一、矿尘的产生及其危害

　　1.在煤矿建设和生产过程中，如钻眼工作、炸药爆破、掘进机和采煤机作业、矿物的装载及运输等各个环节都会产生大量的矿尘。一般来说，在现有防尘技术措施条件下，各生产环节产尘量比例大致是：采煤工作面占45%—80%，掘进工作面占20%—30%，锚喷作业点占10%—15%，运输通风巷道占5%—10%，其他作业点占2%—5%。各作业点随机械化程度的提高，矿尘的生成量增大。

　　矿尘按其成分可分为岩尘、煤尘和水泥粉尘三类。按其存在状态分为浮尘和落尘，浮尘是悬浮于矿内空气中的矿尘，落尘是从矿内空气中沉落下来的矿尘。

　　2.矿尘的危害

　　(1)对人体的危害。人长期吸入矿尘后，轻者会患呼吸道炎症，重者会患尘肺病。矿尘对人体的危害还有皮肤病、眼病和慢性中毒(如矿尘中含有铅、汞等有毒粉尘)。

　　(2)煤尘在一定条件下可以爆炸。煤尘能够在完全没有瓦斯存在的情况下爆炸，对于瓦斯矿井，煤尘则有可能与瓦斯同时爆炸。

　　(3)降低工作场所能见度，容易发生工伤事故。在一些综采工作面割煤时，工作面煤尘浓度高达4000—8000mg/m3，工作面能见度极低，往往会导致人员误操作或不能及时发现事故隐患，增加了发生人身事故的可能性。

　　(4)加速机械磨损，缩短设备使用寿命。随着煤矿机械化、电气化、自动化程度的提高，矿尘对设备性能及其使用寿命的影响会越来越突出，应引起高度的重视。

　　二、煤尘爆炸及预防

　　1.煤尘爆炸的条件

　　煤尘爆炸必须同时具备三个条件：煤尘本身具有爆炸性，并在空气中有一定浓度;存在能引燃煤尘爆炸的热源;有足够氧浓度的空气。

　　(1)具有一定浓度的能够爆炸的煤尘云。有的煤尘具有爆炸性，有的不具有爆炸性。具有爆炸性的煤尘只有在空气中呈浮游状态并具有一定的浓度时才能发生爆炸。

　　能形成爆炸的浮游煤尘浓度的范围，叫煤尘爆炸界限。试验表明，煤尘爆炸下限为45g/m3，上限为1500—2000g/m3。爆炸力最强的煤尘浓度为300—400g/m3。

　　(2)高温的热源。能够引燃煤尘爆炸的热源温度变化的范围是比较大的，它与煤尘中挥发分含量有关。我国煤尘爆炸的引燃温度变化大约在610—1050℃之间，烟煤一般650—900℃。煤矿井下能点燃煤尘的高温火源主要为：爆破时出现的火焰、电气火花、电弧、静电放电、冲击火花、摩擦高温、井下火灾和瓦斯爆炸等。

　　(3)空气中氧浓度。空气中氧含量低于18%时，煤尘就不会爆炸。但必须注意，空气中氧浓度虽然减至18%以下，并不能完全防止瓦斯与煤尘在空气中的混合物爆炸。

　　2.预防煤尘爆炸的技术措施

　　预防煤尘爆炸的技术措施主要包括防尘措施、防止煤尘引燃的措施和各报措施三个方面。

　　(1)防尘措施

　　①煤层注水湿润煤体。在采煤和掘进之前，利用钻孔向煤层注入压力水，使水沿着煤层的层理、节理或裂隙向四周扩散并渗入到煤体的微孔中去，增加煤的水分，使煤体和其内部的原生煤尘都预先湿润。同时，使煤体的塑性增

　　强，以减少采煤时生成煤尘的数量。这是防治煤尘的一项根本措施。

　　②采空区灌水。采空区灌水也是一种预先湿润煤体的防尘方法，当采用下行垮落法分层开采活煤层、近距离且无隔水层法开采煤层群或急倾斜水平分层法采煤时，可以利用往采空区灌水的方法，以润湿下分层下组煤的煤层，防止开采时生成大量的煤尘。

　　③湿式打眼。在工作面使用电钻或风钻打炮眼时，将压力水经过钻杆中央的水孔送到炮眼底部，将粉尘湿润后从炮眼中冲洗出来，从而达到降尘的目的。

　　④水封爆破和水炮泥。水封爆破和水炮泥都是由钻孔注水湿润煤体演变而来的，它是将注水和爆破联合起来，不仅起到消除炮烟和防尘作用，而且还提高了炸药的爆破效果。

　　⑤喷雾洒水降尘。喷雾撒水是将压力水通过特制的喷嘴喷出，使水流雾化成细小的水滴散布在空气中，将漂浮的尘粒湿润下沉，防止飞扬。喷雾洒水简单方便，广泛应用于采掘机械切割、工作面爆破、煤炭装载、运输转载、液压支架前移、单体支柱放顶等井下作业过程中。

　　⑥合理的风速。风速同空气中含尘量的关系比较密切，风速太小，不能把悬浮的煤尘及时吹出工作面，使空气中含尘量增加;风速太大，虽然将浮尘吹走，但是也把大量的落尘吹扬起，增加工作面的煤尘浓度。因此，工作面的风速以控制在1.2—1.6m/s为宜。

　　⑦消除落尘。沉积在巷道四周的煤尘，一旦受到振动和冲击会再度飞扬起来，为煤尘爆炸创造条件。必须及时清除巷道中的浮煤，清扫或冲洗沉积煤尘，定期散布岩粉，定期对主要大巷刷浆。

　　(2)防止煤尘引燃的措施。防止煤尘引燃的措施与防止瓦斯引燃的措施基本相同，参见“矿井瓦斯防治”。

　　(3)隔爆措施。隔爆措施就是将已发生的煤尘爆炸或瓦斯煤尘爆炸限制在一定区域，尽量减少爆炸产生的危害而采取的技术措施。其主要措施是设置被动式隔爆装置和采用自动抑爆装置。

　　①被动式隔爆装置。被动式隔爆装置是借助于爆炸冲击波的动力使隔爆装置动作(岩粉槽、水槽破碎，水袋脱钩)，并抛洒消焰剂形成抑制带，扑灭滞后于冲击波传播的爆炸火焰，以阻止爆炸的传播。最早采用的撒布岩粉和设置普通岩粉棚方法，虽然防止传播效果好，但岩粉暴露在潮湿空气中，极易受潮而失去消焰剂功效，频繁更换岩粉的工作量较大。因此我国矿山已几乎不采用这两种方法。在20世纪80年代，我国开发使用了隔爆水槽和隔爆水袋，以水为消焰剂，方便安装和使用，得到了广泛应用。

　　②自动抑制装置。自动抑爆装置的作用原理是：利用传感器测量煤尘爆炸所产生的各种物理参数并迅速转换成电信号，指令机构的演算器根据这些电信号准确地计算出爆炸火焰的传播速度，并在最恰当的时间发出动作信号，喷洒机构及时喷出消焰剂，准确可靠地扑灭爆炸火焰，阻止爆炸的传播。更多煤矿安全技术请点击