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摘要:我国是世界煤炭资源大国,也是煤炭生产、消费大国。煤炭在我国能源生产和消费中的比例平均高达60%—70%。随着科技的发展,煤矿企业逐步向现代化、机械化发展,产量逐步提升,而随之增加的还有粉尘,煤炭开采过程中产生的粉尘对工人的健康有严重影响,导致患有呼吸疾病的概率极高,严重的还会发生尘肺病,有数据统计,该病在煤矿中的死亡人数较煤矿事故还要多,基于此,本文简单叙述煤矿粉尘的产生及特性,然后分析煤矿粉尘的危害,并对现阶段普遍使用的防治技术进行了探讨,以期为煤矿粉尘的有效控制提供参考价值,从而减少粉尘对煤矿安全生产的危害。
关键词:粉尘、防治、职业健康
前言:近年来,随着煤矿企业机械化程度的不断提高,生产能力的不断增加,生产过程中产生的粉尘越来越多,种类也随着生产工艺的变化千差万别,严重威胁矿井的安全生产和劳工者的生命安全。为此,有效地进行粉尘防治,抑制粉尘产生,降低粉尘浓度,改善工作环境,杜绝煤尘事故,是煤矿安全生产亟待解决的问题。我国在粉尘防治研究方面取得了一定的进展,但是设备与矿井现场的需求相差甚远,导致矿井中的粉尘不能得到有效的控制。因此,研究煤层粉尘防治技术措施,不但能改善作业者的工作环境,减少职业病的发生率,还能有效防治煤尘事故的发生。
1.粉尘的危害
根据粉尘的理化性质,粉尘的危害主要分为:对人体健康的危害和粉尘爆炸性危害。(1)煤矿粉尘对人体的危害:由于煤矿井下作业人员长期处在不同类型、浓度的粉尘环境中,因此,粉尘对人体的危害程度有所不同。在煤矿生产中,尘肺病吸入粉尘成分不同,造成三种病症:第一,吸入游离SiO2含量>10%的粉尘引起的尘肺病是矽肺病;第二,吸入煤尘和含有游离二氧化硅的岩尘所引起的尘肺病称为煤矽肺病;第三,长期吸入煤尘所引起的尘肺病,医学上称煤肺病。三种主要职业病的患者,都是肺部长期吸入大量的粉尘所致,是当今医学水平很难彻底治愈的。
(2)煤尘爆炸的危害:煤尘爆炸是空气中氧气与煤尘急剧反应的过程。煤矿井下粉尘中,煤尘大多具有爆炸性,煤尘爆炸产生高温、高压和产生大量有毒有害气体,又破坏井巷,毁坏设备,造成人员伤亡,甚至导致整个矿井毁坏,严重地威胁安全生产和人员生命安全。
2.煤矿粉尘的产生及特征
(1)煤矿粉尘的产生:煤矿粉尘又称为生产性粉尘、矿尘,其是在煤矿的生产过程中随着煤炭、岩石的破坏中所出现的细微岩矿颗粒。在煤炭开采的整个过程中,几乎每个环节都会导致煤矿粉尘的出现,但因环境及开采方式的不同,即使在同一煤矿中,粉尘出现的形式及数量都会存在很大的不同,总结来说,导致其出现的主要源头有采煤机采煤,放顶煤、凿岩、爆破,转载点及破碎机,矿车、皮带输送机等。在当前开采条件下,其产尘作业点由多到少为采煤工作面、掘进工作面、锚喷作业点和其他作业点。并且随着矿井现代化水平的不断发展, 粉尘量逐渐上升。
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(2)煤矿粉尘特征:
a:分散性,粉尘表面吸附大量的氧分子,随着氧分子数量的增加,粉尘氧化分解的过程将加剧;
b:吸附性,粉尘越细,其表面的吸附能力就越强,就能与空气分离开来;
c:爆炸性,煤的挥发力越强,就越容易发生爆炸,挥发力取决于煤的炭化程度,它与煤的爆炸性成反比;
d:跟粉尘多沉降速度有一定的关系,沉降速度越慢,其在空气中扩散、吸入人体的可能性就越大,更容易在人体肺部沉积,引发肺部病变的概率越大。
3.煤矿粉尘的防治措施
(1)完善对煤炭企业防尘管理制度:在煤矿粉尘防治中,应对防尘管理制度进行完善,实行综合管理模式,建立分级防尘管理机制,明确矿长、总工程师、生产工区区长的防治及监督责任,同时配备专业的测尘人员,定期对地面及井下作业场所的产尘点进行监测,为防尘管理工作提供真实有效的数据参考,如粉尘有超标现象,立即进行科学有效的控制。
(2)通风除尘:通风除尘是煤矿企业中应用比较广泛的,主要是利用风机将外界空气抽送至矿井中以稀释粉尘浓度,然后将粉尘排出到井下,使粉尘浓度进一步降低。该方法对风速的要求很高,既要能够将矿井内的粉尘可以排出又要避免扬起更多粉尘增加粉尘浓度。通过风机进风时要防止外界粉尘大量进入矿井,使进风质量有所保证,可采取水幕或防尘网来净化风源[3]。该方法的应用使得矿井内的粉尘浓度大大降低,减少了工人患病的概率,但是通风所减少的井下粉尘通过风机排到了地面,可能会引起环境污染,影响地面环境。
(3)煤层注水:该方法是在煤层中打注水孔,利用水压将水挤压进还没有开采的煤矿中,注入的水沿着裂缝扩展进空隙里,慢慢的渗透到煤矿内部,预先湿润煤体,这样不但能减少煤矿粉尘的发生,还能有效减少空气中有害气体。研究表明,当注水速度与煤体吸水速度相等时,注水效果最好,目前常用的注水方式分为三种:短钻孔注水、长钻孔注水以及深孔注水。利用该防尘方式,可最大限度降低矿尘浓度,是一项高效防尘措施。
(4)湿式除尘减少煤尘:正常来说,当空气中的湿度在达到60%时,会使在空气中悬浮的粉尘凝聚起来,在重力达到一定时就可沉降,而湿式除尘就是依据这一原理,用高压喷雾器使水雾与粉尘结合成较大的颗粒,然后降落。部分悬浮的颗粒在水雾冲击下相互碰撞凝结形成较大颗粒而降落,从而使粉尘浓度降低。该方法在煤矿生产中应用广泛,其操作简单,应用机械少,且降尘效果比较明显,在煤矿的采掘、加工、运输等过程中都有显著效果。
(5)泡沫除尘:该方法是将水与发泡剂按照一定的比例混合,用发泡机产生大量泡沫,将泡沫喷射到巷道空气中或者产尘点,无空隙的泡沫覆盖尘流,使得粉尘湿润、隔绝、沉积,从而达到降尘的目的。
(6)加强人体防护:在煤矿开采中,做好个人防护,可有效减少对煤矿粉尘对人体健康的伤害,一般来说,人体防护措施为佩戴防尘口罩、防护面具等,以上几种安全护具具有一定的空气净化功能,凭借其较强的阻尘作用,通过对吸入气体的过滤、从而达到对人体保护的功能。虽然煤矿防尘措施有很多,但由于长期接触粉尘难免会吸入部分粉尘,长期的积累可能会造成肺部组织纤维化病变,因此井下作业人员需要定期进行职业健康体检。
结束语:
煤矿矿井作业环境比较复杂,在生产中出现粉尘是不可避免的,如果粉尘浓度超标不但对矿工的健康造成很大的威胁,对企业生产安全也留下很大的隐患,因此对煤矿粉尘进行控制具有重要的意义,目前粉尘的防治措施有很多种,而每个煤矿的具体情况及地质构造不同,煤矿企业要根据不同的情况灵活运用开采方式与防尘措施,引入先进的防尘设备,建立有效的防尘系统,提升防尘措施的有效性,进而促进煤矿安全生产,保障作业人员的生命安全。
参考文献:
[1]李欣怡.煤矿粉尘危害及防治措施分析[J].工程技术.2018(05)
[2]武林海.煤矿粉尘的危害及防治措施[J].苗江平.2013(03)
[3]苗江平.煤矿粉尘防治技术探讨[J].煤矿天地.2017(15)
论文作者:周伟,王泽峰
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/5
标签:粉尘论文; 煤矿论文; 煤尘论文; 矿井论文; 作业论文; 浓度论文; 井下论文; 《防护工程》2019年第1期论文;