粉塵防治理論及技術(shù)1985年12月,在個舊組織召開“紀(jì)念周恩來總理對云錫肺癌防治工作指示十周年會議”,時任全國政協(xié)主席的鄧穎超同志為會議題詞“為控制云錫礦工肺癌繼續(xù)努力”。

塵肺病的治療現(xiàn)在還沒有更好的辦法，是一種終身不能治愈的職業(yè)病，病情最嚴(yán)重的塵肺病患者，呼吸會十分困難，最后都是跪著死亡，讓人慘不忍睹。衛(wèi)生部資料顯示，截至2009年底，全國累計報告職業(yè)病722730例，其中塵肺病65.3萬例。塵肺病例數(shù)占職業(yè)病總數(shù)90%以上。2000年底，全國塵肺病例數(shù)為558624例，累計死亡133226例，病死率為23.85%。這意味著中國塵肺病病例每年以超過10000例人數(shù)持續(xù)增加。

1960年5月9日13時45分，大地驟然抖動，老白洞礦15號井口噴出強(qiáng)烈的火焰和濃煙，威力不亞于12級臺風(fēng)。隨即，從16號井口也噴出濃煙，巨大的風(fēng)力把打鐘工和跟車工摔成重傷，井口房屋被摧倒，地面配電所由于掉閘而停止運行；井上井下電源全部中斷，電話交換指示燈一齊閃亮后全部中斷電源。此時，正是井下交叉作業(yè)時間，交班的職工未上井，接班的職工已下井。兩個班的干部工人全被困在井下，905名干部工人生死不明。

中外采礦史上最悲慘的煤塵大爆炸在我國最大的煤炭生產(chǎn)基地———大同礦務(wù)局發(fā)生了。事故死亡677人，連同被救出的228人中又死亡5人，共682人。爆炸牽動了中南海，事故發(fā)生的當(dāng)天，毛主席聽取了匯報。當(dāng)晚11點多，周總理又指示救災(zāi)小組不惜一切代價毀礦保人。中國人民解放軍各部隊共1096名指戰(zhàn)員趕到了出事現(xiàn)場。截至5月17日，共動用62架次飛機(jī)，十幾個火車專列，214輛汽車，運來大批救援物資。1991年4月21日16時05分，山西省洪洞縣三交河煤礦發(fā)生了特大瓦斯煤塵爆炸事故，死亡147人、重傷2人、輕傷4人，造成直接經(jīng)濟(jì)損失295萬元。1993年10月18日17時15分，徐州市煤炭工業(yè)公司大劉煤礦修復(fù)巷與皮帶機(jī)下山相交的三角門處由于違章放明炮引發(fā)了一起重大煤塵爆炸事故，死亡40人，重傷1人，輕傷3人，直接經(jīng)濟(jì)損失約124萬元。2003年7月22日，山東徐州賈汪區(qū)崗子村五副井發(fā)生“7·22特大瓦斯煤塵爆炸事故”，死亡92人。2003年10月21日10時40分,烏海市海勃灣區(qū)駱駝山煤礦發(fā)生一起煤塵爆炸事故,事故傷亡情況：死亡6人，重傷1人;經(jīng)濟(jì)損失：估計直接經(jīng)濟(jì)損失80萬元。2004年5月18日18時18分，山西省呂梁地區(qū)交口縣蔡家溝煤礦井下維修硐室發(fā)生一起特大煤塵爆炸事故，造成33人死亡，直接經(jīng)濟(jì)損失293.3萬元。2005年11月27日21時22分，黑龍江龍煤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司七臺河分公司東風(fēng)煤礦發(fā)生一起特別重大煤塵爆炸事故，死亡171人，傷48人，直接經(jīng)濟(jì)損失4293.1萬元。事故發(fā)生后，國務(wù)院立即派出調(diào)查組對事故進(jìn)行調(diào)查。現(xiàn)已查明，這起事故的直接原因是放炮人員使用非專用炸藥違章作業(yè)處理煤倉堵塞，導(dǎo)致煤塵飛揚達(dá)到爆炸界限，放炮火焰引起煤塵爆炸。調(diào)查認(rèn)定這是一起重大責(zé)任事故。2005年12月7日15時14分，河北省唐山市恒源實業(yè)有限公司（原劉官屯煤礦，以下簡稱"劉官屯煤礦"）發(fā)生一起特別重大瓦斯煤塵爆炸事故，造成108人死亡，29人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失4870.67萬元。2006年2月23日18時50分，山東棗礦集團(tuán)聯(lián)創(chuàng)公司（原陶莊煤礦）發(fā)生一起煤塵爆炸特大事故。在現(xiàn)場施工的27人中，15人死亡12人受傷。2006年7月15日16時40分，山西省晉中市靈石縣藺家莊煤礦發(fā)生煤塵爆炸。事故發(fā)生時井下礦工人數(shù)為59人，其中6人自行出井，1人由救護(hù)隊員救護(hù)出井(已無生命危險)，當(dāng)時實際井下被困人數(shù)為52人。2009年3月10日昌維地區(qū)朱留店煤礦發(fā)生煤塵爆炸事故，死亡18人，傷51人。

主講內(nèi)容第一章:粉塵的性質(zhì)第五章:通風(fēng)凈化及除塵降塵技術(shù)第三章:粉塵測定第二章:塵肺病及其預(yù)防第四章:煤塵爆炸及其預(yù)防第七章:掘進(jìn)及運輸、轉(zhuǎn)載防塵第六章:采煤工作面綜合防塵技術(shù)第一章:粉塵的性質(zhì)§1-1概述§1-2粉塵的粒度、分散度和粒度分布§1-3粉塵的物理化學(xué)性質(zhì)2課時第二章:塵肺病及其防治§2-1粉塵對人體的危害§2-2塵肺的分類及我國塵肺發(fā)病的現(xiàn)狀§2-3矽肺§2-4煤工塵肺§2-5影響塵肺發(fā)病的因素§2-6預(yù)防塵肺的措施2課時

第三章:粉塵測定§3-1粉塵濃度測定§3-2粉塵粒度和粒度分布測定§3-3粉塵中游離二氧化硅含量的測定2課時第四章:煤塵爆炸及其預(yù)防§4-1粉塵爆炸基礎(chǔ)知識§4-2煤塵燃燒與爆炸§4-3煤塵爆炸的預(yù)防§4-4煤塵爆炸的抑制與隔絕5課時第五章:通風(fēng)凈化及除塵降塵技術(shù)§5-1通風(fēng)除塵§5-2重力沉降室和慣性除塵器§5-3旋風(fēng)除塵器§5-4濕式除塵§5-5化學(xué)和物理除塵§5-6個體防護(hù)5課時第六章:采煤工作面綜合防塵技術(shù)§6-1采煤工作面粉塵的產(chǎn)生§6-2煤層注水防塵§6-3采空區(qū)灌水防塵§6-4炮采工作面綜合防塵§6-5機(jī)采工作面綜合防塵6課時第七章:掘進(jìn)及運輸、轉(zhuǎn)載防塵§7-1破巖防塵§7-2掘進(jìn)工作面通風(fēng)除塵§7-3裝巖防塵§7-4轉(zhuǎn)載、運輸防塵§7-5支護(hù)防塵§7-6掘進(jìn)工作面除塵新技術(shù)4課時

結(jié)束語希望大家，努力學(xué)習(xí)，天天向上！愿大家學(xué)習(xí)開心，共創(chuàng)輝惶！第一章粉塵的性質(zhì)

§1-1概述一、礦塵及其分類（一）礦塵的含義礦塵，一般指礦物開采或加工過程中產(chǎn)生的微細(xì)固體集合體。落塵，浮塵。礦塵是指在礦山建設(shè)和生產(chǎn)過程中生成的直徑不大于lmm的礦物微粒的總稱。礦塵的大小叫粒度（D），單位：mm（二）礦塵的分類1）按礦塵產(chǎn)生的過程分類：礦塵、煙塵2）按礦塵顆粒的大小分類：粗塵、細(xì)塵、微塵、超微粉塵3）其他分類二、粉塵的危害1）對人體的危害：①塵肺??；②皮膚?。虎勐灾卸?。2）礦塵濃度較高時，降低工作場所的能見度，操作時容易造成人身事故，使工傷事故增多。3）煤塵爆炸。會使人身受到傷害。破壞設(shè)備，甚至毀壞整個礦井。4）加速機(jī)械的磨損，減少精密儀表的使用時間。三、礦井粉塵防治的目的煤塵爆炸是煤礦五大災(zāi)害之一，其后果往往極為慘痛，傷亡嚴(yán)重，損失驚人，危害性極大。同時由礦塵引起的塵肺病危害著職工的健康，每年因塵肺死亡人數(shù)3000人左右。因此，了解礦塵的性質(zhì)和危害，掌握其防治方法十分必要?！?-2粉塵的粒度、分散度和粒度分布一、單一粉塵粒徑的定義粒徑：礦塵顆粒大小的尺度，用μm表示。3種形式的粒徑：1）投影徑：塵粒在顯微鏡下所觀察到的粉塵的尺度。2）幾何當(dāng)量徑：取塵粒的某一幾何量相同時的球形粒子的直徑。3）物理當(dāng)量徑：取塵粒的某一物理量相同時的球形粒子的直徑。二、粉塵平均粒徑七種“平均粒徑”的表示方法。1）算術(shù)平均值徑：指粉塵直徑的總和除以粉塵的顆粒數(shù)。2）平均表面積徑：指粉塵表面積徑的總和除以粉塵的顆粒數(shù)。3）體積（或重量）平均徑：指各粉塵的體積（或重量）的總和除以粉塵的顆粒數(shù)。4）線性平均徑5）體積表面平均徑6）重量平均徑7）幾何平均徑：指幾個粉塵粒徑連乘積的n次方根。三、粉塵的分散度與粒度分布粒度分布（分散度）：粉塵整體組成中各種粒度的塵粒所占的百分比。分散度又叫做粒度分布。（1）計算公式1）個數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的粒度分布2）重量標(biāo)準(zhǔn)的粒度分布（也稱重量分散度）分散度高，表示粉塵中微細(xì)塵粒占的比例大；分散度低，表示粉塵中粗大塵粒占的比例大。塵粒直徑/μm可達(dá)呼吸道的部位

30氣管分歧部10終末支氣管3肺泡管

1肺泡管和肺泡囊腔0.3部分沉在肺泡上，65%再呼出0.1部分沉在肺泡上，65%再呼出0.03部分沉在肺泡上，34%再呼出表1.5不同直徑的塵?？蛇_(dá)肺臟的部位（2）粉塵分散度的影響1）粉塵粒度分布對塵粒在呼吸道中阻礙的影響礦塵分散度的高低和被吸入人體后在呼吸道中各部位的阻留有著密切關(guān)系。2）粉塵粒度分布對塵粒的比表面積和吸附性的影響相同質(zhì)量的粉塵，分散度高的要比分散度低的比表面積大很多倍。§1-3粉塵的物理化學(xué)性質(zhì)一、粒塵粒子的形狀單個粉塵粒子的形狀取決于形成粒子的方法。破碎、研磨形成的粉塵粒子形狀在很大程度上由母料的性質(zhì)決定。一般情況下，它們表現(xiàn)為不規(guī)則的結(jié)晶顆粒。

二、粉塵的游離二氧化硅含量粉塵中的游離二氧化硅含量是引起并促進(jìn)塵肺病及病程發(fā)展的主要因素，含量越高，其危害越大。許多礦巖都含有游離二氧化硅，煤系地層由于沉積環(huán)境不同、巖性不同，其二氧化硅含量變化較大，無煙煤的游離二氧化硅含量高于煙煤。三、粉塵的密度粉塵的密度：單位體積粉塵的質(zhì)量。真密度：粉塵體積不包括塵粒之間空隙的密度。

——不包括塵粒之間空隙的粉塵體積——粉塵的質(zhì)量固體磨碎而形成的粉塵，其密度與母料相同。四、粉塵的相對密度

相對密度：粉塵的質(zhì)量與同體積標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量之比，為無因次量。通常是采用壓力為1.013×105Pa和溫度為4℃時的純水作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。單純塵粒的單位體積的質(zhì)量叫做粉塵的真密度，包括空隙在內(nèi)的集合體的單位體積的質(zhì)量叫做假密度。

五、粉塵的比表面積和表面能每單位質(zhì)量（體積）粉塵的表面積稱為比表面積（簡稱比面）。粉塵的比表面積與直徑成反比，粒徑越小，比表面積越大。1）隨著粉塵顆粒比表面積的增大，它的溶解性、化學(xué)活性及吸附能力都將大大增加。2）隨著粉塵顆粒比表面積的增大，對周圍介質(zhì)（空氣）的吸附能力也明顯增加，從而大大提高了微細(xì)顆粒的懸浮性。3）隨著粉塵顆粒比表面積的增大，與空氣中的氧氣反應(yīng)就愈劇烈，成為引起煤塵自燃和爆炸的因素之一。4）由于微細(xì)粒塵吸附能力的增強(qiáng)，井下爆破后，塵粒表面還能吸附某些氣體化合物，如一氧化碳等。

六、粉塵的凝聚與附著粉塵的凝聚：塵粒間互相結(jié)合形成新的大塵粒的現(xiàn)象。粉塵的附著：塵粒和其他物體結(jié)合的現(xiàn)象。粉塵粒子附著在固體表面上，或者粉塵粒子彼此相互附著的現(xiàn)象稱為黏附。附著的強(qiáng)度也就是克服附著現(xiàn)象所需要的力稱為粘附力。在氣態(tài)介質(zhì)中產(chǎn)生黏附的力有：范德華力、電場力、毛細(xì)力。這三種力都和產(chǎn)生黏附的兩種物體的物理、化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。七、粉塵的濕潤性

粉塵的濕潤性：粉塵與液體相互附著或附著難易的性質(zhì)。（1）影響粉塵濕潤性的因素：1）液體的表面張力。表面張力越小的液體，越容易濕潤粉塵。如酒精、煤油的表面張力小，對粉塵的濕潤比水好。因此，要提高噴霧降塵效果，往往是通過降低水的表面張力的途徑來實現(xiàn)。2）粒塵形狀和大小。球形塵粒的吸濕性比不規(guī)則塵粒的吸濕性要小。塵粒越細(xì)，吸濕能力越差，特別是5μm以下的塵粒，即使其吸濕能力強(qiáng)（親水的），也只有在塵粒與水霧具有較高的相對速度的情況下才能被濕潤。3）溫度和氣壓條件。粉塵的吸濕能力隨溫度上升而下降，隨氣壓增加而增加。4）粉塵的吸濕能力還與其成分和荷電狀態(tài)有關(guān)。（2）濕潤角（3）吸濕速度

——濕潤時間為20min時的吸濕速度，mm/min；——濕潤時間為20min時液體上升的高度，mm。（4）粉塵濕潤性在防塵技術(shù)中的應(yīng)用許多粉塵都具有一定的吸濕能力，特別是親水性粉塵粒子表面的吸附能力強(qiáng)，易與水結(jié)合，使粒塵直徑增大，重量增加而易于沉降。井下的各種噴霧灑水降塵及濕式除塵器除塵就是利用了礦塵的濕潤特性。井下除塵設(shè)備類型的選擇，也要考慮礦塵濕潤性的這一因素。對于濕潤性好的親水性（中等親水或強(qiáng)親水）礦塵，宜選用濕式除塵器；對于某些濕潤性差（即吸濕速度過慢）的憎水性礦塵，在采用噴霧灑水、煤巖注水、濕式除塵器除塵等防塵措施時，宜在水中加入適量濕潤劑降低其表面張力，增加它的親水性，提高防塵效果。八、粉塵的光學(xué)特性（1）塵粒對光的反射能力與吸收能力（2）塵粒的透光程度（3）光強(qiáng)衰減程度九、粉塵的自燃性和爆炸性可燃性粉塵分為兩類：1)粉塵的自然溫度高于周圍環(huán)境的溫度，因而只能在加熱時引起燃燒；2)粉塵的自然溫度低于周圍環(huán)境的溫度，甚至在不加熱時都可能引起自燃。爆炸的濃度極限：在封閉或半封閉空間內(nèi)，可燃性懸浮粉塵的燃燒會導(dǎo)致化學(xué)爆炸，但是在一定濃度范圍內(nèi)才能發(fā)生爆炸，這個濃度稱為爆炸極限。

十、粉塵的電物理性質(zhì)1）荷電性研究粉塵電性質(zhì)：（1）可利用其特性研制電除塵設(shè)備；（2）帶電塵粒吸入肺組織，較易沉積于支氣管、肺泡管中，增加對人體的危害。2）比電阻比電阻是評定粉塵導(dǎo)電性的一個指標(biāo)，一般在104—10--11Ω·m范圍內(nèi)，比較適于靜電除塵。十一、粉塵的電化學(xué)性質(zhì)粉塵的電化學(xué)性質(zhì)：粉塵的溶解度、pH化學(xué)活性、表面電性、電導(dǎo)率、降解和殘留、防腐等。礦物粉塵的pH—電導(dǎo)率是礦物表面的特征值，反應(yīng)其溶解性、化學(xué)活性、表面電性、降解和殘留、防腐等方面的行為趨勢。它的大小主要與溶液中帶電粒子的多少、種類、電荷大小以及溶液的溫度等因素有關(guān)。由礦塵自身溶解電離和水解的離子引起的電導(dǎo)率變化越大，其化學(xué)活性也越大。第二章塵肺病及其預(yù)防§2-1粉塵對人體的危害一、局部作用1）眼睛粉塵對眼睛可產(chǎn)生局部的機(jī)械性刺激作用，多見于接觸煤塵、金屬粉塵、木塵的工人中。2）牙齒、耳、消化系統(tǒng)粉塵可促使齲齒的發(fā)生，因為口腔細(xì)菌可分解粉塵中的糖類，發(fā)生的乳酸破壞了琺瑯質(zhì)，多見于接觸糧食的工人中。3）皮膚粉塵是一種吸入性抗原，一切經(jīng)呼吸道進(jìn)入的可以刺激機(jī)體使之產(chǎn)生抗體或致敏的大分子物質(zhì)可引起變態(tài)反應(yīng)并導(dǎo)致皮膚病。

二、癌癥致癌的粉塵有瀝青、砷化合物、鉻酸鹽、石棉、放射性物質(zhì)等。三、變態(tài)反應(yīng)粉塵作為吸入性抗原可以引起導(dǎo)致皮膚病以外的其他變態(tài)反應(yīng)。四、粉塵的光化學(xué)作用當(dāng)皮膚接觸瀝青粉塵后，在經(jīng)過日光曬，會引起光照性皮炎，臨床表現(xiàn)為痛性紅斑性皮炎。五、中毒呼吸系統(tǒng)為一些細(xì)小的粒子進(jìn)入提供了一個非常方便的途徑，粒子在體內(nèi)經(jīng)溶解后進(jìn)入血液循環(huán)和內(nèi)臟器官。引起全省中毒作用的粉塵有石英、鉛、錳、砷、鎘等。六、粉塵的感染性傳染方式多，易攜帶的病菌多。七、粉塵對呼吸系統(tǒng)的作用1）對呼吸道的機(jī)械刺激和感染作用損傷呼吸道黏膜，隨后細(xì)菌通過損傷的黏膜侵入呼吸道組織造成感染。炎癥初起為肥厚性炎癥，纖毛上皮失去正常作用，后期為萎縮性炎癥。2）粉塵對肺部的影響（1）塵肺（2）肺癌（3）肺炎§2-2塵肺的分類及我國塵肺發(fā)病現(xiàn)狀一、塵肺病的定義塵肺是由于在職業(yè)活動中長期吸入生產(chǎn)性粉塵(灰塵)，并在肺內(nèi)潴留而引起的以肺組織彌漫性纖維化(疤痕)為主的全身性疾病。

二、塵肺的分類1）按照法定職業(yè)病分類我國法定十二種塵肺有:矽肺、煤工塵肺、電墨塵肺、碳墨塵肺、滑石塵肺、水泥塵肺、云母塵肺、陶工塵肺、鋁塵肺、電焊工塵肺、鑄工塵肺。2）按照危害性分類（1）良性的塵肺：鐵肺、鋇肺等。（2）惡性的塵肺：矽肺。3）按其病因分類（1）矽肺（2）硅酸鹽肺（3）煤和碳素塵肺（4）混合性塵肺（5）其他塵肺4）按《塵肺病診斷標(biāo)準(zhǔn)》分類（1）無塵肺（0,0+）（2）一期塵肺（Ⅰ，Ⅰ+）（3）二期塵肺（Ⅱ，Ⅱ+）（4）三期塵肺（Ⅲ，Ⅲ+）5）按照塵肺的病理類型分類（1）結(jié)節(jié)型塵肺（2）彌漫纖維化型塵肺（3）塵斑型塵肺三、我國塵肺發(fā)病現(xiàn)狀1）塵肺病發(fā)病率居高不下衛(wèi)生部公布的數(shù)字表明，自上世紀(jì)50年代以來，截止2005年我國累計報告塵肺病例607,570例，這個數(shù)字相當(dāng)于世界其他國家塵肺病人的總和。其中已經(jīng)約有14萬多人死亡，病死率在20%以上，現(xiàn)存活病人為470,089例。近年來，每年新發(fā)塵肺病達(dá)1萬例。2005年各類職業(yè)病報告12212例，其中塵肺病病例報告9173例，占各類職業(yè)病總數(shù)的75%。塵肺病例死亡966例。根據(jù)2005年塵肺病例數(shù)據(jù)分析表明，矽肺和煤工塵肺仍是最主要的塵肺病，兩者共占塵肺病例總數(shù)的90.8%，專家估計塵肺病實際發(fā)生的病例數(shù)不少于100萬人?，F(xiàn)在廠礦企業(yè)勞動者的體檢率低，報告不全。據(jù)2005年對山西、遼寧兩省進(jìn)行的塵肺病情況調(diào)查統(tǒng)計，國有重點煤礦職業(yè)性健康檢查的體檢率為64%，國有地方煤礦體檢率為37%，鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦體檢率為39%，非煤企業(yè)體檢率為38%。以此推算，平均體檢率不到50%。專家預(yù)計今后10年至15年我國塵肺病發(fā)病總數(shù)還將呈繼續(xù)上升趨勢。2）煤礦塵肺病發(fā)病情況十分嚴(yán)重2005年塵肺新病例來自煤炭行業(yè)4477例，占48.80%，其次是冶金行業(yè)905例，占9.87%，地方級鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦企業(yè)的職業(yè)病防治工作的力度比較或者非常差，特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦對于職業(yè)病的防治工作幾乎處于空白狀態(tài)。3）農(nóng)民工成為塵肺病主要受害群體目前，我國職業(yè)病危害正呈現(xiàn)出三大轉(zhuǎn)移趨勢，一是由城市工業(yè)區(qū)向農(nóng)村轉(zhuǎn)移；二是由東部地區(qū)向中西部轉(zhuǎn)移；三是由大中型企業(yè)向中小型企業(yè)轉(zhuǎn)移，職業(yè)病分布越來越廣。1.3億進(jìn)城農(nóng)民工，相當(dāng)一部分在有毒、有害作業(yè)崗位，礦山開采、建筑施工、危險化學(xué)品3個行業(yè)的工作場所，大部分是農(nóng)民工。有些企業(yè)一旦發(fā)現(xiàn)農(nóng)民工患職業(yè)病或有患病苗頭就立即解雇；對農(nóng)民工和本企業(yè)固定職工的勞動保護(hù)待遇實行雙重標(biāo)準(zhǔn)，不與農(nóng)民工簽訂勞動合同、不告知其作業(yè)崗位危害因素、不進(jìn)行崗前培訓(xùn)、不給農(nóng)民工進(jìn)行健康體檢，不給農(nóng)民工建立健康監(jiān)護(hù)檔案和辦理工傷社會保險。這些農(nóng)民工一旦患上職業(yè)病，由于沒有勞動合同，企業(yè)主不提供職業(yè)史證明，致使診斷、治療和工傷補(bǔ)助得不到落實。會問題。

據(jù)國有煤礦農(nóng)民工塵肺病發(fā)病狀況調(diào)查表明，接受健康檢查的農(nóng)民工患病率高達(dá)4.74%，最短患病工齡只有1.5年，平均6.69年，與正式職工發(fā)病最短工齡25年、發(fā)病率0.89%的數(shù)字相比，農(nóng)民工職業(yè)病具有發(fā)病工齡短、患病率高的特點，其職業(yè)病以塵肺病最多。這種趨勢發(fā)展下去，到2010年前后，農(nóng)民塵肺職業(yè)病將成為農(nóng)村中一個突出的社會問題。

§2-3矽肺一、病因游離二氧化硅的存在形式有結(jié)晶型、微晶型、無定型。其中后兩種游離二氧化硅沒有明顯的致病性，只引起輕度纖維化和細(xì)胞反應(yīng)。以化合物形式存在的硅，其致纖維化的性質(zhì)發(fā)生改變，但對肺的損害不如游離二氧化硅。二、矽肺的癥狀呼吸困難、咳嗽、咳痰、咯血、胸悶、胸痛、全身損害狀況三、矽肺的并發(fā)癥1）肺結(jié)核2）肺部感染3）自發(fā)性氣胸4）慢性肺源性心臟病四、治療1）立即脫離矽作業(yè)環(huán)境2）采取綜合措施3）接受藥物治療4）合并癥治療5）支氣管肺泡灌洗§2-4煤工塵肺一、病理變化煤肺的病理變化：肉眼所見，肺表面可見大小不等的煤塵斑，呈暗黑色。塵斑周圍有肺氣腫。煤矽肺的病理變化：肺表面可見大量的黑色的結(jié)節(jié)和煤斑，直徑約2-3mm二、癥狀和體癥一般煤肺在發(fā)病之前肺功能通常無異常變化，在合并支氣管炎或肺部感染時才會出現(xiàn)相應(yīng)癥狀?？人詴r一般為輕微干咳，合并肺部感染時，咳嗽加重，伴咳痰，可咳出含煤塵或膽固醇結(jié)晶的粘痰，少有咯血。三、并發(fā)癥煤工塵肺主要合并癥為慢性支氣管炎和肺氣腫、呼吸道感染、自發(fā)性氣胸和慢性肺源性心臟病、肺結(jié)核、類風(fēng)濕塵肺等。四、煤工塵肺的預(yù)防和治療1）對煤礦工人定期檢查，對患有煤工塵肺者應(yīng)及時調(diào)離。2）藥物治療3）物理治療4）應(yīng)積極處理其合并癥

§2-5影響塵肺發(fā)病的因素1）粉塵的分散度2）粉塵的濃度3）接觸粉塵工齡4）粉塵物理和化學(xué)特性5）上呼吸道、肺部、心臟和其他疾患6）個人習(xí)慣7）勞動條件§2-6預(yù)防塵肺的措施1）改善生產(chǎn)過程的防塵設(shè)備；2）防塵設(shè)備及時維護(hù)檢修，防止車間內(nèi)粉塵沉積；3）調(diào)整工作時間；4）加強(qiáng)個人防護(hù)，并注意工人宿舍及食堂等生活場所得粉塵問題；5）增強(qiáng)機(jī)體對疾病的抵抗力；6）應(yīng)加強(qiáng)行業(yè)管理，建立嚴(yán)格的衛(wèi)生監(jiān)督和環(huán)境監(jiān)測制度；建立和健全防塵機(jī)構(gòu)，包括評價防塵措施效果；7）做好就業(yè)前和定期體格檢查，定期拍攝胸片，對已脫離粉塵作業(yè)者亦進(jìn)行定期隨訪；8）注意就業(yè)禁忌癥。第三章粉塵測定§3-1粉塵濃度測定一、采樣目的1）對井下各作業(yè)地點的粉塵濃度進(jìn)行測定，以檢查是否達(dá)到國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)；2）測定作業(yè)點粉塵的粒度分布及其礦物組成的化學(xué)、物理性質(zhì)；3）研究各種不同采掘工序的產(chǎn)塵狀況，提出解決辦法；4）評價各種降塵措施的效果。二、粉塵濃度表示方法1）計數(shù)表示法，以單位體積空氣中粉塵的顆粒數(shù)（顆/cm3）；2）計重表示法，以單位體積空氣中粉塵的質(zhì)量（mg/cm3）。三、采樣器種類1）全塵濃度采樣器2）呼吸性粉塵采樣器按淘析器分離原理分為：平板淘析器、離心淘析器、沖擊分離器。3）兩級計重粉塵采樣器四、測塵儀器的種類1）按檢測原理分類：①光電法②濾膜增重法③β射線吸收法2）按測塵濃度類型分類：①全塵粉塵測塵儀②呼吸性粉塵測塵儀③兩段分級記重粉塵測塵儀3）按測塵工作方式分類：①長周期、定點、連續(xù)測塵儀②短周期、定點、連續(xù)測塵儀③便攜式測塵儀五、測塵儀工作原理1）呼吸性粉塵采樣器2）兩級計重粉塵采樣器3）全塵計重粉塵采樣器4）全塵計重的濾膜測塵法六、快速直讀測塵儀1）光散射式測塵儀：利用光照射塵粒引起的散射光經(jīng)過光電器件變?yōu)殡娮有盘枩y量懸浮粉塵濃度的一種快速測塵儀。2）壓電晶體測塵儀：利用石英壓電晶體有一定的振蕩頻率，當(dāng)晶體表面沉積有一定量的粉塵粒子時就會改變其振蕩頻率，根據(jù)頻率的變化求出粉塵濃度。3）β射線測塵儀：利用塵?？梢晕咋律渚€的原理所研制而來?！?-2粉塵粒度和粒度分布測定一、概述測定方法：顯微鏡法、液相沉降法、氣相離心分離法。二、光學(xué)顯微鏡法1）顯微鏡的分辨力顯微鏡的放大作用是增大視角，其放大倍數(shù)指的是長度而非面積，顯微鏡的分辨力是由物鏡的分辨力決定，而物鏡的分辨力又由它的數(shù)值孔徑和照明光線的波長兩個參數(shù)決定的。2）樣品制作方法：①干式制樣法②濕式制樣法③切片法3）觀測：①顯微鏡放大倍數(shù)的選擇②目鏡測微尺的標(biāo)定4）測定5）測定結(jié)果整理§3-3粉塵中游離二氧化硅含量的測定測定粉塵中游離二氧化硅含量的目的：了解粉塵的化學(xué)性質(zhì)，評價各種粉塵對人體健康的危害。一、焦磷酸的重量法測定粉塵中游離二氧化硅含量原理在245℃～250℃的溫度下，焦磷酸能溶解硅酸鹽及金屬氧化物，而對游離二氧化硅幾乎不溶。因此，用焦磷酸處理樣品后，所得殘渣質(zhì)量即為游離二氧化硅的量，以百分?jǐn)?shù)表示。二、二氧化硅含量測定程序及步驟

1）采樣2）分析三、粉塵中游離二氧化硅含量的計算——游離二氧化硅的含量，%；m1——坩堝質(zhì)量，g；m2——坩堝加沉渣質(zhì)量，g；G——粉塵樣品質(zhì)量，g。第四章煤塵爆炸及其預(yù)防§4-1粉塵爆炸基礎(chǔ)知識一、概述1785年，意大利面粉廠粉塵爆炸；1864年，英國的哈爾威煤礦也發(fā)生了爆炸?？茖W(xué)家法拉第在事件的報告上寫道：“甲烷混合物的燃燒和爆炸會掀起存在于坑道里的全部煤塵，并且使之著火?！彪S著工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，粉塵爆炸源越來越多，粉塵爆炸的危險性和事故數(shù)量也有所增加。從1952-1979年，日本發(fā)生209起粉塵爆炸事故，死傷546人。美國在1970-1980年發(fā)生100起工業(yè)粉塵爆炸，25人死亡。近二十年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，我國粉塵爆炸事故屢有發(fā)生。1981年，廣州黃埔港糧食筒倉發(fā)生爆炸；1987年，青島第六棉紡廠梳并粗工車間發(fā)生爆炸；2000年1月21日，杭州升佳木業(yè)有限公司一車間發(fā)生一起木屑粉塵爆炸，造成4人死亡，7人受傷。從20世紀(jì)80年代開始，煤炭科學(xué)研究總院重慶分院對我國煤塵爆炸事故的防范進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，煤炭行業(yè)也相繼出臺了煤塵鑒定、防爆、抑爆標(biāo)準(zhǔn)，煤塵爆炸事故大幅度減少?？杀ǚ蹓m原料:①農(nóng)林②礦冶③紡織④輕紡⑤化工粉塵爆炸場所：①室內(nèi)②設(shè)備內(nèi)部二、可爆性粉塵的概述粉塵是粉碎到一定細(xì)度的固體粒子的集合體，按狀態(tài)可分成粉塵層和粉塵云。粉塵分為可燃粉塵和不可燃粉塵?？扇挤蹓m是指與空氣中氧反應(yīng)能放熱的粉塵。相反，與氧不發(fā)生反應(yīng)或不發(fā)生放熱反應(yīng)的粉塵統(tǒng)稱為不可燃粉塵或惰性粉塵。粉塵粒度是粉塵爆炸中的一個重要參數(shù)，其形狀和表面狀態(tài)對爆炸反應(yīng)也有較大的影響。三、可燃粉塵爆炸（1）可燃粉塵爆炸的條件1）一定的粉塵濃度；2）一定的氧含量；3）足夠的點火源；4）粉塵必須處于懸浮狀態(tài)；5）粉塵要處在相對封閉的空間。（2）可燃粉塵爆炸機(jī)理研究粉塵爆炸過程：1）供給粒子表面以熱能，使其溫度上升；2）懸浮的粉塵在熱源作用下迅速地干餾或氣化而產(chǎn)生出可燃?xì)怏w；3）可燃?xì)怏w與空氣混合而燃燒；4）粉塵燃燒放出的熱量，以熱傳導(dǎo)和火焰輻射的方式傳給附近懸浮的或被吹揚起來的粉塵，這些粉塵受熱汽化后使燃燒循環(huán)地進(jìn)行下去。隨著每個循環(huán)的逐次進(jìn)行，其反應(yīng)速度逐漸加快，通過劇烈的燃燒，最后形成爆炸。這種爆炸反應(yīng)以及爆炸火焰速度、爆炸波速度、爆炸壓力等將持續(xù)加快和升高，并呈跳躍式的發(fā)展。（3）粉塵爆炸的特點1）與可燃性氣體爆炸相比，粉塵爆炸壓力上升較緩慢，但燃燒時間長，較高壓力持續(xù)時間長，釋放的能量大，破壞力強(qiáng)；2）發(fā)生爆炸時，有燃燒粒子飛出，如果飛到可燃物或人體上，會使可燃物局部嚴(yán)重炭化和人體嚴(yán)重?zé)齻?）多次爆炸是粉塵爆炸的最大特點；

4）即使參與爆炸的粉塵量很小，但由于伴隨有不完全燃燒，故燃燒氣體中含有大量的CO，所以會引起中毒。5）粉塵爆炸所需的最小點火能量較高，一般在幾十毫焦耳以上。

四、粉塵爆炸基本參數(shù)的實驗研究粉塵爆炸參數(shù)的實驗測定往往與所用儀器設(shè)備、實驗條件、判據(jù)及定義密切相關(guān)。1）點火溫度：在Godbert—Greenwald爐中測定。2）點火能量：粉塵云的最小點火能量是用已知能量的電容器放電來測定的。3）最低爆炸濃度：是指低于這個濃度，粉塵云就不能爆炸。4）爆炸壓力和壓力上升速度：可用Hartmannm管測量，即在管頂部裝一個壓力傳感器，記錄爆炸壓力隨時間變化的過程，而最大壓力上升速度則是以最大壓力除以從點火到出現(xiàn)最大壓力的時間得到。五、粉塵爆炸和氣體爆炸的比較1）混合物的均勻性由于粉塵粒子受重力影響而發(fā)生沉降，因此粉塵濃度分布只能維持較短的時間。若要保持其均勻性，必須人為地連續(xù)保持初始湍流狀態(tài)。相反，對氣體混合物來說，它的分散均勻不受湍流程度影響，即使在靜止?fàn)顟B(tài)，仍可以很好的分散均勻。2）顆粒度Dp氣體燃料由分子組成，與氧反應(yīng)時分子反應(yīng)；粉塵燃料由固體物質(zhì)組成，與氧反應(yīng)受氧的擴(kuò)散控制，因此與表面積密切相關(guān)，表面積越大（粒度越小），反應(yīng)速度越高。隨著粒度減小，下線爆炸濃度CL逐漸降低，而最大爆炸壓力和最大壓力上升速度則明顯增大。

3）燃料對大氣的稀釋當(dāng)氣體燃料注入充滿空氣的容器中時，原始氧量相對減少，這種稀釋作用可能是相當(dāng)嚴(yán)重的。當(dāng)粉塵燃料進(jìn)入容器時，置換體積僅約0.005%，氧總量只減少0.005%，這種微超的變化難以用儀器檢測，完全可以忽略，即大氣中氧量可以認(rèn)為是不變的。4）初始湍流和初始壓力對于可燃?xì)饣旌衔?，，可用簡單方法直接測定反應(yīng)速度；但對粉塵來說，都處于湍流狀態(tài)，反應(yīng)速度已經(jīng)包含了湍流的影響。5）爆炸濃度粉塵爆炸區(qū)別于氣體爆炸的一個重要特點是前者的上下限濃度范圍極寬。6）爆炸后大氣組分粉塵爆炸中燃燒的燃料遠(yuǎn)小于氣體爆炸時燃燒的燃料。7）點火溫度粉塵層的點火溫度隨粉塵層厚度增加而減小，粉塵層的點火溫度比低分子量的氣體的點火溫度低得多。

六、影響粉塵爆炸的因素1)物理化學(xué)性質(zhì)物質(zhì)的燃燒熱越大，則其粉塵的爆炸危險性也越大，例如煤、碳、硫的粉塵等；越易氧化的物質(zhì)，其粉塵越易爆炸，例如鎂、氧化亞鐵、染料等；越易帶電的粉塵越易此起爆炸。粉塵在生產(chǎn)過程中，由于互相碰撞、磨擦等作用，產(chǎn)生的靜電不易散失，造成靜電積累，當(dāng)達(dá)到某一數(shù)值后，便出現(xiàn)靜電放電。靜電放電火花能引起火災(zāi)和爆炸事故。粉塵爆炸還與其所含揮發(fā)物有關(guān)。如煤粉中當(dāng)揮發(fā)物低于10%時，就不再發(fā)生爆炸，因而焦炭粉塵沒有爆炸危險性。2)顆粒大小、形狀粉塵的表面吸附空氣中的氧，顆粒越細(xì)，吸附的氧就越多，因而越易發(fā)生爆炸，而且，發(fā)火點越低，爆炸下限也越低。隨著粉塵顆粒的直徑的減小，不僅化學(xué)活性增加，而且還容易帶上靜電。3)粉塵的濃度與可燃?xì)怏w相擬，粉塵爆炸也有一定的濃度范圍，也有上下限之分。但在一般資料中多數(shù)只列出粉塵的爆炸下限，因為粉塵的爆炸上限較高。

§4-2煤塵燃燒與爆炸一、煤塵燃燒與爆炸的原因和過程（1）煤塵的燃燒煤塵的燃燒形式：堆積自燃、加熱自燃和明火引燃。①堆積自燃：井下采空區(qū)中采盡的煤、停采線的內(nèi)側(cè)遺落的浮煤或堆積的煤塵，雖無外來熱源，由于存在少量漏風(fēng)，使得浮煤或煤塵與氧發(fā)生反應(yīng)，這種氧化潛熱的積累導(dǎo)致溫度升高。當(dāng)溫度達(dá)到煤的燃點時，浮煤或煤塵就會發(fā)生自然發(fā)火。②加熱自燃：由于外來的熱源將煤塵加熱，使其溫度達(dá)到自然溫度時，也會發(fā)生燃燒。③明火引燃：由明火如煙頭、電火花等提供使煤塵燃燒的初始熱量，火使局部達(dá)到自然溫度而燃燒。（2）煤塵的爆炸可燃?xì)怏w質(zhì)量小、燃點低、與空氣混合后遇到高溫容易燃燒，燃燒產(chǎn)生的熱量傳給已懸浮的其他煤塵，其他煤塵受熱燃燒后又產(chǎn)生熱量，這樣依次又迅速的傳播給附近的煤塵，促使氧化反應(yīng)的速度越來越快，溫度越來越高，范圍越來越大，隨即導(dǎo)致氣體急劇膨脹運動，并在火焰前方形成沖擊波，且伴有響聲。當(dāng)沖擊波強(qiáng)度達(dá)到300m/s時，便由燃燒轉(zhuǎn)化為爆炸。二、煤塵爆炸的必要條件（1）煤塵具有爆炸性。煤塵爆炸性的鑒定方法：1）實驗室大管狀煤塵爆炸性鑒定法；2）大型煤塵爆炸實驗?zāi)M巷道鑒定法。（2）浮游煤塵的濃度。一般褐煤的爆炸下限濃度為45～55g/m3，煙煤的爆炸下限濃度為110～335g/m3，上限濃度為1500～2000g/m3，爆炸力最強(qiáng)的煤塵濃度為300～400g/m3。（3）引爆熱源。我國煤塵爆炸的引燃溫度為610℃～1050℃，一般為700℃～800℃，有時需要達(dá)到1050℃才能爆炸。（4）充足的氧含量。氧氣濃度低于12%～16%，煤塵的燃燒速度會大大降低，甚至?xí)詣酉?，不會引起爆炸。三、煤塵爆炸的主要特征（1）產(chǎn)生高溫高壓煤塵爆炸火焰溫度為1600～1900℃，爆源的溫度達(dá)到2000℃以上，這是煤塵爆炸得以自動傳播的條件之一。在礦井條件下煤塵爆炸的平均理論壓力為736KPa，但爆炸壓力隨著離開爆源距離的延長而跳躍式增大。爆炸過程中如遇障礙物，壓力將進(jìn)一步增加，尤其是連續(xù)爆炸時，后一欠爆炸的理論壓力將是前一次的5～7倍。（2）爆炸的沖擊波及火焰正向沖擊波：破壞力極強(qiáng)的擴(kuò)散沖擊，沖擊波速度最大可達(dá)為2340m/s。反向沖擊波:在爆源附近形成氣體稀薄的低壓區(qū)或負(fù)壓區(qū)，導(dǎo)致被擠壓的爆炸烈焰和高溫氣體高速返回爆源。比正向沖擊波能量較弱。煤塵爆炸產(chǎn)生的火焰速度可達(dá)1120m/s。（3）生成有毒有害氣體煤塵爆炸時產(chǎn)生的CO，在災(zāi)區(qū)氣體中濃度可達(dá)2%～3%，甚至高達(dá)到8%左右，爆炸事故中受害者的大多數(shù)（70%～80%）是由于CO中毒造成的。井下CO最高允許濃度0.0024%。（4）產(chǎn)生焦皮渣和黏塊對于結(jié)焦煤塵，在煤塵爆炸時，只有一部分煤塵完全燒成灰燼，其余的僅僅表面燒焦，形成一種獨特的、燒焦的皮渣或黏塊。

皮渣和黏塊是煤塵爆炸或瓦斯煤塵爆炸區(qū)別與瓦斯爆炸的主要特征。（5）煤塵爆炸具有傳播效應(yīng)三個階段：1)煤塵爆炸剛剛形成；2）由于爆炸連續(xù)進(jìn)行，其爆炸強(qiáng)度也不斷增加；3）烈爆階段。

（6）煤塵爆炸的感應(yīng)期煤塵爆炸也有一個感應(yīng)期，即煤塵受熱分解產(chǎn)生足夠數(shù)量的可燃?xì)怏w形成爆炸所需的時間。根據(jù)試驗，煤塵爆炸的感應(yīng)期主要決定于煤的揮發(fā)分含量，一般為40%～280ms（或者250ms），揮發(fā)分越高，感應(yīng)期越短。

四、影響煤塵爆炸的主要因素（1）煤塵的可燃揮發(fā)分煤塵爆炸的主要是在塵粒分解的可燃?xì)怏w（揮發(fā)分）中進(jìn)行的，因此煤的揮發(fā)分?jǐn)?shù)量的和質(zhì)量是影響塵爆炸的最重要因素。一般說來，煤塵的可燃揮發(fā)分含量越高，爆炸性越強(qiáng)，即煤化作用程度低的煤，其煤塵爆炸性強(qiáng)，隨煤化作用程度的增高而爆炸性減弱。（2）煤的水分煤塵中的水分對塵粒起著黏結(jié)作用，能促使細(xì)微塵粒聚結(jié)為較大的顆粒，減少塵粒的總表面積，能降低煤塵的爆炸性，同時還能降低落塵的飛揚能力。煤的天然灰分和水分都很低，降低煤塵爆炸性的作用不顯著，只有人為地?fù)饺牖曳郑ㄈ鰩r粉）或水分（灑水）才能防止煤塵的爆炸。煤的水分只有在煤塵爆炸時有抑制作用。（3）煤的灰分煤內(nèi)有灰分是不燃性物質(zhì)，能吸收能量，阻擋熱輻射，破壞鏈反應(yīng)，并能阻止煤塵飛揚，使其迅速下降，降低煤塵的爆炸性。煤的灰分對爆炸性的影響還與揮分含量的多少有關(guān)，揮發(fā)分小于15%的煤塵，灰分的影響比較顯著，大于15%時，天然灰分對為塵的爆炸幾乎沒有影響。

（4）煤塵粒度粒度對爆炸性的影響極大。粒徑100μm以下的煤塵粒子都可能參與爆炸，而且爆炸的危險性隨粒度的減小而迅速增加，75μm以下的煤塵特別是30～75μm的煤塵爆炸性最強(qiáng)，因為單位質(zhì)量煤塵位質(zhì)量煤塵的粒度越小，總表面積及表面能越大，粒徑小于10μm后，煤塵爆炸性增強(qiáng)的趨勢變得平緩。煤塵粒度對爆炸壓力也有明顯的影響。煤炭科學(xué)研究院重慶分院的試驗。結(jié)果表明：在同一煤種不同粒度條件下，爆炸壓力隨粒度的減小而增高，爆炸范圍也隨之?dāng)U大，即爆炸性增強(qiáng)，粒度不同的煤塵引燃溫度煤塵燃溫度也不相同。煤塵粒度越小，所需引燃溫度越低，且火焰?zhèn)鞑ニ俣纫苍娇?，爆炸性越?qiáng)。（5）煤塵的濃度

煤塵的濃度是決定煤塵由燃燒能否轉(zhuǎn)化成爆炸以及爆炸性強(qiáng)弱的重要條件。規(guī)律如下：超過30～45g／m3（煤塵爆炸的下限濃度），則隨著煤塵濃度增加，爆炸強(qiáng)度也增大；當(dāng)濃度達(dá)300～400g／m3（煤塵爆炸威力最強(qiáng)的濃度）時，則隨著煤塵濃度增加，爆炸強(qiáng)度將減弱；當(dāng)煤塵濃度超過1500～2000g／m3（爆炸的上限濃度）時，就不會發(fā)生爆炸。（6）空氣中的瓦斯?jié)舛韧?/p>

隨著瓦斯?jié)舛鹊脑龈撸簤m爆炸濃度下限急劇下降，這一點在有瓦斯煤塵爆炸危險的礦井應(yīng)引起高度重視。一方面，煤塵爆炸往往是由瓦斯爆炸引起的；另一方面，有煤塵參與時，小規(guī)模的瓦斯爆炸可能演變?yōu)榇笠?guī)模的爆塵瓦斯爆炸事故，造成嚴(yán)重的后果。

（7）引爆熱源和爆炸環(huán)境點燃煤塵云造成煤塵爆炸，就必須有一個達(dá)到或超過最低點燃溫度和能量的引爆熱源。引爆熱源的溫度越高，能量越大，越容易點燃塵云。而且爆塵初爆的強(qiáng)度也越大；反之溫度越低，能量越小，越難以點燃煤塵云，且即使引起爆炸，初始爆炸的強(qiáng)度也越小。煤塵爆炸的空間狀況對煤塵爆炸的強(qiáng)烈程度也有很大的影響。如爆炸空間的形狀、空間的長短和斷面積大小及其變化情況等等。（8）空氣中氧的含量空氣中氧的含量高時，點燃煤塵的溫度可以降低；氧的含量低時，點燃煤塵云困難，當(dāng)氧含量低于17%時，煤塵就不再爆炸。煤塵的爆炸壓力也隨空氣中含氧的多少而不同。含氧高，爆炸壓力高；含氧低，爆炸壓力低。

五、煤塵爆炸事故案例分析江蘇徐州市賈汪區(qū)賈汪鎮(zhèn)“7.22”瓦斯煤塵爆炸事故。我國歷史上最嚴(yán)重的一次煤塵爆炸發(fā)生在1942年日本侵略者統(tǒng)治下的本溪煤礦，死亡1549人，殘246人，死亡的人員中大多為CO中毒，事故發(fā)生前，巷道內(nèi)沉積了大量煤塵，是由于電火花點燃局部聚積的瓦斯而引起的重大煤塵爆炸事故。山西省呂梁地區(qū)交口縣蔡家溝煤礦“5.18”特大煤塵爆炸事故調(diào)查報告2004年5月18日18時18分，山西省呂梁地區(qū)交口縣蔡家溝煤礦井下維修硐室發(fā)生一起特大煤塵爆炸事故，造成33人死亡，直接經(jīng)濟(jì)損失293.3萬元。事故發(fā)生后，國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)同志高度重視，溫家寶總理、黃菊副總理、華建敏國務(wù)委員作出重要批示。國家煤礦安全監(jiān)察局和山西省人民政府有關(guān)負(fù)責(zé)同志迅速趕赴事故現(xiàn)場，指導(dǎo)事故搶救和善后工作。根據(jù)國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)同志的指示和《煤礦安全監(jiān)察條例》（國務(wù)院令第296號）等有關(guān)法律法規(guī)的規(guī)定，成立了由國家煤礦安全監(jiān)察局副局長梁嘉琨任組長、山西省人民政府副省長靳善忠等任副組長，國家煤礦安全監(jiān)察局、監(jiān)察部、全國總工會和山西省人民政府有關(guān)部門負(fù)責(zé)人參加的蔡家溝煤礦“5.18”煤塵爆炸事故調(diào)查組（以下簡稱事故調(diào)查組）。

事故調(diào)查組經(jīng)過現(xiàn)場勘察、調(diào)查取證和技術(shù)分析，查清了事故原因，認(rèn)定了事故性質(zhì)和責(zé)任，提出了對有關(guān)責(zé)任人員的處理建議和防范措施?，F(xiàn)將有關(guān)情況報告如下：一、礦井基本情況

蔡家溝煤礦為村辦集體煤礦，現(xiàn)由蔡瑞明個人承包經(jīng)營。事故發(fā)生前，該礦的采礦許可證、煤炭生產(chǎn)許可證、營業(yè)執(zhí)照全部過期，且未經(jīng)山西省人民政府有關(guān)部門批準(zhǔn)擅自組織生產(chǎn)，屬違法組織生產(chǎn)礦井。該礦始建于1987年，1988年投產(chǎn)。礦井原設(shè)計生產(chǎn)能力2萬噸/年，2000年6月礦井進(jìn)行改擴(kuò)建后，設(shè)計生產(chǎn)能力為6萬噸/年?，F(xiàn)在實際產(chǎn)量為每天300噸左右。該礦現(xiàn)有職工92人，分兩班作業(yè)。850立方米/分鐘。

該礦采用豎井、斜井開拓方式，礦井采煤方式為以掘代采，放炮落煤，井下布置有南北兩個生產(chǎn)作業(yè)區(qū)域，分別布置了10個和9個掘進(jìn)頭。礦井通風(fēng)方式為中央并列抽出式，礦井總?cè)腼L(fēng)量780立方米/分鐘，總排風(fēng)量850立方米/分鐘。

礦井相對瓦斯涌出量0.75立方米/噸，為低瓦斯礦井；煤塵爆炸指數(shù)為34.33%，具有爆炸危險性；煤層具有自燃傾向性。該礦的“四證”情況為：采礦許可證有效期至2003年11月，煤炭生產(chǎn)許可證有效期至2000年6月30日，營業(yè)執(zhí)照有效期至2003年3月22日；2003年4月，該礦礦長取得了礦長資格證書（有效期至2005年12月）。2001年山西省鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦停產(chǎn)整頓驗收時，該礦申請了驗收，但山西省煤礦安全生產(chǎn)專項整頓工作領(lǐng)導(dǎo)組未予批準(zhǔn)，一直處于待批狀態(tài)。2003年11月，山西省煤礦安全生產(chǎn)專項整頓工作領(lǐng)導(dǎo)組辦公室以晉煤整頓辦函〔2003〕73號文件下發(fā)了《關(guān)于搞好待批鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦復(fù)產(chǎn)驗收工作的通知》，要求對待批礦井按新的驗收標(biāo)準(zhǔn)重新組織驗收。該礦雖上報了材料申請驗收，但山西省煤礦安全生產(chǎn)專項整頓工作領(lǐng)導(dǎo)組辦公室未予批準(zhǔn)，仍為待批礦井。按照山西省人民政府晉政辦發(fā)〔2003〕38號文件有關(guān)“沒有參加專項整治驗收和上報省整頓辦未批準(zhǔn)的礦井，堅決不準(zhǔn)生產(chǎn)”的規(guī)定，該礦不得生產(chǎn)。二、事故經(jīng)過及搶救、善后情況

2004年5月18日18時18分,蔡家溝煤礦井下維修硐室發(fā)生爆炸事故，當(dāng)時井下共有34人。18時40分，該礦向雙池鎮(zhèn)人民政府報告了事故情況。呂梁地委、行署接到事故報告后，迅速組織汾西礦業(yè)集團(tuán)公司救護(hù)大隊、呂梁地區(qū)礦山救護(hù)大隊和孝義市礦山救護(hù)中隊趕赴事故現(xiàn)場進(jìn)行搶救。20時50分，汾西礦業(yè)集團(tuán)公司救護(hù)大隊一個小隊開始入井進(jìn)行偵察，搜索遇險人員。5月19日0時40分，成功救出1名井底放煤工。事故發(fā)生后，山西省委、省人民政府有關(guān)負(fù)責(zé)同志先后趕赴事故現(xiàn)場指揮搶險救災(zāi)工作。經(jīng)過全體救護(hù)隊員的奮力搶救，截至6月5日，33名遇難礦工尸體全部找到，搶救工作結(jié)束。呂梁地區(qū)行署、交口縣人民政府認(rèn)真開展善后工作，抽調(diào)干部包戶耐心細(xì)致地做思想工作，迅速落實相關(guān)政策，遇難礦工都得到了妥善的處理，保持了礦區(qū)和社會穩(wěn)定。

搶救現(xiàn)場成功救治一名礦井工人三、事故原因及性質(zhì)

（一）直接原因蔡家溝煤礦煤塵具有爆炸危險性，但該礦不按規(guī)定采取防塵措施，井下生產(chǎn)運輸過程中大量煤塵飛揚，致使井下維修硐室的煤塵達(dá)到爆炸濃度；工人違章在維修硐室焊接三輪車時產(chǎn)生的高溫焊弧引爆煤塵。

（二）間接原因1）蔡家溝煤礦在采礦許可證、煤炭生產(chǎn)許可證及營業(yè)執(zhí)照已過期且未經(jīng)驗收合格的情況下，違法組織生產(chǎn)。2）蔡家溝煤礦安全生產(chǎn)管理混亂。違反《安全生產(chǎn)法》和《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，沒有保證礦井防塵方面的資金投入，沒有建立完善的礦井防塵供水系統(tǒng)，南、北煤庫均未安設(shè)噴霧灑水裝置，沒有預(yù)防和隔絕煤塵爆炸的措施；也沒有采取及時清除巷道中的浮煤、清掃或沖洗沉積煤塵、定期撒布巖粉等措施；井下布置了19個掘進(jìn)頭，通風(fēng)系統(tǒng)紊亂，無法將礦塵稀釋排出；工人違章長期在井下使用電焊機(jī)；在沒有消除礦井存在的重大事故隱患的情況下，違章指揮工人進(jìn)行生產(chǎn)。

3）雙池鎮(zhèn)黨委、人民政府及有關(guān)機(jī)構(gòu)沒有采取有效措施加強(qiáng)對待批礦井的管理。有關(guān)人員工作嚴(yán)重失職，鎮(zhèn)黨委書記(原鎮(zhèn)長)三次到蔡家溝煤礦檢查，未能發(fā)現(xiàn)該礦的違法生產(chǎn)問題；鎮(zhèn)在該礦蹲點的干部未及時向有關(guān)負(fù)責(zé)人匯報該礦的違法生產(chǎn)問題，也沒有采取措施予以制止；鎮(zhèn)煤管站的有關(guān)人員在多次檢查中發(fā)現(xiàn)該礦的違法生產(chǎn)問題，只采取了填寫整改三定表、封絞車等措施，沒有進(jìn)一步采取措施制止該礦違法生產(chǎn)，也沒有及時發(fā)現(xiàn)該礦存在的井下未采取灑水滅塵措施、工人違章在井下長期使用電焊機(jī)等重大事故隱患。4）交口縣人民政府及有關(guān)部門對蔡家溝煤礦監(jiān)管不力?？h煤炭工業(yè)管理局多次發(fā)現(xiàn)該礦的違法生產(chǎn)問題，但沒有采取有效措施予以制止；在對該礦派駐安全監(jiān)察員時，將不能履行職責(zé)的人員聘任為駐礦安全監(jiān)察員，使安全監(jiān)察員的監(jiān)督作用形同虛設(shè)。公安部門沒有嚴(yán)格執(zhí)行爆破器材的四級審批制度，在審批過程中把關(guān)不嚴(yán)，未能制止該礦私自購買炸藥違法組織生產(chǎn)。交口縣電力公司未落實上級有關(guān)要求，沒有對蔡家溝煤礦采取停電措施?？h人民政府對煤炭管理、公安等部門對待批煤礦監(jiān)管不力的問題失察。

5）呂梁地區(qū)煤炭工業(yè)局和呂梁煤炭安全糾察支隊在對待批的蔡家溝煤礦進(jìn)行檢查時，只采取了封絞車、下整改三定表等措施，未能采取有效措施制止該礦違法組織生產(chǎn)。6）呂梁地區(qū)行署對全區(qū)煤礦安全生產(chǎn)專項整治工作組織、領(lǐng)導(dǎo)不力，對地區(qū)煤炭工業(yè)局和呂梁煤炭安全糾察支隊等有關(guān)職能部門對待批煤礦監(jiān)管不力的問題失察。

（三）事故性質(zhì)經(jīng)調(diào)查認(rèn)定,蔡家溝煤礦“5.18”煤塵爆炸事故是一起責(zé)任事故。

四、對事故有關(guān)責(zé)任人員的處理建議

這起事故共追究事故責(zé)任人員27人，其中，蔡家溝煤礦法定代表人等4人被移交司法機(jī)關(guān)處理，給予包括呂梁地區(qū)行署1名副專員在內(nèi)的23人黨紀(jì)、政紀(jì)處分（6人被行政撤職或撤銷黨內(nèi)職務(wù)）。另外，還有3人因涉嫌包庇罪也被移交司法機(jī)關(guān)處理。

五、對蔡家溝煤礦實施行政處罰的意見

（一）依據(jù)《煤炭法》第六十七條，建議由山西省人民政府責(zé)成其有關(guān)部門沒收蔡家溝煤礦2002年--2004年違法生產(chǎn)所得888.3萬元，并處違法所得2倍的罰款1776.6萬元。(二)依據(jù)《山西省勞動保護(hù)暫行條例》第四十四條，建議由山西呂梁煤礦安全監(jiān)察辦事處對蔡家溝煤礦罰款5萬元。（三）依據(jù)《安全生產(chǎn)法》第九十三條和第九十四條，建議由山西省人民政府決定對蔡家溝煤礦予以關(guān)閉，并在關(guān)閉前責(zé)成其有關(guān)部門依法吊銷該礦有關(guān)證照?！?-3煤塵爆炸的預(yù)防

一、預(yù)防煤塵爆炸技術(shù)措施（1）防止浮游煤塵飛揚采取濕式作業(yè)、噴霧灑水、煤層注水預(yù)濕煤體等降塵措施。（2）防止瓦斯煤塵重新飛揚并參與爆炸1）清掃和沖洗2）撒布巖粉3）巷道刷漿（3）防止產(chǎn)生引爆火源1）消除井下明火2）消除瓦斯引燃3）消除爆破火焰4）消除電氣失爆5）消除其他火源二、預(yù)防煤塵爆炸組織措施（1）礦井的各級領(lǐng)導(dǎo)都必須堅持“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”的安全生產(chǎn)方針，擺正安全與生產(chǎn)的關(guān)系。（2）加強(qiáng)爆破管理，嚴(yán)禁不符合有關(guān)規(guī)定的爆破作業(yè)，必須執(zhí)行“一炮三檢”和“三人連鎖放炮”制度。（3）必須長期堅持“一通三防”齊抓共管責(zé)任制，做到細(xì)化量化，通風(fēng)安監(jiān)部門要對責(zé)任制度執(zhí)行情況定期進(jìn)行考核，做到有獎有罰。（4）各礦必須將煤礦安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作當(dāng)做一項重要的基礎(chǔ)工作來抓。（5）采取多種培訓(xùn)形式切實加強(qiáng)對特殊工種的工人和通防專業(yè)管理干部、專業(yè)技術(shù)人員的培訓(xùn)和教育。（6）建立獎罰制度

§4-4煤塵爆炸的抑制與隔絕一、概述爆炸抑制技術(shù)的目的就是把爆炸事故控制在其發(fā)生的初始階段或局部區(qū)域，降低災(zāi)害損失的程度和范圍。二、我國關(guān)于隔絕煤塵爆炸的規(guī)定（1）隔爆棚：主要采用被動式隔爆水棚（或巖粉棚）也可采用自動隔爆裝置隔絕煤塵爆炸的傳播。隔爆棚分為主要隔爆棚和輔助隔爆棚，隔爆棚應(yīng)符合下列規(guī)定。

主要隔爆棚應(yīng)在下列巷道設(shè)置：1）礦井兩翼與井筒向聯(lián)通的主要大巷；2）相鄰采區(qū)之間的集中運輸巷和回風(fēng)巷；3）相鄰煤層之間的運輸石門和回風(fēng)石門。輔助隔爆棚應(yīng)在下列巷道中設(shè)置：1）采煤工作面進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)巷道；2）采區(qū)內(nèi)的煤和半煤巷掘進(jìn)巷道；3）采取獨立通風(fēng)并有煤塵爆炸危險的其它巷道。（2）水棚1）水棚包括水槽和水袋，水槽和水袋必須符合MT157的規(guī)定，水袋宜作為輔助隔爆水棚。2）水棚的安裝方式：水棚的安裝方式，即可采用吊掛式或上托式，也可采用混合式；水袋（棚）安裝方式的原則是當(dāng)受到爆炸沖擊力時，水袋中的水容易潑出；水袋（棚）的必須之必須符合以下規(guī)定：

斷面S＜10m2時，nB/L×100≥35%;

斷面S＜12m2時，nB/L×100≥60%;

斷面S＜12m2時，nB/L×100≥65%。3）水棚分為主要隔爆棚和輔助隔爆棚，各自的設(shè)置地點見4），按布置方式又分為集中式和分散式，分散式水棚只能作為輔助水棚。4）水棚的巷道設(shè)置位置：水棚應(yīng)設(shè)置在直線巷道內(nèi)；水棚與巷道交叉口、轉(zhuǎn)彎處的距離須保持50m～75m,與風(fēng)門的距離應(yīng)大于25m；第一排集中水棚與工作面的距離必須保持60m～200m,第一排分散式水棚與工作面的距離必須保持30m～60m；在應(yīng)設(shè)輔助隔爆棚的巷道應(yīng)設(shè)多組水棚，每組距離不大于200m5）水棚排間距離與水棚的棚間長度：集中式水棚排間距離為1.2m～3.0m,分散式水棚沿巷道分散布置，兩個槽（袋）組的間距為10m～30。集中式主要水棚的棚間長度不小于30m,集中式輔助棚的棚區(qū)長度不小于20m，分散式水棚的棚區(qū)長度不得小于200m。6）水棚用水量

集中式水棚的用水量按巷道斷面積計算：主要水棚不小于400L/m2,輔助水棚不小于200L/m2；分散式水棚的水量按棚區(qū)所占巷道的空間體積計算，不小于水棚不小于1.2L/m2。7）水棚的管理：要經(jīng)常保持水槽和水袋的完好和規(guī)定的水量；每半個月檢查一次。（3）巖粉棚1）巖粉棚分為重型巖粉棚和輕型巖粉棚，重型巖粉棚作為主要巖粉棚，輕型巖粉棚作為輔助巖粉棚。2）巖粉棚的巖粉用量按巷道斷面積計算，主要巖粉棚為400kg/m2,輔助巖粉棚為200kg/m2.3）巖粉棚及巖粉棚架的結(jié)構(gòu)及其參數(shù)：巖粉棚的寬度為100mm～150mm;巖粉棚長度：重型棚為350m～500mm，輕型棚為≤350mm。堆積巖粉的板與兩側(cè)支柱（或兩幫）之間的間隙不得小于50mm;巖粉板面距頂梁（或頂板）之間的距離為250mm～300mm,使堆積巖粉的頂部與頂梁（或頂板）之間的距離不得小于100mm。4）巖粉棚的排間距離：重型棚1.2m～3.0m，輕型棚為1.0m～2.0m；5）巖粉棚與工作面之間的距離，必須保持在60m--300m之間；6）巖粉棚不得用鐵絲或鐵釘固定；7）巖粉棚上的巖粉，每月至少進(jìn)行一次檢查，如果巖粉受到潮濕、變硬則應(yīng)立即及更換，如果巖粉的量減少，則應(yīng)立即補(bǔ)充，如果在巖粉表面沉積有煤塵則應(yīng)將加以清除。

三、抑爆和隔爆原理抑爆是利用爆炸探測器感應(yīng)初始爆炸，中心控制單元觸發(fā)抑爆器動作，撲滅爆炸火焰，防止容器設(shè)備或巷道空間產(chǎn)生過高的壓力。

爆炸探測器→中心控制單元→抑爆器抑爆系統(tǒng)的組成及結(jié)構(gòu)示意圖隔爆技術(shù)主要用于巷道或容器、車間的連接管道，防止爆炸火焰和熾熱的爆炸產(chǎn)物向其他容器、車間或單元傳播。四、爆炸抑制技術(shù)抑爆技術(shù)的有效性和可靠性取決于粉塵的物理化學(xué)性質(zhì)、爆炸特性參數(shù)、抑爆空間的幾何參數(shù)及初始流動狀態(tài)、抑爆系統(tǒng)的爆炸探測方式、抑爆劑的選擇及抑爆器的各種技術(shù)參數(shù)等。爆炸探測單元準(zhǔn)確、可靠是決定整個抑爆系統(tǒng)性能的關(guān)鍵之一。抑爆器能否快速噴灑抑爆劑并維持抑爆帶是系統(tǒng)能否有效抑爆的另一個關(guān)鍵。五、爆炸隔絕技術(shù)爆炸隔絕技術(shù)：在爆炸物（煤塵）爆炸的傳播路線上放置盛有消火劑（巖粉或水）的容器；或是安置水幕，在爆風(fēng)的作用下，容器中的消火劑或水幕能在整個巷道斷面上均勻地灑散開，撲滅爆炸火焰，隔絕爆炸。第五章通風(fēng)凈化及除塵降塵技術(shù)§5-1通風(fēng)除塵一、阻力及阻力系數(shù)運動的塵粒引起其周圍介質(zhì)（氣體）的擾動，這種擾動要消耗能量，其來源于運動的塵粒，表現(xiàn)為氣體對塵粒運動的阻力。只要塵粒和氣體之間有一定的相對速度，氣體對塵粒都有阻力，這個阻力為PD為：

PD=CDAv2ρg/2=CDπv2

ρgd2p/8式中A——球形塵粒迎風(fēng)方向截面積，m2

v——塵粒與氣體之間的相對速度，m/s；

ρg——空氣的密度，kg/m3;CD——阻力系數(shù)。阻力系數(shù)CD為塵粒雷諾數(shù)Rep的函數(shù)：CD=f(Rep)

Rep=ρgvdp/μ=vdp/v式中μ——氣體的動力粘度系數(shù)，Pa·s;v——氣體的運動粘度系數(shù)，m2/s;分四個階段來研究就阻力系數(shù)：①層流區(qū)②過渡區(qū)③紊流區(qū)④高速區(qū)二、塵粒的沉降速度當(dāng)塵粒由靜止?fàn)顟B(tài)開始降落時，降落的速度很小，阻力亦很小，塵粒呈加速運動。隨著降落速度的增加，阻力隨之增大，當(dāng)阻力、浮力、重力平衡時，塵粒的沉降速度將達(dá)到最大數(shù)值，塵粒即以此速度做等速沉降，此時的速度v=vp，稱為塵粒的沉降速度。

vp=(ρp-ρg)gd2p/18μ在層流區(qū)和過渡區(qū)中，沉降速度還與流體黏性有關(guān)；但在紊流區(qū)中，沉降速度與流體黏性無關(guān)。

三、粉塵粒子的擴(kuò)散對于很小的塵粒，受到的流體分子各個方向的撞擊作用將不再平衡而抵消，這將導(dǎo)致粉塵會呈現(xiàn)隨機(jī)的不規(guī)則運動，即布朗運動。四、排塵風(fēng)速的確定最低排塵風(fēng)速：能促使對人體最有危害的微小粉塵（5μm以下）保持懸浮狀態(tài)并隨風(fēng)流運動的最低風(fēng)速。最優(yōu)排塵風(fēng)速：排塵風(fēng)速逐漸增大，能使較大的塵粒懸浮并被帶走，同時增強(qiáng)了稀釋作用。當(dāng)風(fēng)速增加到一定值后，再增高時，沉降的粉塵被再次吹揚，風(fēng)流主要造成吹揚的作用，稀釋則為其次作用。五、排塵風(fēng)量的確定（1）通風(fēng)方法①局部排風(fēng)系統(tǒng)②全面通風(fēng)③局部送風(fēng)系統(tǒng)（2）全面通風(fēng)換氣量（3）局部排風(fēng)風(fēng)量①局部排風(fēng)罩的分類：密閉罩、柜式排風(fēng)罩、外部吸氣罩、接吸式排風(fēng)罩、吹吸式排風(fēng)罩。②密閉罩：局部密閉罩、整體密閉罩、大容積密閉罩③外部吸氣罩§5-2重力沉降室和慣性除塵器一、重力沉降室（1）重力沉降室的工作原理及特點利用粉塵與氣體的比重不同的原理，使揚塵靠本身的重力(重力)從氣體中自然沉降下來的凈化設(shè)備，通常稱為沉降室或降塵室。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，阻力低，運行穩(wěn)定，造價、運行和維護(hù)費用低，經(jīng)久耐用；另外，設(shè)備磨損很小，可處理高磨料及高濃度的含塵氣體，可以回收干粉，而且處理含塵氣體的溫度不受限制。缺點：除塵效率低，一般只有40%～50%，適于捕集密度和粒徑較大的粉塵；設(shè)備較龐大，適合處理中等氣體量的常溫或高溫氣體，常作為多級除塵的預(yù)除塵使用。（2）重力沉降室的分級效率及極限沉降粒徑提高重力除塵室除塵效率的途徑：1）降低沉降室內(nèi)含塵氣流的水平流速；2）延長沉降室的水平距離；3）降低沉降的高度；4）在沉降室內(nèi)增設(shè)一定形式的擋板或噴霧裝置，可將除塵效率提高約5%～10%。二、慣性除塵器慣性除塵器的工作原理：在重力沉降室中，為了增強(qiáng)除塵效果，設(shè)置與氣流方向平行的沉降隔板，也可以在室內(nèi)采取其他措施，使氣流遇到障礙物而繞流時，粉塵在慣性的作用下從氣流中分離出來，從而使氣體得到凈化?！?-3旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器的特點：（1）結(jié)構(gòu)簡單，內(nèi)部沒有運動部件。（2）操作、維護(hù)方便，壓力損失中等，動力消耗不大，運轉(zhuǎn)、維護(hù)費用較低。（3）操作彈性較大，性能穩(wěn)定，不受含塵氣體的濃度、溫度限制。（4）處理大風(fēng)量時便于多臺并聯(lián)使用，效率阻力不受影響。（5）可耐400℃高溫，如采用特殊的耐高溫材料，還可以耐受更高的溫度。（6）除塵器內(nèi)設(shè)耐磨內(nèi)襯后，可用以凈化含高磨蝕性粉塵的煙氣。（7）可以干法清灰，有利于回收有價值的粉塵。但其也有幾個缺點，主要如下：（1）卸灰閥如果漏損會嚴(yán)重影響除塵效率。（2）磨損嚴(yán)重，特別是處理高濃度或磨損性大的粉塵時，入口處和錐體部位都容易磨壞。（3）除塵效率不高(對捕集粒徑小于5um的微細(xì)粉塵和塵粒密度小的粉塵，效率較低)，單獨使用有時滿足不了含塵氣體排放濃度的要求。（4）由于除塵效率隨筒體直徑增加而降低，因而單個除塵器的處理風(fēng)量受到一定限制。一、基本型旋風(fēng)除塵器工作原理含塵氣流由進(jìn)口沿切線方向進(jìn)入除塵器后，沿器壁由上而下作旋轉(zhuǎn)運動，這股旋轉(zhuǎn)向下的氣流稱為外渦旋（外渦流），外渦旋到達(dá)錐體底部轉(zhuǎn)而沿軸心向上旋轉(zhuǎn)，最后經(jīng)排出管排出。這股向上旋轉(zhuǎn)的氣流稱為內(nèi)渦旋（內(nèi)渦流）。外渦旋和內(nèi)渦旋的旋轉(zhuǎn)方向相同，含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運動時，塵粒在慣性離心力推動下移向外壁，到達(dá)外壁的塵粒在氣流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗。氣流從除塵器頂部向下高速旋轉(zhuǎn)時，頂部壓力下降，一部分氣流會帶著細(xì)塵粒沿外壁面旋轉(zhuǎn)向上，到達(dá)頂部后，在沿排出管旋轉(zhuǎn)向下，從排出管排出。這股旋轉(zhuǎn)向上的氣流稱為上渦旋。二、氣流的速度為方便，常把內(nèi)外旋流氣體的運動分解為三個速度分量：切向速度Vθ、徑向速度Vr、軸向速度Vz。1）切向速度切向速度是決定氣流合速度大小的主要速度分量，也是決定氣流質(zhì)點離心力和顆粒捕集效率的主要因素。2）軸向速度Vz3）徑向速度Vr：假設(shè)內(nèi)外渦旋的交界面是圓柱面，外渦旋均勻通過該柱面進(jìn)入內(nèi)渦旋，那么認(rèn)為氣流通過此圓柱面時的平均速度就是外渦旋氣流的平均徑向速度Vr。切向速度的分布§5-4濕式除塵一、濕法除塵機(jī)理（1）慣性作用塵粒和水滴之間的慣性碰撞。（2）直接攔截在流體擾流流過捕塵體時，若顆粒半徑rp大于或等于該流體與捕塵體表面之間的最小距離s，則顆粒便可被直接攔截。（3）擴(kuò)散粒徑在0.3μm以下的粒塵，慣性碰撞數(shù)很小，擴(kuò)散成為重要的捕集因素。此時，在氣體分子的撞擊下，塵粒就像氣體分子一樣做復(fù)雜的布朗運動，在運動過程中，塵粒和水滴接觸而被捕集。（4）其他機(jī)理二、影響濕法除塵的主要因素（1）單位體積空氣的耗水量。（2）粉塵的密度大則易于捕集，空氣中含塵濃度高，總捕集效率高。（3）粉塵的濕潤性。三、濕式除塵設(shè)備兩大類：（1）塵粒隨氣流一起沖入液體內(nèi)部，塵粒加濕后被液體捕集，它的作用是液體洗滌含塵氣體。自激式除塵器、臥式旋風(fēng)水膜除塵器、篩板塔。（2）用各種方式向氣流中噴入水霧，使塵粒與液滴、液膜發(fā)生碰撞。文丘里除塵器、噴淋塔、填料塔?！?-5化學(xué)和物理除塵一、化學(xué)抑塵粉塵潤濕劑：用于提高水對粉塵的濕潤能力和抑塵效果，它特別適合于疏水性的呼吸性粉塵。黏結(jié)劑：利用覆蓋、黏結(jié)、硅化和聚合等原理防止泥土和粉塵飛揚。凝聚劑：使場地中的泥土或粉塵等細(xì)顆粒物質(zhì)保持較高的含水率而產(chǎn)生凝膠，從而防止揚塵。二、磁化水降塵（1）磁化水的降塵機(jī)理磁化水是指經(jīng)過磁水器處理過的水，它使水的物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了暫時的變化。磁化水的降塵機(jī)理：1）經(jīng)磁化且由活性水分子組成的水體作為捕塵體具有很強(qiáng)的極性，容易與其他物質(zhì)形成物理鍵而發(fā)生吸附。粉塵在磁場作用下同樣可能導(dǎo)致極性加強(qiáng)，導(dǎo)致水體與粉塵更容易發(fā)生相互吸附，從而出去粉塵。2）水分子鏈（團(tuán)）的氫鍵發(fā)生畸變、斷裂，使液體分子間的平衡距離變大，引力常數(shù)變小，表面張力降低，導(dǎo)致噴出的霧滴更細(xì)小。（2）磁化設(shè)備我國煤礦磁水器：TFL型高效磁化噴嘴降塵器、RMJ型系列磁水器（3）應(yīng)用前景優(yōu)越性：1）磁化水降塵器設(shè)備簡單、安裝容易、安全防爆、性能可靠。2）成本低、易實施，一次投入后長期有效。3）降塵率高。三、泡沫除塵（1）泡沫除塵機(jī)理泡沫除塵是一項新型的除塵技術(shù)。泡沫劑和水一起按一定比例混合，通過發(fā)泡器產(chǎn)生大量高倍數(shù)泡沫噴灑到塵源或空氣中。當(dāng)泡沫液噴灑到巖礦或料堆上時，便形成無空隙的泡沫體覆蓋在塵源上，使粉塵得以濕潤和抑制。利用泡沫發(fā)生器造成泡沫狀的液滴噴灑到含塵空氣中時，則形成大量的泡沫粒子群，其總體積和總面積很大，從而大大增加霧液與塵粒的接觸面和附著力，提高水霧的降塵效果。其除塵機(jī)理包括：攔截、粘附、濕潤、沉降等。泡沫除塵效率從表面活性能角度來看主要取決于泡沫藥劑的配方。（2）泡沫的產(chǎn)生和泡沫劑泡沫的產(chǎn)生有物理和化學(xué)方法2種。物理：空氣機(jī)械泡沫。氣泡劑性能的強(qiáng)弱，直接影響泡沫發(fā)生量多少和除塵效率?！?-6個體防護(hù)一、自吸過濾式防塵口罩（1）國家標(biāo)準(zhǔn)：（《自吸過濾式防塵口罩通用技術(shù)條件》GB/T2626-1992）標(biāo)準(zhǔn)對防塵口罩的技術(shù)要求：1）所用材料應(yīng)無異常氣味，對人無過敏性，無刺激性傷害。2）濾塵材料的技術(shù)要求：3）口罩性能要滿足表5-8要求。（2）防塵口罩的特點1）簡易防塵口罩2）復(fù)式防塵口罩（3）防塵口罩的使用條件1）使用環(huán)境：不適用于含有煙氣和氧低于18%的環(huán)境2）適用范圍：依據(jù)粉塵最高容許濃度和環(huán)境的粉塵濃度選用各類口罩。

二、動力型防塵口罩（1）過濾式送風(fēng)防塵口罩工作原理和特點1）AFK-1型過濾式送風(fēng)防塵口罩工作原理：借助小型通風(fēng)機(jī)的動力，將含塵空氣抽入并經(jīng)濾料進(jìn)行凈化，然后把凈化后的潔凈空氣沿蛇形螺旋管送至橡膠口罩內(nèi)，供佩戴者呼吸用。2）特點：阻塵率高、低泄露、呼吸阻力小、不憋氣、質(zhì)量輕、攜帶方便、使用壽命長、成本及維護(hù)費用均低等。（2）隔絕式壓風(fēng)呼吸器1）工作原理:將壓風(fēng)減壓、過濾凈化，并通過多極限壓、安全限壓裝置，使高壓氣流可靠地還原為新鮮空氣，經(jīng)導(dǎo)管送入呼吸口罩內(nèi)供佩戴者呼吸用，隔絕塵、毒的效率達(dá)100%。2）特點及適用范圍：①該呼吸器不僅能防止粉塵，同時也能防止炮煙、瓦斯對人體的傷害，具有多功能、高效率、持久保護(hù)的特點。②佩戴著呼吸舒暢、不憋氣；氣流的溫度、濕度也適宜，呼吸清爽。③可就地利用工作面的壓風(fēng)管網(wǎng)，壓氣耗量少，經(jīng)濟(jì)實惠。具有氣動機(jī)具的特點，安全、耐用、維護(hù)簡單。采用快速接頭連接，如有災(zāi)變發(fā)生，人可迅速卸掉隨聲的膠管。（3）防塵服它是適用于透氣性織物或材料制成的防止“對人體皮膚無毒，無放射性危害”的粉塵的防塵服。按款式分為連體式和分體式防塵服，按用途分為A類（普遍型）和B類（防靜電型）。第六章采煤工作面綜合防塵技術(shù)§6-1采煤工作面粉塵的產(chǎn)生一、炮采工作面粉塵的產(chǎn)生及粉塵分布炮采工作面主要產(chǎn)塵工序是打眼和炸藥爆破落煤工序，產(chǎn)塵量占整個采煤工作面正規(guī)循環(huán)過程總產(chǎn)塵量的60～75%。對人體有直接危害的是打眼和運煤工序，特別是電鉆干打眼、用鍬攉煤。二、機(jī)采工作面粉塵的產(chǎn)生及粉塵分布機(jī)采工作面高粉塵濃度主要原因是進(jìn)風(fēng)流的污染、采煤機(jī)切割和轉(zhuǎn)載、周期性移架、運輸機(jī)的載運河轉(zhuǎn)載以及工作面片幫和頂板冒落等。采煤機(jī)作業(yè)是最主要的塵源。（1）采煤機(jī)作業(yè)產(chǎn)塵及工作面煤塵濃度分布采煤機(jī)產(chǎn)塵來源于：1）截煤時，截齒刀尖前的煤被壓實而成壓固核，當(dāng)接觸應(yīng)力增加到極限值時，壓固核被壓碎產(chǎn)生煤塵；2）大塊煤采落后，緊跟在后面的截齒切割厚度減小，增加了產(chǎn)塵量；3）被割下和被滾筒拋出的煤，在彈性恢復(fù)時沿裂縫繼續(xù)分離便成更小煤塊，同時產(chǎn)生煤塵；4）截齒摩鈍后，各刃面變成了弧面，與煤碾壓和摩擦產(chǎn)生粉塵；5）截齒對煤體的沖擊，割下來的煤互相碰撞及滾筒螺旋葉片裝煤時的二次破碎產(chǎn)生煤塵。

采煤機(jī)產(chǎn)塵分布規(guī)律：1）順風(fēng)切割時，煤塵濃度由前滾筒開始沿順風(fēng)方向急劇增高；就采煤機(jī)本身而言，最低煤塵濃度點在后滾筒位置，由這點開始，無論是向前滾筒方向還是向后滾筒方向，煤塵濃度都呈增加的趨勢。2）逆風(fēng)切割時，前滾筒司機(jī)位置的煤塵濃度較高；沿順風(fēng)方向，煤塵濃度不斷減小，在離開后滾筒兩個支架位置，煤塵濃度達(dá)到最低值；之后，沿順風(fēng)方向煤塵濃度又逐漸增加。不論采用哪種切割方式，后滾筒司機(jī)周圍的煤塵濃度都最低，其數(shù)值一般為前滾筒司機(jī)位置煤塵濃度的50%～60%，這就是由于采煤機(jī)噴霧系統(tǒng)起作用的緣故。（2）移架產(chǎn)塵及工作面煤塵濃度分布

移架所產(chǎn)生的呼吸性粉塵約為采煤機(jī)司機(jī)處粉塵的31%。移架產(chǎn)塵量的大小受多種因素的影響，但最主要的是直接頂板的條件。移架產(chǎn)塵量的多少與頂板強(qiáng)度成正比，與工作面所在盤區(qū)的上覆頂板巖層厚度成正比。

§6-2煤層注水防塵《煤礦安全規(guī)程》第一百五十四條規(guī)定，采煤工作面應(yīng)采取煤層注水防塵措施，有下列情況之一的除外：（1）圍巖有嚴(yán)重吸水膨脹性質(zhì)、注水后易造成頂板垮塌或底板變形，或者地質(zhì)情況復(fù)雜、頂板破壞嚴(yán)重，注水后影響采煤安全的煤層；（2）注水后會影響采煤安全或造成勞動條件惡化的薄煤層；（3）原有自然水分或防滅火灌漿后水分大于4%的煤層；（4）孔隙率小于4%的煤層；（5）煤層很松軟、破碎，打鉆孔時易塌孔、難成孔的煤層；（6）采用下行垮落法開采近距離煤層群或分層開采厚煤層，上層或上分層的采空區(qū)采取灌水防塵措施時的下一層或下一分層。一、煤層注水的實質(zhì)煤層注水實質(zhì)：在回