煤礦防塵與粉塵檢測技術(shù)

1、粉塵性質(zhì)及其危害

   粉塵是指能夠較長時間懸浮在空氣中的固體顆粒，懸浮粉塵是一種氣溶膠，其分散媒是空氣，分散相是固體粒子.，飄塵是能夠較長時間飄浮在空氣中的固體微粒（浮游粉塵），浮游粉塵在空氣中飄浮時間的長短與粉塵的粒徑大小有直接關(guān)系，粒徑10um的粉塵沉降到地面，一般需要4~9h,粒徑1um的粉塵需要數(shù)十天,粒徑0.5um以下的粉塵，可長時間漂浮在空氣中而不沉降。

   可見粉塵粒徑多在10um以上。大家比較一致的看法，認(rèn)為環(huán)境空氣中直徑5um以下的塵粒是引起塵肺的主要有害粉塵，一些游離二氧化硅含量較高的礦物性粉塵，對人體的致纖維化作用很強，我國煤礦巖巷掘進工作面粉塵中的游離二氧化硅含量一般都在10％以上，zui高可達(dá)到80％，多數(shù)在30~40%之間。

   煤塵有爆炸性，無煙煤礦采煤工作面的的煤塵除個別情況外大多數(shù)屬于無爆炸性煤塵，而煙煤、褐煤煤礦采煤工作面產(chǎn)生的煤塵均屬爆炸性粉塵。煤的炭化程度越低、揮發(fā)分越高，煤塵的爆炸性就越強。不同種類的煤炭和不同的試驗條件下所得到的爆炸上下限濃度是不相同的，但一般說來，煤塵爆炸的下限濃度為30~50g/m3，上限濃度為1000~2000g/m3，其中爆炸力zui強的濃度為300~500g/m3。煤塵爆炸的引爆溫度一般為650~990℃，發(fā)生煤塵爆炸時，粒度小于1mm的煤塵都能參與爆炸，但爆炸的主體是粒度小于0.75mm的煤塵，當(dāng)含有沼氣、且濃度達(dá)到3.5%時，空氣中煤塵濃度達(dá)到6.1g/m3就可能發(fā)生爆炸。氧氣濃度對煤塵爆炸的影響是，當(dāng)氧含量低于17%時，煤塵就不會發(fā)生爆炸。煤塵爆炸可放出大量熱能，爆炸火焰溫度可高達(dá)2000℃，爆炸壓力可高達(dá)1.9Mpa。煤塵爆炸時，沖擊波傳播的速度大于火焰?zhèn)鞑ニ俣?。國?nèi)外實測的火焰?zhèn)鞑ニ俣葹?10~1800m/s，而爆炸沖擊波zui高可達(dá)2000m/s以上。煤塵爆炸氣體中含有大量的一氧化碳和二氧化碳，爆炸區(qū)空氣中一氧化碳含量可高達(dá)8%。

   粉塵的另一大危害，煤炭生產(chǎn)過程產(chǎn)生粉塵中的微細(xì)顆粒粉塵可以較長時間在生產(chǎn)環(huán)境中飛揚和懸浮，工人在工作中長期吸收生產(chǎn)性粉塵，并沉積在肺部的細(xì)小支氣管及肺泡里，這些沉積在肺內(nèi)的粉塵，與肺組織的細(xì)胞發(fā)生一系列的生理、病理變化，使肺組織逐漸發(fā)生纖維化。當(dāng)纖維化病變發(fā)展到一定程度時，可導(dǎo)致人體呼吸功能的障礙，這種由煤礦生產(chǎn)性粉塵導(dǎo)致工人肺部發(fā)生纖維化病變的疾病，稱為煤工塵肺。掘進工長期吸入游離二氧化硅較高的巖塵，這些工人發(fā)生的塵肺，稱之為矽肺；采煤工人長期在高煤塵環(huán)境里工作，也能發(fā)生塵肺，這種塵稱之為煤肺。掘進工矽肺病例主要是巖塵，兩肺粉塵總量一般不超過10g，其中游離二氧化硅含量約3~4g；采煤工煤肺病例內(nèi)主要是煤塵，兩肺粉塵總量?？蛇_(dá)到40~50g，其中游離二氧化硅含量僅1g左右。

2、煤礦防塵

煤礦粉塵的80%產(chǎn)自采掘工作面，在無防塵措施條件下，炮采的粉塵濃度為300~500mg/m3，綜采、綜放工作面粉塵濃度zui高達(dá)到 2500~3000     mg/m3，表1為某工作面在未采用防塵措施的情況下測得的各測塵點的粉塵濃度，表2為在防塵措施使用基本正常情況下測得的各測點的粉塵濃度。