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煤礦除塵與粉塵檢測技術

發表時間:2016年07月11日【

  1、粉塵性質及其危害

  粉塵是指能夠較長時間懸浮在空氣中的固體顆粒,懸浮粉塵是一種氣溶膠,其分散媒是空氣,分散相是固體粒子.,飄塵是能夠較長時間飄浮在空氣中的固體微粒(浮游粉塵),浮游粉塵在空氣中飄浮時間的長短與粉塵的粒徑大小有直接關系,粒徑10um的粉塵沉降到地面,一般需要4~9h,粒徑1um的粉塵需要數十天,粒徑0.5um以下的粉塵,可長時間漂浮在空氣中而不沉降。

  可見粉塵粒徑多在10um以上。大家比較一致的看法,認為環境空氣中直徑5um以下的塵粒是引起塵肺的主要有害粉塵,一些游離二氧化硅含量較高的礦物性粉塵,對人體的致纖維化作用很強,我國煤礦巖巷掘進工作面粉塵中的游離二氧化硅含量一般都在10以上,高可達到80,多數在30~40之間。

  煤塵有爆炸性,無煙煤礦采煤工作面的的煤塵除個別情況外大多數屬于無爆炸性煤塵,而煙煤、褐煤煤礦采煤工作面產生的煤塵均屬爆炸性粉塵。煤的炭化程度越低、揮發分越高,煤塵的爆炸性就越強。

  不同種類的煤炭和不同的試驗條件下所的爆炸上下限濃度是不相同的,但一般說來,煤塵爆炸的下限濃度為30~50g/m3,上限濃度為1000~2000g/m3,其中爆炸力強的濃度為300~500g/m3。

  煤塵爆炸的引爆溫度一般為650~990℃,發生煤塵爆炸時,粒度小于1mm的煤塵都能參與爆炸,但爆炸的主體是粒度小于0.75mm的煤塵,當含有沼氣、且濃度達到3.5時,空氣中煤塵濃度達到6.1g/m3就可能發生爆炸。氧氣濃度對煤塵爆炸的影響是,當氧含量低于17時,煤塵就不會發生爆炸。

  煤塵爆炸可放出大量熱能,爆炸火焰溫度可高達2000℃,爆炸壓力可高達1.9Mpa。煤塵爆炸時,沖擊波傳播的速度大于火焰傳播速度。國內外實測的火焰傳播速度為610~1800m/s,而爆炸沖擊波高可達2000m/s以上。煤塵爆炸氣體中含有大量的一氧化碳和二氧化碳,爆炸區空氣中一氧化碳含量可高達8。

  粉塵的另一大危害,煤炭生產過程產生粉塵中的微細顆粒粉塵可以較長時間在生產環境中飛揚和懸浮,工人在工作中長期吸收生產性粉塵,并沉積在肺部的細小支氣管及肺泡里,這些沉積在肺內的粉塵,與肺組織的細胞發生一系列的生理、病理變化,使肺組織逐漸發生纖維化。當纖維化病變發展到一定程度時,可導致人體呼吸功能的障礙,這種由煤礦生產性粉塵導致工人肺部發生纖維化病變的疾病,稱為煤工塵肺。

  掘進工長期吸入游離二氧化硅較高的巖塵,這些工人發生的塵肺,稱之為矽肺;采煤工人長期在高煤塵環境里工作,也能發生塵肺,這種塵稱之為煤肺。

  掘進工矽肺病例主要是巖塵,兩肺粉塵總量一般不超過10g,其中游離二氧化硅含量約3~4g;采煤工煤肺病例內主要是煤塵,兩肺粉塵總量常可達到40~50g,其中游離二氧化硅含量僅1g左右。

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