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？
??????? 煤礦井下礦塵的來源主要有以下幾條途徑：
??????? （1）采掘工作面破碎、裝載煤（巖）過程，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)載過程，如煤（巖）的自溜運(yùn)輸、輸送機(jī)運(yùn)輸、轉(zhuǎn)載、卸、煤倉口放煤和翻籠翻煤等。
??????? （4）噴漿過程，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)速過小，影響對(duì)礦塵的沖淡和排除；風(fēng)速過大，會(huì)將已經(jīng)沉降的礦塵吹揚(yáng)起來，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程中通過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度來表示粒度，其單位為μm（微米）。
??????? 一般來說，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，用來表示礦塵粒子大小的組成。通常所說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的塵粒可在空氣中懸浮3h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、什么叫礦塵濕潤性？濕潤性與防塵有什么關(guān)系？
??????? 濕潤性指的是，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。煤礦井下采用的噴霧灑水就是利用礦塵濕潤性原理從空氣中將浮塵沉降下來和使積塵飄不起來，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?，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)以上過程。在此過程連續(xù)不斷的進(jìn)行中，氧化化學(xué)反應(yīng)越來越快，溫度越來越高，范圍越來越大，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。