關(guān)于煤礦井下回采工作面粉塵檢測(cè)點(diǎn)確定的探討

吳紫光，李甜甜 ，馬 駿

(1.華北科技學(xué)院，北京 東燕郊 101601； 2.中國(guó)職業(yè)安全健康協(xié)會(huì)，北京 100713)

關(guān)于煤礦井下回采工作面粉塵檢測(cè)點(diǎn)確定的探討

吳紫光1，李甜甜1，馬 駿2

(1.華北科技學(xué)院，北京 東燕郊 101601； 2.中國(guó)職業(yè)安全健康協(xié)會(huì)，北京 100713)

粉塵是煤礦最嚴(yán)重的職業(yè)危害因素。隨著煤炭開(kāi)采技術(shù)的不斷進(jìn)步，回采工作面粉塵危害的嚴(yán)重性也日益加劇。對(duì)粉塵進(jìn)行日常檢測(cè)時(shí)常會(huì)因?yàn)椴蓸狱c(diǎn)的不同而導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果不同，從而影響工作面的粉塵防治。因此明確回采工作面粉塵檢測(cè)點(diǎn)對(duì)于粉塵檢測(cè)有著重要的作用。通過(guò)對(duì)同一作業(yè)點(diǎn)不同位置呼塵/個(gè)體的比率分析找到穩(wěn)定點(diǎn)，再結(jié)合回風(fēng)巷粉塵濃度趨勢(shì)圖，從而得到了回采工作面粉塵檢測(cè)點(diǎn)。

粉塵；呼塵；采樣點(diǎn)；回采工作面

0 前言

粉塵危害是目前煤礦企業(yè)的主要職業(yè)危害，而當(dāng)前煤炭企業(yè)面臨開(kāi)采方式多、生產(chǎn)工藝復(fù)雜、塵源分布范圍廣、接觸粉塵作業(yè)人員數(shù)量多、流動(dòng)性大、職業(yè)衛(wèi)生管理難度高等問(wèn)題，這些問(wèn)題都造成了我國(guó)塵肺病人數(shù)量居高不下[1]?；夭晒ぷ髅孀鳛槊旱V產(chǎn)煤的第一線，在對(duì)其進(jìn)行實(shí)際檢測(cè)時(shí)，由于不同生產(chǎn)工藝、不同工序的粉塵濃度差別較大，檢測(cè)結(jié)果與作業(yè)工人實(shí)際接塵量有時(shí)候會(huì)有較大出入，造成這一點(diǎn)的主要原因之一就是粉塵采樣點(diǎn)選擇不當(dāng)，不能真實(shí)反映出工人作業(yè)時(shí)的粉塵濃度[2]。

個(gè)體采樣和定點(diǎn)粉塵濃度采樣是常見(jiàn)的兩種采樣方法，相對(duì)于定點(diǎn)采樣，個(gè)體采樣從理論上來(lái)講更能反映一個(gè)時(shí)間段內(nèi)，接觸粉塵人員吸收粉塵的實(shí)際情況。然而在實(shí)際檢測(cè)中，個(gè)體采樣儀器受到的限制因素比較多[3]。例如：由于不了解測(cè)塵的必要性，工人不按規(guī)定佩戴采樣器，隨意將采樣器放置到別的地方導(dǎo)致采樣不準(zhǔn)，或者故意關(guān)閉采樣器，更有甚者由于好奇隨意拆卸采樣儀器，導(dǎo)致樣品或儀器損壞。再加上基層衛(wèi)生機(jī)構(gòu)儀器數(shù)量往往不夠，個(gè)體采樣時(shí)間往往需要一個(gè)工作班的時(shí)間。以上種種因素導(dǎo)致采集個(gè)體樣品，需要消耗大量的人力物力財(cái)力[4]。而在采樣頻率合適，采樣過(guò)程嚴(yán)格的情況下，定點(diǎn)采樣得到的粉塵濃度TWA也能反映工人的實(shí)際接塵水平。根據(jù)13年由中國(guó)職業(yè)健康協(xié)會(huì)牽頭，國(guó)家安監(jiān)總局職業(yè)安全衛(wèi)生研究中心和中煤科工重慶研究院共同開(kāi)展的煤礦工作場(chǎng)所粉塵濃度管理限值研究報(bào)告中所得的結(jié)論，我國(guó)煤礦井下總體的定點(diǎn)呼塵與個(gè)體呼塵濃度比例均值約為1.64，而美國(guó)的比例均值約為1.9左右[5]?？梢?jiàn)在條件不允許個(gè)體采樣正常進(jìn)行的情況下，采用檢測(cè)定點(diǎn)呼塵從而推斷出個(gè)體呼塵是可行的。因此選擇采樣點(diǎn)進(jìn)行定點(diǎn)檢測(cè)時(shí)，應(yīng)盡可能選擇呼塵/個(gè)體比率穩(wěn)定的點(diǎn)，這樣能較好的反映工人的實(shí)際接塵水平[6]。

1 采樣點(diǎn)的現(xiàn)行規(guī)定和采樣點(diǎn)選擇的方法

1.1 采樣點(diǎn)的現(xiàn)行規(guī)定

根據(jù)國(guó)家安監(jiān)總局第73號(hào)令《煤礦作業(yè)場(chǎng)所職業(yè)病危害防治規(guī)定》[7]和新修訂的《煤礦安全規(guī)程》[8]中關(guān)于采煤工作面粉塵采樣點(diǎn)布置的規(guī)定，采樣點(diǎn)布置如下表1：

表1 粉塵監(jiān)測(cè)采樣點(diǎn)布置要求

1.2 采樣點(diǎn)確定方法

通過(guò)之前對(duì)煤礦企業(yè)的職業(yè)危害因素檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)在不同的采樣距離設(shè)測(cè)塵點(diǎn)所檢測(cè)的粉塵濃度結(jié)果相差較大，為了將測(cè)塵點(diǎn)固定在某一具體位置，通過(guò)以每個(gè)定點(diǎn)采樣點(diǎn)為基準(zhǔn)，分3～4個(gè)采樣距離設(shè)置測(cè)塵點(diǎn)，分別進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間定點(diǎn)呼吸性粉塵和個(gè)體呼吸性粉塵采樣[9]。通過(guò)計(jì)算不同采煤工藝，產(chǎn)塵點(diǎn)回風(fēng)側(cè)不同采樣距離處定點(diǎn)呼塵與個(gè)體呼塵的比率，選擇比率波動(dòng)比較小、穩(wěn)定性較好的采樣距離并結(jié)合煤礦井下實(shí)際工作條件確定測(cè)塵點(diǎn)位置。應(yīng)在礦井正常生產(chǎn)條件下進(jìn)行測(cè)塵。

通過(guò)之前參加檢測(cè)的回采工作面的實(shí)際情況，了解到正常出煤作業(yè)時(shí)在工作面不宜設(shè)置定點(diǎn)采樣器，這樣通過(guò)給在工作面的作業(yè)工人佩戴個(gè)體采樣器與在工作面進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)巷設(shè)測(cè)塵點(diǎn)檢測(cè)粉塵濃度相結(jié)合[10]，以用來(lái)反映在工作面的作業(yè)工人接觸的粉塵狀況如下圖1所示。

圖1 回采工作面檢測(cè)點(diǎn)

2 數(shù)據(jù)分析

2.1 數(shù)據(jù)整理

在全國(guó)范圍內(nèi)根據(jù)煤變質(zhì)程度和采掘工藝的不同，選擇無(wú)煙煤、煙煤和褐煤，采掘工藝分綜采(綜放)、普采共計(jì)14個(gè)煤礦作為調(diào)查對(duì)象。具體為：無(wú)煙煤煤礦：河北A礦，山西G礦、H礦、I礦、J礦；煙煤煤礦：山東B礦，C礦、E礦，河北D礦；褐煤煤礦：廣西F礦，內(nèi)蒙K礦，L礦，M礦，N礦。

對(duì)14個(gè)煤礦的粉塵濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，對(duì)比同一作業(yè)點(diǎn)不同位置呼塵/個(gè)體，觀察比率變化趨勢(shì)，選擇較穩(wěn)定的點(diǎn)。

表2 綜采工作面各作業(yè)點(diǎn)呼塵與個(gè)體比率

注：比率=定點(diǎn)呼吸性粉塵濃度/個(gè)體全工班呼吸性粉塵濃度

表3 綜采工作面各作業(yè)點(diǎn)呼塵與個(gè)體比率變異系數(shù)

2.2 呼塵與個(gè)體比率分析

2.2.1 回風(fēng)巷采樣點(diǎn)分析

通過(guò)數(shù)據(jù)分析回采工作面各作業(yè)點(diǎn)呼塵與個(gè)體比率，對(duì)回采工作面回風(fēng)側(cè)5 m、7 m、10 m處呼塵與個(gè)體比率趨勢(shì)圖比較，選擇比率波動(dòng)較小點(diǎn)，如圖2～4。

圖2 回采工作面回風(fēng)巷5 m處呼塵與個(gè)體比率趨勢(shì)圖

圖3 回采工作面回風(fēng)巷7 m處呼塵與個(gè)體比率趨勢(shì)圖

圖4 回采工作面回風(fēng)巷10 m處呼塵與個(gè)體比率趨勢(shì)圖

分析回采工作面回風(fēng)巷5、7、10 m位置呼塵與個(gè)體比率波動(dòng)范圍，可以初步得出三處穩(wěn)定性排列順序?yàn)榛夭晒ぷ髅婊仫L(fēng)巷10 m>回采工作面回風(fēng)巷7 m>回采工作面回風(fēng)巷5 m。

2.2.2 皮帶司機(jī)操作位采樣點(diǎn)分析

通過(guò)數(shù)據(jù)分析回采工作面各作業(yè)點(diǎn)呼塵與個(gè)體比率，對(duì)回采工作面皮帶司機(jī)處、皮帶司機(jī)回風(fēng)側(cè)3m、皮帶司機(jī)回風(fēng)側(cè)5 m處呼塵與個(gè)體比率趨勢(shì)圖比較，選擇比率波動(dòng)較小點(diǎn)，如圖5～7。

圖5 回采工作面皮帶司機(jī)處呼塵與個(gè)體比率趨勢(shì)圖

圖6 回采工作面皮帶司機(jī)回風(fēng)側(cè)3 m處呼塵與個(gè)體比率趨勢(shì)圖

圖7 回采工作面皮帶司機(jī)回風(fēng)側(cè)5 m處呼塵與個(gè)體比率趨勢(shì)圖

分析回采工作面皮帶司機(jī)處、皮帶司機(jī)回風(fēng)側(cè)3 m、皮帶司機(jī)回風(fēng)側(cè)5 m處呼塵與個(gè)體比率波動(dòng)范圍，可以初步得出在皮帶司機(jī)回風(fēng)側(cè)5 m處定點(diǎn)呼塵與個(gè)體比率主要集中在0.1～3.96之間，數(shù)據(jù)波動(dòng)較小，結(jié)果最穩(wěn)定，三處穩(wěn)定性排列順序?yàn)榛夭晒ぷ髅嫫緳C(jī)回風(fēng)側(cè)5 m>回采工作面皮帶司機(jī)處>回采工作面皮帶司機(jī)回風(fēng)側(cè)3 m。

2.2.3 轉(zhuǎn)載機(jī)司機(jī)操作位采樣點(diǎn)分析

通過(guò)數(shù)據(jù)分析回采工作面各作業(yè)點(diǎn)呼塵與個(gè)體比率，對(duì)回采工作面轉(zhuǎn)載機(jī)司機(jī)處、轉(zhuǎn)載機(jī)司機(jī)回風(fēng)側(cè)3 m、轉(zhuǎn)載機(jī)司機(jī)回風(fēng)側(cè)5 m處呼塵與個(gè)體比率趨勢(shì)圖比較，選擇比率波動(dòng)較小點(diǎn)，如圖8～10。

圖8 回采工作面轉(zhuǎn)載機(jī)司機(jī)處呼塵與個(gè)體比率趨勢(shì)圖

圖9 回采工作面轉(zhuǎn)載機(jī)司機(jī)回風(fēng)側(cè)3 m處呼塵與個(gè)體比率趨勢(shì)圖

圖10 回采工作面轉(zhuǎn)載機(jī)司機(jī)回風(fēng)側(cè)5 m處呼塵與個(gè)體比率趨勢(shì)圖

分析回采工作面轉(zhuǎn)載機(jī)司機(jī)處、轉(zhuǎn)載機(jī)司機(jī)回風(fēng)側(cè)3 m、轉(zhuǎn)載機(jī)司機(jī)回風(fēng)側(cè)5 m處呼塵與個(gè)體比率波動(dòng)范圍，可以初步得出在轉(zhuǎn)載機(jī)司機(jī)回風(fēng)側(cè)3 m處定點(diǎn)呼塵與個(gè)體比率，數(shù)據(jù)波動(dòng)較小，結(jié)果最穩(wěn)定，三處穩(wěn)定性排列順序?yàn)榛夭晒ぷ髅孓D(zhuǎn)載機(jī)司機(jī)回風(fēng)側(cè)3 m>回采工作面轉(zhuǎn)載機(jī)司機(jī)處>回采工作面轉(zhuǎn)載機(jī)司機(jī)回風(fēng)側(cè)5 m。

2.3 結(jié)合煤礦作業(yè)場(chǎng)所實(shí)際情況，穩(wěn)定點(diǎn)分析

結(jié)合井下實(shí)際情況，在回采面進(jìn)風(fēng)巷與回風(fēng)巷分別設(shè)點(diǎn)以反映工作面的粉塵狀況。一般在綜采(放)工作面回風(fēng)巷距端頭5 m處離工作面較近，工作面回風(fēng)巷端頭處有擋風(fēng)簾，此處風(fēng)流不穩(wěn)定，所以不利于設(shè)點(diǎn)；在工作面回風(fēng)巷距端頭7 m處粉塵相對(duì)集中，而在工作面回風(fēng)巷距端頭10 m處粉塵相對(duì)分布均勻。在轉(zhuǎn)載機(jī)司機(jī)(皮帶司機(jī))處，由于布置有電機(jī)且工人在此處控制開(kāi)關(guān)，使得本就狹小的巷道空間更加擁擠，還有就是此處有噴霧措施基于這幾方面考慮所以不利于在司機(jī)操作位設(shè)點(diǎn)。至于在3 m還是5 m設(shè)點(diǎn)主要看定點(diǎn)呼塵與工班個(gè)體呼塵的比率在哪一位置更加穩(wěn)定。

2.4 回風(fēng)巷粉塵濃度變化

從圖11中可以看出在某一范圍內(nèi)，距產(chǎn)塵點(diǎn)不同距離處粉塵濃度變化是較大的，在實(shí)際測(cè)塵工作中只給出一個(gè)測(cè)點(diǎn)布置范圍(如距作業(yè)地點(diǎn)回風(fēng)側(cè)5～10 m處)所得到的測(cè)量結(jié)果有可能出現(xiàn)偏離實(shí)際情況的現(xiàn)象[11]。

圖11 采煤回風(fēng)巷5、7、10 m處粉塵濃度變化趨勢(shì)圖

3 采樣點(diǎn)確定及與現(xiàn)行測(cè)點(diǎn)的比較

3.1 采樣點(diǎn)的確定

根據(jù)以上對(duì)穩(wěn)定點(diǎn)和粉塵濃度變化的分析，及選擇濃度最大測(cè)塵點(diǎn)的原則，綜上所述認(rèn)為煤礦井下粉塵監(jiān)測(cè)采樣點(diǎn)的選擇和布置要求可以參考下表4：

表4 探討后的粉塵監(jiān)測(cè)布置點(diǎn)要求

采煤工作面設(shè)備及采樣點(diǎn)布置圖12如下：

注：采煤機(jī)司機(jī)、刮板司機(jī)、移架工佩戴個(gè)體采樣器

圖12 探討后的采樣點(diǎn)布置圖

3.2 與現(xiàn)行測(cè)點(diǎn)比較

關(guān)于采樣點(diǎn)的選擇現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)是在某一范圍(如距作業(yè)地點(diǎn)回風(fēng)側(cè)5～10 m處)，可操作性差。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)井下巷道距塵源不同距離粉塵濃度變化較大，將采樣點(diǎn)具體到某一點(diǎn)后更貼近實(shí)際[12]。通過(guò)在煤礦井下實(shí)地測(cè)塵和在與煤礦井下工人交流中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)行粉塵采樣點(diǎn)的選擇與布置與現(xiàn)在煤礦井下實(shí)際情況不符。在煤礦井下采煤工作面不利于設(shè)定點(diǎn)呼塵與總塵采樣點(diǎn)，只能采取個(gè)體采樣方式，而現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中要求回采工作面在“司機(jī)操作采煤機(jī)、液壓支架工移架、回柱放頂移刮板輸送機(jī)、司機(jī)操作刨煤機(jī)、工作面爆破處，在工人作業(yè)的地點(diǎn)”設(shè)粉塵采樣點(diǎn)，但在煤礦井下采煤工作面實(shí)際情況下采樣器不易安放。

4 結(jié)論

(1) 回采工作面粉塵采樣點(diǎn)的選擇對(duì)于掌握粉塵濃度，從而更好防治粉塵起到了關(guān)鍵作用。

(2) 選擇采樣點(diǎn)進(jìn)行定點(diǎn)檢測(cè)時(shí)，應(yīng)盡可能選擇呼塵/個(gè)體比率穩(wěn)定的點(diǎn)，這樣能較好的反映工人的實(shí)際接塵水平。

(3) 在礦井正常生產(chǎn)條件下測(cè)塵，測(cè)塵時(shí)以定點(diǎn)采樣點(diǎn)為基準(zhǔn)，分3～4個(gè)采樣距離設(shè)置測(cè)塵點(diǎn)，分別進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間定點(diǎn)呼吸性粉塵和個(gè)體呼吸性粉塵采樣，將作業(yè)工人佩戴個(gè)體采樣器與在工作面進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)巷的測(cè)塵點(diǎn)所得粉塵濃度相結(jié)合。

(4) 根據(jù)對(duì)煤礦數(shù)據(jù)的整理分析和在實(shí)際檢測(cè)中回采工作面的實(shí)際情況，將采樣點(diǎn)縮小到固定測(cè)塵點(diǎn)，即工作面進(jìn)風(fēng)巷距端頭5 m處，工作面回風(fēng)巷距端頭10 m處，皮帶司機(jī)回風(fēng)側(cè)5 m處，轉(zhuǎn)載司機(jī)回風(fēng)側(cè)3 m處。

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Discussion on determination of dust testing points in underground working face

WU Zi-guang1,LI Tian-tian1,MA Jun2

(1.NorthChinaInstituteofScienceandTechnology,Yanjiao,101601,China;2.ChinaOccupationalSafetyandHealthAssociation,Beijing,100713,China)

Dust is the most serious occupational hazard factors in coal mine .With the constant progress of coal mining technology,the seriousness of the working face dust hazard is also growing.The dust routine testing often obtains different test results caused by different sample point,which affects working face dust control.So the specific working face dust testing point plays an important role in dust detection.To find the stable point based on different locations on the same operating point breathe dust/individual ratio analysis,and coupled with return air roadway dust concentration trend diagram,finally working face dust testing point have been obtained.

dust; breath dust; sample point; working face

2016-05-09

中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)資助(3142015129)

吳紫光(1992-)，男，河北邯鄲人，大學(xué)畢業(yè)，華北科技學(xué)院在讀碩士研究生，主要研究方向：工業(yè)衛(wèi)生及職業(yè)危害防治。E-mail：429485455@qq.com

TD714.2

A

1672-7169(2016)04-0019-06