一、概述

礦塵是礦山建設(shè)和生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的各種粒度礦物的總稱。

可進(jìn)行分類為：原生礦塵和次生礦塵、煤塵和巖塵、浮塵和落塵（沉積塵）、全塵和呼吸性粉塵（5μm及以下）。從粉塵大類來(lái)說(shuō)又分為：無(wú)機(jī)性粉塵、有機(jī)性粉塵、混合性粉塵。

1、礦塵的性質(zhì)

（1）礦塵的粒度：礦塵顆粒的平均直徑（μm）。

粗粒塵（>40μm ）、中粒塵（10—40μm）、細(xì)粒塵（10—0.25μm）、微塵<0.25μm。

（2）礦塵的分散度：各種粒度礦塵所占礦塵總量的百分比（按

（3）礦塵中游離二氧化硅（SiO2）的含量：按<5%、5—<10%、10—<30%、30—

（4）礦塵的濕潤(rùn)性：親水性礦塵（易濕潤(rùn)）和疏水性礦塵（不易濕潤(rùn)）。

2、礦塵的危害

煤塵和巖塵的危害是：

（1）對(duì)人體健康的危害：煤系巖層中含游離二氧化硅（SiO2）在10—80%不等，多在20—50%之間，一般煤層中含有1—5%，長(zhǎng)期大量吸入人體后，輕者引起呼吸道的炎癥，重者導(dǎo)致煤肺病和硅肺病，后者是對(duì)礦工危害較大的一種職業(yè)病。由塵肺而造成礦工喪失勞動(dòng)力和死亡的人數(shù)十分驚人，其死亡人數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)工傷事故死亡人數(shù)。

（2）煤塵爆炸的危害：這嚴(yán)重威脅礦井安全生產(chǎn)，煤礦井下一旦發(fā)生煤塵爆炸，能造成礦井嚴(yán)重破壞和人員大量的傷亡。煤塵爆炸下限濃度為35～45g/m3，上限濃度范圍為1000～2000g/m3，爆炸最強(qiáng)的濃度范圍為300～400g/m3。礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)工作應(yīng)請(qǐng)有資質(zhì)的單位測(cè)試鑒定煤塵爆炸性數(shù)據(jù)以確定煤塵的爆炸性。

（3）礦塵對(duì)機(jī)電設(shè)備、儀器儀表的危害：它能加速機(jī)械磨損，減少機(jī)械、儀表的使用壽命和降低其檢測(cè)精度。

（4）礦塵污染環(huán)境使工作場(chǎng)所能見(jiàn)度降低，工作事故增加，工程質(zhì)量下降。

3、礦塵濃度測(cè)定

礦塵濃度表示方法有質(zhì)量法（每m3空氣中所含浮塵的毫克數(shù)，g/m3）和計(jì)數(shù)法（每cm3空氣中所含浮塵的顆粒數(shù)，粒/cm3）。煤礦目前多用質(zhì)量法，目前常用的有抽氣采樣稱重法和光電測(cè)塵法，均可測(cè)出全塵和呼吸性粉塵濃度。

測(cè)定時(shí)間、地點(diǎn)、取樣按2010年9月1日起施行的“煤礦作業(yè)場(chǎng)所職業(yè)危害防治規(guī)定（試行）”中的規(guī)定執(zhí)行。

二、綜合防塵措施

建立消防、防塵灑水管路系統(tǒng)，按2010年9月1日起施行的“煤礦作業(yè)場(chǎng)所職業(yè)危害防治規(guī)定（試行）”中的規(guī)定實(shí)施以下措施：

1、濕式作業(yè)：濕式打眼、水炮泥、煤層注水等

2、放炮噴霧、裝巖灑水

3、通風(fēng)除塵、凈化風(fēng)流

4、定期沖洗巷道、清掃積塵

5、噴霧灑水

6、個(gè)體防護(hù)設(shè)備

三、預(yù)防煤塵爆炸

煤塵爆炸必須同時(shí)具備以下三個(gè)條件： 一是煤塵本身具有爆炸性。煤塵本身有無(wú)爆炸性，要通過(guò)由井下采取煤樣，經(jīng)煤塵爆炸性鑒定后確定；二是煤塵在空氣中呈懸浮狀態(tài)，并達(dá)到一定的濃度（在爆炸下限至上限濃度范圍內(nèi)）；三是引爆的高溫?zé)嵩?，煤塵爆炸的引爆溫度一般為700～800℃，溫度越高越容易引起爆炸。

煤塵爆炸的危險(xiǎn)性必須經(jīng)過(guò)專門資質(zhì)單位試驗(yàn)后確定。

煤塵爆炸的影響因素有：

1、揮發(fā)分：煤塵中揮發(fā)分越高爆炸性越強(qiáng)；

2、灰分和水分：灰分和水分可降低煤塵的爆炸性；

3、煤塵的粒度：粒徑在1 mm以下的煤塵都可能參與爆炸，但是煤塵爆炸的主體是0.075mm以下的煤塵粒子。一般說(shuō)，這種粒子的含量越高，煤塵爆炸性越強(qiáng)；

4、空氣中的瓦斯?jié)舛龋嚎諝庵械耐咚節(jié)舛仍礁?，煤塵爆炸的下限越低；

5、空氣中的氧含量：不發(fā)生爆炸的氧氣界限濃度為13%～16%；

6、引爆熱源：溫度越高，煤塵爆炸就越容易。

（一）減少煤塵產(chǎn)生的措施

1、采用合理的采煤方法及采煤工藝，減少煤塵產(chǎn)生量。

2、加強(qiáng)通風(fēng)管理，保證采掘工作面風(fēng)速適宜、穩(wěn)定，有效稀疏排放煤塵。

3、采取綜合防塵措施。

（二）控制和消除引燃煤塵爆炸的火源

認(rèn)真執(zhí)行相關(guān)規(guī)定，從以下方面進(jìn)行控制和消除：

（1）防止爆破引燃瓦斯

（2）防止煤層自燃引燃瓦斯

（3）防止電氣火源引燃瓦斯

（4）防止切割摩擦、撞擊產(chǎn)生火花引燃瓦斯

（5）防止產(chǎn)生明火火源引燃瓦斯

（三）隔爆抑爆措施

可采用隔爆水棚、巖粉棚、撒布巖粉、隔爆水幕等隔爆措施，按控制情況分為被動(dòng)式和自動(dòng)式、分為隔爆裝置和抑爆裝置，按作用分輔助隔爆棚和主要隔爆棚。

被動(dòng)式隔爆技術(shù)指依賴瓦斯煤塵爆炸沖擊波的動(dòng)力使隔爆裝置動(dòng)作（水槽、巖粉槽破碎，水袋脫鉤并拋撒消焰劑形成抑制帶，撲滅滯后于沖擊波傳播的爆炸火焰，以阻止爆炸傳播的技術(shù)。技術(shù)特點(diǎn)：質(zhì)量輕、破碎壓力小、成本低，并具有安裝、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。適用于煤礦井下輔助隔爆棚和主要隔爆棚，是目前我國(guó)煤礦防止瓦斯、煤塵爆炸傳播的主要措施之一。

自動(dòng)式隔爆技術(shù)一般由探測(cè)器、控制器、噴灑裝置組成。將探測(cè)器探測(cè)到的燃燒與爆炸火焰轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳送到控制器，控制器便發(fā)出指令，噴灑裝置噴灑出抑爆劑，撲滅爆炸火焰，從而終止火焰在瓦斯、煤塵云中的繼續(xù)傳播。

隔爆裝置設(shè)置地點(diǎn)：

礦井兩翼與井筒相通的主要運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷；相鄰煤層之間的運(yùn)輸石門和回風(fēng)石門；相鄰采區(qū)之間的集中運(yùn)輸巷和回風(fēng)巷。一般為主要隔爆棚。

采煤工作面進(jìn)風(fēng)﹑回風(fēng)巷；采區(qū)內(nèi)的煤層掘進(jìn)巷道；采用獨(dú)立通風(fēng)，并有瓦斯煤塵爆炸危險(xiǎn)性的其它巷道，隔絕與煤倉(cāng)﹑裝載點(diǎn)相通的巷道。一般為輔助隔爆棚。

抑爆裝置設(shè)置地點(diǎn)：

采煤機(jī)﹑掘進(jìn)機(jī)﹑轉(zhuǎn)載機(jī)﹑變電洞室等有瓦斯煤塵爆炸危險(xiǎn)發(fā)生場(chǎng)所。按移動(dòng)方式分為：固定式隔抑爆裝置；移動(dòng)式隔抑爆裝置。

目前多采用水袋隔爆棚，主要水棚取400L/m2，輔助水棚取200L/m2，按斷面積計(jì)算需水量。

1、水棚計(jì)算

（1）總水量

G=gS

式中：G——總水量，L；

g——每平方米巷道所需水量，主要水棚取400L/m2，輔助水棚取200L/m2；

S——架設(shè)水棚的巷道斷面積，m2；

（2）單架水棚水量

單架水棚水量Gn：為單架水棚水袋個(gè)數(shù)與每個(gè)水袋設(shè)計(jì)水量之積。

（3）水棚架數(shù)：

水棚架數(shù)：n=G/C

（4）水棚區(qū)長(zhǎng)度

L=nC

式中：L——水棚區(qū)長(zhǎng)度，m；

n——水棚架數(shù)，架；

C——水棚間距，1.8m；

2、水棚安裝和架設(shè)要求為：水棚安設(shè)在巷道直線段，且前后20m的斷面一致；距采煤工作面上下口、溜煤眼裝載點(diǎn)、掘進(jìn)工作面約60～160m處，但≯200m；與巷道交叉口轉(zhuǎn)彎處距離50～75m；與風(fēng)門、調(diào)節(jié)風(fēng)門距離>25m。主要水棚區(qū)長(zhǎng)度≮30m，輔助水棚區(qū)長(zhǎng)度≮20m。水袋邊緣與巷壁、支架、頂板之間的垂直距離≮100mm。