第七章矿尘防治技术.ppt

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1、云南能源职业技术学院主讲：曾正良第七章 煤矿矿尘防治技术2/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综合防尘矿尘性质矿尘性质11/24/20222主要内容：主要内容：矿尘及其性质矿尘及其性质尘肺病尘肺病煤尘爆炸及预防煤尘爆炸及预防综合防尘综合防尘3/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综合防尘矿尘性质矿尘性质第一节第一节 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 矿尘（又称粉尘）矿尘（又称粉尘）是指在矿山生产和建设过程中所产生的各种是指在矿山生产和建设过程中所产生的各种煤、岩和其他有毒有害微粒的总称。采（煤、岩和其他

2、有毒有害微粒的总称。采（40%40%）、掘（）、掘（30%30%）、锚喷）、锚喷（10%10%）。）。在矿山生产过程中，如钻眼作业、炸药爆破、掘进机及采煤机在矿山生产过程中，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。在同一矿井里，产尘的多少也因地因时发生着变化。一般来说，尘。在同一矿井里，产尘的多少也因地因时发生着变化。一般来说，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致为：采煤工作

3、面产尘量占45458080；掘进工作面产尘量占；掘进工作面产尘量占20203838，锚喷作业点产尘量占，锚喷作业点产尘量占10101515；运输通风巷道产尘量占；运输通风巷道产尘量占5 51010，其他作业点占，其他作业点占2 25 5。各作业点随机械化程度的提高，。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。矿尘的生成量也将增大，因此防尘工作也就更加重要。uu产生分类产生分类uu矿尘危害矿尘危害uu计量指标计量指标uu矿尘性质矿尘性质uu影响因素影响因素矿尘性质矿尘性质11/24/202234/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综

4、合防尘矿尘性质矿尘性质 几种常用的分类方法：几种常用的分类方法：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，在静止空气加速沉降；，肉眼可见，在静止空气加速沉降；(3)(3)微尘微尘0.2510m0.2510m，光学显微镜可见，静止空气等速沉降；，光学显微镜可见，静止空气等速沉降；(4)(4)超微尘超微尘-0.25m-0.25m，电子显微镜观察，扩散动力。，电子显微镜观察，扩散动力。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（浮尘、飘尘）：悬浮于矿内空

5、气中。浮游矿尘（浮尘、飘尘）：悬浮于矿内空气中。(2)(2)沉积矿尘（落尘）：从矿内空气沉降下来的矿尘。沉积矿尘（落尘）：从矿内空气沉降下来的矿尘。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，（不可见不可见）。）。uu产生分类产生分类uu矿尘危害矿尘危害uu计量指标计量指标uu矿尘性质矿尘性质uu影响因素影响因素矿尘性质矿尘性质11/24/202245/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综

6、合防尘矿尘性质矿尘性质 浮尘和落尘在不同环境下可以相互转化，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粒度的关系如表。落尘变成浮尘风流的变化与矿尘粒度的关系煤尘粒度m7510535751035吹扬风速ms-16.35.293.48uu产生分类产生分类uu矿尘危害矿尘危害u

7、u计量指标计量指标uu矿尘性质矿尘性质uu影响因素影响因素11/24/202256/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综合防尘矿尘性质矿尘性质 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：(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)在一定条件下可以爆炸。在一定条件下可以爆炸。(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，

8、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。此外，煤矿向大气排放的粉尘对矿区周围的生态环境也会此外，煤矿向大气排放的粉尘对矿区周围的生态环境也会产生很大影响，对生活环境、植物生长环境可能造成严重破坏。产生很大影响，对生活环境、植物生长环境可能造成严重破坏。uu产生分类产生分类uu矿尘危害矿尘危害uu计量指标计量指标uu矿尘性质矿尘性质uu影响因素影响因素矿尘性质矿尘性质11/24/202267/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综合防尘矿尘性质矿尘性质 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（单位体积矿内空气中所含浮尘

9、的数量）（单位体积矿内空气中所含浮尘的数量）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 3uu产生分类产生分类uu矿尘危害矿尘危害uu计量指标计量指标uu矿尘性质矿尘性质uu影响因素影响因素矿尘性质矿尘性质序号矿尘中游离SiO2含量/%最高容许浓度/mg.m-3总矿尘呼吸性矿尘1234565510102525505010的水泥矿尘20.010.06.04.02.066.03.52.51.5

10、1.0中国煤矿矿尘浓度标准11/24/202278/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综合防尘矿尘性质矿尘性质uu产生分类产生分类uu矿尘危害矿尘危害uu计量指标计量指标uu矿尘性质矿尘性质uu影响因素影响因素 2 2、产尘强度、产尘强度 指生产过程中，采落煤中所含的粉尘量，常用的单位指生产过程中，采落煤中所含的粉尘量，常用的单位为为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，常用的立方米矿岩所产生的矿尘量，常用的单位为单位为mg/tmg/t或或mg/mmg/m3 3。4 4、矿尘沉积量、矿尘沉积

11、量 单位时间在巷道表面单位面积上所沉积的矿尘量，单单位时间在巷道表面单位面积上所沉积的矿尘量，单位为位为g/mg/m2 2d d。这一指标用来表示巷道中沉积矿尘的强度，。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。是确定岩粉撒布周期的重要依据。5 5、矿尘的分散度、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：所占的百分比。分散度有两种表示方法：1 1）重量百分比；）重量百分比；2 2）数量百分比。）数量百分比。11/24/202289/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺

12、病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综合防尘矿尘性质矿尘性质 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的含量是危害人体的决定因素，其含量越高，危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的含的含量通常多在量通常多在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

13、，mm 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 m2 2/kg,cm/kg,cm2 2/g/g 矿尘的比表面积与粒度成反比，粒度越小，比表面积越大，因而矿尘的比表面积与粒度成反比，粒度越小，比表面积越大，因而这两个指标都可以用来衡量矿尘颗粒的大小。这两个指标都可以用来衡量矿尘颗粒的大小。uu产生分类产生分类uu矿尘危害矿尘危害uu计量指标计量指标uu矿尘性质矿尘性质uu影响因素影响因素矿尘性质矿尘性质11/24/2022910/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综合防尘矿尘性质矿尘性质 3 3、矿尘的分散度：、矿尘的分散

14、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，我国工矿企业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。矿尘分散度是衡量矿尘颗粒大小构成的一个重要指标矿尘分

15、散度是衡量矿尘颗粒大小构成的一个重要指标。矿尘总。矿尘总量中微细颗粒多，所占比例大时，称为量中微细颗粒多，所占比例大时，称为高分散度矿尘高分散度矿尘；反之，如果；反之，如果矿尘中粗大颗粒多，所占比例大，就称作矿尘中粗大颗粒多，所占比例大，就称作低分散度矿尘低分散度矿尘。矿尘的分。矿尘的分散度越高，危害性越大，而且越难捕获。散度越高，危害性越大，而且越难捕获。uu产生分类产生分类uu矿尘危害矿尘危害uu计量指标计量指标uu矿尘性质矿尘性质uu影响因素影响因素矿尘性质矿尘性质11/24/20221011/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综合防尘矿尘性质矿尘性质 4

16、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是是指矿尘与液体亲和的能力（矿尘与空气中的水指矿尘与液体亲和的能力（矿尘与空气中的水分结合的现象）分结合的现象）。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。5 5、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，使尘粒带有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。（电荷，可能是正电荷，也可是负电荷。（在粉碎过程和在空气流动在粉碎过程和在空气流动中摩擦而带有电荷，亦可直接吸附空气中的离子而产生电荷中摩擦而带

17、有电荷，亦可直接吸附空气中的离子而产生电荷）。）。6 6、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、吸收和透光强度等性能。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。uu产生分类产生分类uu矿尘危害矿尘危害uu计量指标计量指标uu矿尘性质矿尘性质uu影响因素影响因素矿尘性质矿尘性质11/24/20221112/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综合防尘矿尘性质矿尘性质 矿尘矿尘的荷的荷电电性性对矿尘对矿尘在空气中的在空气中的稳稳定程度有影定程度有影响。响。下表是一次下表是一次实测实测所得数据。所得数据。作业方式带正电荷粒子（）带

18、负电荷粒子（）不带电粒子（）干式凿岩49.844.06.2湿式凿岩46.743.010.3爆 破34.550.614.9井下矿尘的电荷uu产生分类产生分类uu矿尘危害矿尘危害uu计量指标计量指标uu矿尘性质矿尘性质uu影响因素影响因素11/24/20221213/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综合防尘矿尘性质矿尘性质 7 7、矿尘的悬浮性、矿尘的悬浮性 分散度高的尘粒可以较长时间在空气中悬浮，不易降落，这是分散度高的尘粒可以较长时间在空气中悬浮，不易降落，这是微细矿尘的一种物理特性，叫微细矿尘的一种物理特性，叫悬浮性悬浮性。据实验，不同粒度的煤尘在。据实验，不

19、同粒度的煤尘在静止的空气中从静止的空气中从1m 1m 高处自由降落到底板所需的时间如表。高处自由降落到底板所需的时间如表。uu产生分类产生分类uu矿尘危害矿尘危害uu计量指标计量指标uu矿尘性质矿尘性质uu影响因素影响因素矿尘性质矿尘性质不同粒度的煤尘从lm高处自由降落到底板所需时间煤尘粒度m1001010.50.2降落时间2.6 s4.4 min7 h22 h92 h11/24/20221314/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综合防尘矿尘性质矿尘性质 五、影响矿尘产生量的因素五、影响矿尘产生量的因素 影响矿尘产生量的因素主要包括以下两个方面：影响矿尘产生量的

20、因素主要包括以下两个方面：1 1自然因素自然因素 （1 1）地质构造）地质构造 地质构造破坏严重的地区，断层、褶曲比较发育，煤岩较为地质构造破坏严重的地区，断层、褶曲比较发育，煤岩较为破碎，矿尘的产生量大。破碎，矿尘的产生量大。（2 2）煤层赋存条件）煤层赋存条件 同样技术条件下，开采厚煤层比开采薄煤层的产尘量大；开同样技术条件下，开采厚煤层比开采薄煤层的产尘量大；开采急倾斜煤层比开采缓倾斜煤层的产尘量多。采急倾斜煤层比开采缓倾斜煤层的产尘量多。（3 3）煤岩的物理性质）煤岩的物理性质 节理发育、结构疏松、水分低、脆性大的煤岩，开采时产尘节理发育、结构疏松、水分低、脆性大的煤岩，开采时产尘量较

21、大；反之则小。量较大；反之则小。uu产生分类产生分类uu矿尘危害矿尘危害uu计量指标计量指标uu矿尘性质矿尘性质uu影响因素影响因素矿尘性质矿尘性质11/24/20221415/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综合防尘矿尘性质矿尘性质 2 2生产技术因素生产技术因素 （1 1）采煤方法）采煤方法 不同的采煤方法，产生量也不一样。如：急倾斜煤层采用倒台阶采煤法比水平分层采煤法产尘量要大的多；全部冒落法管理顶板比充填法管理顶板产尘量要大。（2 2）机械化程度）机械化程度 机械化程度越高，煤岩破碎程度越严重，产尘量就越大 （3 3）开采强度）开采强度 随着开采强度的加

22、大，采掘推进速度加快，产量增加，产尘量将显著加大；（4 4）开采深度）开采深度 随着开采深度的增加，地温增高，煤（岩）体内原始水分降低，煤（岩）干燥，开采时产尘量就大。（5 5）通风状况）通风状况 风速太小，不能将浮尘带出矿井。风速过大，又将积尘扬起。单从降尘角度考虑，工作面风速以1.21.6m/s较好，产尘最少。uu产生分类产生分类uu矿尘危害矿尘危害uu计量指标计量指标uu矿尘性质矿尘性质uu影响因素影响因素矿尘性质矿尘性质11/24/20221516/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综合防尘矿尘性质矿尘性质第二节第二节 矿山尘肺病矿山尘肺病 一、尘肺病及其

23、发病机理一、尘肺病及其发病机理 新的尘肺病诊断标准中规定的尘肺病的定义新的尘肺病诊断标准中规定的尘肺病的定义是是：“尘肺病是由于在职业活动中长期吸入生产尘肺病是由于在职业活动中长期吸入生产性粉尘并在肺内滞留而引起的以肺组织弥漫性纤性粉尘并在肺内滞留而引起的以肺组织弥漫性纤维化为主的全身性疾病。维化为主的全身性疾病。”它是一种严重的矿工它是一种严重的矿工职业病，一旦患病，目前还很难治愈，且因发病职业病，一旦患病，目前还很难治愈，且因发病缓慢病程较长，不同于煤尘、瓦斯爆炸事故一次缓慢病程较长，不同于煤尘、瓦斯爆炸事故一次伤害严重，常不易被人们所重视。实际上尘肺病伤害严重，常不易被人们所重视。实际上

24、尘肺病引起的致残和死亡人数，在国内外都十分惊人。引起的致残和死亡人数，在国内外都十分惊人。uu尘肺分类尘肺分类uu发病机理发病机理uu发病症状发病症状uu影响因素影响因素尘肺病尘肺病11/24/20221617/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综合防尘矿尘性质矿尘性质 从卫生部召开的第十届职业性呼吸系统疾病国从卫生部召开的第十届职业性呼吸系统疾病国际会议上（际会议上（2005.42005.4）获悉：我国的职业病危害形势）获悉：我国的职业病危害形势十分严峻，职业病防治工作与我国快速发展的经济十分严峻，职业病防治工作与我国快速发展的经济形势极不适应。我国有毒有害企业

25、超过形势极不适应。我国有毒有害企业超过16001600万万家，家，受到职业危害的人数超过受到职业危害的人数超过2 2亿亿。20032003年全国报告各年全国报告各类职业病发病数为类职业病发病数为1046710467例，其中尘肺病发病数占例，其中尘肺病发病数占了了80%80%。上世纪。上世纪5050年代以来我国报告累计尘肺病例年代以来我国报告累计尘肺病例5858万万多人，已死亡多人，已死亡1414万万多人，现患者多人，现患者4444万万多人。由多人。由于目前厂矿企业劳动者的体检率低，报告不全，专于目前厂矿企业劳动者的体检率低，报告不全，专家估计实际发病要比报告的例数多家估计实际发病要比报告的例数

26、多1010倍，尘肺实际倍，尘肺实际发生的病例数发生的病例数不少于不少于100100万万例。例。uu尘肺分类尘肺分类uu发病机理发病机理uu发病症状发病症状uu影响因素影响因素尘肺病尘肺病11/24/20221718/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综合防尘矿尘性质矿尘性质 有关尘肺的危害在国内外的很早的史料都有记载，如北宋（960-1127）孙平仲在所著谈苑中指出，“后苑银作镀金，为水银所熏，头首俱颤；卖饼家窥炉，目皆早昏；贾谷山采石人，石末伤肺，肺焦多死”；欧洲文艺复兴后期工业迅速发展后西方矿冶书籍中也有矿工“痨病”之词；17世纪早期解剖学著作中有“切石之死于

27、哮喘，解刀入肺似入沙石”之说。uu尘肺分类尘肺分类uu发病机理发病机理uu发病症状发病症状uu影响因素影响因素尘肺病尘肺病11/24/20221819/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综合防尘矿尘性质矿尘性质 1 1、尘肺病的分类、尘肺病的分类 煤矿尘肺病按吸入矿尘的成分不同，可分为三煤矿尘肺病按吸入矿尘的成分不同，可分为三类：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含量较高的岩尘而引的尘肺病称为硅肺病。患者多含量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。为长期从事岩巷掘进的矿工。(2)(2)煤硅

28、肺病煤硅肺病(煤矽肺煤矽肺)，由于同时吸入煤尘和含，由于同时吸入煤尘和含游离游离2 2的岩尘所引起的尘肺病称为煤硅病肺。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。患者多为岩巷掘进和采煤的混合工种矿工。(3)(3)煤肺病煤肺病。由于大量吸入煤尘而引起的尘肺病。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。掘工作的矿工。uu尘肺分类尘肺分类uu发病机理发病机理uu发病症状发病症状uu影响因素影响因素尘肺病尘肺病11/24/20221920/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘

29、爆炸煤尘爆炸综合防尘综合防尘矿尘性质矿尘性质11/24/20222021/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综合防尘矿尘性质矿尘性质 2 2、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进入人体呼吸系统的粉尘大体上经历以下四个过程四个过程：(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撞作用使大于10m10m的尘粒首先沉降在其内。经过鼻腔和气管粘膜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。分泌物粘结后形成痰排出体外。(2)(2)在上呼

30、吸道的较大支气管内，通过惯性碰撞及少量的重力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，使沉降作用，使5 510m10m的尘粒沉积下来，经气管、支气管上皮的的尘粒沉积下来，经气管、支气管上皮的纤毛运动，咳嗽随痰排出体外。纤毛运动，咳嗽随痰排出体外。(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，使部分速度减慢，使部分2 25m5m的尘粒依靠重力沉降作用沉积下来，通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。过纤毛运动逐级排出体外。(4)(4)粒度为粒度为2m2m左右的粉尘进入呼吸性支气管和肺

31、内后，一部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总吸入量的留在肺内的粉尘仅占总吸入量的1%1%2 2以下。以下。uu尘肺分类尘肺分类uu发病机理发病机理uu发病症状发病症状uu影响因素影响因素尘肺病尘肺病11/24/20222122/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综合防尘矿尘性质矿尘性质 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

32、第一期：重体力劳动时呼吸困难、胸痛、轻：重体力劳动时呼吸困难、胸痛、轻度干咳。度干咳。第二期第二期：中等体力劳动或正常工作时，感觉：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。呼吸困难，胸痛、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：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，甚至咯血和行动吸困难、胸痛、连续带痰咳嗽，甚至咯血和行动困难。困难。uu尘肺分类尘肺分类uu发病机理发病机理uu发病症状发病症状uu影响因素影响因素尘肺病尘肺病11/24/20222223/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综合防尘矿尘性质

33、矿尘性质 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以下的矿尘以下的矿尘可以进入下呼吸道并沉积在肺泡中，最危险的粒度是可以进

34、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uu尘肺分类尘肺分类uu发病机理发病机理uu发病症状发病症状uu影响因素影响因素尘肺病尘肺病11/24/20222324/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综合防尘矿尘性质矿尘性质规程规程第七百三十九条第七百三十九条 作业场所空气中粉作

35、业场所空气中粉尘（总粉尘、呼吸性粉尘）浓度应符合表尘（总粉尘、呼吸性粉尘）浓度应符合表2626要要求。求。尘肺病尘肺病11/24/20222425/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综合防尘矿尘性质矿尘性质第三节第三节 煤尘爆炸及预防煤尘爆炸及预防 煤矿在生产过程中，采掘装运作业均可产煤矿在生产过程中，采掘装运作业均可产生大量煤尘。其中，采掘作业产生的煤尘量占生大量煤尘。其中，采掘作业产生的煤尘量占80%80%，装运产生的煤尘量占，装运产生的煤尘量占20%20%。具有煤尘爆炸危。具有煤尘爆炸危险的煤矿都有发生特别重大煤尘爆炸事故的可能。险的煤矿都有发生特别重大煤尘

36、爆炸事故的可能。其灾害程度可造成矿毁人亡，国内外煤矿曾多次其灾害程度可造成矿毁人亡，国内外煤矿曾多次发生煤尘爆炸事故。发生煤尘爆炸事故。煤尘爆炸煤尘爆炸11/24/20222526/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综合防尘矿尘性质矿尘性质 1906 1906年，法国吉利耶尔煤矿发生煤尘爆炸死亡年，法国吉利耶尔煤矿发生煤尘爆炸死亡10991099人，煤矿经两年人，煤矿经两年重建才恢复生产。这是一个无瓦斯煤矿，也是世界上第一次发生煤尘爆重建才恢复生产。这是一个无瓦斯煤矿，也是世界上第一次发生煤尘爆炸。从此，世界上各主要产煤国家对煤尘爆炸开始进行广泛研究，重视炸。从此

37、，世界上各主要产煤国家对煤尘爆炸开始进行广泛研究，重视预防煤尘爆炸事故工作。预防煤尘爆炸事故工作。19071907年，年，美国孟诺加煤矿美国孟诺加煤矿发生煤尘爆炸，死亡发生煤尘爆炸，死亡362362人，占入井人数人，占入井人数的的97%97%。19101910年，年，英国黑里顿煤矿英国黑里顿煤矿发生煤尘爆炸，并引起瓦斯爆炸事故，死发生煤尘爆炸，并引起瓦斯爆炸事故，死亡亡346346人，其中人，其中287287人死于人死于COCO中毒中毒。1913191319331933年，法国和英国还多次发生煤尘、瓦斯煤尘爆炸事故，年，法国和英国还多次发生煤尘、瓦斯煤尘爆炸事故，每次事故都造成一、二百人死亡。

38、每次事故都造成一、二百人死亡。煤尘爆炸煤尘爆炸11/24/20222627/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综合防尘矿尘性质矿尘性质 1942 1942年，日本侵占东北时期，采取不顾工人死活的掠夺式生产方式，年，日本侵占东北时期，采取不顾工人死活的掠夺式生产方式，致使本溪煤矿发生了世界史上最大的一次瓦斯煤尘爆炸事故，死亡致使本溪煤矿发生了世界史上最大的一次瓦斯煤尘爆炸事故，死亡15491549人，伤残人，伤残246246人，死亡者中多为人，死亡者中多为COCO中毒。事故前巷道内沉积了大量煤尘，中毒。事故前巷道内沉积了大量煤尘，电火花点燃局部聚存瓦斯而引起煤尘爆炸

39、。为掩人耳目，日本侵略者将电火花点燃局部聚存瓦斯而引起煤尘爆炸。为掩人耳目，日本侵略者将矿井封闭。矿井封闭。1962 1962年，山西大同老白洞煤矿在高产日发生了电火花引燃局部瓦斯年，山西大同老白洞煤矿在高产日发生了电火花引燃局部瓦斯导致煤尘爆炸，死亡导致煤尘爆炸，死亡629629人。人。1963 1963年，日本三池煤矿发生煤尘爆炸，死亡年，日本三池煤矿发生煤尘爆炸，死亡458458人，伤人，伤832832人，死亡人，死亡者多为者多为COCO中毒。这次事故是发生在该煤矿的主提煤斜井，是电绞车提升中毒。这次事故是发生在该煤矿的主提煤斜井，是电绞车提升装满煤的串车，由于矿车脱钩顺斜井翻滚滑下，将

40、沉积的大量煤尘和矿装满煤的串车，由于矿车脱钩顺斜井翻滚滑下，将沉积的大量煤尘和矿车内的煤冲击飞扬形成煤尘云，加之矿车与轨道摩擦产生火花，引起煤车内的煤冲击飞扬形成煤尘云，加之矿车与轨道摩擦产生火花，引起煤尘大爆炸。此事故后经还原实验证实。尘大爆炸。此事故后经还原实验证实。2005 2005年，黑龙江七台河东风煤矿主要提煤皮带斜井发生煤尘爆炸，年，黑龙江七台河东风煤矿主要提煤皮带斜井发生煤尘爆炸，死亡死亡171171人。人。煤尘爆炸煤尘爆炸11/24/20222728/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综合防尘矿尘性质矿尘性质 2005 2005年年1111月月27

41、27日，黑龙江日，黑龙江七台河矿难事故七台河矿难事故(煤尘爆炸煤尘爆炸)，确认在事故中遇难人数为确认在事故中遇难人数为171171人，其中包括人，其中包括169169名井下遇难名井下遇难矿工和井上矿工和井上2 2名地面遇难人员名地面遇难人员.煤尘爆炸煤尘爆炸11/24/20222829/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综合防尘矿尘性质矿尘性质uu机理特征机理特征uu 爆炸条件爆炸条件uu爆炸鉴定爆炸鉴定uu影响因素影响因素uu预防措施预防措施 一煤尘爆炸的机理与特征一煤尘爆炸的机理与特征煤尘爆炸煤尘爆炸 1 1、煤尘爆炸的机理、煤尘爆炸的机理 煤尘的燃烧和爆炸实

42、际上是煤尘的燃烧和爆炸实际上是煤尘及其释放的可燃性气体的煤尘及其释放的可燃性气体的燃烧和爆炸燃烧和爆炸，它的氧化反应主要是在气相内进行的。因此煤尘，它的氧化反应主要是在气相内进行的。因此煤尘爆炸与瓦斯爆炸具有相似之处。但因在固体煤粒表面也有氧化爆炸与瓦斯爆炸具有相似之处。但因在固体煤粒表面也有氧化燃烧作用发生，所以煤尘爆炸又有其独特之处。燃烧作用发生，所以煤尘爆炸又有其独特之处。煤尘爆炸煤尘爆炸是在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。的反应过程，是一种非常复杂的链式反应。2911/

43、24/202230/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综合防尘矿尘性质矿尘性质 煤尘爆炸的机理为：煤尘爆炸的机理为：(1)煤本身是可燃物质，当它以粉末状态存在时，总表面煤本身是可燃物质，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，一旦遇见火源，积显著增加，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；氧化过程迅速展开；(2)当温度达到当温度达到300400 时，煤的干馏现象急剧增强，时，煤的干馏现象急剧增强，放出大量的可燃性气体，主要成分为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、放出大量的可燃性气体，主要成分为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、氢和氢和

44、1 左右的其他碳氢化合物；左右的其他碳氢化合物；(3)形成的可燃气体与空气混合在高温作用下吸收能量，形成的可燃气体与空气混合在高温作用下吸收能量，在尘粒周围形成气体外壳，即活化中心，当活化中心的能量达在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，游离基迅速增加，发生了尘到一定程度后，链反应过程开始，游离基迅速增加，发生了尘粒的闪燃；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

45、数百米后，煤尘的燃烧便在一定临界条件下跳跃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。式地转变为爆炸。uu机理特征机理特征uu 爆炸条件爆炸条件uu爆炸鉴定爆炸鉴定uu影响因素影响因素uu预防措施预防措施11/24/20223031/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综合防尘矿尘性质矿尘性质煤尘爆炸煤尘爆炸 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(煤尘受热分解产生足够数量的可燃煤尘受热分

46、解产生足够数量的可燃气体形成爆炸所需的时间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COCOuu机理特征机理特征uu 爆炸条件爆炸条件uu爆炸鉴定爆炸鉴定uu影响因素影响因素uu预防措施预防措施11/24/20223132/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综合防尘矿尘性质矿尘性质煤尘爆炸煤尘爆炸 二、煤尘爆炸的条件二、煤尘爆炸的条件 1 1、煤尘具有爆炸性、煤尘具有爆炸性：煤尘具有爆炸性是煤尘爆炸的必：煤尘具有爆炸性是煤尘爆炸的必要条件。煤尘爆炸危险性必须经过试验确定。要条件。煤尘爆炸危险性必

47、须经过试验确定。2 2、悬浮煤尘的浓度、悬浮煤尘的浓度：下限浓度：下限浓度3030一一50 g/m50 g/m3 3，上限浓度，上限浓度10001000一一2000 g/m2000 g/m3 3。在井下各生产环节中，一般情况下，很难形成大于下限在井下各生产环节中，一般情况下，很难形成大于下限的悬浮煤尘浓度，但当巷道周围的沉积煤尘受到冲击波的震的悬浮煤尘浓度，但当巷道周围的沉积煤尘受到冲击波的震动，气流的吹扬或其他原因再次扬起后，就足以达到爆炸浓动，气流的吹扬或其他原因再次扬起后，就足以达到爆炸浓度。因此，度。因此，沉积煤尘是最大约隐患。沉积煤尘是最大约隐患。3 3、引燃煤尘爆炸的高温热源、引燃

48、煤尘爆炸的高温热源：我国煤尘爆炸的：我国煤尘爆炸的引燃温引燃温浮尘浓度浮尘浓度g/m323510能见情况能见情况正常风流可见，呼吸有呛人感正常风流可见，呼吸有呛人感呼吸困呼吸困难难矿灯照明矿灯照明1米外难辨手指米外难辨手指uu机理特征机理特征uu 爆炸条件爆炸条件uu爆炸鉴定爆炸鉴定uu影响因素影响因素uu预防措施预防措施11/24/20223233/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综合防尘矿尘性质矿尘性质煤尘爆炸煤尘爆炸 度在度在6101050之间，一般为之间，一般为700800。煤尘爆炸的最。煤尘爆炸的最小点火能为小点火能为4.540mj。4 4、空气中的瓦

49、斯浓度、空气中的瓦斯浓度 瓦斯参与使煤尘爆炸下限降低。瓦斯浓度低于瓦斯参与使煤尘爆炸下限降低。瓦斯浓度低于4%4%时，煤时，煤尘的爆炸下限可用下式计算：尘的爆炸下限可用下式计算：mm 式中：式中：mm-空气中有瓦斯时的煤尘爆炸下限，空气中有瓦斯时的煤尘爆炸下限，g/m3g/m3；-煤尘的爆炸下限，煤尘的爆炸下限，g/m3g/m3；-系数。系数。uu机理特征机理特征uu 爆炸条件爆炸条件uu爆炸鉴定爆炸鉴定uu影响因素影响因素uu预防措施预防措施11/24/20223334/93矿尘防治技术矿尘防治技术尘肺病尘肺病煤尘爆炸煤尘爆炸综合防尘综合防尘矿尘性质矿尘性质煤尘爆炸煤尘爆炸 5 5、空气中氧

50、的含量、空气中氧的含量 空气中氧的含量高时，点燃煤尘的温度可以降低；空气中氧的含量高时，点燃煤尘的温度可以降低；氧的含量低时，点燃煤尘云困难，当氧含量低于氧的含量低时，点燃煤尘云困难，当氧含量低于17%17%时，煤尘就不再爆炸。含氧高，爆炸压力高；时，煤尘就不再爆炸。含氧高，爆炸压力高；含氧低，爆炸压力低。含氧低，爆炸压力低。6 6、引爆热源、引爆热源 点燃煤尘云造成煤尘爆炸，就必须有一个达到或点燃煤尘云造成煤尘爆炸，就必须有一个达到或超过最低点燃温度和能量的引爆热源。引爆热源超过最低点燃温度和能量的引爆热源。引爆热源的温度越高，能量越大，越容易点燃煤尘云。而的温度越高，能量越大，越容易点燃煤