矿井粉尘防治讲解

• 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Hale Waihona Puke Baidu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。
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5μm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。
矿井粉尘防治
云南煤矿安全技术中心
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）
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。
(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60 ％～90％。注水钻孔一般平行于工作面，孔深为 工作面长度的1/2～1/3，孔间距10～20m，使用 液压钻孔机打孔，水泥砂浆封孔。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70％～80％的煤尘，从而减少煤尘的产生。
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。
• 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。
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---工业灰分 • WF---工业水分
• 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34~40g/m3, 上 限1000~2000g/m3, 爆炸威力最强 300~400g/m3。 • 3、有足够强能量的点火源。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700～800度， 温度越高越容易引起爆炸。 • 4、氧浓度不低于18％。 •
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• 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=1/70~~1/80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。 • 吸入煤尘而引起的尘肺病称为煤肺病。
第二部分 煤尘爆炸及其预防
• 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10~15%之间属于弱爆炸性 • 挥发分在15%以上有爆炸性煤层。
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。
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。
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2300～2500℃。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。
•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2％～3%，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。