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1、2023-1-16职业危害防治2提提 纲纲粉尘及粉尘防治的基本概念粉尘及粉尘防治的基本概念u煤矿粉尘检测技术煤矿粉尘检测技术u粉尘治理技术粉尘治理技术 煤矿粉尘防治技术发展趋势煤矿粉尘防治技术发展趋势2023-1-16职业危害防治9n一一.粉尘及粉尘防治的基本概念粉尘及粉尘防治的基本概念粉尘化学成分：砂岩、砾岩、游离二氧化硅等。粉尘化学成分：砂岩、砾岩、游离二氧化硅等。煤尘的爆炸性煤尘的爆炸性2023-1-16职业危害防治10n一一.粉尘及粉尘防治的基本概念粉尘及粉尘防治的基本概念4.粉尘基本物性的测定粉尘基本物性的测定粉尘密度的测定粉尘密度的测定（1）粉尘真密度的测定：）粉尘真密度的测定：M

2、T/T713-1997规定的测定方法；规定的测定方法；2023-1-16职业危害防治11n一一.粉尘及粉尘防治的基本概念粉尘及粉尘防治的基本概念4.粉尘基本物性的测定粉尘基本物性的测定粉尘密度的测定粉尘密度的测定（1）粉尘堆积密度的测定：）粉尘堆积密度的测定：测定装置图：测定装置图：2023-1-16职业危害防治12n一一.粉尘及粉尘防治的基本概念粉尘及粉尘防治的基本概念5.粉尘危害粉尘危害煤矿粉尘的危害很多，但主要危害是引起尘肺和产生煤煤矿粉尘的危害很多，但主要危害是引起尘肺和产生煤尘爆炸。尘爆炸。4.粉尘基本物性的测定粉尘基本物性的测定煤尘爆炸性的测定：按标准煤尘爆炸性的测定：按标准AQ1

3、045-2007煤尘爆炸性煤尘爆炸性鉴定规范鉴定规范进行测定。进行测定。2023-1-16职业危害防治13n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术1.游离游离SiO2测定技术：测定技术：（1）焦磷酸质量法）焦磷酸质量法原理：硅酸盐溶于加热的焦磷酸，而石英几乎不溶，以原理：硅酸盐溶于加热的焦磷酸，而石英几乎不溶，以质量法测定粉尘中游离二氧化硅的含量。质量法测定粉尘中游离二氧化硅的含量。器材：锥形烧瓶、温度计等。器材：锥形烧瓶、温度计等。试剂：焦酸盐、氢氟酸、盐酸等。试剂：焦酸盐、氢氟酸、盐酸等。采样：按滤膜直径进行采集。采样：按滤膜直径进行采集。按分析步骤进行。按分析步骤进行。2023-1-16

4、职业危害防治14n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术计算：按公式进行计算：计算：按公式进行计算：其中，其中，游离二氧化硅含量；游离二氧化硅含量；m1坩埚质量；坩埚质量；m2坩埚加沉渣质量；坩埚加沉渣质量；mp煤尘样品质量。煤尘样品质量。粉尘中含有难容物物质的处理粉尘中含有难容物物质的处理磷酸根的检验方法：磷酸和钼酸铵在磷酸根的检验方法：磷酸和钼酸铵在pH值为值为4.1时，用时，用抗坏血酸还原产生蓝色。抗坏血酸还原产生蓝色。2()21100is oFmmCmp2()is oFC2023-1-16职业危害防治15n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术（2）红外光谱测定方法）红外光谱测定方法原

5、理：生产性粉尘中的原理：生产性粉尘中的 石英在红外光谱中石英在红外光谱中12.5 m、12.8 m及及14.4 m处理出现特性强的吸收带，在一定范围处理出现特性强的吸收带，在一定范围内其吸收广度值与内其吸收广度值与 石英质量呈线性关系。石英质量呈线性关系。器材及试剂：红外分光度计、标准器材及试剂：红外分光度计、标准 石英尘、溴化钾等。石英尘、溴化钾等。粉尘样品采集及处理：按呼吸性煤尘浓度测定方法中的粉尘样品采集及处理：按呼吸性煤尘浓度测定方法中的采样方法进行采样。采样方法进行采样。2023-1-16职业危害防治16n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术样品测定：依各种类型的红外光光度计的性能

6、确定。样品测定：依各种类型的红外光光度计的性能确定。石英标准曲线制备：以石英标准曲线制备：以800、780及及694cm-1三处吸光值三处吸光值为纵坐标，以石英质量为横坐标，绘制三条不同波长的为纵坐标，以石英质量为横坐标，绘制三条不同波长的 石英标准曲线，并求出标准曲线的回归方程式。石英标准曲线，并求出标准曲线的回归方程式。游离二氧化硅含量计算：游离二氧化硅含量计算：其中，其中，m二氧化硅的质量；二氧化硅的质量；mp试验样品的质量。试验样品的质量。2()100is oFmCmp2023-1-16职业危害防治17n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术2.粉尘粒度测试技术：粉尘粒度测试技术：（1

7、）粒径的定义及表示方法）粒径的定义及表示方法单颗粒粒径的表示方法：采用显微镜测定的投影径、采单颗粒粒径的表示方法：采用显微镜测定的投影径、采用筛分法测得的筛分径、物理当量径等。用筛分法测得的筛分径、物理当量径等。颗粒群代表粒径的表示方法：面积平均直径、中位径及颗粒群代表粒径的表示方法：面积平均直径、中位径及最大频率径等。最大频率径等。2023-1-16职业危害防治18n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术（2）粒度分布的定义及表示方法）粒度分布的定义及表示方法定义：在某一粒子群中，不同粒径范围内粉尘粒子所占定义：在某一粒子群中，不同粒径范围内粉尘粒子所占的比例，称为粒子的粒径分布。以粒子的质

8、量表示时称为的比例，称为粒子的粒径分布。以粒子的质量表示时称为质量分布。质量分布。粒径大小分布数据的表示方法：列表法、图示法和分布粒径大小分布数据的表示方法：列表法、图示法和分布函数法。函数法。2023-1-16职业危害防治19n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术（3）粒度分布的测定方法和仪器）粒度分布的测定方法和仪器主要根据测定目的来选择测定方法：计数法和计重法。主要根据测定目的来选择测定方法：计数法和计重法。主要粉尘粒径测定方法：显微镜法、筛分法、液体沉降主要粉尘粒径测定方法：显微镜法、筛分法、液体沉降法和细孔通过法等。法和细孔通过法等。2023-1-16职业危害防治20n二二.煤矿粉

9、尘监测技术煤矿粉尘监测技术（4）重力沉降光透法）重力沉降光透法工作原理：利用粒径大小不同的粉尘在液体介质中的沉工作原理：利用粒径大小不同的粉尘在液体介质中的沉降速度不同的原理而测量粉尘的粒径分布。降速度不同的原理而测量粉尘的粒径分布。液体介质：以液体介质沉降法进行粒径分布测定，必须液体介质：以液体介质沉降法进行粒径分布测定，必须注意选用合适的液体介质。注意选用合适的液体介质。2023-1-16职业危害防治21n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术分散剂：同时，可以加上少量的分散剂，将增加粒子表分散剂：同时，可以加上少量的分散剂，将增加粒子表面与介质的亲和性，使粒子与介质分子的吸附力增加，而面

10、与介质的亲和性，使粒子与介质分子的吸附力增加，而阻止粒子间互相聚集。阻止粒子间互相聚集。常见的光透法仪器有：常见的光透法仪器有：MD-1粉尘粒度分析仪、粉尘粒度分析仪、SA-CP2-20粉尘粒度分析仪。粉尘粒度分析仪。2023-1-16职业危害防治22n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术3.粉尘浓度监测技术粉尘浓度监测技术（1）粉尘浓度监测技术概述）粉尘浓度监测技术概述 粉尘浓度监测内容包括总粉尘浓度监测和呼吸性粉尘浓粉尘浓度监测内容包括总粉尘浓度监测和呼吸性粉尘浓度监测两部分。度监测两部分。目前监测技术大致有两类：常规粉尘浓度监测技术，目前监测技术大致有两类：常规粉尘浓度监测技术，主要包

11、括粉尘采样器滤膜采样测尘技术、直读式测尘技术主要包括粉尘采样器滤膜采样测尘技术、直读式测尘技术等。粉尘浓度连续监测技术。等。粉尘浓度连续监测技术。2023-1-16职业危害防治23n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术（2）呼吸性粉尘分离效能曲线）呼吸性粉尘分离效能曲线研究表明，只有小于某种粒径研究表明，只有小于某种粒径的粉尘才可能进入人体呼吸器官，的粉尘才可能进入人体呼吸器官，导致尘肺病，这些粉尘被称为可导致尘肺病，这些粉尘被称为可吸入粉尘。如图为肺泡沉积曲线。吸入粉尘。如图为肺泡沉积曲线。我国选择我国选择BMRC曲线作为我国曲线作为我国呼吸性粉尘采样标准曲线。呼吸性粉尘采样标准曲线。20

12、23-1-16职业危害防治24n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术（3）与粉尘浓度监测有关的法规及标准）与粉尘浓度监测有关的法规及标准与浓度有关的：与浓度有关的：煤矿安全规程煤矿安全规程、煤矿安全监测行煤矿安全监测行政处罚办法政处罚办法等；等；粉尘的工业卫生标准：我国工业卫生标准规定：粉尘作粉尘的工业卫生标准：我国工业卫生标准规定：粉尘作业环境的粉尘浓度为质量浓度。业环境的粉尘浓度为质量浓度。2023-1-16职业危害防治25n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术（4）粉尘浓度监测仪器的分类机使用范围）粉尘浓度监测仪器的分类机使用范围2023-1-16职业危害防治26n二二.煤矿粉尘监测

13、技术煤矿粉尘监测技术（5）粉尘浓度监测技术）粉尘浓度监测技术粉尘浓度监测技术有两类：常规粉尘浓度监测技术，粉尘浓度监测技术有两类：常规粉尘浓度监测技术，主要包括粉尘采样器滤膜采样测尘技术、直读式测尘仪测主要包括粉尘采样器滤膜采样测尘技术、直读式测尘仪测尘技术；粉尘浓度连续监测技术，主要是利用粉尘浓度尘技术；粉尘浓度连续监测技术，主要是利用粉尘浓度传感器与监控系统联网进行粉尘浓度的连续监测。传感器与监控系统联网进行粉尘浓度的连续监测。2023-1-16职业危害防治27n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术（6）常规粉尘浓度监测技术）常规粉尘浓度监测技术 射线吸收测尘原理：射线吸收测尘原理：射线

14、通过特定物质后，其强度衰射线通过特定物质后，其强度衰减程度与所透过的物质质量有关，而与物质的物理化学性减程度与所透过的物质质量有关，而与物质的物理化学性质无关。质无关。直读式测尘仪表可分为总粉尘测量仪表和呼吸性粉尘测直读式测尘仪表可分为总粉尘测量仪表和呼吸性粉尘测量仪表。量仪表。2023-1-16职业危害防治28n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术（6）常规粉尘浓度监测技术）常规粉尘浓度监测技术直读式测尘仪表在研制和生产过程中需要进行标定，使直读式测尘仪表在研制和生产过程中需要进行标定，使用一段时间后要进行校验。标定校验仪器：用粉尘风洞标用一段时间后要进行校验。标定校验仪器：用粉尘风洞标定

15、校验测尘仪、用硬脂酸粒子标定校验测尘仪、定校验测尘仪、用硬脂酸粒子标定校验测尘仪、MT系列系列测尘仪表的标定校验。测尘仪表的标定校验。2023-1-16职业危害防治29n二二.煤矿粉尘监测技术煤矿粉尘监测技术（7）粉尘浓度在线连续监测技术）粉尘浓度在线连续监测技术粉尘浓度在线连续监控系统的构成：粉尘浓度传感器、粉尘浓度在线连续监控系统的构成：粉尘浓度传感器、井下分站和地面监控系统组成。井下分站和地面监控系统组成。粉尘浓度传感器的测量原理：主要是运用光吸收和光散粉尘浓度传感器的测量原理：主要是运用光吸收和光散射原理。射原理。粉尘浓度传感器的标定和校准：平行采样标定法和在线粉尘浓度传感器的标定和校

16、准：平行采样标定法和在线校准法。校准法。粉尘浓度传感器的现场应用：安装位置和安全调试。粉尘浓度传感器的现场应用：安装位置和安全调试。2023-1-16职业危害防治30n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术一一.掘进工作面综合防尘技术掘进工作面综合防尘技术（一）掘进工作面防尘的相关规定（一）掘进工作面防尘的相关规定（1）掘进工作面综合防尘技术）掘进工作面综合防尘技术 AQ10202006煤矿井下粉尘综合防治技术规范煤矿井下粉尘综合防治技术规范第第3.2条条对机掘工作面防尘措施的降尘效果进行了规定。对机掘工作面防尘措施的降尘效果进行了规定。为了达到该规定的要求，为了达到该规定的要求，煤矿安全规程煤矿安全

17、规程和和煤矿井下粉煤矿井下粉尘综合防治技术规范尘综合防治技术规范进行了规定：掘进机作业时，应使用内、进行了规定：掘进机作业时，应使用内、外喷雾装置，内喷雾装置的使用水压不得小于外喷雾装置，内喷雾装置的使用水压不得小于3MPa，外喷雾器，外喷雾器的使用水压不得小于的使用水压不得小于1.5MPa。2023-1-16职业危害防治31n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 煤矿井下粉尘综合防治技术规范煤矿井下粉尘综合防治技术规范还规定了：掘进机还规定了：掘进机上喷雾系统的降尘效果达不到本标准上喷雾系统的降尘效果达不到本标准3.2条的要求时，应采条的要求时，应采用除尘器抽尘净化等高效防尘措施。用除尘器抽尘净化

18、等高效防尘措施。另外，另外，AQ10202006煤矿井下粉尘综合防治技术规煤矿井下粉尘综合防治技术规范范还规定：距离工作面还规定：距离工作面50m内应设置一道自动控制风流内应设置一道自动控制风流净化水幕。距工作面净化水幕。距工作面20m范围内的巷道，没班至少冲洗一范围内的巷道，没班至少冲洗一次；次；20m已外的巷道每旬至少冲洗一次，并清除堆积的浮已外的巷道每旬至少冲洗一次，并清除堆积的浮煤。煤。2023-1-16职业危害防治32n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术(2)炮掘工作面防尘炮掘工作面防尘 对于炮掘工作面，对于炮掘工作面，AQ10202006煤矿井下粉尘综合煤矿井下粉尘综合防治技术规范防治

19、技术规范对防尘措施要达到的要求作了相关规定。对防尘措施要达到的要求作了相关规定。为此，为此，煤矿安全规程煤矿安全规程做了如下规定：掘进井巷和做了如下规定：掘进井巷和硐室时，必须采取湿式钻眼、冲洗井壁巷帮、水泡泥、爆硐室时，必须采取湿式钻眼、冲洗井壁巷帮、水泡泥、爆破喷雾、装岩（煤）洒水和净化风流等综合防尘措施。破喷雾、装岩（煤）洒水和净化风流等综合防尘措施。2023-1-16职业危害防治33n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 同时，同时，AQ10202006煤矿井下粉尘综合防治技术规煤矿井下粉尘综合防治技术规范范对具体措施进行了如下规定：打眼应采取湿式作业，对具体措施进行了如下规定：打眼应采取湿

20、式作业，供水压力以供水压力以0.3MPa左右为宜，但应低于风压左右为宜，但应低于风压0.10.2MPa。耗水量以耗水量以23L/min为宜，以钻孔流出的污水呈乳状岩浆为为宜，以钻孔流出的污水呈乳状岩浆为准。准。2023-1-16职业危害防治34n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术（3）锚喷作业防尘）锚喷作业防尘 对于锚喷作业，对于锚喷作业，AQ10202006煤矿井下粉尘综合煤矿井下粉尘综合防治技术规范防治技术规范作了如下规定：作了如下规定：锚喷作业应采取粉尘综合治理措施，作业人员工作锚喷作业应采取粉尘综合治理措施，作业人员工作地点总粉尘效率应地点总粉尘效率应85。锚喷支护的防护锚喷支护的防护20

21、23-1-16职业危害防治35n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术（二）机掘工作面综合防尘技术（二）机掘工作面综合防尘技术1.概述概述 机掘工作面粉尘防治的重点应该是针对掘进机截割产机掘工作面粉尘防治的重点应该是针对掘进机截割产尘源。尘源。由于机掘工作面产尘浓度高（一般在由于机掘工作面产尘浓度高（一般在10002000mg/m3之间）、尘源点移动，弥漫整个作业场所之间）、尘源点移动，弥漫整个作业场所的特点，因此，采用单一的防尘措施很难解决问题，必须的特点，因此，采用单一的防尘措施很难解决问题，必须采用综合防尘措施。目前国外一般在采用风流流场控制措采用综合防尘措施。目前国外一般在采用风流流场控制措施

22、，控制粉尘的无序狂三的基础上，采用除尘器抽尘净化施，控制粉尘的无序狂三的基础上，采用除尘器抽尘净化技术。技术。2023-1-16职业危害防治36n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术2、高压外喷雾降压、高压外喷雾降压（1）喷雾降压效果的影响）喷雾降压效果的影响 喷雾降压效果的影响隐私包括喷雾参数和雾流参数，喷雾降压效果的影响隐私包括喷雾参数和雾流参数，其中喷雾参数有喷雾压力及喷雾流量等；雾流参数有雾体其中喷雾参数有喷雾压力及喷雾流量等；雾流参数有雾体结构、雾粒直径、雾粒密度、雾粒初速度、雾粒运动速度结构、雾粒直径、雾粒密度、雾粒初速度、雾粒运动速度及有效射程等。及有效射程等。2023-1-16职业危

23、害防治37n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术（2）高压喷雾降压系统）高压喷雾降压系统适应条件适应条件 由于高压喷雾系统产生的雾体受风流影响大，风速超过正由于高压喷雾系统产生的雾体受风流影响大，风速超过正常排尘风速（岩巷为常排尘风速（岩巷为0.150.50m/s，煤巷为，煤巷为0.250.50m/s）时，）时，喷向截割滚筒的雾流受风流作用，会吹向作业人员，同时降低喷向截割滚筒的雾流受风流作用，会吹向作业人员，同时降低喷雾降尘效果，所以，适用于巷道断面平均风速喷雾降尘效果，所以，适用于巷道断面平均风速0.05m/s的掘的掘进工作面。进工作面。2023-1-16职业危害防治38n三三.粉尘治理技术粉尘

24、治理技术系统系统布置方式和技术参数布置方式和技术参数 a、系统组成、系统组成 掘进机高压外喷雾降尘系统主要由高压泵、自动控制掘进机高压外喷雾降尘系统主要由高压泵、自动控制水箱、高压喷嘴、水质过滤器及管路等组成。其工作原理水箱、高压喷嘴、水质过滤器及管路等组成。其工作原理如图如图1-20所示，系统总体布置如图所示，系统总体布置如图1-21所示。所示。2023-1-16职业危害防治39n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术2023-1-16职业危害防治40n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 b、主要设备技术指标、主要设备技术指标 掘进机高压外喷雾降尘，喷嘴压力应达到掘进机高压外喷雾降尘，喷嘴压力应达到8M

25、Pa以上，以上，喷雾流量应根据工作面生产技术条件确定，一般在喷雾流量应根据工作面生产技术条件确定，一般在2030L/min。目前用于掘进机高压外喷雾降尘的水泵及其系统保护目前用于掘进机高压外喷雾降尘的水泵及其系统保护装置主要是装置主要是BP75/12高压喷雾泵和高压喷雾泵和GPS-400型自动控制水型自动控制水箱，其主要技术指标如表箱，其主要技术指标如表1-15和表和表1-16所示。高压喷嘴的所示。高压喷嘴的主要技术指标见附表主要技术指标见附表3，可以根据巷道断面、产尘量、喷，可以根据巷道断面、产尘量、喷雾流量等参数对高压喷嘴进行选型。雾流量等参数对高压喷嘴进行选型。2023-1-16职业危害

26、防治41n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术2023-1-16职业危害防治42n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术3、机掘工作面长压短抽的通风除尘系统、机掘工作面长压短抽的通风除尘系统 对机掘面采用以控尘装置控尘、除尘设备抽尘净化对机掘面采用以控尘装置控尘、除尘设备抽尘净化为主的长压短抽风除尘系统，是降低机掘面粉尘浓度为主的长压短抽风除尘系统，是降低机掘面粉尘浓度的最有效措施之一。的最有效措施之一。抽尘净化是利用除尘器运行中产生的负压，通过抽尘净化是利用除尘器运行中产生的负压，通过吸尘风筒与靠近尘源的尘罩，在尘源处造成一个负压吸尘风筒与靠近尘源的尘罩，在尘源处造成一个负压区，使含尘空气由吸尘罩经吸尘风

27、筒进入除器中净化区，使含尘空气由吸尘罩经吸尘风筒进入除器中净化处理。处理。2023-1-16职业危害防治43n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 控尘则是通过改变压入式供风方式改变掘进面的风流控尘则是通过改变压入式供风方式改变掘进面的风流畅通，达到抑制粉尘扩散的目的，为除尘器抽尘创造条件。畅通，达到抑制粉尘扩散的目的，为除尘器抽尘创造条件。要取得良好的降尘效果，既要有高效的除尘设备除尘，要取得良好的降尘效果，既要有高效的除尘设备除尘，又要有控尘设施保证高效收尘，避免粉尘的无序扩散，二又要有控尘设施保证高效收尘，避免粉尘的无序扩散，二者的有机结合才能达到理想的降尘效果，如图者的有机结合才能达到理想的

28、降尘效果，如图1-22所示。所示。2023-1-16职业危害防治44n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 （1）控尘技术）控尘技术 目前国内在控尘技术研究及应用方面，以煤炭科学研目前国内在控尘技术研究及应用方面，以煤炭科学研究总院重庆分院为代表，开展了以下集中控尘技术的研究：究总院重庆分院为代表，开展了以下集中控尘技术的研究：2023-1-16职业危害防治45n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术改变压入式供风的控尘技术改变压入式供风的控尘技术 改变压入式供风的控尘技术，主要是通过在供风风筒改变压入式供风的控尘技术，主要是通过在供风风筒出风口连接涡流控尘装置（或附壁风筒），通过涡流控尘出风口连接涡流控尘

29、装置（或附壁风筒），通过涡流控尘装置（或附壁风筒）将压入工作面的轴向风流改变成沿巷装置（或附壁风筒）将压入工作面的轴向风流改变成沿巷道周壁旋转的径向风流向迎头推进，在掘进机司机的前方道周壁旋转的径向风流向迎头推进，在掘进机司机的前方建立起空气屏蔽，控制浮游粉尘向后方扩散，使含尘气流建立起空气屏蔽，控制浮游粉尘向后方扩散，使含尘气流只能沿布置在司机前方的吸尘口吸入除尘器中被净化处理，只能沿布置在司机前方的吸尘口吸入除尘器中被净化处理，干净的风流再排至巷道中。干净的风流再排至巷道中。2023-1-16职业危害防治46n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 a a、压入式导风筒供风方式的巷道风流分布状况、

30、压入式导风筒供风方式的巷道风流分布状况 在采用压入式供风时，其风流流出是一个如图在采用压入式供风时，其风流流出是一个如图1-231-23有限大喷嘴湍流自由射流。有限大喷嘴湍流自由射流。2023-1-16职业危害防治47n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 如图如图1-24所示为压入式风筒的风流出流的速度分布。所示为压入式风筒的风流出流的速度分布。2023-1-16职业危害防治48n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 b、采用涡流（或附壁）风筒控尘装置时巷道风流分布状、采用涡流（或附壁）风筒控尘装置时巷道风流分布状况况 如图如图1-26所示为涡流（或附壁）风筒控尘装置的出风所示为涡流（或附壁）风筒控尘装

31、置的出风示意图。示意图。2023-1-16职业危害防治49n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 如图如图1-27所示为附壁风筒时巷道风流的分布状况实测所示为附壁风筒时巷道风流的分布状况实测图。图。2023-1-16职业危害防治50n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 c、控尘设备、控尘设备 目前国内控尘设备主要有附壁风筒和涡流目前国内控尘设备主要有附壁风筒和涡流控尘装置两种。两种设备都采用附壁效应原理控尘装置两种。两种设备都采用附壁效应原理除尘，但附壁风筒是一种被动式控尘装置，而除尘，但附壁风筒是一种被动式控尘装置，而涡流控尘是一种主动式控尘装置。涡流控尘是一种主动式控尘装置。2023-1-16职业危

32、害防治51n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 -附壁风筒附壁风筒 即在风筒壁面上开一细的切口或多个小孔即在风筒壁面上开一细的切口或多个小孔，顺着切口方向装上罩套，由风筒存储装置、，顺着切口方向装上罩套，由风筒存储装置、控尘风筒和风阀组成，如图控尘风筒和风阀组成，如图1-28 所示。所示。2023-1-16职业危害防治52n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 -涡流控尘装置涡流控尘装置 由风筒存储装置、涡流发生器和涡由风筒存储装置、涡流发生器和涡流风筒组成，如图流风筒组成，如图1-29所示。所示。2023-1-16职业危害防治53n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 气幕控尘技术气幕控尘技术 气幕是使空气

33、以一定的风速从喷口吹出而气幕是使空气以一定的风速从喷口吹出而形成的隔断气帘。气幕控尘就是利用喷射气流形成的隔断气帘。气幕控尘就是利用喷射气流的射流原理使污染源散发出来的粉尘与周围空的射流原理使污染源散发出来的粉尘与周围空气隔离，并利用除尘设备将控制在一定范围内气隔离，并利用除尘设备将控制在一定范围内的粉尘进行净化处理，净化后较清洁的风流方的粉尘进行净化处理，净化后较清洁的风流方可排入巷道内。可排入巷道内。2023-1-16职业危害防治54n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 将气幕布置在掘进机司机与掘进头之间，形将气幕布置在掘进机司机与掘进头之间，形成一道成一道“无形透明屏障无形透明屏障”，以阻止

34、粉尘从掘进面，以阻止粉尘从掘进面迎头向外扩散，如图迎头向外扩散，如图1-30所示。所示。2023-1-16职业危害防治55n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 适用条件适用条件 涡流控尘装置、附壁风筒及气幕控尘装置涡流控尘装置、附壁风筒及气幕控尘装置都是掘进工作面控尘的手段，但他们应根据不都是掘进工作面控尘的手段，但他们应根据不同的地点、不同的使用要求来选同的地点、不同的使用要求来选 取。在条件允取。在条件允许时，应尽量选用高效的涡流控尘装置来控尘许时，应尽量选用高效的涡流控尘装置来控尘。2023-1-16职业危害防治56n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 （2）除尘技术）除尘技术 除尘器性能除尘器

35、性能 a、除尘器的性能要达到除尘器总粉尘效率和呼吸除尘器的性能要达到除尘器总粉尘效率和呼吸性粉尘除尘效率，要根据不同的除尘器种类，达到不性粉尘除尘效率，要根据不同的除尘器种类，达到不同的要求，如表同的要求，如表1-19所示。所示。2023-1-16职业危害防治57n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 湿式除尘器的液气比应符合表湿式除尘器的液气比应符合表1-20 所所示。示。2023-1-16职业危害防治58n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 b、除尘器主要性能指标计算、除尘器主要性能指标计算 矿用除尘器性能的优劣，可以用总粉尘除矿用除尘器性能的优劣，可以用总粉尘除尘效率、呼吸性粉尘除尘效率、液气比、

36、脱水尘效率、呼吸性粉尘除尘效率、液气比、脱水效率等指标来评定。效率等指标来评定。除尘器的使用现状除尘器的使用现状 目前煤矿井下应用的全是湿式除尘器，其目前煤矿井下应用的全是湿式除尘器，其中主要是湿式旋流除尘器、湿式过滤除尘器以中主要是湿式旋流除尘器、湿式过滤除尘器以及湿式过滤旋流除尘器等。及湿式过滤旋流除尘器等。2023-1-16职业危害防治59n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 （3）配套工艺技术）配套工艺技术 选择合理的配套工艺，充分发挥通风排尘、控尘选择合理的配套工艺，充分发挥通风排尘、控尘和高效抽尘净化的作用，使之与机掘工作面的生产技和高效抽尘净化的作用，使之与机掘工作面的生产技术条件，

37、特别是与采用的掘进机相适应，形成一套完术条件，特别是与采用的掘进机相适应，形成一套完整的通风除尘系统，是实现高效降低机掘面粉尘浓度整的通风除尘系统，是实现高效降低机掘面粉尘浓度的关键所在。的关键所在。通风除尘系统布置方式通风除尘系统布置方式 在现场应用中，一般根据工作面的具体生产条件在现场应用中，一般根据工作面的具体生产条件技术设计不同的布置方式。分别是：机载式、单轨吊技术设计不同的布置方式。分别是：机载式、单轨吊挂式、尾跟随式、跨皮带式等。挂式、尾跟随式、跨皮带式等。2023-1-16职业危害防治60n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 a、机载式如图1-32所示。2023-1-16职业危害防治

38、61n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 b、单轨吊挂式如图1-33所示。2023-1-16职业危害防治62n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 c、跨皮带式如图、跨皮带式如图1-34所示。所示。2023-1-16职业危害防治63n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 d、机尾跟随式如图、机尾跟随式如图1-35所示。所示。2023-1-16职业危害防治64n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 （三）炮掘工作面粉尘综合防治技术（三）炮掘工作面粉尘综合防治技术 炮掘防尘应针对打眼和爆破两大生产环节来进行。炮掘防尘应针对打眼和爆破两大生产环节来进行。1、打眼防尘技术、打眼防尘技术 打眼防尘是炮掘工作面防尘的重点之一，

39、一般都是打眼防尘是炮掘工作面防尘的重点之一，一般都是采用湿式打眼方式来降低打眼时产生的高浓度粉尘。采用湿式打眼方式来降低打眼时产生的高浓度粉尘。2023-1-16职业危害防治65n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 2、爆破前后防尘技术、爆破前后防尘技术 （1）水炮泥爆破降尘）水炮泥爆破降尘 水炮泥就是用装水的塑料袋代替一部分炮泥，填水炮泥就是用装水的塑料袋代替一部分炮泥，填于炮眼内，如图于炮眼内，如图1-37所示。所示。2023-1-16职业危害防治66n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 （2）放炮喷雾）放炮喷雾 压气喷雾降尘是以压缩空气和低压水联合压气喷雾降尘是以压缩空气和低压水联合成雾的装置，

40、与普通低压喷雾相比，喷雾射程成雾的装置，与普通低压喷雾相比，喷雾射程、雾化程度显著提高，能明显得降低细粒粉尘、雾化程度显著提高，能明显得降低细粒粉尘的浓度。的浓度。2023-1-16职业危害防治67n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 高压喷雾降尘能使喷雾降尘技术在传统喷雾方高压喷雾降尘能使喷雾降尘技术在传统喷雾方法的基础上大幅度提高将降尘效果，是简捷和法的基础上大幅度提高将降尘效果，是简捷和行之有效的防尘措施。高压喷雾降尘系统布置行之有效的防尘措施。高压喷雾降尘系统布置见图见图1-38。2023-1-16职业危害防治68n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 （四）锚喷支护防尘（四）锚喷支护防尘 1、

41、锚喷支护作业中粉尘主要来源于打锚杆眼和锚喷、锚喷支护作业中粉尘主要来源于打锚杆眼和锚喷支护作业工序。支护作业工序。2、综合防尘措施、综合防尘措施 （1）打锚杆眼防尘重点应解决顶板锚杆眼的产尘问）打锚杆眼防尘重点应解决顶板锚杆眼的产尘问题，所以采用打锚杆眼的专用钻机设备进行湿式打眼。题，所以采用打锚杆眼的专用钻机设备进行湿式打眼。（2）喷浆工序比较有效的防尘措施有潮料喷射法、）喷浆工序比较有效的防尘措施有潮料喷射法、采用低风压近距离喷射工艺、加强通风、设置水幕和个采用低风压近距离喷射工艺、加强通风、设置水幕和个体防护。体防护。2023-1-16职业危害防治69n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 二

42、、采煤工作面粉尘治理技术二、采煤工作面粉尘治理技术 （一）采煤工作面粉尘治理的相关规定（一）采煤工作面粉尘治理的相关规定 1、对煤层注水的规定、对煤层注水的规定 对煤层注水是采煤工作面最重要的、最积极对煤层注水是采煤工作面最重要的、最积极的、最有效的防尘措施，在煤矿安全规程的、最有效的防尘措施，在煤矿安全规程和相关标准中对煤层注水作了规定。和相关标准中对煤层注水作了规定。2、对采煤机防尘的规定、对采煤机防尘的规定 综合机械化采煤工作面是煤矿井下的主要综合机械化采煤工作面是煤矿井下的主要尘源，必须采取综合防尘措施，在煤矿安全尘源，必须采取综合防尘措施，在煤矿安全规程和相关标准中对采煤机防尘作了规

43、定。规程和相关标准中对采煤机防尘作了规定。2023-1-16职业危害防治70n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 3、对液压支架防尘的规定、对液压支架防尘的规定 综采液压支架移动或放煤时，能产生综采液压支架移动或放煤时，能产生大量的粉尘，因通风断面小，风速大，大量的粉尘，因通风断面小，风速大，来自采空区的尘量大增，为了有效的抑来自采空区的尘量大增，为了有效的抑制移架或放煤时的产尘，需针对不同架制移架或放煤时的产尘，需针对不同架型采取合理的喷雾防尘措施，在煤矿型采取合理的喷雾防尘措施，在煤矿安全规程和相关标准中对采煤机防尘安全规程和相关标准中对采煤机防尘作了规定。作了规定。2023-1-16职业危害

44、防治71n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 4、对炮采防尘的规定、对炮采防尘的规定 爆破采煤工作面是多工序、多尘源的爆破采煤工作面是多工序、多尘源的生产作业，应采取综合防尘措施，在生产作业，应采取综合防尘措施，在煤矿安全规程和相关标准中对采煤机煤矿安全规程和相关标准中对采煤机防尘作了规定。防尘作了规定。（二）采煤工作面粉尘治理技术概况（二）采煤工作面粉尘治理技术概况 1、采取以下措施治理粉尘、采取以下措施治理粉尘：2023-1-16职业危害防治72n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 尽量减少浮游粉尘的产生，最大限度尽量减少浮游粉尘的产生，最大限度的防止粉尘的产生；的防止粉尘的产生；将粉尘消灭在尘源

45、地点，防止粉尘飞将粉尘消灭在尘源地点，防止粉尘飞扬和进入风流中；扬和进入风流中；使已经浮游的粉尘沉降下来并捕集起使已经浮游的粉尘沉降下来并捕集起来；来；剩余的粉尘用足够的风量加以稀释，剩余的粉尘用足够的风量加以稀释，但又要防止已沉降的粉尘但又要防止已沉降的粉尘 重新飞扬。重新飞扬。2023-1-16职业危害防治73n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 2、采煤工作面粉尘治理的基本途径：、采煤工作面粉尘治理的基本途径：采用煤层注水或采空区灌水预先湿润煤体，增加煤体采用煤层注水或采空区灌水预先湿润煤体，增加煤体的水份，减少采煤时粉尘的产生量；的水份，减少采煤时粉尘的产生量；采用高压喷雾将采煤过程中产生

46、的粉尘消灭在尘源地采用高压喷雾将采煤过程中产生的粉尘消灭在尘源地点，防止粉尘飞扬和进入风流中；点，防止粉尘飞扬和进入风流中；采用液压支架自动喷雾将移架和放煤过程中产生的粉采用液压支架自动喷雾将移架和放煤过程中产生的粉尘消灭在尘源地点，防止粉尘飞扬和进入风流中；尘消灭在尘源地点，防止粉尘飞扬和进入风流中；通过选择工作面的通风系统和最佳参数以及安装简易通过选择工作面的通风系统和最佳参数以及安装简易的通风设施对剩余的粉尘加以稀释，但又要防止已沉降的粉的通风设施对剩余的粉尘加以稀释，但又要防止已沉降的粉尘重新飞扬。尘重新飞扬。2023-1-16职业危害防治74n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 （三）预

47、先湿润煤体粉尘治理技术（三）预先湿润煤体粉尘治理技术 预先湿润煤体是国内外广泛采用的治理粉预先湿润煤体是国内外广泛采用的治理粉尘最积极、最有效的措施。分为煤层注水和采尘最积极、最有效的措施。分为煤层注水和采空区灌水。空区灌水。1、煤层注水就是采煤前预先在煤层中打若、煤层注水就是采煤前预先在煤层中打若干钻孔，通过钻孔并利用水的压力将水注入煤干钻孔，通过钻孔并利用水的压力将水注入煤体中，水沿着煤的裂隙包围被裂隙分割的媒体体中，水沿着煤的裂隙包围被裂隙分割的媒体，在煤的孔隙中形成的毛细管力及水的重力作，在煤的孔隙中形成的毛细管力及水的重力作用下向媒体内部渗透，增加煤的水分和尘粒间用下向媒体内部渗透，

48、增加煤的水分和尘粒间的粘着力，降低煤的强度和脆性，增加塑性，的粘着力，降低煤的强度和脆性，增加塑性，减少采煤时粉尘的生成量。减少采煤时粉尘的生成量。2023-1-16职业危害防治75n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 2、影响煤层注水效果的因素、影响煤层注水效果的因素 （1）煤的裂隙和孔隙的发育程度）煤的裂隙和孔隙的发育程度 （2）上覆岩层压力及支承压力）上覆岩层压力及支承压力 （3）液体性质的影响）液体性质的影响 （4）煤层内的瓦斯压力）煤层内的瓦斯压力 （5）注水参数的影响）注水参数的影响 3、煤层注水方式及选择、煤层注水方式及选择 （1）煤层注水方式）煤层注水方式 2023-1-16职业危

49、害防治76n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 短孔注水和深孔注水方式示意图见短孔注水和深孔注水方式示意图见图图1-43。2023-1-16职业危害防治77n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 长孔注水方式示意图见图长孔注水方式示意图见图1-44和和1-45。2023-1-16职业危害防治78n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 巷道钻孔注水方式示意图见图巷道钻孔注水方式示意图见图1-46。2023-1-16职业危害防治79n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 3.煤层注水方式的选择煤层注水方式的选择 首先要考虑岩石压力的影响，其次要首先要考虑岩石压力的影响，其次要考虑裂隙和孔隙发育程度，再要考虑煤考虑裂隙和

50、孔隙发育程度，再要考虑煤层厚度、煤层倾角、有无断层、围岩性层厚度、煤层倾角、有无断层、围岩性质、采煤工艺及作业组织方式等。质、采煤工艺及作业组织方式等。三种注水方式的适用条件：短孔注水三种注水方式的适用条件：短孔注水、深孔注水和长孔注水。、深孔注水和长孔注水。2023-1-16职业危害防治80n三三.粉尘治理技术粉尘治理技术 4、注水钻孔施工、注水钻孔施工 实验煤层的煤质较松软。在沿煤层打长实验煤层的煤质较松软。在沿煤层打长孔时，钻孔深度大多只能达到孔时，钻孔深度大多只能达到2080m。对钻进工艺进行改进和钻进参数进行最佳对钻进工艺进行改进和钻进参数进行最佳实验开始之后，钻孔最大深度能达到实验