矿山尘害的产生及预防措施思维导图

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2023-03-06

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产生

措施

通风

呼吸

除尘

爆破

抑制

喷雾

氧化

游离

安全生产法

矿山安全

在矿山产过程产生大量含游离二氧化硅的微细粉尘，矿工吸入这些粉尘引起肺部病变而得矽肺病。

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思维导图大纲

导致矿山产生矽肺病的因素有：

①粉尘的计重浓度(mg/m3);

②粉尘分散度，小于5μm为呼吸性粉尘;③游离二氧化硅含量;

④粉尘矿物成分，即粉尘中是否含有毒矿物成份或放射性矿物成份;⑤接尘累积时间。

1.粉尘的产生

在采矿过程中，由于凿岩、爆破，装卸矿等过程，产生大量微细粉尘，其中小于5μm的粉尘叫做呼吸性粉尘。我国对粉尘颗粒一般划分为四个范围，即2μm 以下，2～5μm， 5～105μm ，10μm以上。小颗粒越多，分散度就越高，井下粉尘的分散度较高，在湿式作业的条件下，5μm以下的粉尘占80～90%以上。

根据矿山测定，在湿式凿岩时，井下粉尘产生的比例是：凿岩占41.3%，爆破占45.6%，装运矿(岩)石占 13.1%。二氧化硅是最常见的硅的氧化物，是许多矿石或岩石的重要组成部分。各种矿岩中的二氧化硅，有结合状态和游离状态，对人体危害严重的是游离状态的二氧化硅，即游离二氧化硅。金属矿山井下粉尘中的游离化硅含量一般为39～70%，少数可高达90%以上。

2.防止矽尘危害的措施

防止矽尘危害的措施主要是采取防尘综合措施。我国的八字综合措施为：风(通风)、水(湿式作业)、密(密闭、隔离尘源)、护(个体防护用品)、管(组织管理措施)、教(教育及培训)、革(技术革新)、查(检查)。其中以“风”、“水”最为重要。

通风防尘技术措施主要有：

①分区通风系统——提高了矿井有效风量率和粉尘浓度的合格率

②采用穿脉假巷梳式通风网路、穿脉风桥梳式通风网路、蓖式通风网路、中段间隔式通风网路、竖式通风网路等，避免了井下各中段、各采区间的污风串连，提高了回采工作面的有效风量率

③坚持使用旁侧供水的湿式凿岩、上向凿岩机岩浆防护罩、凿岩机风水联动开关、湿润剂除尘、吹洗炮眼除尘、凿岩机除油器等措施，有效地降低了凿岩时的粉尘浓度，抑制了尘源

④掘进通风防尘综合措施包括：压、吸式混合通风、风筒防爆破、飞石，挡板、爆破波水幕，局扇分流保护器等，提高掘进工作面通风除尘的效果

⑤坚持清洗巷道帮壁和矿堆的洒水湿润以及各种巷道的自动水幕

⑥推广天井牙轮钻，改革天井掘进工艺，采用湿式地质刻槽取样

⑦坚持佩戴个人防护用品

根据国内外经验，要从根本上防止矿山的矽尘危害，应当着重从以下几个方面采取措施：

(1)呼吸性粉尘的尘源抑制抑制呼吸性粉尘的最基本措施是防止粉尘外逸。湿式作业是简单而经济的除尘措施，但水对微细粉尘的捕获率很低。在水中加入吸湿性盐类(如氯化钙)会有良好的湿润效果。或用泡沫除尘，美国研究的高倍泡沫除尘效果较为显著。国外普遍采用水炮泥(或膏泥)爆破来抑制爆破时产生的粉尘和有毒气体。爆破前后及矿(岩)装卸过程，仍然广泛采用喷雾洒水措施，在粉尘密度最高的尘源点抑制粉尘。湿式作业的含水量以6%为最适宜。广泛应用喷雾洒水，是井下湿式作业必不可少的措施，据统计较好的喷雾装置，可以减少呼吸性粉尘约30%。在自由的风流中，用一种移动的水粒，使空气中悬浮粉尘击落的机会是非常少的，由于1～10μm的微细粉尘更像气体，非常难以捕获。增加水粒速度，缩小水粒粒度，可以增加水对微细粉尘的捕获效率，但水滴愈小，对它在空气中的降落速度减速愈快，喷射距离受到限制。

(2)利用粉尘理化性质抑制尘源

①粉尘的湿润性和凝聚作用

可利用“云雾物理”方面的成核作用或凝聚作用机理，设置气溶胶云雾室，抑制呼吸性粉尘。

②粉尘带电性质

工业粉尘弥散到大气中会获得电荷，呼吸性粉尘(3μm以下)一般带负电，大颗粒粉尘带正电或呈中性。这些呼吸性粉尘沉降极其缓慢，并且由于地面一般都带负电而受到排斥，从而使呼吸性粉尘的除尘问题更加复杂。解决办法是利用极性与粉尘相反的水滴进行喷雾除尘。对风流中尘粒的沉降，水滴的捕获效率，基本上是水滴和尘粒之间的相对速度以及尘粒和水粒直径关系的函数，同时，也和在风流中水滴可达到的距离成函数关系，对1～5μm之间的尘粒，水滴的相应粒度应当是50～300μm。采用高压水加快喷雾速度，可能导致防尘效果恶化。对喷咀的形式、布置等应进行仔细的设计和选择，设计的原则以能产生150～200μm的水滴为宜。在爆破时利用冲击波启动水幕喷雾，在装矿铲斗铲矿的同时湿润矿石，在矿石卸载、转运过程利用喷雾洒水抑制粉尘飞扬等都是抑制尘源的重要手段。

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