矿井安全与通风（第12章 矿尘）.ppt

矿井通风与安全 Mine Ventilation and Safety 第12章 矿尘 12.1概述 12.2矿尘性质 12.3矿山尘肺病 12.4煤尘爆炸及其预防 12.5综合防尘技术 12.6矿尘测定 12.1概述 一、矿尘的基本概念 从自然界的空气中，人们所吸入的不仅仅是气体，也含有一定量的液体和固体颗粒，通常被称为尘埃。在工业生产中也会产生大量的微小固体颗粒，一般称之为粉尘，绝大多数粉尘的颗粒小到我们的肉眼都看不到。 从生理学角度，自然界中产生的大部分尘埃，人体已能有效地进行处理。 在一些工业工作环境中，空气中的浮尘浓度已经超过了人体呼吸系统所能处理的能力，由粉尘所引起的呼吸问题是最早的工业职业病之一。 矿尘 在矿井生产过程中所产生的各种岩矿微粒统称矿尘，也叫粉尘。 飞扬在空气中的矿尘称为浮尘，浮尘在空气中飞扬的时间不仅与尘粒的大小、重量、形状有关，还与空气的湿度、风速有密切关系。对矿井安全生产与井下工作人员的健康有直接影响的是浮尘，因此，浮尘是矿井防尘的主要对象。 从空气中沉降下来的矿尘称为积尘。随外界条件的改变，浮尘和积尘可以相互转化，积尘是产生矿井连续爆炸的最大隐患。 呼吸性粉尘 按对人体的危害程度将矿尘分为呼吸性粉尘和非呼吸性粉尘。 呼吸性粉尘是指能在人体肺泡内沉积的，粒径在5~7微米以下的粉尘，特别是2微米以下的粉尘。 呼吸性粉尘和非呼吸性粉尘之和就是全尘。 矿尘浓度 单位矿井空气中所含浮尘的数量叫做矿尘浓度。矿尘浓度的表示方法有两种： 质量法，每立方米空气中所含浮尘的毫克数，mg／m3； 计数法，每立方厘米空气中所含浮尘的颗粒数，粒／cm3。 计量矿尘浓度采用质量法 矿尘浓度的大小直接影响着矿尘危害的严重程度，是衡量作业环境的劳动卫生状况和评价防尘技术效果的重要指标。 国内外早期都使用计数法，后因认识到计数法不能很好地反映矿尘的危害性，从20世纪50年代末起，国内外广泛开始采用质量法来计量矿尘浓度。 矿尘产生状况的指标 矿尘浓度（ C ）， 悬浮于单位体积空气中的矿尘量，mg/m3； 产尘强度（ G ）， 单位时间内进入矿内空气中的矿尘量， mg/min； 相对产尘强度（ G’） 每采掘一吨矿（岩）所产生的矿尘量，mg/t。 二、矿尘的产生 在矿山生产过程中，如钻眼作业、炸药爆破、掘进机及采煤机作业、顶板管理、矿物的装载及运输等各个环节都会产生大量的矿尘。 在现有防尘技术措施的条件下，各生产环节产生的浮尘比例大致为：采煤工作面产尘量占45％～80％；掘进工作面产尘量占20％～38％；锚喷作业点产尘量占10％～15％；运输通风巷道产尘量占5％～l0％；其他作业点占2％～5％。 各作业点随机械化程度的提高，矿尘的生成量也将增大，因此防尘工作也就更加重要。 12.2 矿尘性质 1、矿尘的成分和游离二氧化硅的含量 矿岩被粉碎成矿尘后，化学成分基本上无改变。从安全卫生角度考虑，主要了解矿尘中是否含有有毒物质、放射性物质、燃烧与爆炸性物质和游离二氧化硅，以便采取相应的预防措施。 游离状态的二氧化硅是许多矿岩的组成成分，如煤矿上常见的页岩、砂岩、砾岩和石灰岩等中游离SiO2的含量通常多在20％～50％，煤尘中的含量一般不超过5％，半煤岩中的含量在20%左右。 矿尘中游离SiO2的含量是危害人体的决定因素，其含量越高，危害越大。 1、矿尘的成分和游离二氧化硅的含量 从工业卫生角度来说，各种粉尘对人体都是有害的，粉尘的化学组成及其在空气中的浓度，直接决定对人体的危害程度，粉尘中含游离二氧化硅的量越高，危害越严重。 二氧化硅是地壳上最常见的氧化物，是许多种岩石和矿物的重要组成部分，它有两种存在状态，一种是结合状态的二氧化硅，即硅酸盐矿物;另一种是游离状态的二氧化硅，主要是石英，在自然界中分布很广。粉尘中的游离二氧化硅的含量是引起并促进尘肺病及病程发展的主要因素，含量越高，其危害越大。 许多矿岩都含有游离二氧化硅，煤系地层由于沉积环境不同、岩性不同，其游离二氧化硅含量变化较大，煤层中以煤为主，或者时也伴有夹石等，从煤种来看，无烟煤的二氧化硅的含量高于烟煤。 2、矿尘的粒径 矿尘颗粒大小的尺度称为粒径，其单位用微米（μm，1μm=10-6 m ）表示。矿尘的形状很不规则，不能直接用直径表示；一般采用有不同定义的“当量粒径”，根据测定方法与目的确定。矿山一般用显微镜测定的尘粒投影定向径表示，如图1所示。按粒径大小，矿尘可分为： 粗尘，粒径大于40μm，相当于一般筛分的最小颗粒，在空气中极易沉降； 细尘，粒径为10～40μm，肉眼可见，在静止空气中做加速沉降； 微尘，粒径为0.25—10μm，用光学显微镜可以观察到，在静止空气中做等速沉降； 超微尘，粒径小于0.25μm，要用电子显微镜才能