煤矿矿尘防治技术措施

1、第三节煤矿粉尘防治技术措施一.概述矿山粉尘是矿山建设和生产过程中产生的各种粒度矿物的总称。可分为原生和次生矿尘、煤尘和岩尘、浮尘和降尘(沉积尘)、全尘和呼吸性粉尘(5m及以下)。按粉尘种类，可分为无机粉尘、有机粉尘和混合粉尘。1、矿井粉尘的性质(1)矿尘粒度：矿尘颗粒的平均直径(微米)。粗尘( 40 m)、中尘(10-40 m)、细尘(10-0.25 m)和细尘0.25 m(2)矿尘分散度：各种粒度的矿尘占矿尘总量的百分比(根据 1微米)。(3)矿山粉尘中游离二氧化硅的含量分为5%、5-10%、10-30%、30- 50%。(4)矿尘的润湿性：亲水性矿尘(易润湿)和疏水性矿尘(难润湿)。2.矿

2、井粉尘的危害煤尘和岩尘的危害有：(1)对人体健康的危害：含煤地层中的游离二氧化硅(二氧化硅)在10%至80%之间，大部分在20%至50%之间，普通煤层中为1%至5%。长期吸入大量人体后，轻则引起呼吸道炎症，重则引起煤肺病和矽肺，是一种对矿工危害极大的职业病。失去劳动力并死于尘肺病的矿工人数惊人。死亡人数远远超过了工伤事故的死亡人数。(2)煤尘爆炸的危害：严重威胁矿井的安全生产。煤矿一旦发生煤尘爆炸，会对矿井造成严重破坏和大量人员伤亡。煤尘爆炸的下限浓度为35 45 g/m3，上限浓度范围为1000 2000 g/m3，最大爆炸浓度范围为300 400 g/m3。矿区地质工作应邀请有资质的单位对

3、煤尘的爆炸性数据进行测试和鉴定，以确定煤尘的爆炸性。(3)矿井粉尘对机电设备和仪器的危害：会加速机械磨损，降低机械和仪器的使用寿命，降低其检测精度。(4)矿井粉尘污染环境，降低工作场所的能见度，增加工作事故，降低工程质量。3、矿井粉尘浓度的测定矿井粉尘的浓度用质量法(毫克/立方米空气，g/m3)和计数法(颗粒/立方米空气，颗粒/立方米)表示。目前，质量法在煤矿中被广泛应用。目前，常用的方法有抽气取样称重法和光电测尘法，可以测量总粉尘和呼吸性粉尘的浓度。测定时间、地点和取样按照2010年9月1日实施的煤矿作业场所职业病危害防治规定(试行)的规定执行。二。综合防尘措施根据2010年9月1日实施的煤

4、矿作业场所职业病危害防治条例(试行)的规定，通过建立消防和防尘喷淋系统，实施以下措施：1.湿作业：湿钻井、水炮泥、煤层注水等2、爆破喷雾、岩石洒水3、通风除尘、净化风流4、定期冲洗巷道，清扫粉尘5、喷水6.个人防护设备三、防止煤尘爆炸煤尘爆炸必须同时满足以下三个条件：第一，煤尘本身具有爆炸性。煤尘本身是否具有爆炸性，应通过井下采集的煤样和煤尘的爆炸性鉴定来确定。第二，煤尘悬浮在空气中并达到一定的浓度(在爆炸下限到爆炸上限的范围内)；第三个是爆炸的高温热源。煤尘爆炸的爆炸温度一般为700 800，温度越高，越容易引起爆炸。煤尘爆炸的风险必须由有专门资质的单位进行测试后确定。煤尘爆炸的影响因素包括

5、：1.挥发分：煤尘中的挥发分越高，爆炸性越强。2.灰分和水分：灰分和水分可以降低煤尘的爆炸性；3.煤粉粒径：粒径小于1毫米的煤粉可6.启动热源：温度越高，煤尘爆炸越容易。(一)减少煤尘的措施1、采用合理的采煤方法和技术，减少煤尘量。2、加强通风管理，确保采掘工作面风速适当稳定，有效疏排煤尘。3.采取综合防尘措施。(二)控制和消除煤尘爆炸的点火源认真执行有关规定，从以下几个方面加以控制和消除：(1)防止爆炸点燃气体(2)防止煤层自燃引燃瓦斯(3)防止电气火灾引燃气体(4)防止切割摩擦，冲击火花点燃气体(5)防止明火点火气体的产生(3)防爆和抑爆措施可采用隔爆水棚、石粉棚、撒石粉、隔爆水幕等隔爆措

6、施。根据控制情况，分为被动型和自动型、隔爆型和抑爆型。根据功能，分为辅助隔爆棚和主隔爆棚。被动隔爆技术是指依靠气体和煤尘爆炸冲击波的动力使隔爆装置工作的技术(水箱和石粉箱破裂，水袋脱钩，投放隔爆剂形成抑制区，滞后于冲击波传播的爆炸火焰熄灭，防止爆炸传播)。技术特点：重量轻、破碎压力低、成本低、安装维护方便。适用于煤矿辅助防爆棚和主防爆棚，是我国煤矿防止瓦斯和煤尘爆炸蔓延的主要措施之一。自动隔爆技术一般由探测器、控制器和喷涂装置组成。探测器探测到的燃烧和爆炸火焰被转换成电信号传输给控制器，控制器发出指令，喷洒装置喷洒抑爆剂扑灭爆炸火焰，从而终止火焰在瓦斯和煤尘云中的连续传输。防爆装置的位置：矿井

7、两翼与井筒相通的主要运输大巷和回风大巷；相邻煤层之间的运输石门和回风石门；相邻矿区之间的集中运输巷和回风巷。一般来说，它是主要的防爆棚。采煤工作面进风、回风巷；矿区煤层掘进巷道；采用其他独立通风、有瓦斯和煤尘爆炸危险的巷道，隔离与煤仓和装车点连通的巷道。一般来说，这是一个辅助防爆棚。抑爆装置的位置：采煤机、掘进机、转载机、变电所硐室等有瓦斯和煤尘爆炸危险的场所。根据移动方式，分为：固定式防爆抑爆装置；移动式隔爆抑爆装置。目前，水袋主要用于防爆棚，主棚为400升/平方米，副棚为200升/平方米，需水量按截面积计算。1.水棚的计算(1)总水量G=gS其中：G总水量，l；G每平方米巷道所需水量，主水

8、棚400升/平方米，辅助水棚200升/平方米；S架设水棚的巷道截面积，m2；(2)单水棚水量单水棚水量Gn:是单水棚水袋数与每个水袋设计水量的乘积。(3)水上脚手架数量：水上脚手架数量：n=重心(4)水棚面积长度L=nC其中：L水棚面积长度，米；N号水脚手架、脚手架；C水棚间距，1.8m；2.水棚的安装安装要求如下：水棚安装在巷道的直线段，前后20m一致；从采煤工作面上下口，溜煤眼装载点，掘进工作面约60 160 m，但200m；距道路交叉口转弯50 75m距离风门和风门 25m。主水棚区长度30m，辅助水棚区长度20m。水袋边缘与巷道壁、支架和顶板之间的垂直距离为100毫米秒有机灰尘包括植物

9、灰尘，如棉花、大麻、面粉和木材。动物灰尘，如毛皮、丝绸和骨粉；人工合成有机粉尘，如有机燃料、农药、合成树脂、炸药和人造纤维等。3.混合性粉尘混合粉尘是上述几种粉尘的混合物，一般包括两种以上的粉尘，在生产环境中最常见的是混合粉尘。(2)游离二氧化硅含量粉尘是指在采矿、采掘、生产、运输等工艺环节过程中以及工作场所人员和设备的活动和操作中产生的一般粒径小于1毫米的细颗粒。采煤工作面和掘进工作面是矿井粉尘的主要来源。根据矿井开采技术，矿井采煤工作面的产尘过程主要包括：钻孔、爆破、人工清煤、运输和转运、撤架(柱)、放顶等。产生的粉尘主要是煤粉，游离二氧化硅含量一般在5%以内。掘进工作面的产尘过程主要包括

10、机械破岩(煤)、爆破、装岩、运移煤矸等。产生的粉尘主要是硅粉，游离二氧化硅含量一般在25 45%左右。其他工作场所如装载、运输、转运等工作场所的巷道维护也产生大量粉尘，特别是输煤点的瞬时粉尘浓度有时可达每立方米数千毫克，甚至达到煤尘爆炸的极限。(3)爆炸性煤尘2009年9月7日，云南煤矿安全计量监测站认定K2煤尘爆炸鉴定报告为爆炸。(4)粉尘的危害1、粉尘危害粉尘的主要危险是煤尘的爆炸性。煤尘爆炸还必须符合以下条件：(1)本身就是爆炸性的煤尘煤粉是否具有爆炸性主要取决于其挥发分含量。挥发分含量超过10%的煤粉通常具有爆炸性。(2)煤尘浓度煤尘悬浮在空气中，只有当它达到一定浓度时才可能引起爆炸。

11、一般来说，除少数情况外，爆炸指数小于10%的煤尘基本上没有爆炸危险。煤尘爆炸指数在10% 15%的煤尘爆炸是微弱的；爆炸指数为15% 28%的煤尘具有很强的爆炸性。煤尘爆炸指数在28%是非常具有爆炸性的。(3)火源煤粉的着火温度随其可燃挥发分含量、粒度、浓度等而变化。一般为610-1015摄氏度，大部分为700-900摄氏度.2.灰尘的危害粉尘在矿井中分布广泛，对工人的健康和生产安全危害极大。其主要表现是：危害工人健康，使他们患上各种职业病，如煤肺病、矽肺、皮肤病、肺结核等。工作环境的污染使操作人员看不见，感觉不舒服，造成工伤事故，降低劳动效率；呼吸器官负担加重，抗病能力减弱，出现气短、咳嗽、

12、胸痛、咯血、虚弱等症状，轻者丧失劳动能力，重者危及生命。二。防尘措施(a)粉尘控制标准根据煤矿安全规程的规定，煤矿企业必须加强职业危害的预防和管理，做好作业场所的职业卫生和劳动保护工作。采取有效措施控制粉尘和毒物的危害，确保工作场所符合国家职业卫生标准。工作场所空气中井下粉尘浓度应符合表5-1-1的标准值。表5-1-1工作场所空气中粉尘浓度标准表粉尘中游离二氧化硅含量(%)最大允许浓度(mg/m3)总尘量呼吸灰尘10103.5105021508020.58020.3(2)防尘措施1.管理措施矿井应建立防尘管理机构，建立防尘队伍，配备专职防尘人员，配备齐全的检测仪器和仪表，绘制防尘系统图，设置防

13、尘设施牌板，完善防尘台帐等技术资料。定期测量井下主要产尘点的粉尘浓度，并做好记录。每年，矿井应制定综合防尘措施、预防和隔离煤尘爆炸的措施和管理制度，并组织实施矿井必须建立完善的供水和防尘系统。主运输巷、盘区运输巷和回风巷、采煤工作面运输巷和回风巷、掘进巷、溜煤槽、装载站等地点必须配备防尘供水管道，并安装支管和阀门。为了保障矿工健康，降低职业病发病率，为井下人员创造一个良好的工作环境，设计并采取了以下防尘和降尘措施：(1)在采煤工作面、工作面、转运点、装载点和地面转运点设置自动喷雾洒水装置，控制各产尘点的粉尘。该方法简便、经济、有效，降尘率可达30-60%。(2)水幕净化：在粉尘含量大的采煤工作

14、面回风巷和掘进工作面安装水幕，降低粉尘浓度，避免风流污染。(水幕布置如图5-1-1所示)图5-1-1巷道水幕示意图(3)湿作业：湿作业是矿井防尘的重要技术措施。在竖井和硐室掘进过程中，工作面必须采取湿式钻孔、煤(岩)壁冲洗、泥浆浸泡、喷爆、煤(岩)喷水、净化风流等综合防尘措施。采煤工作面炮孔在放炮前必须用水炮泥填满。(4)及时调整和控制各隧道的风速，防止因风速太小而无法及时带出空气的浮尘，以及因风速过大而再次落下的灰尘。(5)定期清理和冲洗井下巷道壁上的煤尘，防止煤尘堆积，并用石灰水刷洗主要巷道。4、定期喷洒石粉。(6)粉尘监测。矿井配备专职防尘人员、粉尘采样器(AQF-1、AFQ-20A、A

15、CH-1)、呼吸性粉尘采样器(AQH-1)等设备和实验室，在改造和矿井生产过程中及时监测和测试井下粉尘。(7)矿井建立完善的消防和防尘洒水网络系统。主平硐、回风平硐、采煤工作面回风巷、采煤工作面运输巷、各堆场、掘进巷道等处均设有防尘、供水管道，并安装支管和阀门。(8)所有地下矿车应保持完好，以防丢失煤和岩石。3.个人保护个体防护是综合防尘工作中不可忽视的一个重要方面。个人防护防尘用具主要包括：防尘空气罩、防尘帽、防尘口罩等。其目的是使佩戴者能够呼吸到纯净的空气，而不影响正常工作。一个经济实用的防尘口罩可以作为矿井中的个人防护措施，必须由长时间在粉尘产生量大的地方工作的工人佩戴，如采掘工作面。煤

16、矿企业应当按照国家法律、法规和卫生行政部门的规定，定期对接触粉尘、毒物和有害物理因素的工人进行职业健康检查。煤矿企业必须及时治疗、疗养和转移职业病病人，并按国家规定做好卫生监督和职业病报告工作。检查间隔必须符合下列要求：(1)对于工作中接触粉尘的工人，石方开挖工作每2 3年进行一次胶片检查；混合工种每3 4年检查一次。纯采煤类工作每4 5年进行一次胶片检查。(2)离岗工人必须进行职业健康检查。(3)每年对接触有毒物质和辐射的人员进行一次检查。职业健康检查、职业病诊断和职业病治疗应当由取得相应资质的职业卫生机构承担。一期尘肺患者每年复查一次。疑似尘肺病患者(0):岩石采掘工种每年复检一次，混合工种每2年复检一次，纯采煤工种每3年复检一次。有下列情