矿井防尘知识培训教材

矿井综合防尘培训资料潞安集团通风处二○一○年前言矿井粉尘是煤矿生产过程中产生的一种有害介质，是煤矿生产过程中的主要不安全因素，是矿井五大自然灾害之一，它不仅恶化作业环境、危害矿工身体，更严重的是威胁矿井安全。为了贯彻执行《煤矿安全规程》中关于防治粉尘危害的各项规定，降低井下粉尘危害，防止煤尘事故发生，净化矿井作业环境，保护职工职业健康安全，确保安全生产，依据《煤矿安全规程》、《煤矿井下粉尘综合防治技术规范》、《岗位作业标准》、《公司一通三防管理制度》、《公司通风质量标准化标准》及相关防尘资料，以防尘基础知识、防尘基本规范、粉尘测定细则、岗位作业标准为重点内容编印了本教材，以望通过学习培训，能进一步增强防尘人员防治粉尘的意识、掌握防尘知识、强化防尘技能，熟练进行岗位作业，有针对性地进行粉尘治理分析，提出合理可靠的粉尘治理措施，提升矿井综合防尘绩效水平。编印说明1、依据：《煤矿安全规程》、《煤矿井下粉尘综合防治技术规范》、《岗位作业标准》、《公司一通三防管理制度》、《公司通风质量标准化标准》及相关防尘资料。2、重点：防尘基础知识、防尘基本规范、粉尘测定细则、岗位作业标准。3、目标：能进一步增强防尘人员防治粉尘的意识、掌握防尘知识、强化防尘技能，熟练进行岗位作业，有针对性地进行粉尘治理分析，提出合理可靠的粉尘治理措施，提升矿井综合防尘绩效水平。4、目的：降低井下粉尘危害，防止煤尘事故发生，净化矿井作业环境，保护职工职业健康安全。5、本《资料》属内部资料，是在2007年公司《测尘员培训教材》的基础上丰富完善后，为公司各矿防尘管理技术人员、防尘工、测尘员等相关人员的业务学习之辅助性教材，不妥之处请大家提出来共同探讨，以便持续改进。目录第一部分防尘基础知识---------------------------------------------------------1第一章粉尘的定义、分类和危害---------------------------------------------1第二章粉尘浓度第三章防尘措施第四章防尘设施第二部分综合防尘基本规范第一章综合防尘的概念第二章防尘系统第三章采掘开工作面防尘第四章综合防尘管理制度第三部分矿井粉尘浓度测定细则第一章工序定点粉尘测定细则一、粉尘测定时间规定二、测定状态三、测点数量及布置四、浓度计算五、报表制度六、补充说明七、直读式测尘仪第二章全工班个体呼吸性粉尘测定细则1依据、内容与适用范围2术语3细则第四部分防尘岗位作业标准一、测尘工二、管路工三、洒水(喷浆)工四、打钻工五、注水工六、隔爆工七、检查验收员附1：煤尘爆炸性鉴定附2：粉尘中游离二氧化硅含量的测定附3：粉尘分散度的测定附4：检查监督规定附5：《煤矿安全规程》中有关防尘条款附6：防尘措施的降尘率规定附7：例题模拟试卷第一部分防尘基础知识第一章粉尘的定义、分类和危害一、定义：在矿井的开拓、采掘、打钻、爆破、破碎、喷浆、清扫、装卸、运转、通风及其它作业活动过程中，被破碎、摩擦、震动、扬起、抛落的煤、岩、水泥等各类有毒有害细微状尘粒的总称。二、产尘因素：1、自然条件：地质构造、煤层赋存条件发育，煤岩的物理性质硬、脆，煤岩水份含量低，受地质构造运动或支承压力作用，在产生裂隙的同时产生一定量的粉尘于裂隙中。2、生产条件：机械化程度、生产的集中化程度、采煤方法、作业方式、机械截割参数、通风状况。主要产尘工序有：打眼、放炮、割煤、移架放顶、喷浆、转装卸、拆卸或构筑工程和设施、煤仓溜煤眼等通风不合理处，据统计，产尘量比例约为：采煤面45-80%、掘进面20-38%、锚喷10-15%、转装卸5-10%、其他2-5%。三、分类：按粉尘产生的成因分为原生粉尘和次生粉尘；按产生来源分为生产性粉尘和非生产性粉尘；按其属性主要分为煤尘、岩尘和水泥尘（从爆炸危害讲，Ф＜1mm的煤粒参与爆炸，定义为煤尘；从职业危害讲，Ф＜5um的岩粒能吸入肺泡，定义为岩尘。）；按其存在状态分为浮尘和落尘；按其粒径大小分为粗尘（40um以上）、细尘（10以上）、微尘（0.25以上）、超微尘(0.25以下)；按吸入状态分为呼吸性粉尘（能被人体吸入肺泡区的浮尘，符合BMRC曲线、空气动力学直径＜7.07um，进行分散度分析时确定为＜5um）和非呼吸性粉尘；按游离sio2含量分为硅尘（10%以上）和非硅尘；按有无爆炸性分为爆炸性煤尘、非爆炸性煤尘和惰性粉尘；（um，微米，10-3mm，头发丝Ф为70um）四、理化性质：1、分散度：表达粉尘被粉碎的程度。微小尘粒多，分散度高，危害大。2、溶解度与比重：粉尘对人体的危害分别呈机械刺激和化学毒性作用时，随溶解度增加危害分别减弱和增强；比重大的粉尘沉降快、稳定程度低。3、荷电性：同性电荷相斥，尘粒稳定性增加；异性电荷相吸，尘粒相撞时凝集而沉降。4、悬浮性和凝聚性：尘粒小，易悬浮于空气中。利用超声波或磁力可使之凝聚而沉降，利于捕获。5、湿润性：利用可亲和的液体将尘面气体挤出，粉尘的湿润性决定除尘液体的除尘效果。6、形状与硬度：形状接近球形和硬度大的尘粒沉降速度快。7、吸附性：吸附性强（异电、粒小），易引起肺部纤维性病变。8、燃烧性和爆炸性：煤尘引燃温度为435-4500C；煤尘挥发分含量大于10%、分散度高时在一定条件下可爆炸。9、化学成分：含硫量＞10%的粉尘即有爆炸性；含游离sio2的粉尘可引起矽肺病，含硅酸盐的粉尘可引起矽酸盐肺病，煤尘可引起煤肺病。五、危害：矿井粉尘是矿井五大自然灾害之一，其主要危害有以下几方面：1、在一定条件下，可燃烧爆炸：煤尘爆炸---悬浮在空气中的煤尘，在一定条件下，遇高温热源而发生的剧烈氧化反应，并伴有高温和压力上升的现象。其形成过程是煤尘被氧化时可放出可燃气体形成燃烧链式反应，当燃烧产生的热能在有限空间瞬间骤增，急剧氧化即形成爆炸：浮尘干馏→可燃气体燃烧→煤尘爆炸。煤尘爆炸有两种形式：煤尘爆炸和瓦斯参与的煤尘爆炸。⑴、煤尘爆炸必须同时具备以下条件：①本种煤尘具有爆炸性。新矿井的地质精查报告中，必须有所有煤层的煤尘爆炸性鉴定资料。生产矿井每延伸一个新水平，应进行一次煤尘爆炸性试验工作。煤尘的爆炸性由国家授权单位进行鉴定，鉴定结果必须报公司通风部门和煤矿安全监察机构备案。各矿应根据鉴定结果采取相应的安全措施。煤尘爆炸是煤矿重大灾害之一，经煤尘爆炸试验证明有爆炸危险的煤层即为煤尘爆炸危险煤层。但并非所有煤层的煤尘都具有爆炸性，有爆炸性的煤尘因其成煤因素、挥发分含量、埋藏深度、地质条件等煤层性质不同，爆炸强度也各不相同，所以必须通过爆炸性鉴定加以区别，以便采取针对性措施。历年各矿煤尘爆炸性鉴定情况石圪节五阳漳村王庄常村司马余吾潞宁慈林山夏店郭庄高河火焰长度（mm）15-2510-3020-7010-3010-305-203-154005-1510-151030爆炸性结论有有有有有有有有有有有有爆炸指数（%）20.315.715.316.914.216.011.839.221.114.216.215.6爆炸强度较强较强较强较强较弱较强较弱强烈较强较弱较强较强（注：爆炸指数是根据各矿某一个有代表性的工作面的相关鉴定数据计算出来的，仅作为参考数据来粗略判断煤尘有无爆炸性及爆炸强弱：＜10%一般不爆炸、10-15%较弱爆炸性、15-28%较强爆炸性、＞28%强烈爆炸性，但不能作为确定煤尘有无爆炸性的依据，煤尘是否有爆炸性用火焰长度来衡量，火焰长度超过3mm即有爆炸性。）从上表看，我公司各矿的煤种都属于有爆炸性煤种，但3#煤爆炸性都不是很强，而潞宁的2#煤、石圪节（15#）和慈林山（9#）的下组煤的爆炸性则很强。②浮尘浓度达到：下限30-50g/m3、上限1000—2000g/m3，最强浓度300-400g/m3；（我公司现最大浓度160mg/m3）③引爆火源温度为700-8000C；⑵、煤尘爆炸的影响因素：①、氧气浓度不低于17%、煤尘爆炸的感应期在0.04-0.28s之间（瓦斯爆炸的氧气浓度是12%、感应期是0.07-14s）、最小点火能4.5-40mJ。②、煤的挥发分指数（爆炸指数）的高低及挥发分组成成分。③、煤的灰分和水分对爆炸也有一定程度影响，但意义更大的是人工撒岩粉和洒水。④、煤尘粒度的可爆范围是5um-1mm，其中30-75um最强。⑤、有瓦斯等可爆气体参与时爆炸下限可降低、上限可提高，破坏性更大。⑶、煤尘爆炸的危害：如以上条件同时具备时煤尘就可能爆炸，煤尘爆炸所产生的高温（20000C）、高压（736kPa）、高速（1800m/s）、冲击波（2340m/s）、缺氧、有毒有害气体（co浓度可达3%以上）等危害因素可造成矿井和人员的重大危害。（70-80%的人受害于co中毒）⑷、煤尘爆炸的预防：①、防尘措施：防止煤尘达到爆炸浓度的措施有注水灌水、湿式作业、喷雾降尘、洒水防飞、正排负捕、清扫洗刷；②、防爆措施：防明火、炮火、电火、静电、摩撞；撒布岩粉增添煤尘中的灰份含量、洒水凝结增大煤尘的粒径、减少煤尘和空气的接触面积；防爆设施有防爆井、防爆门、自救器；③、抑爆措施：安装在采掘面等高爆炸危险区域的抑爆装置，在爆炸发生瞬间侦测并启动抑爆介质而形成屏障来隔绝爆炸能量，主动阻止井下爆炸或燃烧的扩散，扑灭爆炸和燃烧危害。④、隔爆措施：限制爆炸范围，阻止灾害区域扩展，防止煤尘连续爆炸和瓦斯爆炸引起煤尘爆炸的安全设施，如水棚、岩粉棚；⑸、煤尘爆炸的特征：①、爆炸现场的煤尘挥发分含量明显减少40-70%；②、爆炸后不完全燃烧物在巷壁及支架上形成焦碳皮渣和粘块（粘焦）；③、爆炸后产生大量的co和HCN（氢氰酸）等有毒气体；（附：煤尘爆炸大事记）年度矿名死亡人数年度矿名死亡人数国外1803英国华尔逊特矿1906法国古里耶尔矿10991996日本三池矿458国内1940河北井陉矿3411942辽宁本溪矿15491960大同老白洞矿6842001.12.27山东汶南矿172002.03.26四川楠木沟矿132002.05.20新疆米泉二矿92005.11.27黑龙江东风矿1712006.02.23山东陶庄矿182006.07.15灵石蔺家庄矿532007.04.16平顶山王庄矿312、对人体的危害：粉尘对长期接尘人员的眼睛、皮肤、特别是呼吸系统可造成严重危害，粉尘中的游离sio2（石英，煤尘一般＜5%，岩尘一般＞10%）将导致肺部纤维化、引起咳喘、肺气肿甚至尘肺病（煤肺、矽肺、煤矽肺）的发生，该病是不可逆转的，目前尚无有效的根治方法，严重者可偿失劳动能力直至危及生命。此外，煤的变质程度愈低，有机质含量愈高，危害愈大。水泥尘中的游离sio2主要是结合状态，长期沉积在肺部可引发水泥尘肺、肺气肿。3、影响作业环境，降低可视度，污染环境，对工作环境能见度、设备和仪器仪表有效运行都将产生不利影响，增加事故隐患。（煤尘粒径特征um：2-5可吸入，＜5不爆，＞10可视，10-75强爆，75-1000弱爆，＞1000不爆）第二章粉尘浓度一、定义：矿井单位体积空气中所含浮尘的数量或质量。1、重量法：①单位体积的空气中所含浮尘的重量，mg/m3。（≥2g/m3呛人，＞5g/m3不能呼吸，≥10g/m3不可视）②某种粉尘占尘样的质量百分比，%，如游离sio2（在粉尘中未与金属氧化物结合的结晶态sio2，其含量对尘肺病的发生发展起重要作用）。③矿井粉尘浓度与国家卫生标准之比值，即k值。2、计数法：①各种粒径粉尘占尘样的粒数百分比，%，即分散度。（分散度也有用质量分布百分比的）。②测点合格点数占总测点数的百分比，%，即X值(公司规定：≮90%)。二、国家卫生标准：《规程》739条：粉尘中游离sio2含量（%）最高允许浓度（mg/m3）总粉尘呼吸尘10103.510-＜502150-＜8020.5≥8020.3（评价作业场所时sio2＜10%定义为煤尘，≥10%为岩尘、水泥尘；评价作业人员时sio2＜5%定义为煤尘，≥5%为岩尘、水泥尘）三、我公司粉尘浓度现状：（2009年）游离sio2含量：煤样0.43%-7.14%、岩样4.62%-46.89%、水