淺析煤礦掘進(jìn)作業(yè)中粉塵的危害及其防治

王磊

【摘 要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，煤炭產(chǎn)業(yè)的工人關(guān)于塵肺病的發(fā)病率也在不斷攀升，防治塵肺病的更快發(fā)展，是當(dāng)今國(guó)家及企業(yè)所面臨的艱巨任務(wù)。

【關(guān)鍵詞】煤礦掘進(jìn)；粉塵危害；防治

煤塵危害為煤礦五大自然災(zāi)害之一，一直是煤炭行業(yè)防治工作的重點(diǎn)。粉塵給煤礦工作人員和安全生產(chǎn)造成極大危害：一方面，粉塵污染的作業(yè)環(huán)境嚴(yán)重危害工人的身體健康，可引起肺部病變，造成塵肺病。另一方面，粉塵濃度過高潛伏著爆炸的危險(xiǎn)，懸浮的煤塵也是造成煤礦煤塵爆炸的主要原因之一。因此，監(jiān)測(cè)作業(yè)場(chǎng)所粉塵濃度，控制煤礦粉塵的產(chǎn)生，對(duì)于確保從業(yè)人員生命健康、預(yù)防事故的發(fā)生尤為重要。

1.煤礦粉塵及其特性

1.1粉塵的概念

粉塵，也稱“空氣中的懸浮顆粒物”，指的就是在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的能較長(zhǎng)時(shí)間懸浮于空氣中的固體顆粒，其大小在100μm以下。

1.2煤礦粉塵的產(chǎn)生及特性

1.2.1生產(chǎn)性粉塵的產(chǎn)生

在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生和形成的、能較長(zhǎng)時(shí)間在空氣中懸浮的固體微粒被稱為生產(chǎn)性粉塵。懸浮于空氣中的粉塵稱為浮塵，已沉落的粉塵稱為積塵，我們檢測(cè)和防治的重點(diǎn)就是浮塵。從膠體化學(xué)的觀點(diǎn)來看，含有粉塵的空氣是一種氣溶膠，懸浮粉塵散布彌漫在空氣中與空氣混合，共同組成一個(gè)分散體系，分散介質(zhì)是空氣，分散相是懸浮在空氣中的粉塵粒子。煤炭生產(chǎn)過程中伴隨煤和巖石破碎而產(chǎn)生的煤礦粉塵是生產(chǎn)性粉塵的一種。其中，呼吸性粉塵是損害勞動(dòng)者健康的重要職業(yè)性有害因素，可能引起多種職業(yè)性肺部疾病。

1.2.2生產(chǎn)性粉塵的特性

（1）按粉塵中游離二氧化硅含量分類。

煤礦粉塵按其游離二氧化硅的含量分為矽塵與煤塵。根據(jù)我國(guó)“矽塵作業(yè)工人醫(yī)療預(yù)防措施實(shí)施辦法”中規(guī)定，作壓環(huán)境粉塵中游離二氧化硅含量在10%以上者稱為矽塵，10%以下者稱為非矽塵，在煤礦則為混合性煤塵。游離二氧化硅含量小于5%的粉塵又稱為單純煤塵。粉塵中游離二氧化硅的含量越高，引起塵肺病的程度越重，病情發(fā)展越快，危害也越大。

（2）粉塵的分散度。

分散度指物質(zhì)被分散的程度，以粉塵粒徑大小的數(shù)量或質(zhì)量組成百分比構(gòu)成比來表示，前者稱粒子分散度，粒徑小的顆粒越多，則分散度越高；后者稱質(zhì)量分散度，質(zhì)量小的顆粒占總質(zhì)量百分比越大，質(zhì)量分散度越高。煤礦作業(yè)場(chǎng)所空氣中較小顆粒粉塵含量較多時(shí)，其分散度越高，由于質(zhì)量輕，在空氣中懸浮時(shí)間較長(zhǎng)，不易降落，被吸入肺的機(jī)會(huì)就愈多。同時(shí)粉塵的分散度愈高，單位體積總表面積越大，理化活性越高，易于與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)而引起粉塵的自燃或爆炸。粉塵還可以吸附有毒氣體，如一氧化碳、氮氧化物等，分散度愈高，吸附的量愈多，對(duì)人體危害也愈大。

2.煤礦粉塵的危害

2.1煤礦粉塵會(huì)直接或間接引起呼吸系統(tǒng)疾病主要包括以下幾類：

2.1.1塵肺

煤工塵肺是指煤礦各工種工人長(zhǎng)期吸入作業(yè)場(chǎng)所生產(chǎn)性粉塵所引起的塵肺的總稱。粉塵病變嚴(yán)重程度與體內(nèi)潴留的粉塵數(shù)量有關(guān)，即存在接觸反應(yīng)關(guān)系，還同粉塵的組成成分有關(guān)。在煤礦開采過程中，由于工種不同，工人接觸粉塵的性質(zhì)也有差異，從而引起肺部彌漫性纖維化。塵肺病根據(jù)煤礦工人接觸粉塵的性質(zhì)可以認(rèn)為有3種主要類型：

（1）煤肺。長(zhǎng)期在單純有煤塵的環(huán)境下作業(yè)的工人，他們接觸的粉塵主要是煤塵。這類人員發(fā)生的塵肺在病理上有典型的煤塵纖維灶和灶周肺氣腫，這類肺部病變稱為煤肺。煤肺發(fā)病工齡多在20a～30a以上，病情進(jìn)展緩慢，危害較輕。

（2）矽肺。長(zhǎng)期在煤礦巖石掘進(jìn)工作面作業(yè)的工人，他們接觸的粉塵主要是含游離SiO2較高的巖塵。這類人員發(fā)生的塵肺在病理上除有組織纖維化外，還有典型的矽結(jié)節(jié)形成，屬矽肺類型。病理上有典型的矽結(jié)節(jié)改變，發(fā)病工齡短，一般為10～15a。矽肺的發(fā)病率較高，病情發(fā)展較快，危害嚴(yán)重。

（3）煤矽肺。一般煤礦井下工人多數(shù)都在有煤塵產(chǎn)生和有巖塵產(chǎn)生的兩種作業(yè)環(huán)境下工作過，他們接觸的粉塵既有煤塵也有巖塵。所患的塵肺兼有煤肺和矽肺的病理改變特征，這類塵肺稱煤矽肺。煤矽肺是我國(guó)煤工塵肺最常見的類型，發(fā)病工齡多在5a～20a左右，病情發(fā)展較快，危害嚴(yán)重。

2.1.2局部作用

粉塵沉著于皮膚可能堵塞皮脂腺，容易繼發(fā)感染而引起接觸性皮炎、毛囊炎，癤腫等；進(jìn)入眼內(nèi)的粉塵顆粒，可引起結(jié)膜炎等。

2.2煤塵爆炸

煤塵爆炸是空氣中氧氣與煤塵急劇氧化的反應(yīng)過程。煤是復(fù)雜的固體化合物，被破碎成煤塵后，其吸氧和被氧化的能力大大增強(qiáng)，在外界高溫?zé)嵩吹淖饔孟?，懸浮的煤塵單位時(shí)間內(nèi)能吸收更多的熱量，大約300℃～400℃時(shí)，就可放出可燃?xì)怏w。這些氣體集聚于塵粒周圍，形成氣體外殼，當(dāng)這個(gè)外殼內(nèi)的氣體達(dá)到一定濃度并吸收一定能量后，連反應(yīng)過程開始，游離基迅速增加，燃燒循環(huán)地進(jìn)行下去；由于燃燒產(chǎn)物的迅速膨脹而在火焰波波陣面前方形成壓縮波，壓縮波在不斷壓縮的介質(zhì)中傳播時(shí)，后波可以趕上前波；這些單波疊加的結(jié)果，使火焰面前方氣體的壓縮逐漸增高，因而引起了火焰?zhèn)鞑サ淖詣?dòng)加速；當(dāng)火焰速度達(dá)到每秒數(shù)百米以后，煤塵的燃燒便在一定臨界條件下跳躍式地轉(zhuǎn)變?yōu)楸ā?/p>

3.除塵降塵措施

3.1濕式除塵技術(shù)濕式除塵技術(shù)是井下礦山應(yīng)用最普遍的一種方法

一般作業(yè)場(chǎng)所的相對(duì)濕度達(dá)到65%以上就可以大大降低粉塵的濃度。水能濕潤(rùn)粉塵，增加粉塵重力，并將細(xì)散的塵粒聚合為較大的塵粒，使浮沉加速沉降，落塵不易飛揚(yáng)。濕式除塵方法設(shè)備簡(jiǎn)單，使用方便，應(yīng)用與維護(hù)費(fèi)用低，降塵效果明顯。缺點(diǎn)是增加工作場(chǎng)所的濕度，惡化工作環(huán)境和可能影響煤炭的質(zhì)量。

3.2個(gè)體防護(hù)

在實(shí)施多項(xiàng)防塵措施以后，仍有小部分的細(xì)微粉塵彌漫于空氣中，因此加強(qiáng)個(gè)體防塵也是綜合防塵的一個(gè)重要方面。 個(gè)體防塵的主要用具是防塵口罩，現(xiàn)目前廣泛應(yīng)用的有簡(jiǎn)易口罩和專用防塵口罩。根據(jù)各工作作業(yè)環(huán)境的差異選擇不同的防塵口罩，并堅(jiān)持正確使用，特別是采掘司機(jī)和錨噴工種的工人不能忽視個(gè)體防護(hù)的作用。

3.3濕式鑿巖

在巖巷掘進(jìn)過程中，將壓力水通過鑿巖機(jī)送入孔底，濕潤(rùn)并沖洗炮眼中的粉塵，使其在炮眼中變成漿液排出炮眼。這樣能使絕大部分粉塵被控制在炮眼中。采用濕式打眼后，粉塵濃度可由打干眼時(shí)的500-1400mg/m3降至4-10mg/m3，降塵率可達(dá)90%-98%。因此，濕式鑿巖是鑿巖工作普遍采用的有效防塵措施。

4.結(jié)語

綜上所述，采取有效的技術(shù)措施消除已經(jīng)產(chǎn)生和懸浮在空氣中的煤塵，是防治粉塵危害的根本方法，建立科學(xué)合理的防塵機(jī)制，不僅關(guān)系到礦工的身心健康，而且還影響著煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和長(zhǎng)遠(yuǎn)利益等一系列問題。所以，預(yù)防粉塵危害是當(dāng)下煤礦產(chǎn)業(yè)所面臨的重中之重。

【參考文獻(xiàn)】

[1]時(shí)訓(xùn)先，蔣仲安，褚燕燕.煤礦綜采工作面防塵技術(shù)研究現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J].中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2005（01）.