煤矿井下粉尘危害的防治

张楼生 （煤矿瓦斯治理国家工程研究中心）
摘要：煤矿井下粉尘危害非常严重，本文介绍了粉尘的危害，阐述了井下粉尘综合治理措施的总体要求以及粉尘检测方法。
关键词：粉尘危害  粉尘综合治理措施  粉尘检测方法
        煤矿生产是特殊性极强的井下作业，除了生产环境潮湿、条件复杂艰苦外，粉尘危害也十分严重。它的危害主要有二个方面:一是煤尘能燃烧和爆炸，影响生产，威胁矿工的人身安全;二是粉尘对人体有危害，能造成矿工职业病——尘肺病。
        1 粉（煤）尘的危害
        1.1 煤尘爆炸危害 煤尘爆炸必须同时具备三个条件:煤尘本身具有爆炸性；浮游在空气中的煤尘达到一定的浓度(最低浓度45g/m3)；有引起爆炸的热源存在，一般为610℃～1 050℃。防止煤尘爆炸事故，就是要在后两个条件上加以预防。煤尘爆炸将会:①生成有害气体。煤尘爆炸后产生2%～4%的CO，其浓度高达8%，这是煤尘爆炸事故造成矿工大量中毒伤亡的主要原因。②产生高温。据测定，煤尘爆炸火焰的温度达1 600℃～1 900℃。煤尘爆炸时释放出来的热量，按理论计算在爆炸时产生的气体可达到2300℃～2 500℃。③产生高压。煤尘爆炸的理论压力为750KPa，但在有大量沉积煤尘的巷道中，爆炸压力将随着距爆炸源的距离的增加而跳跃式地增加。在煤尘爆炸过程中，如遇到障碍物及巷道的拐弯或巷道的突变，爆炸压力将大幅度增加。尤其是煤尘连续爆炸时，第二次爆炸的理论压力为第一次爆炸压力的5～7倍。因此，煤尘爆炸的破坏性比瓦斯爆炸更为严重。
        1.2　矿井粉尘对人体的危害　在煤矿生产过程中打眼、爆破、割煤、掘进、喷浆、运输等工序的作业，将会产生大量的粉尘粒子漂浮在生产环境的空气中，这部分粉尘称为生产性粉尘，也叫做全尘（总粉尘）。而全尘中将分为非呼吸性粉尘和呼吸性粉尘，前者粉尘粒径在15微米以上的只有极少进入人体内；而7-15微米的粉尘，随呼吸进入咽部、鼻腔后会被阻留，很快排出体外。后者呼吸性粉尘也称为可吸入粉尘，它随呼吸进入人体后，又因粒径大小不同，可分为胸部粉尘和呼吸性粉尘。胸部粉尘的粒径一般在5-7微米以上，会被阻留在上呼吸道的支气管区以上的不同部位，大部分粉尘可随气管和支气管的绒毛运动排出体外。而粒径小于5微米的呼吸性粉尘，可随人的呼吸气体进入人体肺部，而少量进入肺泡的粉尘，能引发尘肺的致病作用。造成尘肺发生的主要因素是粉尘中的物质叫“游离SiO2”，当呼吸性粉尘进入肺泡内后，由于粉尘中游离SiO2的毒素作用，肺泡将很快死亡。由于井下作业工人长期在较高的粉尘浓度环境下作业，吸入呼吸性粉尘的量随接尘时间的增长而蓄积，当达到一定程度时肺部呈纤维化改变，即可发生尘肺。随着机械化程度的提高，采、掘工作面煤尘、粉尘浓度大有增高之势，危害程度增加，如果防治不力，患病率将呈上升趋势。尘肺病是一种慢性职业病，一旦发生尘肺，目前国内外均无治愈的特效药，所以坚持做好职业危害的预防是防止尘肺发生的重要手段。

        2　井下粉尘的综合防治
        2.1 井下粉尘综合治理措施 在井下作业场所实施国家规定的粉尘综合治理措施，是保证减少危害的必要手段。矿井必须建立完善的防尘供水系统。没有防尘供水管路的采掘工作面不得生产。主要运输巷、带式输送机斜井与平巷、上山与下山、采区运输巷与回风巷、采煤工作面运输巷与回风巷、掘进巷道、煤仓放煤口、溜煤眼放煤口、卸载点等地点都必须敷设防尘供水管路，并安设支管和阀门。井下所有煤仓和溜煤眼都应保持一定的存煤，不得放空；有涌水的煤仓和溜煤眼，可以放空，但放空后放煤口闸板必须关闭，并设置引水管。对全部产生煤（岩）尘的地点都要采取防尘措施。煤矿井下所使用的防、降尘装置和设备必须符合国家及行业相关标准的要求，并保证其正常运行。作业人员必须按有关要求佩戴合格的防尘用具，这是减少呼吸性粉尘进入体内而造成危害的有效措施。
        2.2 粉尘检测 在严格执行规定的粉尘综合治理措施的同时，还要做好粉尘检测工作。自1986年以来，为加强粉尘检测的科学管理，国家前后颁发了《作业场所空气中粉尘测定方法》（GB5748-85）和《生产性粉尘作业危害程度分级》（GB5817-86），这对指导实际检测工作，正确地、科学地评价作业场所的粉尘危害程度，起到重要作用。
        各矿测尘部门应该根据本矿的生产情况配备足够数量且经培训合格的测尘人员：每个采区至少1人。井下主要接尘人员应配戴个体粉尘采样器，并建立个人健康档案。粉尘检测仪器仪表，必须取得法定计量检定机构的计量检定合格证书。对井下每个测尘点的粉尘浓度应每月测定两次，采掘工作面每个月应进行一次全工作班连续粉尘测定。粉尘中游离SiO2含量每半年测定一次，采掘工作面有变动时，应及时进行游离SiO2测定。生产性粉尘中游离SiO2的含量系指生产性粉尘中含有结晶型游离SiO2的质量百分比。其含量高低对矽肺的发生和发展起着重要作用。标准中将其划分为四类：即含量等于或小于10％的游离SiO2粉尘；含量为10％～40％的游离SiO2粉尘；含量为40％～70％游离SiO2粉尘，以及大于70％游离SiO2粉尘。粉尘分散度每半年测定一次。测尘点的选择和布置，测定的时间频率应符合《煤矿井下粉尘综合防治技术规范》（AQ1020-2006）的规定。目前，各生产矿井大都没有严格执行规定，无法保障职工的职业健康，导致尘肺病的发病率有上升的趋势。
        煤尘爆炸性鉴定是一项强制性规定。新矿井的地质精查报告中，必须有所有煤层的煤尘爆炸性鉴定资料；生产矿井每延深一个新水平，应进行1次煤尘爆炸性试验工作。煤尘的爆炸性由国家授权单位进行鉴定，鉴定结果必须报煤矿安全监察机构备案。各生产矿井应根据鉴定结果采取相应的安全措施。　　　　    
        矿井每年应制定综合防尘措施、预防和隔绝煤尘爆炸措施及管理制度，并组织实施。特别是要按规定到已取得资质的单位进行煤尘爆炸性鉴定和粉尘测定，为保障矿井安全生产和职工健康提供可靠的依据，降低煤矿井下粉尘的危害。

参考文献:
[1]煤矿安全规程[M].北京:煤炭工业出版社，2009.
作者简介：张楼生（1974-），男，汉族，安徽怀宁人，1996年毕业于华北矿业高等专科学校，学士学位，工程师，现任煤矿瓦斯治理国家工程研究中心通风瓦斯实验室主任，发表论文多篇。