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矿井防尘及防灭火 主讲：包士刚 高级工程师 二OO七年七月 矿井防尘及防灭火 第一节 矿井防尘 煤矿井下采掘作业对象是煤层与岩石。人们在使用各种工具、手段剥落煤、岩破碎及搬运的过程中，将会产生很多矿尘。这些矿尘不仅危害人体健康，使其失去劳动力及生命安全，同时具有爆炸性的煤尘在适当条件下，会发生爆炸，直接造成人员伤亡。严重时，因爆炸会毁坏矿井。在重大事故中，瓦斯及煤尘爆炸造成的重大伤亡是世界上主要产煤国家十分关注的问题。为防止此类事故作了不少努力，取得了不少成功经验。但由于思想上的忽视，管理上的漏洞与行为上的违章，加之在装备与监察手段不到位，因而煤尘爆炸事故在我国煤矿矿井生产建设中仍是重大威胁。因此，切实监督检查矿井防尘工作的落实，是我们煤矿安全监察工作重要内容。 下面分四个方面讲： 一、矿尘的一些基本概念及来源： 1、什么叫矿尘：矿尘是指矿山生产过程中所产生并能长时间悬浮于空气中的矿石，岩石与煤炭的微细颗粒，又称为粉尘。悬浮于空气中的矿尘叫浮尘，从空气中沉降下来的煤（岩）尘称为落尘。 2、什么叫矿尘浓度：矿井空气中所含浮尘的数量叫做矿尘浓度。单位：重量表示法：毫克/米3；计数表示法：颗/厘米3。我国规定采用重量法表示矿尘浓度，计数法是作参考。 3、矿尘来源：主要来源于采掘过程中的各种工序，其次是沉落和依附在井壁四周的粉尘受外力作用，再次飘扬到空气中。 据资料： ⑴井下主要工序产生粉尘的比例或浓度如下： ①湿式打眼时，据资兴局的资料，打眼占41.3%，放炮占45.6%，装运占13.1%，湿式打眼时粉尘浓度可降到10毫克/米3以下，而打干眼时，粉尘浓度高达1000毫克/米3。 ②风镐落煤2米范围内：粉尘浓度390—450毫克/米3，一般200毫克/米3。 ⑵转载点粉尘产生量： ①溜子运输转载处：21.6—61.6毫克/米3； ②井下罐笼翻车处：干煤1140—1880毫克/米3，湿煤87毫克/米3。 从上述资料看，尽量不采用风镐落煤；转载点必须安装喷雾降尘；采落下的煤应洒水后运送湿煤，尽量减少粉尘产生量。 二、粉尘的危害及煤尘燃烧或爆炸的判定 （1）粉尘的危害： 1、岩尘的危害：岩尘对人体的危害主要是岩尘内含有大量的游离二氧化矽（SiO2），人体大量吸入这种粉尘进入肺内生成的矽酸胶（H2SiO3）的毒性作用下，肺内吞尘细胞逐渐坏死，并积累在肺泡间的淋巴腔，使肺发生纤维性病变和出现矽结节。于是肺失去弹性，肺组织硬化，致使呼吸困难等症状，严重时还能影响心脏和其它器官的功能。 2、煤尘的危害： ①对人体的危害： A、吸入煤尘后，会引起呼吸道炎症； B、煤尘直接刺害皮肤，使皮肤发炎，降低皮肤排汗能力； C、煤尘刺激眼膜，引起角膜炎； D、煤尘中含有游离SiO2,长期吸入引起肺发生病变。 ②煤尘燃烧与爆炸的危害： 煤尘燃烧和爆炸时产生的热量可使爆炸地点空气温度高达2000℃以上，爆炸压力达5—15大气压（距爆源200米）。如在通路中遇有障碍物及断面突然变化或拐弯，则爆炸压力还会升高。因此，煤尘爆炸一旦发生，将造成矿毁人亡，破坏性极大，所以必须要避免发生。 许多固体物质，在平常状态下是不燃或不易自燃的，但当它成为粉末时，就变成可燃，甚至具有爆炸性。煤尘正是这种固体物质之一，其原因是：①变成粉末以后，悬浮在巷道空气中，粉末与氧的接触面增大，氧化能力显著增强。②煤粒吸收氧气，加速氧化，加速热化过程。③某些物质的粉末在加热时，还能放出可燃气体(挥发物)(1公斤煤粉加热可放出可燃气体250-350升)。煤尘燃烧一般有两个条件：一是煤尘的浓度；二是热源，煤尘爆炸的条件比燃烧多一个，就是煤尘本身要有爆炸性。煤尘的爆炸性，一般以煤尘爆炸指数“V”来衡量。据抚顺煤科分院试验结果： 当V＜10%时，基本上属于不爆炸煤尘 V＝10-15%时，爆炸性弱的煤尘 V＞15%时，煤尘的爆炸性开始迅速增加 必须指示的煤尘爆炸指数V与煤的挥发分有关，由于煤的成分很复杂，同类煤的挥发分也不一样，因而挥发分含量不能作为确定煤尘有无爆炸危险的唯一依据，因此《规程》第151条规定，必须通过煤尘爆炸性试验来确定。 煤尘的爆炸浓度据我国资料： 煤尘爆炸的下限浓度为45毫克/米3； 煤尘爆炸的上限浓度为2000毫克/米3； 煤尘爆炸力最强的浓度为300-400毫克/米3； 煤尘引燃温度变化范围很大，一般为700-800℃，但有时可达1100℃。 煤尘爆炸的下限浓度受沼气含量影响，沼气浓度越高，煤尘爆炸下限浓度越低。我国试验得出的沼气浓度与煤尘爆炸时下限浓度的关系如下表： 空气中沼气浓度（%） 0.5 1.4 2.5 3.5 煤尘爆炸下限浓度（毫克/米3） 34.5 26.4 15.5 6.1 （2）煤尘爆炸的判定： ①煤尘爆炸时，由