粉尘危害及防控

湿式打眼
凿岩机湿式凿岩 风煤钻湿式钻眼
短壁快速注水 爆破远程喷 爆破前后冲
雾
洗岩帮
水炮泥。
爆破时防尘
水泡泥
水炮泥是用盛水的塑料袋代 替或部分代替炮泥充填于炮 眼内，爆破时水袋破裂，在 高温高压爆炸波的作用下， 大部分水被气化，然后重新 凝结成极细的雾滴并与同时 产生的粉尘相接触，形成雾 滴的凝结核或被雾滴所湿润 而起到降尘作用。水炮泥爆 破除具有降尘效果外，对降 低爆焰、温度，防止引燃事 故以及降低炮烟量和有毒有 害气体含量效果也十分显著。
浅钻孔注水的优点是装备简单、机动灵活，缺 点是钻孔数量多、湿润范围不大、易跑水、影 响回采等，适用于地质构造复杂、煤层倾角不 稳定、煤层薄的采煤工作面。
采煤工作面防尘技术
中深钻孔注水
钻孔也是布置在采煤工作面上，垂直煤壁打孔。钻孔 长度略大于两个工作日进度。钻孔直径由封孔器直径 的大小而定，一般为42～55mm；钻孔间距一般为7～ 12m；基本上采用封孔器封孔，封孔深度一般为1～ 1.5m。一般采用动压注水，注水压力对于较软煤层为 1～1.8MPa，对于硬煤层为2.5～5MPa。注水时间通常 以煤壁“出汗”为结束标志。
这种注水方式对注水压力要求较高，注水工艺相对复 杂。但与浅钻孔注水相比，具有钻孔数量较少，湿润 范围较大且均匀，降尘效果较好的特点，适用于煤层 赋存稳定，并且循环作业中有准备班的采煤工作面。
煤矿粉尘的控制
粉尘控制八字方针
“水”是湿式作业， “风”是改善通
风“水，革”“是密技”术是革风密新闭与、技捕术尘革、命密抽，尘“，护” 革
采煤工作面防尘技术
封孔。封孔是指在一定深度把注水管封在钻孔 内。封孔质量是钻孔注水效果好坏的关键因素 之一。要使压力水在孔口及其周围煤壁没有漏 出，封孔段必须严密、坚实。封孔深度应超过 巷帮煤体的破碎带，一般为6～20m。
注水。煤层注水系统有静压注水系统和动压注 水系统两种。静压注水系统由静压水管供水， 多孔连续注水。动压注水系统由水泵加压供水， 由流量控制阀调节流量，可多孔注水。
尘肺：肺是工人在生产过 程中由于长期吸入高浓度 的粉尘而导致的以肺组织 纤维化为主的一种疾病。 该病是不可逆转的，目前 尚无有效的治愈方法。
慢性阻塞性肺病：长期吸 人煤矿粉尘不但引起尘肺， 还会引起慢性阻塞性肺病， 包括慢性支气管炎、支气 管哮喘及肺气肿。
煤矿粉尘的危害
上呼吸道炎症：粉尘首先侵入上呼 吸道黏膜，早期引起其机能亢进， 黏膜下血管扩张、充血，黏膜腺分 泌增加，最终造成萎缩性病变，例 如萎缩性鼻炎等。
煤矿粉尘危害性的影响因素
游离二氧化硅在矽肺的发生发展过程中 的粉作尘相浓用同度已品经位十煤分矿粉明尘确来，讲矽，肺尘肺发发病煤病的率率品随与位游灰 离二分含氧有量化关也硅，高浓即）度灰的分致的高病升的性高煤较而矿强增粉。尘加（游离SiO2
研究发现尘肺病发病高的煤矿，粉尘中 总 境 能 积游粉污代在离尘染表肺二氧浓水在内铜实抗化度 平 空 粉硅、 验 镍只 ， 气 尘含铁 表 毒能 而 中 的量、 明 性反 呼 能 量铅 镍 的映 吸 被 。和 有 作粉 性 吸镍 较 用尘 粉 入等强。的尘和金的环才沉属细元胞煤 害素毒性矿因的粉含性素尘影量，危响也锌高却高肺煤病。有品层率发位 的 。病煤 粉率层 尘大的 导大煤粉 致高灰尘 的于分引 尘低起 肺品尘 发位
采煤工作面防尘技术
影响水在煤体内渗透的因素主要有四个 ① 煤的裂隙和孔隙 ② 煤的变质程度 ③ 支承压力 ④ 液体性质
采煤工作面防尘技术
煤层注水方式
① 长钻孔注水
• 钻孔1 2
3
12
3
4
4
单向钻孔布置图
双向钻孔布置图
一般单向钻孔长度应比工作面长度少20～40m，双向钻孔长度 应比工作面长度的一半少5～10m。钻孔直径一般为40～60mm
采煤工作面防尘技术
• 注水压力按照作用于钻孔孔口水压的大小可分 为三类：低压注水，注水压力小于2.5～3MPa； 中压注水，注水压力为3～10MPa；高压注水， 注水压力大于10～15MPa。
特点及适用条件：长钻孔注水具有注水时间长， 湿润煤体范围大，采、注互不干扰等优点，为各 国所广泛采用。但也存在对地质条件适用性差， 钻孔定向及打钻孔困难等问题。
（1）确定合理的通风排尘风速
• 通风排尘风速包括最低排尘风速、极限排尘风速和最佳 排尘风速。
• 《煤矿安全规程》规定，运输巷、采区进回风巷、采煤 工作面、掘进中的煤巷和半煤岩巷，允许最低风速为 0.25m/s；掘进中的岩巷、其他通风人行道，允许最低风 速为0.15m/s。
（2）选择合适的通风排尘方式
肺癌：尘肺病人的肺癌发病危险性 远高于非尘肺患者。但在同期的报 告中，国际癌症研究会的研究小组 认为尚没有充分资料证实煤尘的致 癌作用。
局部 作用
粉尘沉着于皮肤可能堵塞皮脂腺，容易继发感染 而引起暴露性皮炎、毛囊炎等；进入眼内的粉尘， 可引起结膜炎等；粉尘刺激鼻黏膜导致肥大性鼻炎 和萎缩性鼻炎等。
(4)锚喷防 尘
打锚杆
（干打眼 湿打眼）
喷混凝土 （干喷 湿喷）
(5)净化水幕
炮掘工作面防尘
(6)定期冲洗岩尘
综掘工作面防尘
确
短 壁 快 速 注 水
定 掘 进
机 截 割 参
数
掘 进 机 内 外 喷 雾
掘进工作面防尘
通风排尘
通风排尘是通过合理通风来稀释和排出作业场所空气 中粉尘的一种除尘方法。
主要产尘因素
采煤方法
采煤方法不同，产生的粉尘数量也不同。例如，急倾 斜煤层采用倒台阶采煤法产生的煤尘量要大。
采掘机械化程度
矿井采掘机械化程度越高，产尘量越大。
通风状况
二、粉尘的危害
粉尘的危 害
加速机器磨损 缩短精 密仪器的寿命
降低能见度，增加 事故的发生
爆炸
煤矿粉尘的危害
呼吸系统疾病
是个人防护， “宣”是宣传教育，发 动工人搞好防尘工作，“管”是加强
管设护理备，，建“立查各”种宣是制检度查，评及比时，检管定修期防测尘尘 查
和工人健康检查。
粉尘控制措施
粉尘的控制措施
技术措施
法制措施
卫生保健措施
小结
本节讲了粉尘的产生 分类 监测 防控，控制住了 粉尘也就控制住了尘肺病
作业 1 井工作面如何防尘 2 采煤工作面如何防尘
碳含量
金属元素
粉尘的监测
1 总浓度
2
游离的二氧 化硅
3
粉尘的分 散度
粉尘的卫生标准
时间加权平均容 许浓度
短时间接触容许浓度
最高容许接触浓度
粉尘的监测周期
总粉尘
作业场所的粉尘浓度半月测一次,分散度半年测 一次
粉尘中 SIO2
游离的 SIO2 半年测一次,变更工作场所时测一 次,每次测定的有效样品不低于3个
采煤工作面防尘技术
采煤防尘的主要技术措施有以下几种
煤层注水降尘技术 煤层注水是为了减少采煤工作面开采时产尘量的一项
重要预防措施。《煤矿安全规程》中规定，除了注水 后影响采煤安全的煤层或造成劳动条件恶化的薄煤层、 不需注水的煤层和孔隙率小于4％、不易注水的煤层 外，采煤工作面应采取煤层注水防尘措施。
爆破时防尘
水泡泥的布置方式有2种：
（1） 先装炸药，再装填水泡泥，最后装填普通炮泥。 （2）水炮泥 炸药 水炮泥 普通炮泥
(3)装岩时防尘
人工洒水
人工装载岩石(煤)前,对爆破下来的(岩石)煤进行充分洒 水,装完后再对未湿润的岩石(煤)洒水,直到装煤(岩石) 结束。
喷雾洒水
呼吸性粉 尘
工班个体呼吸性粉尘监测，采掘面3个月测一次， 其他的半年测一次，每个采样工种2个班连续采样， 一个班内至少采集两个有效样品。先后采集的有效 样品不少于4个
掘进防尘
两方面
炮掘防尘
综掘防尘
炮掘工作面防尘
(1)打眼时防尘措施：
打眼是炮掘工作面持续时间长、产尘量大的生产工序， 干式打眼时，工作面的粉尘浓度可以达到几百甚至上 千毫克每立方米，打眼防尘是炮掘工作面防尘的重要 环节。湿式打眼是在打眼过程中，将压力水通过凿岩 机 风钻送入钻孔底，湿润冲洗炮眼中的煤尘，在炮眼 中变成尘浆
采煤工作面防尘技术
② 浅钻孔注水 钻孔布置在采煤工作面上，垂直煤壁或与节理面斜交 打钻孔。煤层厚度1.8m以下时，可采取单排钻孔布置 方式；煤层厚度大于1.8m时，可采取双排钻孔交错布 置。如果煤层中含有夹石层，应根据其层数及间距等 具体情况，选择开孔位置及打孔角度，使钻孔能进入 各个分层。
抽出式
压入式
混Fra Baidu bibliotek式
采煤工作面防尘技术
采煤工作面是煤矿井下产尘持续时间 长、产尘量大的主要生产场所，因此采煤 防尘是煤矿井下防尘的重中之重。采煤工 作面分为炮采工作面和机采工作面。炮采 工作面的主要产尘工序是打眼、放炮、攉 煤、回柱放顶及运煤等。机采工作面包括 高档普采、综采和综采放顶煤工作面，主 要产尘工序为采煤机割煤、回柱放顶或移 架、放顶煤等。
a-利用纵向风墙导风；b-利用风筒导风
掘进工作面防尘
② 扩散通风排尘 扩散通风排尘不需要任何辅助设施，主要是依靠新鲜风流的紊流
扩散作用来清洗工作面。这种方式只适用于10～15m以内的短距离 独头工作面。 ③ 局部通风机通风排尘 这是矿井最常用的一种局部通风排尘方式。按照局部通风机的工 作方式，可分为压入式通风、抽出式通风和混合式通风。
煤矿粉尘危害及防控
主要内容
1 粉尘的产生 2 粉尘的危害 3 粉 尘的监测 4 粉尘的防控
一、粉尘的产生
（一）定义：在煤炭生产过程中产生的各种微细矿 物颗粒
井下飞扬的煤尘
（二）、粉尘的分类
按成分分：煤尘 岩尘 矿尘 按粒径分：粗尘 细尘 微尘 超微尘 按成因分：原生粉尘 次生粉尘 按存在状态分：浮尘 沉积粉尘 按浓度分： 总粉尘 呼吸性粉尘 按爆炸性分：爆炸性粉尘 非爆炸性粉尘
掘进工作面防尘
局部通风排尘：一般不依靠矿井主扇风机进行的有效通风， 称为局部通风。根据通风方式不同，局部通风排尘方法可 分为矿井总风压通风、扩散通风和局部通风机通风等三种 方法。
① 利用矿井总风压通风排尘 矿井总风压通风排尘方式是利用矿井总风压的部分压力作为局部
通风的动力，借助各种导风设施，将新鲜风流导入掘进工作面， 排出其中的污浊空气。
按粉尘的成分分： 煤尘：直径小于1mm的煤炭颗粒，具有爆炸性。 岩尘：直径小于5μm的岩石颗粒，含有游离的SIO2 水泥尘：含有钙、
（四）主要产尘因素
地质结构及煤层赋存条件
遇有断层、褶曲的地区，沉积岩侵入等因素使地质遭 到破坏，这些地区开采时产生的粉尘量也大。
煤层的物理性质
如脆性大、结构疏松、干燥的煤层，开采时产生的粉 尘量大。