矿井粉尘防治_教学课件
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矿井瓦斯防治及粉尘防治课件
第一章矿井瓦斯防治矿井瓦斯从广义上说是井下有毒有害气体的总称。
它的主要成分通常是以甲烷（沼气）为主的烃类气体。
它的来源一般分为四个方面：一是在煤层与围岩内赋存并能涌入到矿井的气体；二是生产过程中生成的气体，如放炮时产生的炮烟、充电过程产生的氢气；三是井下空气与煤岩、支架和其它材料之间的化学或生物化学的反应生成的气体；四是放射性物质蜕变过程生成的或地下水放出的放射性惰性气体氡（Rn）及惰性气体氦。
第一节矿井瓦斯的生成与赋存一、矿井瓦斯的生成煤层瓦斯的来源主要是煤层和煤系地层，它主要是腐植型有机物在成煤过程中生成的。
一般分为两个成气时期：一是从植物遗体到形成泥炭属于生物化学成气时期；二是地层在高温高压作用下从褐煤到无烟煤属于煤的化学作用成气时期。
瓦斯生成的多少主要取决于原始母质的组成和煤的化学作用所处的阶段。
二、煤层瓦斯的赋存煤层进过漫长的地质年代煤化过程生成的瓦斯，在其压力和浓度差的驱动下进行运移，其中大部分脱离产气煤层排放到古大气中；当在运移中遇到良好的圈闭和储存条件下时，会聚集起来形成天然的气藏。
留存在现今煤层中的瓦斯，仅是其中的一小部分（占3%—24%）。
煤层瓦斯含量的多少，主要取决于封闭条件。
如煤层埋藏深度、煤层与围岩的透气性、地质构造与存储条件。
如煤的吸附能力、孔隙率、含水程度、温度与压力等。
三、瓦斯的存在状态瓦斯在煤层或岩层中存在的状态有两种：一种叫游离状态；另一种叫吸附状态。
游离瓦斯存在于煤层、岩层的裂隙或空洞中，它可以自由地从煤层或岩层的裂隙中散放出来。
吸附瓦斯是指被吸附在煤体或掩体孔隙壁上，形成一个极薄的薄膜或进入煤体内部，瓦斯分子与煤的分子之间由于引力作用，紧密的吸附着。
以吸附状态存在的瓦斯含量大小，决定于煤的孔隙结构特点、瓦斯压力、煤的温度和湿度等。
据估算，在天然条件下，煤体中以吸附状态储存的瓦斯约占90％，而以游离状态存在的瓦斯的约仅占10％。
这说明瓦斯绝大多数是以吸附状态存在。
《矿尘防治技术》课件
(2)发病机理 人的肺部组织对矿尘具有一定的防御能力，当少量矿尘进入肺 泡后，将被呑噬细胞包围呑噬，最后排出体外，但当进入肺泡的矿 尘量多了以后，只有一部分能被排出体外，另一部分则沉积于肺泡 中，矽尘在肺内形成硅酸胶毒(H2SiO3)，在硅酸胶毒作用下，呑噬 细胞逐渐坏死减少，从而产生出某些能促使生成纤维细胞的物质， 逐渐发展下去，使肺部组织纤维化，失去弹性，硬化形成矽肺病。 导致呼吸困难，肺功能逐渐减退，以致丧失劳动力，直至死亡。
四、矿尘性质
1、矿尘中游离SiO2的含量
SiO2是地壳上常见的氧化物，大多数的矿物和岩石都含有SiO2 成分。
两种存在状态，
结合状态的SiO2，如长石、石棉、滑石等硅酸盐类矿物。 游离状态的SiO2，主要是石英。 对人体健康危害主要是游离SiO2，是引起矽肺病的主要成分。 矿尘中游离二氧化硅愈高对人体的危害就愈大。
尘肺病可分为： ①硅肺病(矽肺病) 长期吸入含有游离二氧化硅的矿尘所引起的肺病。
从事岩石巷道掘进的工人，经常接触岩石粉尘，硅肺发病率高，
发病工龄短一般为5~10年，病变进展快。硅肺病是煤矿尘肺病中最
严重的一种，约占尘肺病总数的10~15%。
返回本节
②煤硅肺病 长期吸入煤尘和含有游离二氧化硅的岩尘所引起的肺病。 煤硅肺病患者多是既从事过岩石巷道掘进作业，又从事过采煤 作业的工人，或长期从事半煤岩巷掘进的工人和回采夹矸石较多的 煤层的采煤工人。煤硅肺病是煤矿中最常见的尘肺病，约占煤矿工 人尘肺病总数的70~80%。 ③煤肺病 长期吸入煤尘所引起的肺病。 从事采煤作业的工人，接触的主要是煤尘，患煤肺病的几率高。 煤肺病的发病工龄长，一般为20~30年，发病率较低，一般不到1%； 发病人数约占矿工尘肺病总人数的5~10%。
《煤矿粉尘防治》PPT课件
3 按矿尘的粒径组成范围划分 (1) 全尘(总粉尘)：各种粒径的矿尘之和，
1mm以下；
(2) 呼吸性粉尘：5μm以下，
.
5
矿尘防治
二、矿尘的危害
矿尘具有很大的危害性 (1) 污染工作场所，危害人体健康，引起职业病。 (2) 某些矿尘(如煤尘、硫化尘)在一定条件下可以
爆炸。 (3) 加速机械磨损，缩短精密仪器使用寿命。 (4) 降低工作场所能见度，增加工伤事故的发生。
矿山防尘
主要内容： 1、矿尘及其性质 2、尘肺病 3、煤尘爆炸及预防 4、综合防尘
矿尘防治
.
1
矿尘防治
第一节 矿尘及其性质
矿尘是悬浮在矿井空气中的固体矿物微粒，对矿井的安 全生产有着严重的影响。世界各国在煤矿开采历史上所受 到的煤尘危害是惨痛的。1906 年，法国古利耶尔无瓦斯煤 矿发生特大煤尘爆炸，死亡1099 人；1942 年，本溪煤矿发 生特大瓦斯煤尘爆炸，死亡1594 人；1960 年，大同老白洞 煤矿发生特大煤尘爆炸死亡684 人。除此之外，矿尘对人 体健康的危害也极大，煤矿工人患尘肺病人数及死于尘肺 病人数，在煤矿工业中长期以来一直居于首位
(1) 重量百分比：各粒级重量所占总重量的百分比；
(2) 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，我国工矿企业将 矿尘粒级划分为4级：小于2μm、2～5μm、5～10μm和大于10μm。
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8
矿尘防治
矿尘分散度是衡量矿尘颗粒大小构成的一个重要指标。矿尘总量 中微细颗粒多，所占比例大时，称为高分散度矿尘；反之，如果矿 尘中粗大颗粒多，所占比例大，就称作低分散度矿尘。矿尘的分散 度越高，危害性越大，而且越难捕获。
1mm以下；
(2) 呼吸性粉尘：5μm以下，
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矿尘防治
二、矿尘的危害
矿尘具有很大的危害性 (1) 污染工作场所，危害人体健康，引起职业病。 (2) 某些矿尘(如煤尘、硫化尘)在一定条件下可以
爆炸。 (3) 加速机械磨损，缩短精密仪器使用寿命。 (4) 降低工作场所能见度，增加工伤事故的发生。
矿山防尘
主要内容： 1、矿尘及其性质 2、尘肺病 3、煤尘爆炸及预防 4、综合防尘
矿尘防治
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矿尘防治
第一节 矿尘及其性质
矿尘是悬浮在矿井空气中的固体矿物微粒，对矿井的安 全生产有着严重的影响。世界各国在煤矿开采历史上所受 到的煤尘危害是惨痛的。1906 年，法国古利耶尔无瓦斯煤 矿发生特大煤尘爆炸，死亡1099 人；1942 年，本溪煤矿发 生特大瓦斯煤尘爆炸，死亡1594 人；1960 年，大同老白洞 煤矿发生特大煤尘爆炸死亡684 人。除此之外，矿尘对人 体健康的危害也极大，煤矿工人患尘肺病人数及死于尘肺 病人数，在煤矿工业中长期以来一直居于首位
(1) 重量百分比：各粒级重量所占总重量的百分比；
(2) 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，我国工矿企业将 矿尘粒级划分为4级：小于2μm、2～5μm、5～10μm和大于10μm。
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矿尘防治
矿尘分散度是衡量矿尘颗粒大小构成的一个重要指标。矿尘总量 中微细颗粒多，所占比例大时，称为高分散度矿尘；反之，如果矿 尘中粗大颗粒多，所占比例大，就称作低分散度矿尘。矿尘的分散 度越高，危害性越大，而且越难捕获。
矿井粉尘防治
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矿井粉尘防治
三、选择：
1、我国煤尘的引燃温度一般为：（②） ① 500～700℃ ② 700～800℃ ③ 800～1050℃
2、有爆炸性的煤尘的爆炸指数一般为： （ ③） ①﹤10% ② ﹦10% ③ ﹥10%
3、煤尘的爆炸下限浓度一般为： （②） ① 30g/m3 ② 45g/m3 ③ 60g/m3
（1）煤的挥发分 （2）煤的灰分和水分 （3）煤尘浓度 （4）煤尘粒度 （5）矿井瓦斯浓度 3、点燃煤尘爆炸的热源
我国煤尘爆炸的引燃温度在610～1050℃之间，一般为 700～800 ℃。 4、氧气浓度不低于18﹪。
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矿井粉尘防治
（三）煤尘爆炸的特点及危害
1、煤尘爆炸具有传播效应 2、煤尘爆炸产生高温高压 3、产生大量的一氧化碳 4、产生焦皮渣和粘块
m3/(min·m2）时不会发生自燃，最危险的漏风量为
0.4～0.8 m3/(min·m2）。
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矿井粉尘防治
6、均压防灭火分为开区均压和闭区均压两种。 7、矿井火灾的构成要素有：热源、可燃物、空气。 8、矿井火灾根据发火原因不同分：外因火灾、内因
火灾。 9、煤的自燃发展过程分为：潜伏期、自热期、燃烧
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矿井粉尘防治
2）降尘措施
降尘措施主要包括：各产尘地点的喷雾洒水、采 掘机械内外喷雾、爆破前后喷雾、支架喷雾、装岩 （煤）洒水、转载点喷雾洒水、除尘器除尘、巷道 风流净化水幕等。
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矿井粉尘防治
3）通风排尘
（1）最低排尘风速。 0.15m/s （2）最优排尘风速。 一般认为，掘进工作面的最
该现象可用来判断是瓦斯还是煤尘爆炸。其明显 标志是：
煤矿粉尘防治PPT课件
尘和无爆炸性煤尘。我国传统煤矿中90%矿井的 煤尘具有爆炸性危险性。发生爆炸有两个条件： ①粉尘在空气中有足够的浓度，在爆炸区域要求 的浓度范围之内；②必须具有高温（750℃-1050℃明 火、火花、放电）情况出现。一般煤尘爆炸的下限浓 度为30mg/m3~50mg/m3，上限浓度为 1000mg/m3~2000mg/m3，出于上下浓度之间的粉尘 都具有爆炸危险性，其中爆炸力最强的浓度为 300mg/m3~500mg/m3。
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17
6
巷道掘进也是井下主要产尘 源之一，在无任何防尘措施的情 况下，对炮掘工作面、机掘工作 面和巷道锚喷巷道维修的锚喷现 场、煤炭装卸点等也都产生高浓 度粉尘，尤其是煤炭装卸处的瞬 时粉尘浓度有时高达数g/m3，有时 甚至达到煤尘爆炸浓度界限。
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二、煤尘的爆炸性 按照煤尘的爆炸性煤尘可以分为有爆炸性煤
2、矽肺。长期在煤矿岩石掘进工作面作业的工人， 他们接触的粉尘主要是含游离SiO2较高的岩尘。这类人 员肺部病变称为矽肺，发病工龄短，一般为10~15年。矽 肺的发病率较高，病情发展较快，危害严重。
3、煤矽肺。一般煤矿井下工人多数都在有煤尘产生 和有岩尘产生的两种作业环境下工作过，他们接触的粉 尘既有煤尘也有岩尘。所患的尘肺兼有煤肺和矽肺的病 理改变特征，这类尘肺称煤矽肺。煤矽肺是我国煤工尘 肺最常见的类型，发病工龄多在5~20年左右，病情发展 较快，危害严重。
4
一、生产性粉尘的产生及特性 1. 生产性粉尘的产生在生产过程中产
生和形成的、能较长时间在空气中悬浮的 固体微粒被称为生产性粉尘。
煤炭生产过程中伴随煤和岩石破碎而 产生的煤矿粉尘是生产性粉尘的一种。
其中，呼吸性粉尘是损害劳动者健康 的重要职业性有害因素，可能引起多种职 业性肺部疾病。
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巷道掘进也是井下主要产尘 源之一，在无任何防尘措施的情 况下，对炮掘工作面、机掘工作 面和巷道锚喷巷道维修的锚喷现 场、煤炭装卸点等也都产生高浓 度粉尘，尤其是煤炭装卸处的瞬 时粉尘浓度有时高达数g/m3，有时 甚至达到煤尘爆炸浓度界限。
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二、煤尘的爆炸性 按照煤尘的爆炸性煤尘可以分为有爆炸性煤
2、矽肺。长期在煤矿岩石掘进工作面作业的工人， 他们接触的粉尘主要是含游离SiO2较高的岩尘。这类人 员肺部病变称为矽肺，发病工龄短，一般为10~15年。矽 肺的发病率较高，病情发展较快，危害严重。
3、煤矽肺。一般煤矿井下工人多数都在有煤尘产生 和有岩尘产生的两种作业环境下工作过，他们接触的粉 尘既有煤尘也有岩尘。所患的尘肺兼有煤肺和矽肺的病 理改变特征，这类尘肺称煤矽肺。煤矽肺是我国煤工尘 肺最常见的类型，发病工龄多在5~20年左右，病情发展 较快，危害严重。
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一、生产性粉尘的产生及特性 1. 生产性粉尘的产生在生产过程中产
生和形成的、能较长时间在空气中悬浮的 固体微粒被称为生产性粉尘。
煤炭生产过程中伴随煤和岩石破碎而 产生的煤矿粉尘是生产性粉尘的一种。
其中，呼吸性粉尘是损害劳动者健康 的重要职业性有害因素，可能引起多种职 业性肺部疾病。
《矿井粉尘防治》课件
矿井粉尘防治法律法规
1
国家标准
制定矿井粉尘防治的基本要求和限值标准，保障工人的健康安全。
2
职业健康法
规范矿井粉尘防治工作，明确责任和执章制度
制定内部规定和措施，确保矿井粉尘防治工作的有效实施。
矿井粉尘防治技术措施
湿式喷射
通过使用水雾或喷雾设备 降低矿井内粉尘浓度，保 护工人的呼吸道。
个体防护装备
使用合适的个体防护装备，有 效降低工人接触粉尘的程度。
矿井粉尘防治的关键挑战
矿井粉尘防治面临着技术、经济和管理等多种挑战，需要综合考虑各种因素才能有效解决问题。
总结与建议
矿井粉尘防治对保护工人健康至关重要。建议加强法规执行，完善防治技术， 提高工人健康意识。
《矿井粉尘防治》PPT课 件
矿业工作者常常面临着粉尘的危害，了解矿井粉尘的防治措施对保护工人健 康至关重要。
矿井粉尘概述
矿井粉尘是矿井操作中产生的细小固体颗粒，由于其微小的颗粒大小，会悬浮在空气中，进入呼吸道对 人体造成危害。
矿井粉尘对健康的危害
长期接触矿井粉尘可能导致呼吸系统疾病，如肺纤维化和煤工尘肺。此外， 还可能引发心血管系统疾病和某些癌症。
通风系统
安装有效的通风系统，将 矿井内的粉尘排出，保持 空气清新。
个体防护装备
提供合适的防护口罩、防 尘服等个人防护装备，减 少粉尘吸入的风险。
防治技术的应用案例与效果
矿井粉尘控制设备
采用现代化粉尘控制设备，显 著降低粉尘浓度，提高工作环 境。
矿井通风系统
安装高效通风系统，改善空气 质量，减少工人呼吸粉尘的风 险。
矿井粉尘防治培训课件(32页)
5、按粉尘中游离 SiO2的含量划分
全尘
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呼吸性 粉尘
总尘
硅尘
非硅尘
一、粉尘分类
爆炸性 煤尘
惰性粉尘
非爆炸 性煤尘
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6、按粉尘有无爆炸性划分
二、尘源分布及其危害
1、矿尘的产生
主要尘源：采煤工作面、掘进工作面、煤岩装运、 转载点、锚喷、其他工作场所。 采煤工作面：落煤、装煤、运煤、移动支架、运 输转载、人工攉煤、爆破及放煤口等地点。 掘进工作面：打眼、爆破、装运、锚喷、机掘。 其他地点：巷道维护、煤炭装卸。
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四、煤尘爆炸条件及其影响因素
（3）形成的可燃气体与空气混合，在高温作用下吸收 能量，使尘粒周围形成气体外壳，即活化中心，当活化中 心的能量达到一定程度后，链反应过程开始，发生了尘粒 的闪燃； （4）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，当燃烧不断加 剧，使火焰速度达到每秒数百米后，煤尘的燃烧便在一定 临界条件下跳跃式地转变为爆炸。
16:52:21
（一）煤尘爆炸的条件
16:52:21
（一）煤尘爆炸的条件
煤尘爆炸应具备条件.qsv
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（二）影响煤尘爆炸的因素 2
灰分、水分
1
挥发分
3
煤尘粒度
6
4
引爆热源
16:52:21
5
氧气含量
瓦斯
（三）煤尘爆炸特点及危害
1、高温： 实验测定温度达2300℃ —2500℃； 2、高压：理论上为735.5KPa，实测：最高可达 9802.67kpa 3、冲击波：产生高温高压的同时以极快速度向 外传播，达2300m/s左右，与瓦斯爆炸一样都伴有 两种冲击。 4、产生大量CO气体，高达8% - 10%。 5、传播性：可连续爆炸，连续爆炸威力越来越 大。
《矿山粉尘防治》PPT课件
<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,使5-10um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.
因此,真正进入下呼吸道的粉尘,其粒度均小于5um, 目前比较一致的看法是；空气中5um以下的矿尘是引起 尘肺病的有害部分.
<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,使部分2—5um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.
〔3〕煤肺病 由于大量吸人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.发病工龄20－30年
2．尘肺病的发病机理
尘肺病的发病机埋至今尚未完全研究清楚,关于尘 肺病的形成的论点和学说有多种.
进人人体呼吸系统的粉尘大体上经历以下四个过程：
<1>在上呼吸道的咽喉、气管内．含尘气流由于沿程的 惯性碰撞作用使大于10um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.
〔4〕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．当燃烧不断加剧使火焰速度达到每秒数百 米后,煤尘的燃烧便在一定临界条件下跳跃式地 转变为爆炸.
2．煤尘爆炸的特征
〔1〕形成高温．高压、冲击波 煤尘爆炸火焰温度为 1600－1900℃,爆源的温度达到2000 ℃以上．这是煤尘 爆炸得以自动传播的条件之一.
在矿井条件下煤尘爆炸的平均理论压力为736kPa, 但爆炸压力随着离开爆源距离的延长而跳跃式增大.爆 炸过程中如遇障碍物,压力将进一步增加,尤其是连续爆 炸时,后一次爆炸的理论压力将是前一次的5－7倍.煤尘 爆炸产生的火焰速度可达1120m/s,冲击波速度为 2340m/s.
因此,真正进入下呼吸道的粉尘,其粒度均小于5um, 目前比较一致的看法是；空气中5um以下的矿尘是引起 尘肺病的有害部分.
<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,使部分2—5um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.
〔3〕煤肺病 由于大量吸人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.发病工龄20－30年
2．尘肺病的发病机理
尘肺病的发病机埋至今尚未完全研究清楚,关于尘 肺病的形成的论点和学说有多种.
进人人体呼吸系统的粉尘大体上经历以下四个过程：
<1>在上呼吸道的咽喉、气管内．含尘气流由于沿程的 惯性碰撞作用使大于10um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.
〔4〕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．当燃烧不断加剧使火焰速度达到每秒数百 米后,煤尘的燃烧便在一定临界条件下跳跃式地 转变为爆炸.
2．煤尘爆炸的特征
〔1〕形成高温．高压、冲击波 煤尘爆炸火焰温度为 1600－1900℃,爆源的温度达到2000 ℃以上．这是煤尘 爆炸得以自动传播的条件之一.
在矿井条件下煤尘爆炸的平均理论压力为736kPa, 但爆炸压力随着离开爆源距离的延长而跳跃式增大.爆 炸过程中如遇障碍物,压力将进一步增加,尤其是连续爆 炸时,后一次爆炸的理论压力将是前一次的5－7倍.煤尘 爆炸产生的火焰速度可达1120m/s,冲击波速度为 2340m/s.
第二章矿尘防治PPT课件
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浮尘和落尘在不同环境下可以相互转化，浮尘因受自重 的作用可以逐渐沉降下来变成落尘，而落尘当落尘受到机械 振动、爆风冲击以及巷道中风速的变化等外界条件干扰时， 它可再次飞扬，又成为浮尘。其风速的变化与矿尘粒度的关 系如表2-1-1 。
表2-1-1 落尘变成浮尘风流的变化与矿尘粒度的关系
10
1
0.5
0.2
降落时间 2.6 s 4.4 min 7 h 22 h 92 h
（二）矿尘的成分 二氧化硅是地壳内最常见的氧化物，它以两种状态存在：
一种是结合状态的二氧化硅，即硅酸盐矿物，其危害性不大； 另一种是游离状态的二氧化硅，主要为石英，它是引起人体尘 肺病的主要因素。
第6页/共96页
（三）矿尘的比表面积 矿尘的比表面积是指单位质量矿尘的总表面积，单位为m2/kg，或cm2/g。矿尘
3）水压：水压直接影响供水量的大小。从防尘效果看，水压 高些好，尤其是上向凿岩，水压高能保证对孔底的冲洗作业， 但中心供水凿岩机对水压有一定限制，要求水压比风压低 50～100kPa。
或mg/m3。凿岩或井巷掘进工作面的相对产尘强度可按每钻进1m钻孔或 掘进1m巷道计算。相对产尘强度使产尘量与生产强度联系起来，便于比较不
第4页/共96页
4．矿尘沉积量 指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/m2·d 。
这一指标用来表示巷道中沉积矿尘的强度，是确定岩粉撒布周期的重要依 据。
5．矿尘的分散度 矿尘的分散度是指矿尘的整体组成中各种粒度的尘粒所占的百分比。
分散度有两种表示方法。 1）重量百分比。各粒级尘粒的重量占总重量的百分比称为重量分散度； 2）数量百分比。各粒级尘粒的颗粒数占总颗粒数的百分比称为数量分散
浮尘和落尘在不同环境下可以相互转化，浮尘因受自重 的作用可以逐渐沉降下来变成落尘，而落尘当落尘受到机械 振动、爆风冲击以及巷道中风速的变化等外界条件干扰时， 它可再次飞扬，又成为浮尘。其风速的变化与矿尘粒度的关 系如表2-1-1 。
表2-1-1 落尘变成浮尘风流的变化与矿尘粒度的关系
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（二）矿尘的成分 二氧化硅是地壳内最常见的氧化物，它以两种状态存在：
一种是结合状态的二氧化硅，即硅酸盐矿物，其危害性不大； 另一种是游离状态的二氧化硅，主要为石英，它是引起人体尘 肺病的主要因素。
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（三）矿尘的比表面积 矿尘的比表面积是指单位质量矿尘的总表面积，单位为m2/kg，或cm2/g。矿尘
3）水压：水压直接影响供水量的大小。从防尘效果看，水压 高些好，尤其是上向凿岩，水压高能保证对孔底的冲洗作业， 但中心供水凿岩机对水压有一定限制，要求水压比风压低 50～100kPa。
或mg/m3。凿岩或井巷掘进工作面的相对产尘强度可按每钻进1m钻孔或 掘进1m巷道计算。相对产尘强度使产尘量与生产强度联系起来，便于比较不
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4．矿尘沉积量 指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/m2·d 。
这一指标用来表示巷道中沉积矿尘的强度，是确定岩粉撒布周期的重要依 据。
5．矿尘的分散度 矿尘的分散度是指矿尘的整体组成中各种粒度的尘粒所占的百分比。
分散度有两种表示方法。 1）重量百分比。各粒级尘粒的重量占总重量的百分比称为重量分散度； 2）数量百分比。各粒级尘粒的颗粒数占总颗粒数的百分比称为数量分散
矿井粉尘防治新技术讲座(ppt)
煤矿尘肺病类型
• 硅肺病(矽肺病)：由于吸人含游离SiO2含量 较高的岩尘而引起的尘肺病称为硅肺病（患 者多为长期从事岩巷掘进的矿工）；
• 煤硅肺病(煤矽肺)：由于同时吸人煤尘和含 游离SiO2的岩尘所引起的尘肺病称为煤硅肺 病（患者多为岩巷掘进和采煤的混合工种矿 工）；
• 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）。
• 2005年11月27日21时22分，黑龙江龙煤矿业集团有 限责任公司七台河分公司东风煤矿发生特别重大煤 尘爆炸事故，造成171人死亡，48人受伤，直接经济
损失4293万元。
（一）矿井概况 东风煤矿是原国有重点煤矿，隶
属于原七台河矿务局。2005年核准生 产能力为50万吨/年。该矿为高瓦斯矿 井，煤尘具有强爆炸性。 （二）事故直接原因
影响尘肺病的发病因素
(4)个体方面的因素 矿尘引起尘肺病是通过人体而进行的，
所以人的机体条件，如年龄、营养、健康 状况、生活习性、卫生条件等，对尘肺的 发生、发展有一定的影响。
尘肺病在目前的技术水平下尽管很难完 全治愈，但它是可以预防的。只要积极推 广综合防尘技术，就可以达到降低尘肺病 的发病率及死亡率的目的。
国内粉尘治理技术现状
煤层注水
一般可降低粉尘浓度60%～90%左右，施工难度 大，操作程序复杂，国内很少使用。
喷雾降尘
国内广泛使用，属传统降尘方式，除尘效果差。
除尘器除尘
除尘效果好，体积庞大，移动不方便，工作劳动 强度高。
一、泡沫抑尘技术
泡沫降尘原理
截留效应
截留机理认为,粒子有大小而无质 量或粒径小于5μm时，不同大小的粒 子都跟着气体的流线而流动。如图所 示，当流动的气体对着泡沫流动时， 气流将在泡沫的上游折转而绕泡沫流 过。如果在某一流线上的粒子中心正 好使dp/2 能接触到泡沫，则该粒子被 截留。
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二、粉尘平均粒径
• 七种“平均粒径”的表示方法。 • 1）算术平均值径：指粉尘直径的总和除以粉尘的 颗粒数。 • 2）平均表面积径：指粉尘表面积径的总和除以粉尘的 颗粒数。 • 3）体积（或重量）平均径：指各粉尘的体积（或重量） 的总和除以粉尘的颗粒数。 • 4）线性平均径 • 5）体积表面平均径 • 6）重量平均径 • 7）几何平均径：指几个粉尘粒径连乘积的n次方根。
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（二）矿尘的分类 • 1）按矿尘产生的过程分类：矿尘、烟尘 • 2）按矿尘颗粒的大小分类：粗尘、细尘、微 尘、超微粉尘 • 3）其他分类
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二、粉尘的危害
• 1）对人体的危害： ①尘肺病 ； ②皮肤病； ③慢性中毒。 • 2）矿尘浓度较高时，降低工作场所的能见度， 操作时容易造成人身事故，使工伤事故增多。 • 3）煤尘爆炸。会使人身受到伤害。破坏设备， 甚至毁坏整个矿井。 • 4）加速机械的磨损，减少精密仪表的使用时间。
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• 1991年4月21日16时05分，山西省洪洞县三交河煤矿 发生了特大瓦斯煤尘爆炸事故，死亡147人、重伤2人、 轻伤4人，造成直接经济损失295万元。 • 1993年10月18日17时15分，徐州市煤炭工业公司大刘 煤矿修复巷与皮带机下山相交的三角门处由于违章放 明炮引发了一起重大煤尘爆炸事故，死亡40人，重伤 1人，轻伤3人，直接经济损失约124万元。 • 2003年7月22日，山东徐州贾汪区岗子村五副井发生 “ 7· 22特大瓦斯煤尘爆炸事故”，死亡92人。
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• 2006年2月23日18时50分，山东枣矿集团联创公司 （原陶庄煤矿）发生一起煤尘爆炸特大事故。在现场 施工的27人中，15人死亡12人受伤。 • 2006年7月15日16时40分，山西省晋中市灵石县蔺家 庄煤矿发生煤尘爆炸。事故发生时井下矿工人数为59 人，其中6人自行出井，1人由救护队员救护出井(已 无生命危险)，当时实际井下被困人数为52人。 • 2009年3月10日 昌维地区朱留店煤矿发生煤尘爆炸事 故，死亡18人，伤51人。
• 尘肺病的治疗现在还没有更好的办法，是一 种终身不能治愈的职业病，病情最严重的尘 肺病患者，呼吸会十分困难，最后都是跪着 死亡，让人惨不忍睹。 • 卫生部资料显示，截至2009年底，全国累计 报告职业病722730例，其中尘肺病65.3万例。 尘肺病例数占职业病总数90%以上。 • 2000年底，全国尘肺病例数为558624例，累 计死亡133226例，病死率为23.85%。这意味 着中国尘肺病病例每年以超过10000例人数 持续增加。
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• 1960年5月9日13时45分，大地骤然抖动，老白洞矿15 号井口喷出强烈的火焰和浓烟，威力不亚于12级台风。随 即，从16号井口也喷出浓烟，巨大的风力把打钟工和跟车 工摔成重伤，井口房屋被摧倒，地面配电所由于掉闸而停 止运行；井上井下电源全部中断，电话交换指示灯一齐闪 亮后全部中断电源。此时，正是井下交叉作业时间，交班 的职工未上井，接班的职工已下井。两个班的干部工人全 被困在井下，905名干部工人生死不明。 • 中外采矿史上最悲惨的煤尘大爆炸在我国最大的煤炭 生产基地———大同矿务局发生了。事故死亡677人，连 同被救出的228人中又死亡5人，共682人。 • 爆炸牵动了中南海，事故发生的当天，毛主席听取了 汇报。当晚11点多，周总理又指示救灾小组不惜一切代价 毁矿保人。中国人民解放军各部队共1096名指战员赶到了 出事现场。 • 截至5月17日，共动用62架次飞机，十几个火车专列， 214辆汽车，运来大批救援物资。
• §6-1采煤工作面粉尘的产生 • §6-2煤层注水防尘 • §6-3采空区灌水防尘 • §6-4炮采工作面综合防尘 • §6-5机采工作面综合防尘 • 6课时
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第七章:掘进及运输、转载防尘
• §7-1 破岩防尘 • §7-2 掘进工作面通风除尘 • §7-3 装岩防尘 • §7-4转载、运输防尘 • §7-5支护防尘 • §7-6掘进工作面除尘新技术 • 4课时
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第三章:粉尘测定
• §3-1 粉尘浓度测定 • §3-2 粉尘粒度和粒度分布测定 • §3-3 粉尘中游离二氧化硅含量的测定 • 2课时
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第四章:煤尘爆炸及其预防
§4-1粉尘爆炸基础知识 §4-2煤尘燃烧与爆炸 §4-3煤尘爆炸的预防 §4-4煤尘爆炸的抑制与隔绝 5课时
四、粉尘的相对密度 • 相对密度：粉尘的质量与同体积标准物 质的质量之比，为无因次量。通常是采用压 力为1.013×105Pa和温度为4℃时的纯水作为 标准物质。 • 单纯尘粒的单位体积的质量叫做粉尘的 真密度，包括空隙在内的集合体的单位体积 的质量叫做假密度。
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三、矿井粉尘防治的目的 • 煤尘爆炸是煤矿五大灾害之一，其 后果往往极为惨痛，伤亡严重，损失惊 人，危害性极大。同时由矿尘引起的尘 肺病危害着职工的健康，每年因尘肺死 亡人数3000人左右。因此，了解矿尘的 性质和危害，掌握其防治方法十分必要。
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主讲内容
第一章:粉尘的性质 第二章:尘肺病及其预防 第三章:粉尘测定 第四章:煤尘爆炸及其预防
第五章:通风净化及 除尘降尘技术
第六章:采煤工作面 综合防尘技术 第七章:掘进及运输、 转载防尘
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第一章:粉尘的性质
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三、粉尘的密度 • 粉尘的密度：单位体积粉尘的质量。 • 真密度：粉尘体积不包括尘粒之间空隙的密 度。
p
mp Vp
Vp ——不包括尘粒之间空隙的粉尘体积
m p ——粉尘的质量
• 固体磨碎而形成的粉尘，其密度与母料相同。
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三、粉尘的分散度与粒度分布 • 粒度分布（分散度）：粉尘整体组成中各种粒度 的尘粒所占的百分比。分散度又叫做粒度分布。 • （1）计算公式 • 1）个数标准的粒度分布 ni Pni 100% ni • 2）重量标准的粒度分布（也称重量分散度） wi Pwi 100% wi
§1-2 粉尘的粒度、分散度和粒度分布
一、单一粉尘粒径的定义 • 粒径：矿尘颗粒大小的尺度，用μm表示。 • 3种形式的粒径： • 1）投影径：尘粒在显微镜下所观察到的粉尘 的尺度。 • 2）几何当量径：取尘粒的某一几何量相同时 的球形粒子的直径。 • 3）物理当量径：取尘粒的某一物理量相同时 的球形粒子的直径。
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§1-3 粉尘的物理化学性质 一、粒尘粒子的形状 • 单个粉尘粒子的形状取决于形成粒子的 方法。破碎、研磨形成的粉尘粒子形状在很 大程度上由母料的性质决定。一般情况下， 它们表现为不规则的结晶颗粒。
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二、粉尘的游离二氧化硅含量 • 粉尘中的游离二氧化硅含量是引起并促 进尘肺病及病程发展的主要因素，含量越高， 其危害越大。 • 许多矿岩都含有游离二氧化硅，煤系地 层由于沉积环境不同、岩性不同，其二氧化 硅含量变化较大，无烟煤的游离二氧化硅含 量高于烟煤。
五、粉尘的比表面积和表面能
• 每单位质量（体积）粉尘的表面积称为比表面积 （简称比面）。粉尘的比表面积与直径成反比，粒 径越小，比表面积越大。 1）随着粉尘颗粒比表面积的增大，它的溶解性、化学 活性及吸附能力都将大大增加。 2）随着粉尘颗粒比表面积的增大，对周围介质（空气） 的吸附能力也明显增加，从而大大提高了微细颗粒 的悬浮性。 3）随着粉尘颗粒比表面积的增大，与空气中的氧气反 应就愈剧烈，成为引起煤尘自燃和爆炸的因素之一。 4）由于微细粒尘吸附能力的增强，井下爆破后，尘粒 表面还能吸附某些气体化合物，如一氧化碳等。
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• 2005年11月27日21时22分，黑龙江龙煤矿业集团有限责 任公司七台河分公司东风煤矿发生一起特别重大煤尘爆 炸事故，死亡171人，伤48人，直接经济损失4293.1万 元。事故发生后，国务院立即派出调查组对事故进行调 查。现已查明，这起事故的直接原因是放炮人员使用非 专用炸药违章作业处理煤仓堵塞，导致煤尘飞扬达到爆 炸界限，放炮火焰引起煤尘爆炸。调查认定这是一起重 大责任事故。 • 2005年12月7日15时14分，河北省唐山市恒源实业有限 公司（原刘官屯煤矿，以下简称"刘官屯煤矿"）发生一 起特别重大瓦斯煤尘爆炸事故，造成108人死亡，29人 受伤，直接经济损失4870.67万元。
• §1-1 概述 • §1-2 粉尘的粒度、分散度和粒度分布 • §1-3 粉尘的物理化学性质 • 2课时
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第二章:尘肺病及其防治
• §2-1 • §2-2 • §2-3 • §2-4 • §2-5 • §2-6 • 2课时 粉尘对人体的危害 尘肺的分类及我国尘肺发病的现状 矽肺 煤工尘肺 影响尘肺发病的因素 预防尘肺的措施
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• 2003年10月21日10时40分,乌海市海勃湾区骆 驼山煤矿发生一起煤尘爆炸事故,事故伤亡情 况：死亡6人，重伤1人;经济损失：估计直接 经济损失80万元。 • 2004年5月18日18时18分，山西省吕梁地区交 口县蔡家沟煤矿井下维修硐室发生一起特大煤 尘爆炸事故，造成33人死亡，直接经济损失 293.3万元。