礦井粉塵防治教學(xué)

1、,,,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

2、，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

3、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。

4、 截至5月17日，共動用62架次飛機，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)濟損失約124萬元。2003

5、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)濟損失：估計直接經(jīng)濟損失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)濟損失293.3萬元。,2005年11月27日21時22分，

6、黑龍江龍煤礦業(yè)集團有限責(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)致煤塵飛揚達到爆炸界限，放炮火焰引起煤塵爆炸。調(diào)查認定這是一起重大責(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

7、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)濟損失4870.67萬元。,2006年2月23日18時50分，山東棗礦集團聯(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人由救護隊員救護出井(已無生命危險)，當(dāng)時實際井下被

8、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

9、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,

10、,§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5課時,第六章:采煤工作面綜合防塵技術(shù),§

11、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機采工作面綜合防塵6課時,第七章:掘進及運輸、轉(zhuǎn)載防塵,§7-1 破巖防塵§7-2 掘進工作面通風(fēng)除塵§7-3 裝巖防塵 §7-4轉(zhuǎn)載、運輸防塵§7-5支護防塵§7-6掘進工作面除塵新技術(shù)4課時,結(jié)束語,希望大家，

12、　　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、細塵、微塵、超微粉塵3）其

13、他分類,二、粉塵的危害1）對人體的危害： ①塵肺病 ； ②皮膚??； ③慢性中毒。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，

14、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。,§1-2 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。

15、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

16、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。,,表1.5 不同直徑的塵?？蛇_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)

17、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

18、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

19、×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

20、也明顯增加，從而大大提高了微細顆粒的懸浮性。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）由于微細粒塵吸附能力的增強，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。附著的強度也就是克服附著現(xiàn)象

21、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

22、粒的吸濕性比不規(guī)則塵粒的吸濕性要小。塵粒越細，吸濕能力越差，特別是5μm以下的塵粒，即使其吸濕能力強（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，

23、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，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（中等親水或強親水）礦塵，宜選

24、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

25、，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&#

26、173;11 Ω·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)

27、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)呼吸道進入的可以刺激機體使之產(chǎn)生抗體或致敏的大分子物質(zhì)可引

28、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)為一些細小的粒子進入提供了一個非常方便的途徑，粒子在體內(nèi)經(jīng)溶解后進入血液循環(huán)和內(nèi)臟器官。引

29、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）對呼吸道的機械刺激和感染作用 損傷呼吸道黏膜，隨后細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

30、、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 （

31、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

32、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

33、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

34、肺病發(fā)病情況十分嚴重 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。

35、,1.3億進城農(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、不進行崗前培訓(xùn)、不給農(nóng)民工進行健康體檢，不給農(nóng)民工建立健康監(jiān)護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、

36、治療和工傷補助得不到落實。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

37、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

38、 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

39、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)

40、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)備及時維護檢修，防止車間內(nèi)粉塵沉積；3）調(diào)整工作時間；4）加強個人防護，并注意工人宿舍及食堂等生活場所得粉塵問題；5）增強機體對疾病的抵抗力；6）應(yīng)加強行業(yè)管理，建立嚴格的衛(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)者亦進行定期隨訪；8）注意就業(yè)禁忌癥。

41、,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)地點的粉塵濃度進行測定，以檢查是否達到國家衛(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

42、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

43、 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)

44、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。,§3-2 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

45、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

46、。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，以百分數(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

47、；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?！?隨著工業(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)濟的發(fā)展和生產(chǎn)規(guī)模的擴大，我國粉塵爆炸事故屢有發(fā)生。

48、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。 可爆炸粉塵原料: ①農(nóng)林 ②礦冶 ③紡織 ④輕紡 ⑤化工

49、 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。 可燃粉塵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

50、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)生出可燃氣體； 3）可燃氣體與空氣混合而燃燒； 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

51、塵，這些粉塵受熱汽化后使燃燒循環(huán)地進行下去。 隨著每個循環(huán)的逐次進行，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； 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

52、重炭化和人體嚴重?zé)齻?3）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

53、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

54、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)受氧的擴散控制，因此與表面積密切相關(guān)，表面積越大（粒度越?。磻?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

55、，原始氧量相對減少，這種稀釋作用可能是相當(dāng)嚴重的。 當(dāng)粉塵燃料進入容器時，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為是不變的。4）初始湍流和初始壓力 對于可燃氣混合物，，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

56、度范圍極寬。6）爆炸后大氣組分 粉塵爆炸中燃燒的燃料遠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，

57、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，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

58、電。 3)粉塵的濃度 與可燃氣體相擬，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

59、種氧化潛熱的積累導(dǎo)致溫度升高。當(dāng)溫度達到煤的燃點時，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，火使局部達到自然溫度而燃燒。（2）煤塵的爆炸 可燃氣體質(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

60、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)沖擊波強度達到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110～335 g

61、/m3 ，上限濃度為1500～2000g/m3，爆炸力最強的煤塵濃度為300～400 g/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

62、～1900℃，爆源的溫度達到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：破壞力極強的擴散沖擊，沖擊波速度最大可達為2340m/s。 反向沖擊波:在爆源附近形成氣

63、體稀薄的低壓區(qū)或負壓區(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2%～3%，甚至高達到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

64、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)進行，其爆炸強度也不斷增加； 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)量的可燃氣體形成爆炸所需的時間。根據(jù)試驗，煤塵

65、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250 ms），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氣體（揮發(fā)分）中進行的，因此煤的揮發(fā)分數(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，即煤化作用程度低的煤，其煤塵爆炸性強，隨煤化作用程度的增高而爆炸性減弱。 （2）煤的水分 煤塵中

66、的水分對塵粒起著黏結(jié)作用，能促使細微塵粒聚結(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，只有人為地摻入灰分（撒巖粉）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

67、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，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，煤塵爆炸性增強的趨勢變得平緩。 煤塵粒

68、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，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)鞑ニ俣纫苍娇欤ㄐ栽綇姟?（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

69、炸強度也增大；當(dāng)濃度達300～400 g／m3（煤塵爆炸威力最強的濃度）時，則隨著煤塵濃度增加，爆炸強度將減弱；當(dāng)煤塵濃度超過1500～2000 g／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?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