职业卫生与职业医学煤矿粉尘与煤工尘肺

第一节

生产性粉尘与尘肺三、煤矿粉尘与煤工尘肺1

在煤炭生产、运输、加工、利用过程中产生的粉尘称煤矿粉尘。包括：矽尘、煤尘、煤矽混合粉尘2煤矿粉尘(coalminedust)

是指煤矿工人长期吸入生产性粉尘所引起的尘肺的总称。在煤矿开采过程中由于工种不同，工人可分别接触煤尘、煤矽尘和矽尘，从而引起肺的弥漫性纤维化，统称之为煤工尘肺——现代职业医学。3煤工尘肺矽肺(发病工龄10～15年）煤工尘肺煤肺(发病工龄20～30年）煤矽肺(发病工龄15～20年）4煤工尘肺一些国家煤工尘肺患病率5（一）煤工尘肺的流行情况国家接触人群患病率（%）备注

美国阿巴拉契印第安那犹他煤矿工11.1中、低品位煤煤矿工7.5低品位煤煤矿工4.8最低品位煤英国南威尔士苏格兰煤矿工6.42类以上煤矿工0.32类以上德国鲁尔矿区煤矿工31.4

法国煤矿工12.0

全国有10万吨以上的煤矿2.6万多个（2007年10月），其中乡镇煤矿23500个，占煤矿总数的90%。我国煤矿有接尘工人600多万，尘肺患者20多万人占尘肺病例的39.9%。我国地域广大，地层结构复杂，各地煤工尘肺患病率有很大差异。尘肺患病率在0.92%～24.1%之间。

6（一）煤工尘肺的流行情况1.煤炭开采过程1）井工矿开采巷道掘进：凿岩

爆破

装渣

运输采煤:机采：割煤机割煤运输

支柱炮采：电钻打眼

爆破落煤7

（二）煤矿生产性粉尘的来源8（二）煤矿生产性粉尘的来源9（二）煤矿生产性粉尘的来源

2）露天矿开采

10（二）煤矿生产性粉尘的来源

剥离采煤钻孔

装药爆破

电铲装载卡车运输（火车运输）斗轮机挖掘

皮带运输1112131415161718

2.选煤、洗煤19（二）煤矿生产性粉尘的来源原煤破碎皮带输送洗选精煤过筛1.粉尘成份1）岩尘：岩尘中游离二氧化硅（SiO2）含量多数在30～50%常见围岩中游离二氧化硅含量（%）20（三）煤矿粉尘特性

砂岩页岩火成岩砾岩石灰岩玄武岩SiO2含量44-5822-283533-5218.95.5煤矿围岩构成及粉尘中游离SiO2含量21煤矿SiO2含量砂岩页岩砂质页岩其他湘永44.251（52.5）16（21.0）33（22.0）

台基40.450（54.0）30（28.0）3（28.0）火成岩3砾岩15马田40.230（54.0）20（19.7）50（22.0）

田师傅38.427（44.1）10（24.4）50（22.0）火成岩8砾岩5吉舒32.350（58.1）30（17.7）20（22.0）

彩屯26.320（54.150（16.3）25（20.0）石灰岩5龙凤8.8

26（20.0）

凝灰岩36玄武岩38

岩尘成分：游离二氧化硅硅酸盐：长石、云母、高岭土氧化物：Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3

金属元素：Ni、Zn、Ca、Al、Ba、Zr22（三）煤矿粉尘特性

2)煤尘煤尘中游离二氧化硅含量均在10%以下，一般煤尘中游离二氧化硅含量小于5%的粉尘称为单纯性煤尘。煤尘成分：游离二氧化硅<10%

可燃基炭：无烟煤92%左右烟煤83%左右褐煤72%左右灰分：全部为矿物质，如粘土、石英、氧化物、硫化物、碳酸盐23（三）煤矿粉尘特性2.煤矿粉尘的浓度和分散度掘进工作面、掘场粉尘浓度较低10mg/m3左右，分散度较高，湿式凿岩时5μm以下的颗粒可达90%以上。采煤工作面、选煤场粉尘浓度较高，20～30mg/m3，少数达数百毫克，小于5μm的颗粒占35～60%。24（三）煤矿粉尘特性

1.岩尘：致病性较强我国制定卫生标准一般以游离二氧化硅10%为界，划分为矽尘和非矽尘。国际上则认为肺内粉尘中游离二氧化硅含量大于18%时，其病理形态为矽肺。

25（四）煤矿粉尘的致病作用5mg石英

大鼠：病理改变严重。100mg煤尘

大鼠：病理改变轻微。30%SiO2粉尘（尸解肺）

大鼠出现典型的矽肺胶原结节。2%SiO2（尸解肺）

大鼠肺内没有典型的细结节，纤维化程度很轻。26（四）煤矿粉尘的致病作用

两煤矿粉尘中游离二氧化硅含量与尘肺患病率（%）27（四）煤矿粉尘的致病作用煤矿SiO2含量（%）粉尘浓度（mg/m3）患病率（%）病变进展速度山东甲矿71.88.414.0快山东乙矿19.47.94.3慢2.煤尘(影响煤尘致病性的因素)1）煤尘中的含碳量2）煤的变质程度：无烟煤〉烟煤〉褐煤3）煤尘中的灰分4）煤尘中氧化物含量5）金属元素含量6）游离二氧化硅含量

28（四）煤矿粉尘的致病作用

1.矽肺（silicosis）煤矿掘进工作面的凿岩工、装岩工、支护工等，他们所接触的是岩石粉尘，所患尘肺在病理上有典型的矽结节改变，故称为矽肺。

特点：发病率高、发病工龄短（5～10年）、病变进展快。29（五）煤工尘肺的种类

2.煤肺（anthracosis）发生在单纯采煤、选煤、装卸煤的工种，接触的煤尘游离二氧化硅在5%以下。

特点：发病率低（一般不到5%）、发病工龄长（20～30年）病变轻、进展缓慢、很少发展到Ⅲ期。30（五）煤工尘肺的种类

3.煤矽肺（anthracosilicosis）我国多数煤矿工人既在岩巷工作过，也在采煤工作面工作过，他们接触煤尘和矽尘，这些人所患尘肺兼有矽肺和煤肺的病理改变，称之煤矽肺，是我国煤矿最常见的尘肺类型。其原因：

煤矿工人工种常有变动有的煤矿煤层和岩层交杂在一起开采薄煤层，煤尘中常混有岩尘31（五）煤工尘肺的种类

不同工种工人尘肺患病情况比较32（五）煤工尘肺的种类尘肺类型工种接触粉尘种类尘肺患病率（%）矽肺岩巷掘进工、装渣工矽尘4.22-20煤矽肺掘进采煤混合工矽尘/煤尘2.35煤肺采煤工、煤巷支护工煤尘0.32

在生产过程中长期吸入煤尘引起的尘肺。（1）病理变化基本病变：煤尘细胞灶及煤尘纤维灶灶周肺气肿间质弥漫性纤维化331.煤肺1）肉眼肺胸膜表面有直径大小不等的煤斑，0.5～1cm，呈星形、不整形、多边形、长条形，有的煤斑融合成薄片状，直径可达2cm，肺实质较软，色乌黑。切片见散在黑色点状或斑灶性病变，煤尘灶周围常伴有气肿。34（1）煤肺病理改变1.煤肺1）肉眼肺门及气管旁淋巴结轻度肿大，质地较正常稍硬，切片呈黑色，有煤黑的光泽。351.煤肺（1）煤肺病理改变

2）镜下煤尘细胞灶：在肺泡腔、肺泡壁、支气管周围和血管周围组织内，胸膜下可见数量不等的煤尘和煤尘细胞集聚，形成煤尘细胞灶。主要集聚在Ⅱ级呼吸性支气管的管壁及其周围肺泡。36（1）煤肺病理改变1.煤肺37尘细胞灶：尘细胞充填在小血管周围的肺泡腔内,仍有肺泡轮廓尘细胞灶：粉尘环绕呼吸性细支气管壁大量沉着，管腔缩小而变实，并向肺泡间隔伸延呈蜘蛛样尘细胞灶，伴灶周气肿

煤尘纤维灶：形态不规则，呈星芒状，周边呈伪足状。煤尘细胞灶大小不等，在煤尘细胞灶基础上出现纤维化。早期以网状纤维为主，后期出现少量或中等量纤维组织，呈条索状或不规则排列，构成煤尘纤维灶。切片灰烬图显示一般没有游离二氧化硅颗粒。38（1）煤肺病理改变1.煤肺39煤尘纤维灶：相邻的肺泡腔内大量尘细胞充填，肺泡壁消失，纤维组织增生，边缘遗留肺泡的拱形轮廓，发展成尘纤维灶煤尘纤维灶：尘纤维灶沿肺泡壁向周围呈放射状伸延，一侧见尘细胞密集，另一侧见纤维增生

灶周肺气肿：是煤工尘肺病理的又一特征。多见于煤尘纤维灶周围，为散在分布于煤斑旁的扩大气腔，与煤斑共存；由于煤尘和尘细胞在Ⅱ级呼吸性支气管周围堆积，使管壁平滑及等结构受损，而形成小叶中心性肺气肿。如果病变进一步发展，向肺泡道、肺泡管及肺泡扩展，即波及全小叶形成全小叶肺气肿。401.煤肺（1）煤肺病理改变41粉尘沉积在小血管及呼吸性细支气管壁，肺泡道及肺泡隔，伴小叶中心肺气肿

间质纤维化改变

在肺泡间隔、小叶间隔、小血管和细支气管周围和胸膜下，出现程度不同的间质细胞和纤维增生，并有煤尘和尘细胞沉着，间质增宽变厚，晚期形成粗细不等的条索和弥漫性纤维网架，肺间质纤维增生。42（1）煤肺病理改变1.煤肺43小血管周、呼吸性细支气管壁、肺泡道、肺泡隔弥漫性大量粉尘沉积，伴轻度纤维组织增生，致使上述部位增宽变厚

肺内小血管周围早期有大量的煤尘和尘细胞，成套管样排列，紧接血管壁为增生的纤维组织，外层为煤尘和尘细胞。44淋巴结皮质、髓质可有散在的煤尘颗粒及煤尘细胞，其中部分集聚形成煤尘细胞灶。45

1）圆形小阴影以中小结节为主，有的病例表现为针尖样结节（p、q），多不整齐，似星芒状，结节的密度低于矽结节，结节边缘一般较矽结节模糊。早期分布中下肺区，晚期分布于全肺野。46（2）X线表现1.煤肺2)不规则小阴影肺间质纤维化是构成网影的病理基础。由于间质纤维化发生在细小血管、细支气管周围，和肺泡间隔，在X线胸片上十分纤细，不易清晰显示，常表现为视野模糊，成毛玻璃状改变。47（2）X线表现1.煤肺48一期煤肺

位于小血管、细支气管、小淋巴管、小叶周围的纤维化。X线上表现为界线模糊不清，边缘不整的索条阴影交织成网，网格索条状影比较粗，密度也较高，网眼常为泡性肺气肿所构成，故网眼密度较低，形成白圈黑点影像。随着病变的进展，网影一般不减少，有的甚至进一步增加。49（2）X线表现1.煤肺3)肺门轻度增大，密度轻度增高，很少有肺门形态改变及淋巴结肿大。4)肺纹理明显增多、增粗、扭曲变形。501.煤肺（2）X线表现51二期煤肺(1)病理特点：具有矽肺和煤矽肺两种病理特性

1)煤矽混合结节形成煤尘纤维灶弥漫分布

2)煤尘细胞灶伴周围气肿

3)弥漫性间质纤维化

4)晚期可形成大块纤维化(progressivemassivefibrosis,PMF)5)肺门及胸膜病变522.煤矽肺53煤矽结节煤矽肺的纤维细胞结节54煤矽结节55煤矽肺的融合结节煤矽肺的大块纤维化矽结节与煤尘纤维灶形态特征的区别56特征矽结节煤尘纤维灶最初发生部位肺内及淋巴组织Ⅱ级呼吸性支气管为主外形圆形、境界清楚分明多角形或不规则形胶原纤维排列多量，同心圆、旋涡状微量至中等量，索条状不规则影类型细胞性、纤维性、玻璃样变煤尘细胞灶、煤尘纤维灶肺气肿结节间肺气肿灶周肺气肿含矽量多无或微量1)圆形小阴影

以圆形小阴影为主者较为多见，多为p类和q类形小阴影。圆形小阴影的病理基础是矽结节、煤矽结节及煤尘纤维灶。

2)不规则形小阴影

较圆形小阴影少见。多呈网状，有的密集呈蜂窝状，其病理基础是煤尘灶、弥漫性间质纤维化、细支气管扩张、肺小叶中心性肺气肿。

57

(2)X线特征2.煤矽肺

纯掘进工种患者可为典型矽肺表现；

以掘进作业为主，接触含游离二氧化硅较多的混合性粉尘工人，以典型的小阴影居多；

以采煤作业为主的工人，主要接触煤尘并混有少量岩尘所患尘肺，胸片上圆形小阴影，不太典型，边缘不整齐，呈星芒状，密集度低。582.煤矽肺

(2)X线特征

3)大阴影矽肺和煤矽肺患者胸片上可见到大阴影，多是由小阴影增大、密集、融合而形成；也可由少量斑片、条索状阴影逐渐相连并融合呈条带状。周边肺气肿比较明显，形成边缘清楚、密度较浓、均匀一致的大阴影。煤肺患者罕见大阴影。592.煤矽肺

(2)X线特征

4)肺门肺门阴影增大，密度增高，有时还可见到淋巴结蛋壳样钙化或桑椹样钙化阴影。

5)肺纹理增多、增粗、扭曲变形，成串珠样。纹理紊乱，交错呈蜂窝状，这是煤矽肺的主要特征之一。602.煤矽肺

(2)X线特征6)肺气肿多为弥漫性、局限性和泡性肺气肿。泡性肺气肿表现为成堆小阴影，直径为1mm～5mm，即所谓“白圈黑点”，晚期可见到肺大泡。

7)胸膜改变增厚、钙化改变者较少见，但常可见到肋膈角闭锁及粘连。612.煤矽肺

(2)X线特征62二期煤矽肺63三期煤矽肺64肺门阴影增密矽肺、煤肺、煤矽肺X线表现比较65

矽肺煤肺煤矽肺结节：大小密度边缘粗大者较多细小者较多二者之间较高较低二者之间较整齐较不整齐二者之间网状阴影可见、Ⅱ期时常少见多见、Ⅱ期时常增多较多见、Ⅱ期时可增多或减少

融合团块晚期多见少见晚期常见肺门：大小密度形态淋巴结增大较多增大较少二者之间增密增密较少二者之间改变较明显改变较少二者之间肿大多见肿大罕见可见肺纹理增多、增粗、扭曲变形显著，绒毛样肺纹理较少绒毛样肺纹理较多，Ⅱ期时不减少反而增多二者之间，Ⅱ期时不减少反而增多泡性肺气肿可见多见较多见胸膜改变较多见减少见二者之间1.煤矿作业场所职业危害防治规定（试行）煤矿作业场所职业危害防治坚持以人为本、预防为主、综合治理的方针。煤矿职业危害防治实行国家监察、地方监管、企业负责的制度按照源头治理、科学防治、严格管理、依法监督的要求开展工作。煤矿企业法定代表人是本单位职业危害防治工作的第一责任人。66（六）煤工尘肺预防控制2.职业健康检查周期

接触职业危害作业人员的职业健康检查周期应当按照下表执行：接触有害物质体检对象检查周期煤尘（以煤尘为主）在岗人员2年1次观察对象、Ⅰ期煤工尘肺患者每年1次岩尘（以岩尘为主）在岗人员、观察对象、Ⅰ期矽肺患者67（六）煤工尘肺预防控制3.粉尘接触浓度管理限值煤矿作业场所粉尘接触浓度管理限值判定标准如下：粉尘种类游离SiO2含量（%）呼吸性粉尘浓度（mg/m3）煤尘≤55.0岩尘6~2.510~1.030~0.5≥500.2水泥尘＜101.568（六）煤工尘肺预防控制4.粉尘监测采样点的选择和布置要求如下：类别生产工艺测尘点布置回采工作面采煤机落煤、工作面多工序同时作业回风侧10-15m处司机操作采煤机、液压支架工移架、回柱放顶移刮板输送机、司机操作刨煤机、工作面爆破处在工人作业的地点风镐、手工落煤及人工攉煤、工作面顺槽钻机钻孔、煤电钻打眼、薄煤层刨煤机落煤在回风侧3-5m处掘进工作面掘进机作业、机械装岩、人工装岩、刷帮、挑顶、拉底距作业地点回风侧4-5m处掘进机司机操作掘进机、砌碹、切割联络眼、工作面爆破作业在工人作业地点风钻、电煤钻打眼、打眼与装岩机同时作业距作业地点3-5m处巷道中部锚喷打眼、打锚杆、喷浆、搅拌上料、装卸料距作业地点回风侧5-10m处转载点刮板输送机作业、带式输送机作业、装煤（岩）点及翻罐笼回风侧5-10m处翻罐笼司机和放煤工人作业、人工装卸料作业人员作业地点井下其他场所地质刻槽、维修巷道作业人员回风侧3-5m处材料库、配电室、水泵房、机修硐室等处工人作业作业人员活动范围内露天煤矿钻机穿孔、电铲作业下风侧3-5m处钻机司机操作钻机、电铲司机操作电铲司机室内地面作业场所地面煤仓等处进行生产作业作业人员活动范围内695.呼吸性粉尘浓度监测周期呼吸性粉尘浓度监测应在正常生产时段进行，可采用定点或个体方法，监测周期如下：监测种类监测地点监测周期工班个体呼吸性粉尘采、掘（剥）工作面3个月1次其他地点6个月1次定点呼吸性粉尘

1个月1次粉尘分散度

6个月1次游离二氧化硅含量

6个月1次70（六）煤工尘肺预防控制6.粉尘监测人员及设备配备粉尘监测人员及设备配备要求如下：测尘点数量测尘人员数量测尘仪器数量<20≥1人≥2台20~≥2人≥4台40~≥3人≥6台>60≥4人≥8台露天煤矿和地面工厂≥2人≥4台71（六）煤工尘肺预防控制矿井必须建立完善的防尘洒水系统掘进井巷和硐室时、炮采工作面，必须采用湿式钻眼，冲洗井壁巷帮，使用水炮泥，爆破过程中采用高压喷雾（喷雾压力不低于8MPa）或压气喷雾降尘、装岩（煤）洒水和净化风流等综合防尘措施。在煤、岩层中钻孔，应采取湿式作业采煤机必须安装内、外喷雾装置，内喷雾压力不得低于2MPa，外喷雾压力不得低于4MPa，如果内喷雾装置不能正常使用，外喷雾压力不得低于8MPa。727.粉尘控制措施（六）煤工尘肺预防控制采掘工作面回风巷应安设至少2道自动控制风流净化水幕。井下煤仓放煤口、溜煤眼放煤口以及地面带式输送机走廊，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。其中煤仓放煤口、溜煤眼放煤口采用喷雾降尘时，喷雾压力不得低于8MPa。露天煤矿钻孔作业时，应采取湿式钻孔；破碎作业时应采取密闭、通风除尘措施；应加强对钻机、电铲、汽车等司机操作室的防护；电铲装车前，应对煤(岩)洒水，卸煤时应设喷雾装置；运输路面应经常洒水，加强维护，保持路面平整。73（六）煤工尘肺预防控制为加强煤矿作业场所粉尘危害防治工作，呼吸性粉尘浓度超过接触浓度管理限值10倍以上20倍以下且未采取有效治理措施的，比照一般事故进行调查处理；呼吸性粉尘浓度超过接触浓度管理限值20倍以上且未采取有效治理措施的，比照较大事故进行调查处理。748.煤矿职业危害事故认定与处理

（六）煤工尘肺预防控制类风湿性尘肺结节

(Caplan综合征)75

是接触粉尘的工人在类风湿病的影响下，在X线胸片中出现密度高而均匀、边缘清晰的圆形块状阴影，常伴有类风湿