安全工程学十三.ppt
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1、第六章 矿山安全技术第一节第一节 矿井瓦斯防治矿井瓦斯防治 第二节第二节 矿尘防治矿尘防治第三节第三节 矿井火灾矿井火灾1 1第二节第二节 矿尘防治矿尘防治1 1、矿尘及其性质、矿尘及其性质2 2、尘肺病、尘肺病3 3、煤尘爆炸及预防、煤尘爆炸及预防4 4、综合防尘、综合防尘2 22.1 2.1 2.1 2.1 矿尘及其性质矿尘及其性质矿尘及其性质矿尘及其性质一、矿尘的产生及分类一、矿尘的产生及分类一、矿尘的产生及分类一、矿尘的产生及分类 矿尘是指在矿山生产和建设过程中所产生的各种矿尘是指在矿山生产和建设过程中所产生的各种矿尘是指在矿山生产和建设过程中所产生的各种矿尘是指在矿山生产和建设过程中
2、所产生的各种煤、岩微粒的总称。煤、岩微粒的总称。煤、岩微粒的总称。煤、岩微粒的总称。几种常用的分类方法。几种常用的分类方法。几种常用的分类方法。几种常用的分类方法。1 1 1 1、按矿尘粒径划分、按矿尘粒径划分、按矿尘粒径划分、按矿尘粒径划分 (1)(1)(1)(1)粗尘粗尘粗尘粗尘-40m,-40m,-40m,-40m,空气中易沉降;空气中易沉降;空气中易沉降;空气中易沉降;(2)(2)(2)(2)细尘细尘细尘细尘1040m1040m1040m1040m,肉眼可见,在静止空气加速沉,肉眼可见,在静止空气加速沉,肉眼可见,在静止空气加速沉,肉眼可见,在静止空气加速沉降;降;降;降;(3)(3)
3、(3)(3)微尘微尘微尘微尘0.2510m0.2510m0.2510m0.2510m,光学显微镜可见,在静止空,光学显微镜可见,在静止空,光学显微镜可见,在静止空,光学显微镜可见,在静止空气等速沉降;气等速沉降;气等速沉降;气等速沉降;(4)(4)(4)(4)超微尘超微尘超微尘超微尘-0.25m-0.25m-0.25m-0.25m,电子显微镜观察,扩散动力。,电子显微镜观察,扩散动力。,电子显微镜观察,扩散动力。,电子显微镜观察,扩散动力。3 32 2 2 2按矿尘的存在状态划分按矿尘的存在状态划分按矿尘的存在状态划分按矿尘的存在状态划分 (1)(1)(1)(1)浮游矿尘:悬浮于矿内空气中浮游
4、矿尘:悬浮于矿内空气中浮游矿尘:悬浮于矿内空气中浮游矿尘:悬浮于矿内空气中 (2)(2)(2)(2)沉积矿尘:从矿内空气沉降下来的矿尘沉积矿尘:从矿内空气沉降下来的矿尘沉积矿尘:从矿内空气沉降下来的矿尘沉积矿尘:从矿内空气沉降下来的矿尘3 3 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)(1)(1)全尘全尘全尘全尘(总粉尘总粉尘总粉尘总粉尘):各种粒径的矿尘之和,:各种粒径的矿尘之和,:各种粒径的矿尘之和,:各种粒径的矿尘之和,1mm1mm1mm1mm以以以以下;下;下;下;(2)(2)(2)(2)呼吸性粉尘:呼吸性粉尘:
5、呼吸性粉尘:呼吸性粉尘:5m5m5m5m以下,以下,以下,以下,4 4二、矿尘的危害二、矿尘的危害二、矿尘的危害二、矿尘的危害 矿尘具有很大的危害性,表现在以下几个方面:矿尘具有很大的危害性,表现在以下几个方面:矿尘具有很大的危害性,表现在以下几个方面:矿尘具有很大的危害性,表现在以下几个方面:(1)(1)(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。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)(2)(2)某些矿尘某些矿尘某些矿尘某些矿尘(如煤尘、硫化尘如煤尘、硫化尘如煤尘、硫化尘如煤尘、硫化尘)在一
6、定条件下可在一定条件下可在一定条件下可在一定条件下可以爆炸。以爆炸。以爆炸。以爆炸。(3)(3)(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。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)(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。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。5 5三、含尘量的计量指标三、含尘量的计量指标三、含尘量的计量指标三、含尘量的计量指标1 1 1 1、矿尘浓度、矿尘浓度、矿尘浓度、矿尘浓度其表示方法有两种:其表示
7、方法有两种:其表示方法有两种:其表示方法有两种:(1)(1)(1)(1)质量法:每立方米空气所含浮尘的毫克数,质量法:每立方米空气所含浮尘的毫克数,质量法:每立方米空气所含浮尘的毫克数,质量法:每立方米空气所含浮尘的毫克数,mg/mmg/mmg/mmg/m3 3 3 3(2)(2)(2)(2)计数法:每立方米空气所含浮尘的个数,个计数法:每立方米空气所含浮尘的个数,个计数法:每立方米空气所含浮尘的个数,个计数法:每立方米空气所含浮尘的个数,个/m/m/m/m3 3 3 32 2 2 2、产尘强度、产尘强度、产尘强度、产尘强度 指生产过程中,采落煤中所含的粉尘量,常用的单指生产过程中,采落煤中所
8、含的粉尘量,常用的单指生产过程中,采落煤中所含的粉尘量,常用的单指生产过程中,采落煤中所含的粉尘量,常用的单位为位为位为位为g/tg/tg/tg/t。3 3 3 3、相对产尘强度、相对产尘强度、相对产尘强度、相对产尘强度 指每采掘指每采掘指每采掘指每采掘1 1 1 1吨或吨或吨或吨或1 1 1 1立方米矿岩所产生的矿尘量,常用立方米矿岩所产生的矿尘量,常用立方米矿岩所产生的矿尘量,常用立方米矿岩所产生的矿尘量,常用的单位为的单位为的单位为的单位为mg/tmg/tmg/tmg/t或或或或mg/mmg/mmg/mmg/m3 3 3 3。4 4 4 4、矿尘沉积量、矿尘沉积量、矿尘沉积量、矿尘沉积量
9、 单位时间在巷道表面单位面积上所沉积的矿尘量,单位时间在巷道表面单位面积上所沉积的矿尘量,单位时间在巷道表面单位面积上所沉积的矿尘量,单位时间在巷道表面单位面积上所沉积的矿尘量,单位为单位为单位为单位为g/mg/mg/mg/m2 2 2 2dddd。6 6 四、矿尘性质四、矿尘性质四、矿尘性质四、矿尘性质1 1 1 1、矿尘中游离、矿尘中游离、矿尘中游离、矿尘中游离SiOSiOSiOSiO2 2 2 2的含量的含量的含量的含量 矿尘中游离矿尘中游离矿尘中游离矿尘中游离SiOSiOSiOSiO2 2 2 2的含量是危害人体的决定因素,的含量是危害人体的决定因素,的含量是危害人体的决定因素,的含量
10、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、砂其含量越高,危害越大。煤矿上常见的页岩、砂其含量越高,危害越大。煤矿上常见的页岩、砂其含量越高,危害越大。煤矿上常见的页岩、砂岩、砾岩和石灰岩等中游离岩、砾岩和石灰岩等中游离岩、砾岩和石灰岩等中游离岩、砾岩和石灰岩等中游离SiOSiOSiOSiO2 2 2 2的含量通常多在的含量通常多在的含量通常多在的含量通常多在20%20%20%20%50%50%50%50%,煤尘中的含量一般不超过,煤尘中的含量一般不超过,煤尘中的含量一般不超过,煤尘中的含量一般不超过5%5%5%5%。2 2 2 2、矿尘的粒度与比表面积、矿尘的粒度与比表面积
11、、矿尘的粒度与比表面积、矿尘的粒度与比表面积 矿尘粒度:矿尘粒度平均直径,矿尘粒度:矿尘粒度平均直径,矿尘粒度:矿尘粒度平均直径,矿尘粒度:矿尘粒度平均直径,mmmm 矿尘的比表面积:单位质量矿尘的总表面积;矿尘的比表面积:单位质量矿尘的总表面积;矿尘的比表面积:单位质量矿尘的总表面积;矿尘的比表面积:单位质量矿尘的总表面积;m m m m2 2 2 2/kg,cm/kg,cm/kg,cm/kg,cm2 2 2 2/g/g/g/g 矿尘的比表面积与粒度成反比,粒度越小,比表矿尘的比表面积与粒度成反比,粒度越小,比表矿尘的比表面积与粒度成反比,粒度越小,比表矿尘的比表面积与粒度成反比,粒度越小,
12、比表面积越大,因而这两个指标都可以用来衡量矿尘面积越大,因而这两个指标都可以用来衡量矿尘面积越大,因而这两个指标都可以用来衡量矿尘面积越大,因而这两个指标都可以用来衡量矿尘颗粒的大小。颗粒的大小。颗粒的大小。颗粒的大小。7 73 3 3 3、矿尘的分散度:矿尘整体组成中各种粒级尘粒、矿尘的分散度:矿尘整体组成中各种粒级尘粒、矿尘的分散度:矿尘整体组成中各种粒级尘粒、矿尘的分散度:矿尘整体组成中各种粒级尘粒所占百分比。所占百分比。所占百分比。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:分散度有两种表示方法:分散度有两种表示方法:(1)(1)(1)(1)重量百分比:各粒级重量所占总重量
13、的百分比重量百分比: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重量百分比:各粒级重量所占总重量的百分比(2)(2)(2)(2)数量百分比:各粒级颗粒数所占总颗粒百分比数量百分比:各粒级颗粒数所占总颗粒百分比数量百分比:各粒级颗粒数所占总颗粒百分比数量百分比: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,粒级的划分是根据粒度大小和测试目的确定的,粒级的划分是根据粒度大小和测试目的确定的,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我国工矿企业将矿尘粒级划分为我国工矿企业将矿尘粒级划分为我国工矿企业将矿尘粒级划分为4 4
14、 4 4级:小于级:小于级:小于级:小于2m2m2m2m、2 2 2 25m5m5m5m、5 5 5 510m10m10m10m和大于和大于和大于和大于10m10m10m10m。矿尘分散度是衡量矿尘颗粒大小构成的一个重矿尘分散度是衡量矿尘颗粒大小构成的一个重矿尘分散度是衡量矿尘颗粒大小构成的一个重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,要指标。矿尘总量中微细颗粒多,所占比例大时,要指标。矿尘总量中微细颗粒多,所占比例大时,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,称为高分散度矿尘;反之,如果矿尘中粗大颗
15、粒多,称为高分散度矿尘;反之,如果矿尘中粗大颗粒多,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。矿尘的分散度所占比例大,就称作低分散度矿尘。矿尘的分散度所占比例大,就称作低分散度矿尘。矿尘的分散度所占比例大,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。越高,危害性越大,而且越难捕获。越高,危害性越大,而且越难捕获。越高,危害性越大,而且越难捕获。8 84 4 4 4、矿尘的湿润性、矿尘的湿润性、矿尘的湿润性、矿尘的湿润性 矿尘的湿润性是指矿尘与液体亲和的能力。矿尘的湿润性是指矿尘与液体亲和的能力。矿尘的湿润性是指矿尘与液体亲和的能力。矿尘的
16、湿润性是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:不容易被水湿润疏水性矿尘:不容易被水湿润疏水性矿尘:不容易被水湿润 5 5 5 5、矿尘的荷电性、矿尘的荷电性、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、摩擦等作因空气的电离以及尘粒之间的碰撞、摩擦等作因空气的电离以及尘粒之间的碰撞、摩擦等作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,也可是负用,使尘粒带有电荷,可能是正电荷,也可是负用,使尘粒带有电荷,可能是正电荷,也可是负用,使
17、尘粒带有电荷,可能是正电荷,也可是负电荷。电荷。电荷。电荷。6 6 6 6、矿尘的光学特性、矿尘的光学特性、矿尘的光学特性、矿尘的光学特性 矿尘的光学特性包括矿尘对光的反射、吸收和矿尘的光学特性包括矿尘对光的反射、吸收和矿尘的光学特性包括矿尘对光的反射、吸收和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。透光强度等性能。透光强度等性能。透光强度等性能。9 92.2 2.2 煤矿尘肺病煤矿尘肺病 一、尘肺病及其发病机理一、尘肺病及其发病机理一、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:尘肺病:尘肺病:以长期吸入大量微细粉尘而引起的以纤以长期吸入大量微细粉尘而引起的以纤以
18、长期吸入大量微细粉尘而引起的以纤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。维组织增生为主要特征的肺部疾病。维组织增生为主要特征的肺部疾病。维组织增生为主要特征的肺部疾病。1 1 1 1、尘肺类的分类、尘肺类的分类、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: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)(1)(1)硅肺病硅肺病硅肺病硅肺病(矽肺病矽肺病矽肺病矽肺病),由于吸入含游离,由于吸入含游离,由于吸入含游离,由于吸入含游离2 2 2 2含量
19、含量含量含量较高的岩尘而引的尘肺病称为硅肺病。患者多为长较高的岩尘而引的尘肺病称为硅肺病。患者多为长较高的岩尘而引的尘肺病称为硅肺病。患者多为长较高的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。期从事岩巷掘进的矿工。期从事岩巷掘进的矿工。期从事岩巷掘进的矿工。1010(2)(2)(2)(2)煤硅肺病煤硅肺病煤硅肺病煤硅肺病(煤矽肺煤矽肺煤矽肺煤矽肺),由于同时吸入煤尘和含游离,由于同时吸入煤尘和含游离,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 2 2的岩尘所引起的尘肺病称为煤硅病肺。患的岩尘所引起的尘肺病称为煤硅病肺。患的岩尘所引起的尘肺病称为煤硅病肺。患的岩尘
20、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。者多为岩巷掘进和采煤的混合工种矿工。者多为岩巷掘进和采煤的混合工种矿工。者多为岩巷掘进和采煤的混合工种矿工。(3)(3)(3)(3)煤肺病煤肺病煤肺病煤肺病。由于大量吸入煤尘而引起的尘肺病多属。由于大量吸入煤尘而引起的尘肺病多属。由于大量吸入煤尘而引起的尘肺病多属。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煤肺病。患者多为长期单一的在煤层中从事采掘煤肺病。患者多为长期单一的在煤层中从事采掘煤肺病。患者多为长期单一的在煤层中从事采掘工作的矿工。工作的矿工。工作的矿工。工作的矿工。1111 2 2
21、2 2、尘肺病的发病机理、尘肺病的发病机理、尘肺病的发病机理、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进入人体呼吸系统的粉尘大体上经历以下四个进入人体呼吸系统的粉尘大体上经历以下四个进入人体呼吸系统的粉尘大体上经历以下四个过程:过程:过程:过程:(1)(1)(1)(1)在上呼吸道的咽喉、气管内,含尘气流由于在上呼吸道的咽喉、气管内,含尘气流由于在上呼吸道的咽喉、气管内,含尘气流由于在上呼吸道的咽喉、气管内,含尘气流由于沿程的惯性碰撞作用使大于沿程的惯性碰撞作用使大于沿程的惯性碰撞作用使大于沿程的惯性碰撞作用使大于10m10m10m10m的尘粒首先沉降的尘粒首先沉降的尘粒首先沉
22、降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在其内。经过鼻腔和气管粘膜分泌物粘结后形成在其内。经过鼻腔和气管粘膜分泌物粘结后形成在其内。经过鼻腔和气管粘膜分泌物粘结后形成痰排出体外。痰排出体外。痰排出体外。痰排出体外。(2)(2)(2)(2)在上呼吸道的较大支气管内,通过惯性碰撞在上呼吸道的较大支气管内,通过惯性碰撞在上呼吸道的较大支气管内,通过惯性碰撞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,使及少量的重力沉降作用,使及少量的重力沉降作用,使及少量的重力沉降作用,使5 5 5 510m10m10m10m的尘粒沉积的尘粒沉积的尘粒沉积的尘粒沉积下来,经气管、支气
23、管上皮的纤毛运动,咳嗽随下来,经气管、支气管上皮的纤毛运动,咳嗽随下来,经气管、支气管上皮的纤毛运动,咳嗽随下来,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。痰排出体外。痰排出体外。1212 (3)(3)(3)(3)在下呼吸道的细小支气管内,由于支气管分支在下呼吸道的细小支气管内,由于支气管分支在下呼吸道的细小支气管内,由于支气管分支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,使部分增多,气流速度减慢,使部分增多,气流速度减慢,使部分增多,气流速度减慢,使部分2 2 2 25m5m5m5m的尘粒依靠的尘粒依靠的尘粒依靠的尘粒依靠重力沉降作用沉积下来,通过纤毛运动
24、逐级排出重力沉降作用沉积下来,通过纤毛运动逐级排出重力沉降作用沉积下来,通过纤毛运动逐级排出重力沉降作用沉积下来,通过纤毛运动逐级排出体外。体外。体外。体外。(4)(4)(4)(4)粒度为粒度为粒度为粒度为2m2m2m2m左右的粉尘进入呼吸性支气管和肺左右的粉尘进入呼吸性支气管和肺左右的粉尘进入呼吸性支气管和肺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;另一部分沉积内后,一部分可随呼气排出体外;另一部分沉积内后,一部分可随呼气排出体外;另一部分沉积内后,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,残留在肺内的粉尘仅占在肺泡壁上或进入肺内,残留在肺内的粉尘仅占在肺泡
25、壁上或进入肺内,残留在肺内的粉尘仅占在肺泡壁上或进入肺内,残留在肺内的粉尘仅占总吸入量的总吸入量的总吸入量的总吸入量的1%1%1%1%2 2 2 2以下。以下。以下。以下。1313二、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 1 1、尘肺病的发病症状、尘肺病的发病症状、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:尘肺病分为三期:尘肺病分为三期:第一期:重体力劳动时呼吸困难、胸痛、轻度第一期:重体力劳动时呼吸困难、胸痛、轻度第一期:重体力劳动时呼吸困难、胸痛、轻度第一期:重体力劳动时呼吸困难
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