煤矿粉尘的危害及其防治

煤矿粉尘的危害及其防治煤矿粉尘的危害及其防治 煤矿粉尘的来源及特性 1 1 煤矿粉尘的来源 在煤矿生产过程中伴随煤和岩石被粉碎而产生的混合性粉 尘统称为煤矿粉尘 主要是岩尘和煤尘 它是在矿井生产如钻 眼 爆破 切割 装载 落煤及运输和提升过程中 因煤岩被 破碎而产生的 不同的矿井由于煤 岩地质条件和物理性质及 采掘方法 作业方式 通风状况和机械化程度的不同 粉尘的 生成量有很大的差异 即使在同一矿井里 产尘的多少也因地 因时发生着不同的变化 一般来说 在现有防尘技术措施的条 件下 各生产环节产生的浮游粉尘比例大致为 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 5 10 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 我国煤矿大多数为井工开 采 均为地下作业 生产环境中粉尘浓度高 1 2 煤矿粉尘的特性 1 粉尘表面吸附一层空气薄膜 阻碍粉尘间或水滴与 粉尘 间的凝聚沉降 2 粉尘的分散度增大 吸附在其表面的氧分子增多 加快 了粉尘氧化分解过程 3 细微岩尘由于表面积增大 岩尘中的游离二氧化硅 很容 易溶解于人体肺细胞中 采掘工作面产生的新鲜粉尘较回风道中的粉尘易带电 煤矿粉尘的危害 煤矿粉尘的特性决定了其危害 易引起尘肺 易引起燃烧 和爆炸 高浓度粉尘能加速机械磨损 缩短精密仪器的使用寿 命 危害矿区的生态环境等 2 1 尘肺 如果人体长期吸入大量的煤矿粉尘 就可能患尘肺病 在 煤矿生产中 尘肺病因吸入粉尘成分不同 可造成三种主要病 症 吸入游离的二氧化硅含量较高 10 的粉尘引起的尘 肺病是硅肺病 患者多集中于长期从事掘进工作面上的工人 长期接触煤尘 其游离二氧化硅含量多在 5 以下 所引起 的尘肺病是煤肺病 患者多为采煤工作面上的工人 接触硅 尘又接触煤尘的混合工种工人 其尘肺在病理上往往兼有硅肺 和煤肺的特征 这种尘肺称之为煤硅肺 我国煤矿工人工种变化较大 长期从事单一工种的很少 因此 煤矿尘肺中煤硅肺比重较大 据卫生和科研部门统计 煤硅肺约占尘肺总人数的 70 80 硅肺约占 20 30 煤肺 约占 5 10 2 1 1 煤工尘肺的病症表现 煤工尘肺病情缓和 病情演变亦较慢 多数在定期检查时 通过 x 射线胸片发现有早期煤工尘肺 其病症表现有 咳嗽 咳嗽是尘肺病人最常见的主诉 早期病人咳嗽多不明显 随病情发展 明显加重 咳痰 咳痰是煤工尘肺病人的常见症状 这主要是呼吸系统对粉 尘的不断清除引起的 痰多为黑色 胸病 胸痛部位不一 性质多不严重 一般为隐痛 亦有胀痛及 针刺样痛等 呼吸困难 呼吸困难是尘肺的固有症状 随着肺组织纤维化程度加重 有效呼吸面积减少 呼吸困难也逐渐加重 咯血 较为少见 x 射线胸片表现 煤工尘肺早期以 x 射线胸片圆形小阴影为主 其他 除上述呼吸系统症状外 还可有程度不同的全身症状 最 常见的有消化功能减弱 胃纳差 腹胀 便秘等 其并发症有 肺结核 肺部感染 自发性胸闷 肺源性心脏病等 2 1 2 煤工尘肺的治疗 煤工尘肺应严格按国际 尘肺病诊断标准 进行诊断和分 期 并据此进行健康监护 治疗和劳动力鉴定 煤工尘肺是一 种危害工人健康 可以造成劳动力丧失的职业病 晚期尘肺病 由于严重肺纤维化 呼吸面积减少 病人高度呼吸困难 十分 痛苦 因此 对尘肺患者要采取积极的综合性治疗 控制纤维 化病变的发展 保护肺的正常生理功能 其次是积极治疗和控 制尘肺的各种并发症 病因治疗 煤工尘肺的病因治疗 是防止粉尘在肺内沉积 增强肺的 廓清能力 降低粉尘毒性 保护细胞膜 抑制胶原纤维形成 大容量肺灌洗技术 大容量肺全灌洗技术能清除以吸入肺内的多种粉尘 吞噬 了粉尘的巨噬细胞以及肺泡巨噬细胞吞噬粉尘后分泌的致纤维 化生长因子 从而改善症状和肺功能 遏制和延缓病变的进展 延长患者生命 我国于 1988 年首次开展该项治疗 现已发展为 一项非常成熟的技术 在国际上处于领先水平 对症治疗及并发症治疗 煤工尘肺患者抵抗力降低 冬春两季易发呼吸道感染 病 人可在医护人员监护下做健体操 太极拳等活动以增强体质 同时给予对症治疗 康复治疗 康复治疗的目的在于减轻症状 减少并发症 改善活动能 力 提高生活质量 延长患者生命 2 2 粉尘爆炸 高分散度的粉尘具有爆炸性 发生爆炸的条件有两个 粉尘浓度在爆炸域内 必须具有高温 一般煤尘爆炸的下 限浓度为 30 50g m 上限浓度为 1000 2000g m 处于上下限之 间的粉尘都具有爆炸危险性 其中爆炸力最强的浓度为 300 500g m 爆炸威力巨大 造成严重的人员伤亡和财产损失 煤矿粉尘的控制和防治 3 1 煤矿粉尘浓度的工业卫生标准 对于硅尘含量小于 10 的煤尘 瞬时总粉尘浓度不超过 6mg m 时间加权平均浓度不超过 4mg m 呼吸性粉尘瞬时 浓度不超过 3 5mg m 时间加权浓度不超过 2 5mg m 3 2 煤矿粉尘防治 防治煤矿粉尘的措施分为防尘措施 防爆措施 隔爆措施 三大类 其中防尘措施包括 减尘措施 主要是减少采掘作业时的粉尘发生量 是矿井尘害防治工 作中最为有效的技术措施 主要包括 改进采掘机械结构及其 运行参数减尘 湿式打眼湿式凿岩 水封爆破等 减尘措施是 以预防为主的治本性措施 应考虑优先采用 湿式凿岩 在岩巷掘进过程中 将压力水通过凿岩机送入孔底 湿润 并冲洗炮眼中的粉尘 使其在炮眼中变成浆液排出炮眼 这样 能使绝大部分粉尘被控制在炮眼中 采用湿式打眼后 粉尘浓 度可由打干眼时的 500 1400mg m 降至 4 10mg m 降尘率可 达 90 98 因此 湿式凿岩是凿岩工作普遍采用的有效防尘 措施 降尘措施 降尘措施是矿井综合防尘的重要环节 现行的降尘措施包 括各生产点的喷雾洒水等 矿井通风排尘 矿井通风排尘是指借助风流稀释与排除矿井空气中的粉尘 因此 要加强掘进通风管理工作 减少漏风 提高风筒出口风 量 合理控制风速 当风速过低时 粗粒矿尘将与空气分离下 沉 不易排出 据试验观测 当巷道中风速达到 0 15m s 时 5 m 以下的矿尘能够悬浮并与空气均匀混合而随风流排出 规程 规定 掘进中的岩巷最低风速不得低于 0 15m s 这完 全可以满足最低排尘风速的要求 提高排尘风速 粒径稍大的 尘粒也能悬浮并排出 同时增强了稀释作用 矿尘浓度也随之 降低 风速在增高时 将扬起落尘 使风流中含尘浓度增大 因此 规程 规定 采掘工作面的最高允许风速为 4m s 在产 尘量高 矿尘比重大 温度比较高的作业地点 可适度增大排 尘风速 通风排尘是合理的风速将掘进工作面所产生的矿尘排出 但应缩小其污染范围 为此 在含尘浓度较高的风流所通过的 巷道中设置水幕净化风流 喷雾器的布置应以水幕布满巷道断 面为原则 并尽可能靠近尘源 缩小含尘空气的弥漫范围 另 一种方式是在产尘巷道中增设水幕 且之间距离以每隔 20 米为 宜 装置保持一头 掘进头 安设三组效果最佳 据现场试验 结果显示 降尘率达 98 6