目前我国煤炭开采以井工开采为主,井工矿开采的煤炭产量占93%以上。由于井下采煤空间狭小,工作地点多变,通风效果差。因此井下采煤、掘进、转载、运输过程中,产生大量粉尘,严重污染井下环境。
??????? 为了搞好工作面粉尘的防治,有效降低其粉尘浓度,必须针对井下不同尘源采取相应的治理措施,以达到对粉尘进行综合治理的目的。
??????? 1、井下粉尘的分类、特性与危害
??????? 1.1矿尘的概念、分类、来源
??????? 1.1.1矿尘的概念
??????? 在煤矿生产过程中,伴随煤与岩石破碎而产生的煤、岩石及其他固体物质的细微颗粒称为粉尘,简称粉尘。矿尘是指矿井生产过程中产生的粉尘。
??????? 1.1.2矿尘的分类
??????? 按矿尘的岩性可分为两种:煤尘和岩尘。煤尘是指细微颗粒的煤炭粉尘;岩尘是指细微颗粒的岩石粉尘。
??????? 按矿尘的存在状态可分为两种:浮尘和落尘。浮尘是指悬浮在矿井空气中的粉尘;落尘是指矿井内,因自重而降落、沉积在巷道顶、帮、底板和物体上的粉尘。落尘受风、爆炸冲击波等影响又可再次飞扬起来变为浮尘。
??????? 1.1.3矿尘的来源
??????? 矿尘主要是在生产过程中随着煤(岩)体破碎、转运而产生大量矿尘。矿井地质构造复杂,煤层厚、倾角大、脆性强、水分含量小,矿尘发生量就大;机械化程度越高,旋转破碎煤(岩)产生的矿尘越多;爆破、装煤(岩)、锚喷等掘进工序所产生的矿尘;运输系统中的各转载点也产生大量矿尘。
??????? 1.2煤矿井下矿尘的性质及特性:
??????? 矿尘的主要性质有:密度、矿尘中游离二氧化硅的浓度、比表面积、可见度、悬浮性、凝聚性、润湿性、自燃性、爆炸性、荷电性。矿尘的这些性质与其特性有关。
??????? 煤矿井下粉尘的特性:
??????? 1、粉尘表面吸附一层空气薄膜,阻碍粉尘间或水滴与粉尘间的凝聚沉降。
??????? 2、粉尘的分散度增大,吸附在表面的氧分子增多,加快了粉尘氧化分解过程。
??????? 3、细微岩尘由于表面积增大,岩尘中的游离二氧化硅很容易溶解于人体肺细胞中。
??????? 4、采掘工作面中产生的新鲜粉尘较回风道中的粉尘易带电。
??????? 1.3煤矿井下矿尘的危害
??????? 1.3.1尘肺病
??????? 工人长期在矿尘环境中工作,吸入大量细微粉尘,从而引起以肺组织纤维化为主的职业病。
??????? 尘肺病分矽肺病和煤肺病
??????? 矽肺病主要是长期吸入含有游离SiO2 的矿尘引起肺组织纤维化。
??????? 煤肺病主要是长期吸入煤尘引起肺组织纤维化。
??????? 尘肺病严重影响工人的身体健康,尤其是矽肺病是煤矿重点防治的职业病。因此要采取湿式凿岩、喷雾洒水、通风除尘、净化风流和个体防护在内的多项措施。
??????? 1.3.2煤尘爆炸
??????? 煤尘遇到外界火源,很容易引起火灾。具有爆炸危险的煤尘达到一定浓度时,在引爆火源的作用下,发生爆炸,往往造成矿毁人亡,损失严重。
??????? 2.煤尘爆炸
??????? 2.1煤尘爆炸的基本条件
??????? 煤尘爆炸必须同时具备三个基本条件:煤尘本身具有爆炸性且必须悬浮在空气中,并达到一定浓度(45~2000g/m?);引爆火源的温度为700~800℃;氧浓度不低于18﹪。这三个条件缺一不可。
??????? 2.2煤尘爆炸的主要特征
??????? 1、瞬间产生大量的高温、高压气体,形成冲击波,造成巷道损坏,财产损失;
??????? 2、产生大量的有害气体造成大量人员伤亡;
??????? 3、煤尘爆炸具有连续性 由于煤尘爆炸具有很高的冲击波,能将巷道中落尘扬起,甚至使煤体破碎形成新的煤尘,导致新的爆炸,有时可如此反复多次,形成连续爆炸,这是煤尘爆炸危害极大的原因之一。因此要采取多种隔爆措施,防止二次爆炸。如隔爆棚、隔爆水袋和水幕等。
??????? 4、煤尘爆炸有“皮渣”和“沾块”产生,这是煤尘爆炸区别于瓦斯爆炸的特有标志。
??????? 2.3煤尘爆炸案例
??????? 煤尘爆炸同瓦斯爆炸一样都属于矿井中的重大灾害事故。我国历史上最严重的一次煤尘爆炸发生在1942年日本侵略者统治下的本溪煤矿,死亡1549人,残246人,死亡的人员中大多为CO中毒,事故发生前,巷道内沉积了大量煤尘,是由于电火花点燃局部聚积的瓦斯而引起的重大煤尘爆炸事故。
??????? 轰轰烈烈的“大跃进”年代,中外采矿史上最悲惨的煤尘大爆炸在我国最大的煤炭生产基地--大同矿务局发生了。事故死亡677人,连同被救出的228人中又死亡5人,共死亡682人。1960年5月9日13时45分,大地骤然抖动,老白洞矿15号井口喷出强烈的火焰和浓烟,威力不亚于12级台风。随即,从16号井口也喷出浓烟,巨大的风力把打钟工和跟车工摔成重伤,井口房屋被摧倒,地面配电所由于掉闸而停止运行;井上井下电源全部中断,电话交换指示灯一齐闪亮后全部中断电源。此时,正是井下交叉作业时间,交班的职工未上井,接班的职工已下井。两个班的干部工人全被困在井下,井下干部工人905名, 事故死亡677人,连同被救出的228人中又死亡5人,共死亡682人。