煤矿安全培训—矿尘防治ppt课件

一通三防矿尘防治,刘政冰,煤矿安全培训,2020/5/12,2,矿尘的产生及危害煤尘爆炸及预防措施尘肺病及防治,2020/5/12,3,1.矿尘的产生及其危害,矿尘的概念及分类矿尘：分类：按成分：煤尘直径小于1mm、岩尘直径小于5m、水泥粉尘按矿尘的来源：原生矿尘、次生矿尘按存在状态：浮尘、落尘(相互转化)按矿尘的粒径组成范围划分：全尘(总粉尘)、呼吸性粉尘。按矿尘拉径划分粗尘。粒径大于40um，相当于一般筛分的最小颗粒，极易沉降。细尘。粒径为10一40um，肉眼可见，在静止空气中做加速沉降。微尘。粒径为0.2510um，用光学显微镜可以观察到，在静止空气中做等速沉障。超微尘。粒径小于0.25um，用电子显微镜能观察到，空气中做扩散运动。,2020/5/12,4,矿尘的产生及其影响因素,矿尘的产生及分布在矿山生产过程中，如钻眼作业、炸药爆破、掘进机及采煤机作业、项板管理、矿物的装载及运输等各个环节都会产生大量的矿尘。在同一矿井里，产尘的多少也因地因时发生着变化。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矿尘比例大致为：采煤工作面产尘量占45一80；掘进工作面产尘量占20一38，锚喷作业点产尘量占10一15；运输通风巷道产尘量占5一10，其他作业点占2一5。备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。,5,据实测，整个矿井从入风到回风风流中的粉尘含量为一条“山峰”形曲线，曲线的升降急缓与生产工序、生产强度有关。一般情况下，进入采区风流的粉尘含量，在打眼放炮、机组割煤、放煤等工序时达到高峰，随之即呈有规律的衰减趋势。,2020/5/12,6,影响矿尘产生的因素自然因素：地质构造、厚度和倾角、煤质(脆)、结构(节理、水分)生产技术因素：采掘机械化程度、采煤方法、通风状况,2020/5/12,7,矿尘的性质矿尘的粒度矿尘的湿润性：岩尘-亲水性，煤尘-疏水性(提高尘粒与水滴相对运动速度、降低水的表面张力等方法提高湿润效果)尘粒的荷电性静电除尘器(取决于尘粒大小和密度，并与温度和湿度有关)矿尘中游离二氧化硅（Si02）含量矿尘的分散度：某粒级的矿尘量与矿尘总量的百分比，高分散度、低分散度。分散度越高，危害性越大，而且越难捕获。,2020/5/12,8,我国矿尘的分散度划分为4个粒级：2m；：25m；：510m；：10m矿井生产过程中，小于5m的往往占80%左右，湿式作业情况下，矿尘总量减少，分散度却增加了，个别场合小于5m的尘粒可达90%以上。矿尘分散度又可分为计数分散度和质量分散度。,2020/5/12,9,矿尘的危害尘肺病、刺激人体皮肤、眼膜、呼吸道煤尘爆炸影响机械设备的使用寿命影响精密仪器的精度影响工作环境的视线，容易造成事故,2020/5/12,10,2。煤尘爆炸及其预防2.1煤尘爆炸,煤尘爆炸的条件煤尘本身具有爆炸性：爆炸指数超化矿15.98%，米村矿13.31%，裴沟矿14.99%，大平矿16.21%，芦沟矿9.8%，告成矿14.31%有充足的氧气大于18%悬浮在空气中的煤尘达到一定的浓度爆炸界限45g/m32000g/m3最大300-400g/m3存在引爆热源610-1050，一般700-800,2020/5/12,11,煤尘爆炸的标志结焦煤尘：皮渣与粘块非结焦煤尘：煤尘中的挥发分减少1/3以上煤尘爆炸有感应期：40-250ms煤尘爆炸的危害生成有害气体产生高温2300-2500产生高压产生冲击波2340m/s，火焰速度610-1800m/s引起连续爆炸,2020/5/12,12,影响煤尘爆炸的因素,内在因素煤尘的挥发分灰分水分硫含量硫的燃点低煤尘浓度煤尘粒度：1mm以下的煤尘都参与爆炸，主体是75m的煤尘，随粒度减小，爆炸性越强，小于10m时减弱,环境条件井巷空气中的瓦斯浓度井巷空气中氧含量引爆热源温度及爆炸环境,2020/5/12,13,2.2煤尘爆炸的预防措施,降尘措施煤层注水：深孔注水、浅孔注水、长孔注水；动压注水、静压注水采空区灌水水封爆破和水炮泥喷雾洒水控制风速：最佳排尘风速1.5-2m/s清扫落尘防止煤尘引燃的措施,2020/5/12,14,煤层注水的实质煤体内的裂隙中存在着原生煤尘，水进入后，可将原生煤尘湿润并粘结，使其破碎时失去飞扬能力，从而消除尘源。水进入煤体内部，均匀湿润。开采中，破碎面均有水存在，从而消除了洗粒煤尘的飞扬，预防了浮尘的产生。塑性增强，脆性减弱。,15,煤层注水方式,a,b,a短孔注水b深孔注水,c,c长孔注水,16,巷道钻孔注水,2020/5/12,17,2020/5/12,18,2020/5/12,19,2020/5/12,20,2020/5/12,21,2020/5/12,22,2020/5/12,23,2.3隔爆装置,岩粉棚、水棚主要隔爆棚-设置地点：矿井两翼与井筒连通的主要运输大巷和回风大巷；相邻采区之间的集中运输巷道和回风巷道；相邻煤层之间的运输石门和回石门。辅助隔爆棚-设置地点：采区工作面进风、回风巷；采区内的煤层掘进巷道；采用独立通风，并有爆炸危险的其它巷道。隔离煤层的岩粉棚，必须设在运输石门和回风石门内。隔离采区的岩粉棚，必须设在采区运输巷道和回风巷道中，前列靠近工作面的一架岩粉棚距离工作面不得小于60m，也不得大于300m。,2020/5/12,24,2020/5/12,25,岩粉棚,岩粉板由若干块木质小拼板组成，小拼板的规格是；长350或500mm，宽100150mm，厚20mm。小拼板的长度就是岩粉板的宽度，岩粉板的长度为小拼板宽度的整数倍。这种活拼式岩粉板具有制作简单，动作灵括，撒布岩粉均匀等特点。,2020/5/12,26,岩粉棚技术参数,(1)岩粉棚棚间距1.03.0m。(2)岩粉板距轨面高度1.8m。(3)岩粉板端面与巷道侧帮立柱(或侧帮)的空隙50mm。(4)岩粉板上岩粉顶部与巷道棚梁之间的距离100mm；300mm。(5)岩粉板每米长度上的岩粉堆积量岩粉板宽度为350mm时，为25kgm；岩粉板宽度为500mm时，为45kg/m。(6)岩粉棚必须成列设置于直线巷道内。其总长度20m。(7)岩粉总量。岩粉总量是指要求设置岩粉棚的地点成列设置的各架岩粉棚所配置的岩粉之和。岩粉总用量根据巷道净断面积的大小决定：主要运输巷道400kgm2；其他巷道200kgm2；岩粉量减少时应立即补充。,2020/5/12,27,对岩粉的要求,岩粉在常温下化学性质稳定，不燃烧，可燃物含量不超过5。岩粉棚上的岩粉每月至少进行1次可燃物含量分析，当可燃物含量大于20时，必须立即更换。不含有毒有害物质，颜色以白色为好。岩粉中游离二氧化硅SiO2含量不超过5。不得含有砷，五氧化二磷的含量不得超过0.01%。岩粉中的氧化钙的含量不得低于45%。吸湿性差。采用抗湿性岩粉。抗湿性岩粉是由含0.31.O的石蜡松香熔块加入石灰岩粉碎而成。岩粉受潮、变硬时，必须及时更换。岩粉的粒度必须全部小于O.3mm(通过50目筛)，其中70以上小于O.075mm(通过200目筛)。,2020/5/12,28,水棚,水槽棚主要隔爆棚水袋棚辅助隔爆棚,2020/5/12,29,水槽棚规格及置放方法,(1)水槽的材料是具有一定强度的硬质易碎的聚氯乙烯和聚氨脂塑料。(2)水槽形状倒梯形。(3)水槽容积我国常用的有40L和80L2种规格。(4)水槽置放方法水槽在巷道断面内的置放方法有悬挂式、置放式和混合式3种。,2020/5/12,30,对于水棚设置要求,(1)主要隔爆棚应采用水槽棚，水袋棚只能作为辅助隔爆棚。（2)水槽必须符合检验标准的要求。（3)水槽的布置必须符合以下规定：断面S12m2时，nB/L10065式中L巷道断面宽度，m；B水槽宽度，m；n排棚上的水槽个数。,2020/5/12,31,（4)水槽之间的间隙与水槽同支架上部内缘之间的间隙之和不得大于1.5m，特殊情况下不得超过1.8m。两个水槽之间的间隙不得大于l.2m。（5)水槽边与巷壁、支架、顶板、构筑物之间的距离不得小于O.1m。水槽底部至顶梁(顶板)的距离不得大于1.6m，如果大于1.6m，则必须在该水槽的上方增设一个水槽。（6)水栅底部距顶梁(无支架时为顶板)、两帮的空隙不得小于0.1m。水棚距巷道轨面不应小于1.8m。水棚应保持同一高度，需要挑顶时，水栅区内的巷道断面应与其前后20m长的巷道断面一致。（7)水棚排间距离应为1.23.0m，主要水棚的棚区长度不小于30m，辅助棚的棚区长度不小于20m。（8)第一排水棚与工作面的距离必须保持60200m。（9)水栅应设置在直线段巷道内。（10)水棚与巷道交叉口、转弯处变坡处之间的距离必须保持5075m，与风门的距离必须大于25m。（11)水棚用水量接巷道断面积计算，主要水棚为400Lm2，辅助水棚为200Lm2。（12)水内混入5%的煤尘后即应换水。,2020/5/12,32,撒布岩粉巷道的所有表面，包括顶，帮、底以及背板后侧暴露处，都应用岩粉覆盖。巷道中煤尘和岩粉混合粉尘中，不燃物质的含量不得低于80%。撒布岩粉的巷道长度不得小于300m。如果巷道长度小于300m时，全部巷道都应撒布岩粉。定期取样检查岩粉的组成成分。,2020/5/12,33,自动隔爆装置,自动隔爆装置用的抑制剂：液体抑制剂。主要有水、水加卤代烷、水加磷酸盐。粉末状无机盐类。有氯化钠、氯化钾、碳酸氢钾、碳酸钙、碳酸氢钠和磷酸二氢铵等。卤代烷。常用的有三氟一溴甲烷CF3Br和二氟一氯一溴甲烷CF2ClBr等自动隔爆装置要求：装置及其系统必须经国家质检部门检验合格；符合煤矿井下爆炸环境条件下使用的要求。装置及其系统应具有良好的防潮、防腐蚀性能和坚固性，性能稳定，不得发生误动作，工作时不得产生有毒的物质或可伤人的碎片等。装置及其系统应安设的地点：在距离采煤工作面、掘进工作面1545m范围内的上、下顺槽里；或在具有沉积煤尘，瓦斯集聚的电气设备地点两侧1545m范围以内的巷道里；以扑灭初期的瓦斯、煤尘爆炸。,2020/5/12,34,自动隔爆水幕,2020/5/12,35,3。尘肺病及其防治,尘肺病：人员长期吸入细微粉尘引起的以肺组织纤维化病变为主要特征的全身性疾病。尘肺病分类：硅肺病、煤肺病、煤硅肺病尘肺病分期：第一期：重体力劳动时呼吸困难、胸痛、轻度干咳。根据煤矿安全规程的相关规定，1期尘肺病患者每年复查1次第二期：中等体力劳动或正常工作时，感觉呼吸困难，胸痛、干咳或带痰咳嗽。第三期：做一般工作甚至休息时，也感到呼吸困难、胸痛、连续带痰咳嗽，甚至咯血和行动困难。煤矿I期尘肺占全国总数的74.75，期、期分别占21.29和3.96。远期目标是到2030年全球消除尘肺病，继天花、脊髓灰质炎之后第三个全球倡导消灭的疾病。,至98年全国累积尘肺病患者达542041人，累积死亡127147人尚存活尘肺病患者414,894人.据国家煤矿安全监察局对23个省市1万6792个煤矿企业的调查统计，截至2005年，累计尘肺病例15万3027例，累计尘肺病死亡人数5万8681人，现患病例9万4346人。2005年新增尘肺病例5629例，尘肺病死亡人数2470人。2000年共报告各类职业病16,205例，其中在工业性职业病中，尘肺病占77.2%,慢性职业中毒占10.2%,急性职业中毒占6.7%国际劳工组织和世界卫生组织联合发起的全球消除尘肺病的规划，远期目标是到2030年全球消除尘肺病。“消除尘肺病，预防是根本，综合防尘是关键”,2020/5/12,37,尘肺病的发病原因：石英粉尘(即游离二氧化硅)是矽肺病发病的主要原因，但石英粉尘如何在肺内引起纤维化，论点和学说颇多。试验和研究证明，新鲜的二氧化硅粉尘表面活性很强，吞噬了硅尘的吞噬细胞，能使吞噬细胞崩解死亡。从免疫因素角度看，吞噬细胞吞噬异物后，在细胞内形成吞噬体，细胞内的初级溶酶体与吞噬体结合成次级溶酶体，次级溶酶体中的各种水解酶，能消化外来异物，未消化完全的物质成为残余物暂时保留在细胞内或被排出细胞外。如果肺内进入了游离二氧化硅粉尘，则粉尘细胞在其毒性作用下往往很快崩解死亡，从崩解逸出的硅尘，可再由被具有活力的吞噬细胞吞噬，这个过程可反复进行。所以在游离二氧化硅粉尘的作业环境，连续接尘时间长或粉尘浓度过量的环境条件，除肺脏的防御功能受到破坏外，大量的死亡含尘细胞堆积，在肺部形成伤痕组织矽肺病。煤肺病的发病原理：大体上是由于煤尘过量在肺内各部位的聚集和堆积，形成煤尘病灶。随着时间进展，网状纤维增生，并可能有胶原纤维增生，最终形成煤尘纤维化煤肺病。,2020/5/12,38,尘肺病的主要症状气短胸闷、胸痛咳嗽、吐痰,2020/5/12,39,影响尘肺病发病的因素,2020/5/12,40,矿尘中游离SiO2含量,游离二氧化硅含量越高，危害越大，病变发展的速度也越快。而煤矿矿尘中以煤尘中游离二氧化硅含量为最低，故表现为发病工龄最长。煤矿井下工人接触最多的沉积岩石大多含有游离二氧化硅，如砂岩中游离二氧化硅含量约为35%45，页岩为27%30。经证明矿尘中游离二氧化硅含量为80%90时，12a内即可致矽肺病。,2020/5/12,41,粉尘的分散度小于5m的尘粒所占比重越高，对人体危害越大。小于0.5m的尘粒可随呼气排出。空气动力学直径为1m，的尘粒对人体有100的危害；空气动力学直径为5m的尘粒对人体有50的危害；空气动力学直径为7m以上的尘粒对人体本身没有危害。,2020/5/12,42,矿尘浓度如果矿尘浓度为1000mgm3，13a即可致病，若采取措施，将矿尘浓度降到国家规定的标准，那么，即使在这种环境下工作几十年，肺部吸入的矿尘总量仍不足以达到致病的程度。接尘时间：工龄在10a以上的开拓掘进工人发病率比10a以下的高2倍。,43,（一）总粉尘：1作业场所的粉尘浓度，井下每月测定2次，地面及露天煤矿每月测定1次；2粉尘分散度，每6个月测定1次。（二）呼吸性粉尘：1工班个体呼吸性粉尘监测，采、掘（剥）工作面每3个月测定1次，其他工作面或作业场所每6个月测定1次。每个采样工种分2个班次连续采样，1个班次内至少采集2个有效样品，先后采集的有效样品不得少于4个；2定点呼吸性粉尘监测每月测定1次。（三）粉尘中游离SiO2含量，每6个月测定1次，在变更工作面时也必须测定1次；各接尘作业场所每次测定的有效样品数不得少于3个。（四）开采深度大于200m的露天煤矿，在气压较低的季节应适当增加测定次数。,煤矿企业必须按国家规定对生产性粉尘进行监测，并遵守下列规定：,2020/5/12,44,矿尘中有害微量元素：砷、铬、硒、锌、铀、钍、钴等自身因素：个体防护、年龄、健康状况、思想情绪、生活习惯、个人卫生等。,2020/5/12,45,预防尘肺病的技术措施煤层注水湿式凿岩通风排尘净化风流水封爆破、水炮泥喷雾洒水冲洗岩帮个体防护,46,矿山综合防尘,通风除尘湿式作业净化风流个体防护回采工作面综合防尘掘进工作面综合防尘,47,规程第十七条掘进井巷和硐室时，必须采取湿式钻眼、冲洗井壁巷帮、水炮泥、爆破喷雾、装岩（煤）洒水和净化风流等综合防尘措施。冻结法凿井和在遇水膨胀的岩层中掘进不能采用湿式钻眼时，可采用干式钻眼，但必须采取捕尘措施，并使用个体防尘保护用品第六十九条使用滚筒式采煤机采煤时，应遵守下列规定：（四）采煤机必须安装内、外喷雾装置。无水或喷雾装置损坏时必须停机。,48,第一百五十四条对产生煤（岩）尘的地点应采取防尘措施：（一）掘进工作面的防尘措施必须符合本规程第十七条的规定。（二）采煤工作面应采取煤层注水防尘措施，有下列情况之一的除外：1围岩有严重吸水膨胀性质、注水后易造成顶板垮塌或底板变形，或者地质情况复杂、顶板破坏严重，注水后影响采煤安全的煤层；（三）炮采工作面应采取湿式打眼，使用水炮泥；爆破前、后应冲洗煤壁，爆破时应喷雾降尘，出煤时洒水。（四）液压支架和放顶煤采煤工作面的放煤口，必须安装喷雾装置，降柱、移架或放煤时同步喷雾。破碎机必须安装防尘罩和喷雾装置或除尘器。,2020/5/12,49,（五）采煤工作面回风巷应安设风流净化水幕。（六）井下煤仓放煤口、溜煤眼放煤口、输送机转载点和卸载点，以及地面筛分厂、破碎车间、带式输送机走廊、转载点等地点，都必须安设喷雾装置或除尘器，作业时进行喷雾降尘或用除尘器除尘。（七）在煤、岩层中钻孔，应采取湿式钻孔。煤（岩）与瓦斯突出煤层或软煤层中瓦斯抽放钻孔难以采取湿式钻孔时，可采取干式钻孔，但必须采取捕尘、降尘措施，工作人员必须佩戴防尘保护用品。,50,通风除尘,通风除尘是指通过风流的流动将并下作业点的悬浮矿尘带出，降低作业场所的矿尘浓度，因此搞好矿井通风工作能有效地稀释和及时地排出矿尘。能使人体危害最大的微小粉尘（5um以下）保持悬浮状态并随风流运动而排出的最低风速称为最低排尘风速。规程规定，掘进中的岩巷最低风速不得低于0.15m/s，煤巷和半煤岩巷不得低于0.25m/s。一般来说，掘进工作面的最优风速为0.4-0.7m/s，机械化采煤工作面为1.52.5m/s。规程规定采掘工作面最高容许风速为4m/s，综合机械化采煤工作面，在采取煤层注水和采煤机喷雾降尘等措施后，其最大风速可稍大，但不得超过5m/s。不仅考虑了工作面供风量的要求，同时也充分考虑到煤、岩尘的二次飞扬问题。,51,湿式作业,湿式作业是利用水或其他液体，使之与尘粒相接触而捕获粉尘的方法，它是矿井综合防尘的主要技术措施之一，具有所需设备简单、使用方便、费用较低和除尘效果较好等优点。缺点是增加了工作场所的湿度，恶化了工作环境，能影响煤矿产品的质量，我国煤矿较成熟的经验是采取以湿式凿岩为主，配合喷雾洒水、水封爆破和水炮泥以及煤层注水等防尘技术措施。,52,湿式凿岩、钻眼水炮泥和水封爆破洒水及喷雾洒水,53,三、净化风流水幕是净化入风流和降低污风流矿尘浓度的有效方法。四、个体防护个体防护的用具主要有防尘口罩、防尘风罩、防尘帽、防尘呼吸器等，其目的是使佩戴者能呼吸冶化后的清洁空气而不影响正常工作。,54,五、回采工作面综合防尘,综采放顶煤工作面高浓度粉尘的综合防治综采放顶煤是我国80年代初从国外引进的一种新的采煤方法。它具有高产、高效、低耗等一系列优点，但这种采煤方法由于开采强度大、产尘尘源多、产尘量可高达(20005000)mg/m3，因而对粉尘的防治难度大技术方案及效果总体思路:一是减少粉尘的产生;二是要针对不同尘源的特点,采取防治措施。综放工作面煤层注水采煤机径向雾屏及液压支架探梁辅助喷雾降尘液压支架移架和放煤自动喷雾降尘,55,综放工作面煤层注水应用在综采放顶煤的厚煤层中,易达不到湿润顶煤的作用，为了使综放面厚煤层中顶层煤炭得到较好的湿润,采用了双向扇形铝孔布置(利用了原顶部煤中所掘的巷道)和三巷钻孔(如图1)长钻孔静压注水的方式。,56,采煤机径向雾屏及液压支架探梁辅助喷雾降尘采煤机割煤过程是综放工作面的主要产尘尘源,约占综采放顶煤工作面产生总粉尘的60%。采煤机处于综放工作面主风流中,采煤机滚筒割煤产生的粉尘极易随风流向人行道方向扩散,污染作业环境。,57,液压支架移架和放煤自动喷雾降尘液压支架移架和放煤是综放工作面的两个主要产尘尘源,约占综放面粉尘产出量的30%左右,亦是综放工作面防尘的重点之一。,58,六、掘进工作面综合防尘,机械化掘进降尘目前常用的压人式通风方法，不仅造成工作面的尘害，而且污染波及所有的回风巷道。虽然目前常用的湿式除尘风机治理尘害的措施对全尘起着主要作用，但对风流中的呼吸性粉尘降尘率较差，除耗费大量的水资源外，在实施中也恶化了工作面的环境。为改变治理粉尘现状，推荐一种锥形风幕风机并了解一下锥形风幕流场理论及应用。,59,锥形风幕风机就是利用其合理的风流流场锥形风幕流场，不仅能够控制全尘，而且完全可以控制住危害最严重的呼吸性粉尘。该风机在获国家专利的基础上，由辽宁工程技术大学、矿用局部通风机厂家及矿务局联合研制了样机，经初步研究测定，达到了预期效果，并通过辽宁省教育厅鉴定,60,14,1一外腔出风口导叶;2一风机外腔;3一外动轮叶片;4一内外动轮连接环;5一内动轮叶片;6一除尘器;7-滤毒装置;8一内腔人风口导叶;9一轮毅;10一外腔人风口导叶;11一电机;12一风机内腔;13一排风管道;14一流线;