矿井粉尘(俗称“矿尘”)是非煤矿山生产过程中产生的主要职业危害之一,有效防治粉尘是保障矿工生命安全与健康、实现绿色矿山建设的关键环节。
主要来源:
凿岩: 钻机在岩层上钻孔时产生大量粉尘。
爆破: 炸药爆炸瞬间产生大量高浓度粉尘和有害气体。
装卸与运输: 矿石、废石在装载、转运、卸载和倾倒过程中产生粉尘。
破碎与筛分: 在井下或地面的破碎站、筛分厂,大块矿石被机械破碎时产生大量粉尘。
其他: 巷道支护(喷浆)、人员设备行走等也会产生粉尘。
分类:
矽尘: 含游离二氧化硅(SiO₂)的粉尘。二氧化硅是导致矽肺病的决定性因素,其含量越高,危害越大。
其他粉尘: 如石棉尘、金属粉尘(铅、锰等,具有毒性)等。
总粉尘: 悬浮在空气中所有粒径的粉尘。
呼吸性粉尘: 粒径小于7.07微米的粉尘,能进入人体肺泡区,是导致尘肺病的主要元凶,危害最大。
按粒径划分:
按成分划分:
对健康的危害:
尘肺病: 最严重、最普遍的职业病,是不可逆的肺部纤维化疾病,包括矽肺、煤工尘肺等。一旦患病,无法治愈。
中毒: 某些金属矿尘(如铅、汞、砷)被吸入后可引起全身性中毒。
癌症: 某些粉尘具有致癌性,如石棉尘可导致间皮瘤和肺癌,含砷、铬的粉尘也具致癌性。
其他疾病: 长期吸入粉尘可引发慢性支气管炎、支气管哮喘等呼吸道疾病。
对安全的危害:
粉尘爆炸: 当某些可燃性金属粉尘(如铝、镁粉)或硫尘在空气中达到一定浓度,并遇到点火源(电火花、明火、高温)时,可能发生猛烈的爆炸。
降低能见度: 高浓度粉尘会严重影响井下视线,易导致车辆运输事故、人员坠落等二次事故。
对生产与设备的危害:
加速机械设备的磨损,缩短设备寿命。
影响仪器仪表的精确度和使用寿命。
粉尘防治必须遵循“预防为主、防治结合”的原则,采取综合性、系统性的措施。经典的“八字方针”依然是指导工作的核心:
革 - 技术革新
采用低尘、无尘的生产工艺和技术。例如,推广使用凿岩台车、掘进机等大型机械化设备,其本身就配有高效的除尘系统。
水 - 湿式作业
湿式凿岩: 凿岩机配有供水系统,使钻孔产生的粉尘在孔内就被水湿润捕获。
洒水喷雾:
煤层注水: 对于某些软岩或沉积矿床,可在开采前向岩层中注水,使其预先湿润。
爆破后洒水: 爆破前向巷道壁和爆堆洒水,爆破后立即进行大量喷雾洒水。
转载点喷雾: 在所有矿石装卸、转运点(如溜井、矿仓入口、皮带机头机尾)设置自动喷雾装置。
巷道水幕: 在主要进回风巷、采场入口等设置多道水幕,净化风流。
这是最基础、最有效的降尘措施。其原理是利用水来湿润粉尘,使其凝聚而无法飞扬。
具体应用:
风 - 通风除尘
足够的风景: 确保每个作业面都有充足的新鲜风流。
合理的风速: 风速过高会吹起落尘,造成二次扬尘;风速过低则无法有效带走路线的粉尘。一般掘进工作面风速控制在0.25-0.5m/s为宜。
通风系统: 建立完善的机械通风系统,尽量采用分区通风和并联通风,避免污风串联。
用新鲜风流将作业地点的高浓度粉尘稀释并排出矿井。这是保证井下空气质量的根本措施。
关键要求:
密 - 密闭尘源
将产尘设备或区域隔离起来,防止粉尘外逸。
具体应用: 对井下的破碎机、筛分机等产尘大的设备设置密闭罩,并将含尘空气引入除尘装置进行净化。
护 - 个体防护
当前述措施无法将粉尘浓度降至国家标准以下时,或是在特定高风险作业中,个体防护是最后一道防线。
主要装备: 防尘口罩(特别是自吸过滤式防颗粒物呼吸器)。必须选择符合国家标准(GB2626)的口罩,并确保其与面部紧密贴合,定期更换滤棉。
管 - 加强管理
制定完善的粉尘防治规章制度和操作规程。
加强员工职业健康安全培训,提高防尘意识。
定期进行粉尘监测,评估防治效果。
建立健全职业健康监护档案,定期组织接尘工人进行职业健康检查。
教 - 宣传教育
对全体员工进行持续的粉尘危害和防治知识教育,使其认识到粉尘的严重危害,并自觉遵守各项防尘规定。
查 - 定期检查
定期检查防尘设施设备的运行状况,确保其完好有效。
定期检测工作场所的粉尘浓度,发现问题及时整改。
定期对接尘工人进行身体健康检查,做到早发现、早诊断、早治疗。
喷雾降尘技术:
普通喷雾: 使用压力水通过喷嘴形成水雾。
风水喷雾: 利用压缩空气和水共同作用,形成更细微、覆盖范围更广的水雾,降尘效率更高。
超声波雾化: 产生微米级超细水雾,有效捕捉呼吸性粉尘。
除尘器:
机械式除尘器: 如旋风除尘器,主要用于处理高浓度、大颗粒的粉尘,常作为初级除尘。
过滤式除尘器: 如袋式除尘器,是高效除尘设备,能有效捕集微细粉尘,广泛应用于破碎硐室、皮带运输巷等固定产尘点。
湿式除尘器: 如文丘里除尘器、水膜除尘器等,利用水与含尘气体接触来捕集粉尘,适用于处理湿度大、有爆炸风险的粉尘。