煤塵及爆炸防治

關(guān)于煤塵及爆炸防治1、煤礦行業(yè)是典型的高危行業(yè)企業(yè)所謂高危行業(yè)通常是指危險(xiǎn)系數(shù)較其他行業(yè)高，事故發(fā)生率較高，容易對(duì)人身造成傷害、財(cái)產(chǎn)損失較大，對(duì)生產(chǎn)造成危害的行業(yè)，短時(shí)間難以恢復(fù)或無(wú)法恢復(fù)的行業(yè)。常說(shuō)的高危行業(yè)有：煤炭生產(chǎn)、非煤礦山開(kāi)采、建設(shè)工程施工、危險(xiǎn)品生產(chǎn)與儲(chǔ)存、交通運(yùn)輸、煙花爆竹生產(chǎn)。2012年2月14日，財(cái)政部、安全監(jiān)管總局印發(fā)了《企業(yè)安全生產(chǎn)費(fèi)用提取和使用管理辦法》，在文件適用范圍中將冶金、機(jī)械制造、武器裝備研制生產(chǎn)與試驗(yàn)（含民用航空及核燃料）納入文件的適用范圍，因此也就是從根本上將高危行業(yè)的數(shù)量從6個(gè)提升到9個(gè)。第2頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、煤礦災(zāi)害類(lèi)型瓦斯煤塵火災(zāi)水災(zāi)頂板自然災(zāi)害礦井常見(jiàn)自然災(zāi)害新增自然災(zāi)害：高溫、沖擊地壓（巖爆）第3頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一節(jié)、礦塵及其性質(zhì)一、礦塵的產(chǎn)生及分布礦塵是指在礦山生產(chǎn)和建設(shè)過(guò)程中所產(chǎn)生的各種煤、巖微粒的總稱(chēng)。在礦山生產(chǎn)過(guò)程中，如鉆眼作業(yè)、炸藥爆破、掘進(jìn)機(jī)及采煤機(jī)作業(yè)、頂板管理、礦物的裝載及運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生大量的礦塵。一般來(lái)說(shuō)，在現(xiàn)有防塵技術(shù)措施的條件下，各生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的浮游礦塵比例大致為：采煤工作面產(chǎn)塵量占45％～80％；掘進(jìn)工作面產(chǎn)塵量占20％～38％，錨噴作業(yè)點(diǎn)產(chǎn)塵量占10％～15％；運(yùn)輸通風(fēng)巷道產(chǎn)塵量占5％～10％，其他作業(yè)點(diǎn)占2％～5％。第4頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、影響礦塵產(chǎn)生量的因素影響礦塵產(chǎn)生量的因素主要有自然因素和生產(chǎn)技術(shù)因素：

自然因素（1）地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造破壞嚴(yán)重的地區(qū)，斷層、褶曲比較發(fā)育，煤巖較為破碎，礦塵的產(chǎn)生量大。（2）煤層賦存條件同樣技術(shù)條件下，開(kāi)采厚煤層比開(kāi)采薄煤層的產(chǎn)塵量大；開(kāi)采急傾斜煤層比開(kāi)采緩傾斜煤層的產(chǎn)塵量多。（3）煤巖的物理性質(zhì)節(jié)理發(fā)育、結(jié)構(gòu)疏松、水分低、脆性大的煤巖，開(kāi)采時(shí)產(chǎn)塵量較大。第5頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天

生產(chǎn)技術(shù)因素

（1）采煤方法不同的采煤方法，產(chǎn)生量也不一樣。如：炮采和機(jī)采的產(chǎn)塵量不同；全部冒落法管理頂板與充填法管理頂板產(chǎn)塵量要大。（2）機(jī)械化程度機(jī)械化程度越高，煤巖破碎程度越嚴(yán)重，產(chǎn)塵量就越大（3）開(kāi)采強(qiáng)度采掘推進(jìn)速度越快，產(chǎn)塵量越大；（4）開(kāi)采深度隨著開(kāi)采深度的增加，地溫增高，煤（巖）體內(nèi)原始水分降低，煤（巖）干燥，開(kāi)采時(shí)產(chǎn)塵量大。（5）通風(fēng)狀況風(fēng)速太小，不能將浮塵帶出礦井。風(fēng)速過(guò)大，又將積塵揚(yáng)起。單從降塵角度考慮，工作面風(fēng)速以1.2～1.6m/s較好，產(chǎn)塵最少。第6頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、礦塵的常用分類(lèi)方法按礦塵粒徑劃分

(1)粗塵-->40μm,空氣中易沉降；

(2)細(xì)塵—10~40μm，肉眼可見(jiàn)，在靜止空氣加速沉降；

(3)微塵—0.25~10μm，光學(xué)顯微鏡可見(jiàn)，靜止空氣等速沉降；

(4)超微塵--<0.25μm，電子顯微鏡觀察，擴(kuò)散動(dòng)力。按礦塵的存在狀態(tài)劃分

(1)浮游礦塵：懸浮于礦內(nèi)空氣中

(2)沉積礦塵：從礦內(nèi)空氣沉降下來(lái)的礦塵按礦塵的粒徑組成范圍劃分

(1)全塵(總粉塵)：各種粒徑的礦塵之和，1mm以下；

(2)呼吸性粉塵：5μm以下，第7頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天第8頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天第9頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天第10頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天第11頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天礦塵具有很大的危害性，表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：污染工作場(chǎng)所，危害人體健康，引起職業(yè)病。某些礦塵(如煤塵、硫化塵)在一定條件下可以爆炸。加速機(jī)械磨損，縮短精密儀器使用壽命。降低工作場(chǎng)所能見(jiàn)度，增加工傷事故的發(fā)生。此外，煤礦向大氣排放的粉塵對(duì)礦區(qū)周?chē)纳鷳B(tài)環(huán)境也會(huì)產(chǎn)生很大影響，對(duì)生活環(huán)境、植物生長(zhǎng)環(huán)境可能造成嚴(yán)重破壞。六、礦塵的危害第12頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天一．煤塵爆炸的機(jī)理

煤塵的燃燒和爆炸實(shí)際上是煤塵及其釋放的可燃性氣體的燃燒和爆炸，它的氧化反應(yīng)主要是在氣相內(nèi)進(jìn)行的。煤塵爆炸與瓦斯爆炸既有相似之處，又有其獨(dú)特之處。第二節(jié)、煤塵爆炸及防治技術(shù)第13頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天

煤塵的燃燒速度和爆炸壓力比瓦斯的要小，但燃燒帶的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，產(chǎn)生的能量大，表現(xiàn)出顯著的破壞能力。一般來(lái)說(shuō)，爆炸開(kāi)始于局部，產(chǎn)生的沖擊波較小，但可擾動(dòng)周?chē)练e的煤塵，并使之飛揚(yáng)，由于熱的傳遞與輻射，進(jìn)而發(fā)生再次爆炸，這就是所謂的二次爆炸，二次爆炸擴(kuò)大了最初爆炸的規(guī)模，不斷誘發(fā)附近煤塵爆炸，直至沉積煤塵全部燃燒完畢。這是煤塵爆炸災(zāi)害的一大特點(diǎn)，在煤礦井下，這種爆炸有時(shí)沿巷道傳播數(shù)千米以外。 另外，在煤塵爆炸中，爆炸產(chǎn)生的氣體成分與瓦斯爆炸比較，一氧化碳明顯增多。這是因?yàn)閱挝豢臻g的氧與燃料比，與氣體爆炸相比較，燃料顯得充裕，因而發(fā)生不完全燃燒。所以煤礦在有限的閉塞區(qū)間發(fā)生煤塵爆炸，受害者大多數(shù)是一氧化碳中毒。第14頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、煤塵爆炸的特征

(1)形成高溫、高壓、沖擊波（2300～2500℃1.86MPa2340m/s）

(2)煤塵爆炸具有連續(xù)性

(3)煤塵爆炸的感應(yīng)期40-250ms(4)煤塵被局部焦化，粘接在一起，沉集于支架和巷道壁上形成“粘焦”，“粘焦”是判斷井下發(fā)生爆炸事故時(shí)是否有煤塵參與爆炸的重要標(biāo)志。

(5)產(chǎn)生大量的CO第15頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、煤塵爆炸的條件

煤塵自身具有爆炸性

煤塵懸浮在空氣中并達(dá)到一定的濃度:下限濃度30一50g/m3，上限濃度1000一2000g/m3。

一般情況下，在井下各生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，很難形成大于下限的懸浮煤塵濃度，但當(dāng)巷道周?chē)某练e煤塵受到?jīng)_擊波的震動(dòng)，氣流的吹揚(yáng)或其他原因再次揚(yáng)起后，就足以達(dá)到爆炸濃度。因此，沉積煤塵是最大約隱患。

引燃煤塵爆炸的高溫?zé)嵩椿蚰芰浚?10-1050℃，點(diǎn)火能為2.8mJ。煤礦井下的放炮火焰、電氣設(shè)備火花、采掘機(jī)械的沖擊火花、井下火災(zāi)及瓦斯爆炸等均可引起煤塵爆炸。

第16頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天四、影響煤塵爆炸的因素1、煤的揮發(fā)分：煤塵的可燃揮發(fā)分含量越高，爆炸性越強(qiáng)。2、煤的灰分和水分：煤內(nèi)的灰分是不燃性物質(zhì)，能吸收能量，阻擋熱輻射，破壞鏈反應(yīng)，降低煤塵的爆炸性。3、煤塵粒度：粒度對(duì)爆炸性的影響極大。1mm以下的煤塵粒子都可能參與爆炸，而且爆炸的危險(xiǎn)性隨粒度的減小而迅速增加。4、空氣中氧的含量：空氣中氧的含量高時(shí)，點(diǎn)燃煤塵的溫度可以降低；氧的含量低時(shí)，點(diǎn)燃煤塵云困難，當(dāng)氧含量低于13％～16%時(shí)，煤塵就不再爆炸。5、空氣中的瓦斯?jié)舛龋咚箙⑴c使煤塵爆炸下限降低。6、引爆熱源第17頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天五、煤塵爆炸事故案例1906年3月10日，法國(guó)吉利耶爾煤礦該礦瓦斯煤塵爆炸死亡1099人是歐洲至今發(fā)生的最嚴(yán)重的礦難。1907年，美國(guó)孟諾加煤礦發(fā)生煤塵爆炸，死亡362人，占入井人數(shù)的97%。1910年，英國(guó)黑里頓煤礦發(fā)生煤塵爆炸，死亡346人，其中287人死于CO中毒。1913年10月14日，英國(guó)威爾士的Senghenydd煤礦發(fā)生瓦斯煤粉爆炸，導(dǎo)致439名人員死亡。這是英國(guó)歷史上最要命的一次嚴(yán)重礦難。

1942年，日本侵占東北時(shí)期，本溪煤礦電火花點(diǎn)燃局部聚存瓦斯而引起煤塵爆炸，發(fā)生了世界史上最大的一次煤礦事故，死亡1549人，傷殘246人，死亡者中多為CO中毒。1963年，日本三池煤礦發(fā)生煤塵爆炸，死亡458人，傷832人，死亡者多為CO中毒。第18頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天我國(guó)建國(guó)以來(lái)煤礦百人以上事故第19頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天第20頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天第21頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天2024/4/1322第22頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天①

短孔注水②

深孔注水③

長(zhǎng)孔注水鉆孔節(jié)理

偽傾斜孔八字形與傾斜聯(lián)合鉆孔④

巷道鉆孔注水ABABC第23頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天第24頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天第25頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天2024/4/1326

撒布巖粉法 撒布巖粉法是指定期向巷道周邊撒布惰性巖粉，將沉積煤塵覆蓋住。風(fēng)速較低時(shí)，巖粉層的粘滯性阻礙沉積煤塵重新飛揚(yáng)。當(dāng)瓦斯爆炸或空氣震蕩等異常情況出現(xiàn)時(shí)，空氣流把巖粉和沉積煤塵同時(shí)揚(yáng)起，形成巖粉—煤塵混合塵云．若有爆炸火焰?zhèn)魅牖旌蠅m云區(qū)，巖粉起到吸收爆焰熱量，遮擋輻射熱的作用，使系統(tǒng)冷卻，阻止煤塵著火爆炸。第26頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天第27頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天第28頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天2024/4/1329被動(dòng)式隔爆裝置1、被動(dòng)式隔爆技術(shù)原理 被動(dòng)式隔爆技術(shù)指依賴(lài)瓦斯煤塵爆炸沖擊波的動(dòng)力使隔爆裝置動(dòng)作，并拋撒消焰劑形成抑制帶，撲滅滯后于沖擊波傳播的爆炸火焰，以阻止爆炸傳播的技術(shù)。 比如：由若干個(gè)隔爆水槽（或水袋）組裝成隔爆棚區(qū)。當(dāng)瓦斯煤塵爆炸時(shí)，沖擊波擊碎水槽（或使水袋脫鉤），水被揚(yáng)起形成水霧抑制帶，能夠撲滅爆炸火焰。第29頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天30第30頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天31第31頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天2024/4/1332巖粉棚技術(shù)參數(shù)第32頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天2024/4/1333對(duì)巖粉的要求第33頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天2024/4/1334水槽棚規(guī)格及置放方法第34頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天2024/4/1335對(duì)于水棚設(shè)置要求第35頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天2024/4/1336第36頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天第37頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天第38頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天第39頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天第40頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天第41頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天第42頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天第43頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天第44頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天ZGB—Y型自動(dòng)隔爆裝置巷道內(nèi)安裝

第45頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天第46頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天第47頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天第三節(jié)、塵肺病及其防治第48頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天第49頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、塵肺病的發(fā)病癥狀及影響因素1、塵肺病的發(fā)病癥狀塵肺病分為三期：

第一期：重體力勞動(dòng)時(shí)呼吸困難、胸痛、輕度干咳。

第二期：中等體力勞動(dòng)或正常工作時(shí)，感覺(jué)呼吸困難，胸痛、干咳或帶痰咳嗽。

第三期：做一般工作甚至休息時(shí)，也感到呼吸困難、胸痛、連續(xù)帶痰咳嗽，甚至咯血和行動(dòng)困難。第50頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天第51頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天第52頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天《規(guī)程》規(guī)定煤礦企業(yè)必須按國(guó)家規(guī)定對(duì)生產(chǎn)性粉塵進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并遵守下列規(guī)定：（一）總粉塵：1．作業(yè)場(chǎng)所的粉塵濃度，井下每月測(cè)定2次，地面及露天煤礦每月測(cè)定1次；2．粉塵分散度，每6個(gè)月測(cè)定1次。（二）呼吸性粉塵：1．工班個(gè)體呼吸性粉塵監(jiān)測(cè)，采、掘（剝）工作面每3個(gè)月測(cè)定1次，其他工作面或作業(yè)場(chǎng)所每6個(gè)月測(cè)定1次。每個(gè)采樣工種分2個(gè)班次連續(xù)采樣，1個(gè)班次內(nèi)至少采集2個(gè)有效樣品，先后采集的有效樣品不得少于4個(gè)；2．定點(diǎn)呼吸性粉塵監(jiān)測(cè)每月測(cè)定1次。（三）粉塵中游離SiO2含量，每6個(gè)月測(cè)定1次，在變更工作面時(shí)也必須測(cè)定1次；各接塵作業(yè)場(chǎng)所每次測(cè)定的有效樣品數(shù)不得少于3個(gè)。（四）開(kāi)采深度大于200m的露天煤礦，在氣壓較低的季節(jié)應(yīng)適當(dāng)增加測(cè)定次數(shù)。第53頁(yè),共70頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、預(yù)防塵肺病的技術(shù)措施煤層注水濕式鑿巖通