矿井五大灾害讲义煤尘防治.ppt

矿井五大灾害讲义,煤尘防治,一、煤矿粉尘是什么煤矿粉尘从哪来,煤矿粉尘是煤矿在生产过程中产生的各类固体物质细微颗粒的总称。其中煤炭、岩石在开采和加工中受粉碎而形成的细微颗粒分别称为煤尘和岩尘，而煤矿所用的某些施工材料在作业中飞扬起来则形成其他固体物质的粉尘，如锚喷作业中的水泥等。,,悬浮在空气中的粉尘叫做浮尘，也称浮游粉尘；因自重而降落在物体（如设备、物料）和巷道周边上的粉尘叫做落尘，也称沉积粉尘。浮游粉尘随人的呼吸进入人体呼吸器官，其中较大的尘粒被阻留在呼吸道内易于被排出体外，而粒径小于5微米的粉尘大部都能进入人体肺部而引发各类尘肺病，我们把这样的粉尘叫做呼吸性粉尘，把悬浮在空气中的含各种粒径的粉尘叫做全尘。长期过量吸入煤尘而引起的尘肺病叫做煤肺病；长期过量吸入含结晶型游历二氧化硅的岩尘而引起的尘肺病叫做硅肺病。,,在煤矿的各类煤层中，多数煤层所生成的煤尘具有爆炸性，这些煤尘悬浮在空气中达到一定浓度时，在高温热源作用下，煤尘能发生爆炸，我们把煤尘具有爆炸性的煤层叫做煤尘爆炸危险煤层。在具有爆炸性的煤尘中，粒径小于1毫米的煤炭细微颗粒都能参加爆炸。,,煤矿所采取的防止或减少煤尘产生和降低粉尘浓度的技术措施叫做防尘措施，在煤矿生产全过程同时采用多种防尘措施叫做煤矿综合防尘。在煤矿生产过程中产生粉尘的主要环节有电钻或风钻打眼、放炮、风镐或机械采煤、人工或机械装渣、人工攉煤、放顶煤开采的放煤作业、工作面放顶及假顶下的支护、自溜运输、运输设备的转载以及提升卸载等。井下粉尘较多的地点有采煤和掘进工作面、自溜运输巷道、刮板输送机和带式输送机的转载点、煤仓和溜煤眼的上下口及井口的卸载点。,,落煤时，煤炭经受破碎，在装煤、运输和转载过程中还会继续被撞破碎，不断产生煤尘。随着机械化程度的提高和合理集中生产，煤尘的生成量也更大更集中。在现代化煤矿中，煤尘的生成量可以达到煤炭产量的3。在煤层尚未采落之前，其内许多裂隙就已经存在着一些煤尘。这些煤尘是由于煤层在构造运动中受挤压或在开采前受地层集中压力的作用而产生的，它们和裂隙同时并存在于这些裂隙之中，随着煤层的采落和破碎而进入井下空间，这些煤尘叫做原生煤尘。,,岩尘主要产生于岩石或半煤岩掘进工作面。岩巷中风钻打眼将岩石粉碎为极细的颗粒，形成高浓度的浮游的呼吸性粉尘，在采没工作面放顶或干式充填时也会产生大量岩尘。井下施工的粉状材料有时会成为高浓度的有害粉尘，例如在掘进工作面进行的锚喷作业时，喷射水泥砂浆或混凝土就产生大量的水泥和砂粒粉尘，它已经成为掘进工作面的粉尘来源之一。,二、粉尘多少有原因颗粒大小有分别,在不同的矿井里，由于煤层和岩层的地质条件不同，作业方法和机械化程度不同，粉尘的生成量和浓度有很大的差别。即使在同一矿井里，粉尘多少也很不相同。那么粉尘的生成量及其浓度和哪些因素有关呢,,第一，同煤（岩）层的地质条件有关。煤（岩）层脆性大、节理裂隙发育、疏松而干燥时，产生的粉尘就多；煤（岩）层的地质构造复杂、断层褶皱多、煤岩受地质运动破坏强烈时，采掘过程中产生的粉尘就多，相反则较少。例如在砂岩、砾岩或其他大量石英石的岩层掘进时，产生的岩尘较多，而在较软且带有塑性的页岩、泥岩中作业，岩尘则较少。又如开采坚硬的无烟煤或脆性大的肥焦煤时，产生的煤尘比其他煤种时较多。倾角大的煤层在开采中比倾角小的煤层粉尘浓度大。,,第二，同掘进作业的方法和工艺有关。机械化掘进作业的粉尘量比打眼放炮作业可以高出10倍以上。机械化程度越高，防尘工作越重要。机械化采掘时，截齿宽度及其排列方式、切割速度及深牵引速度都会影响粉尘的生成量。放顶煤开采时高位放煤的产尘量远高于中、地放煤。及倾角煤层用倒台阶采煤法比水平分层采煤发粉尘量大。,,第三，同通风状况及采掘空间的大小有关。合理的通风风量可以冲淡粉尘浓度并把它带走，风量太小不能有效降低粉尘浓度，风量过大提高了风速会把沉积粉尘吹扬起来。薄煤层工作面空间较小，粉尘浓度可能相对提高。,,粉尘的粒度就是粉尘颗粒的大小，用粉尘粒度的直径来表示，叫做粒径，常用毫米或微米为度量单位。按照粉尘的可见程度和沉降状况可把粉尘分为三类第一类是可见粉尘，其粒径大于10微米，在强光下肉眼可见，在静止空气中加速或等速沉降；,,第二类是显微粉尘，其粒径为0.25到10微米，在显微镜下才能看见，其中粒径在1微米以上的尘粒在静止空气中等速沉降；第三类是超显微粉尘，其粒径小于0.25微米，在电子显微镜下方可看见，在空气中很难沉降而长期悬浮。在井下照明很差的情况下，有时100微米的尘粒用肉眼也难以看见，大量的呼吸性粉尘更易于被人们忽视。,,细微的粉尘由于粒度小、重量轻，在它的表面还吸附了一层空气薄膜，阻碍尘粒相互凝聚，因此在空气中不易沉降。这叫做粉尘的悬浮性。粒度大、比重大的粉尘相对较易沉降，粒度大于10微米的尘粒大都可以较快沉降，粒度等于10微米的尘粒半小时后仍有一部分没有沉降，粒径等于1微米的尘粒在一天之内也沉降不下来。井下沉积煤尘多属于10微米及更大的尘粒。,,在含尘空气中，各种不同粒径粉尘的质量或颗粒粉尘总质量或总颗粒数的百分数叫做粉尘的粒度分布，也称粉尘的分散度。它反映某一地点粉尘的粒度组成情况。如某掘进工作面在湿式凿岩时，2.5微米以下的粉尘占粉尘总粒数的61.5,2.5到5微米的粉尘占28.0，大于5微米的占10.5。,三、算算粉尘表面积看看粉尘啥成分,成块的煤岩被破碎成细微颗粒后，它的总表面积可成千上万倍地增加。例如1厘米见方的均质煤炭表面积只有6平方厘米，如全部破碎成1微米见方的显微尘粒，粉尘的总表面积将增加1万倍，达6平方米之多。,,表面积增加的程度和煤岩破碎程度有关，我们用粉尘的比表面积来表示粉尘的粗细程度。粉尘颗粒越细，其相同体积粉尘的总表面积就越大。粉尘的比表面积是单位量（净体积、堆积体积或质量）粉尘的表面积。显然，煤岩破碎越细，其比表面积也越大。,,由于粉尘表面积的猛增，粉尘的全部尘粒和外界的接触面增大，它们的表面吸附能力、化学活性均迅速增加，使粉尘具有以下几个特征1、尘粒表面吸附了一层空气薄膜，阻碍尘粒之间或水滴与尘粒间的聚合沉降。5微米以下的尘粒，只有在尘粒与水滴具有较高相对速度时，才能被湿润沉降，增加了防尘工作的难度；,,2、粉尘的比表面积越大，吸附在粉尘表面的氧分子数量越多，加块了粉尘氧化分解的过程，使粉尘易于发生燃烧和爆炸；3、细微的岩尘由于表面积增大烟尘中游离的二氧化硅易作用于人体肺细胞，使肺部引起中毒变形成硅肺病；4、粉尘在产生和运动过程中，由于摩擦、碰撞、接触带电等原因，各尘粒基本都带有一定电荷，可以设计使用各式电除尘器。,,煤矿粉尘是成分很复杂的混合物，其中有煤炭或岩石尘粒，有施工材料和爆破材料形成的尘粒，有各种金属材料磨损形成的尘粒等，其中主要是煤尘和岩尘。煤岩尘粒本身又有复杂的矿物成分和化学成分，其中对人体危害较大的成分是游离的二氧化硅，它是使矿工患硅肺病的主要物质。,,一般说来，煤眼粉尘中的游离二氧化硅实际就是石英一类的矿物，是组成多种岩石最常见的矿物之一，它几乎是二氧化硅单一化学成分的矿物，以结晶型游离状态存在于多种岩石中，或者单独形成石英岩体，在另外的某些岩石中，二氧化硅则是以化合物的状态存在，这些非游离的二氧化硅对人体的危害则轻得多。纯石英是无色透明的，多数石英混有杂质而各种颜色，密度和硬度都很大。,,在煤矿常见的岩石中，石英是构成各种砂岩的主要成分，粗砂岩、细砂岩及粉砂岩中所含游离二氧化硅为33到776；适应也是砂质页岩、砾岩和泥质页岩的重要成分，砂质量页岩中游离二氧化硅含量为47到53，泥质页岩中游离二氧化硅含量为2.6到26,而在煤炭中一般均在5以下。,,我国政府对矿井粉尘的允许浓度，就是按照煤岩中游离二氧化硅的含量而分别作出规定的。对含游离二氧化硅较高的粉尘，规定了较低的允许浓度，以控制游离二氧化硅对人体的危害。,四、粉尘浓度可测定煤尘爆炸有条件,浮游粉尘浓度就是在一定体积的含尘空气中含有多少浮游粉尘，它的表示方法有三种粉尘的数量浓度、质量浓度和呼吸性粉尘质量浓度。1、粉尘的数量浓度是采用计数法测尘仪测定的，使一定体积空气中的粉尘附在玻璃片上，然后在显微镜下读出玻璃片上有多少粒粉尘，最后计算出相当于1立方米空气中所含有粉尘颗粒的数量；用颗/立方厘米表示。,,2、粉尘的质量浓度是表示单位含尘空气体积中粉尘的质量，用毫克/立方米表示（1克等于1000毫克）。质量浓度的测定是使一定体积的空气通过滤尘膜把粉尘过滤下来，称出滤膜在过滤前后的重量，可算出过滤下来的粉尘质量，最后计算出相当于1立方米空气中含量的粉尘质量。由于滤膜可以将各种粒径的尘粒全部过滤下来，因此采用这种方法测定的质量浓度是全尘浓度。,,呼吸性粉尘的质量浓度表示单位体积空气中含有呼吸性粉尘的质量，用毫克/立方米表示。它的测定可有两种方法一种是采用呼吸性粉尘采样器，将尘粒较大的非呼吸性粉尘按重力沉降原理淘析分离，而将呼吸性粉尘留在过滤器的滤膜上，经称量计算可得出每立方米空气中的呼吸性粉尘质量；另一种是快速直读测定法，利用光电转换，用射线吸收等原理直接测得空气中呼吸性粉尘的质量浓度。呼吸性粉尘的质量浓度直接反映了引发尘肺病的危险程度。,,煤尘爆炸是煤矿主要自然灾害之一。同时具备以下三个条件就可以发生煤尘爆炸1、煤尘本身具有爆炸性。煤尘是否有爆炸性，应当在井下采取煤样，送国家规定的鉴定单位进行煤尘爆炸性鉴定后确定。,,一般来说，无烟煤除个别情况外大多无爆炸性，而其他各类煤炭均属爆炸性煤尘。煤的碳化程度越低，挥发分产率越高，煤尘的爆炸性就越强。据爆炸性鉴定结果统计，我国90以上的煤矿均有煤尘爆炸危险。煤尘发生爆炸时，粒径为1毫米及更小的煤尘都能参与爆炸，但爆炸的主体是粒径小于0.075毫米的煤尘。,,2、浮游煤尘具有一定的浓度。煤尘能够发生爆炸的最低或最高浓度叫做爆炸的下限或上限浓度。低于下限浓度或高于上限浓度的煤尘都不会发生爆炸。不同种类的煤炭和不同的试验条件所得到的爆炸上下限浓度是不相同的，但一般说来，煤尘爆炸的下限浓度为3050克/立方米，上限浓度为300400克/立方米，其中爆炸力最强的浓度为300400克/立方米。,,井下空气中如果有瓦斯和煤尘同时存在，可以相互降低两者的爆炸下限，从而增加瓦斯煤尘爆炸的危险性。瓦斯浓度达到3.5时，煤尘浓度只要达到6.1克/立方米就可以发生爆炸。,,3、具有点燃引爆煤尘的高温热源。煤尘爆炸的引爆温度一般为650到990摄氏度，这种温度在井下各种作业地点是容易产生的，温度越高越容易引爆。空气中含氧量降低，则引爆温度升高，含氧量低于17时，煤尘就不会爆炸。,五、煤尘爆炸原因多过程特点要了解,我国大多数煤矿属于具有煤尘爆炸危险的矿井/在矿井生产过程中，有不少作业时间和地点可能产生浮游煤尘达到煤尘爆炸的浓度下限。如在煤层中放炮时及放炮后的短时间内，煤炭受剧烈破碎并将附近的沉积煤尘扬起，迅速使悬浮的煤尘达到下限浓度；在煤仓及溜煤眼上下口、在井下翻车机等运煤容器集中卸载地点以及综采放顶煤的放煤口附近常有可能被引爆的浮游煤尘。,,特别是矿井巷道中普遍有大量连续沉积的落尘，这些煤尘如果重新飞扬在空气中就可迅速达到爆炸下限的浓度，这是许多局部性事故迅速扩大成为区域性乃至全矿性特大恶性事故的主要原因。矿井可以引起煤尘爆炸的火源是经常可能发生的，如放炮火源、电气火花、碰撞火花或局部的火灾或沼气爆炸等。,,引爆煤尘的直接原因常见的有以下几种1、使用不符合安全要求的炸药在煤层中放炮，放炮火焰把爆破后扬起的煤尘引爆；2、不适当地使用毫秒雷管或在煤层中使用段发雷管，使后起爆的爆破火焰点燃先起爆形成的高浓度煤尘和沼气；3、违章放炮，如不掏炮眼煤尘，不装炮泥和水炮泥，用可燃物代替炮泥，放炮前不洒水冲尘等，使放炮出现明火；,,4、在有煤尘沉积的地点放明炮处理堵仓；5、在煤层中放连珠炮，用多根导线或多台放炮器连续放炮；6翻车机附近的电气火花引爆集中卸载的飞扬煤尘；7、斜井跑车碰撞火花点燃飞扬煤尘；8、局部火灾或瓦斯爆炸引爆被吹扬起来的沉积煤尘。,,具有爆炸性的煤尘遇到火源时，火源周围煤尘迅速气化防出可燃性气体，这些气体与空气混合被点燃，燃烧的热量传递给附近的煤尘又使它们受热气化和燃烧，这种煤尘气化不断循环扩展开开来，传播速度越来越快，最终使煤尘的燃烧转变为爆炸。,,在发生爆炸的地点，空气受热膨胀，空气密度变稀薄，在一个极短时间内形成负压区，外部空气在气压差的作用下向爆炸地点反流冲击，带来新鲜空气，这时爆炸地点如还有煤尘、瓦斯和火源，可能连续发生二次爆炸，造成更大灾害。,,煤尘爆炸可放出大量热能，爆炸火焰温度高达16001900摄氏度，是人员和设备受到严重损害。煤尘爆炸时，爆源10到30米内的破坏程度较轻。在爆炸区，离爆源越远、爆炸压力越高，爆炸力破坏越强。经实测的煤尘爆炸压力可达到1.925兆帕（相当于19个大气压）。,,在煤尘爆炸中，火焰的传播速度和爆炸冲击波速度越传越快，而冲击波越来越超前于火焰的传播。这样，巷道中沉积煤尘先被冲击波扬起，尔后随即被火焰点燃爆炸，使爆炸不断向远处蔓延。经实测火焰传播速度为6101800米/秒，而冲击波最高速度据计算可达2340米/秒。,,煤尘爆炸气体中有大量的二氧化碳和一氧化碳，灾区空气中一氧化碳含量可高达23，这是造成人员死亡的主要原因。结焦性的煤尘发生强烈爆炸时，有部分煤尘被焦化而形成交谈皮渣或粘块附着于支柱的背风侧，而迎风侧有烧痕；在弱爆炸时，皮渣与粘块在支柱的迎风侧。,六、尘肺形成原因多多尘肺病危害极大,尘肺病的发病年限、病情轻重、得病人数与矿井的下列因素有关1、粉尘的成分。粉尘中游离二氧化硅含量越高，发病的年限越短，得病的人数也多。在含有8095游离二氧化硅的粉尘空气中工作，发病年限可缩短到一年半。2、粉尘的浓度。在浮游粉尘浓度很高的环境中工作，进入肺部的粉尘多，使发病年限缩短，病情发展也很快，得病人数也多。因此降低粉尘的浓度是预防尘肺的最主要措施。,,3、粉尘的粒度。在各种粉尘的粒度中，粒径大于25微米的尘粒被鼻毛阻留在鼻孔内，525微米的尘粒大多阻留在鼻腔的通道和湿润的黏膜上，一部分则阻留在呼吸道的表皮上，以上这些较大的尘粒都可以通过咳嗽或其他形式排出体外。,,最后进入肺内的属于5微米以下的尘粒，其中一部分还可在呼吸时排出体外，一部分则留在肺细胞中。留在肺内尘粒多为0.22微米的粉尘，因此，呼吸性粉尘含量越大则尘肺发展越快。,,工人接触粉尘工龄越长，在肺内沉留的粉尘越多，发病可能性越大，当然这也和接触的粉尘浓度和成分相关。工人体质不同，肺部抵抗侵害的能力也不同。一般情况下得病的只是一部分人，而且病情的严重程度也不一致。因此，安排好工人生活，保证必要的休息和睡眠，增强矿工的体质和对粉尘侵害的抵抗力都是预防煤矿职业病的重要措施。,,矿工长期过量吸入细微粉尘而引起的以肺组织纤维化为主的职业病称为尘肺病。尘肺病有硅肺病、煤肺病和煤硅肺病三种1、硅肺病。长期过量吸如含结晶型游离二氧化硅的岩尘可引起硅肺病。矿工在高浓度的岩尘空气中工作，一般平均510年就能得硅肺病，有时可能在23年甚至一年半之内就会得病。,,硅肺病的发展期可分为三期一期硅肺病往往无症状，有的在紧张劳动时感到呼吸困难。稍有干咳、胸痛；二期硅肺只是在中等劳动时才感到呼吸困难和干咳、胸痛；,,三期硅肺在一般休息或工作时都感到呼吸困难、咳嗽带痰和胸痛，重者出现全身衰竭，容易并发肺结核，这是硅肺病死亡的主要原因。硅肺病的病因主要是硅尘进入肺部后，硅尘中的二氧化硅使肺部抵抗粉尘侵害的吞噬细胞受到破坏，引起肺纤维性硬化而失去正常功能。,,2、煤肺病。长期过量吸入煤尘所引起的尘肺病叫做煤肺病。它的病情比硅肺病缓和些，且得病的年限较长，但最终也能使矿工失去劳动能力。在高浓度煤尘爆炸空气中工作，一般10到15年可得煤肺病。,,煤硅肺病。接触煤尘又接触硅尘的工人有可能得煤硅肺病。它的病情和得病年限比单纯煤肺病严重得多，兼有煤肺和硅肺的特点。煤矿的尘肺病是威胁矿工安全健康和生命的一把软刀子，我们应当充分重视，只要认真执行矿井综合措施，各种尘肺病都是可以预防。,七、掘进打眼要防尘综合防尘须做好,掘进工作面打眼的防尘有三种1、风钻湿式凿岩。将压力水经过风钻和钻杆中心孔送到炮眼底部，把岩粉从炮眼中湿润并冲洗出来达到防尘目的。湿式凿岩可使粉尘从1000毫克/立方米以上降到10毫克/立方米左右。按供水方式分，有侧式供水和中心供水两种。中心供水是在风钻的中心装有水针，水针前端插入钎尾的中心孔，后端通过弯头与供水管相连。凿岩时，水通过水针和钎尾中心进入炮眼。,,水压应低于0.10.15兆帕,防止机膛进水.侧式供水是从风钻机头的侧面直接向钎尾供水,凿岩时打开水阀,压力水从供水管进入供水套,经过橡胶密封圈的水孔和钎尾侧孔流入钎杆中心水空直达炮眼内.侧式供水的优点是减少漏风,压风不致进入炮眼,提高了风钻活塞冲击力和湿润粉尘的能力.,,2、干式凿岩捕尘。一般在缺水的矿井使用,可分为两种一是干式孔底捕尘。经过钎杆中心孔、风钻机头和连在机头上的输尘软管，将炮眼内的粉尘抽到干式捕尘器中去，含尘空气的流向恰好同侧式湿式凿岩时水流的方向相反，炮眼口的空气向孔内流动，避免了孔内粉尘飞扬到工作面来。含尘空气经干式捕尘器的滤袋净化后，重新排到工作面中；,,另一种是孔口干式捕尘。通过炮眼口的捕尘塞和连在捕尘塞上的抽尘管，把炮眼内的粉尘抽到一个滤尘袋中去，过滤后的干净空气回到巷道内。,,3、湿式电钻同侧式湿式凿岩一样，水冲孔内粉尘，达到降尘的目的。煤矿井巷掘进工作面是粉尘生成量大而集中的工作场所。岩石掘进工作面的岩尘含游离二氧化硅很高，一般为3070；掘进打眼产生的呼吸性粉尘可占全尘的8090；锚喷作业的水泥细砂粉尘严重。所以岩石掘进工作面成为硅肺病危险性最大的地点。,,煤巷掘进工作面瓦斯含量较大，它同浓度很高的煤尘混合在一起，更提高了爆炸的危险性。事实表明，煤矿多数煤尘爆炸事故都是从煤巷掘进工作面开始发生，然后向外扩展成大规模恶性事故的。由此可见，搞好掘进工作面的防尘工作对煤矿安全生产关系极大。,,掘进工作面工序复杂，产尘点的位置多变，各工序均能生成粉尘，通风和作业条件相对较差，因此必须针对不同尘源分别采取多种措施，实行综合防尘，才能使作业的全过程达到国家规定的粉尘允许浓度。建国以来，在掘进综合防尘方面积累了丰富经验，近十多年来，我国对综合机械化掘进的防尘也进行了大量研究并逐步推广应用。,,炮掘工作面综合防尘措施主要有1、湿式凿岩、孔口干式捕尘、湿式电钻或风镐；2、放炮时使用水炮泥、水风喷雾、爆破自动喷雾、水幕空气净化等；3、冲洗帮顶和洒水装渣；4、锚喷的潮料喷射、低压近喷、机具改革、水幕净化；5、加强通风除尘，合理风速，混合式通风、风流净化、湿式除尘风机等。,,综掘工作面的综合除尘措施主要有1、合理切割参数，截割头内外喷雾；2、长压短抽通风；3、附壁风筒向迎头供风；4、迎头喷水降尘；5、从集尘器将粉尘抽出进行湿式或干式滤袋除尘。,八、掘进放炮须防尘装渣防尘风除尘,掘进放炮后的粉尘浓度可超过1000毫克/立方米，而且几小时后仍然有数十毫克之多，整个巷道都充满浓烟粉尘。因此必须采取多种措施才能得到理想防尘效果。,,1、使用水炮泥。用装满水的柱形塑料袋当炮泥，放炮时借助于爆破冲击力使水散成雾状起到降尘作用，并可消除爆破火焰，提高爆破安全性。水炮泥用不燃烧性塑料袋，水袋有自动封口性能，袋中注满水后不会流出。袋内水压应用黏土炮泥封住。这是一项防尘和预防放炮引起瓦斯、煤尘爆炸的极其重要的措施。,,2、放炮喷雾。以压缩空气作动力。使具有一定压力的水通过各种形状的喷射器喷吹成水雾射向工作面爆破空间内降尘。喷射器可以有鸭嘴形或圆锥形的，使用的风压为0.50.6兆帕，水压为0.3兆帕，鸭嘴形喷射器有效射程为56米，其他喷射器可达10米。,,放炮前，将喷射器悬挂在巷道两帮，距工作面迎头810米高两米左右，喷嘴对着迎头并接通风水管。放炮时，在远处风水阀门形成强有力的水雾射流，封住工作面的炮烟粉尘。,,3、水幕净化。用若干喷嘴在离工作面约30米左右处设置一个水幕，以过滤从工作面排出的炮烟和粉尘。喷嘴口偏向工作面，随工作面前移10米而向前挪动一次，水幕降尘率可达50。4、放炮前后冲洗岩帮或煤帮。这样可减少放炮引起的粉尘飞扬。煤巷掘进时，放炮前后在工作面20米范围内必须洒水消尘。,,装渣是洒水喷雾是常用的防尘方法。其方式有以下几种1、人工洒水。对崩落的煤岩进行分层洒水边装边洒，以洒透匀湿为准。可使装渣的粉尘浓度降至2毫克/立方米以下。,,2、在装岩机或耙斗机前端两侧机身上安装喷雾器洒水，水雾射向铲斗或耙斗前方使装洒同步进行。3、在距工作面一定距离在巷顶两册悬挂喷嘴，对准铲斗或耙斗装渣区域喷雾洒水，喷嘴随工作面推进而移设。,,为使工作面和巷道内粉尘浓度保持在允许浓度范围内，还必须采取有效的通风除尘方法，如1、净化风流。即降低进入掘进工作的新鲜风流中的粉尘浓度，使之不超过0.2毫克/立方米。一般可在压入式通风的风筒中安装1至2个水喷雾器，对着风流进入方向喷雾，净化进风流的粉尘。,,2、加强通风，保证在回风中有必须的风素以排除粉尘。煤矿安全规程第101条规定，采煤工作面、掘进中的煤巷、半煤岩巷最低风速不得小于0.25米/秒，掘进中的岩巷不得小于0.15米/秒，但最大风速均不得超过4米/秒，防止粉尘吹扬,,3、采用压入和抽出混合通风方式进行局部通风。它既可有效冲淡工作面的瓦斯和煤尘，又可消除巷道全长范围内的粉尘和炮烟。但抽出式风机必须保证不会印染抽出风流中的瓦斯和煤尘，如选用水射流风机或湿式除尘风机等；,,4、配备除尘风机将工作面含尘空气派舞蹈巷道内。它和压入式通风合理匹配使用，能有效改善掘进工作面的粉尘状况。,九、综掘防尘措施多锚喷作业想防尘,综掘工作面在没有防尘措施的情况下，粉尘浓度一般为20003000毫克/立方米，个别可达到6000毫克/立方米，因此必须采取一整套有效的综合防尘措施才能达到规定的允许粉尘浓度。主要防尘措施有以下几项,,1、掘进机的内外喷雾。内喷雾是将压力水通过掘进机内部供水通道送到截割头上的若干喷嘴上。随截割头的旋转而随刀具喷雾。外喷雾是在掘进机截割臂上安装环形外喷雾架，架上设若干喷嘴，使压力水通过环形外喷雾系统形成的包络截割头的水幕网，阻止粉尘扩散并使之沉降，降尘率一般可达5070。,,2、配备除尘器或除尘风机。在紧靠工作面的掘进机司机座位前方，设置扁而宽的吸尘罩，将掘进机截割头切削生成的高浓度含尘空气吸入罩内由导风筒引至巷道后方的除尘器净化，净化后的空气排入巷道内,,除尘器或除尘机可分为电动的和水射流的两种，电动除尘器除设有能预防引燃沼气的风机外，还在其前后设置喷雾净化和滤网膜装置，净化效果很好，全尘除尘率达90以上；水射流除尘器是以压力水高速喷射形成的负压产生风量并使吸入的含尘空气经过雾状水射流的喷淋而净化。,,3、设置附壁风筒。将附壁风筒串接在压入式风筒的出风口，当除尘器工作时，关闭附壁风筒端头的排风口，风流即从其狭缝状的喷口高速横向喷出，将原有压入式的轴向风改为沿巷壁的旋转风并在整个巷道断面内以一定速度向工作面推进，在掘进机司机前方，形成阻止粉尘由工作面向外扩散的空气屏幕，净化了巷道内空气，提高了除尘器除尘的效率。,,锚喷支护作业地点粉尘浓度很高，其主要防尘措施有；1、配制潮料向喷射机上料。沙石预先用水浇透，按比例和水泥拌成潮料后送入喷射机，可大幅度降低拌料、注料和喷射时的产尘量又不易在输送料管内粘壁。,,2、双水环加水。两水环间距1520厘米共用一个水阀，其出水射流方向相反，使物料和水换向反复搅匀，减少干粉喷出。还可在喷枪水循环后面68米处增加一个预湿水环，进一步提高湿润均匀程度。,,3、加接异径葫芦管。在输料管的中间部位加接0.8米左右的异径葫芦状铁管,并使两个加水水环位置于它的两端,物料和水通过葫芦管产生涡流加强搅拌,进一步减少干粉。4、低压近喷。在使用潮料条件下，输料距离为3040米，采用低风压近距离喷射可降低粉尘和回弹。风压不超过0.2兆帕，喷枪嘴距巷帮300450毫米、距巷顶450600毫米为好。,,5、使用锚喷除尘器。将喷射机上料口、排气口等处严重外泄的粉尘吸入除尘器，由除尘器内的喷雾和滤网将粉尘捕集，净化后的空气再返回巷道内。也可将除尘器的吸尘罩置于喷枪附近，吸去喷射时的含尘空气予以净化。,,6、选用新型湿喷机，将事先搅拌好的混凝土用湿喷机通过输料管和喷枪进行喷射，从根本上解决干式喷射机的粉尘危害。7、水幕净化和通风除尘。在喷射作业地点的回风中设置喷雾水幕，以过滤含尘空气，为保证喷射地点的风量，风筒口离作业点最好在10米左右，有效及时地带走粉尘。喷射前冲洗帮顶洗去落尘。,十、煤层注水可防尘落煤作业要防尘,煤层注水就是通过煤层中的钻孔将水压入尚未采落的煤体中，使水均匀地分布在煤体的无数细微裂隙和孔隙内达到预先湿润的目的，从而减少开采过程的煤尘生成量。这是回采工作面积极有效的防尘措施，降尘率一般在5090。按照注水钻孔的形式，可分为长孔、短孔和深孔三种。,,长孔一般平行于走向长壁工作面，由风巷或机巷沿煤层打俯斜或仰斜孔，孔深一般是工作面长的1/32/3，钻孔走向间距在1020米。短孔和深孔都垂直于工作面布置。短空孔深2米左右，注一次水可供采一个循环。孔深10米左右，注一次水可采一周。,,我国大多数矿井都采用长孔注水，它的优点是采煤和注水作业互不干扰，注水时间可按需要加长，一次湿润范围大而均匀。按照注水方式又可分为静压注水和动压注水。静压注水是利用地面水池到井下用水地点所具有的静水压力，通过矿井防尘管网直接将水压入注水孔。,,它的优点是不需要注水专用泵，工艺操作简单，可长时间低流量连续注水，最终取得湿润均匀的良好效果。静压注水的压力一般均低于2兆帕。在透水性较差的煤层中注水需要较高的注水压力，可根据需要选择各类注水专用泵进行动压注水，注水压力可在215兆帕之间。,,煤矿安全规程第154条规定，采煤工作面应采取煤层注水防尘措施。这些措施是1、在炮采或风镐采煤工作面，落煤生成的煤尘很大，除采用预湿煤体的防尘措施外，还必须在落煤作业时采取多种防尘措施。,,2、用水电钻进行湿式打眼。使用中空麻花钻杆及湿式煤钻头，供水压力在0.21.0兆帕，供水量57升/分。使排出的煤粉成糊状。采煤工作面应具备水电钻的供水系统。放炮使用水炮泥。每个炮眼可装入12个水炮泥，可分别放在炸药的两端或采用外封式集中置于孔口一端，然后用炮泥封满。,,3、放炮喷雾。放炮前使用水冲洗煤帮，放炮后出煤前再冲洗一次，并洒湿落煤表面。放炮时应打开工作面内及上出口设置的乳化液也可湿润浮煤。4、人工攉煤的防尘。在出煤过程中边出煤边洒水，减少煤尘的飞扬。在支柱的移设中，外注式单体液压支柱撤柱时排出的废乳化液也可湿润浮煤。采煤面所有刮板运输机的转载点均可设置喷雾装置，减少由转载产生的大量飞尘。,,5、采用湿式风镐落煤。在普通风镐机体上增加供水系统，用自动控制阀门使风镐在工作时才有水喷出，喷嘴指向钎头及时捕集爆破时产生的煤尘，降尘率可达70以上。在急倾斜煤层可采用长炮眼水封爆破进行落煤，炮眼沿倾斜全长布置，装药后向孔内注满水，然后封孔爆破，可有效降低煤尘、瓦斯量，放一次炮崩落一个循环进度的煤体，煤炭可自溜运出。,十一、机采作业要喷雾综采综放须防尘,在采煤机作业时，煤炭受机械的快速切割而产生大量煤尘，是采煤工作面的高产尘区。为此，采煤机作业的防尘是采煤面防尘的重点，是创造良好采煤劳动环境的保证。,,1、选择合理的切割参数和刀具结构。适当加大切割深度、减小切割速度，选用点击式的镐形截齿，改进切割刀具的排列形式，可以大幅度减少煤尘的产生量。选择合理的切割参数的刀具结构，适当加大切割深度，减小切割速度，选用点击式的镐形截齿，改进切割刀具的排列形式，可以大幅度减少煤尘的产生量。,,2、采煤机的内喷雾。安装在采煤机旋转滚筒上的喷嘴将压力水直接喷射到截齿的切割点上实现湿式切割，降尘效果明显。压力水是由专用喷雾泵供给，通过采煤机内部供水通道送到滚筒上的喷嘴。,,煤矿安全规程第69条规定内喷雾压力不得小于2兆帕，喷雾耗水量不少于100150升/分。在煤矿现场工作中，内喷雾的使用效果差别较大，主要原因是水的杂质多而盘嘴的清洗不及时造成的，只要保证水压，定时清洗喷头，配套使用水质过滤器，内喷雾降尘效果是可以稳定的。,,3、采煤机的外喷雾。采用喷雾器将喷雾泵直接提供的压力水向截割区喷雾，以控制含尘风流向流向并降尘净化。喷雾器有单水喷雾器、组合喷雾器和引射喷雾器等。组合喷雾器由多个喷嘴组合而成，耗水量高、扩散面大，水雾密封滚筒尘源效果好。,,引射喷雾器是用压力水作动力造成引射气流，驱动含尘空气定向运动，同时在水压和气流作用下提高了水的雾化程度射速。它可以使提高浓度含尘空气大部分引向煤壁流动，减少含尘空气对司机和人行道的污染并同时使含尘空气在告诉喷雾下净化。煤矿安全规程第69条规定外喷雾压力不得小于1.5兆帕。现代大型采煤机防尘多采用含尘气流控制，水雾屏障和喷雾降尘等综合外喷雾技术治理粉尘。,,综采或综放顶煤的防尘应由煤层注水、采煤机防尘、自移液压支架的降架移架防尘、转载及破碎防尘和通风排尘等综合防尘措施。,,实测证实，综采工作面移架作业的产尘量约占整个工作面产尘量的30左右，有的高达9001600毫克/立方米。移架作业的防尘主要是依靠安装在支架上的各类喷嘴进行的；顶梁两侧的喷嘴主要指向煤帮板及相邻架顶之间喷雾；,,使护梁两侧的喷嘴向架间喷雾同时向采区空区浮渣喷雾；放煤口的防尘是在放顶煤的综采液压支架上安装一组针对放煤口的喷嘴，当放煤时开启喷嘴捕集放煤口的煤尘。为提高液压支架移架和放煤作业的降尘效果，可同时开启本架及下风侧临近的各类喷嘴。,,为实现液压支架的各项作业与喷雾降尘同步自动进行，我国研制并推广应用了自动喷雾多功能控制阀，简化了操作，确保了喷雾措施的实施，使作业点的粉尘浓度降低80以上。液压支架自动喷雾多功能控制阀是受液压支架液压系统控制的集中水阀。当支架的立柱、移架或放煤插板的千斤顶动作时，从而实现自动的同步喷雾。,,在综采放顶煤工作面，除了采取综合防尘措施外。放煤支架的选型对产尘量的影响极大。高位及中位放煤的液压支架因放出的顶煤有12.5米的自由坠落高度,其产尘量可高于低位放顶煤几倍至几十倍。因此，从防尘及减少顶煤损失考虑，低位放煤液压支架日益得到广泛应用。,十二、定点喷雾来将尘个人防护要做到,在采掘工作面的诸多防尘措施中，煤炭或岩石虽然受到了一定的湿润，但在运输、装运和转载中因机械的翻动和水分的蒸发，通常会有不同程度的再破碎和粉尘飞扬，有时甚至出现严重的尘害。因此井筒及各类巷道中的定点喷雾降尘是煤矿综合防尘极为重要的组成部分。,,煤矿安全规程第154条规定井下煤仓防煤口、溜煤眼防煤口、输送机转载点和卸载点。以及地面筛分厂、破碎车间、带式输送机走廊、转载点等地点，都必须安设喷雾装置或除尘器，作业时进行喷雾降尘或用除尘器除尘。,,定点喷雾降尘的实际过程，是粉尘颗粒与喷雾的雾滴相碰撞被湿润，经再凝结增加重量而迅速下降。因此喷雾降尘效果与雾滴大小、雾滴密度、雾滴与尘粒的相对速度有密切关系。密度大而细微的雾滴容易湿润细微粉尘；雾滴的密度大，则雾滴与尘粒碰撞的机会多；而雾滴的运动速度大，则碰撞尘粒的动能也大，尘粒易于被湿润。,,为保证定点喷雾的降尘效果，应当根据不同的需要选用合适的喷嘴和确定合理的耗水量。如果煤岩干燥且产尘量大，可适当加大水量提高水压，提高雾化程度和密度，增大雾滴的动能。在定点喷雾中应选用定型生产的系列喷嘴，并经常保持喷嘴的完好和畅通，随时根据煤岩湿度调节喷雾水量。喷雾水压一般为0.52兆帕，水量为210升/分。,,为实现定点喷雾的自动化，可选用机械式的、油压式的、光控式和触控式的各类自动喷雾洒水装置，加强定期检查和维护，有效控制和净化井巷中各个尘源。,,煤矿实行综合的防尘措施，显著改善了井下作业环境，使许多作业地点的粉尘浓度达到了国家规定的卫生标准。但由于技术上、管理上和条件多变等因素，常常在一些作业地点或作业时间内粉尘浓度仍然很大，有的甚至还相当严重。防止这些粉尘侵入人体呼吸器官，对保护矿工健康有重要意义。,,因此，矿工实行个体防护就成为煤矿综合防尘不可缺少的环节。个体防护的主要措施是佩带防尘口罩。防尘口罩有三种类型。第一类是自吸式口罩，它靠人体肺部吸气使空气通过口罩的滤料，将粉尘滤下后进入肺部。自吸式口罩可分为简易口罩和带换气阀口罩两种。,,常用简易口罩有纱布口罩或泡沫塑料口罩等；带换气阀口罩装有吸气阀和呼气活瓣，滤料装在专门的滤料盒内，用脏可更换。吸入的空气经过吸气阀由绿料过滤后进入肺部，呼出的气体则由呼气活瓣直接排出口罩。因此这种口罩的呼吸阻力较低而阻尘效果好，是我国煤矿广泛使用的个体防护用具。,,第二类是动力身口罩，他借助微型风机使空气通过滤料净化后送到口罩内或头盔的面罩内供呼吸用。我国生产的有送风口罩和安全防尘帽。,,第三类是压风呼吸器，它使井下风管中的压缩空气经过过滤、消毒、减压后通过导管送入口罩内供呼吸用。这是一种隔绝式的动力个体防护用具。可用于具备压风管路的岩巷或其他巷道中。它不仅是防尘的有效用具，同时可免除炮烟及有害气体的侵害。当瓦斯突然增大造成缺氧时，它可有效维护矿工的正常呼吸。,十三、沉积煤尘能参爆隔绝爆炸有办法,井巷中沉积煤尘重新飞扬起来，很容易使巷道空间的浮游煤尘浓度达到爆炸界限而发生或扩展爆炸，常常造成区域性或全矿性特大恶性事故。因此，经常处理井巷沉积煤尘是预防矿井重大灾害的极为重要的工作。,,1、清扫法。把沉积在巷道帮顶、支架和设备表面上的煤尘清扫干净，将扫落的煤尘集中起来清运。2、冲洗法。用水把巷到帮顶和支架上的煤尘清除出去。这种方法能够将沉积煤尘清除得比较干净，而且简单易行，因此在煤矿中长期得到普遍应用。,,冲洗工作每隔一定时间进行一次，间隔时间的长短根据煤尘沉积的快慢来决定。在采掘工作面附近的回采或准备巷到以及煤尘集中飞扬地点的下风侧，要经常反复冲洗，才能保持无煤尘堆积的良好工作环境。,,3、撒布岩粉法。定期在井巷周壁和支架上撒布岩粉，增加沉积煤尘中的不燃性物质，以防止煤尘参与爆炸。这是一种行之有效的防止煤尘爆炸的措施，在世界各国得到广泛应用。,,4、粘结法。把含有表面活性物质的湿润剂和吸水盐类的水溶液喷洒在井巷周壁和支架的表面上，粘住沉积的煤尘和后来陆续沉积的煤尘，使之不会重新飞扬成为浮游煤尘。水溶液中的吸水盐类能吸收空气中的水分使喷洒后的帮顶保持潮湿不断粘附煤尘，而湿润剂能使煤尘更容易粘附牢固。,,井下局部地点发生燃烧或爆炸事故后，沉积的煤尘被扬起并使爆炸迅速传播。为了把已经发生的爆炸断开、控制住，阻止它继续扩展，就必须采取隔爆措施，把爆炸局限在较小范围内，避免酿成大规模的恶性事故。,,常用的隔爆措施有以下两类1、被动式隔爆棚。它包括被动式岩粉棚、被动式水槽棚和被动式水袋棚三种形式。其作用是当发生局部煤尘或瓦斯爆炸时，由于超前于爆炸火焰传播的冲击波的作用，将隔爆棚吹翻或击碎，使棚架上或槽子内的抑爆剂{岩粉或水}飞散开来，在巷道中造就一个高浓度的岩粉或水雾带,,即使与该处被飞扬起的沉积煤尘混合，也能阻止随后到达的爆炸火焰的蔓延和沉积煤尘的参与爆炸。被动式隔爆棚在爆炸冲击波作用下要求动作灵敏可靠。装设的岩粉或水的数量由巷到断面与爆炸强弱综合确定并应符合煤矿安全规程规定。,,2、自动式隔爆装置。它是借助于传感器将爆炸瞬间出现的火焰、压力和温度急剧的变化迅速地接收下来并加以认别，随即转换为电讯号向控制主机给出测定火焰速度的信号；,,控制主机具有计算机功能，当接到信号后即以侧速器侧出火焰的速度，按事先编制的程序判定爆源火焰到达喷撒器位置的时间，并根据这一时间及时向喷撒器发出喷撒抑爆剂的指令，最后由喷撒器在预定地点喷出一定浓度的抑爆剂把刚刚到达的火焰扑灭。,,国产自动式隔爆装置采用红外光学传感器探测和识别爆炸燃烧火焰，可排除非爆炸光源的影响；该装置在距离爆源1020米范围内即可