标题：矿尘
简介
尘粒大小以平均直径或其投影的定向长度表示，称粒度。粒度可分为小于2μm、2～5μm、5～10μm和大于10μm四个粒级。小于10μm的矿尘能长期悬浮于空气中，难捕获，危害性大。表示工作场所粉尘状况的基本参数是空气中的矿尘浓度和分散度。
矿尘浓度的表示方法
重量法每立方米空气中含有的矿尘重量 (mg/m3）计数法每立方厘米空气中含有的尘粒数 (cm-3）。每种粒度矿尘的重量百分比称矿尘的重量分散度；
数量百分比则称矿尘的数量分散度（见矿井通风）。无防尘措施凿岩时，作业地点矿尘浓度近1g/m3；放炮后或机械化采煤的工作面附近在1g/m3以上，有时还高数倍。机械化程度越高，矿尘的生成量越大，防尘工作越为重要。矿尘能引起职业病，如尘肺。有的矿尘能引起职业性皮炎、角膜炎等病。砷、铅、汞、铬等有毒矿尘能引起慢性中毒。放射性矿尘产生放射性危害（见矿山辐射防护）。煤尘、硫化矿尘和油页岩尘在一定条件下能爆炸或燃烧。矿尘浓度高的场所可见度低，易发生工伤事故。
井下的矿尘的分类
按照其存在状态，可分为浮游矿尘和沉积矿尘两种。浮游矿尘指飞扬在矿井空气中的矿尘。沉积矿尘从矿井空气中因自重而沉降下来，附在巷道周边以及积存在巷道内的矿尘，简称为落尘。
在一定条件下，浮游矿尘因自重可沉降为落尘；而落尘受外界条件干扰又可再次飞扬起来变为浮尘。
危害
采矿作业生产中产生的粉尘危害极大，它的存在不但导致生产环境的恶化，加剧机械设备的磨损，缩短机械设备的寿命，更重要的是危害职工的身体健康，导致各种职业病。  矿尘人体长期吸人矿尘，轻者会引起呼吸道炎症，重者会引起尘肺病。根据致病粉尘的不同，尘肺病分为矽肺病、石棉肺病、铁矽肺病、煤肺病、煤矽肺病等。有些粉尘会引起支气管哮喘、过敏性肺炎，甚至呼吸系统肿瘤。矿尘还可以直接刺激皮肤，引起皮肤炎症；刺激眼睛，引起角膜炎；进入耳内使听觉减弱，有时也会导致炎症。微尘及超微尘，特别是粒径为0.2～5μm的微细尘容易吸入肺内并储集，危害极大，所以，微尘也称为呼吸粉尘。
尘肺
长期吸入微细粉尘引起的肺部病变，中医学称“石痨”，是人类最早的职业病之一。古希腊希波克拉底 (Hippocrates）（公元前460～前375年）记述过矿工呼吸困难的现象。中国宋代孔平伯著《孔氏谈苑》中记载：“贾石山采石人，末石伤肺、肺焦多死。”因致病矿尘种类不同，可分为：①矽肺。长期吸入游离二氧化硅（矽）含量较高的粉尘，引起肺部纤维化病变，是金属矿和煤矿岩巷掘进工作中最常见、危害最大的职业病。②煤肺。长期吸入煤尘引起肺组织网织纤维增生和灶性肺气肿。发病率低，病情较轻，病变进展缓慢。③煤矽肺。吸入煤尘和含游离二氧化硅粉尘引起，兼有矽肺和煤肺的病变特征，为中国煤矿最常见的一种。患者约占煤矿尘肺病人总数的75～80%。④石棉肺。吸入石棉粉尘引起的肺部病变。
尘肺的发病率与矿尘性质、粒度、矿尘浓度、接触粉尘的时间（工龄）和体质等因素有关。大于10μm的尘粒，由于重力沉降和冲撞作用滞留于上呼吸道的粘液中，能随痰液排出。5～10μm者进入呼吸道后，大部分沉积于气管和支气管中，小部分可到达肺泡。小于 5μm者能进入呼吸道深部，沉积于肺泡中成为致病因素。这类矿尘称呼吸性粉尘。美、英、加拿大等国都以呼吸性粉尘的数量或重量作为粉尘浓度的卫生标准。矿尘的游离二氧化硅含量越大，分散度和浓度越高，发病期越短。一般为15～20年，少数为5～10年。游离二氧化硅含量80～90%时，个别工人的发病期仅1.5～3年。中国规定的作业场所粉尘允许浓度见表。还规定进风流中矿尘浓度不得超过0.5mg/m3。
矿尘  矿尘尘肺病变分三期，根据临床和X光检查确定。患者自觉症状有气短、胸闷、胸痛、咳嗽和咯血，能并发肺结核、自觉性气胸和肺心病等症，甚至死亡。无特效治疗药物。可靠的预防措施是做好矿山防尘工作，使矿尘浓度不超过国家标准。改善矿井劳动条件，增强矿工体质，定期检查体格，一旦发现早期患者，立即调离产尘作业地点，并进行治疗，以控制病情发展。
煤尘爆炸
煤尘急剧氧化，并且产生高温（1300～1700℃）、高压（5～10kgf/cm2）气体和大量一氧化碳（0.3～8.1%），使人员伤亡，设备损坏，甚至整个矿井毁灭。煤碎成微粒后，总表面积增大，化学活性增加。在高温热源作用下放出大量可燃性气体，集聚于尘粒周围，达一定浓度时爆炸。一部分煤尘被焦化，沉积于支架和巷道壁上，这是判别煤尘是否参与爆炸的重要标志。爆炸产生的冲击波能吹扬落尘，为爆炸继续提供尘源。所以煤尘爆炸往往有连续性，有可能离初爆源越远，破坏性越大。煤尘的爆炸性决定于它的成分、粒度和在空气中的浓度。通常煤的挥发分越高，爆炸危险性越大。挥发分低于6～7%的无烟煤，可认为无爆炸危险。煤尘中的灰分和水分能降低爆炸性。粒度小于 1mm的煤尘都能参与爆炸，小于 75μm的最易爆炸。爆炸下限约为 30～40g/m3，高挥发分的干煤尘可降到17～18g/m3；上限为1500～2000g/m3。矿井中CH4的存在，能降低煤尘的爆炸下限，煤尘引爆温度一般为700～800℃，少数为1100℃。着火感应期为40～250ms。　引起煤尘爆炸的火源有放炮火、煤自燃、电火花、电弧、赤热的金属表面等，放炮火和瓦斯爆炸最危险，它们的冲击波能将落尘掀起，使空气中的煤尘达到爆炸浓度。硫化矿尘的爆炸危险性主要与含硫量有关，爆炸下限约为150g/m3，上限1500～1800g/m3，引爆温度435～460℃。油母页岩尘的爆炸浓度决定于它的挥发分，干油母页岩尘的爆炸下限为6～400g/m3。　防尘措施 以水、风为主的综合防尘措施是降低空气中矿尘浓度、防止矿尘危害的有效措施。方法为：　①通风除尘 工作地点都要进行有效通风，将矿尘稀释排出。　②湿式凿岩 钻眼过程中将压力水通过凿岩机的钎杆送入孔底，湿润、冲洗并排出钻眼时产生的矿尘，使其大部分不能飞扬，除尘率可达90%左右，并可提高凿岩速度15～25%。　③喷雾洒水 压力水通过喷嘴喷出，形成雾状水滴，使浮尘湿润下沉，并阻止落尘飞扬，是简单、有效的防尘措施。除尘用水必须过滤消毒，中国矿山规定，水中固体悬浮物应不超过150mg/1,pH值6.5～8.5。如在水中加入湿润剂，降低水的表面张力，可提高捕尘效果。　④密闭除尘 在密闭矿尘产生地点，抽出含尘空气，直接排入回风道，或经净化排入进风道。适用于集中的高强度产尘点。　⑤煤层注水 采煤前向煤层内打钻，注入高压水，缓慢渗入煤的裂隙和孔隙，使煤的水分增加，强度降低，塑性增大，减少采煤时煤尘的生成量，还可缓和冲击地压和瓦斯突出。水中加入少量湿润剂，可提高除尘率；加入阻化剂，能抑制煤的自燃。注水方法有浅孔注水和深孔注水两种。　此外，用塑料袋装水代替部分干炮泥的水封爆破，定期清扫落尘，佩戴个体防护用具等，都是综合防尘的重要内容。　防爆措施 撒水或撒岩粉，增加煤尘的水分或灰分，可降低煤尘的爆炸性。联邦德国有些矿井在空气相对湿度55～75%的巷道内，采用食盐粘结法，效果较好。在有煤尘爆炸危险矿井的两翼、相邻采区和相邻煤层间的巷道内，必须设置阻止爆炸传播的岩粉棚、水棚或水幕。岩粉棚由安装在巷道内靠近顶板处的若干块台板构成，板上堆放岩粉，如图所示。煤尘爆炸时产生的冲击波，在火焰到达岩粉棚前，震翻台板，岩粉弥漫于巷道内，吸收热量，阻止爆炸火焰的传播。水棚以水槽盛水代替岩粉，成本低，已逐渐取代岩粉棚。水幕系沿巷道周边安装几组喷嘴，在冲击波的作用下，自动喷水，隔断火焰。
矿山防尘
概念矿尘是指在矿山生产和建设过程中所产生的各种煤、岩微粒的总称。矿山综合防尘是指采用各种技术手段减少矿山粉尘的产生量、降低空气中的粉尘浓度，以防止粉尘对人体、矿山等产生危害的措施。大体上将综合防尘技术措施分为通风除尘、湿式作业、密闭抽尘、净化风流、个体防护及一些特殊的除、降尘措施。方法一、通风除尘?
通风除尘是指通过风流的流动将井下作业点的悬浮矿尘带出，降低作业场所的矿尘浓度，因此搞好矿井通风工作能有效地稀释和及时地排出矿尘。
二、湿式作业?
湿式作业是利用水或其它液体，使之与尘粒相接触而捕集粉尘的方法。
1．湿式凿岩、钻眼?
该方法的实质是指在凿岩和打钻过程中，将压力水通过凿岩机、钻杆送入并充满孔底，以湿润、冲洗和排出产生的矿尘。
2．洒水及喷雾洒水?
洒水降尘是用水湿润沉积于煤堆、岩堆、巷道周壁、支架等处的矿尘。当矿尘被水湿润后，尘粒间会互相附着凝集成较大的颗粒，附着性增强，矿尘就不易飞起。在炮采炮掘工作面放炮前后洒水，不仅有降尘作用，而且还能消除炮烟、缩短通风时间。煤矿井下洒水，可采用人工洒水或喷雾器洒水。对于生产强度高、产尘量大的设备和地点，还可设自动洒水装置。
3．水炮泥和水封爆破?
水炮泥就是将装水的塑料袋代替一部分炮泥，填于炮眼内，如图11-4-5所示。爆破时水袋破裂，水在高温高压下汽化，与尘粒凝结，达到降尘的目的。采用水炮泥比单纯用土炮泥时的矿尘浓度低20%～50%，尤其是呼吸性粉尘含量有较大的减少。除此之外，水炮泥还能降低爆破产生的有害气体，缩短通风时间，并能防止爆破引燃瓦斯。
三、净化风流?
净化风流是使井巷中含尘的空气通过一定的设施或设备，将矿尘捕获的技术措施。
四、个体防护?
个体防护是指通过佩戴各种防护面具以减少吸入人体粉尘的一项补救措施。
煤矿防尘
煤矿防尘是指防止煤矿生产过程中所产生的各种矿物细微颗粒的总称。矿尘的危害极大，它不仅污染作业环境，影响矿工的身体健康，而且煤尘的爆炸还会造成重 大人身伤亡事故。 
矿尘的产生与危害
矿尘的产生(1)采煤工作面的产尘。采煤工作面的主 要产尘工序有采煤机落煤、装煤、运煤、液 压支架移架、 运输转载、人工摧煤、爆破及放煤口放煤等。 
(2)掘迸工作面的产尘。掘进工作面的产 尘工序主要有机械破岩 (煤)、装揣、爆破、 · 煤肝运输转载及锚喷等。 
(3)其他地点的产尘。巷道维修的锚喷现 场、煤炭的装卸点等也都产生高浓度的矿尘， 尤其是煤炭装卸处的瞬时矿尘浓度，有时甚 至达到煤尘爆炸浓度界限，十分危险，应予 以充分重视。矿尘的危害(1)矿尘不仅污染作业环境，降低了生产 场所的能见度。 
(2)对矿工的身体健康产生危害。长期吸 人矿尘后引起身体器官的病变，轻者能引起 呼吸道炎症、慢性中毒和皮肤病，重者可导 致尘肺病。 
(3)矿尘中的煤尘，有的还具有燃烧爆炸 性，在一定的条件下可能发生爆炸。 
(4)矿尘还会加速机械、电气设备的损坏， 缩短精密仪器、仪表的使用寿命。
防尘设施的设置
1、要求掘进机内外喷雾完好,且掘进时喷雾常开,能保证正常使用。
2、在转载机尾以外5米设臵一道移动式净化水幕,外距此道净化水幕20-30m处再设臵一道净化水幕。掘进时随工作面推移而净化水幕向工作面移动且保持正常使用。
3、综掘面距掘面正头50-100m范围内由施工连队负责设臵两道全断面牢固可靠的捕尘网?随工作面推进而推移。
4、施工连队每班对掘进工作面50m内的巷道每班次实施冲洗巷道,无积尘现象。
5、锚喷支护作业,必须采用湿式钻孔。喷浆回风流侧20-30m范围内必须至少设臵一道净化水幕。
6、工作面掘进、实施防突预测,效检时保证工作面20米范围内喷雾打开一道正常使用。
7、皮带机头、刮板机转载点处必须按标准设臵喷雾。
8、皮带机头、刮板机转载点处20m范围内巷道每班次实施冲洗巷道,确保无积尘。[1]
有效遏制在矿山综掘综采时矿尘产生
一项全新的、能有效遏制矿尘产生的新技术于2010年底，在徐州博泰矿山安全科技有限公司走下生产线，全面在全国各大煤矿企业全面投入使用，并在实际工况环境应用中深受广大工矿企业的欢迎和赞誉。技术概述矿用泡沫抑尘技术是利用井下的除尘水管和压风管路，在水管中加入一定量的添加剂，通过专用的发泡装置，引入压风，产生高倍数泡沫，通过喷嘴喷洒至尘源。泡沫通过良好的覆盖、湿润和黏附等方式作用于粉尘，从根本上防止粉尘的扩散，有效的降低空气中粉尘浓度。该技术与其它湿式抑尘相比，用水量可减少30～80%，抑尘效率比喷雾洒水高3～5倍。本技术主要包含矿用泡沫抑尘设备和矿用泡沫抑尘专用液两种产品，二者配合使用。抑尘设备该产品主要由箱体及泡沫产生设备、泡沫分配器、泡沫喷头及支架三部件组成。抑尘专用液该产品是为泡沫抑尘技术专门研发的添加剂，具有发泡能力强，迅速改变粉尘的湿润性两个方面的功能。专用液有两个方面的作用：
产生高倍数泡沫覆盖产尘点，从根本上阻止粉尘的扩散；
即使有粉尘扩散至空气中，泡沫中所含的泡沫液能够迅速改变粉尘的表面结构，把粉尘由疏水性变为亲水性，使粉尘快速湿润而被捕获，增加降尘效率。技术特点（1）泡沫能够无空隙的覆盖综掘机切割滚筒，使切割在泡沫体内完成，从根本上阻止粉尘向外扩散；
（2）液体形成泡沫后，总体积和总表面积大幅度增大，增加了与粉尘的碰撞机率，增大了降尘效率；
（3）泡沫的液膜中含有特制的添加剂，能大幅度降低水的表面张力，迅速增加粉尘被湿润的速度；
（4）泡沫具有很好的粘性，粉尘和泡沫接触后会迅速被泡沫黏附。
（5）对于高瓦斯矿井，泡沫覆盖切割滚筒能有效抑制由于切割产生的火花，防止瓦斯和煤尘爆炸。
（6）耗水量小，避免了水雾除尘耗水量大而引起的综掘机沉陷，提高了工作效率。
（7）主要设备采用强力磁铁固定，安装、拆卸、维护方便。