礦塵及其性質(zhì)一,礦塵的產(chǎn)生及分類(lèi)礦塵是指在礦山生產(chǎn)和建設(shè)過(guò)程中所產(chǎn)生的各種煤,巖微粒的總稱(chēng).礦塵除按其成分可分為巖塵,煤塵,煙塵,水泥塵等多種有機(jī),無(wú)機(jī)粉塵外,尚有多種不同的分類(lèi)方法,下面介紹幾種常用的分類(lèi)方法.1.按礦塵粒徑劃分(1)粗塵粒徑大于40μm,相當(dāng)于一般篩分的最小顆粒,在空氣中極易沉降.(2)細(xì)塵粒徑為10～40μm,肉眼可見(jiàn),在靜止空氣中作加速沉降.(3)微塵粒徑為0.25～10μm,用光學(xué)顯微鏡可以觀察到,在靜止空氣中作等速沉降.(4)超微塵粒徑小于0.25μm,要用電子顯微鏡才能觀察到,在空氣中作擴(kuò)散運(yùn)動(dòng).2按礦塵的存在狀態(tài)劃分(1)浮游礦塵懸池于礦內(nèi)空氣中的礦塵,簡(jiǎn)稱(chēng)浮塵.(2)沉積礦塵從礦內(nèi)空氣中沉降下來(lái)的礦塵,簡(jiǎn)稱(chēng)落塵.浮塵和落塵在不同環(huán)境下可以相互轉(zhuǎn)化.浮塵在空氣中飛揚(yáng)的時(shí)間不僅與塵粒的大小,重量,形式等有關(guān),還與空氣的濕度,風(fēng)速等大氣參數(shù)有關(guān)..3按礦塵的粒徑組成范圍劃分(1)全塵(總粉塵)各種粒徑的礦塵之和.對(duì)于煤塵,常指粒徑為1mm以下的塵粒.(2)呼吸性粉塵主要指粒徑在5μm以下的微細(xì)塵粒,它能通過(guò)人體上呼吸道進(jìn)入肺區(qū),是導(dǎo)致塵肺病的病因,對(duì)人體危害甚大.二,礦塵的危害礦塵具有很大的危害性,表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)污染工作場(chǎng)所,危害人體健康,引起職業(yè)病.工人長(zhǎng)期吸入礦塵后,輕者會(huì)患呼吸道炎癥,皮膚病,重者會(huì)患?jí)m肺病,而塵肺病引發(fā)的礦工致殘和死亡人數(shù)在國(guó)內(nèi)外都十分驚人.舉例(2)某些礦塵(如煤塵,硫化塵)在一定條件下可以爆炸.煤塵能夠在完全沒(méi)有瓦斯存在的情況下爆炸,對(duì)于瓦斯礦井,煤塵則有可能參與瓦斯同時(shí)爆炸.煤塵或瓦斯煤塵爆炸,都將給礦山以突然性的襲擊,釀成嚴(yán)重災(zāi)害.舉例,(3)加速機(jī)械磨損,縮短精密儀器使用壽命.隨著礦山機(jī)械化,電氣化,自動(dòng)化程度的提高,礦塵對(duì)設(shè)備性能及其使用壽命的影響將會(huì)越來(lái)越突出,應(yīng)引起高度的重視.(4)降低工作場(chǎng)所能見(jiàn)度,增加工傷事故的發(fā)生.在某些綜采工作面干割煤時(shí),工作面煤塵濃度高達(dá)4000～8000mg/m3,有的甚至更高,這種情況下,工作面能見(jiàn)度極低,往往會(huì)導(dǎo)致誤操作,造成人員的意外傷亡.三,含塵量的計(jì)量指標(biāo)1.礦塵濃度單位體積礦內(nèi)空氣中所含浮塵的數(shù)量稱(chēng)為礦塵濃度,其表示方法有兩種:(1)質(zhì)量法每立方米空氣中所含浮塵的毫克數(shù),單位為mg/m3.(2)計(jì)數(shù)法每立方厘米空氣中所含浮塵的顆粒數(shù),單位為粒/cm3.2.產(chǎn)塵強(qiáng)度是指生產(chǎn)過(guò)程中,采落煤中所含的粉塵量,常用的單位為g/t.3.相對(duì)產(chǎn)塵強(qiáng)度是指每采掘1噸或1立方米礦巖所產(chǎn)生的礦塵量,常用的單位為mg/t或mg/m3.鑿巖或井巷掘進(jìn)工作面的相對(duì)產(chǎn)塵強(qiáng)度可按每鉆進(jìn)1m鉆孔或掘進(jìn)1m巷道計(jì)算.相對(duì)產(chǎn)塵強(qiáng)度使產(chǎn)塵量與生產(chǎn)強(qiáng)度聯(lián)系起來(lái),便于比較不同生產(chǎn)情況下的產(chǎn)塵量.4.礦塵沉積量是單位時(shí)間在巷道表面單位面積上所沉積的礦塵量,單位為g/m2·d.這一指標(biāo)用來(lái)表示巷道中沉積粉塵的強(qiáng)度,是確定巖粉撒布周期的重要依據(jù).四,礦塵性質(zhì)1.礦塵中游離SiO2的含量礦塵中游離SiO2的含量是危害人體的決定因素,其含量越高,危害越大.游離SiO2是許多礦巖的組成成分,如煤礦上常見(jiàn)的頁(yè)巖,砂巖,礫巖和石灰?guī)r等中游離SiO2的含量通常多在20%～50%,煤塵中的含量一般不超過(guò)5%.2.礦塵的粒度與比表面積礦塵粒度是指礦塵顆粒的平均直徑,單位為μm.礦塵的比表面積是指單位質(zhì)量礦塵的總表面積,單位為m2/kg,或cm2/g.礦塵的比表面積與粒度成反比,粒度越小,比表面積越大,因而這兩個(gè)指標(biāo)都可以用來(lái)衡量礦塵顆粒的大小.煤巖破碎成微細(xì)的塵粒后,首先其比表面積增加,因而化學(xué)活性,溶解性和呼附能力明顯增加;其次更容易懸浮于空氣中,表11-1-2所示為在靜止空氣中不同粒度的塵粒從1m高處降落到底板所需的時(shí)間;第三,粒度減小容易使其進(jìn)入人體呼吸系統(tǒng),據(jù)研究,只有5μm以下粒徑的礦塵才能進(jìn)入人的肺內(nèi),是礦井防塵的重點(diǎn)對(duì)象.3.礦塵的分散度分散度是指礦塵整體組成中各種粒級(jí)塵粒所占的百分比.分散度有兩種表示方法:(1)重量百分比:各粒級(jí)塵粒的重量占總重量的百分比稱(chēng)為重量分散度;(2)數(shù)量百分比:各粒級(jí)塵粒的顆粒數(shù)占總顆粒數(shù)的百分比稱(chēng)為數(shù)量分散度.粒級(jí)的劃分是根據(jù)粒度大小和測(cè)試目的確定的,我國(guó)工礦企業(yè)將礦塵粒級(jí)劃分為4級(jí):小于2μm,2～5μm,5～10μm和大于10μm.礦塵分散度是衡量礦塵顆粒大小構(gòu)成的一個(gè)重要指標(biāo),是研究礦塵性質(zhì)與危害的一個(gè)重要參數(shù).4.礦塵的濕潤(rùn)性礦塵的濕潤(rùn)性是指礦塵與液體親和的能力.濕潤(rùn)性決定采用液體除塵的效果,容易被水濕潤(rùn)的礦塵稱(chēng)為親水性礦塵,不容易被水濕潤(rùn)的礦塵稱(chēng)為疏水性礦塵,對(duì)于親水性礦塵,當(dāng)塵粒被濕潤(rùn)后,塵粒間相互凝聚,塵粒逐漸增大,增重,其沉降速度加速,礦塵能從氣流中分離出來(lái),可達(dá)到除塵目的.5.礦塵的荷電性礦塵是一種微小粒子,因空氣的電離以及塵粒之間的碰撞,摩擦等作用,使塵粒帶有電荷,可