第一节 概 述
一、基本概念
(一)粉尘:粉尘是细散状固体微粒的总称。
(二)矿尘:矿尘通常指矿井开采过程中能进入矿内空气中的细散状矿、岩的微粒,悬浮于空气中的叫浮尘,从空气中沉降下来的叫落尘。
(三)粒度:矿尘的大小称粒度,以其平均的横断面直径来量度,单位为mm或μm(微米)。
(四)分散度:各种粒度的尘粒在矿尘总量中所占百分比,称矿尘的分散度。我国通常将矿尘的粒度分为四级:<2μm; 2μm~5μm;5~10μm和>10μm。矿尘总量中微细颗粒多,所占的比例大时,称为高分散度的矿尘;反之,如果矿尘中粗大的颗粒多,所占比例大,就叫作低分散度矿尘。矿尘的分散度越高,危害性越大,而且愈难捕获。所以在制定防尘措施时,必须考虑矿尘的分散度。矿井生产过程中产生的矿尘,小于5μm的往往占80%左右。湿式作业情况下,矿尘的总量减少,分散度增加,个别地点小于5μm的尘粒可达90%以上。
浮尘在空气中飞扬的时间长短与尘粒的重量、大小、形状和空气的湿度与流动速度有关。在静止的空气中,粒度大于10μm的矿尘,很快就能沉落到巷道的底板上。粒度小1μm的矿尘,要几小时才能沉落。粒度小于0. 1μm的矿尘,在空气中的动态和空气的分子相似,所以能长时间悬浮于空气中。表1为不同直径尘粒在静止空气中,从1m高处降落到底板所需时间。
表1尘粒沉降时间

粒度不同,矿尘进入人体呼吸系统的可能性也不同。只有粒度小于5μm的矿尘,才能进入人的肺部内,它们是矿进防尘的重点对象。
二、表示矿尘量大小的参数
(一)矿尘浓度:矿尘浓度是指空气中所含浮尘的数量,用两种指标来量度
1、每立方米空气中所含浮尘的毫克数,单位为mg/m3,它的测量方法称质量法(过去也叫重量法)。
2、每立方厘米空气中所含浮尘的粒数,单位为粒/cm3,它的测定方法称计数法。
我国规定的矿尘浓度标准为质量法。国外很多国家过去采用计数法,因其测定复杂和不能很好地反映矿尘的危害性,其中大多数已改用质量法了。但在矿尘的科学研究工作中,有时还要用到计数法。
(二)比成尘量:为进入大气中的矿尘质量与被破碎的或运载的煤、岩质量(或体积)之比,常用单位为mg/t(mg/m3)。
(三)成尘强度:为生产过程中,单位时间内生成的矿尘质量,常用单位为mg/min。
煤矿作业的各个生产过程中都可以产生矿尘。按井下作业地点分,以采掘工作面的矿尘浓度最高,其次为运输系统中和各转载点。
对于同一作业地点,矿尘的产生量随生产工序和生产方法的不同而不同。
三、矿尘的物理化学性质
矿尘的物理化学性质与其原生岩矿不同,往往使矿尘的危害性增加,给防尘工作带来困难。
矿尘的组分含量不同于其原生岩矿,其原因是组成岩矿的各组分的硬度和密
> 度不同,破碎成细散的粉尘时,它的组分含量就会发生变化。例如,沉落在巷道底板和巷壁的煤尘,其中可燃物一般增大2~3%。浮尘中的灰分,或由于它的密度较大很快下沉而减少,或由于落尘飞扬而增大。
悬浮于空气中的尘粒能因空气的电离作用和尘粒之间或尘粒与其它物体碰撞、摩擦、吸附而带有电荷。尘粒的荷电性与电荷符号笃防尘工作有重要的意义。
煤尘的电荷符号主要决定于煤的变质程度、灰分组分长期存在破碎方式,可以带正电荷,与可能带负电荷。尘粒带有相同电荷时,互相排斥,不易凝聚下沉。带有异电荷时,则可相互吸引、凝聚而加速沉降。
带电的煤尘云还能引燃瓦斯或煤尘。适合情况下,产生地点1m处的煤尘云的电场比电压可达每1mg/m3煤尘浓度3V,如果发生冠状放电或火花放电,就能成为危险的火源。
此外,固体物质被破碎后,总表面积显著增加,它的溶解性、化学活性和吸附能力也就显著增加。所以煤炭只能燃烧不会爆炸,而煤尘既能燃烧,又能爆炸。
四、矿尘的危害性
矿尘的危害性很大:
1、矿尘可以引起职业病,如慢性中毒(铅、汞矿尘)、皮肤病和尘肺等。
2、某些矿尘如煤尘、硫化矿尘可以爆炸。
3、加速机械的磨损,减少精密仪表的使用时间。
4、降低工作场所的能见度,使工伤事故增多。
所以,认真做好防尘工作,预防和控制矿尘的危害,是生产过程中必不可少的环节。
关键词:矿尘概述通