【正文】 家標(biāo)準(zhǔn)的根本措施，在礦井防塵技術(shù)措施中應(yīng)優(yōu)先考慮采用。個(gè)體防護(hù)的用具主要有防塵口罩、防塵風(fēng)罩、防塵帽、防塵呼吸器等，其目的是使佩戴者能呼吸凈化后的清潔空氣而不影響正常工作。一般安設(shè)位置為：①礦井總?cè)腼L(fēng)流凈化水幕：距井口20～100m巷道 內(nèi)； 圖15 巷道水幕示意②采區(qū)入風(fēng)流凈化水幕：風(fēng)流分叉口支流里側(cè)20～50m巷道內(nèi)； ③采煤回風(fēng)流凈化水幕：距工作面回風(fēng)口10～20m回風(fēng) ④掘進(jìn)回風(fēng)流凈化水幕：距工作面30～50m巷道內(nèi)；⑤巷道中產(chǎn)塵源凈化水幕：塵源下風(fēng)側(cè)5～10m巷道內(nèi)。水袋封口是關(guān)鍵，目前使用的自動(dòng)封口水袋。主要包括采掘機(jī)械的內(nèi)、外噴霧灑水和井巷定點(diǎn)噴霧灑水。當(dāng)?shù)V塵被水濕潤(rùn)后，塵粒間會(huì)互相附著凝集成較大的顆粒，附著性增強(qiáng)，礦塵就不易飛起。當(dāng)以排除瓦斯為主的煤巷、半煤巖巷掘進(jìn)時(shí)應(yīng)采用壓入式通風(fēng)；而當(dāng)以排除粉塵為主的井筒掘進(jìn)時(shí)，宜采用抽出式通風(fēng)。②前抽后壓時(shí)：lr≤5S（S為巷道段面積）；ld一般10～20m；lc≤4m。這種系統(tǒng)主要適用于機(jī)械化掘進(jìn)工作面。隨著掘進(jìn)機(jī)械化水平的提高，掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出量和產(chǎn)塵量急劇上升，單一的壓入式通風(fēng)方式將會(huì)使大量的粉塵吹出工作面，造成有人工作的巷道及回風(fēng)系統(tǒng)被嚴(yán)重污染，直接影響著工人的身體健康。決定通風(fēng)除塵效果的主要因素是風(fēng)速及礦塵密度、粒度、形狀、濕潤(rùn)程度等。除上述理化除塵方法外，國(guó)內(nèi)外一些粉塵研究部門還在探討超聲波除塵、電離水除塵、荷電水霧降塵技術(shù)等，均取得了一定的進(jìn)展和成效。泡沫的產(chǎn)生有化學(xué)方法和物理方法兩種，除塵的泡沫一般是物理方法的，屬機(jī)械泡沫。中國(guó)是從20世紀(jì)80年代開始試驗(yàn)并推廣應(yīng)用濕潤(rùn)劑等物理化學(xué)降塵技術(shù)的，目前已在井下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用的物理化學(xué)防塵方法主要有：水中添加濕潤(rùn)劑降塵、泡沫除塵、磁化水降塵及粘塵劑降塵等。由此可見，礦塵的粒度越小，分散度越高，對(duì)人體的危害就越大。第二期：中等體力勞動(dòng)或正常工作時(shí)，感覺呼吸困難，胸痛、干咳或帶痰咳嗽。關(guān)于塵肺病的形成的論點(diǎn)和學(xué)說(shuō)有多種。患者多為巖巷掘進(jìn)和采煤的混合工種礦工。我國(guó)有毒有害企業(yè)超過(guò)1600萬(wàn)家，受到職業(yè)危害的人數(shù)超過(guò)2億。 礦塵的濕潤(rùn)性礦塵的濕潤(rùn)性是指礦塵與液體親和的能力。煤巖破碎成微細(xì)的塵粒后，其總表面積有很大增加，因而化學(xué)活性、溶解性和呼附能力明顯增加；其動(dòng)力特性是更容易懸浮于空氣中；粒度減小使其容易進(jìn)入人體呼吸系統(tǒng)。（3）開采強(qiáng)度 隨著開采強(qiáng)度的加大，采掘推進(jìn)速度加快，產(chǎn)量增加，產(chǎn)塵量將顯著加大；同時(shí)，由于礦井的風(fēng)量加大，風(fēng)速加快，揚(yáng)起積塵且飄浮時(shí)間長(zhǎng)，傳播遠(yuǎn)，礦內(nèi)空氣中的礦塵濃度將增大。在某些綜采工作面割煤時(shí)，工作面煤塵濃度高達(dá)4000～8000㎎/m3，有的甚至更高，這種情況下，工作面能見度極低，往往會(huì)導(dǎo)致誤操作，造成人員的意外傷亡。工人長(zhǎng)期吸入礦塵后，輕者會(huì)患呼吸道炎癥、皮膚病，重者會(huì)患?jí)m肺病，而塵肺病引發(fā)礦工致殘和死亡人數(shù)在國(guó)內(nèi)外都十分驚人。1．1．2按礦塵的存在狀態(tài)劃分（1）浮游礦塵：懸浮于礦內(nèi)空氣中的礦塵，簡(jiǎn)稱浮塵。在同一礦井里，產(chǎn)塵的多少也因地因時(shí)發(fā)生著變化。目 錄1 緒 論 3 礦塵及其性質(zhì) 3 礦塵的危害 3 影響礦塵產(chǎn)生量的因素 4 礦塵性質(zhì) 52 現(xiàn)代化礦山綜合防塵技術(shù)原理 8 物理化學(xué)降塵技術(shù)原理 8 通風(fēng)除塵 9 濕式作業(yè) 11 凈化風(fēng)流 13 個(gè)體防護(hù) 133 煤礦粉塵測(cè)定與分析 14 粉塵性質(zhì)分析 15 粉塵的物理特性 164 除塵方案確定的原則 19 除塵系統(tǒng)的選擇 19 除塵設(shè)備的選用 215 掘進(jìn)工作面防塵設(shè)計(jì) 24 工程概況 24 煤層及瓦斯 24 掘進(jìn)工作面塵源及粉塵性質(zhì)分析 24 掘進(jìn)工作面除塵設(shè)計(jì) 266 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 42 投資費(fèi)用 42 系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析 43結(jié)論 44致謝 44參考文獻(xiàn) 44摘 要掘進(jìn)工作面是煤礦最主要的產(chǎn)塵點(diǎn)之一。一般來(lái)說(shuō)，在現(xiàn)有防塵技術(shù)措施的條件下，各生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的浮游礦塵比例大致為：采煤工作面產(chǎn)塵量占45％～80％；掘進(jìn)工作面產(chǎn)塵量占20％～38％，錨噴作業(yè)點(diǎn)產(chǎn)塵量占10％～15％；運(yùn)輸通風(fēng)巷道產(chǎn)塵量占5％～10％，其他作業(yè)點(diǎn)占2％～5％。（2）沉積礦塵：從礦內(nèi)空氣中沉降下來(lái)的礦塵，簡(jiǎn)稱落塵。據(jù)我國(guó)某礦務(wù)局統(tǒng)計(jì)，塵肺病的死亡人數(shù)為工傷事故死亡人數(shù)的6倍；聯(lián)邦德國(guó)煤礦死于塵肺病的人數(shù)比工傷事故死亡人數(shù)大10倍。此外，煤礦向大氣排放的粉塵對(duì)礦區(qū)周圍的生態(tài)環(huán)境也會(huì)產(chǎn)生很大影響，對(duì)生活環(huán)境、植物生長(zhǎng)環(huán)境可能造成嚴(yán)重破壞。 （4）開采深度 隨著開采深度的增加，地溫增高，煤（巖）體內(nèi)原始水分降低，煤（巖）干燥，開采時(shí)產(chǎn)塵量就大。據(jù)研究，只有5um以下粒徑的礦塵才能進(jìn)入人的肺內(nèi)，是礦井防塵的重點(diǎn)對(duì)象。濕潤(rùn)性決定了采用液體除塵的效果，容易被水濕潤(rùn)的礦塵稱為親水性礦塵，不容易被水濕潤(rùn)的礦塵稱為疏水性礦塵，對(duì)于親水性礦塵，當(dāng)塵粒被濕潤(rùn)后，塵粒間相互凝聚，塵粒逐漸增大、增重，其沉降速度加速，礦塵能從氣流中分離出來(lái)，可達(dá)到除塵目的。2003年全國(guó)報(bào)告各類職業(yè)病發(fā)病數(shù)為10467例，其中塵肺病發(fā)病數(shù)占了80%。（3）煤肺病，由于大量吸入煤塵而引起的塵肺病多屬煤肺病。但游離SiO2是硅肺病發(fā)病的最主要原因，這一點(diǎn)毫無(wú)疑義。第三期：做一般工作甚至休息時(shí)，也感到呼吸困難、胸痛、連續(xù)帶痰咳嗽，甚至咯血和行動(dòng)困難。（3）礦塵濃度。2．1．1添加濕潤(rùn)劑降塵在以水為主體的濕式綜合防塵中，因粉塵具有一定的疏水性，水的表面張力又較大，對(duì)2um粒徑粉塵捕獲率只有1～28％左右，2um粒徑以下的粉塵捕獲率更低，為了提高水對(duì)呼吸性粉塵的捕獲率，國(guó)內(nèi)外很重視濕潤(rùn)劑除塵的研究，取得了一定進(jìn)展，且應(yīng)用日益廣泛。泡沫除塵可應(yīng)用于綜采機(jī)組、掘進(jìn)機(jī)組、帶式運(yùn)輸機(jī)以及塵源較固定的地點(diǎn)，一般泡沫除塵效果較高，可達(dá)90%以上，尤其是對(duì)降低呼吸性粉塵效果顯著。通過(guò)以上的實(shí)習(xí)內(nèi)容,、降低空氣中的粉塵濃度，以防止粉塵對(duì)人體、礦山等產(chǎn)生危害的措施。風(fēng)速過(guò)低，粗粒礦塵將與空氣分離下沉，不易排出；風(fēng)速過(guò)高，能將落塵揚(yáng)起，增大礦內(nèi)空氣中的粉塵濃度。由工作面吹出來(lái)的粉塵逐漸沉積下來(lái)也是礦井安全的一大隱患。該系統(tǒng)以長(zhǎng)距離抽風(fēng)的方式將工作面的含塵空氣抽出，經(jīng)安置在巷道回風(fēng)流中的除塵局部通風(fēng)機(jī)凈化排至巷道。③前壓后抽時(shí)：lr≤5m；ld一般10～20m；lc30m。 濕式作業(yè)濕式作業(yè)是利用水或其它液體，使之與塵粒相接觸而捕集粉塵的方法，它是礦井綜合防塵的主要技術(shù)措施之一，具有所需設(shè)備簡(jiǎn)單、使用方便、費(fèi)用較低和除塵效果較好等優(yōu)點(diǎn)。在炮采炮掘工作面放炮前后灑水，不僅有降塵作用，而且還能消除炮煙、縮短通風(fēng)時(shí)間。掘進(jìn)機(jī)噴霧灑水掘進(jìn)機(jī)噴霧分內(nèi)外兩種。裝滿水后，和自行車內(nèi)胎的氣門芯一樣，能將袋口自行封閉。水幕的控制方式可根據(jù)巷道條件，選用光電式、觸控式或各種機(jī)械傳動(dòng)的控制方式。礦井要求所有接觸粉塵作業(yè)人員必須佩戴防塵口罩，對(duì)防塵口罩的基本要求是：阻塵率高，呼吸阻力和有害空間小，佩戴舒適，不妨礙視野，普通紗布口罩阻塵率低，呼吸阻力大，潮濕后有不舒適的感覺，應(yīng)避免使用。 3 煤礦粉塵測(cè)定與分析為能有效治理粉塵危害，必須對(duì)掘進(jìn)工作面的粉塵進(jìn)行全面測(cè)定與分析，具有實(shí)際意義的是粉塵在各生產(chǎn)狀況下實(shí)際產(chǎn)塵強(qiáng)度，最終是以某個(gè)時(shí)間、空間及設(shè)備的工作狀態(tài)所產(chǎn)生的塵量為基本參數(shù)。有機(jī)塵包括植物塵、動(dòng)物塵、加工有機(jī)塵；無(wú)機(jī)塵包括礦塵、金屬塵、加工無(wú)機(jī)塵等。的疏水性粉塵；按粉塵的黏性力分為拉斷力小于60Pa的不粘塵，60～300Pa的微粘塵，300～600Pa的中粘塵，大于600Pa的強(qiáng)粘塵；按粉塵燃燒、爆炸性分為易燃、易爆粉塵和一般粉塵；按粉塵流動(dòng)性可分為安息角小于30186。塊壯物料破碎成細(xì)小的粉狀微粒后，除了繼續(xù)保持原有的主要物理化學(xué)性質(zhì)外，還出現(xiàn)了許多新的特性，如爆炸性、帶電性等。2）堆積密度固體研磨而形成的粉塵，在表面未氧化前，其真密度與母料密度相同。ε值與粉塵的種類、粒徑及充填方式等因素有關(guān)。1）粉塵的含水量粉塵中所含水分一般可分為三類：a 自由水:附著在表面或包含在凹面及細(xì)孔中的水分；b 結(jié)合水:緊密結(jié)合在顆粒內(nèi)部，用一般干燥方法不易全部去除的水分；c 化學(xué)結(jié)合水: 是顆粒的組成部分，如結(jié)晶水。安息角是粉塵物料所具有的動(dòng)力特性之一。但實(shí)際上塵粒的形狀是很復(fù)雜的，多為不定形的。 凝聚性粉塵微粒產(chǎn)生時(shí)的高溫，塵粒表面的電荷、布朗運(yùn)動(dòng)和聲波的震動(dòng)以及磁力作用，可使塵粒相互撞擊而引起凝聚。3）集中除塵系統(tǒng)。： 1）單級(jí)除塵系統(tǒng)：除塵設(shè)備采用單級(jí)?？梢越档湍芎模L(fēng)機(jī)所受的阻力加大，主要適用于處理初濃度低的含塵氣體。1）了解工藝流程，工藝設(shè)備及其配置情況，根據(jù)粉塵在工藝生產(chǎn)過(guò)程中的散發(fā)情況，確定密閉罩形式和抽風(fēng)點(diǎn)的位置。9）繪制工程圖。機(jī)械除塵器有沉降室，慣性除塵器和旋風(fēng)除塵器三個(gè)類別。它是依據(jù)在旋轉(zhuǎn)體的反作用力，利用離心力分離非均相系統(tǒng)的分離過(guò)程通稱離心分離。放電級(jí)也會(huì)附著少量粉塵，也需要進(jìn)行定時(shí)清灰。因?yàn)樗闻c氣流間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并由于水滴周圍有環(huán)境氣膜作用，所以氣體與水滴接近時(shí)，氣體改變流向繞過(guò)水滴，而塵粒受慣性力和擴(kuò)散的作用，保持原軌跡運(yùn)動(dòng)與水滴相撞。如粉塵的粒徑分布、濃度、粘附性、吸濕性、浸潤(rùn)性、水硬性、比電阻、爆炸性和纖維性等。1）溫度變化較大且含濕量較大的氣體，不宜采用干式除塵設(shè)備。1）除塵器處理量。5 掘進(jìn)工作面防塵設(shè)計(jì) 工程概況，開口標(biāo)高257m，施工坡度11176。根據(jù)瓦斯等級(jí)劃分，在四礦三水平地區(qū)380 m以上的戊910為低沼煤層。2 截割產(chǎn)塵機(jī)理當(dāng)尖銳的截齒截割煤巖時(shí)，在接觸點(diǎn)處將產(chǎn)生很高的接觸應(yīng)力，隨著截割力的增大，接觸應(yīng)力也隨之增大到極限值，這樣就在接觸點(diǎn)處首先產(chǎn)生破碎。 掘進(jìn)工作面除塵設(shè)計(jì) 掘進(jìn)工作面是煤礦最主要的產(chǎn)塵點(diǎn)之一。①粉塵的沉降規(guī)律塵粒在靜止的空氣中靠重力沉降，并受到氣體的浮力和阻力的影響；當(dāng)塵粒由靜止?fàn)顟B(tài)開始降落時(shí)，降落的速度很小，阻力亦很小， 與此同時(shí)，沉降過(guò)程中塵粒的沉降速度不斷增加，塵粒呈加速運(yùn)動(dòng)。與礦井風(fēng)流力引起的擴(kuò)散速度相比，微細(xì)粉塵靠重力擴(kuò)散的速度十分?。亓ψ饔貌荒苊撾x風(fēng)流的控制。③塵粒的拋射粒度不同的塵粒以很大的初速度通過(guò)空氣拋出，然后由于空氣的摩擦阻力，塵粒運(yùn)動(dòng)速度減慢，最終由于重力作用而達(dá)到沉降。粉塵隨風(fēng)流運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于有風(fēng)流的橫向速度、粉塵的沉降速度以及塵粒形狀不規(guī)則等因素的影響，其不是作直線運(yùn)動(dòng)，而是在作不規(guī)則的曲線運(yùn)動(dòng)。在連續(xù)產(chǎn)塵時(shí)，粉塵濃度隨著風(fēng)速的增加而降低，說(shuō)明增加風(fēng)量，稀釋作用是主要的。根據(jù)試驗(yàn)觀測(cè)資料．一般進(jìn)風(fēng)井口必須布置在不受粉塵、灰土、有害或高溫氣體侵入的地方，盡量減少進(jìn)風(fēng)井口的塵源，定期清洗井巷附近的路面、井巷風(fēng)流的噴霧凈化等。 通風(fēng)系統(tǒng)（1）、通風(fēng)線路：新鮮風(fēng)流從地面→副井→丁戊組石門→主斜井中部聯(lián)巷→由風(fēng)機(jī)經(jīng)φ600mm風(fēng)筒進(jìn)入→掘進(jìn)工作面。為了防止水倒流進(jìn)入壓風(fēng)管內(nèi)，在進(jìn)風(fēng)管上安設(shè)逆止閥4。在徐州董莊礦曾做過(guò)試驗(yàn)，在距掘進(jìn)工作面40和60 m處各設(shè)了一道水幕，工作面含塵風(fēng)流經(jīng)第一道水幕后降塵率為59％～％，％～80％，經(jīng)第三道水幕后，／m3，％。高壓噴霧泵站隨著掘進(jìn)機(jī)的不斷前進(jìn)需要每天向前移動(dòng)一次。4．機(jī)載液動(dòng)除塵器除塵系統(tǒng)（1）原理及特點(diǎn)機(jī)載液動(dòng)除塵器是由掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)高壓油直接驅(qū)動(dòng)的掘進(jìn)機(jī)機(jī)載除塵凈化裝置。6．壓入式風(fēng)筒口距綜掘面迎頭的距離壓入式風(fēng)筒口距綜掘面迎頭的距離直接影響綜合防塵的效果。1采用向上式混式鑿者機(jī)或濕式錨桿眼鉆機(jī)打垂直于頂板或傾角較大的錨桿眼時(shí)，宜采用YSP46型向上式濕式鑿巖機(jī)或MZ系列濕式液壓錨桿眼鉆機(jī)。為重點(diǎn)降低這兩個(gè)產(chǎn)塵點(diǎn)的粉塵濃度，近年來(lái)研制出了多種與混凝土噴射機(jī)配套的專用除塵器。總投資費(fèi)用為：（++96）（1+3%）= 系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析，是指對(duì)系統(tǒng)的投資能否為企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益的分析，通過(guò)比較投資費(fèi)用和系統(tǒng)為企業(yè)帶來(lái)的效益可以確定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否合理。（1）對(duì)環(huán)境造成的影響系統(tǒng)建成后，對(duì)環(huán)境造成的影響忽略不計(jì)。7個(gè)體防塵個(gè)體防塵是錨噴文護(hù)作業(yè)中實(shí)行綜合防塵的輔助措施。3低風(fēng)壓近距離噴射根據(jù)開灤趙各莊、新汶?yún)f(xié)莊等礦試驗(yàn)證明，噴射機(jī)的工作風(fēng)壓和噴射距離直接影響著噴射混凝土工序的產(chǎn)塵量和回彈率，作業(yè)點(diǎn)的粉塵濃度隨工作風(fēng)壓和噴射距離的增加而增加。距離過(guò)大則排塵風(fēng)速過(guò)小，不易形成吹、吸氣流和有效排出瓦斯。除塵器安裝在掘進(jìn)機(jī)機(jī)身平臺(tái)上，吸風(fēng)口直接抽吸掘進(jìn)機(jī)割煤所產(chǎn)生的含塵氣流，從而可以很方便地隨掘進(jìn)機(jī)一起移動(dòng)，由掘進(jìn)機(jī)司機(jī)直接控制除塵器的運(yùn)行。根據(jù)掘面的實(shí)際情況和試驗(yàn)情況，高壓噴嘴離迎頭1～。1．高壓外噴霧降塵系統(tǒng)2．原理及特點(diǎn)噴霧降塵是降低煤礦采掘工作面粉塵濃度的有效措施之一。 水幕凈化風(fēng)流水幕是在敷設(shè)于巷道頂部或兩幫的水管上間隔地安上數(shù)個(gè)噴霧器噴霧形成的，如圖15所示。 局部通風(fēng)設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)選型計(jì)算與風(fēng)機(jī)選型1）風(fēng)機(jī)選型計(jì)算：①按工作面最多人數(shù)計(jì)算Q掘=4NK=425=115m3/min式中:N—掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)K—②按一次起爆最大炸藥用量計(jì)算Q掘=KA== m3/min式中：Q掘——掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量m3/minK——系數(shù)，全斷面一次爆破取小值，分次放炮取大值K=，A—一次爆破最大炸藥用量③按風(fēng)速驗(yàn)算V1S掘＜Q掘＜V2S掘60＜Q掘＜604＜Q掘＜式中：S掘揭穿煤時(shí)巷道最大掘進(jìn)斷面面積 V1巷道允許最低風(fēng)速 V2巷道允許最大風(fēng)速風(fēng)機(jī)選型根據(jù)以上計(jì)算，故選型在確保安全的同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)合理，結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備情況，選用兩臺(tái)215KW對(duì)旋軸流式局部通風(fēng)機(jī)（一臺(tái)工作，一臺(tái)備用），