矿尘防治1.ppt

矿尘的基本性质 安全教研室 一 矿尘基本知识 一 矿尘与计量1 矿尘的概念矿尘是矿井在生产和建设过程中所产生的各种煤炭 岩石微粒的总称 属于粉尘的一部分 一般来讲 在现有防尘技术措施的条件下 以采掘工作面产生的矿尘量为最多 约占全部矿尘的80 其次 锚喷作业点产尘量占10 15 运输通风巷道产尘量占5 10 其它作业点占2 5 就煤尘而言 一般每昼夜的产尘量约等于产煤量的0 25 1 0 甚至高达3 二 矿尘的分类1 按矿尘粒径划分按照粒径大小可分为粗尘粒径大于40微米细尘粒径在10 40微米微尘粒径在0 25 10微米超微尘粒径小于0 25微米 2 按矿尘成因划分原生矿尘 开采之前因地质作用和地质变化等原因而生成的矿尘 次生矿尘 生产过程中 因破碎煤岩而产生的矿尘 3 按矿尘的存在状态划分 1 浮游矿尘 飞扬在矿内空气中的矿尘 简称浮尘 一般所说的矿尘是指该状态下的矿尘 2 沉积矿尘 从矿内空气中因自重而降落在巷道周壁的矿尘 简称落尘 4 按矿尘的粒径组成范围可分为 1 全尘 各种粒径在内的粉尘的总和 2 呼吸性粉尘 能被吸入人体肺泡的浮尘 这种粉尘的粒径大多小于5微米 5 按矿尘的成分划分 1 煤尘 它是指粒径小于1mm且以含固定碳可燃物为主的煤炭颗粒 2 岩尘 指细微颗粒的岩石粉尘 当岩尘中的游离二氧硅含量超过10 时称为矽尘 6 按有无爆炸性划分 1 有爆炸性粉尘 悬浮在空气中的粉尘云达到一定浓度在有引爆热源的条件下 本身能发生爆炸 如有爆炸性煤尘 面粉 铝粉等 2 无爆炸性粉尘 如岩粉等 三 矿尘计量指标1 矿尘浓度单位体积矿井空气中所含浮尘的数量叫做矿尘浓度 其表示方法有两种 1 计重法 在1m3空气中所含浮尘的毫克数 单位为mg m3 2 计数法 在1cm3空气中所含浮尘的颗粒数 单位为粒 cm3 我国规定采用计重法表示矿尘浓度 2 产尘强度生产过程中 采落煤中所含的矿尘量 也叫绝对产尘强度 单位g t 3 相对产尘强度每采1t或1m3煤所产生的矿尘量 单位mg m3mg t 4 矿尘沉积量指单位时间在巷道表面单位面积上所沉积的矿尘量 单位g d m2 5 矿尘分散度矿尘分散度是指矿尘整体组成中各种粒级的尘粒所占的百分比 我国对矿尘的分散度划分为4级 小于2 m 2 5 m 5 10 m 大于10 m 分散度大小按矿尘中微细颗粒占的比重而定矿尘总量中微细颗粒多 所占比例大时 称为高分散度矿尘 反之 则称为低分散度矿尘 矿尘的分散度越高 所含细小颗粒越多 危害性越大 5 m以下的粉尘 能被吸入人体肺泡区 称为呼吸性粉尘 它是导致尘肺病产生的主要因素 据全国部分地区煤矿采掘工作面空气中矿尘分散度实测数据表明 5 m以下的尘粒占90 左右 因此 呼吸性粉尘应是通风防尘工作的重点 二 矿尘的基本性质 一 矿尘成分及游离二氧化硅含量从卫生角度主要了解矿尘中是否含有 1 有毒物质 如铅 砷 汞等2 放射性物质 如铀 钍等3 游离二氧化硅 矽 二氧化硅是多种矿物和岩石的组成成分 有两种存在状态结合状 即硅酸盐矿物 如长石 滑石等游离状 常以结晶状态存在 主要是石英 对人体健康产生危害的主要是游离二氧化硅 使人得矽肺病 粉尘中游离二氧化硅含量是指粉尘中未与金属氧化物结合的结晶型游离二氧化硅所占粉尘质量的百分比 二 密度1 真密度 单位体积 不包括尘粒间的空隙 质量成为密度 Kg m32 表观密度用包括矿尘间空隙在内的体积计量的密度 也叫堆积密度 其值小于真密度 3 相对密度比重是指粉尘的质量与同体积水的质量之比 密度对粉尘在空气中的运动和沉降影响较大 三 矿尘粒度与比表面积1 矿尘粒度表示单一矿尘颗粒大小的尺度 也叫粒径 2 比表面积单位质量或单位体积粉尘的总表面积之和 四 粉尘的湿润性是指粉尘分子和水分子之间的结合能力 结合能力强 粉尘容易被湿润 反之 不容易被湿润 容易被水湿润的粉尘 称为亲水性粉尘 不容易被水湿润的粉尘 称为疏水性粉尘 五 电性质悬浮于空气中的粉尘通常都带有电荷 六 矿尘的光学性质1 尘粒对光的反射能力当尘粒直径大于1微米时 光线被直接反射而损失 即光线损失与反射面面积成正比 2 尘粒的透光程度透明程度取决于气流含尘浓度的高低 随着浓度的增加 透明度将大为减弱 3 光强衰减程度光线通过含尘气流时 由于尘粒对光的吸收和散射作用 会使光强减弱 七 自燃性和爆炸性 三 粉尘的危害 一 矿尘的产生1 产生矿尘的主要作业工序钻眼作业炸药爆破采煤机割煤 装煤掘进机掘进采场支护 放顶巷道支护 特别是锚喷支护装载 运输 转载和提升通风安全设施的构筑 2 影响矿尘量的主要因素 1 地质构造及煤层赋存条件地质构造复杂 断层褶曲发育的地方 产尘量较大 反之则较小 火成岩浸入 煤体变脆变酥 产尘量的 开采急倾斜煤层比缓倾斜煤层产尘大 厚煤层比薄煤层产尘大 2 影响矿尘量的主要因素 2 煤层赋存条件同样技术条件下 开采厚煤层比开采薄煤层的产尘量大 开采急倾斜煤层比开采缓倾斜煤层的产尘量多 3 煤岩的物理性质节理发育 结构疏松 水分低 脆性大的煤岩 开采时产尘量较大 反之则小 3 生产技术因素采煤方法不同的采煤方法 产生量也不一样 如 急倾斜煤层采用倒台阶采煤法比水平分层采煤法产尘量要大的多 全部冒落法管理顶板比充填法管理顶板产尘量要大 机械化程度机械化程度越高 煤岩破碎程度越严重 产尘量就越大开采强度随着开采强度的加大 采掘推进速度加快 产量增加 产尘量将显著加大 同时 由于矿井的风量加大 风速加快 扬起积尘且飘浮时间长 传播远 矿内空气中的矿尘浓度将增大 开采深度随着开采深度的增加 地温增高 煤 岩 体内原始水分降低 煤 岩 干燥 开采时产尘量就大 通风状况风速太小 不能将浮尘带出矿井 风速过大 又将积尘扬起 单从降尘角度考虑 工作面风速以1 2 1 6m s较好 产尘最少 二 矿尘的危害 1 危害 1 对人体健康的危害 2 发生爆炸 造成人员死亡和经济损失 3 中毒危害 4 放射危害 二 矿尘的危害 其中最普遍而严重的危害是能引起尘肺病如 1 矽肺病 最严重 2 煤肺病 3 石棉肺病 4 煤矽肺病 2 发病的原因 1 矽肺病原因游离二氧化硅 sio2 表面活性很强 人体吞噬细胞吞噬后 能使吞噬细胞崩解死亡 从崩解逸出的硅尘 可再次被具有活性的吞噬细胞吞噬 然后吞噬细胞死亡 这一过程反复进行 造成矽肺病 矽肺病是一种进行性疾病 一旦患上矽肺病 即使离开矽尘环境 病情仍会继续发展 2 煤肺病细小的煤尘随着呼吸进入人体肺泡 在肺泡中沉积 使人体的肺发生纤维化 造成尘肺病 3 影响尘肺病的发病因素 1 粉尘的成分游离sio2含量越高危害越大 2 粉尘的粒径与分散度经解刨沉积在人体肺泡中的粉尘粒经大多为1 5微米 一次1 5微米的粉尘对人体危害最大 分散度越大 含细小颗粒粉尘越高 对人体危害越大 3 粉尘浓度浓度越高 危害越大 4 接尘时间累计接尘时间越长 危害越大 4 尘肺病的发病机理进入人体呼吸系统的粉尘大体上经历以下四个过程 1 在上呼吸道的咽喉 气管内 含尘气流由于沿程的惯性碰撞作用使大于10 m的尘粒首先沉降在其内 经过鼻腔和气管粘膜分泌物粘结后形成痰排出体外 2 在上呼吸道的较大支气管内 通过惯性碰撞及少量的重力沉降作用 使5 10 m的尘粒沉积下来 经气管 支气管上皮的纤毛运动 咳嗽随痰排出体外 3 在下呼吸道的细小支气管内 由于支气管分支增多 气流速度减慢 使部分2 5 m的尘粒依靠重力沉降作用沉积下来 通过纤毛运动逐级排出体外 4 粒度为2 m左右的粉尘进入呼吸性支气管和肺内后 一部分可随呼气排出体外 另一部分沉积在肺泡壁上或进入肺内 残留在肺内的粉尘仅占总吸入