矿井粉尘防治课件讲义

煤矿“一通三防”安全管理矿井粉尘防治 2024/7/13l矿井粉尘矿井粉尘（简称矿尘）是指煤矿生产过程中所产生的各种矿物细微颗粒的总称。矿井粉尘是煤尘煤尘、岩尘岩尘和其他其他有毒有害粉尘有毒有害粉尘的总称。l煤尘煤尘（从爆炸角度定义的），一般指粒径（尘粒平均的横断面直径）在0.751mm以下的煤炭微粒；l岩尘岩尘（从工业卫生角度定义的）一般指粒径在1045m以下的岩粉尘粒。矿井粉尘防治矿井粉尘防治2024/7/13一、一、粉尘分类粉尘分类l1 1、按粉尘粒径划分、按粉尘粒径划分 超微尘微尘细尘粗尘粒径0.25m粒径为0.2510m粒径为1040m粒径40m2024/7/13一、一、粉尘分类粉尘分类原生粉尘 次生粉尘浮游粉尘 沉淀粉尘2、按粉尘成因划分 3、按粉尘的存在状态划分 2024/7/13一、一、粉尘分类粉尘分类4、按粉尘的粒径组成范围划分全尘 总尘 呼吸性粉 尘5、按粉尘中游离SiO2的含量划分硅尘非硅尘2024/7/13一、一、粉尘分类粉尘分类6、按粉尘有无爆炸性划分 爆炸性煤 尘非爆炸性煤尘惰性粉尘2024/7/13二、尘源分布及其危害二、尘源分布及其危害l1、矿尘的产生、矿尘的产生l主要尘源：采煤工作面、掘进工作面、煤岩装运、转载点、锚喷、其他工作场所。l采煤工作面：落煤、装煤、运煤、移动支架、运输转载、人工攉煤、爆破及放煤口等地点。l掘进工作面：打眼、爆破、装运、锚喷、机掘。l其他地点：巷道维护、煤炭装卸。2024/7/13二、尘源分布及其危害二、尘源分布及其危害l2、按产尘来源大致分布：、按产尘来源大致分布：l 采煤工作面占4580；l 掘进工作面占2038；l 锚喷作业点占1015；l 运输通风巷道占510；l 其他作业点粉尘占25。2024/7/13二、尘源分布及其危害二、尘源分布及其危害l3、粉尘的产生的影响因素、粉尘的产生的影响因素l 1）自然因素：地质构造；煤层倾角；煤层厚度。l 2）生产技术因素：l采煤方法，全部垮落比充填法大；l机械化程度，综采比炮采大近10倍；l风速。2024/7/13二、尘源分布及其危害二、尘源分布及其危害l4 4、粉尘的危害：、粉尘的危害：l主要表现在对人体健康人体健康和安全生产安全生产两个方面。（1）矿尘不仅污染作业环境，降低了生产场所的能见度。（2）对矿工的身体健康产生危害。（3）矿尘中的煤尘，有的还具有燃烧爆炸性，在一定的条件下可能发生爆炸。（4）矿尘还会加速机械、电气设备的损坏，缩短精密仪器、仪表的使用寿命。2024/7/13三、煤尘爆炸性鉴定三、煤尘爆炸性鉴定l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爆炸性鉴定资料。生产矿井每延深一个新水平，应进行1次煤尘爆炸性试验工作。l煤尘爆炸性的鉴定方法有两种：一种是在大型煤尘爆大型煤尘爆炸试验炸试验巷道中进行，这种方法比较准确可靠，但工作繁重复杂，所以一般作为标准鉴定用；另一种是在实验室实验室内使用大管状煤尘爆炸性内使用大管状煤尘爆炸性鉴定仪进行，方法简便，目前多采用这种方法。2024/7/13四、煤尘爆炸条件及其影响因素四、煤尘爆炸条件及其影响因素l煤尘爆炸煤尘爆炸是煤尘在高温或一定点火能的热源作用下，与氧气发生急剧氧化的反应过程，是一种非常复杂的链式反应，一般认为其爆炸机理及过程如下：l（1）煤本身是可燃物质，当它以粉末状态存在时，总表面积显著增加，吸氧和被氧化的能力大大增加，一旦遇见火源，氧化过程迅速展开；l（2）当温度达到300-400时，煤的干馏现象急剧增强，放出大量的可燃性气体，主要成分为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、氢和其他碳氢化合物；2024/7/13四、煤尘爆炸条件及其影响因素四、煤尘爆炸条件及其影响因素l（3）形成的可燃气体与空气混合，在高温作用下吸收能量，使尘粒周围形成气体外壳，即活化中心，当活化中心的能量达到一定程度后，链反应过程开始，发生了尘粒的闪燃；l（4）闪燃所形成的热量传递给周围的尘粒，并使之参与链反应，导致燃烧过程急剧地循环进行，当燃烧不断加剧，使火焰速度达到每秒数百米后，煤尘的燃烧便在一定临界条件下跳跃式地转变为爆炸。2024/7/13（一）煤尘爆炸的条件（一）煤尘爆炸的条件2024/7/13（一）煤尘爆炸的条件（一）煤尘爆炸的条件2024/7/131挥发分挥发分2灰分、水分灰分、水分3煤尘粒度煤尘粒度4瓦斯瓦斯5氧气含量氧气含量6引爆热源引爆热源（二）影响煤尘爆炸的因素（二）影响煤尘爆炸的因素2024/7/13l1、高温：实验测定温度达2300 2500；l2、高压：理论上为735.5KPa，实测：最高可达9802.67kpal3、冲击波：产生高温高压的同时以极快速度向外传播，达2300m/s左右，与瓦斯爆炸一样都伴有两种冲击。l4、产生大量CO气体，高达8%-10%。l5、传播性：可连续爆炸，连续爆炸威力越来越大。（三）煤尘爆炸特点及危害（三）煤尘爆炸特点及危害2024/7/13五、煤尘爆炸事故的预防措施五、煤尘爆炸事故的预防措施（一）（一）防止煤尘沉积防止煤尘沉积和飞扬的技术措施和飞扬的技术措施煤体注水煤体注水湿式打眼湿式打眼冲洗煤冲洗煤尘尘合理合理风风速速喷雾喷雾洒水洒水水炮泥水炮泥2024/7/13五、煤尘爆炸事故的预防措施五、煤尘爆炸事故的预防措施l（二）消除一切引火源（二）消除一切引火源l1、违章爆破火焰。l2、防止矿井火灾。l3、防止瓦斯爆炸。l4、防止井下斜巷跑车，摩擦、撞击火源。2024/7/13（三）隔爆措施（三）隔爆措施l煤矿安全规程煤矿安全规程规定开采有煤尘爆炸危险煤层的矿井，必须有预防和隔绝煤尘爆炸的措施。各采区或相邻工作面之间，必须用水棚或岩粉棚隔开。l隔爆措施主要包括：巷道撒布岩粉、冲洗或清扫巷道积尘、隔爆水幕、隔爆水棚和岩粉棚、自动式隔爆棚等。2024/7/13（三）隔爆措施（三）隔爆措施l1 1、巷道撒布岩粉隔爆措施、巷道撒布岩粉隔爆措施l(1)(1)对岩粉的要求：对岩粉的要求：l可燃物含量5%；l游离SiO2含量5%；l不含有毒、有害的混合物；l色淡白、鲜明，通常用石灰石制作；l潮湿巷道应使用抗湿性岩粉；l岩粉必须全部通过50号筛(筛径0.2mm)，其中70%以上应通过200号筛(筛径0.074mm)。2024/7/13（三）隔爆措施（三）隔爆措施l(2)(2)岩粉撒布要求：岩粉撒布要求：l巷道的所有表面，包括顶、底、帮以及背板后面的暴露处，都应撒布岩粉覆盖；而岩粉撒布长度不得小于300m，长度不足300m的巷道则要全部撤布：l当有爆炸危险性煤层与无爆炸危险煤层同时开采时，应在两种煤层的连接处撒布岩粉；l在有爆炸性煤尘经常积聚的地点，须经常撒布岩粉；l工作面的上、下口，须经常撒布岩粉。2024/7/13（三）隔爆措施（三）隔爆措施l2 2、冲洗或清扫巷道积尘隔爆措施、冲洗或清扫巷道积尘隔爆措施l(1)冲洗或清扫的巷道长度不得少于300m，而长度不足300m的巷道则必须全巷进行冲洗或清扫。l(2)冲洗顺序由顶板至两帮和底板，并应将包括背板后面的所有积尘冲洗干净；冲洗巷壁的耗水量按巷壁面积2L/计算。l(3)凡有煤尘沉积的巷道，均需根据情况定期清扫，并必须将积尘运出。2024/7/13（三）隔爆措施（三）隔爆措施l3 3、水幕隔爆措施、水幕隔爆措施l(1)隔爆水幕的用水总流量、前后两排水幕之间的间距和水幕区段的长度等，应据巷道断面积而定，且必须符合以下要求：巷道断面积/水幕总流量/Lmin-1前后两排水幕的间距/m水幕区段的长度/m550011.515205108001.52.52025101310002320302024/7/13（三）隔爆措施（三）隔爆措施l(2)水幕的供水压力不小于0.4MPa。l(3)每排水幕中喷嘴的安装数量和安装角度，应使每排水幕的喷雾能够封闭该处巷道的全断面，尤其是巷道的顶部，不得出现无水喷雾的死角。l(4)水幕中各个喷嘴的喷出雾粒的数量，其中应有50%的粒径必须小于140m。2024/7/13（三）隔爆措施（三）隔爆措施l(5)必须保证水幕在发生爆炸时正常供水，应采取水幕系统单独供水；水幕供水管路应采用耐爆炸的钢管，并采取相应的保护措施。l(6)必须保持所有喷嘴良好的喷雾状态，喷嘴损坏或堵赛时必须及时更换和处理。l(7)每月检查与测定一次喷嘴的喷雾状态和水压，每季检测一次水的流量和雾粒粒径，并做好记录。2024/7/13（三）隔爆措施（三）隔爆措施2024/7/13 l（1）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资料。生产矿井每延深一个新水平，应进行1次煤尘爆炸性试验爆炸性试验工作。l（2）矿井必须建立完善的防尘供水系统。防尘用水均应过滤，水采矿井和水采区不受此限。l（3）井下所有煤仓和溜煤眼都应保持一定的存煤，不得放空；有涌水的煤仓和溜煤眼，可以放空，但放空后放煤口闸板必须关闭，并设置引水管。l溜煤眼不得兼作风眼使用。六、粉尘防治的规定六、粉尘防治的规定2024/7/13 l（4）对产生煤（岩）尘的地点应采取防尘措施：l 掘进时，必须采取湿式钻眼、冲洗井壁巷帮、水炮泥、爆破喷雾、装岩（煤）洒水和净化风流等综合防尘措施。l 采煤工作面应采取煤层注水防尘措施。l 炮采工作面应采取湿式打眼，使用水炮泥；爆破前、后应冲洗煤壁，爆破时应喷雾降尘，出煤时洒水。六、粉尘防治的规定六、粉尘防治的规定2024/7/13l 采煤机、掘进机作业的防尘必须符合有关规定。液压支架和放顶煤采煤工作面的放煤口，必须安装喷雾装置，降柱、移架或放煤时同步喷雾。破碎机必须安装防尘罩和喷雾装置或除尘器。l 采煤工作面回风巷应安设风流净化水幕。l在煤、岩层中钻孔，应采取湿式钻孔。煤（岩）与瓦斯突出煤层或软煤层中瓦斯抽放钻孔难以采取湿式钻孔时，可采取干式钻孔，但必须采取捕尘、降尘措施，工作人员必须佩戴防尘保护用品。六、粉尘防治的规定六、粉尘防治的规定2024/7/13六、粉尘防治的规定六、粉尘防治的规定l（5）开采有煤尘爆炸危险煤层的矿井，必须及时清除巷道中的浮煤，清扫或冲洗沉积煤尘，定期撒布岩粉；应定期对主要大巷刷浆。l（6）矿井每年应制定综合防尘措施、预防和隔绝煤尘爆炸措施及管理制度，并组织实施。矿井应每周至少检查1次煤尘隔爆设施的安装地点、数量、水量或岩粉量及安装质量是否符合要求。2024/7/132024/7/13