礦井粉塵防治基礎(chǔ)知識(shí)

礦井粉塵防治基礎(chǔ)知識(shí)第三章礦井粉塵防治第一節(jié)礦井粉塵防治基礎(chǔ)知識(shí)293、什么是礦物粉塵？礦塵指的是，在礦井生產(chǎn)和建設(shè)過(guò)程中所產(chǎn)生的，它是可以在空氣中懸浮一定時(shí)間的各種礦物細(xì)顆粒的總稱。294、礦物粉塵是如何產(chǎn)生的？地下礦塵的來(lái)源主要有以下幾種：（1）采掘工作面破碎、裝載煤（巖）過(guò)程，如電鉆，風(fēng)錘打眼，爆破，采掘機(jī)械切割煤（巖），手動(dòng)加載和機(jī)械加載等。（2）采空區(qū)處理過(guò)程，如人工回柱放頂、放頂煤開(kāi)采的液壓支架移動(dòng)和放頂煤操作程序等。（3）煤（巖）的運(yùn)輸和轉(zhuǎn)載過(guò)程，如煤（巖）的自溜運(yùn)輸、輸送機(jī)運(yùn)輸、轉(zhuǎn)載、卸、煤倉(cāng)卸煤、罐籠翻煤等。（4）噴漿過(guò)程，噴射混凝土過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量水泥和礦物粉塵。295、礦山自然條件對(duì)礦塵的產(chǎn)生有何影響？自然條件對(duì)礦塵的影響主要包括以下幾個(gè)方面：（1）地質(zhì)構(gòu)造情況。地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，斷層褶皺發(fā)育，受地質(zhì)運(yùn)動(dòng)嚴(yán)重破壞的地區(qū)，開(kāi)采時(shí)礦塵產(chǎn)生量較大，反之則產(chǎn)塵量較小。（2）煤層的賦存條件。在同樣的技術(shù)條件下，開(kāi)采薄煤層比開(kāi)采厚煤層礦塵產(chǎn)生量要大，因?yàn)樵谕瑯拥漠a(chǎn)塵環(huán)境中，薄煤層比厚煤層空間小，使礦塵濃度增加；開(kāi)采緩傾斜煤層比開(kāi)采急傾斜煤層產(chǎn)生的粉塵更少。（3）煤（巖）的物理學(xué)性質(zhì)。在一般情況下，煤（巖）體節(jié)理發(fā)育、結(jié)構(gòu)疏松、水份較低，煤（巖）質(zhì)堅(jiān)硬且脆性大時(shí)，采礦過(guò)程中產(chǎn)生的礦塵量很大，反之則產(chǎn)生量較小。296、礦山生產(chǎn)條件對(duì)礦塵的產(chǎn)生有何影響？生產(chǎn)條件對(duì)礦塵的影響主要包括以下幾個(gè)方面：（1）采掘機(jī)械化程度。隨著采礦機(jī)械化水平的提高，礦塵的產(chǎn)生量也隨之增大。如沒(méi)有采取防塵措施時(shí)，炮采產(chǎn)塵量300-500mg/m3，機(jī)采產(chǎn)塵量1000-3000mg/m3，綜采產(chǎn)塵量4000-8000mg/m3，炮掘產(chǎn)塵量1300-1600mg/m3，機(jī)掘產(chǎn)塵量2000-3000mg/m3。（2）生產(chǎn)的集中化程度。生產(chǎn)集中化程度的提高，使采掘工作面推進(jìn)速度加快，同時(shí)風(fēng)量越來(lái)越大，揚(yáng)起礦塵，小空間內(nèi)會(huì)產(chǎn)生更多礦物粉塵。（3）采煤方法。如采用不同的采煤方法時(shí)產(chǎn)塵量也不相同，例如，急傾斜煤層中的倒置臺(tái)階采礦法產(chǎn)生的煤塵量大于水平分層采礦法；緩傾斜煤層采用放頂煤開(kāi)采比采用傾斜分層開(kāi)采煤塵產(chǎn)量要大得多；全部垮落法管理頂板比充填法管理頂板產(chǎn)塵量也大。（4）采掘機(jī)械。采礦機(jī)械切削形狀分類、牽引速度、截割速度、截割深度等也影響煤（巖）的產(chǎn)塵量和顆粒大小。297、工作面通風(fēng)條件對(duì)煤塵的產(chǎn)生有什么影響？通風(fēng)對(duì)工作面煤塵的影響主要包括以下幾個(gè)方面：（1）通風(fēng)方式。例如，向下通風(fēng)的產(chǎn)塵量小于向上通風(fēng)的產(chǎn)塵量;串聯(lián)通風(fēng)方式比分區(qū)通風(fēng)方式產(chǎn)塵量要大。（2）風(fēng)速。風(fēng)速與礦塵有著密切的關(guān)系，通過(guò)合適的風(fēng)速，風(fēng)流中礦塵濃度最小，并將礦塵排出礦井。風(fēng)速過(guò)小，影響對(duì)礦塵的沖淡和排除；風(fēng)速過(guò)大，會(huì)將已經(jīng)沉降的礦塵吹揚(yáng)起來(lái)，增加空氣中的礦塵。據(jù)研究資料，采煤工作面最佳排塵風(fēng)速1.2-1.6m/s，掘進(jìn)工作面最佳排塵風(fēng)速0.25-0.5m/s。298、礦物粉塵的危害是什么？礦塵嚴(yán)重危害人類健康和礦山安全，主要表現(xiàn)在以下幾方面：（1）對(duì)人體健康的危害。長(zhǎng)期吸入大量礦物粉塵，輕者引起呼吸道炎癥，重都導(dǎo)致塵肺病。同時(shí)，皮膚沾染礦塵，阻塞毛孔，能引起皮膚病或發(fā)炎，礦塵還會(huì)刺激眼膜。（2）煤塵爆炸。煤塵在一定條件下可以爆炸，煤塵爆炸是煤礦五大災(zāi)害之一。對(duì)于瓦斯礦井，發(fā)生瓦斯爆炸時(shí)，煤塵也可能同時(shí)參與爆炸，使爆炸破壞程度加劇。（3）污染作業(yè)環(huán)境。礦塵增大，這將降低工作場(chǎng)所和道路的能見(jiàn)度，不僅影響勞動(dòng)效率，還容易導(dǎo)致誤碼操作、誤判斷，往往造成作業(yè)人員傷亡。（4）對(duì)機(jī)械設(shè)備的危害。礦塵能加速機(jī)械磨損，縮短使用壽命，增加設(shè)備維修人員工作量。299、如何對(duì)礦物粉塵進(jìn)行分類？礦塵的分類方法很多，目前，我國(guó)煤礦對(duì)礦塵的分類方法主要有以下幾種：（1）按礦物粉塵成分分類煤塵：直徑小于1mm煤炭顆粒。巖塵：直徑小于5um巖石顆粒。（2）不含礦物粉塵sio2的含量分類。矽塵：不含礦物粉塵sio2含量在10%以上。非矽塵：不含礦物粉塵sio2含量在10%及其以下。（3）根據(jù)礦塵的存在狀態(tài)進(jìn)行分類浮塵：礦井空氣中懸浮的礦物粉塵。積塵：沉積在井巷四周、支架、設(shè)備和材料上的礦物粉塵。（4）根據(jù)衛(wèi)生角度分類總粉塵：懸浮于礦井空氣中各種粒徑的礦塵總和，也稱為全塵。它是指在正常呼吸期間可以通過(guò)鼻子和嘴巴吸入的礦物粉塵。非呼吸性粉塵：雖然進(jìn)入體內(nèi)，但由于鼻、咽、氣管支氣管、細(xì)支氣管的攔截、由于滯留效應(yīng)，仍無(wú)法進(jìn)入肺泡區(qū)域的灰塵。呼吸性粉塵：能夠呼吸到人體肺泡區(qū)的粉塵。它是致塵肺病的粉塵。呼吸性粉塵的空氣動(dòng)力學(xué)直徑在7.07mm以下，并且空氣動(dòng)力學(xué)直徑5mm的效率為50%。（5）根據(jù)礦物粉塵的爆炸性質(zhì)進(jìn)行分類有爆炸性礦塵：本身具有爆炸性，在某些條件下會(huì)爆炸的礦物粉塵。無(wú)爆炸性礦塵：本身沒(méi)有爆炸性，在任何條件下都不會(huì)爆炸的礦物粉塵。300、什么是礦物粉塵的粒度？顆粒大小與人體健康之間的關(guān)系是什么？礦塵的粒度指的是礦塵顆粒的大小，又稱粒徑。因礦塵的形狀不規(guī)則，通常，粒徑由塵埃顆粒的平均直徑或其投影長(zhǎng)度表示，其單位為mm（微米）。一般來(lái)說(shuō)，礦塵的粒度越小，對(duì)人體健康危害越大，粒度小于5mm可吸入性粉塵可吸入細(xì)支氣管和肺泡區(qū)域，導(dǎo)致塵肺。301、什么是礦物粉塵的分散度？擴(kuò)散與礦山安全和人類健康之間的關(guān)系是什么？礦塵的分散度指的是，物質(zhì)被破碎的程度，用來(lái)表示礦塵粒子大小的組成。一般來(lái)說(shuō)，礦塵擴(kuò)散是指一定粒徑的礦塵量與礦塵總量的百分比。根據(jù)礦塵總數(shù)量中不同粒級(jí)的礦塵所占百分比，礦塵的分散可分為高分散和低分散。高分散度的礦塵中微細(xì)塵粒多，所占比例大，而低分散度的礦塵中粗大塵粒多、所占比例大。礦塵的分散度越高，對(duì)礦井安全和人體健康危害性越大，而且越難捕獲。所以，在制定防塵措施時(shí)，必須考慮礦塵的分散度，以達(dá)到效果最佳。302、什么是礦物粉塵的濃度？礦塵濃度怎樣表示？礦塵濃度是指單位體積礦井空氣中的顆粒數(shù)或浮塵質(zhì)量。其表示方法有以下兩種：（1）重量法重量法指的是，單位體積礦井空氣中的浮塵質(zhì)量，單位為g/m3或mg/m3。重量法表示的是礦塵的質(zhì)量濃度。（2）計(jì)數(shù)方法計(jì)數(shù)方法指的是，單位體積礦井空氣中所含浮塵顆粒數(shù)，單位為粒/cm3。計(jì)數(shù)方法表示的是礦塵的數(shù)量濃度。303、什么是礦物粉塵懸浮性？懸浮對(duì)人體健康有什么危害？礦塵懸浮性指的是，礦塵不易降落，長(zhǎng)時(shí)間懸浮在空氣中的特性。懸浮在空氣中的塵粒的時(shí)間和體積、密度、形狀和作業(yè)環(huán)境溫度、濕度和風(fēng)速等因素有關(guān)系。據(jù)實(shí)驗(yàn)資料，直徑5um的塵粒可在空氣中懸浮3h左右，塵粒直徑越小，在空氣中沉降速度越慢，這些塵粒對(duì)塵肺病的發(fā)生起主要作用。304、什么是礦物粉塵吸附性？吸附對(duì)人體健康有什么危害?礦塵吸附性指的是，礦塵對(duì)周?chē)橘|(zhì)（空氣）具有吸附能力的性質(zhì)，在細(xì)顆粒表面形成氣膜。礦塵的吸附性不利于礦塵的沉降，同時(shí)，作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的粉塵表面也會(huì)吸收空氣中含有的有害有毒氣體和放射性物質(zhì)（如氡），加重了礦塵對(duì)人體健康的危害性。305、什么是礦物粉塵濕潤(rùn)性？潤(rùn)濕性和防塵之間有什么關(guān)系？濕潤(rùn)性指的是，礦物粉塵顆粒與水分子之間的親和力。礦塵顆粒與水分子結(jié)合后，使礦塵顆粒的體積增大，質(zhì)量增加，提高顆粒的沉落速度或者不易飛揚(yáng)起來(lái)。煤礦中使用的噴霧灑水是利用礦物粉塵的潤(rùn)濕性原理來(lái)沉降空氣中的浮塵，防止積聚的粉塵漂浮，以減少礦塵的危害性。306、什么是礦物粉塵荷電性？充電對(duì)人體健康有什么危害？荷電性指的是，礦塵粒子在被破碎過(guò)程中互相摩擦，表面得到或失去電子而使礦塵帶電的性質(zhì)。懸浮在空氣中的礦物粉塵也可以直接吸附空氣中的離子并產(chǎn)生電荷。礦塵的電荷對(duì)礦塵在空氣中的穩(wěn)定性有一定的影響。同性電荷相斥，增加了塵粒在空氣中的運(yùn)動(dòng)；異性電荷相吸，可使塵粒在碰撞時(shí)凝集而沉降。外國(guó)有的采用霧滴帶電荷的方法進(jìn)行噴霧降塵，取得了明顯的效果。但是，荷電塵粒易被阻留于人體內(nèi)，塵粒的荷電量影響細(xì)胞的吞噬速度，礦物粉塵的電荷越大，對(duì)人體健康的危害越大。307、煤塵爆炸的本質(zhì)是什么？煤塵爆炸的本質(zhì)是空氣中的氧與煤塵在高溫作用下發(fā)生的快速化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。懸浮于空氣