一、概述

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

可進(jìn)行分類(lèi)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(lèi)來(lái)說(shuō)又分為：無(wú)機性粉塵、有機性粉塵、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）礦塵的濕潤性：親水性礦塵（易濕潤）和疏水性礦塵（不易濕潤）。

2、礦塵的危害

煤塵和巖塵的危害是：

（1）對人體健康的危害：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(cháng)期大量吸入人體后，輕者引起呼吸道的炎癥，重者導致煤肺病和硅肺病，后者是對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)力和死亡的人數十分驚人，其死亡人數遠遠超過(guò)工傷事故死亡人數。

（2）煤塵爆炸的危害：這嚴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，爆炸最強的濃度范圍為300～400g/m3。礦區內地質(zhì)工作應請有資質(zhì)的單位測試鑒定煤塵爆炸性數據以確定煤塵的爆炸性。

（3）礦塵對機電設備、儀器儀表的危害：它能加速機械磨損，減少機械、儀表的使用壽命和降低其檢測精度。

（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，g/m3）和計數法（每cm3空氣中所含浮塵的顆粒數，粒/cm3）。煤礦目前多用質(zhì)量法，目前常用的有抽氣采樣稱(chēng)重法和光電測塵法，均可測出全塵和呼吸性粉塵濃度。

測定時(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)危害防治規定（試行）”中的規定執行。

二、綜合防塵措施

建立消防、防塵灑水管路系統，按2010年9月1日起施行的“煤礦作業(yè)場(chǎng)所職業(yè)危害防治規定（試行）”中的規定實(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)體防護設備

三、預防煤塵爆炸

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)，并達到一定的濃度（在爆炸下限至上限濃度范圍內）；三是引爆的高溫熱源，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。

煤塵爆炸的危險性必須經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)資質(zhì)單位試驗后確定。

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；

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；

4、空氣中的瓦斯濃度：空氣中的瓦斯濃度越高，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、加強通風(fēng)管理，保證采掘工作面風(fēng)速適宜、穩定，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

認真執行相關(guān)規定，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(lài)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)一般由探測器、控制器、噴灑裝置組成。將探測器探測到的燃燒與爆炸火焰轉化為電信號傳送到控制器，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、煤塵云中的繼續傳播。

隔爆裝置設置地點(diǎn)：

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

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

抑爆裝置設置地點(diǎn)：

采煤機﹑掘進(jìn)機﹑轉載機﹑變電洞室等有瓦斯煤塵爆炸危險發(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，按斷面積計算需水量。

1、水棚計算

（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)數與每個(gè)水袋設計水量之積。

（3）水棚架數：

水棚架數：n=G/C

（4）水棚區長(cháng)度

L=nC

式中：L——水棚區長(cháng)度，m；

n——水棚架數，架；

C——水棚間距，1.8m；

2、水棚安裝和架設要求為：水棚安設在巷道直線(xiàn)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；與巷道交叉口轉彎處距離50～75m；與風(fēng)門(mén)、調節風(fēng)門(mén)距離>25m。主要水棚區長(cháng)度≮30m，輔助水棚區長(cháng)度≮20m。水袋邊緣與巷壁、支架、頂板之間的垂直距離≮100mm。