1、2022-12-28第11矿尘防治第第11矿尘防治矿尘防治第11矿尘防治主要内容：主要内容：矿尘及其性质矿尘及其性质尘肺病尘肺病煤尘爆炸及预防煤尘爆炸及预防综合防尘综合防尘第11矿尘防治第一节第一节 矿尘及其性质矿尘及其性质 一、矿尘的产生及分类一、矿尘的产生及分类 矿尘矿尘是指在矿山生产和建设过程中所产生的各种煤、岩微粒的总是指在矿山生产和建设过程中所产生的各种煤、岩微粒的总称。称。在矿山生产过程中，如钻眼作业、炸药爆破、掘进机及采煤机在矿山生产过程中，如钻眼作业、炸药爆破、掘进机及采煤机作业、顶板管理、矿物的装载及运输等各个环节都会产生大量的矿作业、顶板管理、矿物的装载及运输等各个环节都会
2、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，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致为：采煤工作面产尘量占45458080；掘进工作面产尘量占；掘进工作面产尘量占20203838，锚喷作业点产尘量占，锚喷作业点产尘量占10101515；运输通风巷道产尘量；运输通风巷道产尘量占占5 51010，其他作业点占，其他作业点占2 25 5。各作业点随机械化程度的。各作业点随机械化程度的提高，矿尘的生成量也将增大，因
3、此防尘工作也就更加重要。提高，矿尘的生成量也将增大，因此防尘工作也就更加重要。矿尘性质矿尘性质第11矿尘防治几种常用的分类方法：几种常用的分类方法：1 1、按矿尘粒径划分、按矿尘粒径划分 (1)(1)粗尘粗尘-40m,-40m,空气中易沉降；空气中易沉降；(2)(2)细尘细尘1040m1040m，肉眼可见，在静止空气加速沉降；，肉眼可见，在静止空气加速沉降；(3)(3)微尘微尘0.2510m0.2510m，光学显微镜可见，静止空气等速沉降；，光学显微镜可见，静止空气等速沉降；(4)(4)超微尘超微尘-0.25m-0.25m，电子显微镜观察，扩散动力。，电子显微镜观察，扩散动力。2 2按矿尘的存
4、在状态划分按矿尘的存在状态划分 (1)(1)浮游矿尘：悬浮于矿内空气中浮游矿尘：悬浮于矿内空气中 (2)(2)沉积矿尘：从矿内空气沉降下来的矿尘沉积矿尘：从矿内空气沉降下来的矿尘3 3按矿尘的粒径组成范围划分按矿尘的粒径组成范围划分 (1)(1)全尘全尘(总粉尘总粉尘)：各种粒径的矿尘之和，：各种粒径的矿尘之和，1mm1mm以下；以下；(2)(2)呼吸性粉尘：呼吸性粉尘：5m5m以下，以下，矿尘性质矿尘性质第11矿尘防治二、矿尘的危害二、矿尘的危害 矿尘具有很大的危害性，表现在以下几个方面：矿尘具有很大的危害性，表现在以下几个方面：(1)(1)污染工作场所，危害人体健康，引起职业病。污染工作场
5、所，危害人体健康，引起职业病。(2)(2)某些矿尘某些矿尘(如煤尘、硫化尘如煤尘、硫化尘)在一定条件下可以爆炸。在一定条件下可以爆炸。(3)(3)加速机械磨损，缩短精密仪器使用寿命。加速机械磨损，缩短精密仪器使用寿命。(4)(4)降低工作场所能见度，增加工伤事故的发生。降低工作场所能见度，增加工伤事故的发生。此外，煤矿向大气排放的粉尘对矿区周围的生态环境也此外，煤矿向大气排放的粉尘对矿区周围的生态环境也会产生很大影响，对生活环境、植物生长环境可能造成严重会产生很大影响，对生活环境、植物生长环境可能造成严重破坏。破坏。矿尘性质矿尘性质第11矿尘防治三、含尘量的计量指标三、含尘量的计量指标1 1、
6、矿尘浓度、矿尘浓度 其表示方法有两种：其表示方法有两种：(1)(1)质量法：每立方米空气所含质量法：每立方米空气所含 浮尘的毫克数，浮尘的毫克数，mg/mmg/m3 3 (2)(2)计数法：每立方米空气所含计数法：每立方米空气所含 浮尘的个数，个浮尘的个数，个/m/m3 32 2、产尘强度、产尘强度 指生产过程中，采落煤中所含的粉尘量，常用的单位为指生产过程中，采落煤中所含的粉尘量，常用的单位为g/tg/t。3 3、相对产尘强度、相对产尘强度 指每采掘指每采掘1 1吨或吨或1 1立方米矿岩所产生的矿尘量，常用的单位为立方米矿岩所产生的矿尘量，常用的单位为mg/tmg/t或或mg/mmg/m3
7、3。4 4、矿尘沉积量、矿尘沉积量 单位时间在巷道表面单位面积上所沉积的矿尘量，单位为单位时间在巷道表面单位面积上所沉积的矿尘量，单位为g/mg/m2 2dd。矿尘性质矿尘性质第11矿尘防治四、矿尘性质四、矿尘性质1 1、矿尘中游离、矿尘中游离SiOSiO2 2的含量的含量 矿尘中游离矿尘中游离SiOSiO2 2的含量是危害人体的决定因素，其含量越高，危的含量是危害人体的决定因素，其含量越高，危害越大。煤矿上常见的页岩、砂岩、砾岩和石灰岩等中游离害越大。煤矿上常见的页岩、砂岩、砾岩和石灰岩等中游离SiOSiO2 2的含量通常多在的含量通常多在20%20%50%50%，煤尘中的含量一般不超过，煤
8、尘中的含量一般不超过5%5%。2 2、矿尘的粒度与比表面积、矿尘的粒度与比表面积 矿尘粒度：矿尘粒度平均直径，矿尘粒度：矿尘粒度平均直径，mm 矿尘的比表面积：单位质量矿尘的总表面积；矿尘的比表面积：单位质量矿尘的总表面积；m m2 2/kg,cm/kg,cm2 2/g/g 矿尘的比表面积与粒度成反比，粒度越小，比表面积越大，因而矿尘的比表面积与粒度成反比，粒度越小，比表面积越大，因而这两个指标都可以用来衡量矿尘颗粒的大小。这两个指标都可以用来衡量矿尘颗粒的大小。矿尘性质矿尘性质第11矿尘防治四、矿尘性质四、矿尘性质3 3、矿尘的分散度：、矿尘的分散度：矿尘整体组成中各种粒级尘粒所占百分比。矿
9、尘整体组成中各种粒级尘粒所占百分比。分散度有两种表示方法：分散度有两种表示方法：(1)(1)重量百分比：各粒级重量所占总重量的百分比；重量百分比：各粒级重量所占总重量的百分比；(2)(2)数量百分比：各粒级颗粒数所占总颗粒百分比；数量百分比：各粒级颗粒数所占总颗粒百分比；粒级的划分是根据粒度大小和测试目的确定的，我国工矿企业将粒级的划分是根据粒度大小和测试目的确定的，我国工矿企业将矿尘粒级划分为矿尘粒级划分为4 4级：级：小于小于2m2m、2 25m5m、5 510m10m和大于和大于10m10m。矿尘分散度是衡量矿尘颗粒大小构成的一个重要指标矿尘分散度是衡量矿尘颗粒大小构成的一个重要指标。矿
10、尘总量。矿尘总量中微细颗粒多，所占比例大时，称为中微细颗粒多，所占比例大时，称为高分散度矿尘高分散度矿尘；反之，如果；反之，如果矿尘中粗大颗粒多，所占比例大，就称作矿尘中粗大颗粒多，所占比例大，就称作低分散度矿尘低分散度矿尘。矿尘的。矿尘的分散度越高，危害性越大，而且越难捕获。分散度越高，危害性越大，而且越难捕获。矿尘性质矿尘性质第11矿尘防治四、矿尘性质四、矿尘性质4 4、矿尘的湿润性、矿尘的湿润性 矿尘的湿润性矿尘的湿润性是是指矿尘与液体亲和的能力指矿尘与液体亲和的能力。亲水性矿尘：容易被水湿润亲水性矿尘：容易被水湿润 疏水性矿尘：不容易被水湿润疏水性矿尘：不容易被水湿润 5 5、矿尘的荷
11、电性、矿尘的荷电性 因空气的电离以及尘粒之间的碰撞、摩擦等作用，使尘粒因空气的电离以及尘粒之间的碰撞、摩擦等作用，使尘粒带有电荷，可能是正电荷，也可是负电荷。带有电荷，可能是正电荷，也可是负电荷。6 6、矿尘的光学特性、矿尘的光学特性 矿尘的光学特性包括矿尘对光的反射、吸收和透光强度等矿尘的光学特性包括矿尘对光的反射、吸收和透光强度等性能。性能。矿尘性质矿尘性质第11矿尘防治五、影响矿尘产生量的因素五、影响矿尘产生量的因素影响矿尘产生量的因素主要包括以下两个方面：影响矿尘产生量的因素主要包括以下两个方面：1 1自然因素自然因素 （1 1）地质构造）地质构造 地质构造破坏严重的地区，断层、褶曲比
12、较发育，煤岩较为破碎，地质构造破坏严重的地区，断层、褶曲比较发育，煤岩较为破碎，矿尘的产生量大。矿尘的产生量大。（2 2）煤层赋存条件）煤层赋存条件 同样技术条件下，开采厚煤层比开采薄煤层的产尘量大；开采急同样技术条件下，开采厚煤层比开采薄煤层的产尘量大；开采急倾斜煤层比开采缓倾斜煤层的产尘量多。倾斜煤层比开采缓倾斜煤层的产尘量多。（3 3）煤岩的物理性质）煤岩的物理性质 节理发育、结构疏松、水分低、脆性大的煤岩，开采时产尘量较节理发育、结构疏松、水分低、脆性大的煤岩，开采时产尘量较大；反之则小。大；反之则小。矿尘性质矿尘性质第11矿尘防治五、影响矿尘产生量的因素五、影响矿尘产生量的因素2 2
13、生产技术因素生产技术因素 （1 1）采煤方法）采煤方法 不同的采煤方法，产生量也不一样。如：急倾斜煤层采用倒台阶采煤法比水平分层采煤法产尘量要大的多；全部冒落法管理顶板比充填法管理顶板产尘量要大。（2 2）机械化程度）机械化程度 机械化程度越高，煤岩破碎程度越严重，产尘量就越大 （3 3）开采强度）开采强度 随着开采强度的加大，采掘推进速度加快，产量增加，产尘量将显著加大；（4 4）开采深度）开采深度 随着开采深度的增加，地温增高，煤（岩）体内原始水分降低，煤（岩）干燥，开采时产尘量就大。（5 5）通风状况）通风状况 风速太小，不能将浮尘带出矿井。风速过大，又将积尘扬起。单从降尘角度考虑，工作
14、面风速以1.21.6m/s较好，产尘最少。矿尘性质矿尘性质第11矿尘防治第二节第二节 矿山尘肺病矿山尘肺病一、尘肺病及其发病机理一、尘肺病及其发病机理 新的尘肺病诊断标准中规定的尘肺病的定义是新的尘肺病诊断标准中规定的尘肺病的定义是：“尘尘肺病是由于在职业活动中长期吸入生产性粉尘并在肺内滞肺病是由于在职业活动中长期吸入生产性粉尘并在肺内滞留而引起的以肺组织弥漫性纤维化为主的全身性疾病。留而引起的以肺组织弥漫性纤维化为主的全身性疾病。”它是一种严重的矿工职业病，一旦患病，目前还很难治愈，它是一种严重的矿工职业病，一旦患病，目前还很难治愈，且因发病缓慢病程较长，不同于煤尘、瓦斯爆炸事故一次且因发病
15、缓慢病程较长，不同于煤尘、瓦斯爆炸事故一次伤害严重，常不易被人们所重视。实际上尘肺病引起的致伤害严重，常不易被人们所重视。实际上尘肺病引起的致残和死亡人数，在国内外都十分惊人。残和死亡人数，在国内外都十分惊人。尘肺病尘肺病第11矿尘防治一、尘肺病及其发病机理一、尘肺病及其发病机理 从卫生部召开的第十届职业性呼吸系统疾病国际会议上从卫生部召开的第十届职业性呼吸系统疾病国际会议上（2005.42005.4）获悉：我国的职业病危害形势十分严峻，职业病防治）获悉：我国的职业病危害形势十分严峻，职业病防治工作与我国快速发展的经济形势极不适应。我国有毒有害企业超工作与我国快速发展的经济形势极不适应。我国有
16、毒有害企业超过过16001600万万家，受到职业危害的人数超过家，受到职业危害的人数超过2 2亿亿。20032003年全国报告各年全国报告各类职业病发病数为类职业病发病数为1046710467例，其中尘肺病发病数占了例，其中尘肺病发病数占了80%80%。上世纪。上世纪5050年代以来我国报告累计尘肺病例年代以来我国报告累计尘肺病例5858万万多人，已死亡多人，已死亡1414万万多人，多人，现患者现患者4444万万多人。由于目前厂矿企业劳动者的体检率低，报告不多人。由于目前厂矿企业劳动者的体检率低，报告不全，专家估计实际发病要比报告的例数多全，专家估计实际发病要比报告的例数多1010倍，尘肺实际
17、发生的倍，尘肺实际发生的病例数病例数不少于不少于100100万万例。例。尘肺病尘肺病第11矿尘防治一、尘肺病及其发病机理一、尘肺病及其发病机理 有关尘肺的危害在国内外的很早的史料都有记载，如北宋（960-1127）孙平仲在所著谈苑中指出，“后苑银作镀金，为水银所熏，头首俱颤；卖饼家窥炉，目皆早昏；贾谷山采石人，石末伤肺，肺焦多死”；欧洲文艺复兴后期工业迅速发展后西方矿冶书籍中也有矿工“痨病”之词；17世纪早期解剖学著作中有“切石之死于哮喘，解刀入肺似入沙石”之说。尘肺病尘肺病第11矿尘防治1 1、尘肺病的分类、尘肺病的分类 煤矿尘肺病按吸入矿尘的成分不同，可分为三类：煤矿尘肺病按吸入矿尘的成分
18、不同，可分为三类：(1)(1)硅肺病硅肺病(矽肺病矽肺病)，由于吸入含游离，由于吸入含游离2 2含量较高的岩尘而含量较高的岩尘而引的尘肺病称为硅肺病。患者多为长期从事岩巷掘进的矿工。引的尘肺病称为硅肺病。患者多为长期从事岩巷掘进的矿工。(2)(2)煤硅肺病煤硅肺病(煤矽肺煤矽肺)，由于同时吸入煤尘和含游离，由于同时吸入煤尘和含游离2 2的岩的岩尘所引起的尘肺病称为煤硅病肺。患者多为岩巷掘进和采煤的混尘所引起的尘肺病称为煤硅病肺。患者多为岩巷掘进和采煤的混合工种矿工。合工种矿工。(3)(3)煤肺病煤肺病。由于大量吸入煤尘而引起的尘肺病多属煤肺病。患。由于大量吸入煤尘而引起的尘肺病多属煤肺病。患者
19、多为长期单一的在煤层中从事采掘工作的矿工。者多为长期单一的在煤层中从事采掘工作的矿工。尘肺病尘肺病第11矿尘防治2 2、尘肺病的发病机理、尘肺病的发病机理 进入人体呼吸系统的粉尘大体上经历以下四个过程：进入人体呼吸系统的粉尘大体上经历以下四个过程：(1)(1)在上呼吸道的咽喉、气管内，含尘气流由于沿程的惯性碰撞在上呼吸道的咽喉、气管内，含尘气流由于沿程的惯性碰撞作用使大于作用使大于10m10m的尘粒首先沉降在其内。经过鼻腔和气管粘膜的尘粒首先沉降在其内。经过鼻腔和气管粘膜分泌物粘结后形成痰排出体外。分泌物粘结后形成痰排出体外。(2)(2)在上呼吸道的较大支气管内，通过惯性碰撞及少量的重力沉降在
20、上呼吸道的较大支气管内，通过惯性碰撞及少量的重力沉降作用，使作用，使5 510m10m的尘粒沉积下来，经气管、支气管上皮的纤毛的尘粒沉积下来，经气管、支气管上皮的纤毛运动，咳嗽随痰排出体外。运动，咳嗽随痰排出体外。(3)(3)在下呼吸道的细小支气管内，由于支气管分支增多，气流速度在下呼吸道的细小支气管内，由于支气管分支增多，气流速度减慢，使部分减慢，使部分2 25m5m的尘粒依靠重力沉降作用沉积下来，通过的尘粒依靠重力沉降作用沉积下来，通过纤毛运动逐级排出体外。纤毛运动逐级排出体外。(4)(4)粒度为粒度为2m2m左右的粉尘进入呼吸性支气管和肺内后，一部分可左右的粉尘进入呼吸性支气管和肺内后，
21、一部分可随呼气排出体外；另一部分沉积在肺泡壁上或进入肺内，残留在随呼气排出体外；另一部分沉积在肺泡壁上或进入肺内，残留在肺内的粉尘仅占总吸入量的肺内的粉尘仅占总吸入量的1%1%2 2以下。以下。尘肺病尘肺病第11矿尘防治二、尘肺病的发病症状及影响因素二、尘肺病的发病症状及影响因素1 1、尘肺病的发病症状、尘肺病的发病症状 尘肺病分为三期：尘肺病分为三期：第一期第一期：重体力劳动时呼吸困难、胸痛、轻度干咳。：重体力劳动时呼吸困难、胸痛、轻度干咳。第二期第二期：中等体力劳动或正常工作时，感觉呼吸困难，：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。胸痛、干咳或带痰咳嗽。第三期第三期
22、：做一般工作甚至休息时，也感到呼吸困难、胸：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。痛、连续带痰咳嗽，甚至咯血和行动困难。尘肺病尘肺病第11矿尘防治2 2、影响尘肺病的发病因素、影响尘肺病的发病因素(1)(1)矿尘的成分矿尘的成分 能够引起肺部纤维病变的矿尘，多半含有游离能够引起肺部纤维病变的矿尘，多半含有游离SiOSiO2 2，其含量越高，其含量越高，发病工令越短，病变的发展程度越快。发病工令越短，病变的发展程度越快。对于煤尘，引起煤肺病的主要是它的有机质对于煤尘，引起煤肺病的主要是它的有机质(即挥发分即挥发分)含量。含量。(2)(2)矿尘粒度及分散度矿
23、尘粒度及分散度 5m5m以上的矿尘对尘肺病的发生影响不大；以上的矿尘对尘肺病的发生影响不大；5m5m以下的矿尘可以以下的矿尘可以进入下呼吸道并沉积在肺泡中，最危险的粒度是进入下呼吸道并沉积在肺泡中，最危险的粒度是2m2m左右的矿尘。左右的矿尘。(3)(3)矿尘浓度矿尘浓度 尘肺病的发生和进入肺部的矿尘量有直接的关系，也就是说，尘尘肺病的发生和进入肺部的矿尘量有直接的关系，也就是说，尘肺的发病工令和作业场所的矿尘浓度成正比。肺的发病工令和作业场所的矿尘浓度成正比。(4)(4)个体方面的因素个体方面的因素 尘肺病尘肺病第11矿尘防治 规程规程第七百三十九条第七百三十九条 作业场所空气中粉作业场所空
24、气中粉尘（总粉尘、呼吸性粉尘）浓度应符合表尘（总粉尘、呼吸性粉尘）浓度应符合表2626要要求。求。尘肺病尘肺病第11矿尘防治第三节第三节 煤尘爆炸及预防煤尘爆炸及预防 煤矿在生产过程中，采掘装运作业均可产生大量煤尘。煤矿在生产过程中，采掘装运作业均可产生大量煤尘。其中，采掘作业产生的煤尘量占其中，采掘作业产生的煤尘量占80%80%，装运产生的煤尘量占，装运产生的煤尘量占20%20%。具有煤尘爆炸危险的煤矿都有发生特别重大煤尘爆炸。具有煤尘爆炸危险的煤矿都有发生特别重大煤尘爆炸事故的可能。其灾害程度可造成矿毁人亡，国内外煤矿曾多事故的可能。其灾害程度可造成矿毁人亡，国内外煤矿曾多次发生煤尘爆炸事
25、故。次发生煤尘爆炸事故。煤尘爆炸煤尘爆炸第11矿尘防治 19071907年，年，美国孟诺加煤矿美国孟诺加煤矿发生煤尘爆炸，死亡发生煤尘爆炸，死亡362362人，占入井人数的人，占入井人数的97%97%。19101910年，年，英国黑里顿煤矿英国黑里顿煤矿发生煤尘爆炸，并引起瓦斯爆炸事故，死亡发生煤尘爆炸，并引起瓦斯爆炸事故，死亡346346人，其中人，其中287287人死于人死于COCO中毒中毒。1913191319331933年，法国和英国还多次发生煤尘、瓦斯煤尘爆炸事故，每年，法国和英国还多次发生煤尘、瓦斯煤尘爆炸事故，每次事故都造成一、二百人死亡。次事故都造成一、二百人死亡。煤尘爆炸煤尘
26、爆炸第11矿尘防治煤尘爆炸煤尘爆炸第11矿尘防治 2005 2005年年1111月月2727日，黑龙日，黑龙江七台河矿难事故江七台河矿难事故(煤尘爆炸煤尘爆炸)，确认在事故中遇难人数为确认在事故中遇难人数为171171人，其中包括人，其中包括169169名井下遇难名井下遇难矿工和井上矿工和井上2 2名地面遇难人员名地面遇难人员.煤尘爆炸煤尘爆炸第11矿尘防治一煤尘爆炸的机理与特征一煤尘爆炸的机理与特征煤尘爆炸煤尘爆炸1 1、煤尘爆炸的机理、煤尘爆炸的机理 煤尘的燃烧和爆炸实际上是煤尘的燃烧和爆炸实际上是煤尘及其释放的可燃性气体煤尘及其释放的可燃性气体的燃烧和爆炸的燃烧和爆炸，它的氧化反应主要是
27、在气相内进行的。因此，它的氧化反应主要是在气相内进行的。因此煤尘爆炸与瓦斯爆炸具有相似之处。但因在固体煤粒表面也煤尘爆炸与瓦斯爆炸具有相似之处。但因在固体煤粒表面也有氧化燃烧作用发生，所以煤尘爆炸又有其独特之处。有氧化燃烧作用发生，所以煤尘爆炸又有其独特之处。第11矿尘防治煤尘爆炸煤尘爆炸2 2、煤尘爆炸的特征、煤尘爆炸的特征 (1)(1)形成高温、高压、冲击波形成高温、高压、冲击波 (2)(2)煤尘爆炸具有连续性煤尘爆炸具有连续性 (3)(3)煤尘爆炸的感应期煤尘爆炸的感应期 (4)(4)挥发分减少或形成挥发分减少或形成“粘焦粘焦”(5)(5)产生大量的产生大量的COCO第11矿尘防治煤尘爆
28、炸煤尘爆炸二、煤尘爆炸的条件二、煤尘爆炸的条件 1 1、煤尘具有爆炸性、煤尘具有爆炸性 2 2、悬浮煤尘的浓度、悬浮煤尘的浓度:下限浓度下限浓度3030一一50 g/m50 g/m3 3，上限浓度，上限浓度10001000一一2000 g/m2000 g/m3 3。在井下各生产环节中，一般情况下，很难形成大于下限在井下各生产环节中，一般情况下，很难形成大于下限的悬浮煤尘浓度，但当巷道周围的沉积煤尘受到冲击波的震的悬浮煤尘浓度，但当巷道周围的沉积煤尘受到冲击波的震动，气流的吹扬或其他原因再次扬起后，就足以达到爆炸浓动，气流的吹扬或其他原因再次扬起后，就足以达到爆炸浓度。因此，度。因此，沉积煤尘是
29、最大约隐患。沉积煤尘是最大约隐患。3 3、引燃煤尘爆炸的高温热源、引燃煤尘爆炸的高温热源：610-1050610-1050 浮尘浓度浮尘浓度g/m323510能见情况能见情况正常风流可见，呼吸有呛人正常风流可见，呼吸有呛人感感呼吸困呼吸困难难矿灯照明矿灯照明1米外难辨手米外难辨手指指第11矿尘防治煤尘爆炸煤尘爆炸三、煤尘爆炸性鉴定三、煤尘爆炸性鉴定1 1）鉴定）鉴定 第一种方法是在第一种方法是在大型煤尘爆炸试验巷道大型煤尘爆炸试验巷道内，点火引爆进行鉴定。内，点火引爆进行鉴定。第二种方法是在实验室内，使用大管状煤尘爆炸性鉴定仪进行鉴定。第二种方法是在实验室内，使用大管状煤尘爆炸性鉴定仪进行鉴定
30、。2 2）用煤尘爆炸指数判断）用煤尘爆炸指数判断 用工业分析法计算可燃挥发分值大致判定煤尘的爆炸危险性用工业分析法计算可燃挥发分值大致判定煤尘的爆炸危险性煤尘爆炸指数煤尘爆炸指数煤尘爆炸性煤尘爆炸性1010一般不爆炸一般不爆炸10101515较弱较弱15152828较强较强2828以上以上强烈强烈煤尘爆炸指数与煤尘爆炸性如下煤尘爆炸指数与煤尘爆炸性如下第11矿尘防治煤尘爆炸煤尘爆炸四、影响煤尘爆炸的因素四、影响煤尘爆炸的因素1 1、煤的挥发分：、煤的挥发分：煤尘的可燃挥发分含量越高，爆炸性越强。煤尘的可燃挥发分含量越高，爆炸性越强。2 2、煤的灰分和水分、煤的灰分和水分：煤内的灰分是不燃性物质
31、，能吸收能煤内的灰分是不燃性物质，能吸收能量，阻挡热辐射，破坏链反应，降低煤尘的爆炸性。量，阻挡热辐射，破坏链反应，降低煤尘的爆炸性。3 3、煤尘粒度、煤尘粒度：粒度对爆炸性的影响极大。粒度对爆炸性的影响极大。1mm1mm以下的煤尘粒以下的煤尘粒子都可能参与爆炸，而且爆炸的危险性随粒度的减小而迅速子都可能参与爆炸，而且爆炸的危险性随粒度的减小而迅速增加。增加。4 4、空气中氧的含量：、空气中氧的含量：空气中氧的含量高时，点燃煤尘的温空气中氧的含量高时，点燃煤尘的温度可以降低；氧的含量低时，点燃煤尘云困难，当氧含量低度可以降低；氧的含量低时，点燃煤尘云困难，当氧含量低于于17%17%时，煤尘就不
32、再爆炸。含氧高，爆炸压力高；含氧低，时，煤尘就不再爆炸。含氧高，爆炸压力高；含氧低，爆炸压力爆炸压力第11矿尘防治煤尘爆炸煤尘爆炸四、影响煤尘爆炸的因素四、影响煤尘爆炸的因素5 5、空气中的瓦斯浓度，、空气中的瓦斯浓度，瓦斯参与使煤尘爆炸下限降低。瓦瓦斯参与使煤尘爆炸下限降低。瓦斯浓度低于斯浓度低于4%4%时，煤尘的爆炸下限可用下式计算：时，煤尘的爆炸下限可用下式计算：mm 式中：式中：mm空气中有瓦斯时的煤尘爆炸下限，空气中有瓦斯时的煤尘爆炸下限，g/mg/m3 3；煤尘的爆炸下限，煤尘的爆炸下限，g/mg/m3 3；系数。系数。6 6、引爆热源、引爆热源第11矿尘防治五、预防煤尘爆炸的技术
33、措施五、预防煤尘爆炸的技术措施 预防煤尘爆炸的技术措施主要预防煤尘爆炸的技术措施主要包括包括三个方面。三个方面。(一）减、降尘措施一）减、降尘措施 指在煤矿井下生产过程中，通过减少煤尘产生量或降低指在煤矿井下生产过程中，通过减少煤尘产生量或降低 空气中悬浮煤尘含量以达到从根本上杜绝煤尘爆炸可能性。空气中悬浮煤尘含量以达到从根本上杜绝煤尘爆炸可能性。方法很多，下面主要介绍方法很多，下面主要介绍煤层注水煤层注水。(二二)防止煤尘引燃的措施防止煤尘引燃的措施(三三)隔绝煤尘爆炸的措施隔绝煤尘爆炸的措施煤尘爆炸煤尘爆炸第11矿尘防治(一）减、降尘措施一）减、降尘措施 煤层注水煤层注水：在回采之前预先在
34、煤层中打若干钻孔，通过：在回采之前预先在煤层中打若干钻孔，通过钻孔注入压力水，使其渗入煤体内部，增加煤的水分，从钻孔注入压力水，使其渗入煤体内部，增加煤的水分，从而减少煤层开采过程煤尘的产尘量。而减少煤层开采过程煤尘的产尘量。1 1、煤层注水的、煤层注水的减尘作用减尘作用 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，使其在破碎时失去飞扬能力，从而有效地消除尘源；结，使其在破碎时失去飞扬能力，从而有效地消除尘源；水进入煤体内部，并使之均匀湿润。当煤体在开采中受到破碎时，绝水进入煤体内部，并使之均匀湿润。当煤体在开采中
35、受到破碎时，绝大多数破碎面均有水存在，从而消除了细粒煤尘的飞扬，预防了浮尘的大多数破碎面均有水存在，从而消除了细粒煤尘的飞扬，预防了浮尘的产生；产生；水进入煤体后使其塑性增强，脆性减弱，改变了煤的物理力学性质，水进入煤体后使其塑性增强，脆性减弱，改变了煤的物理力学性质，当煤体因开采而破碎时，脆性破碎变为塑性变形，因而减少了煤尘的产当煤体因开采而破碎时，脆性破碎变为塑性变形，因而减少了煤尘的产生量。生量。煤尘爆炸煤尘爆炸第11矿尘防治(一）减、降尘措施一）减、降尘措施2 2、煤层注水的方式、煤层注水的方式 煤尘爆炸煤尘爆炸 短孔注水短孔注水 深孔注水深孔注水 长孔注水长孔注水钻孔钻孔节理节理 伪
36、倾斜孔伪倾斜孔 八字形与倾斜联合钻孔八字形与倾斜联合钻孔 巷道钻孔注水巷道钻孔注水第11矿尘防治(一）减、降尘措施一）减、降尘措施3 3、注水系统：静压注水系统和动压注水系统。、注水系统：静压注水系统和动压注水系统。4 4、注水设备：钻机、水泵、封孔器、分流器及水表等。、注水设备：钻机、水泵、封孔器、分流器及水表等。5 5、注水参数：、注水参数：注水压力注水压力 适宜的注水压力是：通过调节注水流量使其不超过地层压适宜的注水压力是：通过调节注水流量使其不超过地层压力而高于煤层的瓦斯压力。力而高于煤层的瓦斯压力。注水速度注水速度(注水流量注水流量)一般来说，小流量注水对煤层湿润效果最好。一般来说，
37、小流量注水对煤层湿润效果最好。注水量注水量 注水量是影响煤体湿润程度和降尘效果的主要因素。注水量是影响煤体湿润程度和降尘效果的主要因素。注水时间注水时间 煤尘爆炸煤尘爆炸第11矿尘防治(二）防止煤尘引燃的措施二）防止煤尘引燃的措施遵守遵守规程规程的有关规定的有关规定 严禁携带烟草和点火工具下井；井下禁止使用电炉，严禁携带烟草和点火工具下井；井下禁止使用电炉，禁止打开矿灯；井口房、抽放瓦斯泵房以及通风机房周围禁止打开矿灯；井口房、抽放瓦斯泵房以及通风机房周围20 m20 m内禁止使用明火；井下需要进行电焊、气焊和喷灯焊内禁止使用明火；井下需要进行电焊、气焊和喷灯焊接时，应严格遵守有关规定接时，应
38、严格遵守有关规定采用防爆设备采用防爆设备在有瓦斯或煤尘爆炸危险的煤层中，采掘工作面只准使用在有瓦斯或煤尘爆炸危险的煤层中，采掘工作面只准使用煤矿安全炸药和瞬发雷管。煤矿安全炸药和瞬发雷管。防止机械摩擦火花防止机械摩擦火花采用抗静电难燃的聚合材料制品采用抗静电难燃的聚合材料制品 煤尘爆炸煤尘爆炸第11矿尘防治(三）隔绝煤尘爆炸的措施三）隔绝煤尘爆炸的措施1 1、清除落尘清除落尘2 2、撒布岩粉撒布岩粉3 3、设置岩粉棚、设置岩粉棚 由安装在巷道中靠近顶板处的若干块岩粉台板组成，台由安装在巷道中靠近顶板处的若干块岩粉台板组成，台板的间距稍大于板宽，每块台板上放置一定数量的惰性岩板的间距稍大于板宽，
39、每块台板上放置一定数量的惰性岩粉。粉。4 4、设置水棚设置水棚 水棚包括水槽棚和水袋棚两种。水棚包括水槽棚和水袋棚两种。5 5、设置自动隔爆棚、设置自动隔爆棚 煤尘爆炸煤尘爆炸第11矿尘防治煤尘爆炸事故案例分析 韩桥煤矿“29”事故煤尘爆炸煤尘爆炸第11矿尘防治矿井及采区概况。韩桥矿位于徐州市东北32km贾汪煤田内，1950年投产，原设计年产能力为75万t.1961年进入薄煤层，核定年产能力为45万t，1981年矿井瓦斯等级鉴定为低瓦斯矿井(相对瓦斯涌出且为3.26m3/t)有煤尘爆炸危险性煤尘爆炸指数为41.66%。矿井通风方式为中央边界需风量6356m3/min。一 个采煤工作面，三个掘进
40、工作面。事故经过 -200m水平南二采区2123工作面，发生一起煤尘爆炸事故，死亡15人，伤20人。事故波及正在施工的三个掘进头。波及巷道总长4127m，有15处17道通风设施遭到破坏。煤尘爆炸煤尘爆炸第11矿尘防治事故原因及引爆原因分析事故原因及引爆原因分析 该矿井为低瓦斯矿，该矿井为低瓦斯矿，21232123工作面从开采以来近半年时间工作面从开采以来近半年时间内检查瓦斯，最高浓度为内检查瓦斯，最高浓度为0.240.24。从未发现越限或局部。从未发现越限或局部积聚，瓦斯涌出量很低因而积聚，瓦斯涌出量很低因而,确定不是瓦斯爆炸。确定不是瓦斯爆炸。在爆炸波及范围内支架、突出岩帮和在爆炸波及范围内
41、支架、突出岩帮和些矿车上发现煤尘些矿车上发现煤尘爆炸的主要特征，有爆炸的主要特征，有焦渣和粘结物焦渣和粘结物，故确定是煤尘爆炸，故确定是煤尘爆炸.引爆火源分析。引爆火源分析。2222台防爆电气设备均无失爆现象。电缆头台防爆电气设备均无失爆现象。电缆头均未发现短路电弧来分析，排除电气引火的可能性。事故均未发现短路电弧来分析，排除电气引火的可能性。事故发生时三个掘进头均未放炮发生时三个掘进头均未放炮,也没有产生火源条件。也没有产生火源条件。煤尘爆炸煤尘爆炸第11矿尘防治 工作面距上口工作面距上口53.4m53.4m处，顶板掉矸石三块。中间一块约长处，顶板掉矸石三块。中间一块约长1.6m1.6m，宽
42、，宽0.6m0.6m，厚，厚0.3m0.3m，影响溜子运输在矸石处有放炮母，影响溜子运输在矸石处有放炮母线，终端联有线，终端联有4 4发已爆的雷管残留物，溜槽内还有发已爆的雷管残留物，溜槽内还有8 8块崩碎矸块崩碎矸石石(根据事后调查，这是根据事后调查，这是块大石头块大石头)。班长、放炮员及。班长、放炮员及5 5名名采煤工灼伤在母线另一端放炮器附近。采煤工灼伤在母线另一端放炮器附近。据该工区座谈，曾多次放明炮处理矸石。据该工区座谈，曾多次放明炮处理矸石。从以上情况分析，发生事故的直接原因，是工作面内没从以上情况分析，发生事故的直接原因，是工作面内没有防尘措施，在崩矸石、放明炮时，吹起了沉积煤尘
43、，被炸有防尘措施，在崩矸石、放明炮时，吹起了沉积煤尘，被炸药传爆的火焰引燃而爆炸。药传爆的火焰引燃而爆炸。煤尘爆炸煤尘爆炸第11矿尘防治 工作面没有防尘措施工作面没有防尘措施 对执行规章制度中的一些实际问题未能解决，违章作业现对执行规章制度中的一些实际问题未能解决，违章作业现在一直未能杜绝。在一直未能杜绝。工作面工作面巷道布置不太合理巷道布置不太合理，给通风安全带来不利因素。，给通风安全带来不利因素。在防尘管理上，未执行定期测尘制度，井下粉尘浓度不详。在防尘管理上，未执行定期测尘制度，井下粉尘浓度不详。采区内未采取岩粉棚、水槽等限制煤尘爆炸扩大的隔爆措采区内未采取岩粉棚、水槽等限制煤尘爆炸扩大
44、的隔爆措施，致使事故波及到几乎整个采区。施，致使事故波及到几乎整个采区。事故的主要教训：事故的主要教训：煤尘爆炸煤尘爆炸第11矿尘防治第四节第四节 矿山综合防尘矿山综合防尘 一、通风除尘一、通风除尘 通风除尘通风除尘：指通过风流的流动将井下作业点的悬浮矿尘带出，降：指通过风流的流动将井下作业点的悬浮矿尘带出，降低作业场所的矿尘浓度。低作业场所的矿尘浓度。效果主要影响因素效果主要影响因素：风速及矿尘密度、粒度、形状、湿润程度等。：风速及矿尘密度、粒度、形状、湿润程度等。最低排尘风速最低排尘风速：能使呼吸性粉尘保持悬浮并随风流运动而排出的：能使呼吸性粉尘保持悬浮并随风流运动而排出的最低风速称为最低
45、排尘风速。最低风速称为最低排尘风速。最优排尘风速最优排尘风速：能最大限度排除浮尘而又不致使落尘二次飞扬的：能最大限度排除浮尘而又不致使落尘二次飞扬的风速称为最优排尘风速。风速称为最优排尘风速。一般来说，掘进工作面的最优风速为一般来说，掘进工作面的最优风速为0.40.40.7m/0.7m/，机械化采煤工作面为机械化采煤工作面为1.51.52.5m/2.5m/。综合防尘综合防尘第11矿尘防治 一、通风除尘一、通风除尘压入式通风排尘压入式通风排尘 优点：新风流进入工作面，含尘空气沿巷道排出，它能有效地优点：新风流进入工作面，含尘空气沿巷道排出，它能有效地冲淡瓦斯防止聚集，装备和管理都较简单。冲淡瓦斯
46、防止聚集，装备和管理都较简单。缺点：含尘风流沿巷道排出，作业班工人处于粉尘和炮烟环缺点：含尘风流沿巷道排出，作业班工人处于粉尘和炮烟环境下工作。境下工作。随着掘进机械化水平的提高，工作面的瓦斯涌出量和产尘量急剧随着掘进机械化水平的提高，工作面的瓦斯涌出量和产尘量急剧上升，单一的压入式通风方式将会使大量的粉尘吹出工作面，造上升，单一的压入式通风方式将会使大量的粉尘吹出工作面，造成有人工作的巷道及回风系统被严重污染，直接影响着工人的身成有人工作的巷道及回风系统被严重污染，直接影响着工人的身体健康。由工作面吹出来的粉尘逐渐沉积下来也是矿井安全的一体健康。由工作面吹出来的粉尘逐渐沉积下来也是矿井安全的
47、一大隐患。故单一的压入式通风方式已不能适应综掘工作面的除尘大隐患。故单一的压入式通风方式已不能适应综掘工作面的除尘要求。要求。综合防尘综合防尘第11矿尘防治 一、通风除尘一、通风除尘 抽出式通风排尘抽出式通风排尘 优点：保证掘进巷道处于不受粉尘污染的新鲜风流中，工作面除优点：保证掘进巷道处于不受粉尘污染的新鲜风流中，工作面除尘效果好，作业环境得到改善，提高了工作效率。尘效果好，作业环境得到改善，提高了工作效率。但存在以下弊端：一是风机安装在回风流中，不能用于瓦斯浓度但存在以下弊端：一是风机安装在回风流中，不能用于瓦斯浓度较大的巷道。二是带有粉尘的风流进入伸缩风筒后，部分粉尘沉较大的巷道。二是带
48、有粉尘的风流进入伸缩风筒后，部分粉尘沉积在风筒内壁，清扫比较困难。三是湿式除尘风机的滤网需定期积在风筒内壁，清扫比较困难。三是湿式除尘风机的滤网需定期冲洗、清扫，这就需要停止风机运转，不利于工作面瓦斯管理。冲洗、清扫，这就需要停止风机运转，不利于工作面瓦斯管理。四是带有刚性圈的伸缩风筒造价比较高。四是带有刚性圈的伸缩风筒造价比较高。综合防尘综合防尘第11矿尘防治 一、通风除尘一、通风除尘 混合式通风：排尘混合式通风：排尘长压短抽（前抽后压）长压短抽（前抽后压）这种通风方式，综掘工作面（为主要产尘点）的粉尘这种通风方式，综掘工作面（为主要产尘点）的粉尘经过湿式除尘风机后进行净化，同样保证了除尘效
49、果，提经过湿式除尘风机后进行净化，同样保证了除尘效果，提高了工作效率。但也存在不少缺点：一是湿式除尘风机及高了工作效率。但也存在不少缺点：一是湿式除尘风机及配套风筒需随工作面的推进不断移动。二是压入式局扇与配套风筒需随工作面的推进不断移动。二是压入式局扇与湿式除尘风机的工作湿式除尘风机的工作风量必须匹配风量必须匹配才能保证除尘效果。才能保证除尘效果。综合防尘综合防尘10m10m第11矿尘防治 一、通风除尘一、通风除尘 综合防尘综合防尘第11矿尘防治 一、通风除尘一、通风除尘 混合式通风：长抽短压（前压后抽）混合式通风：长抽短压（前压后抽）当以排除瓦斯为主的煤巷、半煤岩巷掘进时应采用压入式通当以
50、排除瓦斯为主的煤巷、半煤岩巷掘进时应采用压入式通风；而当以排除粉尘为主的井筒掘进时，宜采用抽出式通风。突风；而当以排除粉尘为主的井筒掘进时，宜采用抽出式通风。突出矿井严禁采用抽出式和混合式通风。出矿井严禁采用抽出式和混合式通风。综合防尘综合防尘10m10m第11矿尘防治二、湿式作业二、湿式作业 利用水或其它液体，使之与尘粒相接触而捕集粉尘的方法，它是利用水或其它液体，使之与尘粒相接触而捕集粉尘的方法，它是矿井综合防尘的主要技术措施之一。矿井综合防尘的主要技术措施之一。机理机理：1 1、水能温润矿尘，增加尘粒的重力；、水能温润矿尘，增加尘粒的重力；2 2、将细散尘粒聚结为较大颗粒，加速浮尘沉降；
