，工作中再按此鍵，儀器將進(jìn)入暫停狀態(tài)，再按此鍵，儀器繼續(xù)工作，連續(xù)計(jì)時(shí)，時(shí)間到自動(dòng)關(guān)閉電機(jī)，停止者即可取出樣品，采樣工作結(jié)束。樣品可帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行稱重，并進(jìn)行一系列分析。三、ACGT—2個(gè)體粉塵采樣器1、儀器的結(jié)構(gòu)與原理2、采樣器主要部件的作用：（1）撥動(dòng)開關(guān)。（2）復(fù)位按鈕。（3）充電插孔。（4）流量調(diào)節(jié)。（5）時(shí)間顯示器。（6）調(diào)整按鈕。四、光電煤塵測(cè)定儀

ACG—1型光電煤塵測(cè)定儀具有快速直讀、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、體積小、重量輕、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)。測(cè)量范圍當(dāng)量程開關(guān)在1位置時(shí)，測(cè)量范圍為0～200mg/m3，測(cè)量誤差為±25%。防爆類型為KH，適用于各類瓦斯礦井測(cè)塵。只能測(cè)定浮游煤塵濃度，不能測(cè)定巖石塵濃度。1、儀器原理2、儀器構(gòu)造 第四節(jié) 二氧化硅含量的測(cè)定一、焦磷酸質(zhì)量法二、紅外線法測(cè)定粉塵中游離二氧化硅含量1、原理 見原煤炭工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)NTⅠ′X58—1987的附錄。2、器材（1）紅外分光光度計(jì)；（2）低溫高頻灰化爐；（3）微量天平和分析天平；（4）壓片模具（13mm，可抽真空）；（5）壓片機(jī)（實(shí)驗(yàn)室用，40MPa）；（6）瑪瑙乳缽及研磨棒；（7）（里）質(zhì)稱量盤；（8） 子（無磁性）；（9）濾膜；（10）粉塵采樣器或個(gè)體粉塵采樣器。3、試劑（1） 化甲（光譜純）；（2）石英（直徑10μm酸洗的）；（3）乙醇（95%）。4、操作（1）清潔儀器。（2）樣品的采集。（3）樣品的分析：（4）標(biāo)準(zhǔn)曲線：（5）計(jì)算：煤塵樣品中石英量（%）