第三章? 礦井粉塵防治
??????? 第一節(jié)?? 礦井粉塵防治基礎(chǔ)知識(shí)
??????? 293、什么叫礦塵？
??????? 礦塵指的是，在礦井生產(chǎn)和建設(shè)過(guò)程中所產(chǎn)生的，并能在空氣中懸浮一定時(shí)間的各種礦物細(xì)微顆粒的總稱。
??????? 294、礦塵是怎樣產(chǎn)生的？
??????? 煤礦井下礦塵的來(lái)源主要有以下幾條途徑：
??????? （1）采掘工作面破碎、裝載煤（巖）過(guò)程，如電鉆，風(fēng)錘打眼，爆破，采掘機(jī)械切割煤（巖），人工裝載和機(jī)械裝載等。
??????? （2）采空區(qū)處理過(guò)程，如人工回柱放頂、液壓支架移架和放頂煤開采的放頂煤作業(yè)工序等。
??????? （3）煤（巖）的運(yùn)輸和轉(zhuǎn)載過(guò)程，如煤（巖）的自溜運(yùn)輸、輸送機(jī)運(yùn)輸、轉(zhuǎn)載、卸、煤倉(cāng)口放煤和翻籠翻煤等。
??????? （4）噴漿過(guò)程，在噴漿作業(yè)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的水泥和礦粒粉塵。
??????? 295、礦井自然條件對(duì)礦塵的產(chǎn)生有哪些影響？
??????? 自然條件對(duì)礦塵產(chǎn)生的影響主要有以下幾方面：
??????? （1）地質(zhì)構(gòu)造情況。地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，斷層褶皺發(fā)育，受地質(zhì)運(yùn)動(dòng)破壞強(qiáng)烈地區(qū)，開采時(shí)礦塵產(chǎn)生量較大，反之則產(chǎn)塵量較小。
??????? （2）煤層的賦存條件。在同樣的技術(shù)條件下，開采薄煤層比開采厚煤層礦塵產(chǎn)生量要大，因?yàn)樵谕瑯拥漠a(chǎn)塵環(huán)境中，薄煤層比厚煤層空間小，使礦塵濃度增加；開采緩傾斜煤層比開采急傾斜礦塵產(chǎn)生量要小。
??????? （3）煤（巖）的物理學(xué)性質(zhì)。在一般情況下，煤（巖）體節(jié)理發(fā)育、結(jié)構(gòu)疏松、水份較低，煤（巖）質(zhì)堅(jiān)硬且脆性大時(shí)，在采掘過(guò)程礦塵產(chǎn)生量較大，反之則產(chǎn)生量較小。
??????? 296、礦井生產(chǎn)條件對(duì)礦塵的產(chǎn)生有哪些影響？
??????? 生產(chǎn)條件對(duì)礦塵產(chǎn)生的影響主要有以下幾方面：
??????? （1）采掘機(jī)械化程度。隨著采掘機(jī)械化程度的提高，礦塵的產(chǎn)生量也隨之增大。如沒有采取防塵措施時(shí)，炮采產(chǎn)塵量300-500mg/m3,機(jī)采產(chǎn)塵量1000-3000 mg/m3，綜采產(chǎn)塵量4000-8000 mg/m3，炮掘產(chǎn)塵量1300-1600 mg/m3，機(jī)掘產(chǎn)塵量2000-3000 mg/m3。
??????? （2）生產(chǎn)的集中化程度。生產(chǎn)集中化程度的提高，使采掘工作面推進(jìn)速度加快，同時(shí)風(fēng)量越來(lái)越大，揚(yáng)起礦塵，使較小的空間內(nèi)產(chǎn)生較多的礦塵。
??????? （3）采煤方法。如采用不同的采煤方法時(shí)產(chǎn)塵量也不相同，如急傾斜煤層采用倒臺(tái)階采煤法比采用水平分層采煤法煤塵產(chǎn)生量要大；緩傾斜煤層采用放頂煤開采比采用傾斜分層開采煤塵產(chǎn)量要大得多；全部垮落法管理頂板比充填法管理頂板產(chǎn)塵量也大。
??????? （4）采掘機(jī)械。采掘機(jī)械截出形狀排別、牽引速度、截割速度、截割深度等也影響煤（巖）的產(chǎn)塵量和顆粒大小。
??????? 297、采掘工作面通風(fēng)狀況對(duì)煤塵的產(chǎn)生有哪影響？
??????? 通風(fēng)狀況對(duì)采掘工作面的煤塵產(chǎn)生的影響主要有以下幾方面：
??????? （1）通風(fēng)方式。如下行通風(fēng)方式比上行通風(fēng)方式產(chǎn)塵量要??；串聯(lián)通風(fēng)方式比分區(qū)通風(fēng)方式產(chǎn)塵量要大。
??????? （2）風(fēng)速。風(fēng)速與和礦塵的關(guān)系比較密切，通過(guò)合適的風(fēng)速，風(fēng)流中礦塵濃度最小，并將礦塵排出礦井。風(fēng)速過(guò)小，影響對(duì)礦塵的沖淡和排除；風(fēng)速過(guò)大，會(huì)將已經(jīng)沉降的礦塵吹揚(yáng)起來(lái)，增加空氣中的礦塵。據(jù)研究資料，采煤工作面最佳排塵風(fēng)速1.2-1.6m/s，掘進(jìn)工作面最佳排塵風(fēng)速0.25-0.5m/s。
??????? 298、礦塵有哪些危害？
??????? 礦塵以對(duì)人體健康和礦井安全存在著嚴(yán)重危害，主要表現(xiàn)在以下幾方面：
??????? （1）對(duì)人體健康的危害。長(zhǎng)期吸入大量的礦塵，輕者引起呼吸道炎癥，重都導(dǎo)致塵肺病。同時(shí)，皮膚沾染礦塵，阻塞毛孔，能引起皮膚病或發(fā)炎，礦塵還會(huì)刺激眼膜。
??????? （2）煤塵爆炸。煤塵在一定條件下可以爆炸，煤塵爆炸是煤礦五大災(zāi)害之一。對(duì)于瓦斯礦井，發(fā)生瓦斯爆炸時(shí)煤塵也有可能同時(shí)參與爆炸，使爆炸破壞程度加劇。
??????? （3）污染作業(yè)環(huán)境。礦塵增大，會(huì)降低作業(yè)場(chǎng)所和巷道能見度，不僅影響勞動(dòng)效率，還容易導(dǎo)致誤碼操作、誤判斷，往往造成作業(yè)人員傷亡。
??????? （4）對(duì)機(jī)械設(shè)備的危害。礦塵能加速機(jī)械磨損，縮短使用壽命，增加人員對(duì)設(shè)備的維修工作量。
??????? 299、礦塵如何進(jìn)行分類？
??????? 礦塵的分類方法很多，目前我國(guó)煤礦對(duì)礦塵主要有以下分類方法：
??????? （1）按礦塵的成分分類
??????? ①煤塵：直徑小于1mm煤炭顆粒。
??????? ②巖塵：直徑小于5μm巖石顆粒。
??????? （2）按礦塵中游離sio2的含量分類。
??????? ①矽塵：礦塵中游離sio2含量在10%以上。
??????? ②非矽塵：礦塵中游離sio2含量在10%及其以下。
??????? （3）按礦塵存在狀態(tài)分類
??????? ①浮塵：懸浮在礦井空氣中的礦塵。
??????? ②積塵：沉積在井巷四周、支架、設(shè)備和物料上的礦塵。
??????? （4）按衛(wèi)生學(xué)觀點(diǎn)分類
??????? ①總粉塵：懸浮于礦井空氣中各種粒徑的礦塵總和，也稱為全塵。它指的是在正常呼吸過(guò)程中通過(guò)鼻和嘴能夠吸入的礦塵。
??????? ②非呼吸性粉塵：雖然進(jìn)入體內(nèi)，但由于鼻、咽、氣管支氣管、細(xì)支氣管的攔截、阻留作用仍不能進(jìn)入肺泡區(qū)的粉塵。
??????? ③呼吸性粉塵：能夠呼吸到人體肺泡區(qū)的粉塵。它是致塵肺病的粉塵。呼吸性粉塵空氣動(dòng)力學(xué)直徑均在7.07μm以下，并且空氣動(dòng)力學(xué)直徑5μm的效率為50%。
??????? （5）按礦塵的爆炸性分類
??????? ①有爆炸性礦塵：本身具有爆炸性，在一定條件下能發(fā)生爆炸的礦塵。
??????? ②無(wú)爆炸性礦塵：本身沒有爆炸性，在任何條件下都不會(huì)發(fā)生爆炸的礦塵。
??????? 300、什么叫礦塵的粒度？粒度與人體健康有什么關(guān)系？
??????? 礦塵的粒度指的是礦塵顆粒的大小，又稱粒徑。因礦塵的形狀不規(guī)則，一般用塵粒的平均直徑或其投影長(zhǎng)度來(lái)表示粒度，其單位為μm（微米）。
??????? 一般來(lái)說(shuō)，礦塵的粒度越小，對(duì)人體健康危害越大，粒度小于5μm的呼吸性粉塵可被人吸入細(xì)支氣管和肺泡區(qū)里引起塵肺病。
??????? 301、什么叫礦塵的分散度？分散度與礦井安全和人體健康有什么關(guān)系？
??????? 礦塵的分散度指的是，物質(zhì)被破碎的程度，用來(lái)表示礦塵粒子大小的組成。通常所說(shuō)的礦塵分散度是指某粒級(jí)的礦塵量與礦塵總數(shù)量級(jí)百分比。
??????? 根據(jù)礦塵總數(shù)量中不同粒級(jí)的礦塵所占百分比，礦塵的分散度可分為高分散度的礦塵和低分散度的礦塵。高分散度的礦塵中微細(xì)塵粒多，所占比例大，而低分散度的礦塵中粗大塵粒多、所占比例大。礦塵的分散度越高，對(duì)礦井安全和人體健康危害性越大，而且越難捕獲。所以，在制定防塵措施時(shí)，必須考慮礦塵的分散度，以達(dá)到效果最佳。
??????? 302、什么叫礦塵的濃度？礦塵濃度怎樣表示？
??????? 礦塵的濃度指的是單位體積內(nèi)礦井空氣浮塵的顆粒數(shù)或浮塵的質(zhì)量。其表示方法有以下兩種：
??????? （1）計(jì)重法
??????? 計(jì)重法指的是，單位體積內(nèi)礦井空氣所含浮塵的質(zhì)量，單位為g/m3或mg/m3。計(jì)重法表示的是礦塵的質(zhì)量濃度。
??????? （2）計(jì)數(shù)法
??????? 計(jì)數(shù)法指的是，單位體積內(nèi)礦井空氣所含浮塵的顆粒數(shù)，單位為粒/cm3。計(jì)數(shù)法表示的是礦塵的數(shù)量濃度。
??????? 303、什么叫礦塵懸浮性？懸浮性對(duì)人體健康有什么危害？
??????? 礦塵懸浮性指的是，礦塵不易降落，可以長(zhǎng)時(shí)間地懸浮在空氣中的性質(zhì)。
??????? 塵粒在空氣中懸浮的時(shí)間與它的體積、密度、形狀和作業(yè)環(huán)境溫度、濕度和風(fēng)速等因素有關(guān)系。據(jù)實(shí)驗(yàn)資料，直徑5μm的塵?？稍诳諝庵袘腋?h左右，塵粒直徑越小，在空氣中沉降速度越慢，這些塵粒對(duì)塵肺病的發(fā)生起主要作用。
??????? 304、什么叫礦塵吸附性？吸附性對(duì)人體健康有什么危害？
??????? 礦塵吸附性指的是，礦塵對(duì)周圍介質(zhì)（空氣）具有吸附能力的性質(zhì)，使微細(xì)顆粒表面形成一種氣膜。
??????? 礦塵的吸附性不利于礦塵的沉降，同時(shí)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的粉塵表面還會(huì)吸附空氣中含有的有害有毒氣體和放射性物質(zhì)（如氡），加重了礦塵對(duì)人體健康的危害性。
??????? 305、什么叫礦塵濕潤(rùn)性？濕潤(rùn)性與防塵有什么關(guān)系？
??????? 濕潤(rùn)性指的是，礦塵塵粒與水分子的親和能力。
??????? 礦塵顆粒與水分子結(jié)合后，使礦塵顆粒的體積增大，質(zhì)量增加，提高顆粒的沉落速度或者不易飛揚(yáng)起來(lái)。煤礦井下采用的噴霧灑水就是利用礦塵濕潤(rùn)性原理從空氣中將浮塵沉降下來(lái)和使積塵飄不起來(lái)，以減少礦塵的危害性。
??????? 306、什么叫礦塵荷電性？荷電性對(duì)人體健康有什么危害？
??????? 荷電性指的是，礦塵粒子在被破碎過(guò)程中互相摩擦，表面得到或失去電子而使礦塵帶電的性質(zhì)。懸浮在空氣中的礦塵也可以直接吸附空氣中的離子而產(chǎn)生電荷。
??????? 礦塵的荷電性對(duì)礦塵在空氣中的穩(wěn)定程度有一定影響。同性電荷相斥，增加了塵粒在空氣中的運(yùn)動(dòng)；異性電荷相吸，可使塵粒在碰撞時(shí)凝集而沉降。外國(guó)有的采用霧滴帶電荷的方法進(jìn)行噴霧降塵，取得了明顯的效果。
??????? 但是，荷電塵粒易被阻留于人體內(nèi)，塵粒的荷電量影響細(xì)胞的吞噬速度，礦塵的荷電量越大對(duì)人體健康的危害也越大。
??????? 307、煤塵爆炸的實(shí)質(zhì)是什么？
??????? 煤塵爆炸的實(shí)質(zhì)是空氣中氧氣與煤塵在高溫作用下發(fā)生的急劇化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。
??????? 懸浮于空氣中的煤塵在高溫?zé)嵩醋饔孟拢杆俦桓绅s或氣化放出可燃性氣體。這些可燃性氣體燃點(diǎn)較低，與空氣混合后，在高溫?zé)嵩醋饔孟氯紵饋?lái)，燃燒生成的熱能又使煤塵加熱而燃燒，生成更多的熱能。這些熱能傳播給附近煤塵并使其重復(fù)以上過(guò)程。在此過(guò)程連續(xù)不斷的進(jìn)行中，氧化化學(xué)反應(yīng)越來(lái)越快，溫度越來(lái)越高，范圍越來(lái)越大，當(dāng)達(dá)到一定程度時(shí)，便由一般燃燒發(fā)展成為劇裂的煤塵爆炸。