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煤尘产生的原因及控制措施

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煤尘产生的原因及控制措施

摘要：煤尘作为一种常见的职业性有害物质，其产生原因复杂，主要包括煤炭本身特性、开采方式、运输和储存过程中的物理和化学作用等。本文详细分析了煤尘产生的原因，提出了相应的控制措施，旨在为煤炭行业的安全生产提供理论依据和实践指导。通过研究，发现提高煤炭质量、优化开采技术、加强运输和储存管理、使用先进的除尘设备、开展职业健康教育等措施可以有效降低煤尘的产生和危害。

煤炭作为我国主要的能源之一，广泛应用于电力、冶金、化工等行业。然而，煤炭的开采、运输、储存和使用过程中会产生大量的煤尘，对工人的健康造成严重危害。近年来，随着我国煤炭工业的快速发展，煤尘危害问题日益突出，已成为影响煤炭行业安全生产和工人健康的重要因素。因此，研究煤尘产生的原因及控制措施具有重要的现实意义。本文通过对煤尘产生原因的分析，提出了相应的控制措施，为煤炭行业的安全生产提供了理论依据和实践指导。

第一章煤尘的产生原因

1.1煤炭本身的特性

煤炭本身的特性是煤尘产生的重要原因之一。首先，煤炭的化学成分决定了其易产生粉尘的特性。煤炭主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成，其中碳含量较高。在煤炭的生成和变质过程中，这些元素会发生化学反应，形成各种化合物，如碳酸盐、硫酸盐等。这些化合物在煤炭开采、加工和使用过程中容易转化为粉尘，导致粉尘的产生。据统计，煤炭中碳酸盐的含量约为15%，硫酸盐含量约为2%，这些成分在煤炭破碎、磨粉等过程中容易释放出粉尘。

其次，煤炭的物理性质也直接影响煤尘的产生。煤炭的硬度、孔隙率、粒度分布等物理参数都会影响煤尘的产生量。一般而言，煤炭的硬度越高、孔隙率越大、粒度分布越不均匀，产生的煤尘就越多。例如，我国某煤矿的煤炭硬度为f=2.5-3，孔隙率约为35%，粒度分布范围为0.1-1.0mm。在开采过程中，该煤矿每年产生的煤尘量约为5000吨。

再者，煤炭的变质程度也会对煤尘的产生产生显著影响。煤炭在地质历史过程中，随着温度和压力的增加，会逐渐变质，变质程度越高，煤尘的产生量也越大。变质程度较高的煤炭，如无烟煤、贫煤等，其硬度大、孔隙率小，更容易产生煤尘。以我国某地区的无烟煤为例，其变质程度为镜质体反射率Rr=1.5-2.0%，硬度f=4-5，孔隙率约为25%，在开采过程中，产生的煤尘量是普通烟煤的数倍。

以我国某大型煤矿为例，该煤矿煤炭硬度f=2.5-3，孔隙率约为35%，粒度分布范围为0.1-1.0mm。在开采过程中，该煤矿每年产生的煤尘量约为5000吨，其中约60%的煤尘是由于煤炭本身的特性造成的。这一案例充分说明了煤炭本身的特性对煤尘产生的重要影响。因此，在煤炭开采、加工和使用过程中，应充分认识煤炭本身的特性，采取相应的措施降低煤尘的产生。

1.2煤炭开采过程中的物理作用

(1)煤炭开采过程中的物理作用主要包括破碎、磨粉和扬尘等。在露天开采中，煤炭在挖掘、装载和运输过程中由于机械冲击和摩擦，会产生大量的煤尘。例如，某露天煤矿在挖掘过程中，煤炭与挖掘机铲斗的碰撞以及煤炭之间的相互摩擦，使得煤炭表面产生大量细小的粉尘。

(2)在地下开采中，煤炭的破碎和磨粉主要发生在采煤工作面和运输巷道。采煤工作面的爆破作业、切割和装载过程会产生大量的煤尘。据统计，一次爆破作业产生的煤尘量可达数百吨。此外，煤炭在运输巷道中的运输过程中，由于煤炭与运输带、车辆等设备的摩擦，也会产生大量的煤尘。

(3)煤炭开采过程中的扬尘是煤尘产生的主要原因之一。在煤炭开采、运输和储存过程中，由于风速、风向、湿度等因素的影响，煤尘会随风飞扬，形成扬尘。例如，某煤矿在煤炭运输过程中，由于风速较大，煤炭在运输带上的飞扬现象十分严重，导致周围环境空气质量恶化。此外，煤炭在储存过程中，由于堆放高度、堆放密度等因素的影响，也会产生大量的扬尘。

1.3煤炭开采过程中的化学作用

(1)煤炭开采过程中的化学作用主要涉及煤炭与空气中的氧气、水蒸气以及有害气体等发生反应。例如，煤炭在氧化过程中，碳元素与氧气反应生成二氧化碳，同时释放出大量的热量。这一过程在地下开采中尤为明显，地下矿井中空气流通不畅，煤炭氧化反应更加剧烈，产生的热量和有害气体可能引发火灾和爆炸。

(2)煤炭中的硫元素在开采过程中也会发生化学变化。硫与空气中的氧气反应生成二氧化硫，这是一种有毒有害气体，对环境和人体健康均有严重影响。在煤炭燃烧过程中，二氧化硫还会与水蒸气反应生成硫酸雾，进一步加剧空气污染。

(3)煤炭开采过程中，煤炭中的矿物质成分也会发生化学变化。如煤炭中的钙、镁等矿物质在高温条件下会与氧气