1 引言
呼吸性粉塵是煤炭生產過程中產生的粉塵中的一部分,它對工人的健康有極大的危害。工人長期吸入呼吸性粉塵,可引起肺部病變,造成塵肺病。煤礦塵肺病的發(fā)病情況十分嚴重,據(jù)衛(wèi)生部統(tǒng)計,截至2002年底,我國煤炭行業(yè)累計塵肺病患病人數(shù)25萬以上,占全國已檢出塵肺病人數(shù)的49%。由于企業(yè)申報不全,實際煤炭行業(yè)塵肺病患病人數(shù)要運運超過上述數(shù)字,而且每年以數(shù)千人的數(shù)字在增長。2002年原有重點煤礦因塵肺病死亡1359人,相當于當年因各類事故死亡人數(shù)的兩倍。不難看出,當前煤礦塵肺病的發(fā)病情況和防治工作的形勢十分嚴峻。
當前的醫(yī)學科學認為,塵肺病的病理變化是不可逆轉的。因此,塵肺病目前尚無法根治,但完全可以預防。預防塵肺病就要從呼吸性粉塵著手;對粉塵實行綜合控制;最大限度地減低作業(yè)人員的接塵量;同時采取醫(yī)學預防,防止接塵人員塵肺病的發(fā)生和發(fā)展。
為保證各種防塵技術措施和塵肺病預防措施取得成效,必須加強管理,改革現(xiàn)有的管理方式,建立新的管理模式。
2 呼吸性粉塵的主要特點
2.1 呼吸性粉塵的主要特點
2001年發(fā)布的《煤礦安全規(guī)程》中將呼吸性粉塵定義為“能吸入人體肺泡區(qū)的浮塵”;我國一些工業(yè)衛(wèi)生學者和有關文獻中,一般將粒徑小于5μm的粉視為呼吸性粉塵。
呼吸性粉塵除具備一般粉塵的某些物理、化學性質外,尚有如下特點:
(1)沉降速度慢,在空氣中懸浮時間長。在靜止空氣中的粉塵,根據(jù)其粒徑的大小按一定規(guī)律沉降;通常大于100μm粒徑的塵粒呈加速度沉降;1~100μm粒徑的塵粒呈等速度沉降;粒徑小于1μm的塵粒很難沉降,在空氣中呈布朗運動。
(2)擴散系數(shù)較大,附著速度較快。塵粒的附著速度與擴散系數(shù)成比例。塵粒越小,其系數(shù)越大,即擴散越快,因而向液滴或除塵濾料上附著的塵粒就越多。
(3)肉眼不可見,屬顯微粉塵。粒徑大于10μm的粉塵肉眼才能看見,粒徑為0.25~10μm的粉塵在光學顯微鏡下才可看見,粒徑小于0.25μm的粉塵在電子顯微鏡下方能看見。
(4)能被吸入人體肺部并能在肺泡區(qū)沉積。
2.2 塵肺病的發(fā)生過程及類型
被吸入人體呼吸系統(tǒng)的粉塵,可通過粘液纖毛系統(tǒng)和肺泡巨噬細胞被清除。如果長期吸入高濃度呼吸性粉塵,則在肺泡區(qū)可產生一定量的粉塵沉積。隨著沉積時間的增長,沉積量的增加,可使肺部發(fā)生病理改變,出現(xiàn)不同程度的彌漫性間質纖維化,進而造成塵肺病。
煤礦塵肺病根據(jù)工人接觸粉塵的性質可以認為有3種主要類型:
(1)煤肺。長期在單純有煤塵的環(huán)境下作業(yè)的工人,他們接觸的粉塵主要是煤塵。這類人員發(fā)生的塵肺在病理上有典型的煤塵纖維灶和灶周肺氣腫,這類肺部病變稱為煤肺。煤肺的患病率較低,病變一般較輕,病情進展也較緩慢。
(2)矽肺。長期在煤礦巖石掘進工作面作業(yè)的工人,他們接觸的粉塵主要是含游離SiO2較高的巖塵。這類人員發(fā)生的塵肺在病理上除有組織纖維化外,還有典型的矽結節(jié)形成,屬矽肺類型。矽肺的發(fā)病率較高,發(fā)病工齡短,病情發(fā)生較快。
(3)煤矽肺。一般煤礦井下工人多數(shù)都在有煤塵產生和有巖塵產生的兩種作業(yè)環(huán)境下工作過,他們接觸的粉塵既有煤塵也有巖塵。所患的塵肺兼有煤肺和矽肺的病理改變特征,這類塵肺稱煤矽肺。
3 粉塵的綜合控制
所謂綜合控制,從預防塵肺角度即從塵源到作業(yè)人員接塵的整個生產過程中,采取一系列的降、除、防塵技術措施,最大限度地減少作業(yè)人員的接塵量,使被人體吸入的粉塵量降到最低程度。
3.1 降低總塵量的技術措施
(1)減小和抑制塵源產生這種措施是防塵工作的治本性措施。它不僅可以減小總產塵量和產塵強度,同時可減少呼吸性粉塵的比例,是礦井防潮中優(yōu)先采用的技術措施。主要方法有:煤層注水和采空區(qū)灌水預先濕潤煤體、濕式打眼、水封爆破和水炮泥、改進采煤機的切割機構和工作參數(shù)等。
(2)降低礦井風流中懸浮粉塵。在采用抑制塵源的措施后,仍有一定數(shù)量的粉塵懸浮在礦井風流中,對這部分粉塵采取煤機內外噴霧、移架自動噴霧、運輸機和裝載點定點噴霧灑水、水幕等技術措施使其沉降,以降低風流中的粉塵濃度。
(3)稀釋和排除余塵。對一些粒徑較小的粉塵,特別是呼吸性粉塵,在采取降塵措施后仍有相當數(shù)量塵粒難以沉降,繼續(xù)浮游在風流中。為此,可采用加強通風和改變通風方式,使其不斷被風流稀釋并排除。同時可附加專門的除塵設備,使風流中浮游粉塵聚集之后被清除。
3.2提高呼吸性粉塵降塵效果的技術措施
一些降低總塵量效果較好的技術措施,對降低呼吸性粉塵量不夠理想。在這種情況下,需采取提高呼吸性粉塵降塵效果的強化技術措施。上述加強通風是排除呼吸性粉塵的有效方法,此外還有如下幾種措施:
(1)水中添加濕潤劑。由于水的表面張力較大,對粒徑較小的呼吸粉塵降塵率在30%以下。水中加入濕潤劑后,可大大增加水溶液對粉塵的侵潤性,從而提高降塵效果。我國煤礦采用的濕潤劑有JFC,HY,SR-1等,其降塵率較清水提高60%~90%。
(2)磁化水抑塵。水經磁化處理后,使水的粘度降低、晶構變小、水珠變細,有利于提高水的霧化程度,增加水與塵粒的接觸機會,從而提高降塵效果。磁化水的平均降塵率一般較清水提高1.91倍。
(3)泡沫除塵。泡沫除塵是用專門的泡沫發(fā)生裝置向塵源噴射泡沫,剛剛生成的粉塵被無間隙泡沫覆蓋得以濕潤,失去飛揚能力。泡沫除塵適用于塵源較固定的作業(yè)地點,如綜采機組、皮帶運輸機等。泡沫除塵對降低呼吸粉塵效果顯著,一般除塵率可達90%以上。
(4)個體防護。在采取防塵技術措施后,井下某些作業(yè)場所空氣中的粉塵含量仍超過衛(wèi)生標準,在這種情況下要采取個體防護。個體防護的用具主要有防塵口罩、防塵面罩、防塵呼吸器等。工人佩帶這些用具后,既可以呼吸到凈化后不含粉塵的空氣又不影響正常操作。