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矿井防尘技术培训,乐乐整理发布,安全资格培训课程,矿井安全工程（粉尘部分）,矿业工程 采矿工程 安全技术及工程,水火瓦斯煤尘顶板机电运输其他,第五节 矿井防尘（227）,矿井安全工程（粉尘部分）,本课程的主要内容一、粉尘的性质及危害二、尘肺病及其防治三、煤尘爆炸防治,第五节 矿井防尘（227）,矿井安全工程（粉尘部分）,粉尘的概念一、粉尘的性质及危害（一）总称：细微岩矿颗粒（不按尺寸）；（二）分类：1、按存在状态：浮尘，落尘；2、按吸入状况：呼吸性粉尘（肺泡）、非呼吸性粉尘、全尘；3、按成分，煤、岩、水泥粉尘；4、按产生方式：生产性、非生产性。（三）危害：1、职业病；2、爆炸；3、污染环境。、,第五节 矿井防尘（227）,矿井安全工程（粉尘部分）,（四）粉尘的物理化学性质1、SiO2 含量来源：地壳中固有的存在状态：结合态如K2OAL2O3 Sio2（长石）危害：含量高，致病力强。分布：无烟煤高，烟煤低，岩石里含量更高。重要：粉尘浓度标准，粉尘严格定义都按SiO2含量分列。,第五节 矿井防尘（227）,第五节 矿井防尘（228）,2.密度3.表面积4.凝聚和吸附性质：5.润湿性：除尘（润湿性，湿式除尘）6.光性质：测尘，光吸收和光散射7.自燃和爆炸性性质：危害8.磁电性：电（静电）除尘和磁化水,矿井安全工程（粉尘部分）,粉尘的产生源采面（机）和掘进面,第五节 矿井防尘（227）,矿井安全工程（粉尘部分）,矿工尘肺概况 病例分布（一）地质开采方法落后、设备陈旧的矿、发病率高;（二）地方矿高，国有矿6.3%，地方矿8.1%;（三）患病人数前六名的有：山西、河南、四川、辽宁、陕西、安徽;（四）患病率前六名的有：青海、北京、福建、湖北、陕西、新疆;（五）工种：掘进工占病人数50%.,二、尘肺病及其防治（228）,正常肺示意图,尘肺纤维状示意图,尘肺纤维状示意图,尘肺切面多数大小不等的结节空洞形成,尘肺切面见多数灰绿色黄豆大小形结节，结节周围为 致密的纤维组织,尘肺切面呈黑色，示散在粟粒性结节，肺门淋巴结肿大并有灰白色矽结节。,矿井安全工程（粉尘部分）,（二）发病原因和影响因素一）原因1SiO2导致肺部纤维化2煤尘堆积二、）影响发病因素1、煤尘的成份：游离SiO2 越多，发病危险性越大；2、分散度：各种直径的粉尘质量占总粉尘质量的百分比叫分散度。呼吸性粉尘越多，发病危险性越大；00.5m可呼出;02m进入肺泡的主要尘;05m绝大部分发现于肺泡中;3、粉尘浓度浓度越高，发病危险性越大；4、接尘时间：在粉尘浓度高的场所，发病期短;5、其它：如身体状况、环境因素等。,二、尘肺病及其防治（228）,二、尘肺病及其防治（228）,（三）预防尘肺病宏观措施1、组织措施：机构建立，定期组织体检；2、技术措施：综合防尘，定期检测；3、卫生保健措施。,（四）尘肺病及症状1、分为1期、2期、3期，数字越大，病情越严重，肺部吞噬细胞死亡的越多，纤维网孔越小，3期矽肺呈浅灰色，呼吸浅而短，基本丧失行走能力。（五）尘肺病的（微观）个体预防1、加强个体防护；2、加强体育锻炼，增强肺部健康；3、多食用肉、蛋、奶、血块、动物油、蜂蜜类食物，多吃纤维长蔬菜；4、不吸或少吸烟。,二、尘肺病及其防治（229）,矿井安全工程（粉尘部分）,三、煤尘爆炸与预防（230）,瓦斯煤尘爆炸事故是对煤矿安全生产威胁最大、最为突出的事故。据19912001年全国煤矿事故统计，1次死亡3人以上的瓦斯煤尘爆炸事故发生2903起，死亡21940人，平均13天发生1起。其中，发生死亡10人/次以上的特大瓦斯煤尘爆炸事故352起，死亡10192人，相当于7天发生1次；发生死亡50人/次以上特别重大事故22起，死亡1850人。而2001年1年发生瓦斯煤尘爆炸事故667起，死亡2446人。,矿井安全工程（粉尘部分）,粉尘爆炸一、煤尘爆炸过程：C+O2=CO（CO2）+热量（即煤尘与氧气剧烈反应过程）二、煤尘爆炸条件：（一）煤尘要具备爆炸性 有的煤尘只燃不爆，而有的则能爆炸，衡量标准:煤尘爆炸性鉴定。（注：以前用挥发分含量为标准已不再使用，仅作参考）爆炸性鉴定：教材P230（二）漂浮煤尘达到一定浓度：下限：45克/立方米，上限：2000克/立方米。一般认为：4的断面，周边上只要沉积0.04厚的煤尘,全部飞起,就达到了爆炸下限,实际上很容易超过这个厚度。（三）火源：700度以上；（四）氧气不低于18%。,三、煤尘爆炸与预防（231）,）,三、煤尘爆炸与预防（231）,二、危害及特征：1、高温.比瓦斯爆炸的温度还要高。（1600-2000度以上）、高压（700Kpa以上）；2、剧毒气体。比瓦斯爆炸产生CO还要多。（CO8%以上）；3、链式反应的连续爆炸。比瓦斯爆炸破坏范围还要大。（全矿性毁灭）；4、点燃感应期短：40280MS；（挥发分越高，感应期越短。）5、特征：1、温度高而干燥，而瓦斯爆炸温度高而潮湿；2、CO含量高；3、产生粘焦、皮渣（弱爆：粘焦在支柱两侧呈椭圆形；中爆：在迎风侧呈三角形；强爆：粘焦在背风侧，迎风有烧痕），而瓦斯爆炸则没有此现象。案例如下：,煤尘链式爆炸案例,煤尘爆炸的明显特征,电路严重违章的惨重代价,煤尘爆炸事故案例,例1：1988年11月1日，农六师大黄山煤矿7号井瓦斯煤尘爆炸事故，死亡12人。事故原因爆破母线短路产生电火花引起局部煤尘爆炸，高温热源波及9号煤仓造成煤尘爆炸。事后调查发现，爆破拐弯距离为34m。例2：1968年10月24日山东某矿掘进迎头爆破时，炸药没有完全爆炸产生火焰，随后引起爆燃，造成煤尘爆炸，死亡108人,煤尘爆炸事故案例,例3：1967年9月30日20时，苇湖梁煤矿730水平东一北石门处发生瓦斯煤尘爆炸，15人死亡，4人重伤。原因：通风不良，瓦斯积聚，无炮泥反向爆破。,煤尘爆炸事故案例,例4：2002年5月20日13时35分，新疆米泉源通煤炭矿业有限责任公司（源通公司）二分公司煤矿（二分矿）+590水平西翼3#煤门B2采仓工作面发生一起重大煤尘爆炸事故，当班井下作业人员有56人，其中+590水平西翼25人被困灾区，经全力抢救，16人受伤，9人死亡。从职工调查中了解到，该矿“破炭室”（煤仓）经常堵，在煤尘大时，采用将炸药与水炮泥捆在一起放明炮的方式处理，在煤尘小或比较潮湿时，直接放明炮。,煤尘爆炸事故案例,事故前一个班就放了三次明炮。同时，在采仓中无煤时，经常采用在“破炭室”仓口放明炮，以爆破震动促使采仓片帮、冒顶，达到出煤的目的。从事故区域幸存者的调查和现场遗留物体的勘察等分析，事故发生时，“破炭室”放了明炮，导致了煤尘飞扬。（惨状见下图）,放明炮、糊炮引爆煤尘,煤尘爆炸事故案例,煤尘爆炸事故惨象,瓦斯煤尘爆炸惨像,瓦斯煤尘爆炸案例,煤尘爆炸事故案例,煤尘爆炸事故案例,煤尘爆炸事故案例,煤尘爆炸的影响因素1、煤的挥发分：Vr=Vf/(100-Af-Wf)100%挥发分越高，爆炸性越强，但不作为有无爆炸性衡量标准；2、灰分和水分：灰分水分越高，爆炸危险性越小，挥发分大于15%，灰分影响不大；3、粒度：d 60m爆炸增强性减缓；4、瓦斯及可燃气体影响：瓦斯和其它可燃气体参入，爆炸界限扩大（下限下降，上限上升）5、氧含量：氧含量增加，点火温度降低，否则升高，氧含量低于17%，煤尘失去可爆性；6、引火源：温度、热量越高，越易点燃，爆炸界限扩大,三、煤尘爆炸与预防（231）,矿井安全工程（粉尘部分）,（三）煤尘爆炸事故防治一、防煤尘飞扬和沉积1、煤层注水：倾向回风巷注水；走向工作面注水（降尘率60-90%）；但工艺复杂；2、湿式打眼；3、用水炮泥；4、通风排尘；5、喷雾洒水；6、冲洗煤尘。二、防煤尘引燃防明火、炮火、动静电火、机械火花等。三、防事故扩大1、分区式通风；2、设防爆门、反风装置；3、岩、水棚隔爆；4、加强培训，提高防灾意识，杜绝违章行为。,三、煤尘爆炸与预防（231）,矿井安全工程（粉尘部分）,非矿用开关案例,煤尘爆炸惨不忍睹,煤矿粉尘概论 概述 粉尘的概念 粉尘产生源 粉尘的性质粉尘的危害 尘肺病概述 尘肺发病原因 粉尘爆炸粉尘监测与管理 概述 浓度及其检测 浓度检测方法 游离SiO2检测 分散度检测 防尘管理,矿井安全工程（粉尘部分）,第三节 浓度检测方法和技术一、滤膜法测尘原理图3-1,矿井防尘-检测与管理,图3-4,矿井防尘-检测与管理,二、滤膜测尘法：1、将滤膜放在氯化钙或硅胶器皿中干燥1-2小时，然后在毫克级天平上称重（W1)。2、采样器调节、检查等效阻力（Q=20升/分），将滤膜安装在采样头上。3、采样头迎风，开采样器并准确计时，使流量计稳定在规定值（20升/分）。4.关闭采样器，计时结束（t)取样结束，取下滤膜放在样品盒中并编号；5、到地面放入室内干燥器皿内烘干1-2小时后，再准确称重（w2),矿井安全工程（粉尘部分）,矿井防尘-检测与管理,粉尘浓度计算如下：G=(W2-W1)/Qt*1000(毫克/立方米）三、测尘注意事项：1、采样前采样头禁迎风向；取样时间3-10分钟，应保证粉尘不低于1毫克，不超过20毫克；2、取样地点，掘进工作面出风口后面4-6米；采煤工作面再回风5-10米，采样头距底板13-15米；3、同一地点平行取样2次，误差小于20%。,矿井安全工程（粉尘部分）,矿井防尘-检测与管理,四、GH100（CCZ-1000）直读式粉尘浓度测量仪1、工作原理：利用吸气泵吸入含有粉尘的空气，气流通过滤膜时，粉尘被滤膜采集，射线源发出辐照滤膜，部分射线被滤膜吸收，射出射线剂量与膜上采集粉尘量成一定关系。以高灵敏度检测器测得射线剂量的变化值，在由单片机按照测量需要进行处理，在显示器中显示被测环境中单位空气粉尘含量，现场直接读数。该仪器工作状态由计算机对流量进行自动控制，伴随滤膜吸附粉尘量增加面同步增大泵吸力，自动保持气流衡速，防止因气流变化而导致采样误差。采样低剂量射线，低于夜光手表的射线剂量，绝对安全，无需笨重的防护装置，减轻整体重量，便于携带。,矿井安全工程（粉尘部分）,矿井防尘-检测与管理,四、GH100（CCZ-1000）直读式粉尘浓度测量仪2、技术参数：1）采样时间可通过程序设定，自动保持恒速（15L/min）采样。2）测量准确度5%。3）测尘稳定性：连续8小时工作的稳定性误差5%。4）典型测定范围：011000mg/m（测量范围可通过调节采样时间进行改变）。,矿井安全工程（粉尘部分）,矿井防尘-检测与管理,5）环境适应性：t=-1045，p=80KPa110KPa，96%。6）测量对象适应性：仅与被测介质有关，与颗粒物的粒径、成分、颜色及分散度等无关。7）电源：DC12V，采用锂电池供电，无记忆效应，充电1次可连续使用130分钟以上。8）仪器净重：约3Kg。9）本质安全、防爆。,矿井安全工程（粉尘部分）,矿井防尘-检测与管理,三、测定要求1、全尘（1）、作业场所的粉尘浓度，井下测定2次/月；（2）、分散度测定，1次/6个月。2、呼吸性粉尘（1）、工班个体呼吸性粉尘监测，采掘工作面测定1次/3个月；（2）、其他工作面或作业场所的粉尘浓度，井下测定次1/6个月；（3）、以上测定，每个采样工种分2个班次连续采样，1个班次内至少采集2个有效样品，先后采集的有效样品不得少于4个。,矿井防尘-检测与管理,3、粉尘中游离SiO2含量（1）、1次/6个月；（2）、变更工作面时必须测定1次；（3）、各接尘作业场所每次测定的有效样品数不得少于3个。,矿井防尘-检测与管理,四、粉尘冲刷冲洗要求（质量标准化标准）1、定期冲刷巷道积尘，主要大巷每年至少刷白一次；2、主要进、回风巷每月至少冲刷一次，采区内巷道冲刷积尘周期有各矿总工决定，有定期冲刷巷道制度，并要有记录可查。3、井下巷道不得有厚度超过2mm连续长度大于5m可飞扬的积尘。,矿井防尘-防尘技术,五、注水方法（一）、按钻孔长短可分1、长孔注水。在进、回风巷沿走向布置，沿倾向打钻（下向、上向、双向）。参数见P53。适宜煤层稳定且厚，井下巷道断面较大的采煤工作面。2、短孔注水（1日采长）。在工作面沿倾向布置，沿走向打眼（单排、双排三花眼）参数见P56。适宜煤层不稳定的薄煤层，井下巷道断面小，生产能力不大的采煤工作面。3、中孔注水（2日采长）布置同2，但效果比2好。适宜煤层稳定的中厚煤层，井下巷道断面较大，有准备班的采煤工作面。4、深孔注水（5-6日采长）布置同3。,矿井防尘-防尘技术,三、煤层注水效果计算计算降尘率：（教材58页公式416）例：某矿开采未注水煤层时在进、回风测得G1=55mg/m、G2=450mg/m，煤层注水后进、回风风测得为G1=45mg/m、G2=125mg/m，计算降尘率。解：C=（G2-G1）-（G2-G1）100%（G2-G1）=（450-55）-（125-45）100%450-55=80%；答：该矿煤层注水后降尘率为80%。,矿井防尘-防尘技术,（二）、按注水压力可分2、中压注水。30MPa-100MPa；3、高压注水。100MPa-150MPa；我国常用长钻孔、中低压注水。压力越高，注水效果越好。1、低压注水。25MPa-30MPa；,矿井防尘-防尘技术,第二节 减尘技术培训要求1、应该了解内容：其他减尘措施。2、必须掌握内容：水炮泥的作用；规程对掘进工作面放炮前后洒水防尘的硬性规定。,矿井防尘-防尘技术,第二节 减尘技术一、湿式打眼（一）、湿式凿岩注意问题：1、水量充足；2、供水禁有气泡；应先给水，后供风；3、水压（不低于300KPa）；4、使用降尘剂；5、减少细微粉尘；做到钎头尖、风压大（05MPa以上）、水量充足。（二）、煤电钻湿式打眼要求：1、绝缘电阻：05M以上；2、操作戴绝缘手套。二、水封爆破和水炮泥1、作用：（1）、水气化凝聚降尘；（2）、降温隔爆；（3）、降低炮烟毒性。2、水封爆破缺点：工艺复杂、易产生瞎炮；一般用于非煤矿，趋于淘汰。3、水炮泥：工艺简单、优点多，添加粘尘剂效果更佳（P48表达方式-2）,水炮泥加工示意图,水炮泥装配示意图,矿井防尘-防尘技术,第三节 降尘措施培训要求1、应该了解内容：喷雾洒水的捕尘作用。2、必须掌握内容：影响喷雾洒水降尘的主要因素。,矿井防尘-防尘技术,第三节 降尘措施一、喷雾洒水（一）、作用：1、水雾湿润粉尘，加重下沉；2、喷雾吸尘，湿润沉降；3、使落尘凝结，不易二次飞扬；4、湿润降温，防自燃发火。（二）、优点较其它降尘方法：该方法：简单易行，方便适用。所以煤矿一般多用此方法。,绪论煤矿粉尘概论 粉尘的危害 粉尘监测与管理防尘技术,矿井安全工程（粉尘部分）,矿井防尘-防尘技术,第三节 防尘技术三、喷雾影响因素：1、雾粒大小（10-15m）；2、水雾速度和尘密度，3、水量和水质循环水要净化，4、粉尘的性质粒度小、密度小、油性大捕尘效果差。,矿井防尘-防尘技术,第三节 防尘技术四、喷雾洒水装置（一）、性能指标（1）、喷水压力Pw(kPa)；（2）、耗水量Vw(L/min)；（3）、喷射角a；（4）、喷水密度Mw(kg/m.s)；（5）、射程La(m)；（6）、水滴直径dw(m)；（二）、喷雾器1.水力喷雾器（1）、特点：简单、方便；雾粒小、耗水量少、扩张角大；但射程短、降尘率低。（2）、使用地点：镏子头、反罐笼、煤仓、装车站等（种类、性能83页表4-12）。矿井防尘-防尘技术（1）、特点：在喷雾的同时有引射风流，有二次雾化作用；结构紧凑、尺寸小、质量轻；降尘效果好。（2）、使用地点：采煤机多用（内外喷雾）。,矿井防尘-防尘技术,3、气水喷雾器（1）、特点：雾化程度高，射程远（5米以上）；水雾细密度大，捕尘率高。（2）、掘进工作面。第六节 物理化学降尘一、降尘方法：添加降尘剂、泡沫除尘、磁化水除尘、粘尘剂抑尘（胶结不二次飞扬）二、经常性清扫、清洗积尘每月不少于2次，保持井下任何地方剂尘有厚度不超过2毫米，连续长度不大于5米。第七节 个体防护一、用具：防尘面罩、防尘帽、防尘呼吸器、防尘口罩等二、性能指标：呼吸空气量、呼吸阻力、有害空间、阻尘率、妨碍下方角。我国要求见106页。,矿井防尘-防尘技术,三、通风除尘培训要求1、应该了解内容：粉尘在空气中的特性。2、必须掌握内容：排尘的最低、最优风速。,三、通风除尘（一）方法：总风压通风除尘、扩散通风除尘（短距离10-15m)、引射器通风除尘、局扇通风除尘。（二）排尘风速1、最低排尘风速：能使呼吸性粉尘悬浮，并随风漂流的最低风速。一般为0.15m/s;规程规定：运输巷、采区进回风、采掘煤、半煤工作面最低为0.25m/s，掘进岩巷、人行巷最低为0.15m/s。2、最优排尘风速：使粉尘达到最低浓度的风速。m/s；（67页图4-12）规程规定：1、采掘工作面最高4m/s 2、进风井、采掘工作面进风含尘不 超过0.5mg/m。,矿井防尘-防尘技术,矿井安全工程（粉尘部分）,绪论煤矿粉尘概论 粉尘的危害 粉尘监测与管理防尘技术,矿井防尘-防尘技术,（三）掘进通风排尘方法1、总风压通风排尘（纵向风墙导风、风筒导风、平行双向导风）；2、扩散通风排尘（10-15米）；3、引射器通风排尘（高压水、压缩空气）；（四）、通风排尘距离、风量要求,四、个体防护1、防尘用具：防尘面具、防尘帽、防尘呼吸器、防尘口罩等。2、要求：（1）、呼吸气量：人行走17；跑步64；劳动20-30L/min,矿用口罩30L/min以上。2）、呼吸阻力：阻力大，呼吸易疲劳。一般为：30l/min时45Pa。3）、有害空间存co2)一般小于180cm3.。4）、阻尘率：越高越好。5、妨碍下方视角角度：越小越好。一般为10。,矿井防尘-防尘技术,矿井安全工程（粉尘部分）,绪论煤矿粉尘概论 粉尘的危害 粉尘监测与管理防尘技术,2008年矿井防尘讲课体会,1.从安全的高度认识和讲解矿井防尘的问题。2.矿井安全工程-每一个专题都是一个工程子系统，技术环节控制是基本控制思路，最主要是以人为本，思想上重视。3.每位矿长的具体学习方法都不一样，学习，唤起每一个人对煤尘的重视，从而搞好煤炭生产安全，使你矿的煤炭生产顺利进行，谢谢大家！,