矿井粉尘防治讲解课件

1、矿井粉尘防治讲解课件矿井粉尘防治讲解课件矿井粉尘防治 第一部分:粉尘基本知识（了解） 第二部分:煤尘爆炸及其预防（了解） 第三部分：预防煤尘爆炸的措施（掌握）第四部分：职业病防治 （可在职业危害课件讲授）矿井粉尘防治 第一部分:粉尘基本知识（了解）第一部分粉尘基本知识煤矿粉尘概念：矿尘是矿井建设和生产过程中所产生的各种矿物微粒的总称，又称矿井粉尘。煤矿生产中产生的矿尘（煤尘和岩尘），其危害巨大，它不仅引起矿工患职业病，烟煤煤尘还具有爆炸性。煤尘爆炸是造成矿井损失和人员伤亡的严重自然灾害之一。进一步研究和发展防尘技术，对于搞好矿尘管理，改善劳动条件，确保矿井安全生产，有着十分重要的意义。 第一部

2、分粉尘基本知识煤矿粉尘概念：矿尘是矿井建设和生产过程中一矿尘的分类1、悬浮于空气中的矿尘称为浮尘；2、沉积在地面、器物表面、井巷四壁的矿尘则称为落尘。3、按粉尘成分分，煤矿粉尘可分为煤尘、岩尘、水泥粉尘等；4、按粉尘被人体吸入的状况分，呼吸性粉尘和非呼吸性粉尘；5、按粉尘的来源分，可分为生产性粉尘和非生产性粉尘。一矿尘的分类1、悬浮于空气中的矿尘称为浮尘；二、矿井粉尘的产生：井下的一系列生产活动都是粉尘的来源，例如钻眼、爆破、掘进机和采煤机的作业、顶板管理维护、煤及煤矸石的运输等。其中凿岩、打眼、落煤、放顶等工序生成的矿尘最多。 二、矿井粉尘的产生：三煤尘的危害(1)导致尘肺病。悬浮在井下空气

3、中的矿尘，能刺激矿工的眼睛和呼吸道，发炎致病，尤其是矿工长期地吸入粒度小5m的矿尘，造成肺部组织纤维化病变导致尘肺病，使肺部失去弹性，减弱或丧失呼吸能力，以致缩短寿命。(2)煤尘燃烧和爆炸。煤尘在一定的条件下，能发生燃烧和爆炸，从而给矿井造成严重的危害，甚至使整个矿井遭到破坏，难以恢复，并造成矿工大量伤亡。 三煤尘的危害(1)导致尘肺病。悬浮在井下空气中的矿尘，能刺粒径在1毫米以下的煤尘悬浮于空气中，遇火源可能造成爆炸。1微米=1/1000毫米=1/701/80头发丝吸入含游离二氧化硅较高的岩尘而引起的尘肺病称为矽肺病。吸入煤尘和含游离二氧化硅较高的岩尘而引起的尘肺病称为煤硅肺病。吸入煤尘而引

4、起的尘肺病称为煤肺病。粒径在1毫米以下的煤尘悬浮于空气中，遇火源可能造成爆炸。第二部分 煤尘爆炸及其预防一）、煤尘的燃烧和爆炸煤尘爆炸的概念煤尘爆炸就是空气中的02与浮尘在高温火源作用下，进行氧化反应，生成二氧化碳和水蒸气，并放出大量的热。产生的气体和水蒸气在热量的作用下迅速膨胀，形成高温、高压并以极高的速度向外冲出而产生动力现象，这就是煤尘爆炸。第二部分 煤尘爆炸及其预防一）、煤尘的燃烧和爆炸二）煤尘爆炸条件（三要素）1、煤尘本身具有爆炸性煤尘有无爆炸性，需要经过煤尘爆炸性试验鉴定，就是对煤尘爆炸指标进行鉴定。VR=VF(100-AF-WF)100%VR-爆炸指数VF-工业分析挥发分AF-工

5、业灰分WF-工业水分二）煤尘爆炸条件（三要素）1、煤尘本身具有爆炸性工业分析挥发分：在隔绝空气的条件下，将煤置于8500C的环境中加热7分钟，从煤的有机物中，分解出来的气态和液态物质称为挥发分。其主要成分有氢、氧、氮、甲烷、乙烷、乙炔、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢等。挥发分在10%以下没有爆炸性挥发分在1015%之间属于弱爆炸性挥发分在15%以上有爆炸性煤层。工业分析挥发分：在隔绝空气的条件下，将煤置于8500C的环境2、煤尘浓度达到爆炸界限具有爆炸性的煤尘在成悬浮煤尘，达到一定浓度才可能发生爆炸，下限3440g/m3, 上限10002000g/m3, 爆炸威力最强300400g/m3。3、有足

6、够强能量的点火源。主要有爆破火焰、电气设备火花、井下火灾、瓦斯爆炸或燃烧、各种机械的强烈摩擦等。煤尘爆炸的引爆温度一般为700800度，温度越高越容易引起爆炸。4、氧浓度不低于18。 2、煤尘浓度达到爆炸界限煤尘爆炸的效应1)爆炸温度高。在爆炸时释放出大量的热量，这个热量可以使爆源周围气体的温度上升到23002500。这种高温是造成煤尘爆炸连续发生的重要条件。2)爆炸压力。煤尘的爆炸使爆源周围气体的温度骤然上升，必然使气体的压力突然增高。3)爆炸速度快。在爆炸产生高温高压的同时，爆炸火焰和爆炸冲击波以极快的速度向外传播。测定结果表明，每秒可达到1000多米。煤尘爆炸的效应1)爆炸温度高。在爆炸

7、时释放出大量的热量，4)冲击波。煤尘爆炸同样形成冲击波，其传播速度比爆炸火焰传播的还要快，有的可达2400m/s，它对矿井的破坏极大。5)爆炸生成有害气体。煤尘爆炸后生成大量的一氧化碳气体，可达23%，有时甚至高达8左右，这是造成矿工大量中毒伤亡的主要原因。6)爆炸生成皮渣和粘块。煤中含有不可燃物质，煤尘爆炸又缺乏氧气，因此，煤尘的燃烧是不完全的，一部分煤尘燃烧了，另一部分煤尘被局部焦化，并附在巷道支架上，巷道的周围及煤壁上，形成一种被烧焦的皮渣和粘块。4)冲击波。煤尘爆炸同样形成冲击波，其传播速度比爆炸火焰传播1-煤皮渣； 2-粘块1-煤皮渣； 2-粘块根据皮渣和粘块在支架上的位置不同，可以

8、判断出煤尘爆炸的程度。(1)当爆炸速度较弱时，火焰和冲击波以较慢的速度传播，皮渣和粘块在支柱的两侧都有，但在爆炸传来的方向堆积较密。(2)当爆炸速度很大时，皮渣和粘块在支柱的迎风侧。(3)当爆炸速度极大时，皮渣和粘块在支柱的背风侧，而迎风侧有火烧痕迹。根据皮渣和粘块在支架上的位置不同，可以判断出煤尘爆炸的程度。五、煤尘爆炸的特点和危害煤尘爆炸产生的危害与瓦斯爆炸产生的危害基本相同。与瓦斯爆炸相比，煤尘爆炸具有以下特点：1、爆燃速度和爆炸压力上升的比瓦斯爆炸小，但燃烧时间长，产生的能量大，破坏和焚烧的程度更严重。 2、爆炸能够连续发生或被瓦斯爆炸引发。初次爆炸后，爆炸产生的冲击波使沿途巷道中沉积

9、的煤尘飞扬，而爆炸飞散的火花和热辐射又会引起第二次爆炸，直至所有沉积煤尘巷道都发生爆炸。五、煤尘爆炸的特点和危害煤尘爆炸产生的危害与瓦斯爆炸产生第三部分 预防煤尘爆炸的措施从降尘、防尘煤尘引燃、限制煤尘爆炸范围扩大3个方面。一降尘措施减少工作面、巷道中的浮尘和落尘是防止煤尘爆炸的关键。 第三部分 预防煤尘爆炸的措施从降尘、防尘煤尘引燃、限制(1)煤层注水。煤层注水就是利用钻孔将压力水注入即将回采的煤层中，增加煤体内部的水分，从而可以预先湿润煤体，减少开采时产生的浮尘，降尘率可达6090。注水钻孔一般平行于工作面，孔深为工作面长度的1/21/3，孔间距1020m，使用液压钻孔机打孔，水泥砂浆封孔

10、。当地质条件变化较大，煤层的渗透性较差时，可采用短孔注水，钻孔垂直于采煤工作面。在缓倾斜厚煤层分层开采时，从下分层风巷向上分层采空区打孔注水，可降低7080的煤尘，从而减少煤尘的产生。(1)煤层注水。煤层注水就是利用钻孔将压力水注入即将回采的煤(2)湿式打眼。在工作面使用电钻或风钻打眼时，将压力水经过钻杆中央的水孔送到炮眼底部，将煤粉湿润后从炮眼中冲洗出来，从而达到降尘的目的。(3)水炮泥。采掘工作面放炮时，炮眼中必须装填特制的装满水的水炮泥。放炮后，因水受高温雾化而达到降尘、降温、净化空气等综合作用，降尘率可达80，减少炮烟70。(2)湿式打眼。在工作面使用电钻或风钻打眼时，将压力水经过钻(

11、4)喷雾洒水。喷雾洒水是将压力水通过特制的喷嘴喷出，使水流雾化成细小的水滴散布在空气中，与飘浮的尘粒碰撞，使其湿润下沉，防止飞扬。喷雾洒水简单方便，广泛应用于采掘机械切割、工作面爆破、煤炭装卸及运输转载过程中。在巷道周壁间隔安装35个喷雾器，从而使经过该断面的风流被除尘净化，这种方法称为水幕净化。在煤尘较大的采掘工作面，一般可设置24道水幕，除尘率接近100。(4)喷雾洒水。喷雾洒水是将压力水通过特制的喷嘴喷出，使水流(5)合理风速。风速对空气中含尘量的关系比较密切，风速小时，不能把悬浮的煤尘及时带出工作面，使空气中的含尘量增加。风速大时，虽然将浮尘吹走，但是也把大量的落尘吹扬起来，增加工作面

12、的煤尘浓度。因此，从防尘的角度要求，工作面的风速应控制在1.21.6ms为宜。此风速即能吹走浮尘，又不吹起落尘，是比较合理的风速。(5)合理风速。风速对空气中含尘量的关系比较密切，风速小时，(6)冲洗煤尘。沿容易沉积煤尘的工作面、回风巷道等，由外向里逐步冲洗巷道两帮、顶部、底部直到整个工作面，使煤尘充分湿润，无法扬起。该方法适应性强，操作简单，可广泛应用于各类煤矿，效果较好；一方面清洁了巷道，另一方面将沉积在巷道各处的粉尘冲洗下来，可以集中排出，从而彻底清除引起煤尘爆炸的物质基础。 煤尘爆炸的预防措施(6)冲洗煤尘。沿容易沉积煤尘的工作面、回风巷道等，由外向里掘进工作面综合粉尘的防治1、湿式打

13、眼降尘2、放炮使用水炮泥降尘3、喷雾降尘4、装煤（岩）洒水降尘5、冲洗巷道帮壁6、净化通风7、个体防护掘进工作面综合粉尘的防治1、湿式打眼降尘采煤工作面综合粉尘的防治1、煤层注水2、湿式打眼3、放炮使用水炮泥降尘4、喷雾洒水降尘5、冲洗巷道帮壁6、风流净化（水幕除尘）7、个体防护采煤工作面综合粉尘的防治1、煤层注水二、防止煤尘引燃防止引起煤尘爆炸的火焰或温度主要有：井下爆破产生的火焰、电气设备火花、井下火灾、瓦斯爆炸或燃烧、各种机械的强烈摩擦等。如：消除井下明火、严禁井下使用电炉、井口、扇风机房20米内，严禁烟火或明火取暖、严格放炮管理规定、不准带电作业或带电搬迁、坚持使用“三大保户”等等。二

14、、防止煤尘引燃防止引起煤尘爆炸的火焰或温度主要有：井下爆破三、防止煤尘爆炸范围扩大的措施规程155条规定：开采有煤尘爆炸危险煤层的矿井，必须有预防和隔绝煤尘爆炸的措施。矿井的两翼、相邻的采区、相邻的煤层、相邻的采煤工作面间，煤层掘进巷道同与其相连的巷道间，煤仓同与其相连通的巷道间，采用独立通风并有煤尘爆炸危险的其他地点同与其相连通的巷道间，必须用水棚或岩粉棚隔开。三、防止煤尘爆炸范围扩大的措施规程155条规定：1设置岩粉棚岩粉棚是由安装在巷道中靠近顶板处的若干块木制岩粉台板组成，每块板上放置一定数量的不燃性岩粉。当煤尘爆炸事故发生时，火焰前的冲击波将台板震倒，岩粉即弥漫于巷道中，火焰到达时，岩

15、粉从燃烧的煤尘中吸收热量，使火焰传播速度迅速下降，直至熄灭。1设置岩粉棚岩粉棚是由安装在巷道中靠近顶板处的若干块木制岩设置岩粉棚设置岩粉棚岩粉棚安设的基本要求：1、每平方米不得低于400/m22、岩粉棚的总长度不得小于20米。每个岩粉棚间距1.5米。3、岩粉棚距离可能发生爆炸地点不小于60米。距离工作面不大于300米。岩粉棚安设的基本要求：1、每平方米不得低于400/m2对岩粉的要求是：可燃物小于5%，游离二氧化硅含量小于10；不含有毒有害物质；抗湿性强；色淡易辨认，粒度小。我国常用粘土页岩、石灰岩、石膏或白云石等加工粉碎制成。由于岩粉棚上的岩粉暴露在潮湿的空气中很容易受潮而丧失飞扬性，为此，

16、必须配备专人经常检查和定期更换。对岩粉的要求是：可燃物小于5%，游离二氧化硅含量小于10；2、隔爆水棚其作用原理是在煤尘发生爆炸时，在爆炸冲击波的作用下，将容器中的水掀翻，使水在整个巷道断面均匀地散开，扑灭爆炸火焰、降低温度，隔绝爆炸，降低冲击波的传递。水的比热较岩粒高5倍，水在接触高温火焰时形成的蒸汽更有利于消灭火焰，而且在爆炸波的作用下水飞散开的时间较岩粉更短，水还可长期使用而不必更换。 2、隔爆水棚其作用原理是在煤尘发生爆炸时，在爆炸冲击波的作用安设水棚的基本要求：1、每平方米不得低于400/m2 2、水槽与背板或暴露出的顶板之间的距离不得超过100厘米，距离轨面不得小于1.8米。3、水

17、槽棚的总长度不得小于30米，每个水槽间距1，2米。4、水槽距离工作面不大于150米。安设水棚的基本要求：1、每平方米不得低于400/m23自动隔爆棚自动隔爆棚是利用各种传感器，将瞬间测量的煤尘爆炸时的各种物理参量迅速转换成电信号，指令机构的演算器根据这些信号准确计算出火焰传播速度后，选择恰当时机发出动作信号，让抑制装置强制喷洒固体或液体等消火剂，从而可靠地扑灭爆炸火焰，阻止煤尘爆炸蔓延。目前，许多国家正在研究自动隔爆装置，并在有限范围内试验应用。3自动隔爆棚自动隔爆棚是利用各种传感器，将瞬间测量的煤第四部分职业病防治职业危害指劳动者在不良的生产环节和劳动条件下工作时，由生产过程、劳动过程中产生

18、可能影响劳动者健康的因素。第四部分职业病防治职业危害指劳动者在不良的生产环节和劳动条一、职业性危害因素分类。职业性危害因素按其来源可分为3类1、生产过程中产生的有害因素： (1)化学危险因素，如粉尘、各种毒物 (2)物理危险因素。如高温、低温、噪音等2、作业环境不良或防护设施不到位。如通风换气量不够，厂房低矮、作业空间狭小等3、劳动过程中的有害因素。如劳动强度大、长期不良的劳动体位、连续作业时间长等一、职业性危害因素分类。职业性危害因素按其来源可分为3类在煤矿生产中，以上3类职业危害是同时存在的，但主要是粉尘、毒物、振动、高温、高气湿、体力劳动强度大、作业空间狭小、空气中含氧量低等等。在煤矿生

19、产中，以上3类职业危害是同时存在的，但主要是粉尘、毒二、尘肺病及其预防尘肺病是人在生产中因长期吸入大量矿尘引起的以纤维组织增生为主要特征的肺部疾病，它是一种严重的矿工职业病。煤矿尘肺病因吸入矿尘成分不同，可分为3类：(1)矽肺病。因吸入游离二氧化硅含量较高的岩尘所引起的尘肺病，患者多为长期从事岩巷掘进的工人。(2)煤矽肺病。因吸入煤尘和含游离二氧化硅的岩尘所引起的尘肺病，患者多为岩巷掘进和采煤混合工种的工人。(3)煤肺病。因长期吸入煤尘所引起的尘肺病，患者为长期从事采掘工作的采掘工人。二、尘肺病及其预防尘肺病是人在生产中因长期吸入大量矿尘引由于井下工种变化较大，长期从事单一工种很少，因此，煤矿

20、尘肺病中煤矽肺比重最大，据卫生和科研部门统计，约占尘肺总人数的7080%，矽肺约占2030%，煤肺约占510%。由于井下工种变化较大，长期从事单一工种很少，因此，煤矿尘肺病影响尘肺发病的因素矿尘职业病并不是只要一接触就会得的，而是有一定的条件和发展过程。影响其发病的因素主要有以下几个方面：(1)矿尘中游离二氧化硅含量。吸入的矿尘中游离二氧化硅的含量越高，其肺部组织纤维化过程越快，发病越严重。如果在含游离二氧化硅8090的矿尘中工作，在12年内即可得尘肺。煤矿工人接触最多的沉积岩石大多含量为3545，页岩为2730，一般的煤中含游离二氧化硅为13%。影响尘肺发病的因素矿尘职业病并不是只要一接触就

21、会得的，而(2)矿尘粒度。粒度较大的矿尘，可被截留于鼻腔和气管内并被排出体外，能直接进入肺泡引起尘肺的是5m以下的矿尘。据测定，浮尘中粒度小于5m的尘粒通常占有很大比重，有时甚至可达到8090%，因此5m的矿尘对人危害最大。(2)矿尘粒度。粒度较大的矿尘，可被截留于鼻腔和气管内并被排(3)矿尘浓度。生产环境中矿尘浓度越大，煤矿工人工作时 吸收的矿尘量越多，越容易发病。如果在矿尘浓度为1000mgm3的环境中工作13年即可致病。但是，若采取措施，使矿尘浓度降到国家规定的卫生标准，即使在这种环境中工作几十年也不会发生尘肺。因此，采取有效防尘措施，降低矿尘浓度，对防止尘肺的发生是有决定意义的。(3)

22、矿尘浓度。生产环境中矿尘浓度越大，煤矿工人工作时 吸(4)从事岩石作业时间。从事岩石的作业时间长，吸入矿尘的积累量多，发病率高，据现场统计，工龄在10年以上的开拓、掘进工人发病率比10年以下的高3倍。(4)从事岩石作业时间。从事岩石的作业时间长，吸入矿尘的积累(5)个体防护及身体条件。如果不使矿尘吸入肺部，尘肺就不会发生。因此采取严密的个体防护措施使矿尘少进入肺部，就会少发生或不发生尘肺。此外，人的身体条件也影响着尘肺的发生、发展，如年龄的大小、营养好坏、健康状况、生活习惯以及个人卫生等。(5)个体防护及身体条件。如果不使矿尘吸入肺部，尘肺就不会发三、预防煤矿尘肺病的技术措施预防尘肺病的关键就是降低工作场所的矿尘浓度，使其符合规程规定的标准，为此要采取综合防尘措施，所谓综合防尘措施，就是湿式凿岩、通风排尘与净化风流、爆破喷雾、装岩洒水、冲洗岩帮与个体防尘等多种措施综合采用。三、预防煤矿尘肺病的技术措施预防尘肺病的关键就是降低工作场所1湿式凿岩是指在岩巷掘进过程中，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