煤矿装卸过程中的粉尘防治技术

第一篇：煤矿装卸过程中的粉尘防治技术

煤矿装卸过程中的粉尘防治技术

第一章 我国煤矿运输形势

我国煤炭资源北多南少，西富东贫，煤炭消费基地主要在东部地区，而煤炭的生产与供应基本在中、西部地区，并且今后煤炭的生产有向西北部地区转移的趋势，这种错位布局导致我国煤炭运输基本上形成了北煤南运、西煤东运的格局。

中国煤炭运输主要依靠铁路、公路、沿海和内河水运。煤炭的运输方式包括铁路、水路和公路，或单方式直达运输，或铁路、公路、水路多式联运

（1）铁路煤炭运输基本情况

我国铁路煤运量一直占煤运总量的60%以上，煤炭运输量占铁路货运总量的40%左右，铁路是我国煤炭运输的主要方式，而煤炭历来是铁路运输的主要货物。铁路的煤炭运量占全国煤炭运输量的70%以上，由于我国煤炭资源主要分布在西北方，而煤炭消费主要在东南方，从而形成若干从北向南、由西向东的运煤铁路大通道。据统计，我国铁路煤运量一直占煤运总量的60%以上，煤炭运输量占铁路货运总量的40%左右。2007年，全国铁路运输煤炭15.4亿吨，而公路运煤仅2.2亿吨，内河运煤也仅2.44亿吨。而煤炭更是占据了全国铁路货运的半壁江山——2007年，铁路煤炭运输占货运总量的比重由2000年的41％上升至49％。2007年跨省区的煤炭铁路运输总量为7.38亿吨。2008年预计为7.85亿吨。

目前我国铁路煤炭运价为0.0975-0.12元/吨公里，按山西出省煤炭500公里计算，运价48.75-60元/吨，如果换成公路运输，按每吨1.2元/吨.公里，需要最低600-800元/吨，中间的差价足有550元左右；如果按照公路的有效半径300公路测算，铁路需要30-40元左右，而公路需要300元左右，如此巨大的差价促使煤炭运输率先采取铁路，铁路的运输价格低廉促使成为煤炭货种最为适宜的运输方式。然而由于铁路运输的能力有限，铁路运力的不足由公路来作为补充。

在煤炭海运下水量中, 北方七港占全国外贸发运量的97.78%, 内贸发货量的82.30%。尤其是秦皇岛、天津、黄骅和京唐港四港合计占全部一次下水量的94.7%。在16 572 万t 的内贸煤炭下水总量中, 仅上海、江苏、浙江、福建、广东五省市的煤炭接卸量就有14 680 万t, 占全部下水量的88.5%。上海、江苏、广东的煤炭来源较平均, 运量超过100 万t 的主要来源港口超过五个。浙江、福建的主要来源港口很集中, 其中浙江接卸的煤炭主要来自秦皇岛、天津港两个港口, 福建接卸的煤炭主要来自秦皇岛、天津、黄骅港三个港口。

第二章 针对装卸机械的防尘技术

煤矿的装卸机械包括：翻车机、卸煤机、带式输送机、卸船机、装船机、堆取料机等。

2.1 翻车机

翻车机是将铁路敞顶运煤车翻转一定角度，使煤靠自重卸下的一种机械。

其原理是将敞车翻转到

170-180度将散料卸到地下的地面皮带上，由地面皮带机将卸下的散料运送到需要的地方。

翻车机可以每次翻卸1-4节车皮。早期的设备只能翻卸1节车皮，现在最大的翻车机可以翻卸4节车皮。

翻车机的形式主要有转子式和侧倾式。其中使用最多的是转子式翻车机。转子式翻车机的特点是自重轻尺寸小。但地面土建费用比较大。

侧倾式翻车机使用的比较少。侧倾式翻车机的特点是自重比较大，消耗功率大，土建的费用相对要小一些。

单车翻车机的效率一般在18-25节车厢每小时。

2.1.1翻车机产尘机理

一是翻车机在倾倒物料时, 粉尘与粉尘、粉尘与固体壁面之间产生碰撞和挤压, 半封闭空间中的空气受到扰动, 产生运动, 粉尘剪切压缩造成尘化;二是物料在空气中以一定的速度运动时, 能带动周围空气随其一起流动, 这部分空气称为诱导空

气, 诱导空气又会卷吸一部分粉尘, 随空气一起流动,产生诱导尘化作用;三是长方体的列车车厢, 在翻车过程中, 会绕某一轴随翻车机一起转动, 车厢的两个侧面和底面好像三面扇子, 绕轴作旋转运动, 因而会在车厢周围产生一股旋转气流, 这股气流会携带下落过程中的粉尘一起运动, 产生尘化。

如图所示，主要产尘的位置在位置3，位置是防尘的主要地方。

2.1.2 治理措施

主要的治理措施：设置隔栅板、加强密闭、通风除尘、加装喷雾装置、加装电除尘系统。

1.设置隔栅板

在料仓接受口安装隔栅板, 它是由纵向和横向的钢板通过绞合和焊接组合而成。其作用主要有3个:一是防止大块度的物料掉入矿仓内, 保证粉尘物料的纯洁和正常分配;二是对下落的粉尘流及其气流进行导向, 限制粉尘的飞溅和扩散;三是对粉尘的下落起缓冲作用, 相当于降低下落粉尘的落差, 减少下落粉尘对矿仓内粉尘的冲击。

2.加强密闭 在地下料仓的地面水平设置挡板, 在保证翻车机安全运行的前提下, 尽可能地减少翻车机两侧的间隙, 减少粉尘向人员活动区内的扩散, 减小上升气流的横截面面积。同时, 该挡板还起到了改变气流的运动方向的作用, 从而增加了粉尘与障碍物的碰撞几率, 通过撞击作用, 实现粉尘的现场去除。

3.加装通风除尘系统

(1)挡尘屏。翻车机四周布置挡尘屏, 防止粉尘四处漫逸, 控制风流走向,确保操作岗位少受粉尘污染。

(2)收尘罩。用来收取翻车机产生的大量粉尘,共8个, 均匀分布在翻车机室底部, 每个收尘罩配有一个风门调节阀, 用于调节收尘罩的风量。

(3)风机。收集下来的粉尘, 经风管进入设在地下室内的风机, 风机风量10万m/ h, 电机功率132kW, 风机置于消声罩内, 采取上述措施后风机噪音控制在88dB(A)以内。(4)冲突网除尘器。除尘器主要由实心喷雾器、起粉尘凝聚作用的不锈钢纤维栅嵌板及分离器组成。在供水管上附有微型净水器。当含尘气流通过湿润的金属纤维嵌板时,由于纤维的振动(风速为16m/ s 时, 1根纤维的振频约100Hz), 强化了水雾雾粒、水膜与粉尘的碰撞、凝并作用, 提高了对微细粉尘的捕获能力。气流中的部分尘粒和尘团被喷附在纤维上的水膜捕获, 随水膜的加厚和因其自重形成下降水流,并清洗纤维栅的积灰;其余粉尘由于与纤维上的水膜碰撞而成湿润的尘粒团进入分离器而被分离。污水从排污斗排出, 净化后的空气从除尘器排风口排出。

2.2带式输送机

带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。主要由机架、输送皮带、皮带辊筒、张紧装置、传动装置等组成。它可以将物料在一定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。它既可以进行碎散物料的输送，也可以进行成件物品的输送。除进行纯粹的物料输送外，还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合，形成有节奏的流水作业运输线。

带式输送机可以用于水平运输或倾斜运输，使用非常方便，广泛应用于现代化的各种工业企业中，如：矿山的井下巷道、矿井地面运输系统、露天采矿场及选矿厂中。工作原理：带式输送机主要由两个端点滚筒及紧套其上的闭合输送带组成。带动输送带转动的滚筒称为驱动滚筒（传动滚筒）；另一个仅在于改变输送带运动方向的滚筒称为改向滚筒。驱动滚筒由电动机通过减速器驱动，输送带依靠驱动滚筒与输送带之间的摩擦力拖动。驱动滚筒一般都装在卸料端，以增大牵引力，有利于拖动。物料由喂料端喂入，落在转动的输送带上，依靠输送带摩擦带动运送袋卸料端卸出。

2.2.1无动力除尘器。

无动国除尘器原理，无动力除尘器采用独特的设计理念, 根据空气动力学原理, 采用压力平衡和闭路循环方式, 最大限度降低物流导管内粉尘空气的压力。通过自动检测控制系统、粉尘空气自动循环系统、雾化湿润系统和密封阻尘系统的协调工作, 实现了粉尘空气的闭路良性循环, 解决了粉尘外溢污染环境的问题。其流程示意图如下。

2.2.1.1无动力除尘器系统组成

(1)自动检测控制系统

该系统用来控制被运物料的干湿度。将特制的湿度传感探头直接触到带式输送机的被运物料上, 采集信号并传送到设备的自动控制系统, 控制系统则依据采集到的信号来控制整个系统的工作。

(2)粉尘空气自动循环系统

物料在落料管内自上段皮带跌落至下段皮带上时, 在跌落点处产生大量具有一定能量的冲击粉尘气流。无动力除尘器的多功能除尘室即安装在物料跌落点处的导料槽上, 其下部与导料槽连接, 上部与落料管连为一体, 使得由落料管 导料槽 多功能除尘室形成一个闭路循环系统。由于系统内存在着压差(跌落点处压力高于落料点上部压力), 因而粉尘气流能在系统内循环运行, 而粉尘颗粒则在运动过程中不断相互撞击, 体积增大, 重量增加, 并最终沉降在物料上, 随物料被运走, 从而达到除尘的目的。被运输的物料则穿过尘料分离室的滤尘挡帘随皮带被运走。

(3)雾化湿润系统

雾化湿润系统设置在落料管的上部。当物料输送过程中表面水分较低时, 雾化湿润系统即在控制系统的控制下开始工作, 向下落的物料均匀喷雾, 其中一部分雾化水使干燥的物料得到均匀湿润, 从而降低了物料落入下段皮带时的产尘量;另一部分雾化水则扩散在自动循环的含尘气体中, 并与气体中的运动尘粒撞击、粘附, 增加了粉尘颗粒的湿度, 尘粒相互凝聚, 重量增加, 最终沉降在物料上, 随物料被运走。

(4)密封阻尘系统

物料在通过多功能除尘室时, 会有少量粉尘气流被带出。该无动力除尘器在多功能除尘室的前方设置了几处滤尘室, 各滤尘室内设置的滤尘挡帘能对从多功能除尘室漏出的少量粉尘进行进一步的吸附、过滤, 从而进一步确保了除尘器的除尘效果。2.2.1.2无动力除尘工艺

物料在跌落过程中产生的粉尘气流首选进入多功能除尘室并在多功能除尘室与落料管组成的闭路循环系统中循环运行, 少量含尘气体则通过尘料分离装置进入滤尘室, 经过滤尘室中滤尘挡帘的进一步吸附、降尘处理, 粉尘被滤尘挡帘吸附后落入皮带随物料被运走, 净空气则达标排放。

2.3斗轮堆取料机

斗轮堆取料机是钢铁企业、矿山企业主要的装载设备, 在装载过程中会发生严重的粉尘飞扬。不同的物料在装载的过程中, 散发的粉尘量不同。据对某钢铁公司的测试调查, 装载球团矿的产尘量最大, 尘源附近50m范围内的瞬间粉尘浓度高达50~150mg/m3。由于其工艺过程是开放式作业, 因此, 其产生的粉尘是一种无控粉尘, 受大气环境因素(风速、晴雨状况)的影响大, 现有的除尘技术或除尘效果差, 或运行成本大。无控粉尘的治理一直是一个难题。2.3.1斗轮堆取料机粉尘析出机理

任何粉尘的污染都要经过产生和传播过程。粉尘从静止状态变成悬浮状态的过程称为 尘化过程, 弄清尘源, 是治理粉尘的关键。

观察和分析现场可知, 斗轮堆取料机工作时产尘有3个来源: 一是斗轮堆取料机的斗轮转动时, 铲斗与物料接触, 挤压和剪切物料, 产生大量粉尘;二是铲斗卸料时, 物料被抛掷, 产生粉尘;三是物料做自由落体运动和物料着地的过程中, 发生碰撞, 产生粉尘。在粉尘传播的过程中, 主要有两条途径: 一是粉尘受升力作用, 飘浮起来;二是在自然风流和斗轮旋转时产生的扇风流的综合作用下飞扬, 污染环境,斗轮运转速度越快, 产尘量越大, 风速越大, 污染也越严重。2.3.2射流自激雾化除尘系统及除尘机理

对于料场的粉尘, 喷雾(湿法)除尘由于减少了产尘量, 是各种除尘方法中综合指标最好的除尘方式。喷雾除尘在现场采用最多的是喷嘴, 如果喷嘴孔径小, 水质不好和使用环境条件差时, 容易发生堵嘴现象, 造成喷雾除尘效果差。根据雾化理论和现场的实际情况, 斗轮堆取料机取料时宜采用喷射流自激式雾化除尘技术。

斗轮堆取料机喷射流自激式雾化系统主要由水箱、水泵、水枪和输水管道组成。系统工作时, 水枪对准斗轮, 射流与旋转的斗轮发生碰撞, 形成水雾。一方面小雾滴与飞扬的粉尘凝并, 捕捉粉尘;另一方面, 大雾滴与物料再次碰撞, 实现二次雾化, 凝并, 捕捉粉尘细小粉尘;三是雾化水湿润物料, 可减少粉尘的产生量。射流在撞击前, 水滴所受的内部压力与外部气体压力和表面张力压力相平衡。撞击发生后, 水滴的运动学过程(撞击的流体动力学过程)可分为两个阶段。在第一阶段, 撞击开始时, 水滴内部产生压缩波, 将水滴分为低压区和高压区。此时水滴与固体表面的接触区扩展得比压缩波波前快, 压缩波波前一时尚未赶上接触边缘。但是到了某时刻, 压缩波波前赶上接触边缘, 随后压缩波脱体, 边缘附近流体的高压已使得自由面不能再维持原来的位置, 所以液滴发生连续的变形, 但此时并不破碎。在第二阶段, 液滴破碎形成许多微小水滴并以很高的速度从边缘射出, 这样就完成了撞击雾化的过程。总之, 射流自激雾化除尘的机理主要是惯性碰撞、截留、扩散、凝聚、重力、湿润物料粘滞粉尘等多种作用的综合。

第二篇：煤矿粉尘防治措施

xxxxxxx煤矿

煤矿职业性

粉 尘 防 止 措 施

2016年1月

煤矿职业性粉尘防止措施

第1条 进风井口必须布置在粉尘、有害和高温气体不能侵入的地方。进风井口50米范围内必须卫生良好，无杂物积尘。

第2条 矿井必须建立完善的防尘供水系统。没有防尘供水管路的采掘工作面不得生产。每一生产水平至少配备一台洒水车，洒水车必须正常使用，并有记录可查。皮带斜井必须使用常开侧喷雾或地喷雾，大巷及采区进风石门安设自动水幕，正常使用。

第3条 井下所有煤仓、溜煤眼都应保持一定的存煤，不得放空；有涌水的煤仓、溜煤眼，可以放空，但放空后放煤口闸板必须关闭，并设置引水管。3T矿车卸载点必须安设自动喷雾装置。

第4条 采掘作业规程必须有综合防尘规定，对防尘系统及防尘设施、洒水防尘时间做出具体要求。采掘工作面开工前必须有完善的防尘系统和防尘设施。

第5条 采掘、运输各产尘点，应遵守防尘制度,使用好防尘设施，并进行粉尘治理创新，逐步降低产尘量和粉尘浓度，粉尘浓度超标准情况纳入质量标准化考核。

第6条 坚持湿式打眼，井下所有地点严禁干打眼（粉尘和煤粉量监测眼除外）。所有地点应采用风钻或风煤钻打眼，严禁使用电煤钻打眼。

第7条 井下爆破必须使用水炮泥，每支水炮泥必须灌满水，爆破前后必须洒水灭尘、开启水幕。放炮撤人时，由安监员负责检查并开启所有水幕，否则对安监员按违章处理。

第8条 锚喷作业要实行潮料喷浆，坚持使用除尘风机和个体防尘保护。第9条 炮采工作面、机采工作面炮采段、煤巷半煤巷炮掘工作面爆破前和综掘工作面割煤前必须进行短壁快速注水。

1、在煤巷、半煤巷炮掘工作面打爆破孔前，必须先打注水眼，使用快速封孔器进行注水。要求每次打孔4个，并联合注水。注水眼深度比炮眼深0.2米，注水直至孔周围炮眼出水为止。

2、煤巷、半煤巷综掘工作面在采取临时支护措施后，必须进行短壁快速注水。要求每次打孔4个，并联合注水。注水眼深度比循环进度深0.2米，直至注水孔周围煤壁出水后方可开始割煤。

3、炮采工作面及机采工作面炮采段利用打好的炮眼，隔一注一，至注水孔周围炮眼出水为止。每个单面配备至少4根封孔器。

4、爆破煤层厚度1.3米以上的采煤工作面必须实行超前注水。

第10条 主要防尘管路和综采（一趟）、综掘工作面防尘管路的管径不得小于Φ108mm，其他采掘工作面防尘管路的管径不得小于Φ50mm，皮带运输机巷每隔50m设一“三通”阀门，其它地点每隔100m设一“三通”阀门。使用单位必须在采煤机及掘进机供水管上安设水质过滤器。

第11条 岗位、部门防尘责任制及井巷冲刷防尘制度

1、采煤单位负责本工作面上、下出口超前支护以里范围内的防尘，每班上半班冲刷防尘一次。上、下出口超前支护以外平巷至石门口的防尘由通防工程部负责，每天冲刷防尘一次。

2、各皮带运煤转载点前后20米范围内由岗位工所在单位负责防尘，每班上、下半班各洒水防尘一次。

3、掘进工作面自开门点至距迎头30米位置，全岩掘进工作面每3天至少防尘一次，煤及半煤巷每3天至少防尘一次，要求巷道两帮、风筒及管路上无落尘。

4、上、中、下段皮带井的防尘工作由运输二部负责，每旬至少冲刷一次，并负责防尘管路的管理。

5、采区上、下山车场（平巷段）范围内的防尘工作由运输一部岗位工负责，每5天至少洒水防尘一次。

6、井筒、采区上（下）山（包括片口和车场）、水平运输大巷防尘工作由通防工程部负责，每旬至少冲刷防尘一次；采区皮带运输巷每3天洒水防尘一次，每旬上报通防技术部一次工作量。各地点的洒水情况必须有记录，在现场保持10天以上的记录。井筒、采区上（下）山、水平运输大巷使用洒水车进行防尘。

7、运输一部各片口和车场、水平运输大巷的底板粉尘清扫工作，每旬至少清扫一次，要求无粉尘积聚。并按照通防工程部的要求，指派电机车牵引洒水车对井筒、采区上（下）山、水平运输大巷进行防尘。

8、所有煤仓放煤口、溜煤眼放煤口、运输机（巷）转载点、卸载点必须设置洒水喷雾装置，出煤时必须开启正常使用。要求设施齐全，阀门容易操作，喷头位置正确并机械固定，出煤即喷雾，能有效消灭煤尘井下易积尘点，运输机道、转载点、卸载点等地点要及时清扫煤尘。

9、井下任何场所不得有厚度超过2毫米、长度超过5米以上的煤尘堆积地点。

10、所有岗位工防尘地点必须配备专用防尘软管，软管长度不少于10米，由防尘单位自行配备。

11、井下所有地点冲刷防尘必须有记录可查，采掘工作面三班防尘记录要明确洒水人员姓名、洒水地点长度、爆破前后等情况，并签字备查。升井后到工区填写汇总表，各单位防尘汇总记录本于次月12日前报通防技术部存档。不按时上交汇总表，每次罚项目部经理、技术负责人各20元。

第12条采煤工作面综合防尘措施：

1、采煤工作面进、回风巷距安全出口50米以内各安设手控水幕一道，炮采工作面回风巷30米范围内设声控自动水幕一道,要求水幕灵敏可靠，使用正常。

2、炮采工作面必须沿工作面敷设一趟专用防尘软管，每隔20米设一个三通阀门，安设炮区喷雾一个，调整好喷射距离和喷雾效果，覆盖整个放炮区。放顶煤工作面放煤口安设喷雾，实现放煤时喷雾降尘。

3、坚持湿式打眼，严禁干打眼（粉尘监测眼除外），严禁使用电煤钻打眼。

4、放炮使用水炮泥，有灌水炮泥的装置，并有水炮泥存放箱。

5、工作面爆破地点30米范围内，爆破前后必须洒水灭尘，冲刷岩（煤）帮。并填写洒水记录，保持10天以上。

6、工作面上下平巷防尘管路必须安设水压表。

7、机采工作面必须正常使用机组内、外喷雾，雾化良好。内喷压力不得小于2Mpa，外喷压力不得小于1.5Mpa。无水或喷雾装置损坏或雾化不好必须停机。中厚煤层综采、综放工作面必须安设架间联动自动喷雾和移降架自动喷雾。

8、放顶煤采煤工作面放煤口，必须安装喷雾装置，降架、移架或放煤时同步喷雾；破碎机必须安装防尘罩和喷雾装置或除尘器。

9、采煤工作面及上（下）机窝爆破实施短壁快速注水，煤层厚度1.3米以上的采煤工作面实施超前注水。

10、采煤工作面上下平巷安设隔爆设施，距上下出口60-200米内设隔爆水袋一组，在应设辅助隔爆棚的巷道应设多组水棚，每组距离不大于200米，水量符合有关要求。

第13条 掘进工作面综合防尘措施：

1、掘工作面必须安装防尘管路系统，炮掘工作面安装使用2寸防尘管路，综掘工作面安装四寸防尘管路。

2、采用湿式打眼，定炮使用水炮泥。

3、放炮前后，对距工作面迎头30米范围内巷道周边进行冲洗防尘，并填写洒水记录，现场保存记录10天以上。爆破前撤人时，由安监员开启水幕。

4、掘进工作面在距迎头10米范围内安设3至4个喷嘴的炮区喷雾，放炮时打开，喷射到迎头。在30米范围内安设自动水幕，50米范围内安设净化水幕。

5、扒装过程中要边扒装边洒水。

6、锚喷作业坚持潮料喷浆，坚持使用螺旋上料机，使用除尘风机降尘，职工佩戴使用防护口罩。

7、工作面防尘管路安设水压表。

8、掘进工作面必须使用风钻、风煤钻打眼。

9、掘进机作业时，应使用内、外喷雾，内喷雾水压不得小于3Mpa，外喷雾水压不得小于1.5Mpa，如果内喷雾的水压小于3Mpa或无内喷，则必须增加外喷数量，制定掘进机掘进时防治煤尘的措施，经矿总工程师批准。无水或喷雾装置损坏或雾化不好必须停机。

10、距掘进迎头60-200米内设隔爆水袋一组，在应设辅助隔爆棚的巷道应设多组水棚，每组距离不大于200米，水量符合有关要求。

11、煤巷半煤巷掘进工作面放炮或割迎头前实施煤层快速短臂注水，施工地点悬挂施工煤层注水管理牌版，并建立注水台账，每班由注水人员负责煤层注水记录。

第三篇：煤矿粉尘防治培训材料

煤矿粉尘防治培训材料

一、粉尘

1、粉尘来源及危害粉尘是煤矿生产中主要的有害因素，现代矿井掘进工作面大都实施综合机械化掘进，在掘进、装岩、清理、运输及支护等过程中，均能产生大量含矽量较高的粉尘；进行凿岩时，也产生大量粉尘。采煤工作面主要实施综合机械化采煤，在割煤、装煤、运煤及支护过程均可产生粉尘。煤矿工人长期吸入含有大量游离二氧化硅的岩尘、煤尘或混合性粉尘，可发生矽肺、煤肺或煤矽肺。

2、粉尘控制喷雾洒水、湿式作业是矿井作业防尘的主要手段，在实际操作中做到合理设计防尘洒水管网，管路敷设应达到所有采掘工作面、硐室、运输机转载点、采掘工作面回风巷和运输巷道，并确保洒水管路的压力和水量能满足整个矿井喷雾洒水防尘需求。

3、综采面防尘合理选择采煤机截割结构的结构参数和工作参数；在采煤机上设置合理的喷雾系统，进行高压喷雾降尘；在液压支架上设置喷雾（间架喷雾）控制阀，供移架及放煤时自动喷雾降尘；采用合理通风技术，设置最佳风速。

4、掘进面防尘掘进机配备喷雾洒水、水-空气喷射器除尘装置。

5、锚喷支护作业防尘设置合理的锚喷工艺，采用气力自动输送、机械搅拌、湿喷机喷射等措施；设置通风排尘、喷雾洒水、水幕净化、除尘器除尘设施措施。

6、普掘面防尘采用湿式凿岩打眼、水封爆破及水炮泥、放炮后喷雾洒水、水幕净化、冲洗岩帮及装岩洒水等作业方式作业。井下风动凿岩开钻时应先开水后开风；停钻时应先关风后关水。

7、装载运输防尘在装载机上配置喷雾洒水装置，对转载点进行喷雾洒水。

8、其他防尘措施对破碎机进行喷雾洒水降尘，并对破碎机实行密闭；在运输巷每隔200 m 左右设置2 ~ 3 道水幕降尘。

9、地面生产防尘措施地面洒水抑尘，地面积尘清扫，输送皮带和转运点密闭及喷雾洒水，振动筛、分级筛密闭并设置除尘器除尘。

10、个体防护督促工人佩戴防尘帽和防尘口罩。

11、通风及其重要性

为了保证煤矿工人的身体健康，提供适宜的生产环境和条件，提高工作效率，《煤矿安全规程》对井下工作地点空气的主要成分做出了具体规定。氧气浓度不低于20%，二氧化碳浓度不超过0.5%，氨、一氧化碳、氧化氮、二氧化硫、硫化氢等其他有害气体不得超过最高容许浓度。矿井需要的风量应按下列要求分别计算，并选取其中的最大值：（1）按井下同时工作的最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于4 m3。（2）按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需风量的总和进行计算。各地点实际需要风量，必须使该地点风流中的瓦斯、二氧化碳、氢气和其他有害气体，风速，温度及每人供风量符合《煤矿安全规程》的规定。

在我国煤矿发生重大瓦斯爆炸事故的案例中，与通风能力不足造成瓦斯超积聚有着直接的关系。造成矿井风量不足的原因主要是现代大型矿井进入深部开采后，煤层瓦斯含量、在开采过程中的瓦斯涌出量加大；再者现代大型矿井推广应用了综采、综放开采方法，产量大幅提高，瓦斯涌出量也随之增大。而另一方面，煤矿防尘要求降低风量，防止造成扬尘，这就要求矿井每年安排采掘作业计划时必须核定矿井生产和通风能力。

噪声与振动来源及其危害

噪声与振动是煤矿生产中很常见的有害因素矿井内噪声主要产生于采掘机械、凿岩工具、通风局扇及运输设备；地面生产性噪声主要来源于通风机、提升绞车、输送机、振筛机、破碎机等。此外选矸过程也易产生高噪声。矿井内振动主要产生于凿岩、采煤机械，尤以风动工具更严重。长期接触强噪声后主要引起听力下降，重者可造成职业性噪声聋；噪声对心血管系统也造成损害。局部振动危害严重时引起手臂振动病。

第四篇：矿山粉尘及其防治技术

矿山粉尘及其防治技术

悬浮于空气中的颗粒物质主要来源于自然界的风砂尘土、火山爆发、森林火灾、海水喷溅以及人为的各种烟尘，如采矿过程中的粉碎、研磨、筛分装卸及运输过程中散发的粉尘，建筑工地和交通运输等产生的烟尘等。北京大气的主要污染源有风沙土壤，煤炭燃烧，汽车燃油和二次污染。据测，大气颗粒中约有39种元素：Si,Al,Fe,Ca,Na,Mg,Mn,Cu,Pb,Zn,Cr,Cd,Ba,Sr,Ti,V,Mo,Co,Ni,P,S,Sm,U,W,As,Ga,Br,La,Yb,Rb,Ce,Hf,Cs,Tb,Sc,Eu,Sb等。由于粉尘具有很强的吸附能力，能把SO2、氮氧化物、苯并芘（致癌物质）等吸附在表面。长期吸入粉尘颗粒，超过呼吸系统保护能力，肺部就会产生弥漫性的纤维组织增生，即日常所谓的尘肺病，如支气管炎、肺结核、肺气肿、肺心病等症，尤其接触镍尘和石棉粉尘的人，易引起肺癌等症。镉尘对人体危害的主要靶器官是肾和肺。

露天采场生产因大量使用大型移动式机械设备和大爆破,使矿内空气产生一系列尘毒污染,如爆破和采用柴油机为动力的设备等。常见的污染物质主要有粉尘、有害有毒气体［H2S, SO2, C0, NO2等］和放射性气溶胶。由于生产工序的不同,产尘量与所用的机械设备类型、生产能力、岩石性质、作业方法及自然条件等许多因素有关。露天开采强度大,机械化程度高,受地面气象条件影响,产生的气体常具突发性,如爆破,不利的气象条件及不良的自然通风方式,甚至可使局部污染扩散全矿,使大气污染。选矿生产过程中产生的大量粉尘和有毒物质,也是矿区大气污染的重要因素,在自然及运输车辆产生的风流作用下,会将尾矿粉直接扬起,使大气中粉尘浓度非常高,严重地污染矿区空气。此外,矿区繁忙的交通运输产生的富含重金属物质的废气,矿区冶炼厂、烧结厂、电厂产生的浓烟以及矿区燃煤产生的有害物质,均构成矿区大气的污染。

矿山粉尘是矿井在建设和生产过程中所产生的各种岩矿微粒的总称。矿山生产的主要环节如采矿、掘进、运输、提升的几乎所有作业工序都不同程度地产生粉尘。采掘机械化和开采强度、采矿方法、作业地点的通风状况、地质构造及煤层赋存条件都是影响粉尘产生的因素。

(一)矿山粉尘的性质及危害 1．粉尘的概念

(1)全尘。全尘是指用一般敞口采样器采集到一定时间内悬浮在空气中的全部固体微粒。(2)呼吸性粉尘。呼吸性粉尘是指能被吸入人体肺部并滞留于肺泡区的浮游粉尘。空气动力直径小于7.07 m的极细微粉尘，是引起尘肺病的主要粉尘。

(3)浮尘和落尘，悬浮于空气的粉尘称浮尘，沉积在巷道顶、帮、底板和物体上的粉尘称为落尘。

2．粉尘性质

(1)粉尘中游离二氧化硅的含量。粉尘中游离二氧化硅的含量是危害人体的决定因素，含量越高，危害越大。游离二氧化硅是引起矽肺病的主要因素。

(2)粉尘的粒度。粉尘粒度是指粉尘颗粒大小的尺度。一般来说，尘粒越小，对人的危害越大。

(3)粉尘的分散度。粉尘的分散度是指粉尘整体组成中各种粒级的尘粒所占的百分比。粉尘组成中，小于5 m的尘粒所占的百分数越大，对人的危害越大。

(4)粉尘的浓度。粉尘的浓度是指单位体积空气中所含浮尘的数量。粉尘浓度越高，对人体危害越大。

(5)粉尘的吸附性。粉尘的吸附能力与粉尘颗粒的表面积有密切关系，分散度越大，表面积也越大，其吸附能力也增强。主要指标有吸湿性、吸毒性。

(6)粉尘的荷电性。粉尘粒子可以带有电荷，其来源是煤岩在粉碎中因摩擦而带电，或与空气中的离子碰撞而带电，尘粒的电荷量取决于尘粒的大小并与温湿度有关，温度升高时荷电量增多，湿度增高时荷电量降低。

(7)煤尘的燃烧和爆炸性。煤尘在空气中达到一定的浓度时，在外界明火的引燃下能发生燃烧和爆炸。

3．尘的危害性

矿尘的危害性主要表现在以下4个方面：(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。(二)矿山粉尘防治技术

矿山防尘技术包括风、水、密、净和护等5个方面，并以风、水为主。风就是通风除尘；水是指湿式作业；密是指密闭抽尘；净是净化风流；护是采取个体防护措施。下面分别叙述矿山生产过程中的主要防尘技术。

2.掘进工作面防尘

(1)炮掘工作面防尘。风动凿岩机或电煤钻打眼是炮掘工作面持续时间长，产尘量高的工序。一般干打眼工序的产尘量占炮掘工作面总产尘量的80％～90％，湿式打眼时占40％～60％。所以，打眼防尘是炮掘工作面防尘的重点。

①打眼防尘。打眼防尘的主要技术有湿式凿岩、干式凿岩捕尘等。风钻湿式凿岩：这是国内外岩巷掘进行之有效的基本防尘方法。

干式凿岩捕尘：在无法实施湿式作凿岩时，如岩石遇水会膨胀，岩石裂隙发育，实施湿式作业其防尘效果差等情况下，可用于式孔口捕尘器等干式孔口除尘技术。

煤电钻湿式打眼：在煤巷、半煤巷炮掘中，采用煤电钻湿式打眼能获得良好的降尘效果，降尘率可达75％～90％。

②放炮防尘。放炮是炮掘工作面产尘最大的工序，采取的防尘措施主要有以下几种： 水炮泥：这是降低放炮时产尘量最有效的措施。

放炮喷雾：这是简单有效的降尘措施，在放炮时进行喷雾可以降低粉尘浓度和炮烟。(2)机掘工作面通风除尘。掘进工作面虽然采取了相应的防尘措施，但一些细微的粉尘仍然是悬浮于空气中，尤其是掘进机械化程度的不断提高，产尘强度剧增，机掘工作面的产尘强度就大大高于炮掘工作面，用一般的防尘措施难于控制粉尘，因此国内外研究了通风除尘技术，以便有效控制高浓度尘源。

①通风除尘系统。合理的通风除尘系统是控制工作面悬浮粉尘运动和扩散的必要条件、主要有三种通风系统在国内外使用：长压短抽通风除尘系统、长抽通风除尘系统和长抽短压通风除尘系统。

②通风除尘设备。主要设备有湿式除尘风机、湿式除尘器、袋式除尘器以及配套的抽出式伸缩风筒、附壁风筒等。

③通风工艺的要求。压、抽风筒口相互位置的关系：压抽风量的匹配；局部通风机安装位置；抽出式局部通风机与除尘局部通风机的串联要求。

(3)锚喷支护防尘。锚喷支护技术发展很快，它也是煤矿的主要产尘源之一。锚喷支护的粉尘主要来自打锚杆眼、混合料转运、拌料和上料、喷射混凝土以及喷射机自身等生产工序和设备。

针对这些产尘源，锚喷文护主要采取配制潮料向喷射机上料、双水环加水、加接异径葫芦管、低压近喷、水幕净化和通风除尘等。

3．运输、转载防尘

(1)机械控制自动喷雾降尘装置。该类装置的特点是结构简单、容易制造，使用和维护方便而且降尘效果较好。

(2)电器控制自动喷雾降尘装置。该装置适用于煤矿转载运输系统中不同的尘源，它是靠电器控制实现自动喷雾，有光控、声控、触控、磁控等多种形式。

4．综合防尘措施

综合防尘措施包括湿式钻眼、冲刷井壁巷帮、使用水炮泥、放炮喷雾、装岩(煤)洒水和净化风流等措施。

（二）矿山防尘技术

矿山防尘技术包括风、水、密、净和护等5个方面，并以风、水为主。风就是通风除尘；水是指湿式作业；密是指密闭抽尘；净是净化风流；护是采取个体防护措施。

1．防尘技术

采煤工作面防尘。包括煤层注水、合理选择采煤机截割机构和喷雾降尘。

掘进工作面防尘。包括掘进工作面防尘、机掘工作面通风除尘和锚喷支护防尘。运输、转载防尘。包括机械控制自动喷雾降尘装置和电器控制自动喷雾降尘装置。

综合防尘措施。包括湿式钻眼、冲刷井壁巷帮、使用水炮泥、放炮喷雾、装岩(煤)洒水和净化风流等措施。

2．煤尘防、隔爆措施

煤尘爆炸必须在3个条件同时具备时才可能发生，即粉尘本身具有爆炸性；粉尘悬浮在空气中并达到一定浓度；有足以点燃粉尘的热源。

如果不让这些条件同时存在，或者破坏已经形成的这些条件，就可以防止煤尘爆炸的发生和发展。这是制定各种防止煤尘爆炸措施的出发点和基本原则。

第一，采取防尘措施。一般情况下，生产场所的浮游煤尘浓度是远低于爆炸下限浓度的。但是，因空气震荡(放炮的冲击波)等原因使沉积煤尘重新飞扬起来，这时的煤尘浓度大大超过爆炸下限浓度。据估算4㎡断面小巷道的周边上，只要沉积0．04mm厚的一层煤尘，当它全部飞扬起来，就达到了爆炸下限。实际上，井下的沉积煤尘都超过了这个厚度，所以，减少巷道内的沉积煤尘量并清除出井，是最简单有效的防爆措施。

各生产环节采用有效的防尘，降尘措施，减少煤尘的产生，降低空气中的煤尘浓度，也就降低了沉积煤尘量。因此，综合防尘措施既是减少粉尘危害工人健康的措施，也是防止煤尘爆炸的治本措施。

第二，杜绝着火源。井下能引起煤尘爆炸的着火源有电气火花、摩擦火花、摩擦热、煤自燃而形成的高温点、爆破作业出现的爆燃以及瓦斯爆炸所产生的高温产物等。消除这类着火源的主要技术措施有：保持矿用电气设备完好的防爆性能，加强管理防止出现电器设备失爆现象；选用非着火性轻合金材料避免产生危险的摩擦火花；胶带、风筒、电缆等常用的非金属材料必须具有阻燃，抗静电性能；采用阻化剂、凝胶或氮气防止煤柱、采空区残留煤发生自燃，同时，加强瓦斯管理防止瓦斯爆炸事故的发生。

由于煤矿自然条件十分复杂，发生煤尘爆炸的随机性很大，除了上述一般性的安全技术措施外，针对煤尘爆炸的特点，各国还研究了防止煤尘爆炸的专门技术，其中使用历史最长，应用面广、简单易行的防止煤尘爆炸技术措施是撒布岩粉法。

第三，撒布岩粉法。这种方法是定期向巷道周边撒布惰性岩粉，用它覆盖沉积在巷道周边上的沉积煤尘。岩粉层在巷道风速很低时，它的粘滞性起到了阻碍沉积煤尘重新扬起的作用。

3．防止煤尘爆炸传播技术

防止煤尘爆炸传播技术也称为隔绝煤尘爆炸传播技术(以下简称隔爆技术)，是指把已经发生的爆炸控制在一定范围内并扑灭，防止爆炸向外传播的技术措施。该技术不仅适于对煤尘爆炸的控制，也适用于对瓦斯爆炸、瓦斯煤尘爆炸的控制。该技术分为两大类，被动式隔爆技术和自动式隔爆技术。

被动式隔爆技术(也称隔爆措施)。发生爆炸的初期，爆炸火焰峰面是超前于爆炸压力波向前传播，随着爆炸反应的继续和加强，压力波逐渐赶上并超前于火焰峰面传播，两者之间有一时间差。被动式隔爆技术就是利用这一规律，利用压力波的能量使隔爆措施动作，在巷道内形成扑灭火焰的消焰抑制剂尘云，后续到达到的火焰进入抑制剂尘云时被扑灭，阻止了爆炸继续向前传播。被动式隔爆技术主要有：岩粉棚，水槽棚和水袋棚，统称为被动式隔爆棚。被动式隔爆棚的设置方式有3种形式，集中式布置，分散式布置和集中分散式混合布置。根据隔爆棚在井巷系统中限制煤尘爆炸的作用和保护范围，可将它们分为主要隔爆棚(重型棚)和辅助隔爆棚(轻型棚)，重型棚的作用是保护全矿性的安全，设置在矿井两翼与井筒相通的主要运输大巷和回风大巷；相邻煤层之间的运输巷和回风石门；相邻采区之间的集中运输巷和回风巷。轻型棚的作用是保护一个采区的安全，在采煤工作面的进风、回风巷；采区内的煤及半煤岩掘进巷道；采用独立通风并有煤尘爆炸危险的其他巷道内设置。

自动隔爆技术。被动式隔爆技术的作用原理决定了该技术措施只能在距爆源60～200m(岩粉棚300m)范围内发挥抑制爆炸的作用。因此，在爆炸发生的初期该技术是无效的。此外，在低矮、狭窄和拐弯多的巷道中使用也极其不利，不能发挥抑爆效果。针对这些缺点，各国研究并使用了自动隔爆技术。

传感器、控制器和喷洒装置是自动隔爆装置三大组成部分，由若干台自动隔爆装置组成的隔爆系统即为自动式隔爆措施，采用的传感器主要有3类：接受瓦斯煤尘爆炸动力效应的压力传感器，利用爆炸热效应的热电传感器和利用爆炸火焰发出的光效应的光电传苎器。控制器是向喷洒抑制剂的执行机构发出动作指令的仪器；喷洒机构一般由执行机构，喷洒器和抑制剂贮存容器组成。它的作用是将抑制剂(岩粉、干粉或水)扩散于巷道空间形成粉尘云或水雾带。它的动作应迅速、可靠、能适应爆炸的快速发展。

（三）对策与建议

3.1 完善相关法律法规，依法保护矿山环境

目前，业内学者对《矿山环境管理条例》的出台呼声很高。通过法律形式明确界定各主管部门及矿山企业的责权利，依法规范矿山环境恢复治理的资金来源、使用管理、以及复垦土地的有偿转让等，建立垂直领导的矿山环境监管体系，减少重复交叉管理。借鉴美国在露天采矿环境保护标准和配套法规制定方面的经验,在我国的矿产开发生态保护与恢复标准的制定中,应从以下4方面予以考虑。

（1）涵盖矿产开发造成生态影响的每个环节和所有受扰地区。

矿产开发生态保护与恢复标准包含两方面的技术规定:矿产开发过程中采取哪些适当措施、采取的措施达到什么程度,可以将生态影响减轻到尽可能小的程度； 矿产开发过程中和采矿结束后对受扰地区采取什么样的生态恢复措施,将其恢复到何种程度。

矿产开发中造成生态影响的环节很多,对露天开采来说,包括剥离、排土、钻孔、爆破、采装、选矿、排尾砂(矸石)、修路、运输、生活办公区建设、电力设施建设、通讯设施建设、排水设施建设等,对所有这些造成生态影响的环节,均应规定减轻生态影响的技术要求。

对破坏后的生态恢复,除采空区、排土场、尾砂库、矸石堆等主要地区外,对开采期间所使用的临时设施,包括道路、排水沟、挡渣墙等,均应作出技术规定。

2）尽量考虑各种具体情况。

我国矿山的具体情况千差万别,需要考虑多种具体情况来提出生态保护与恢复的适用技术要求。如我国大多数

矿区对表土未实行单独剥离,在进行生态恢复时就存在表土资源不足的情况。因此,可规定在本系列标准出台前,未对表土实行单独剥离的矿区,可根据剥离物的肥力情况,直接进行植物种植或借土覆盖后种植；而本系列标准出台后,应对表土进行单独剥离、存放和回填。再如对植被恢复到一定标准所需的时间,应依降水情况而不同,干旱区植被恢复时间应长一些。关于侵蚀控制的技术要求,也要结合降水情况而定,降水丰富地区应对水力侵蚀控制提出较高要求,而对西北干旱区则对风力侵蚀控制提出较高要求。

（3）体现生态恢复的全面性。

为体现生态恢复的全面性,在制定我国矿产开发生态保护与恢复标准时,应注意以下3点:  ①除恢复土壤层和植被外,生态恢复还包括地形和水系格局的恢复；

②生态恢复时应注意与周围土地利用和自然环境相协调；

③废弃地用作建设用地时,也应有生态恢复的要求。

（4）完善相关法规,保障标准实施。

①完善采矿许可证制度,规定采矿许可证申请书中必须包含满足矿产开发生态保护与恢复标准的生态保护与恢复方案；

②制定违反矿产开发生态保护与恢复标准的处罚评估方法及相应的检查与处罚执行制度；

③建立与矿产开发生态保护与恢复标准相挂钩的矿山生态环境恢复治理保证金制度,将按照标准规定的要求完成生态恢复的程度作为确定保证金返还比例的依据。

3.2 开展矿山环境调查，建设矿山地质环境信息系统

通过全国矿山地质环境调查评估，建设矿山环境监测数据库及信息系统，对矿山环境实行动态监测，即时预报；建立预警机制，促进政府与矿山企业的及时交流与沟通，保障矿山环境管理工作顺利开展。

3.3 加快矿山环境治理技术的科研与转化

着重研究矿业开发过程中引起的环境变化及防治技术、“二废”处理及综合利用回收技术，先进的采、选技术，提高资源利用率。加快矿山环境保护防治新技术、新工艺的开发与应用转化。引进和开发适于矿区土地复垦的生态重建新技术，开展示范性工程。实行清洁生产，发展绿色矿山。

3.4 强化监管，预防和控制矿山环境的恶化

对新建矿山应建立环境影响评价制度，实行环境准入制，行政审批，一票否决。在矿山建设过程中严格执行“二同时”制度，即环境保护治理措施与主体工程同时设计、同时施工、同时投用，否则不准生产，违者吊销采矿许可证。对生产矿山要加大监管力度，规范矿山开采行为，确保环保投入，达到“二废”的合理排放与潜在隐患的及早防治。对已破坏的环境，应限期恢复治理。严禁在划定的保护区(禁采区)内开矿，尽可能杜绝交通干线两侧可视范围内的开采行为。对污染大、资源浪费严重、安全性差的矿山(点)应尽早予以关闭取缔。

本着“谁破坏谁治理”的原则,明确矿山地质环境治理的责任主体,责令采矿权人根据闭坑矿山地质环境问题制定科学合理的治理方案,充分利用矿区废弃资源回填采空,因矿制宜进行闭坑后的全面治理。闭坑矿山实行地质环境恢复治理和土地复垦、绿化,不能给当地生态环境、农业生产和附近居民生活造成新的危害。对于露天开采的闭坑矿山治理主要对策应放在削坡排危岩,加固和保护再生矿渣边坡,清整采矿平台,因地制宜地实施生态重建;根据闭坑矿山的区位和现状,区别对待,从实际出发采取相应对策;对于地下开采闭坑矿山重点是地下采矿中的采空区潜存的或已出现的各种矿山环境地质问题,采矿诱发的地质灾害。严禁无序堆放废矿渣,应采取固坡绿化或返回地下,充填浅部废弃坑洞,对于选矿产生的尾矿泥沙严禁乱排乱放,要严格控制二次污染,变废为利。

3.5生产矿山治理

有松散覆盖层的,要重视剥离表层土的堆放、存储、复垦再利用的统筹规划,特别是表层土中富集有适于本地生长的植物种子、腐植土等,要注意独立存储,不能与废弃矿渣混堆。矿山开发过程中产生的废土、废渣、废石、尾矿等的堆放要符合设计规范要求,废水、粉尘、有毒有害气体排放和治理以及噪音污染控制等要达到国家和省的有关标准要求。对于已出现的突出地质环境问题,要有合理的治理方案并切实遵照实施。对于预测的或可能出现的地质环境问题,要制定科学合理的预防措施或方案。

3.6积极推进“绿色矿山”示范工程建设

以河北省为例，河北省是矿产资源大省。据河北省国土资源厅统计,每年因矿山开采造成无法耕种的土地在上千亩,大量植被遭受破坏,地质灾害频发。河北省建立“谁开发、谁保护,谁破坏、谁治理”的矿山环境生态恢复责任机制,并出台行政法规,对省内矿山企业征收矿山生态环境恢复治理保证金,采矿权人履行矿山生态环境恢复治理义务,经验收合格后,保证金本息再返还采矿权人。针对矿山开采破坏环境的问题,这个省大力实施“绿色矿山”建设,5年来全省累计治理矿区面积3万多亩。500多个因矿山开采而饱受环境破坏之害的村庄重焕生机,50余万矿区群众从中受益。同时,还推出打造“绿色矿山”精品工程,推出了一大批绿色矿山建设的典型企业。像金牛能源股份公司的邢东矿,把矸石回填等先进科学技术引入“绿色矿山”建设中,实现了“产煤不见煤”和生产文明向生态文明的转变。大力开展矿井综合环境治理,被授予“全国花园式矿井”称号。今年六月,省委书记张云川专门视察邢东矿,对其绿色生态矿山建设给予高度评价。绿色矿山建设,不仅有效地改善了所在城市和主要交通干线的生态环境,推进了城市环保建设,而且达到了环境、资源和社会良性循环的效果。

3.7构建数字矿山管理新模式

数字矿山是实现矿区资源绿色开发的有力支点。全省矿山开采留下大量的数字资料,可以结合室内实验,重点对城市郊区、水源保护区进行动态监测。通过综合分析这些矿区的采矿数据及区域资源数据、社会经济历史数据等,进行模拟仿真、地学信息分析与空间决策,推演出矿区资源环境与矿产开采的关系,再现矿区资源环境受矿产资源开采的动态演化过程,提示矿产不同开发模式及方法对矿区主要资源环境因子的作用机理,建立绿色开发新模式,了解和掌握并发挥其潜能,启发创新意识,提高环保力度。

第五篇：煤矿粉尘的危害及其防治

煤矿粉尘的危害及其防治

【摘要】煤矿粉尘的危害主要包括：导致接触工人患尘肺病、发生煤尘或瓦斯煤尘爆炸事故、加速机械磨损，缩短精密仪器的寿命、危害矿区周围的生态环境等。我国政府十分重视煤矿尘肺病的防治工作，至20世纪70年代末，我国防尘工作较好的煤矿，尘肺病患病率已从60年代初的10%-30%下降至1%以下。但随着我国经济的高速发展，煤工尘肺的发病率又有了升高趋势，防尘仍是一项重要、复杂、紧迫的任务。

【关键词】来源；粉尘危害；煤工尘肺；粉尘防治

1、煤矿粉尘的来源及特性

1.1煤矿粉尘的来源

在煤矿生产过程中伴随煤和岩石被粉碎而产生的混合性粉尘统称为煤矿粉尘，主要是岩尘和煤尘。它是在矿井生产如钻眼、爆破、切割、装载、落煤及运输和提升过程中，因煤岩被破碎而产生的。不同的矿井由于煤、岩地质条件和物理性质及采掘方法、作业方式、通风状况和机械化程度的不同，粉尘的生成量有很大的差异；即使在同一矿井里，产尘的多少也因地因时发生着不同的变化。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粉尘比例大致为：采煤工作面产尘量占45%—80%；掘进工作面产尘量占20%—38%；锚喷作业点产尘量占5%—10%；其他作业点占2%—5%，各作业点随机械化程度的提高，矿尘的生成量也将增大。我国煤矿大多数为井工开采，均为地下作业，生产环境中粉尘浓度高。1.2煤矿粉尘的特性

（1）粉尘表面吸附一层空气薄膜，阻碍粉尘间或水滴与粉尘 间的凝聚沉降；

（2）粉尘的分散度增大，吸附在其表面的氧分子增多，加快 了粉尘氧化分解过程；

（3）细微岩尘由于表面积增大，岩尘中的游离二氧化硅很容 易溶解于人体肺细胞中；

（4）采掘工作面产生的新鲜粉尘较回风道中的粉尘易带电。

2、煤矿粉尘的危害

煤矿粉尘的特性决定了其危害：易引起尘肺、易引起燃烧和爆炸、高浓度粉尘能加速机械磨损，缩短精密仪器的使用寿命、危害矿区的生态环境等。2.1尘肺

如果人体长期吸入大量的煤矿粉尘，就可能患尘肺病。在煤矿生产中，尘肺病因吸入粉尘成分不同，可造成三种主要病症：①吸入游离的二氧化硅含量较高（>10%）的粉尘引起的尘肺病是硅肺病，患者多集中于长期从事掘进工作面上的工人；②长期接触煤尘，其游离二氧化硅含量多在5%以下，所引起的尘肺病是煤肺病，患者多为采煤工作面上的工人；③接触硅尘又接触煤尘的混合工种工人，其尘肺在病理上往往兼有硅肺和煤肺的特征，这种尘肺称之为煤硅肺。我国煤矿工人工种变化较大，长期从事单一工种的很少。因此，煤矿尘肺中煤硅肺比重较大。据卫生和科研部门统计：煤硅肺约占尘肺总人数的70%—80%，硅肺约占20%—30%，煤肺约占5%—10%。2.1.1煤工尘肺的病症表现

煤工尘肺病情缓和，病情演变亦较慢，多数在定期检查时通过X射线胸片发现有早期煤工尘肺。其病症表现有：

⑴ 咳嗽

咳嗽是尘肺病人最常见的主诉，早期病人咳嗽多不明显，随病情发展，明显加重。

⑵咳痰

咳痰是煤工尘肺病人的常见症状，这主要是呼吸系统对粉尘的不断清除引起的，痰多为黑色。

⑶胸病

胸痛部位不一，性质多不严重，一般为隐痛，亦有胀痛及针刺样痛等。

⑷呼吸困难

呼吸困难是尘肺的固有症状。随着肺组织纤维化程度加重，有效呼吸面积减少，呼吸困难也逐渐加重。

⑸咯血

较为少见

⑹X射线胸片表现

煤工尘肺早期以X射线胸片圆形小阴影为主。⑺其他

除上述呼吸系统症状外，还可有程度不同的全身症状，最常见的有消化功能减弱、胃纳差、腹胀、便秘等。其并发症有肺结核、肺部感染、自发性胸闷、肺源性心脏病等。2.1.2煤工尘肺的治疗

煤工尘肺应严格按国际《尘肺病诊断标准》进行诊断和分期，并据此进行健康监护、治疗和劳动力鉴定。煤工尘肺是一种危害工人健康，可以造成劳动力丧失的职业病。晚期尘肺病由于严重肺纤维化，呼吸面积减少，病人高度呼吸困难，十分痛苦。因此，对尘肺患者要采取积极的综合性治疗，控制纤维化病变的发展，保护肺的正常生理功能；其次是积极治疗和控制尘肺的各种并发症。

⑴病因治疗

煤工尘肺的病因治疗，是防止粉尘在肺内沉积，增强肺的廓清能力，降低粉尘毒性，保护细胞膜，抑制胶原纤维形成。

⑵大容量肺灌洗技术

大容量肺全灌洗技术能清除以吸入肺内的多种粉尘、吞噬了粉尘的巨噬细胞以及肺泡巨噬细胞吞噬粉尘后分泌的致纤维化生长因子，从而改善症状和肺功能，遏制和延缓病变的进展，延长患者生命。我国于1988年首次开展该项治疗，现已发展为一项非常成熟的技术，在国际上处于领先水平。

⑶对症治疗及并发症治疗 煤工尘肺患者抵抗力降低，冬春两季易发呼吸道感染，病人可在医护人员监护下做健体操、太极拳等活动以增强体质，同时给予对症治疗。

⑷康复治疗

康复治疗的目的在于减轻症状、减少并发症，改善活动能力，提高生活质量，延长患者生命。2.2粉尘爆炸

高分散度的粉尘具有爆炸性。发生爆炸的条件有两个：①粉尘浓度在爆炸域内；②必须具有高温。一般煤尘爆炸的下限浓度为30-50g/m³,上限浓度为1000-2000g/m³，处于上下限之间的粉尘都具有爆炸危险性，其中爆炸力最强的浓度为300-500g/m³。爆炸威力巨大，造成严重的人员伤亡和财产损失。

3、煤矿粉尘的控制和防治

3.1煤矿粉尘浓度的工业卫生标准

对于硅尘含量小于10%的煤尘，瞬时总粉尘浓度不超过6mg/m³，时间加权平均浓度不超过4mg/m³；呼吸性粉尘瞬时浓度不超过3.5mg/m³，时间加权浓度不超过2.5mg/m³。3.2煤矿粉尘防治

防治煤矿粉尘的措施分为防尘措施、防爆措施、隔爆措施三大类。其中防尘措施包括：

⑴减尘措施 主要是减少采掘作业时的粉尘发生量，是矿井尘害防治工作中最为有效的技术措施。主要包括：改进采掘机械结构及其运行参数减尘、湿式打眼湿式凿岩、水封爆破等。减尘措施是以预防为主的治本性措施，应考虑优先采用。

湿式凿岩

在岩巷掘进过程中，将压力水通过凿岩机送入孔底，湿润并冲洗炮眼中的粉尘，使其在炮眼中变成浆液排出炮眼。这样能使绝大部分粉尘被控制在炮眼中。采用湿式打眼后，粉尘浓度可由打干眼时的500—1400mg/m³降至4—10mg/m³，降尘率可达90%—98%。因此，湿式凿岩是凿岩工作普遍采用的有效防尘措施。

⑵降尘措施

降尘措施是矿井综合防尘的重要环节。现行的降尘措施包括各生产点的喷雾洒水等。

⑶矿井通风排尘

矿井通风排尘是指借助风流稀释与排除矿井空气中的粉尘。因此，要加强掘进通风管理工作，减少漏风，提高风筒出口风量，合理控制风速。当风速过低时，粗粒矿尘将与空气分离下沉，不易排出。据试验观测，当巷道中风速达到0.15m/s时，5μm以下的矿尘能够悬浮并与空气均匀混合而随风流排出。《规程》规定：掘进中的岩巷最低风速不得低于0.15m/s，这完全可以满足最低排尘风速的要求。提高排尘风速，粒径稍大的尘粒也能悬浮并排出，同时增强了稀释作用，矿尘浓度也随之降低。风速在增高时，将扬起落尘，使风流中含尘浓度增大，因此《规程》规定：采掘工作面的最高允许风速为4m/s。在产尘量高，矿尘比重大，温度比较高的作业地点，可适度增大排尘风速。

通风排尘是合理的风速将掘进工作面所产生的矿尘排出，但应缩小其污染范围。为此，在含尘浓度较高的风流所通过的巷道中设置水幕净化风流。喷雾器的布置应以水幕布满巷道断面为原则，并尽可能靠近尘源，缩小含尘空气的弥漫范围。另一种方式是在产尘巷道中增设水幕，且之间距离以每隔20米为宜，装置保持一头（掘进头）安设三组效果最佳。据现场试验结果显示，降尘率达98.6%。

⑷个体防护

在实施多项防尘措施以后，仍有小部分的细微粉尘弥漫于空气中，因此加强个体防尘也是综合防尘的一个重要方面。

个体防尘的主要用具是防尘口罩，现目前广泛应用的有简易口罩和专用防尘口罩。根据各工作作业环境的差异选择不同的防尘口罩，并坚持正确使用，特别是采掘司机和锚喷工种的工人不能忽视个体防护的作用。

【结束语】煤矿粉尘危害的防治工作是一个长期、复杂、艰巨的任务，要坚持“预防为主、防治结合”的方针，采用通风除尘、喷雾洒水、煤层注水、抽尘净化、个体防护等防降尘措施进行综合治理，同时要学习和借鉴国外防尘的先进技术和经验，发展适合我国的新型技术，建立安全、清洁的作业环境，适应新形势下采煤工业的发展。