煤矿安全技术模块矿尘防治技术

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1、会计学1煤矿安全技术模块矿尘防治技术煤矿安全技术模块矿尘防治技术课程模块单元策划设计课程模块单元策划设计模块二模块二 煤矿粉尘防治技术煤矿粉尘防治技术课题课题任务任务相关知识相关知识知识链接知识链接理论理论实践实践课题课题1 1 煤尘爆炸防治技术煤尘爆炸防治技术 任务任务1 1 矿井粉尘测定矿井粉尘测定任务任务2 2 预防煤尘爆炸预防煤尘爆炸（1 1）矿井粉尘生成）矿井粉尘生成（2 2）矿井粉尘危害）矿井粉尘危害（3 3）煤尘爆炸机理）煤尘爆炸机理（4 4）煤尘爆炸致因）煤尘爆炸致因（1 1）矿尘测定）矿尘测定（2 2）预防煤尘爆炸）预防煤尘爆炸措施措施2 22 2课题课题2 2 矿井综合防尘

2、矿井综合防尘 任务任务 矿井综合防尘矿井综合防尘（1 1）矿井通风防尘）矿井通风防尘（2 2）湿式作业防尘）湿式作业防尘（3 3）个体防尘）个体防尘（1 1）降低煤尘措施）降低煤尘措施（2 2）隔爆技术措施）隔爆技术措施2 22 2任务实施方法任务实施方法1.1.互动讨论（分学习小组）；互动讨论（分学习小组）；2.2.模拟示范、指导体验操作训练、过程考核模拟示范、指导体验操作训练、过程考核第1页/共42页 知识点：知识点： 矿井粉尘及危害矿井粉尘及危害 矿井粉尘控制安全标准矿井粉尘控制安全标准技能点：技能点： 矿井粉尘测定方法矿井粉尘测定方法 预防煤尘爆炸措施预防煤尘爆炸措施任务描述：任务描述

3、： 矿井粉尘测定是创造安全卫生生产作业环境的重要工作，又是预防煤尘爆炸事故的必要技术矿井粉尘测定是创造安全卫生生产作业环境的重要工作，又是预防煤尘爆炸事故的必要技术措施手段。措施手段。任务分析：任务分析： 煤尘性质与存在状态是引发爆炸事故的基础；掌握煤尘性质和存在规律，可以从根本防治煤尘性质与存在状态是引发爆炸事故的基础；掌握煤尘性质和存在规律，可以从根本防治爆炸。爆炸。课题课题1 1 煤尘爆炸防治技术煤尘爆炸防治技术 第2页/共42页 一、矿尘的生成一、矿尘的生成 矿尘：矿尘：矿井建设和生产过程中所产生的各种煤、岩微粒。矿井建设和生产过程中所产生的各种煤、岩微粒。 采煤工作面生产的产尘量占采

4、煤工作面生产的产尘量占45%45%80%80% ； 掘进工作面作业施工的产尘量占掘进工作面作业施工的产尘量占20%20%38%38% 矿井运输与通风的产尘量占矿井运输与通风的产尘量占5%5%10%10%。 相关知识相关知识任务任务1 1 矿井粉尘测定矿井粉尘测定第3页/共42页 二、二、矿尘的存在状态矿尘的存在状态 浮游矿尘：浮游矿尘：飞扬在矿井空气中的矿尘（简称为浮尘飞扬在矿井空气中的矿尘（简称为浮尘）。一般一般0.01m0.01mlmlm范围，可长时间范围，可长时间悬浮于空气中。悬浮于空气中。 沉积矿尘：沉积矿尘：矿井空气中因自重而沉降下来，附在巷道周边以及积存在巷道内浮煤上的矿尘矿井空气

5、中因自重而沉降下来，附在巷道周边以及积存在巷道内浮煤上的矿尘（简称为落尘）。一般（简称为落尘）。一般1m1m100m100m的尘粒能暂时悬浮于空气中。的尘粒能暂时悬浮于空气中。 任务任务1 1 矿井粉尘测定矿井粉尘测定第4页/共42页 三、矿尘分类三、矿尘分类 1.1.按测定矿尘浓度分类按测定矿尘浓度分类 全尘：全尘：指各种粒度的煤尘和岩尘总和（粒径为指各种粒度的煤尘和岩尘总和（粒径为1mm1mm以下矿尘浓度近似的作为全尘浓度）。以下矿尘浓度近似的作为全尘浓度）。 呼吸性粉尘：呼吸性粉尘：指指5m5m以下矿尘能够随人的呼吸到达人肺胞的矿尘。以下矿尘能够随人的呼吸到达人肺胞的矿尘。 2.2.按矿

6、尘粒度分类按矿尘粒度分类 可见矿尘：可见矿尘：粒度为粒度为 10m10m以上，明亮光线下肉眼可见，在静止空气中呈加速沉降。以上，明亮光线下肉眼可见，在静止空气中呈加速沉降。 显微矿尘：显微矿尘：粒度为粒度为0.25m0.25m10m10m，普通显微镜可观察到，在静止空气中呈等速沉降。，普通显微镜可观察到，在静止空气中呈等速沉降。 超微粉尘：超微粉尘：粒径小于粒径小于0.25m0.25m，超倍显微镜可观察到，能长时间悬浮于空气。，超倍显微镜可观察到，能长时间悬浮于空气。 任务任务1 1 矿井粉尘测定矿井粉尘测定第5页/共42页四、矿尘的危害性四、矿尘的危害性 1.1.爆炸性危害爆炸性危害 可燃可

7、爆性煤尘、硫化尘在一定条件下具有爆炸性。可燃可爆性煤尘、硫化尘在一定条件下具有爆炸性。 2.2.煤矿尘肺病危害煤矿尘肺病危害 长时间在高浓度矿尘环境作业吸入大量煤岩尘，能引起人体的尘肺病长时间在高浓度矿尘环境作业吸入大量煤岩尘，能引起人体的尘肺病（矽肺病、煤矽肺病、（矽肺病、煤矽肺病、煤肺病）煤肺病）。 3.3.恶化环境、降低工作场所能见度，增加工伤事故的发生。如综采工作面干割煤时，工作面煤恶化环境、降低工作场所能见度，增加工伤事故的发生。如综采工作面干割煤时，工作面煤尘浓度高达尘浓度高达400040008000mg/m8000mg/m3 3，工作面能见度极低，往往会导致误操作造成的意外伤亡事

8、故。，工作面能见度极低，往往会导致误操作造成的意外伤亡事故。任务任务1 1 矿井粉尘测定矿井粉尘测定第6页/共42页 案例：案例：矿井粉尘灾害矿井粉尘灾害可爆性煤尘遇火发生爆可爆性煤尘遇火发生爆炸炸 第7页/共42页 案例：案例：矿井粉尘灾害矿井粉尘灾害人体吸入大量矿尘诱发尘肺病人体吸入大量矿尘诱发尘肺病第8页/共42页 五、矿尘的性质五、矿尘的性质 1.1.矿尘中游离矿尘中游离SiOSiO2 2的含量的含量 矿尘中游离矿尘中游离SiOSiO2 2的含量是危害人体的决定因素，其含量越高，危害越大。煤矿上常见的的含量是危害人体的决定因素，其含量越高，危害越大。煤矿上常见的页岩、砂岩、砾岩和石灰岩

9、等中游离页岩、砂岩、砾岩和石灰岩等中游离SiO2SiO2的含量通常多在的含量通常多在20%20%50%50%，煤尘中的含量一般不超，煤尘中的含量一般不超过过5%5%。 2.2.矿尘的粒度与比表面积矿尘的粒度与比表面积 矿尘粒度矿尘粒度: :矿尘颗粒的平均直径，单位为矿尘颗粒的平均直径，单位为mm。 矿尘的比表面积矿尘的比表面积: :单位质量矿尘的总表面积，单位为单位质量矿尘的总表面积，单位为m m2 2/kg/kg，或，或cmcm2 2/g/g。 矿尘的比表面积与粒度成反比，粒度越小，比表面积越大，因而这两个指标都可以用来衡矿尘的比表面积与粒度成反比，粒度越小，比表面积越大，因而这两个指标都可

10、以用来衡量矿尘颗粒的大小。量矿尘颗粒的大小。任务任务1 1 矿井粉尘测定矿井粉尘测定第9页/共42页 3.3.矿尘的分散度矿尘的分散度 分散度分散度：指矿尘整体组成中各种粒级尘粒所占的百分比。分散度有两种表示方法：指矿尘整体组成中各种粒级尘粒所占的百分比。分散度有两种表示方法： （1 1）粒级的划分是根据粒度大小和测试目的确定的，我国工矿企业将矿尘粒级划分）粒级的划分是根据粒度大小和测试目的确定的，我国工矿企业将矿尘粒级划分为为4 4级：小于级：小于2m2m、2 25m5m、5 510m10m和大于和大于10m10m。 （2 2）矿尘分散度是衡量矿尘颗粒大小构成的一个重要指标。矿尘总量中微细颗

11、粒多，）矿尘分散度是衡量矿尘颗粒大小构成的一个重要指标。矿尘总量中微细颗粒多，所占比例大时，称为高分散度矿尘；反之，如果矿尘中粗大颗粒多，所占比例大，就所占比例大时，称为高分散度矿尘；反之，如果矿尘中粗大颗粒多，所占比例大，就称作低分散度矿尘。矿尘的分散度越高，危害性越大，而且越难捕获。称作低分散度矿尘。矿尘的分散度越高，危害性越大，而且越难捕获。任务任务1 1 矿井粉尘测定矿井粉尘测定第10页/共42页 4 4。矿尘的湿润性。矿尘的湿润性 矿尘的湿润性：矿尘的湿润性：矿尘与液体亲和的能力。矿尘与液体亲和的能力。 亲水性矿尘：亲水性矿尘：容易被水湿润的矿尘称为亲水性矿尘。容易被水湿润的矿尘称为

12、亲水性矿尘。 疏水性矿尘：疏水性矿尘：不容易被水湿润的矿尘称为疏水性矿尘。不容易被水湿润的矿尘称为疏水性矿尘。 5.矿尘的荷电性矿尘的荷电性 因空气的电离以及尘粒之间的碰撞、摩擦等作用，使尘粒带有电荷，可能是正电荷，因空气的电离以及尘粒之间的碰撞、摩擦等作用，使尘粒带有电荷，可能是正电荷，也可是负电荷。也可是负电荷。 6.矿尘的光学特性矿尘的光学特性 矿尘的光学特性包括矿尘对光的反射、吸收和透光强度等性能。矿尘的光学特性包括矿尘对光的反射、吸收和透光强度等性能。任务任务1 1 矿井粉尘测定矿井粉尘测定第11页/共42页六、矿井粉尘管理及主要检测指标六、矿井粉尘管理及主要检测指标 1.1.矿井粉

13、尘管理安全规定矿井粉尘管理安全规定 任务任务1 1 矿井粉尘测定矿井粉尘测定粉尘中游离粉尘中游离SiOSiO2 2含量含量(%)(%)最高容许浓度最高容许浓度(mg/m(mg/m3 3）总粉尘总粉尘呼吸性粉尘呼吸性粉尘101010103.53.5101050502 21 1505080802 20.50.580802 20.30.3矿井作业场所空气中粉尘浓度安全标准矿井作业场所空气中粉尘浓度安全标准第12页/共42页 2.2.矿尘检测指标矿尘检测指标 （1 1）矿尘浓度：单位体积矿内空气中所含浮尘的数量称为矿尘浓度；）矿尘浓度：单位体积矿内空气中所含浮尘的数量称为矿尘浓度； （2 2）产尘强度

14、：指生产过程中，采落煤中所含的粉尘量，常用的单位为）产尘强度：指生产过程中，采落煤中所含的粉尘量，常用的单位为g/tg/t。 （3 3）矿尘沉积量：指单位时间在巷道表面单位面积上所沉积的矿尘量，单位为）矿尘沉积量：指单位时间在巷道表面单位面积上所沉积的矿尘量，单位为g/m2dg/m2d。 （4 4）矿尘的分散度：指矿尘整体组成中各种粒级尘粒所占的百分比。）矿尘的分散度：指矿尘整体组成中各种粒级尘粒所占的百分比。 任务任务1 1 矿井粉尘测定矿井粉尘测定第13页/共42页 一、矿尘浓度测定一、矿尘浓度测定 测定目的：测定目的：评价矿井作业场所的劳动卫生条件；为防治矿尘灾害制定安全措施。评价矿井作

15、业场所的劳动卫生条件；为防治矿尘灾害制定安全措施。 测定方法：测定方法：滤膜测尘法和快速直读测尘仪测定法滤膜测尘法和快速直读测尘仪测定法 1.1.滤膜测尘法滤膜测尘法 测尘原理测尘原理：是用粉尘采样器是用粉尘采样器( (或呼吸性粉尘采样器或呼吸性粉尘采样器) )抽取采集一定体积的含尘空气，含尘空气抽取采集一定体积的含尘空气，含尘空气通过滤膜时，粉尘被捕集在滤膜上，根据滤膜的增重计算出粉尘浓度。通过滤膜时，粉尘被捕集在滤膜上，根据滤膜的增重计算出粉尘浓度。 任务实施任务实施任务任务1 1 矿井粉尘测定矿井粉尘测定第14页/共42页2.2.快速直读测尘法快速直读测尘法 测尘原理测尘原理：利用微处理

16、器技术直接测定、显示采集到呼吸性粉尘和总粉尘浓度值。利用微处理器技术直接测定、显示采集到呼吸性粉尘和总粉尘浓度值。 测尘工作原理过程：测尘工作原理过程：测尘仪放入膜夹测尘仪放入膜夹 测尘仪内的检测系统对空白滤膜进行初始化测量测尘仪内的检测系统对空白滤膜进行初始化测量( (并存储测量值并存储测量值) ) 5 5秒后测尘仪开始采样秒后测尘仪开始采样 抽气泵工作形成的负压将含尘空气抽入到滤膜上抽气泵工作形成的负压将含尘空气抽入到滤膜上使滤膜上积累粉尘使滤膜上积累粉尘 采样同步的计时器开始计时采样同步的计时器开始计时( (检测系统根据滤膜上的粉尘量自动设定采样检测系统根据滤膜上的粉尘量自动设定采样时间

17、时间) ) 当测尘仪停止采样当测尘仪停止采样 单片机进行数据处理并计算出粉尘浓度显示在显示屏上。单片机进行数据处理并计算出粉尘浓度显示在显示屏上。 任务任务1 1 矿井粉尘测定矿井粉尘测定第15页/共42页二、矿尘分散度测定二、矿尘分散度测定 1.1.矿尘分散度安全指标矿尘分散度安全指标 5m 5m以上的矿尘对尘肺病的发生影响不大；以上的矿尘对尘肺病的发生影响不大；5m5m以下的矿尘可以进入下呼吸道并沉积在肺泡中，以下的矿尘可以进入下呼吸道并沉积在肺泡中，最危险的粒度是最危险的粒度是2m2m左右的矿尘。左右的矿尘。2.2.矿尘分散度测定方法矿尘分散度测定方法 （1 1）显微镜观测法：将采样后的

18、滤膜溶于有机溶剂）显微镜观测法：将采样后的滤膜溶于有机溶剂( (醋酸丁脂或二甲醋酸丁脂或二甲 苯苯) )中，取一滴在玻璃片上中，取一滴在玻璃片上制成透明薄膜，然后在显微制成透明薄膜，然后在显微 镜下，观测各粒径级矿尘的颗粒数。镜下，观测各粒径级矿尘的颗粒数。 （2 2）粉尘粒度分析仪测定法：采用斯托克斯原理和比尔定律测定粉尘粒度分布）粉尘粒度分析仪测定法：采用斯托克斯原理和比尔定律测定粉尘粒度分布( (分散度分散度) )。 显微镜测量粉尘分散度法显微镜测量粉尘分散度法粉尘粒度分析仪粉尘粒度分析仪任务任务1 1 矿井粉尘测定矿井粉尘测定第16页/共42页三、粉尘游离二氧化硅测定三、粉尘游离二氧化

19、硅测定 1.1.焦磷酸质量法焦磷酸质量法 在在245245250250的温度下，焦磷酸能溶解硅酸盐及金属氧化物，面对游离二氧化硅几乎不溶，的温度下，焦磷酸能溶解硅酸盐及金属氧化物，面对游离二氧化硅几乎不溶，因此，用焦磷酸处理粉尘试样后，所得残渣的质量即为游离二氧化硅的量，以百分比表示。将因此，用焦磷酸处理粉尘试样后，所得残渣的质量即为游离二氧化硅的量，以百分比表示。将残渣再用氢氟酸处理后测得游离二氧化硅的含量。残渣再用氢氟酸处理后测得游离二氧化硅的含量。 2.2.红外分光分析法红外分光分析法 红外光与物质相互作用时，其能量与物质分子的振动或转动能级相当会发生能级的跃迁，即红外光与物质相互作用时

20、，其能量与物质分子的振动或转动能级相当会发生能级的跃迁，即分子电低能级过渡到高能级。其结果是某些波长的红外光被物质分子吸收产生红外吸收光谱分子电低能级过渡到高能级。其结果是某些波长的红外光被物质分子吸收产生红外吸收光谱（游（游离二氧化硅的吸收光谱的波长为离二氧化硅的吸收光谱的波长为12.5m12.5m，12.8m12.8m，14.4m14.4m）。）。 煤尘中二氧化硅（煤尘中二氧化硅（SiOSiO2 2）含量测量装置）含量测量装置W13-SDE2W13-SDE2二氧化硅分析仪二氧化硅分析仪 任务任务1 1 矿井粉尘测定矿井粉尘测定第17页/共42页一、煤尘爆炸形成与特性一、煤尘爆炸形成与特性

21、1.1.煤尘爆炸形成过程煤尘爆炸形成过程 （1 1）悬浮的煤尘在热源作用下迅速地被干馏或气化而放出可燃气体；）悬浮的煤尘在热源作用下迅速地被干馏或气化而放出可燃气体； （2 2）可燃气体与空气混合而燃烧；）可燃气体与空气混合而燃烧； （3 3）煤尘燃烧放出热量以分子传导和火焰辐射的方式煤尘燃烧放出热量以分子传导和火焰辐射的方式传给附近悬浮的或被吹扬起来的落地煤尘，使燃烧火焰传给附近悬浮的或被吹扬起来的落地煤尘，使燃烧火焰传播加速（火焰传播速度达到每秒数百米，煤尘燃烧便传播加速（火焰传播速度达到每秒数百米，煤尘燃烧便在一定的临界条件下跳跃式地转变为爆炸。在一定的临界条件下跳跃式地转变为爆炸。 任

22、务任务2 2 预防煤尘爆炸预防煤尘爆炸相关知识相关知识第18页/共42页2.2.煤尘爆炸特性煤尘爆炸特性（1 1）产生高压：产生高压：煤尘爆炸的理论压力为煤尘爆炸的理论压力为750kPa750kPa，大量沉积煤尘巷道中爆炸压力随爆炸源距离的，大量沉积煤尘巷道中爆炸压力随爆炸源距离的增加而跳跃式地增加，而增大煤尘爆炸的破坏性。增加而跳跃式地增加，而增大煤尘爆炸的破坏性。（2 2）冲击波传播和火焰传播速度快：冲击波传播和火焰传播速度快：爆炸冲击波的传播速度可达爆炸冲击波的传播速度可达2340m2340ms s；爆炸火焰传播速度；爆炸火焰传播速度为为610m/s610m/s1800m1800ms s

23、。（3 3）产生高温：产生高温：煤尘爆炸火焰的温度达煤尘爆炸火焰的温度达1600160019001900。煤尘爆炸时释放出的热量，按理论计算可爆炸时产生的气煤尘爆炸时释放出的热量，按理论计算可爆炸时产生的气体可达到体可达到2300230025002500。任务任务2 2 预防煤尘爆炸预防煤尘爆炸第19页/共42页（4 4）生成有害气体：生成有害气体：煤尘爆炸后产生煤尘爆炸后产生2 2-4-4的的COCO甚至浓度高达甚至浓度高达8 8，造成中毒伤亡事故。，造成中毒伤亡事故。（5 5）产生皮渣和粘块：产生皮渣和粘块：煤尘爆炸时，会产生焦炭皮渣与粘块粘附在支架、巷道壁或煤壁等煤尘爆炸时，会产生焦炭皮

24、渣与粘块粘附在支架、巷道壁或煤壁等上面，用来判断是煤尘爆炸还是瓦斯爆炸。根据皮渣和粘块在支柱上的位置不同，可以判断上面，用来判断是煤尘爆炸还是瓦斯爆炸。根据皮渣和粘块在支柱上的位置不同，可以判断煤尘爆炸的程度和帮助寻找火源。煤尘爆炸的程度和帮助寻找火源。任务任务2 2 预防煤尘爆炸预防煤尘爆炸粘块粘块皮渣皮渣第20页/共42页二、煤尘爆炸条件与影响因素二、煤尘爆炸条件与影响因素1.1.煤尘爆炸基本条件煤尘爆炸基本条件（1 1）可爆性煤尘：可爆性煤尘：挥发分指数挥发分指数V VT T10%10%无爆炸危险；无爆炸危险；挥发分指数挥发分指数V VT T10%10%有爆炸危险。有爆炸危险。（2 2）

25、悬浮煤尘浓度：悬浮煤尘浓度：煤尘爆炸上限为煤尘爆炸上限为303050g/m50g/m3 3；煤尘爆炸下限为煤尘爆炸下限为100010002000g/m32000g/m3；爆炸威力；爆炸威力最强浓度为最强浓度为300300400g/m400g/m3 3。（3 3）引爆热源温度引爆热源温度：为：为61061010501050，一般为一般为700700800800。任务任务2 2 预防煤尘爆炸预防煤尘爆炸第21页/共42页2.2.影响煤尘爆炸因素影响煤尘爆炸因素（1 1）煤挥发分指数煤挥发分指数V VT T：挥发分含量越高，煤尘越易爆炸。挥发分含量越高，煤尘越易爆炸。（2 2）煤的水分和灰分煤的水分

26、和灰分 煤内的灰分是不燃性物质，煤内的灰分是不燃性物质，能吸收能量、阻止热辐射、破坏链反应，则降低煤尘的爆炸性。能吸收能量、阻止热辐射、破坏链反应，则降低煤尘的爆炸性。（煤中挥发分小于（煤中挥发分小于15%15%时，灰分含量有显著影响；当大于时，灰分含量有显著影响；当大于15%15%时，天然灰分基本无影响）。时，天然灰分基本无影响）。 水分能降低煤尘的爆炸性，因为水的吸热能力大，能促使细微尘粒聚结为较大的颗粒，减少尘水分能降低煤尘的爆炸性，因为水的吸热能力大，能促使细微尘粒聚结为较大的颗粒，减少尘粒的总表面积，同时还能降低落尘的飞扬能力。粒的总表面积，同时还能降低落尘的飞扬能力。 任务任务2

27、2 预防煤尘爆炸预防煤尘爆炸第22页/共42页（3 3）煤尘粒度：煤尘粒度：粒径粒径1mm1mm以下的煤尘均可参与爆炸。以下的煤尘均可参与爆炸。30m30m75m75m的煤尘爆炸强度最大；小于的煤尘爆炸强度最大；小于10m10m的煤尘爆炸强度逐渐变平缓。的煤尘爆炸强度逐渐变平缓。（4 4）空气中瓦斯含量：空气中瓦斯含量：瓦斯参与使煤尘爆炸下限降低。瓦斯浓度低于瓦斯参与使煤尘爆炸下限降低。瓦斯浓度低于4%时，煤尘的爆炸下限时，煤尘的爆炸下限可用下式计算：可用下式计算： m 式中：式中：m - 空气中有瓦斯时的煤尘爆炸下限，空气中有瓦斯时的煤尘爆炸下限，g/m3； 煤尘的爆炸下限，煤尘的爆炸下限，

28、g/m3； 系数，系数，任务任务2 2 预防煤尘爆炸预防煤尘爆炸空气中空气中CHCH4 4浓度浓度/%/%00.500.751.01.502.03.04.0K K10.750.600.500.350.250.10.05第23页/共42页（5）空气中氧的含量空气中氧的含量 空气中氧的含量高时，点燃煤尘的温度可以降低；氧的含量低时，点燃煤尘云困难，空气中氧的含量高时，点燃煤尘的温度可以降低；氧的含量低时，点燃煤尘云困难，当氧含量低于当氧含量低于17%时，煤尘就不再爆炸。含氧高，爆炸压力高；含氧低，爆炸压力低。时，煤尘就不再爆炸。含氧高，爆炸压力高；含氧低，爆炸压力低。（6）引爆热源引爆热源 点燃煤

29、尘云造成煤尘爆炸，就必须有一个达到或超过最低点燃温度和能量的引爆热源。点燃煤尘云造成煤尘爆炸，就必须有一个达到或超过最低点燃温度和能量的引爆热源。引爆热源的温度越高，能量越大，越容易点燃煤尘云。而且煤尘初爆的强度也越大；反之引爆热源的温度越高，能量越大，越容易点燃煤尘云。而且煤尘初爆的强度也越大；反之温度越低，能量越小，越难以点燃煤尘云，且即使引起爆炸，初始爆炸的强度也越温度越低，能量越小，越难以点燃煤尘云，且即使引起爆炸，初始爆炸的强度也越 小。小。任务任务2 2 预防煤尘爆炸预防煤尘爆炸第24页/共42页1.1.煤尘增大原因煤尘增大原因（1 1）采掘施工生产作业防降尘）采掘施工生产作业防降

30、尘效果差或无防尘措施；效果差或无防尘措施；（2 2）采掘工作面通风条件差，）采掘工作面通风条件差，工作风流减小。工作风流减小。2.2.引爆原因引爆原因（1 1）违章爆破火焰点燃高浓度）违章爆破火焰点燃高浓度煤尘和沼气；煤尘和沼气；（2 2）电气或机械火花引爆高浓度）电气或机械火花引爆高浓度飞扬煤尘；飞扬煤尘；（3 3）局部火灾或瓦斯爆炸引爆被吹）局部火灾或瓦斯爆炸引爆被吹扬起来的沉积煤尘。扬起来的沉积煤尘。 案例：案例：引起煤尘爆炸致因引起煤尘爆炸致因第25页/共42页一、煤尘爆炸性鉴定一、煤尘爆炸性鉴定1.1.煤尘爆炸性鉴定目的与规定煤尘爆炸性鉴定目的与规定（1 1）鉴定目的：鉴定目的：分析

31、判定煤尘的爆炸性；制定安全可靠的防止煤尘爆炸措施。分析判定煤尘的爆炸性；制定安全可靠的防止煤尘爆炸措施。（2 2）鉴定规定：）鉴定规定： 煤矿安全规程煤矿安全规程规定：新矿井的地质精查报告中，必须有所有煤层的煤尘规定：新矿井的地质精查报告中，必须有所有煤层的煤尘爆炸性鉴定材料。生产矿井每延深一个新水平，由矿务局组织一次煤尘爆炸性试验工作。爆炸性鉴定材料。生产矿井每延深一个新水平，由矿务局组织一次煤尘爆炸性试验工作。 2.2.煤尘爆炸性鉴定标准煤尘爆炸性鉴定标准 现场取样鉴定的煤尘连续做现场取样鉴定的煤尘连续做5 5次爆炸性试验后，确定煤尘的爆炸性。次爆炸性试验后，确定煤尘的爆炸性。 （1 1）

32、出现稀少火星或无火星时，属无爆炸危险性煤尘。）出现稀少火星或无火星时，属无爆炸危险性煤尘。 （2 2）加热器两侧出现不连续在尘雾中缓慢地蔓延火焰时，属弱爆炸危险性煤尘。）加热器两侧出现不连续在尘雾中缓慢地蔓延火焰时，属弱爆炸危险性煤尘。 （3 3）出现快速蔓延的火焰时，属强爆炸危险性煤尘。）出现快速蔓延的火焰时，属强爆炸危险性煤尘。 任务任务2 2 预防煤尘爆炸预防煤尘爆炸任务实施任务实施第26页/共42页3.3.大管状煤尘爆炸鉴定仪器大管状煤尘爆炸鉴定仪器（1）测定工作原理：测定工作原理：被鉴定煤尘被鉴定煤尘试样装入试样管内试样装入试样管内, ,由高压气将试样沿试样管吹入玻璃管，造成由高压气

33、将试样沿试样管吹入玻璃管，造成尘云与大玻璃管内的加热器接触，并根据煤尘云骤然接触一定温度有无燃烧的火焰现象，衡量煤尘云与大玻璃管内的加热器接触，并根据煤尘云骤然接触一定温度有无燃烧的火焰现象，衡量煤尘爆炸的危险程度。尘爆炸的危险程度。（2 2）判定爆炸性煤尘方法：根据煤尘燃烧时的火焰长度与火焰消除；判定煤尘的爆炸强度。）判定爆炸性煤尘方法：根据煤尘燃烧时的火焰长度与火焰消除；判定煤尘的爆炸强度。任务任务2 2 预防煤尘爆炸预防煤尘爆炸第27页/共42页二、防止二、防止煤尘爆炸技术措施煤尘爆炸技术措施 防止煤尘爆炸的技术措施包括：防止煤尘爆炸的技术措施包括：防降尘措施；防止煤尘引燃措施阻止煤尘爆

34、炸范围扩大防降尘措施；防止煤尘引燃措施阻止煤尘爆炸范围扩大。 1. 1.煤层注水防降尘措施煤层注水防降尘措施（1 1）煤层注水防尘作用原理：煤层注水防尘作用原理：增强煤体塑性、减弱脆性、湿润粘结煤尘增强煤体塑性、减弱脆性、湿润粘结煤尘，降低生尘量。降低生尘量。（2 2）煤层注水系统）煤层注水系统任务任务2 2 预防煤尘爆炸预防煤尘爆炸1 1一注水管；一注水管；2 2一水泥砂桨；一水泥砂桨；3 3一压力表；一压力表；4 4一高压胶管；一高压胶管；5 5一阀门；一阀门；6 6一分流器；一分流器； 7 7一单向阀；一单向阀；8 8一注水表；一注水表；9 9一注水泵；一注水泵；1010一供水桶一供水桶

35、第28页/共42页2.2.隔离煤尘爆炸灾害扩大措施隔离煤尘爆炸灾害扩大措施（1 1）巷道内设置岩粉棚：煤尘爆炸时，冲击波吹翻岩粉棚，造成岩粉飞扬，形成一段浓厚的）巷道内设置岩粉棚：煤尘爆炸时，冲击波吹翻岩粉棚，造成岩粉飞扬，形成一段浓厚的岩粉云，截断爆炸火焰，阻止爆炸蔓延扩大的目的。岩粉云，截断爆炸火焰，阻止爆炸蔓延扩大的目的。 (2) (2)巷道内设置水棚：利用水棚代替岩粉棚来隔绝煤尘爆炸。煤尘爆炸冲击波使水棚翻转或破碎，巷道内设置水棚：利用水棚代替岩粉棚来隔绝煤尘爆炸。煤尘爆炸冲击波使水棚翻转或破碎，将水于瞬间洒布在巷道空间，形成一段水雾，阻止爆炸火焰的传播。将水于瞬间洒布在巷道空间，形成

36、一段水雾，阻止爆炸火焰的传播。任务任务2 2 预防煤尘爆炸预防煤尘爆炸阻爆岩粉棚阻爆岩粉棚阻爆水袋棚阻爆水袋棚 第29页/共42页 知识点：知识点： 矿井防降尘规定矿井防降尘规定 矿井防降尘原理矿井防降尘原理技能点：技能点： 通风排尘措施通风排尘措施 矿井生产防降尘方法矿井生产防降尘方法任务描述：任务描述： 矿井防降尘是保证生产作业环境安全卫生的重要工作，又是预防矿尘事故的必要技术矿井防降尘是保证生产作业环境安全卫生的重要工作，又是预防矿尘事故的必要技术措施手段。措施手段。任务分析：任务分析： 矿井综合防降尘是减降粉尘灾害的基础；掌握矿井综合防尘原理和发布方法，可以从矿井综合防降尘是减降粉尘灾

37、害的基础；掌握矿井综合防尘原理和发布方法，可以从根本治理矿尘灾害。根本治理矿尘灾害。课题课题2 2 矿井综合防尘技术矿井综合防尘技术 第30页/共42页一、煤矿职业病及其发病因素一、煤矿职业病及其发病因素 1.尘肺病的发病症状尘肺病的发病症状 第一期：第一期：重体力劳动时呼吸困难、胸痛、轻度干咳。重体力劳动时呼吸困难、胸痛、轻度干咳。 第二期：第二期：中等体力劳动或正常工作时，感觉呼吸困难，胸痛、干咳或带痰咳嗽。中等体力劳动或正常工作时，感觉呼吸困难，胸痛、干咳或带痰咳嗽。 第三期：第三期：做一般工作甚至休息时，也感到呼吸困难、胸痛、连续带痰咳嗽，甚至咯血做一般工作甚至休息时，也感到呼吸困难、

38、胸痛、连续带痰咳嗽，甚至咯血和行动困难。和行动困难。任务任务 矿井综合防尘矿井综合防尘相关知识相关知识第31页/共42页2.尘肺病的发病因素尘肺病的发病因素 （1 1）矿尘的成分：矿尘的成分：能够引起肺部纤维病变的矿尘，多半含有游离能够引起肺部纤维病变的矿尘，多半含有游离SiOSiO2 2，其含量越高，发病，其含量越高，发病工令越短，病变的发展程度越快。对于煤尘，引起煤肺病的主要是它的有机质工令越短，病变的发展程度越快。对于煤尘，引起煤肺病的主要是它的有机质( (即挥发分即挥发分) )含量。含量。 （2 2）矿尘粒度及分散度：矿尘粒度及分散度：5m5m以上的矿尘对尘肺病的发生影响不大；以上的矿

39、尘对尘肺病的发生影响不大；5m5m以下的矿尘可以进以下的矿尘可以进入下呼吸道并沉积在肺泡中，最危险的粒度是入下呼吸道并沉积在肺泡中，最危险的粒度是2m2m左右的矿尘。左右的矿尘。 （3 3）矿尘浓度：矿尘浓度：尘肺病的发生和进入肺部的矿尘量有直接的关系，也就是说，尘肺的发病工尘肺病的发生和进入肺部的矿尘量有直接的关系，也就是说，尘肺的发病工令和作业场所的矿尘浓度成反比。令和作业场所的矿尘浓度成反比。 （4 4）个体方面的因素：个体方面的因素：尘肺病在目前的技术水平下尽管很难完全治愈，但它是可以预防的。尘肺病在目前的技术水平下尽管很难完全治愈，但它是可以预防的。只要领导重视，增加资金投入，积极开

40、展尘肺病预防及治疗方面的研究，完善技术措施，推广只要领导重视，增加资金投入，积极开展尘肺病预防及治疗方面的研究，完善技术措施，推广综合防尘，就可以达到降低尘肺病的发病率及死亡率的目的。综合防尘，就可以达到降低尘肺病的发病率及死亡率的目的。任务任务 矿井综合防尘矿井综合防尘第32页/共42页二、矿井综合防尘二、矿井综合防尘 1.1.综合防尘目的综合防尘目的 （1 1）改善作业环境；）改善作业环境； （2 2）减降生产作业过程中的粉尘量；）减降生产作业过程中的粉尘量； （3 3）将粉尘控制在国家和行业规定的卫生标准以下，预防尘肺病的诱发。）将粉尘控制在国家和行业规定的卫生标准以下，预防尘肺病的诱发

41、。 2.2.综合防尘措施综合防尘措施 （1 1）防尘措施：利用煤层注水、采空区注水、改进机械破煤方法、水封或水炮泥爆破等）防尘措施：利用煤层注水、采空区注水、改进机械破煤方法、水封或水炮泥爆破等措施，抑制粉尘的生成量。措施，抑制粉尘的生成量。 （2 2）降尘措施：利用喷雾洒水、合理通风降尘等措施，降低、稀释和排除粉尘。）降尘措施：利用喷雾洒水、合理通风降尘等措施，降低、稀释和排除粉尘。 （3 3）个体防尘措施：利用生产作业人员佩戴的防尘用具，阻止空气中粉尘吸入人体。）个体防尘措施：利用生产作业人员佩戴的防尘用具，阻止空气中粉尘吸入人体。任务任务 矿井综合防尘矿井综合防尘第33页/共42页一、通

42、风除尘技术一、通风除尘技术 1.1.有关规定及要求有关规定及要求（1 1）规程规程规定：采掘工作面最高允许风速为规定：采掘工作面最高允许风速为4m/s4m/s。（2 2）掘进工作面的最优排尘风速（即能稀释排除粉尘，）掘进工作面的最优排尘风速（即能稀释排除粉尘，又不能致使落尘二次飞扬）又不能致使落尘二次飞扬）0.40.40.7m/s0.7m/s；机械化采煤；机械化采煤工作面的最优排尘风速为工作面的最优排尘风速为1.51.52.5m/s2.5m/s。 任务任务 矿井综合防尘矿井综合防尘任务实施任务实施第34页/共42页2.2.影响通风降尘的因素影响通风降尘的因素 主要因素：主要因素：风速、矿尘密度

43、、粒度、形状、湿润程度等。风速、矿尘密度、粒度、形状、湿润程度等。（1 1）风速过低，排尘量小；风速过高，易扬起大量矿尘，空气中粉尘浓度大。）风速过低，排尘量小；风速过高，易扬起大量矿尘，空气中粉尘浓度大。（2 2）矿尘粒度大，易与空气分离下降，不易排出。）矿尘粒度大，易与空气分离下降，不易排出。（3 3）矿尘湿润程度好，易于抑制矿尘飞扬。）矿尘湿润程度好，易于抑制矿尘飞扬。 3.3.通风排尘通风排尘 通风排尘技术是稀释和排出作业地点悬浮的矿尘，防止其过量积聚的有效措施。通风通风排尘技术是稀释和排出作业地点悬浮的矿尘，防止其过量积聚的有效措施。通风排尘的效果取决于风速和风量。排尘的效果取决于风

44、速和风量。 (1)(1)掘进工作面的最优风速为掘进工作面的最优风速为0.40.40.7 m/s 0.7 m/s ； (2) (2) 机采煤工作面的最优风速为机采煤工作面的最优风速为1.51.52.5m2.5ms.s.任务任务 矿井综合防尘矿井综合防尘第35页/共42页4.4.掘进通风捕集粉尘掘进通风捕集粉尘 （1 1）长抽掘进除尘：工作面的含尘空气经安置在巷道回风流中的除尘局部通风机净化排尘。）长抽掘进除尘：工作面的含尘空气经安置在巷道回风流中的除尘局部通风机净化排尘。 （2 2）长压短抽掘进除尘：压入式通风为主，以短抽方式将工作面的含尘空气吸入除尘）长压短抽掘进除尘：压入式通风为主，以短抽方

45、式将工作面的含尘空气吸入除尘器。 任务任务 矿井综合防尘技术矿井综合防尘技术 长抽通风除尘系统长抽通风除尘系统1 1一掘进机；一掘进机；2 2一长抽风筒；一长抽风筒；3 3一除尘局部通风机一除尘局部通风机长压短抽通风除尘系统长压短抽通风除尘系统1-1-掘进机掘进机;2-;2-短抽风筒短抽风筒;3-;3-除尘器除尘器; ;4-4-长压局部通风机长压局部通风机;5-;5-长压风筒长压风筒; ;第36页/共42页二、湿式作业降技术二、湿式作业降技术 1.1.湿式凿岩、钻眼湿式凿岩、钻眼 降尘作用原理：降尘作用原理：通过压力水湿润凿岩和钻眼产生的粉尘，降低粉尘排出的飞扬量。通过压力水湿润凿岩和钻眼产生

46、的粉尘，降低粉尘排出的飞扬量。2.2.水封爆破和水炮泥水封爆破和水炮泥 （1 1）水封爆破：炮眼内封注的水在爆破力作用下产生）水封爆破：炮眼内封注的水在爆破力作用下产生压力湿润煤层，降低爆破粉尘的生成量。压力湿润煤层，降低爆破粉尘的生成量。 （2 2）水泡泥爆破：利用盛水塑料袋在爆破力的作用，）水泡泥爆破：利用盛水塑料袋在爆破力的作用，形成爆破水雾降低粉尘的飞扬量。形成爆破水雾降低粉尘的飞扬量。 任务任务 矿井综合防尘技术矿井综合防尘技术 第37页/共42页 3.3.喷雾洒水降尘喷雾洒水降尘 降尘作用原理：降尘作用原理：压力水通过喷雾装置形成雾化水幕，捕捉空气冲的矿尘。压力水通过喷雾装置形成雾

47、化水幕，捕捉空气冲的矿尘。 任务任务 矿井综合防尘技术矿井综合防尘技术 装岩机喷雾洒水装岩机喷雾洒水 巷道喷雾洒水净化风流巷道喷雾洒水净化风流 采煤机洒水割煤采煤机洒水割煤第38页/共42页三、个体防护三、个体防护 个体防护目的：个体防护目的：通过佩戴各种防护面具以减少吸入人体粉尘，是矿井防尘的补救措施。通过佩戴各种防护面具以减少吸入人体粉尘，是矿井防尘的补救措施。1.1.防尘口罩防尘口罩 阻尘原理：阻尘原理：接触矿尘作业时，通过高阻率防尘口罩，可阻止空气中的呼吸性粉尘吸入人体。接触矿尘作业时，通过高阻率防尘口罩，可阻止空气中的呼吸性粉尘吸入人体。2.2.防尘安全帽（头盔）防尘安全帽（头盔）阻尘原理：阻尘原理：头盔进入工作状态时，环境含尘空气被微型风机吸入，预过滤器可截留头盔进入工作状态时，环境含尘空气被微型风机吸入，预过滤器可截留80809090的矿尘，主过滤器可截留的矿尘，主过滤器可截留9999以上的矿尘。经主过滤器排出的清洁空气，一部分供呼吸，剩余以上的矿尘。经主过滤器排出的清洁空气，一部分供呼吸，剩余气流带走使用者头部散发的部分热量，由出口排出。气流带走使用者头部散发的部分热量，由出口排出。 任务任务 矿井综合防尘技术矿井综合防尘技术 防尘送风头盔防尘送风头盔简易防尘口罩简易防尘口罩 第39页/共42页第40页/共42页第41页/共42页