煤矿粉尘防治课件.pptx
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- 煤矿 粉尘 防治 课件
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1、一、矿尘的产生及分类一、矿尘的产生及分类 矿尘矿尘是指是指在矿山生产和建设过程中所产生的各种煤在矿山生产和建设过程中所产生的各种煤、岩微粒的总称岩微粒的总称。在矿山生产过程中,如钻眼作业、炸药爆破、掘进机及采煤机作业、顶板管理、矿物的装载及运输等各个环节都会产生大量的矿尘。在现有防尘技术措施的条件下,各生产环节产生的浮游矿尘比例大致为:采煤工作面产尘量占4580%;掘进工作面产尘量占2038%;锚喷作业点产尘量占1015%;运输通风巷道产尘量占510%;其它作业点占25。各作业点随机械化程度的提高,矿尘的生成量也将增大,因此防尘工作也就更加重要。矿尘防治第1页/共38页 几种常用的分类方法。几
2、种常用的分类方法。1 1、按矿尘粒径划分、按矿尘粒径划分 (1)(1)粗尘粗尘-40m,-40m,空气中易沉降;空气中易沉降;(2)(2)细尘细尘1040m1040m,肉眼可见,在静止空气加速,肉眼可见,在静止空气加速沉降;沉降;(3)(3)微尘微尘0.2510m0.2510m,光学显微镜可见,在静止,光学显微镜可见,在静止空气等速沉降;空气等速沉降;(4)(4)超微尘超微尘-0.25m-0.25m,电子显微镜观察,扩散动,电子显微镜观察,扩散动力。力。矿尘防治第2页/共38页2 2按矿尘的存在状态划分按矿尘的存在状态划分 (1)(1)浮游矿尘浮游矿尘:悬浮于矿内空气中:悬浮于矿内空气中 (2
3、)(2)沉积矿尘:从矿内空气沉降下来的矿沉积矿尘:从矿内空气沉降下来的矿尘尘3 3按矿尘的粒径组成范围划分按矿尘的粒径组成范围划分 (1)(1)全尘全尘(总粉尘总粉尘):各种粒径的矿尘之和,:各种粒径的矿尘之和,1mm1mm以下;以下;(2)(2)呼吸性粉尘:呼吸性粉尘:5m5m以下以下,矿尘防治第3页/共38页二、矿尘的危害二、矿尘的危害 矿尘具有很大的矿尘具有很大的危害性危害性,表现在以下几个方面:,表现在以下几个方面:(1)(1)污染工作场所,危害人体健康,引起职业病。污染工作场所,危害人体健康,引起职业病。(2)(2)某些矿尘某些矿尘(如煤尘、硫化尘如煤尘、硫化尘)在一定条件下在一定条
4、件下可以爆炸。可以爆炸。(3)(3)加速机械磨损,缩短精密仪器使用寿命。加速机械磨损,缩短精密仪器使用寿命。(4)(4)降低工作场所能见度,增加工伤事故的发生。降低工作场所能见度,增加工伤事故的发生。矿尘防治第4页/共38页三、含尘量的计量指标三、含尘量的计量指标1 1、矿尘浓度、矿尘浓度 其表示方法有两种:其表示方法有两种:(1)(1)质量法:每立方米空气所含质量法:每立方米空气所含 浮尘的毫克数,浮尘的毫克数,mg/mmg/m3 3 (2)(2)计数法:每立方米空气所含计数法:每立方米空气所含 浮尘的个数,个浮尘的个数,个/m/m3 32 2、产尘强度、产尘强度 指生产过程中,采落煤中所含
5、的粉尘量,常用的单位为指生产过程中,采落煤中所含的粉尘量,常用的单位为g/tg/t。3 3、相对产尘强度、相对产尘强度 指每采掘指每采掘1 1吨或吨或1 1立方米矿岩所产生的矿尘量,常用的单位为立方米矿岩所产生的矿尘量,常用的单位为mg/tmg/t或或mg/mmg/m3 3。4 4、矿尘沉积量、矿尘沉积量 单位时间在巷道表面单位面积上所沉积的矿尘量,单位为单位时间在巷道表面单位面积上所沉积的矿尘量,单位为g/mg/m2 2d d。矿尘防治第5页/共38页 四、矿尘性质四、矿尘性质1 1、矿尘中游离、矿尘中游离SiOSiO2 2的含量的含量 矿尘中游离矿尘中游离SiOSiO2 2的含量是危害人体
6、的决定因素,其含量越高,的含量是危害人体的决定因素,其含量越高,危害越大。煤矿上常见的页岩、砂岩、砾岩和石灰岩等中游离危害越大。煤矿上常见的页岩、砂岩、砾岩和石灰岩等中游离SiOSiO2 2的含量通常多在的含量通常多在20%20%50%50%,煤尘中的含量一般不超过煤尘中的含量一般不超过5%5%。2 2、矿尘的分散度:、矿尘的分散度:矿尘整体组成中各种粒级尘粒所占百分比。矿尘整体组成中各种粒级尘粒所占百分比。分散度有两种表示方法:分散度有两种表示方法:(1)(1)重量百分比:各粒级重量所占总重量的百分比;重量百分比:各粒级重量所占总重量的百分比;(2)(2)数量百分比:各粒级颗粒数所占总颗粒百
7、分比;数量百分比:各粒级颗粒数所占总颗粒百分比;粒级的划分是根据粒度大小和测试目的确定的,我国工矿企粒级的划分是根据粒度大小和测试目的确定的,我国工矿企业将矿尘粒级划分为业将矿尘粒级划分为4 4级:级:小于小于2m2m、2 25m5m、5 510m10m和大于和大于10m10m。矿尘防治第6页/共38页 矿尘分散度是衡量矿尘颗粒大小构成的一个重要指标矿尘分散度是衡量矿尘颗粒大小构成的一个重要指标。矿尘。矿尘总量中微细颗粒多,所占比例大时,称为总量中微细颗粒多,所占比例大时,称为高分散度矿尘高分散度矿尘;反之,;反之,如果矿尘中粗大颗粒多,所占比例大,就称作如果矿尘中粗大颗粒多,所占比例大,就称
8、作低分散度矿尘低分散度矿尘。矿尘的分散度越高,危害性越大,而且越难捕获。矿尘的分散度越高,危害性越大,而且越难捕获。3 3、矿尘的湿润性、矿尘的湿润性 矿尘的湿润性矿尘的湿润性是是指矿尘与液体亲和的能力指矿尘与液体亲和的能力。亲水性矿尘:容易被水湿润亲水性矿尘:容易被水湿润 疏水性矿尘:不容易被水湿润疏水性矿尘:不容易被水湿润矿尘防治第7页/共38页 4 4、矿尘的荷电性、矿尘的荷电性 因空气的电离以及尘粒之间的碰撞、摩擦等作用,因空气的电离以及尘粒之间的碰撞、摩擦等作用,使尘粒带有电荷,可能是正电荷,也可是负电荷。使尘粒带有电荷,可能是正电荷,也可是负电荷。5 5、矿尘的光学特性、矿尘的光学
9、特性 矿尘的光学特性包括矿尘对光的反射、吸收和透光矿尘的光学特性包括矿尘对光的反射、吸收和透光强度等性能。强度等性能。矿尘防治第8页/共38页 第二节第二节 矿山尘肺病矿山尘肺病 一、尘肺病及其发病机理一、尘肺病及其发病机理 尘肺病:尘肺病:以长期吸入大量微细粉尘而引起的以纤维组织增生为以长期吸入大量微细粉尘而引起的以纤维组织增生为主要特征的肺部疾病。主要特征的肺部疾病。1 1、尘肺类的分类、尘肺类的分类 煤矿尘肺病按吸入矿尘的成分不同,可分为三类:煤矿尘肺病按吸入矿尘的成分不同,可分为三类:(1)(1)硅肺病硅肺病(矽肺病矽肺病),由于吸入含游离,由于吸入含游离2 2含量较高的岩尘含量较高的
10、岩尘而引的尘肺病称为硅肺病。患者多为长期从事岩巷掘进的矿工。而引的尘肺病称为硅肺病。患者多为长期从事岩巷掘进的矿工。(2)(2)煤硅肺病煤硅肺病(煤矽肺煤矽肺),由于同时吸入煤尘和含游离,由于同时吸入煤尘和含游离2 2的的岩尘所引起的尘肺病称为煤硅病肺。患者多为岩巷掘进和采煤的岩尘所引起的尘肺病称为煤硅病肺。患者多为岩巷掘进和采煤的混合工种矿工。混合工种矿工。(3)(3)煤肺病煤肺病。由于大量吸入煤尘而引起的尘肺病多属煤肺病。由于大量吸入煤尘而引起的尘肺病多属煤肺病。患者多为长期单一的在煤层中从事采掘工作的矿工。患者多为长期单一的在煤层中从事采掘工作的矿工。矿尘防治第9页/共38页 2 2、尘
11、肺病的发病机理、尘肺病的发病机理 进入人体呼吸系统的粉尘大体上经历以下四个过程:进入人体呼吸系统的粉尘大体上经历以下四个过程:(1)(1)在上呼吸道的咽喉、气管内,含尘气流由于沿程的惯性碰撞作用使在上呼吸道的咽喉、气管内,含尘气流由于沿程的惯性碰撞作用使大于大于10m10m的尘粒首先沉降在其内。经过鼻腔和气管粘膜分泌物粘结后的尘粒首先沉降在其内。经过鼻腔和气管粘膜分泌物粘结后形成痰排出体外。形成痰排出体外。(2)(2)在上呼吸道的较大支气管内,通过惯性碰撞及少量的重力沉降作用,在上呼吸道的较大支气管内,通过惯性碰撞及少量的重力沉降作用,使使5 510m10m的尘粒沉积下来,经气管、支气管上皮的
12、纤毛运动,咳嗽随的尘粒沉积下来,经气管、支气管上皮的纤毛运动,咳嗽随痰排出体外。痰排出体外。(3)(3)在下呼吸道的细小支气管内,由于支气管分支增多,气流速度减慢,在下呼吸道的细小支气管内,由于支气管分支增多,气流速度减慢,使部分使部分2 25m5m的尘粒依靠重力沉降作用沉积下来,通过纤毛运动逐级的尘粒依靠重力沉降作用沉积下来,通过纤毛运动逐级排出体外。排出体外。(4)(4)粒度为粒度为2m2m左右的粉尘进入呼吸性支气管和肺内后,一部分可随呼左右的粉尘进入呼吸性支气管和肺内后,一部分可随呼气排出体外;另一部分沉积在肺泡壁上或进入肺内,残留在肺内的粉尘气排出体外;另一部分沉积在肺泡壁上或进入肺内
13、,残留在肺内的粉尘仅占总吸入量的仅占总吸入量的1%1%2 2以下。以下。矿尘防治第10页/共38页二、尘肺病的发病症状及影响因素二、尘肺病的发病症状及影响因素1 1、尘肺病的发病症状、尘肺病的发病症状 尘肺病分为三期:尘肺病分为三期:第一期第一期:重体力劳动时呼吸困难、胸痛、轻度干咳。:重体力劳动时呼吸困难、胸痛、轻度干咳。第二期第二期:中等体力劳动或正常工作时,感觉呼吸困难,胸痛、:中等体力劳动或正常工作时,感觉呼吸困难,胸痛、干咳或带痰咳嗽。干咳或带痰咳嗽。第三期第三期:做一般工作甚至休息时,也感到呼吸困难、胸痛、连:做一般工作甚至休息时,也感到呼吸困难、胸痛、连续带痰咳嗽,甚至咯血和行动
14、困难。续带痰咳嗽,甚至咯血和行动困难。矿尘防治第11页/共38页2 2、影响尘肺病的发病因素、影响尘肺病的发病因素(1)(1)矿尘的成分矿尘的成分 能够引起肺部纤维病变的矿尘,多半含有游离能够引起肺部纤维病变的矿尘,多半含有游离SiOSiO2 2,其含量越,其含量越高,发病工令越短,病变的发展程度越快。高,发病工令越短,病变的发展程度越快。对于煤尘,引起煤肺病的主要是它的有机质对于煤尘,引起煤肺病的主要是它的有机质(即挥发分即挥发分)含量。含量。(2)(2)矿尘粒度及分散度矿尘粒度及分散度 5m5m以上的矿尘对尘肺病的发生影响不大;以上的矿尘对尘肺病的发生影响不大;5m5m以下的矿尘可以下的矿
15、尘可以进入下呼吸道并沉积在肺泡中,最危险的粒度是以进入下呼吸道并沉积在肺泡中,最危险的粒度是2m2m左右的矿左右的矿尘。尘。(3)(3)矿尘浓度矿尘浓度 尘肺病的发生和进入肺部的矿尘量有直接的关系,也就是说,尘肺病的发生和进入肺部的矿尘量有直接的关系,也就是说,尘肺的发病工令和作业场所的矿尘浓度成正比。尘肺的发病工令和作业场所的矿尘浓度成正比。(4)(4)个体方面的因素个体方面的因素矿尘防治第12页/共38页游离游离SiOSiO2 2含量含量%最高容许浓度最高容许浓度(mg/m3)全尘呼吸性粉尘520.06.05 1010.03.510 256.02.525 504.01.5502.01.0矿
16、尘防治第13页/共38页第三节第三节 煤尘爆炸及预防煤尘爆炸及预防一、煤尘爆炸的机理及特征一、煤尘爆炸的机理及特征1 1、煤尘爆炸的机理、煤尘爆炸的机理 煤尘爆炸煤尘爆炸是在高温或一定点火能的热源作用下,空气中氧气与煤尘急剧是在高温或一定点火能的热源作用下,空气中氧气与煤尘急剧氧化的反应过程,是一种非常复杂的链式反应。一般氧化的反应过程,是一种非常复杂的链式反应。一般煤尘爆炸机理及过程煤尘爆炸机理及过程主要表现在以下方面主要表现在以下方面:(1)(1)煤本身是可燃物质,当它以粉末状态存在时,总表面积显著增加,煤本身是可燃物质,当它以粉末状态存在时,总表面积显著增加,吸氧和被氧化的能力大大增强,
17、一旦遇见火源,氧化过程迅速展开;吸氧和被氧化的能力大大增强,一旦遇见火源,氧化过程迅速展开;(2)(2)当温度达到当温度达到300300400400时,煤的干馏现象急剧增强,放出大量的可时,煤的干馏现象急剧增强,放出大量的可燃性气体。燃性气体。(3)(3)形成的可燃气体与空气混合在高温作用下吸收能量,在尘粒周围形形成的可燃气体与空气混合在高温作用下吸收能量,在尘粒周围形成活化中心,当活化中心的能量达到一定程度后,链反应过程开始,游离成活化中心,当活化中心的能量达到一定程度后,链反应过程开始,游离基迅速增加,发生了尘粒的基迅速增加,发生了尘粒的闪燃闪燃;(4)(4)闪燃所形成的热量传递给周围的尘
18、粒,并使之参与链反应,导致燃闪燃所形成的热量传递给周围的尘粒,并使之参与链反应,导致燃烧过程急剧地循环进行。烧过程急剧地循环进行。矿尘防治第14页/共38页2 2煤尘爆炸的特征煤尘爆炸的特征 (1)(1)形成高温、高压、冲击波形成高温、高压、冲击波 (2)(2)煤尘爆炸具有连续性煤尘爆炸具有连续性 (3)(3)煤尘爆炸的感应期煤尘爆炸的感应期 即煤尘受热分解产生足够数量的可燃气体形成爆炸所需的时间。即煤尘受热分解产生足够数量的可燃气体形成爆炸所需的时间。(4)(4)挥发分减少或形成挥发分减少或形成“粘焦粘焦”(5)(5)产生大量的产生大量的COCO矿尘防治第15页/共38页二、煤尘爆炸的条件二
19、、煤尘爆炸的条件 煤尘爆炸必须同时具备三个条件:煤尘爆炸必须同时具备三个条件:1.1.煤尘本身具有爆炸性;煤尘必须悬浮于空气煤尘本身具有爆炸性;煤尘必须悬浮于空气中并达到一定浓度;中并达到一定浓度;2.2.存在能引燃煤尘爆炸的高温热源。存在能引燃煤尘爆炸的高温热源。我国煤尘爆炸的引燃温度在我国煤尘爆炸的引燃温度在61061010501050之间,之间,一般为一般为700700800800。煤尘爆炸的最小点火能为。煤尘爆炸的最小点火能为4.54.540mj40mj。3.3.足够的氧(大于足够的氧(大于18%18%)矿尘防治第16页/共38页足够的氧煤尘本身具有爆炸性;煤尘必须悬浮于空气中并达到一
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