第章粉塵測(cè)定技術(shù)優(yōu)秀公開課

第二章粉塵檢測(cè)與管理1一、粉塵檢測(cè)與粉塵管理1、粉塵檢測(cè)目的了解粉塵的危害情況正確評(píng)價(jià)作業(yè)地點(diǎn)的勞動(dòng)衛(wèi)生條件為制定防塵措施、選擇除塵設(shè)備、驗(yàn)證防塵措施和防塵系統(tǒng)的防塵效果等提供指導(dǎo)和參考22、粉塵檢測(cè)的基本要求粉塵測(cè)定是一項(xiàng)技術(shù)性較強(qiáng)的工作，其測(cè)定結(jié)果具有一定的法律意義，必須依照國(guó)家及相關(guān)管理部門制定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)操作。具體地說，粉塵測(cè)定必須符合以下基本要求：32）代表性作業(yè)地點(diǎn)的產(chǎn)塵，因時(shí)因地而變；實(shí)際測(cè)定需要通過盡可能多的測(cè)定次數(shù)，根據(jù)塵源特點(diǎn)選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)定方法和測(cè)塵儀器，以便獲得有代表的測(cè)定結(jié)果?！蓸拥攸c(diǎn)、采樣時(shí)間、采樣次數(shù)53、粉塵管理相關(guān)規(guī)定如煤礦粉塵濃度應(yīng)當(dāng)符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定（2010年新修訂），如表2－1。6職業(yè)接觸限值最高容許濃度（MAC）：指工作地點(diǎn)在一個(gè)工作日內(nèi)，任何時(shí)間均不應(yīng)超過的有害物質(zhì)的濃度。急性作用大、刺激作用強(qiáng)和危害性較大的危害物質(zhì)而制定的。（毒性粉塵、一些添加劑、化學(xué)劑等）7測(cè)定方法有兩種：一種為應(yīng)用個(gè)體采樣器采樣所得到的濃度值，主要適用于評(píng)價(jià)個(gè)體勞動(dòng)者接觸的狀況；另一種為工作場(chǎng)所定點(diǎn)采樣（區(qū)域采樣），主要適用于工作環(huán)境衛(wèi)生狀況的評(píng)價(jià)。9短時(shí)間接觸容許濃度（PC-STEL）：指一個(gè)工作日內(nèi)，任何一次接觸都不得超過15min時(shí)間加權(quán)平均的容許接觸水平。對(duì)濃度變化較大的工作地點(diǎn)，進(jìn)行監(jiān)督評(píng)價(jià)，一般采用一個(gè)工作班分時(shí)段采樣，每個(gè)樣品采集時(shí)間為15min。該職業(yè)接觸限值的容許濃度為該粉塵時(shí)間加權(quán)平均濃度的接觸上限值。102）新工人入礦（廠）前，必須由取得相應(yīng)資格的職業(yè)衛(wèi)生機(jī)構(gòu)進(jìn)行身體健康檢查，接塵工人必須拍胸大片，建立健康檔案。有禁忌者不得從事井下作業(yè)或有塵毒危害的作業(yè)。11查體時(shí)間間隔必須符合下列要求：（一）對(duì)在崗接觸粉塵作業(yè)工人，巖石掘進(jìn)工種每2～3年拍片檢查1次；混合工種每3～4年拍片檢查1次；純采煤工種每4～5年拍片檢查1次。（二）對(duì)離崗工人必須進(jìn)行離崗的職業(yè)性健康檢查。（三）對(duì)接觸毒物、放射線的人員每年檢查1次。13Ⅰ期塵肺患者每年復(fù)查1次。有下列病癥之一的，不得從事接塵作業(yè)：（一）活動(dòng)性肺結(jié)核病及肺外結(jié)核病。（二）嚴(yán)重的上呼吸道或支氣管疾病。（三）顯著影響肺功能的肺臟或胸膜病變。（四）心、血管器質(zhì)性疾病。（五）經(jīng)醫(yī)療鑒定，不適于從事粉塵作業(yè)的其他疾病。14二、粉塵濃度的測(cè)定1、測(cè)定目的1）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）了解各種不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)的產(chǎn)塵狀況與粉塵分布狀況，為局部防塵措施提供參考。3）評(píng)價(jià)各種防塵措施的效果。151）濾膜質(zhì)量法測(cè)塵原理：使一定體積的含塵空氣，在電動(dòng)抽氣機(jī)或薄膜泵的作用下，通過已知質(zhì)量的濾膜，粉塵被阻留在濾膜上；然后，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）。17（1）采樣器材主要包括濾膜、采樣頭、抽氣裝置和流量計(jì)等,如圖2-2。1819②采樣頭（圖2-4）由漏斗和濾膜兩部分組成。測(cè)定前，將稱重后的濾膜裝于濾膜夾上，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)。2122③抽氣裝置抽氣裝置有兩類：一類是由微電機(jī)和薄膜泵組成的抽氣系統(tǒng)；另一類是由壓氣源和引射器組成的抽氣系統(tǒng)（目前基本被淘汰）。23采樣器的種類又分為全塵濃度采樣器，呼塵濃度采樣器和兩極計(jì)重粉塵采樣器。（一）全塵濃度采樣器將一定體積的含塵空氣通過采樣頭，全部大小不同的粉塵粒子被阻留于夾在采樣頭內(nèi)的濾膜表面，根據(jù)濾膜的增重和通過采樣頭的空氣體積，計(jì)算出空氣中的粉塵濃度。

25（二）呼吸性粉塵采樣器呼塵采樣器的設(shè)計(jì)，按照分離過濾原理不同，在采樣頭部加設(shè)不同的前置裝置（也成為陶析器）。按分離原理不同，陶析器有三種類型。26（3）沖擊分離器，按慣性沖擊原理設(shè)計(jì)。慣性分離器：又稱動(dòng)量分離器，是利用夾帶于氣流中的顆?；蛞旱蔚膽T性而實(shí)現(xiàn)分離的。在氣體流動(dòng)的路徑上設(shè)置障礙物，氣流繞過障礙物時(shí)發(fā)生突然的轉(zhuǎn)折，顆粒或液滴便撞擊在障礙物上被撲集下來。29慣性分離器與旋風(fēng)分離器的道理相近，顆粒的慣性愈大，氣流轉(zhuǎn)折的曲率半徑愈小，則其效率愈高。所以，顆粒的密度及直徑愈大，則愈易分離；適當(dāng)增大氣流速度及減小轉(zhuǎn)折處的曲率半徑也有助于提高效率。一般說來，慣性分離器的效率比降塵室的略高，能有效地?fù)浼蹓m，阻力為100～1000PA，可作為預(yù)除塵器使用。分離器內(nèi)也可充填疏松的纖維狀物質(zhì)以代替剛性檔板。在此情況下，沉降作用、慣性作用及過濾作用都產(chǎn)生一定的分離效果。若以粘性液體潤(rùn)濕填充物，則分離效率還可提高。蒸發(fā)器及塔器頂部的折流式除沫器、沖擊式除沫器等等，也是慣性分離器的常見形式。30（三）兩級(jí)計(jì)重粉塵采樣器，也是按慣性沖擊原理設(shè)計(jì)的。31（2）測(cè)定工作作業(yè)場(chǎng)所測(cè)點(diǎn)選擇及布置①準(zhǔn)備濾膜A.干燥：首先將待用濾膜放在干燥皿內(nèi)干燥。B.編號(hào)記錄初重（稱重）：用鑷子將濾膜兩面的襯紙取下，用感量為10-4g的分析天平稱重，并進(jìn)行編號(hào)記錄初重；C.裝濾膜：將濾膜裝入濾膜夾，直徑40mm的濾膜平鋪夾牢，直徑75mm的折成漏斗形夾牢，裝好后放入濾膜盒內(nèi)備用。32②采樣采樣位置：在作業(yè)點(diǎn)下風(fēng)側(cè)風(fēng)流較穩(wěn)定區(qū)域選??；采樣點(diǎn)位于工人呼吸帶高度，距底板約1.5m左右；采樣頭方向應(yīng)迎向風(fēng)流。采樣開始時(shí)間：連續(xù)產(chǎn)塵點(diǎn)應(yīng)在作業(yè)開始后20min采樣；陣發(fā)性產(chǎn)塵，與工人操作同時(shí)進(jìn)行。33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，采樣時(shí)間應(yīng)不少于20min，但要視被測(cè)點(diǎn)的粉塵濃度而定。34（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，用原先稱重的天平稱重。如因采樣點(diǎn)水霧大，濾膜表面有小水珠，必須先干燥30min，直至前后次重量差不大于0.2mg為止，作為恒量。35②計(jì)算：按下式計(jì)算粉塵濃度，取值到小數(shù)后一位即可。

Cm=Δm/(Q·t)×1000式中，Cm—空氣中的粉塵濃度，mg／m3；Δm—濾膜的增量，mg；Δm=m2-m1m2、m1—分別為采樣前后的濾膜質(zhì)量，mgt—采樣持續(xù)時(shí)間，min；Q—采樣時(shí)的流量，L／min。36③統(tǒng)計(jì)分析：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。372）光電直讀法測(cè)塵采用光電測(cè)塵儀器直接測(cè)定粉塵濃度。優(yōu)點(diǎn)：（1）它省去了濾膜計(jì)重法測(cè)塵時(shí)的采樣、稱重及計(jì)算等繁多的操作程序；（2）輕便、操作簡(jiǎn)單、使用方便、直接讀數(shù)。為測(cè)塵技術(shù)的發(fā)展方向。38缺點(diǎn)：測(cè)定精度低、誤差大，部分測(cè)定儀器尚未解決防爆問題。目前煤礦常用的光電直讀式測(cè)塵儀主要有：ACG-1型光電煤塵儀（測(cè)定全塵）AQH系列呼吸性粉塵測(cè)定儀。39光電法（光吸收法）測(cè)塵儀的測(cè)塵原理當(dāng)開啟儀器時(shí)，光源發(fā)光，經(jīng)凸鏡變成近平行光束，透過濾紙照射到硅光電池上，微安表將顯示光電流。40當(dāng)薄膜泵抽取一定體積的含塵空氣時(shí)，含有粉塵的空氣通過濾紙，粉塵被阻留在濾紙上，經(jīng)過濾紙照射到硅光電池上的照度就減弱，微安表上指示出的光電流就變小。通過試驗(yàn)找出粉塵濃度變化與光電流變化的關(guān)系，即可直接從微安表上讀出粉塵濃度來。413、測(cè)塵采樣位置及方法的確定1）采樣位置測(cè)塵點(diǎn)（或采樣位置）的選擇，由測(cè)塵目的確定。（1）如果測(cè)定的目的是了解工人接觸粉塵情況，測(cè)塵點(diǎn)應(yīng)選擇在接塵人員經(jīng)?；顒?dòng)的范圍內(nèi)，高度一般位于工人呼吸帶，即離底板1.5m左右。42（2）如果測(cè)定的目的是了解某一塵源的影響范圍，則應(yīng)根據(jù)塵源的特點(diǎn)，在其不同方向、不同距離布置固定測(cè)塵點(diǎn)或（及）移動(dòng)測(cè)塵點(diǎn)。移動(dòng)測(cè)塵點(diǎn)可布置成與塵源同步移動(dòng)的或直接將測(cè)塵儀（或采樣器）設(shè)于移動(dòng)設(shè)備上。43（3）如果測(cè)定的目的是評(píng)價(jià)某一防塵措施或除塵裝置的除塵效果，則應(yīng)分別在采用和不采用該措施或裝置的情況下，對(duì)操作點(diǎn)和呼吸帶進(jìn)行實(shí)測(cè)對(duì)比。當(dāng)有風(fēng)流影響時(shí)，一般應(yīng)選擇在塵源的下風(fēng)側(cè)或回風(fēng)側(cè)布置側(cè)點(diǎn)。442）采樣方法粉塵濃度的采樣方法，從測(cè)定目的方面，可以分成個(gè)體采樣方法和區(qū)域采樣方法兩種。個(gè)體采樣方法：以工人每個(gè)工班實(shí)際的接觸濃度來評(píng)價(jià)粉塵的危害程度。優(yōu)點(diǎn)：便于從勞動(dòng)衛(wèi)生學(xué)的角度來評(píng)價(jià)工人受塵害的狀況。缺點(diǎn)：評(píng)價(jià)治理措施的優(yōu)劣存在一些不足。45區(qū)域采樣方法：能夠比較客觀地評(píng)價(jià)作業(yè)場(chǎng)所的粉塵濃度狀況，從而反映出治理措施的效果如何，但直接拿它來進(jìn)行勞動(dòng)衛(wèi)生學(xué)評(píng)價(jià)尚存在一定的距離。兩種方法各有利弊。因此，在評(píng)價(jià)作業(yè)環(huán)境粉塵濃度，必須根據(jù)測(cè)定目的，選擇測(cè)定方法。4647三呼吸性粉塵采樣效率曲線及其應(yīng)用1952年，英國(guó)醫(yī)學(xué)研究會(huì)（BMRC）經(jīng)過長(zhǎng)期研究提出了呼吸性粉塵的定義—即進(jìn)入肺泡的粉塵。并與美國(guó)國(guó)家工業(yè)衛(wèi)生工作者協(xié)會(huì)（ACGIH）一起，將監(jiān)察粉塵的儀器對(duì)粒徑分離后的阻留率定為：當(dāng)粒子的空氣動(dòng)力學(xué)直徑從2μm增大到7～10μm時(shí)，阻留率從100%降到0，并繪出了標(biāo)準(zhǔn)采樣曲線。關(guān)于呼吸性粉塵的定義和標(biāo)準(zhǔn)采樣曲線于1959年在南非約翰內(nèi)斯堡召開的國(guó)際塵肺會(huì)議上得到公認(rèn)。這就是著名的BMRC和ACGIM曲線如圖所示。484950粉塵的粒徑怎樣測(cè)量呢？美國(guó)TSI公司研制出一種儀器，即APS-33系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)球形粒子發(fā)生器。它的工作原理是測(cè)量粉塵顆粒與空氣在薄壁孔穿過的速度差（粉塵顆粒由于粒徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空氣分子故慣性較大，速度滯后于空氣）來測(cè)量粉塵粒子的空氣動(dòng)力學(xué)直徑。因這種速度的延遲性只與粉塵粒子的空氣動(dòng)力學(xué)直徑有關(guān)。故國(guó)際上也規(guī)定APS-33標(biāo)準(zhǔn)球形粒子發(fā)生器是標(biāo)定粉塵監(jiān)察儀的基準(zhǔn)。

51我國(guó)ACH-1型呼吸性粉塵測(cè)定儀的采樣曲線也是參照BMRC曲線研制的。吸入總量曲線

52四、粉塵分散度測(cè)定1、測(cè)定目的和方法測(cè)定目的：在了解粉塵濃度的基礎(chǔ)上，更進(jìn)一步衡量粉塵的危害性，對(duì)工作地點(diǎn)的勞動(dòng)衛(wèi)生條件進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)對(duì)正確選擇防塵裝備和措施，并檢驗(yàn)其實(shí)際效果，同樣具有重要意義。53四、粉塵分散度測(cè)定1、測(cè)定目的和方法測(cè)定方法：質(zhì)量粒徑分布多用沉降法；數(shù)量粒徑分布常用顯微鏡觀測(cè)法（普遍）測(cè)定粉塵粒徑分布時(shí)，要根據(jù)需要選擇測(cè)定方法。542、顯微鏡法測(cè)量粉塵的分散度1）樣品的制取為在顯微鏡下觀測(cè)，需將試樣粉塵均勻地分布于蓋玻璃片上。樣品制作需細(xì)致，并注意樣品的代表性。樣品制作有濾膜涂片法和濾膜透明法兩種。55（1）濾膜涂片法利用濾膜可溶于有機(jī)溶劑而粉塵不被溶解的原理，將采樣后的濾膜放于磁坩堝或其它小器皿中，加1～2mL乙酸乙酯或乙酸丁酯溶劑，使濾膜溶解并攪拌均勻，然后取一滴加在蓋玻璃片上的一端，再用另一玻璃片推片制成樣品，一分鐘后形成透明薄膜，即可觀測(cè)。如果塵粒過于密集影響觀測(cè)，再加入醋酸丁酯溶劑稀釋，重新制作樣品。此法操作簡(jiǎn)便，適于濾膜測(cè)塵，且樣品可長(zhǎng)期保存，是目前廠礦常用的方法。56（2）濾膜透明法將采樣后的濾膜，受塵面向下平鋪于蓋玻片上，然后在樣品中心部位用移液管滴一小滴二甲苯，二甲苯向周圍擴(kuò)散并使濾膜成透明薄膜，數(shù)分鐘后即可觀測(cè)。注意：不要使濾膜受塵面向上，以防滴二甲苯時(shí)粉塵飛散；濾膜上積塵過多時(shí)，不便觀測(cè)，此方法適用于低濃度粉塵環(huán)境的分散度測(cè)定。572）目鏡測(cè)微尺的標(biāo)定

顯微鏡放大倍數(shù)的選擇以粉塵粒徑分布范圍寬窄來定。若范圍較窄，則一般選用物鏡的放大倍數(shù)為40倍，目鏡放大倍數(shù)為15～25倍，總放大倍數(shù)為600～1000倍。

58目鏡測(cè)微尺（圖9-24）是一線狀分度尺，它放在目鏡鏡筒中，用以量度塵粒尺寸。但其每一分格所表示尺寸與所選放大倍數(shù)有關(guān)，因此使用前要用標(biāo)準(zhǔn)尺（物鏡測(cè)微尺）標(biāo)定。59物鏡測(cè)微尺（圖9－23）是一標(biāo)準(zhǔn)尺度，每一小刻度為10μ。標(biāo)定時(shí)，將物鏡測(cè)微尺放在顯微鏡載物臺(tái)上（相當(dāng)于粉塵試樣），選好目鏡并裝好目鏡測(cè)微尺，先用低倍物鏡，將物鏡測(cè)微尺調(diào)到視野正中，再換成選用的物鏡，調(diào)好焦距。操作時(shí)，先將物鏡調(diào)至低處，注意不使碰到測(cè)微尺；然后目視目鏡觀察，慢慢向上調(diào)整，直至物像清晰。60緩慢調(diào)整載物臺(tái)，使物鏡側(cè)微尺的刻度與目鏡測(cè)微尺刻度的一端對(duì)齊（或某一刻度互相對(duì)齊），再找出另一互相對(duì)齊的刻度線。根據(jù)兩者數(shù)值及物鏡的分度是絕對(duì)長(zhǎng)度10μ，可計(jì)算出目鏡測(cè)微尺一個(gè)刻度所度量的尺寸。61兩測(cè)微尺的0點(diǎn)相對(duì)，另一側(cè)，目鏡測(cè)微尺的32與物鏡測(cè)微尺的14相對(duì)，即目鏡測(cè)微尺的32個(gè)刻度的長(zhǎng)度相當(dāng)于物鏡測(cè)微尺14個(gè)刻度的長(zhǎng)度，則目鏡測(cè)微尺每一刻度的度量長(zhǎng)度為：10×14／32＝4.4μm更換物鏡或目鏡時(shí)，要重新標(biāo)定。623）測(cè)定將準(zhǔn)備好的樣品放在載物臺(tái)上，用選定的目鏡和物鏡，調(diào)整好焦距，然后用目鏡測(cè)微尺度量塵粒大小。63特別提示觀測(cè)時(shí)樣品的移動(dòng)方向應(yīng)保持一致；測(cè)量塵粒的定向徑（指塵粒的最大投影尺寸，它由測(cè)微尺的垂線與塵粒投影輪廓線相切的兩條平行線間的距離來表示）；按粒徑分布的分級(jí)計(jì)數(shù)；（5級(jí)計(jì)數(shù)）測(cè)定時(shí)對(duì)塵粒不應(yīng)有選擇，每一樣品計(jì)測(cè)200粒以上，可用血球計(jì)數(shù)器分檔計(jì)數(shù)。64根據(jù)測(cè)定要求劃分出粒徑分布的粒級(jí)范圍一般劃分為：＜2μ，2～5μ，5～10μ，10～20μ，＞20μ，每一粒級(jí)范圍取其平均值為該粒級(jí)的代表粒徑。＜2μ粒級(jí)，因?yàn)橐话泔@微鏡最小觀測(cè)到0.5μ，其代表粒徑按1.25μ計(jì)算，＞2μ粒級(jí)，如數(shù)量很少，即不再劃分，并取20μ作為代表粒徑或按實(shí)際平均粒徑計(jì)。4）整理測(cè)定結(jié)果65根據(jù)觀測(cè)結(jié)果，計(jì)算其數(shù)量粒徑分布（Pn）、質(zhì)量粒徑分布（Pw）及質(zhì)量累積分布（R）等，并列成表格。66表中質(zhì)量累積分布（R），表示大于某一粒徑的粉塵累計(jì)值占粉塵總量的百分?jǐn)?shù)，即是篩上殘留率（或稱篩上累積分布）。67粉塵的粒徑分布表示方法很多，除列表法外，常用的還有粒徑分布曲線及粉塵粒徑分布函數(shù)等。實(shí)際測(cè)定中，可根據(jù)需要加以選擇。68五、粉塵化學(xué)成份分析1、測(cè)定目的資料表明，矽肺發(fā)病率的高低，發(fā)病工齡的長(zhǎng)短，以及矽肺病變的嚴(yán)重程度，除與粉塵濃度和分散度有關(guān)外，還與粉塵中游離SiO2的含量有著密切的關(guān)系。因此，在了解粉塵的職業(yè)危害性時(shí)，必須進(jìn)行此項(xiàng)分析。692、測(cè)定方法物理的X光衍射法紅外光譜分析法化學(xué)的焦磷酸法（我國(guó)較普遍）70焦磷酸法：利用在245～250℃的溫度下，硅酸鹽溶于焦磷酸，而石英（游離SiO2含量通常在97%以上）幾乎完全不溶的特性，用焦磷酸處理硅酸鹽與游離SiO2的混合粉塵，然后用計(jì)重法進(jìn)行測(cè)定。71測(cè)定時(shí)，將采集到的粉塵經(jīng)烘干和研磨（粒徑至5μ以下）處理之后，準(zhǔn)確稱樣100～200mg，放入50mL的硬質(zhì)錐形瓶中，加入已制好的焦磷酸15mL，并用圓頭玻璃棒攪拌至完全濕潤(rùn)，插入300℃的溫度計(jì)，置于可調(diào)電熱的電爐上迅速加熱至245～250℃，在此溫度下，持續(xù)15min。72然后在室溫下冷卻至100～150℃，再在冷水中冷卻至40～50℃后，將其慢慢倒入盛有約100mL、50～80℃蒸餾水的硬質(zhì)玻璃燒杯中，使其完全混合。再用50℃左右的蒸餾水洗凈錐形瓶，清洗液加入到樣液中，將樣液稀釋至150～200mL，攪拌均勻，煮沸，趁熱過濾。73過濾完畢后，濾紙上的沉淀物用0.1N的鹽酸洗3～5次，再用蒸餾水洗至無酸性反應(yīng)為止。將濾紙連沉淀物置于已恒重的磁坩堝中，先低溫炭化（切忌明火），然后放入高溫電爐，以950～1000℃灼燒30min，冷卻稱量至恒重。游離SiO2的含量按下式計(jì)算：

SiO2（F）=（W2－W1）／G×100%

式中，W1——空坩堝的恒重值，g；W2——坩堝與沉淀物的總重，g；G——樣品質(zhì)量，g。74X射線衍射法測(cè)游離SiO2含量X射線衍射法是一種研究晶體結(jié)構(gòu)的分析方法，而不是直接研究試樣內(nèi)含有元素的種類及含量的方法。當(dāng)X射線照射晶態(tài)結(jié)構(gòu)時(shí)，將受到晶體點(diǎn)陣排列的不同原子或分子所衍射，根據(jù)干涉現(xiàn)象求相對(duì)應(yīng)的衍射線強(qiáng)度，則可對(duì)物質(zhì)進(jìn)行鑒定。測(cè)游離二氧化硅含量時(shí)用粉末法制樣。

75將200目的均勻粉末置于玻璃毛細(xì)管中，裝入粉末照相機(jī)內(nèi)測(cè)定?！澳俊笔侵该科椒接己Y網(wǎng)上的空眼數(shù)目，50目就是指每平方英吋上的孔眼是50個(gè)，500目就是500個(gè)，目數(shù)越高，孔眼越多。除了表示篩網(wǎng)的孔眼外，它同時(shí)用于表示能夠通過篩網(wǎng)的粒子的粒徑，目數(shù)越高，粒徑越小。目數(shù)越大，孔徑越小。一般來說，目數(shù)×孔徑（微米數(shù)）＝15000。比如，400目的篩網(wǎng)的孔徑為38微米左右；500目的篩網(wǎng)的孔徑是30微米左右。

76粉末照相機(jī)成圓筒形。由X射線管發(fā)射的X射線束，透過濾光片后成為近乎單色的輻射束，通過細(xì)管準(zhǔn)直，照射到樣品晶體上。其中一部分X輻射被晶體中的原子散射。粉末中所有與入射線的夾角為θ（該角決定于晶體的種類）的晶面散射的光束，在空間可連接成一個(gè)以入射線方向?yàn)檩S，夾角為4θ的圓錐面。其他一定角度的散射可由其他方位的晶體產(chǎn)生。未被散射的輻射，通過出射細(xì)管射出照相機(jī)。散射線投射在襯有底片的相機(jī)內(nèi)壁上，從而得出一對(duì)對(duì)的對(duì)稱弧線組成的圖樣。77衍射圖樣的定性鑒定主要憑經(jīng)驗(yàn)，可以根據(jù)純晶體化合物的標(biāo)準(zhǔn)衍射圖譜對(duì)照鑒別。對(duì)于定量測(cè)定，在試樣組成簡(jiǎn)單的情況下，只需要在同一條件下將未知試樣與含量已知的樣品中特定的衍射線的強(qiáng)度作比較即可定量；對(duì)組成復(fù)雜的樣品，則需要根據(jù)積分強(qiáng)度的概念，用解方程式的方法計(jì)算。78六、粉塵沉積強(qiáng)度的測(cè)定粉塵的沉積強(qiáng)度（或稱粉塵條件濃度）是指每晝夜（或每單位產(chǎn)量）在每平方米面積上所沉積的粉塵量。1.測(cè)定意義：可以確定粉塵灑落量和沉積量；確定一般用水沖洗落塵點(diǎn)的沖洗周期；了解粉塵火災(zāi)或爆炸指數(shù)等。792.測(cè)量方法吊盤法、清掃法、電氣堆積法

吊盤法是沿工作面走向，每隔一段距離設(shè)一個(gè)測(cè)點(diǎn)，在測(cè)點(diǎn)上選用一定尺寸的集塵板平穩(wěn)地固定在工作面周邊，用來承受工作場(chǎng)所空氣所攜帶的沉降粉塵，以便測(cè)算測(cè)點(diǎn)處單位面積上，單位時(shí)間內(nèi)的粉塵沉降量。80可用白鐵皮制成集塵板，當(dāng)有少量的碎渣等雜物掉入時(shí)，用鑷子揀出后，再進(jìn)行干燥、稱重工作。布點(diǎn)時(shí)可排除個(gè)別粉塵嚴(yán)重的地點(diǎn)，布點(diǎn)力求均勻，同一測(cè)點(diǎn)上大部分布置了三個(gè)集塵板，部分沉積強(qiáng)度較低的位置可以只布置一個(gè)集塵板。81收集粉塵集塵板安裝一天左右可進(jìn)行，時(shí)間根據(jù)測(cè)塵地點(diǎn)不同可變。方法為：當(dāng)有少量碎渣掉入時(shí)，先用鑷子揀出，然后將粉塵小心倒入稱量瓶?jī)?nèi)，當(dāng)還有少量殘余時(shí)用小勺將殘余粉塵刮到集塵板一個(gè)角落，再用二氯甲烷沖洗集塵板表面及小勺，直至將附于其上的粉塵悉數(shù)洗入收集粉塵用的稱量瓶?jī)?nèi)，并按要求貼好標(biāo)簽，封好瓶蓋以便帶回地面分析。在將其帶上地面過程中注意應(yīng)盡量減少稱量瓶的震蕩。82粉塵沉積強(qiáng)度的計(jì)算公式為：——為表示某一集塵板上的粉塵沉降速度，g/（m2*d）；為在某一集塵板上采集的沉降粉塵量，g；Tcyi——為該集塵板的采樣周期，d；Aji為該集塵板的面積，m2。

83粉塵沉積強(qiáng)度計(jì)算按下式進(jìn)行：為表示在測(cè)點(diǎn)i的粉塵沉積強(qiáng)度，g/（m3*d）；

分別表示在某一測(cè)點(diǎn)處工作面上、中、下的沉降速度，g/（m2*d）；分別為工作面的上、下凈寬，m；hi為工作面的斜高，m；Ai為工作面的凈斷面積，m2

84單米長(zhǎng)度工作面內(nèi)的日粉塵沉積量按下式計(jì)算：Qmi為單米長(zhǎng)度工作面內(nèi)的日粉塵沉積量，g/（m*d）；Li為工作面周長(zhǎng)，m；為該工作面內(nèi)粉塵平均沉降速度，g/（m2*d），其計(jì)算公式為：85單獨(dú)用水沖洗的周期：式中：tcx為粉塵沖洗周期，d；Cbx為粉塵爆炸下限濃度，若是煤塵，取我國(guó)規(guī)定的煤塵爆炸下限濃度值，45g/m3

t86七、粉塵測(cè)定儀器儀表準(zhǔn)確測(cè)定作業(yè)環(huán)境粉塵濃度大小與粒度分布等參數(shù)，其決定因素是多個(gè)方面的，但是測(cè)試儀器儀表非常關(guān)鍵。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，粉塵測(cè)試儀表較之70年代，已經(jīng)取得了巨大變化，這主要表現(xiàn)在儀器儀表向綜合化、自動(dòng)化、智能化三個(gè)方向發(fā)展。87綜合化：即儀器儀表改變其功能單一的缺點(diǎn)，不少測(cè)塵儀器已經(jīng)具備同時(shí)測(cè)定全塵與呼吸性粉塵濃度、粉塵分散度等功能。自動(dòng)化：即測(cè)試儀器可以自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)速、風(fēng)量，能根據(jù)環(huán)境粉塵濃度高低選擇測(cè)定方法。智能化：很多測(cè)定儀器儀表具備自動(dòng)儲(chǔ)存測(cè)試數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理的功能。88目前粉塵測(cè)定儀器較多，按測(cè)定方法可分為粉塵采樣器和快速測(cè)塵儀等。

1、粉塵采樣器

1）AQF-1型粉塵采樣器

AQF-1型粉塵采樣器系過濾式集塵計(jì)重短時(shí)定點(diǎn)（便攜式）粉塵采樣器，防爆型式為礦用安全火花型。它適用于煤礦測(cè)定浮游粉塵濃度。89該儀器由主機(jī)、采祥頭、吸氣導(dǎo)管及三角架組成為了保證該采樣器具有20L／min的大流量采樣功能、減輕重量、簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，采用了同樣兩組吸氣泵系統(tǒng)并聯(lián)結(jié)構(gòu)。90該儀器的結(jié)構(gòu)原理：由微電機(jī)帶動(dòng)氣泵抽吸含塵空氣，由于淘析器的作用，使含塵空氣中較大粒度的粉塵沉降在淘析器內(nèi)，而較小粒度的呼吸性粉塵則被過濾器所收集，其粒度分析效能接近于塵粒在人體呼吸道的沉降規(guī)律。微電機(jī)由穩(wěn)壓器控制做恒速轉(zhuǎn)動(dòng)，取樣時(shí)的抽吸氣流經(jīng)穩(wěn)流盒穩(wěn)流后由流量計(jì)指示其流量。91它由兩組相同結(jié)構(gòu)的充氣插孔、電池組、開關(guān)、電位器、電表、電動(dòng)機(jī)和吸氣泵等構(gòu)成。通過三通穩(wěn)流器來穩(wěn)定氣流，流量計(jì)指示流量。流量的大小可通過多圈電位器控制電動(dòng)機(jī)兩端的電壓來調(diào)先，由電表指示電動(dòng)機(jī)兩端的電壓。含塵氣體進(jìn)入采樣頭中，粉塵被阻留在采樣濾紙上，從而達(dá)到粉塵采樣的目的。采樣時(shí)間用秒表計(jì)量和人工控制。92該儀器主要技術(shù)參數(shù)：采樣流量（帶濾紙）20L／min抽氣負(fù)壓不小于19.95kPa流量計(jì)精度2.5級(jí)使用環(huán)境溫度0～25℃外形尺寸240×90×200mm質(zhì)量3.5kg93

2）AQH-1型呼吸性粉塵采樣器

AQH-1型呼吸性粉塵采樣器便攜式標(biāo)準(zhǔn)采樣器，它可以在一個(gè)工作班連續(xù)采樣，用實(shí)驗(yàn)室天平稱量出所采集到的粉塵總重量，計(jì)算出一個(gè)工作班內(nèi)的呼吸性粉塵的平均濃度，即工作班平均暴露濃度，從而為評(píng)價(jià)粉塵作業(yè)環(huán)境的衛(wèi)生條件及對(duì)塵肺病研究提供數(shù)據(jù)。9495采樣原理：微電機(jī)1帶動(dòng)薄膜氣泵2抽吸含塵空氣，氣流以2.5L/min的穩(wěn)定流量流經(jīng)平板陶析器3和過濾器4，陶析器水平安裝，具有四個(gè)通道，根據(jù)重力沉降原理設(shè)計(jì)對(duì)塵粒進(jìn)行分選，由于淘析器的作用，使含塵空氣中較大粒度的粉塵沉降在淘析器內(nèi)，而較小粒度的呼吸性粉塵則被過濾器濾膜5收集，其粒度分析效能接近于塵粒在人體呼吸道的沉降規(guī)律（BMRC曲線）。從過濾器出來的干凈氣流，經(jīng)薄膜氣泵2，穩(wěn)流盒6，通過流量計(jì)7排出采樣器殼體，并保持微小壓力，防止粉塵進(jìn)入采樣器殼體。穩(wěn)流盒的作用是減少氣流的脈動(dòng)，提高流量穩(wěn)定性。吸氣泵的吸氣總體積通過計(jì)數(shù)器8顯示。微電機(jī)由穩(wěn)壓器控制做恒速轉(zhuǎn)動(dòng)，保證流量穩(wěn)定。

96該采樣器主要技術(shù)參數(shù)為：采樣流量2.5L／min粒度分散裝置符合呼吸性粉塵標(biāo)準(zhǔn)曲線可連續(xù)工作10h防爆性能為安全火花型（KH）外形尺寸230×120×175mm，質(zhì)量約4kg使用溫度0-35℃，濕度<98%，抽氣負(fù)壓>1.5kpa，參考價(jià)格：5500元，鎮(zhèn)江煤礦專用設(shè)備廠97ACGT-1技術(shù)參數(shù)：采樣流量2L／min，抽氣負(fù)壓>5kpa，連續(xù)工作8h，使用溫度0-35℃，濕度<95%，外形尺寸：140*85*90mm，重量0.8kg，參考價(jià)格960元，南京儀表元件廠。98

3）兩級(jí)計(jì)重粉塵采樣器其主機(jī)部分與前面采樣器一樣，需要一個(gè)恒定的采集含塵空氣的流量，主要的區(qū)別在于采樣頭的結(jié)構(gòu)。兩級(jí)計(jì)重的采樣器，大多數(shù)按慣性原理利用氣流中粒子的慣性沖擊，粗大粒子在沖擊板上沉積的裝置，進(jìn)行分級(jí)計(jì)重。分級(jí)效率，可按慣性參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以與BMRC曲線擬合。99·國(guó)產(chǎn)AFQ－20A型礦用粉塵采樣器，由吸氣泵、穩(wěn)流電路、安全電源，儀器有可編制自動(dòng)計(jì)時(shí)控制電路，可自動(dòng)定時(shí)采樣，時(shí)間顯示器可顯示采樣預(yù)置時(shí)間及采樣空氣流量顯示，欠壓自動(dòng)切斷電源等功能。儀器配有系列粉塵采樣分級(jí)裝置，能測(cè)定全塵、呼吸性粉塵及兩級(jí)計(jì)重分級(jí)采樣等特點(diǎn)。1002、快速直讀式測(cè)塵儀

1）ACG－1型光電煤塵測(cè)定儀

是一種便攜式快速煤塵測(cè)定儀，適用于煤礦井下采煤工作面、回風(fēng)道等處測(cè)定浮游煤塵的濃度。儀器采用本質(zhì)安全型電路，同時(shí)具有快速直讀、操作簡(jiǎn)便、質(zhì)量輕、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)。101主要包括測(cè)量、采樣、電路等三部分。由微電機(jī)、薄膜泵、穩(wěn)流室、硅光電池和時(shí)控電路等構(gòu)成。102當(dāng)接通微電機(jī)電源時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，薄膜泵吸氣。含塵氣體經(jīng)過采樣口通過濾紙，粉塵被吸附在濾紙上。當(dāng)采樣體積達(dá)到預(yù)定值時(shí)由控時(shí)電路自動(dòng)關(guān)斷電機(jī)電源，此時(shí)采樣結(jié)束。根據(jù)集光消光法原理，通過對(duì)濾紙集塵前、后通光照度乃至光電流的變化，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換電路將光電流轉(zhuǎn)換成粉塵濃度值，由指示表讀出。103該儀器用于測(cè)定全塵質(zhì)量濃度，測(cè)量范圍0～1000、0～2000mg／m3；測(cè)量誤差為±25％；測(cè)量時(shí)間2min；每條濾紙帶采樣數(shù)40個(gè)；儀器使用環(huán)境溫度0～35℃，相對(duì)濕度＜98％；外形尺寸190×110×106mm；質(zhì)量2.5kg。1042）ACH系列呼吸性粉塵測(cè)定儀

ACH系列呼吸性粉塵測(cè)定儀是應(yīng)用光吸收法原理，間隔采樣，具有粒度分級(jí)裝置，直接測(cè)定呼吸性粉塵濃度的儀器。105該系列目前有ACH－1型和ACH－2型兩種。前者用于測(cè)定石灰?guī)r、砂巖、頁巖及煤等四大類呼吸性粉塵濃度；后者（原名錨噴水泥粉塵測(cè)定儀）是ACH-1型的派生產(chǎn)品，用于專門測(cè)定井下或地面的呼吸性水泥粉塵濃度。106·測(cè)塵儀主要由采樣和測(cè)量?jī)刹糠纸M成。采樣部分由旋風(fēng)器、濾紙帶、穩(wěn)流盒、薄膜泵、微電機(jī)和采樣時(shí)間控制電路組成。測(cè)量部分由紅外光源、透鏡、濾紙帶、測(cè)量光電器件、放大器和微安表組成。107測(cè)塵儀利用薄膜泵抽取一定體積的含塵氣體，經(jīng)過旋風(fēng)器分離后，不能進(jìn)入肺部的粉塵由旋風(fēng)器收集，能進(jìn)入肺部的粉塵吸附在濾紙上。半導(dǎo)體紅外光源發(fā)出紅外光經(jīng)過透鏡聚集在旋風(fēng)器排氣管的小孔后再射到濾紙上，通過濾紙吸塵前后光通量的變化來測(cè)定粉塵濃度。108該系列儀器主要技術(shù)參數(shù)為：測(cè)量范圍ACH-l型0～10，0～50mg／m3，ACH-2型0～50，0～250mg/m3；測(cè)量一次時(shí)間＜3min；每卷濾紙測(cè)量次數(shù)＞35次；儀器使用環(huán)境溫度0～35℃，相對(duì)溫度＜95％；外形尺寸245×l83×94mm；質(zhì)量4kg。1093）ALJH-1型呼吸性粉塵連續(xù)檢測(cè)儀該儀器現(xiàn)代的光散射技術(shù)應(yīng)用于快速測(cè)塵和經(jīng)典的濾膜質(zhì)量法融合為一體，能夠長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)檢測(cè)、存貯、回放處理平均粉塵濃度及瞬時(shí)粉塵濃度的變化數(shù)據(jù)，可為分析作業(yè)場(chǎng)所產(chǎn)塵原因和綜合治理粉塵提供可靠數(shù)據(jù)，對(duì)作業(yè)環(huán)境進(jìn)行衛(wèi)生學(xué)評(píng)價(jià)。它是目前國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的一種先進(jìn)的測(cè)塵儀器。110ALJH－1呼吸性粉塵檢測(cè)儀該儀器采用平板淘析器，它的效能符合BMRC曲線。呼吸性粉塵經(jīng)淘析器分選出來進(jìn)入光氣室，測(cè)定其光散射強(qiáng)度的對(duì)應(yīng)標(biāo)量，由于采取了一系列電路、反饋穩(wěn)定和輔助結(jié)構(gòu)措施，使該儀器能連續(xù)穩(wěn)定地測(cè)量呼吸性粉塵濃度，同時(shí)將粉塵濃度變化信息存貯起來，在地面回放系統(tǒng)中模擬曲線回放處理。111該儀器主要技術(shù)參數(shù)為：量程0～199.9、0～19.99mg／m3；流量0.625L／min；過濾器用濾紙φ47mm；數(shù)字顯示為3.5位數(shù)字液晶顯示；取樣周期1／256h；數(shù)據(jù)輸出為模擬和數(shù)字兩種；連續(xù)工作時(shí)間24h；112防爆型式為本質(zhì)安全型，410×110×150mm；質(zhì)量8kg?？焖贉y(cè)塵儀，特別是連續(xù)快速測(cè)塵儀的應(yīng)用，將為人們提供作業(yè)機(jī)械和作業(yè)工藝與產(chǎn)塵量之間的相關(guān)信息，并通過工作找到分析量與產(chǎn)塵量之間的最佳關(guān)系。1133、間接法測(cè)量粉塵的粒徑分布間接法測(cè)量粉塵的粒徑分布是通過測(cè)量塵粒的光吸收或光散射量間接進(jìn)行測(cè)定的。1141）Sa-CP2-20型離心沉降式粒度分析儀

這種儀器（日本產(chǎn)）是自然沉降和離心沉降相結(jié)合的液相沉降式中利用消光法來測(cè)定粒徑分布的。

消光法的原理是在懸濁液中沉降的粒子經(jīng)一定時(shí)間沉降后，其粒子狀態(tài)將按其粒徑大小依次從下至上排列，形成梯度濃度。用光照射懸濁液時(shí)，由于粒子的遮光作用，透過懸濁液的光強(qiáng)較之清液大為減弱，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)及粒子的沉降，光強(qiáng)的減弱程度減少。檢測(cè)