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第四部分防尘岗位作业标准
一、测尘工
二、管路工
三、洒水(喷浆)工
四、打钻工
五、注水工
六、隔爆工
七、检查验收员
附1:
煤尘爆炸性鉴定
附2:
粉尘中游离二氧化硅含量的测定
附3:
粉尘分散度的测定
附4:
检查监督规定
附5:
《煤矿安全规程》中有关防尘条款
附6:
防尘措施的降尘率规定
附7:
例题模拟试卷
第一部分防尘基础知识
第一章粉尘的定义、分类和危害
一、定义:
在矿井的开拓、采掘、打钻、爆破、破碎、喷浆、清扫、装卸、运转、通风及其它作业活动过程中,被破碎、摩擦、震动、扬起、抛落的煤、岩、水泥等各类有毒有害细微状尘粒的总称。
二、产尘因素:
1、自然条件:
地质构造、煤层赋存条件发育,煤岩的物理性质硬、脆,煤岩水份含量低,受地质构造运动或支承压力作用,在产生裂隙的同时产生一定量的粉尘于裂隙中。
2、生产条件:
机械化程度、生产的集中化程度、采煤方法、作业方式、机械截割参数、通风状况。
主要产尘工序有:
打眼、放炮、割煤、移架放顶、喷浆、转装卸、拆卸或构筑工程和设施、煤仓溜煤眼等通风不合理处,据统计,产尘量比例约为:
采煤面45-80%、掘进面20-38%、锚喷10-15%、转装卸5-10%、其他2-5%。
三、分类:
按粉尘产生的成因分为原生粉尘和次生粉尘;
按产生来源分为生产性粉尘和非生产性粉尘;
按其属性主要分为煤尘、岩尘和水泥尘(从爆炸危害讲,Ф<1mm的煤粒参与爆炸,定义为煤尘;
从职业危害讲,Ф<5um的岩粒能吸入肺泡,定义为岩尘。
);
按其存在状态分为浮尘和落尘;
按其粒径大小分为粗尘(40um以上)、细尘(10以上)、微尘(0.25以上)、超微尘(0.25以下);
按吸入状态分为呼吸性粉尘(能被人体吸入肺泡区的浮尘,符合BMRC曲线、空气动力学直径<7.07um,进行分散度分析时确定为<5um)和非呼吸性粉尘;
按游离sio2含量分为硅尘(10%以上)和非硅尘;
按有无爆炸性分为爆炸性煤尘、非爆炸性煤尘和惰性粉尘;
(um,微米,10-3mm,头发丝Ф为70um)
四、理化性质:
1、分散度:
表达粉尘被粉碎的程度。
微小尘粒多,分散度高,危害大。
2、溶解度与比重:
粉尘对人体的危害分别呈机械刺激和化学毒性作用时,随溶解度增加危害分别减弱和增强;
比重大的粉尘沉降快、稳定程度低。
3、荷电性:
同性电荷相斥,尘粒稳定性增加;
异性电荷相吸,尘粒相撞时凝集而沉降。
4、悬浮性和凝聚性:
尘粒小,易悬浮于空气中。
利用超声波或磁力可使之凝聚而沉降,利于捕获。
5、湿润性:
利用可亲和的液体将尘面气体挤出,粉尘的湿润性决定除尘液体的除尘效果。
6、形状与硬度:
形状接近球形和硬度大的尘粒沉降速度快。
7、吸附性:
吸附性强(异电、粒小),易引起肺部纤维性病变。
8、燃烧性和爆炸性:
煤尘引燃温度为435-4500C;
煤尘挥发分含量大于10%、分散度高时在一定条件下可爆炸。
9、化学成分:
含硫量>10%的粉尘即有爆炸性;
含游离sio2的粉尘可引起矽肺病,含硅酸盐的粉尘可引起矽酸盐肺病,煤尘可引起煤肺病。
五、危害:
矿井粉尘是矿井五大自然灾害之一,其主要危害有以下几方面:
1、在一定条件下,可燃烧爆炸:
煤尘爆炸---悬浮在空气中的煤尘,在一定条件下,遇高温热源而发生的剧烈氧化反应,并伴有高温和压力上升的现象。
其形成过程是煤尘被氧化时可放出可燃气体形成燃烧链式反应,当燃烧产生的热能在有限空间瞬间骤增,急剧氧化即形成爆炸:
浮尘干馏→可燃气体燃烧→煤尘爆炸。
煤尘爆炸有两种形式:
煤尘爆炸和瓦斯参与的煤尘爆炸。
⑴、煤尘爆炸必须同时具备以下条件:
①本种煤尘具有爆炸性。
新矿井的地质精查报告中,必须有所有煤层的煤尘爆炸性鉴定资料。
生产矿井每延伸一个新水平,应进行一次煤尘爆炸性试验工作。
煤尘的爆炸性由国家授权单位进行鉴定,鉴定结果必须报公司通风部门和煤矿安全监察机构备案。
各矿应根据鉴定结果采取相应的安全措施。
煤尘爆炸是煤矿重大灾害之一,经煤尘爆炸试验证明有爆炸危险的煤层即为煤尘爆炸危险煤层。
但并非所有煤层的煤尘都具有爆炸性,有爆炸性的煤尘因其成煤因素、挥发分含量、埋藏深度、地质条件等煤层性质不同,爆炸强度也各不相同,所以必须通过爆炸性鉴定加以区别,以便采取针对性措施。
历年各矿煤尘爆炸性鉴定情况
石圪节
五
阳
漳
村
王
庄
常
司马
余吾
潞宁
慈林山
夏
店
郭庄
高河
火焰长度(mm)
15-25
10-30
20-70
5-20
3-15
400
5-15
10-15
10
30
爆炸性结论
有
爆炸指数(%)
20.3
15.7
15.3
16.9
14.2
16.0
11.8
39.2
21.1
16.2
15.6
爆炸
强度
较强
较弱
强烈
(注:
爆炸指数是根据各矿某一个有代表性的工作面的相关鉴定数据计算出来的,仅作为参考数据来粗略判断煤尘有无爆炸性及爆炸强弱:
<10%一般不爆炸、10-15%较弱爆炸性、15-28%较强爆炸性、>28%强烈爆炸性,但不能作为确定煤尘有无爆炸性的依据,煤尘是否有爆炸性用火焰长度来衡量,火焰长度超过3mm即有爆炸性。
)
从上表看,我公司各矿的煤种都属于有爆炸性煤种,但3#煤爆炸性都不是很强,而潞宁的2#煤、石圪节(15#)和慈林山(9#)的下组煤的爆炸性则很强。
②浮尘浓度达到:
下限30-50g/m3、上限1000—2000g/m3,最强浓度300-400g/m3;
(我公司现最大浓度160mg/m3)
③引爆火源温度为700-8000C;
⑵、煤尘爆炸的影响因素:
①、氧气浓度不低于17%、煤尘爆炸的感应期在0.04-0.28s之间(瓦斯爆炸的氧气浓度是12%、感应期是0.07-14s)、最小点火能4.5-40mJ。
②、煤的挥发分指数(爆炸指数)的高低及挥发分组成成分。
③、煤的灰分和水分对爆炸也有一定程度影响,但意义更大的是人工撒岩粉和洒水。
④、煤尘粒度的可爆范围是5um-1mm,其中30-75um最强。
⑤、有瓦斯等可爆气体参与时爆炸下限可降低、上限可提高,破坏性更大。
⑶、煤尘爆炸的危害:
如以上条件同时具备时煤尘就可能爆炸,煤尘爆炸所产生的高温(20000C)、高压(736kPa)、高速(1800m/s)、冲击波(2340m/s)、缺氧、有毒有害气体(co浓度可达3%以上)等危害因素可造成矿井和人员的重大危害。
(70-80%的人受害于co中毒)
⑷、煤尘爆炸的预防:
①、防尘措施:
防止煤尘达到爆炸浓度的措施有注水灌水、湿式作业、喷雾降尘、洒水防飞、正排负捕、清扫洗刷;
②、防爆措施:
防明火、炮火、电火、静电、摩撞;
撒布岩粉增添煤尘中的灰份含量、洒水凝结增大煤尘的粒径、减少煤尘和空气的接触面积;
防爆设施有防爆井、防爆门、自救器;
③、抑爆措施:
安装在采掘面等高爆炸危险区域的抑爆装置,在爆炸发生瞬间侦测并启动抑爆介质而形成屏障来隔绝爆炸能量,主动阻止井下爆炸或燃烧的扩散,扑灭爆炸和燃烧危害。
④、隔爆措施:
限制爆炸范围,阻止灾害区域扩展,防止煤尘连续爆炸和瓦斯爆炸引起煤尘爆炸的安全设施,如水棚、岩粉棚;
⑸、煤尘爆炸的特征:
①、爆炸现场的煤尘挥发分含量明显减少40-70%;
②、爆炸后不完全燃烧物在巷壁及支架上形成焦碳皮渣和粘块(粘焦);
③、爆炸后产生大量的co和HCN(氢氰酸)等有毒气体;
(附:
煤尘爆炸大事记)
年度
矿名
死亡人数
国外
1803
英国华尔逊特矿
1906
法国古里耶尔矿
1099
1996
日本三池矿
458
国内
1940
河北井陉矿
341
1942
辽宁本溪矿
1549
1960
大同老白洞矿
684
2001.12.27
山东汶南矿
17
2002.03.26
四川楠木沟矿
13
2002.05.20
新疆米泉二矿
9
2005.11.27
黑龙江东风矿
171
2006.02.23
山东陶庄矿
18
2006.07.15
灵石蔺家庄矿
53
2007.04.16
平顶山王庄矿
31
2、对人体的危害:
粉尘对长期接尘人员的眼睛、皮肤、特别是呼吸系统可造成严重危害,粉尘中的游离sio2(石英,煤尘一般<5%,岩尘一般>10%)将导致肺部纤维化、引起咳喘、肺气肿甚至尘肺病(煤肺、矽肺、煤矽肺)的发生,该病是不可逆转的,目前尚无有效的根治方法,严重者可偿失劳动能力直至危及生命。
此外,煤的变质程度愈低,有机质含量愈高,危害愈大。
水泥尘中的游离sio2主要是结合状态,长期沉积在肺部可引发水泥尘肺、肺气肿。
3、影响作业环境,降低可视度,污染环境,对工作环境能见度、设备和仪器仪表有效运行都将产生不利影响,增加事故隐患。
(煤尘粒径特征um:
2-5可吸入,<5不爆,>10可视,10-75强爆,75-1000弱爆,>1000不爆)
第二章粉尘浓度
矿井单位体积空气中所含浮尘的数量或质量。
1、重量法:
①单位体积的空气中所含浮尘的重量,mg/m3。
(≥2g/m3呛人,>5g/m3不能呼吸,≥10g/m3不可视)②某种粉尘占尘样的质量百分比,%,如游离sio2(在粉尘中未与金属氧化物结合的结晶态sio2,其含量对尘肺病的发生发展起重要作用)。
③矿井粉尘浓度与国家卫生标准之比值,即k值。
2、计数法:
①各种粒径粉尘占尘样的粒数百分比,%,即分散度。
(分散度也有用质量分布百分比的)。
②测点合格点数占总测点数的百分比,%,即X值(公司规定:
≮90%)。
二、国家卫生标准:
《规程》739条:
粉尘中游离sio2含量(%)
最高允许浓度(mg/m3)
总粉尘
呼吸尘
<
3.5
10-<50
2
1
50-<80
0.5
≥80
0.3
(评价作业场所时sio2<10%定义为煤尘,≥10%为岩尘、水泥尘;
评价作业人员时sio2<5%定义为煤尘,≥5%为岩尘、水泥尘)
三、我公司粉尘浓度现状:
(2009年)
游离sio2含量:
煤样0.43%-7.14%、岩样4.62%-46.89%、水泥样6.48-36.56%;
分散度:
5um的占52%-84%、5-10um的占10%-41%、>
10um的占5%-27%;
粉尘浓度值如下表:
(2009年全年汇总数值,mg/m3)
综采平均
综掘平均
炮掘平均
总测点平均浓度
最大浓度
X值%
K值
煤尘
岩尘
水泥尘
全尘
41.0
15.0
6.1
10.3
1.8
1.4
160
92.2
0.76
呼尘
11.0
4.8
2.2
3.3
0.9
51.0
92.0
0.61
第三章防尘措施
矿井粉尘防治的基本原则是:
1、贯彻预防为主、综合治理的方针,最大限度地防止浮游粉尘的产生和落尘堆积。
2、实施综合防尘措施,最大限度地在尘源处降尘,将全部尘源处的粉尘浓度降到国家卫生标准以下。
3、将已浮游起来的粉尘进行沉降、捕集,减少浮尘飞扬的数量和时间;
将落尘进行及时彻底的清除冲洗,使之不再飞扬变为浮尘。
4、强化个体防护,确保职业健康;
加强(抑)隔爆措施,保障矿井安全。
矿井综合防尘措施是以各种技术手段减少粉尘的产生及危害的措施,共分三部分内容:
1、减少产尘量的防尘措施和降低浮尘浓度的除尘措施:
⑴、减尘措施:
如注水灌水、湿式打眼、水炮泥、优化采掘工艺;
⑵、降尘措施:
如喷水喷雾、装卸洒水、风流净化、加降尘剂;
⑶、捕尘措施:
如除尘器、破碎机和溜煤眼封闭;
⑷、排尘措施:
如清扫冲洗、合理通风、设置隔尘帘;
⑸、阻尘措施:
如个体防护;
2、消除引(燃)爆火源;
3、(抑)隔爆措施。
一、水灭尘:
水灭尘是目前煤矿防治粉尘的基本手段,主要措施主要有煤体注水、喷雾洒水、清扫冲洗等:
1、煤层注水:
回采面防尘的治本措施,可减少开采过程中原始煤尘的发生量。
其作用有三:
一可增加煤的水分和尘粒间的粘着力,使原生煤尘破碎时失去飞扬能力;
二是湿润煤体,消除细粒煤尘飞扬,预防浮尘产生;
三是提高煤的塑性、降低脆性及悬浮力。
注水的降尘率可达50-90%,除《规程》规定的6种情况外,规定逢采必注、不注不采。
要求钻杆、流量表、压力表使用正常,封孔严密,时间充足。
2、喷雾洒水:
在采、掘、放炮、打钻等产尘点,装、转、卸载点、破碎点等扬尘点安装喷雾装置利用雾状水粒网捕捉浮尘使之湿润增重而沉降;
在装煤(岩)机、工作面及通风巷道随机(根据粉尘沉积情况和冲洗周期)洒水使沉降的尘粒不再飞扬。
(70-80%的粉尘由采掘机械产生)
3、湿式打眼、水炮泥、放炮自动喷雾:
利用空心钻杆打眼同时喷水来湿润和冲出粉尘,利用水封装置和自动喷雾装置捕捉、湿润爆破后飞扬的粉尘。
(降尘率可达50-70%,同时熄灭爆破火焰)
4、风流净化:
在巷道中安装净化水幕实现风流净化,封闭通风断面,净化(捕捉、湿润)风流中粉尘,捕灭从产尘点漏网的浮尘。
5、清扫冲洗刷白:
落尘是粉尘和瓦斯爆炸及粉尘污染的补给来源,要对巷道及巷壁随机或定期地清扫、冲洗和刷白,严禁形成煤尘堆积(厚2mm、连续长度5m)。
6、隔爆措施:
利用隔爆水棚、隔爆水幕、岩粉棚悬挂于巷道间,或采取撒布岩粉、冲洗清扫巷道积尘等措施,用于隔灭或降低瓦斯、煤尘爆炸时产生的冲击波、火焰的危害,隔绝连续爆炸,缩小事故范围,降低事故强度。
(因水的吸热量大、飞洒快、形成的水蒸气更有利于扑灭火焰、供应补充快捷方便,而岩粉的作用是削弱和抑制爆炸性,适宜在缺水、湿度小的矿井使用,所以目前水棚已作为主要隔爆形式。
二、其它防灭尘方式:
作为目前灭尘的辅助措施或今后的发展方式,还有以下几种降尘灭尘方式:
1、通风除尘:
合理调配风速,既能迅速带走浮尘而又不吹起落尘。
(据统计,最佳排尘风速是:
干燥巷道1.2-2m/s、潮湿巷道2-2.5m/s)
2、工艺除尘:
优化采掘机截割工艺,如截齿数量、截齿方向、截割深度、截割速度、牵引速度、打钻工艺(钻速、钻头及截齿锐利)等,实现最小的产尘量。
3、封闭吸捕:
如将破碎机进行封闭,利用除尘器(除尘风机)主动吸捕等方式除尘。
4、特殊除尘:
由于粉尘本质对水的不亲和性,其表面又吸附有电磁膜、油膜、气膜,供用水设施复杂还易造成工作场所的水污染,所以水灭尘并不是理想的防灭尘手段。
利用电磁、超声、负压等物理学装置和泡沫剂、活性剂、阻燃粉等化学式装置进行除灭尘若能取得技术、装备、成本的突破,将可能成为将来理想的防灭尘措施。
5、个体防护:
作为职业健康的最后一道防线,其措施主要有两个方面:
一是缩短接尘时间,定期体检;
二是所有粉尘浓度不达标区域的接尘人员作业时必须佩戴防尘口罩、面罩、防护眼镜、防尘帽等防护装置。
第四章防尘设施
一、防尘系统:
矿井必须建立完善的防尘供水系统,其设施包括:
水池、管路(三通、阀门、过滤)、转、装、卸载点喷雾、水幕、隔爆等。
二、综采面设施:
管路、采煤机内外喷雾、移架放煤喷雾、压力泵、破碎机密封及喷雾、转载点喷雾、水幕、隔爆等。
三、综掘面设施:
管路、综掘机内外喷雾、除尘风机、压力泵、转载点喷雾、水幕、隔爆等。
四、炮掘面设施:
管路、湿式钻杆、放炮自动喷雾、水针、转载点喷雾、水幕、隔爆等。
胡总书记指出:
“加强安全生产工作,关键是要全面落实‘安全第一、预防为主、综合治理’的方针,做到思想认识上警钟长鸣、制度保证上严密有效、技术支撑上坚强有力、监督检查上严格仔细、事故处理上严肃认真”。
这一重要指示对矿井防尘工作也有重大指导意义,防尘工作也必须进行齐抓共管、防治结合、综合治理、持续改进,这就是“综合防尘”的理论内涵,“综合防尘”的基本概念是:
狭义地讲,是采用各种防降尘措施,多措并举、应防尽防;
广义地讲,是通过健全的管理制度,有效的防尘技术和措施,可靠的防尘系统及设施,严密的粉尘监测监控与化验,完善的职防健康保障,齐抓共管,防治结合,持续改进,使矿井达到高标准的职业健康条件和防(燃)爆能力。
“综合防尘”的具体内容是:
1.综合防尘措施的“8字方针”:
“水、封、排、护、检、教、管、新”
对控制粉尘危害具有指导意义,具体描述为:
1.1水,即目前技术条件下重点实施的减降尘措施。
如煤层注水、湿式打眼、湿式喷浆、水泡泥、各种喷雾、洒水冲洗、水幕等,其作用是防止粉尘飞扬,降低环境粉尘浓度;
1.2封,即利用封、捕等辅助防降尘措施。
如破碎机、转载点、溜煤眼、支架间封闭、捕尘网等封闭装置和洒岩粉、刷浆等,其作用是将水灭尘后漏网的粉尘实施封闭捕灭,不使之扩散;
1.3排,即利用通风除尘等辅助防降尘措施。
如全压通风和局扇抽、排风措施,其作用是对“水、封”后漏网的粉尘实施风排措施,不使之降落;
1.4护,即防尘的最后一道防线。
是“水、封、排”措施的补充措施,其一是对人体的防护,如防尘口罩、鼻腔粘液、护肤霜、防尘眼镜、防尘衣帽等;
其二是对矿井的防护,如采掘机抑尘器、隔爆水棚、岩棚、喷洒岩粉、防爆门、防爆井盖、各种防灭火设施、自救器等。
其作用是降低粉尘对人体和矿井的危害;
1.5检,即定期和及时监测现场各产尘环节、受粉尘威胁区域及接尘人员所吸入的粉尘浓度、分散度和游离二氧化硅,还有煤尘爆炸性、水质、水量、水压等指标的鉴定化验,防尘设施和措施的使用执行情况,还有对接尘人员进行健康体检;
1.6教,加强宣教、培训、警示、演练、考核,不断提升全员的防尘意识、知识和能力;
1.7管,即健全制度,责任落实,齐抓共管,严格贯彻落实防尘系统、防尘设施、防尘措施和各项防尘管理制度,并严格监督管理和考核;
1.8新,即以上防降尘技术、装备和管理各方面的持续改进创新,如优化采掘工艺、持续改进现有防尘手段,并开发利用电磁、超声、负压等物理学装置和泡沫剂、活性剂、生物剂等生化手段灭尘,这是不断提升综合防尘水平的根本途径;
2.根据以上防降尘“八字方针”,拓展出综合防尘的“16字工作体系”:
系统可靠、措施保障、监测到位、管理精细
该体系是对搞好综合防尘工作的总体要求,具体描述为:
2.1系统可靠:
系统合理、设施完善、水量(水压)充足、水质纯洁。
2.1.1“系统合理”就是要求矿井防尘(消防)系统经科学设计能可靠满足矿井生产和救灾使用,其中包括水池、水管、过滤器、阀门、三通等装置的齐全合理的设置和维护,严禁系统不健全、不可靠时组织生产;
2.1.2“设施完善”就是要求所有产尘环节和受粉尘威胁区域都必须有防尘设施,并且维护及时,确保完好,使用正常,严禁设施使用不正常、甚至不健全不使用时组织生产;
2.1.3“水量(水压)充足”就是要求所有管路和用水点必须采取相应措施,随时满足防尘(消防)用水的水量和水压指标,保障各种喷雾的雾化效果;
2.1.4“水质纯洁”就是要求按时和及时清挖水池、维护过滤器、清洗喷头、进行水质化验,确保水质三项指标都达标,保障各种喷雾的雾化效果;
2.2措施保障:
应防(降)尽防(降)、多措并举、监管有力、效果保证
2.2.1“应防(降)尽防(降)”就是要求各产尘环节和所有受粉尘威胁区域都必须采取防(降)尘措施,最大限度地降低粉尘对作业环境、人体和矿井安全的危害;
2.2.2“多措并举”就是要求根据各防尘点的特点,采用各种减尘、降尘、捕尘、排尘、阻尘等防降尘措施和手段,全面加强综合防尘管理;
2.2.3“监管有力”就是要求做到对所有的防尘制度健全完善、设施维护及时、措施监管到位、考核及时有力;
2.2.4“效果保证”就是要求所有防降尘设施随时处于最佳状态,所有措施执行到位,有效发挥最佳防降尘效果,有力保障控制浮尘浓度,杜绝煤尘堆积;
2.3监测到位:
装备齐全、数据准确、反馈指导、努力达标
2.3.1“装备齐全”就是要求粉尘化验室(测尘仪、天平、干燥箱等人工测尘设施)、粉尘监测系统完善,人员资格证要齐全,检定检验和维护要符合规定要求;
2.3.2“数据准确”就是要求严格按《测尘细则》规定的操作规范、周期、测点、种类、计算方法进行粉尘测定,并能准确、定量地反映所有测点真实的粉尘浓度;
2.3.3“反馈指导”就是要求通过对测尘结果的分析能有针对性地反过来指导现场防尘设施的使用情况和防尘措施的执行情况,持续改进,形成良性循环提升;
2.3.4“努力达标”就是要求通过持续改进防尘设施的使用情况和防尘措施的执行情况,努力使所有测点的粉尘浓度逐步都降到国家卫生标准以下,所有地点全部消灭煤尘堆积。
2.4管理精细:
健全制度、严格责任、综合防治、科学发展
2.4.1“健全制度
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