矿山地下开采中的矿尘危害与防治
摘要：本文论述了矿井粉尘的概念，矿尘所产生的危害，以及矿井工作中所产生粉尘的渠道，加强通风管理，采取综合防尘的措施，减少粉尘产生，强调个体防护着手，努力做好矿井通风工作，降低粉尘，确保矿井安全生产。 关键词：矿尘 矿尘危害 综合防治
矿尘对人体健康和生产危害极大，尘肺病，如矽肺病、煤肺病等是矿山生产卫生的最大威胁。煤尘不仅引起矿工患职业病，煤尘还具有燃烧和爆炸性，必须十分重视，矿山必须采取综合防尘措施。
1. 粉尘的产生
粉尘的产生概括起来有两累，一类是机械过程：其中包括固体的粉碎、研磨等，粉末状或散粒物料的混合、过筛、输送、包装等；二是物理化学过程：其中包括物质的不完全燃烧或者爆炸，物质被加热时产生的蒸汽在空气中凝结或者氧化等。
2. 粉尘的分类
2.1按粉尘粒径大小分类
（1）尘埃：粒子直径大于10微米，在静止空气中呈重力加速度下降，在空气中停留时间短，不扩散。
（2）尘雾：粒子直径在0.1-10微米之间，在静止空气中沉降较慢，遵循伊斯托克斯法则等速降落。
（3）烟尘：粒子直径在0.001-0.1微米之间，因其大小接近空气分子，受空气分子的冲击，在空气中做布朗运动，具有相当强的扩散能力，在静止空气中几乎不沉降或非常缓慢而曲折的降落。
2.2按粉尘粒子能否进入肺泡分类
（1）呼吸性粉尘：粉尘粒子随呼吸进入人体肺泡，粒子直径一般小于10微米。
（2）非呼吸性粉尘：粉尘粒子被呼吸道阻留，不能随呼吸进入人体肺泡，粒子直径一般大于10微米。
3. 粉尘的危害
粉尘的危害是多方面的，首先是对人体的危害；其次是造成大气环境的污染；再次是影响产品质量、加速机械部件的磨损。粉尘除造成经济上的损失外，还有些易燃易爆的粉尘，可能引起爆炸事故的发生，不利于安全生产。
3.1粉尘对人体健康的危害
粉尘的种类繁多，性质各异，作用于人体之后引起的变化也各有不同。就病理作用性质分成以下几种：
（1） 全身中毒粉尘，如铅、锰、砷等粉尘。
（2） 引起肺部纤维化的粉尘，如硅尘、硅酸盐类粉尘等。
（3） 局部刺激性粉尘，如漂白粉、生石灰、水泥等。
（4） 变态反应性粉尘，如大麻、吐根、乌苏尔等粉尘。
（5） 光感性粉尘，如沥青粉尘。
（6） 致癌性粉尘，如某些光力学物质和放射性物质的粉尘等。
粉尘对人体健康的危害同粉尘的性质及粒径大小和进入人体的粉尘量有关。
应为化学性质决定他在人体参与和干扰生化过程的程度和速度，从而决定危害的性质和大小。有些毒性很强的金属粉尘（铬、锰、镉、铅、镍等）进入人体后，会引起中毒以致死亡。例如，铅使人贫血，损害大脑；锰、镉损害人的神经、肾脏；镍可以致癌；铬会引起鼻中隔溃疡和穿孔以及肺癌发病率增加。另外，它们都直接对肺产生危害。如吸入锰尘会引起中毒性肺炎；吸入隔尘会引起心肺机能不全等。粉尘中一些金属元素对人体的危害很大。
一般粉尘进入人体肺部后，可能引起各种尘肺病。有些非金属粉尘如硅、石棉、黑炭等，由于吸入人体后人体不能排除，将变成硅肺、石棉肺和尘肺。例如，含有游离二氧化硅尘肺成分的粉尘，在肺泡中沉淀会纤维性病变，使肺组织硬化而丧失呼吸功能，发生硅肺。
一般来说，粒径大于5微米的粒子容易被呼吸道阻留，一部分留在口、鼻中，一部分阻留在支气管中；粒径小于5微米的粒子进入人体的肺泡，如果在肺泡中沉淀下来，由于肺泡壁极薄，无数肺泡的表面积很大，且其为含碳酸的液体所润湿，周围毛细血管很多，便成为吸收有害物质的主要地点。粒径小的有害物质又比较易溶解，经经肺泡吸收和较快，因为有害物质通过肺泡的吸收速度较快，而且被肺泡吸收，不经过肝脏的解毒作用，直接被血液和淋巴输送到全身，所以有和大的危害性。
3.2粉尘对生产的影响
粉尘对生产的影响主要是降低产品的质量和机器工作精度。如感光胶片、集成电路、化学试剂、精密仪表和微型电机等产品，若是被粉尘沾污或其转动部件被磨损、卡住，就会降低质量甚至报废。有些工作车间经常由于对生产环境的粉尘控制不严格而受到许多损失。粉尘还使光照度和能见度降低，影响室内作业的视野。有些粉尘对建筑物进行物理的及化学的侵蚀和破坏。
3.3粉尘爆炸性危害
分散在空气中的某些粉尘同时具备氧气、高温，可燃粉尘就会燃烧、爆炸。爆炸在瞬间发生，伴随高温、高压、热空气膨胀形成冲击波具有很强的摧毁能力和破坏性。
在实际工作中，评价矿井生产环境空气中粉尘对人体的危害程度时，既应分析其化学组成尤其是二氧化硅含量，也应该注意作业环境中粉尘的浓度。
4. 矿井综合防尘措施
综合防尘措施包括技术措施和组织措施两个方面，其基本内容是：通风除尘、湿式作业、密闭尘源与净化、个体防护、改革工艺及设备以减少产尘量；科学管理、建立规章制度、加强宣传教育，定期进行测尘和健康检查。概括起来分为如下四类：
（1）减尘措施。在矿井生产中，通过采取各种技术措施，减少采掘作业时的粉尘发生量是减尘措施中的重要环节，是矿山尘害防治工作中最为积极有效的技术措施。减少矿尘的措施主要包括：矿床注水、改进采掘机械结构及运行参数、湿式凿岩、水封爆破、添加水炮泥爆破、封闭尘源以及捕尘罩等减尘措施。
（2）降尘措施。尽管采取了减尘措施，采、装、运、排等环节中还会产生大量粉尘，这时就要采取各种降尘方法进行处理。降尘措施是矿井综合防尘工作的重要环节，现行的降尘措施主要包括干、湿式除尘器除尘以及在个产尘点喷雾洒水，如放炮喷雾、支架喷雾、装岩洒水、巷道净化水幕等。
（3）通风排除。痛过减尘和降尘措施不能消除的粉尘要用矿井通风的方法将粉尘排出井外。矿井通风是除尘措施中最更本的措施之一。
（4）个体防护。在井下粉尘浓度高的环境作业人员需配备个体防护的防尘用具，如防尘面罩、防尘帽、防尘呼吸器等。个体防尘虽然是综合防尘工作中不容忽视的一个重要方面，但是它是一项被动的防尘措施。
5. 矿井综合防尘具体措施
（1）喷雾洒水是一种简单方便且有效的措施，降尘率可达30%~60%。作用原理是：雾状水捕捉浮游煤尘，使其湿润，增加煤尘重量而迅速沉降下来，同时也降低其飞扬性。在采煤机，掘进机，皮带运输机，风流净化等设备及地点必须设置喷雾器。
（2）湿式钻眼是综合防尘最主要的技术措施，具有简单易行，费用小，效果好等优点。湿式钻眼就是不断地向钻眼中送水，使凿岩过程中形成的粉尘湿润并排出眼外，并使粉尘不致飞扬道空气中。掘进时，岩石眼和煤眼均需采用湿式作业。
同时，在煤层和软岩（普氏系数f ﹤4）中使用水电钻打眼，可使粉尘浓度降低5~6倍。
（3）冲洗巷道，清扫和刷白巷道。在日常生产中，必须经常冲洗巷道，以降低空气中的浮游煤尘浓度。同时，对巷道进行日常清理打扫，防止落尘重新扬起。另外，把氯化钙风吸水物质和湿润剂的混合水溶液喷洒在巷道周壁上，使已沉积的煤尘湿润成团或粘结。
（4）通风除尘是稀释和排出工作地点悬浮煤尘，防止过量积累的有效措施。同时，风速过小，不能将空气中的浮尘及时带出工作面，风速过大则会把大量落尘中心扬起，从防尘角度要求：掘进风速宜大于0.63m/s，采面风速以1.2~2m/s为宜（最佳为1.4~1.6m/s）。
（5）净化风流是对含尘的进风流和尘源地点空气进行净化，降低粉尘浓度的措施。具体内容有：①避免进风流的污染; ②尽量避免串联通风；③在含尘量大的风流中和局部通风机风筒中设置水幕；④使用各种矿井除尘器、湿式除尘器及空气过滤除尘器等。
（6）捕尘器是利用扩散、碰撞、拦截、重力、离心力等使尘粒与空气分离，降低空气中的浮尘的一种方法。煤矿多用湿式捕尘器，在缺水或不宜用水的特殊情况下，可采用干式捕尘器。
（7）个体防护是采用各种防护用品，阻止或减少浮尘进入工人体内。个体防护的工具主要是防尘口罩，矿井所有接触粉尘作业人员必须佩带防尘口罩。
参考文献
[1]浑宝焗 郭立稳[编].矿井通风与除尘. 冶金工业出版社.2007.
[2]煤矿安全规程[M].煤炭工业出版社.2004.
[3]徐海云[编].煤炭安全. 煤炭工业出版社.1987.
[4]全国职业培训教学工作指导委员会煤炭专业委员会[编].矿井通风[M]. 煤炭
工业出版社.2005.
[5]宁延全[编].瓦斯检查员[M]. 煤炭工业出版社.2003.
[6]陈宝智[编].矿山安全工程. 冶金工业出版社.2009.
[7]陈国山[编].矿山通风与环保. 冶金工业出版社.2007.
矿山地下开采中的矿尘危害与防治
摘要：本文论述了矿井粉尘的概念，矿尘所产生的危害，以及矿井工作中所产生粉尘的渠道，加强通风管理，采取综合防尘的措施，减少粉尘产生，强调个体防护着手，努力做好矿井通风工作，降低粉尘，确保矿井安全生产。 关键词：矿尘 矿尘危害 综合防治
矿尘对人体健康和生产危害极大，尘肺病，如矽肺病、煤肺病等是矿山生产卫生的最大威胁。煤尘不仅引起矿工患职业病，煤尘还具有燃烧和爆炸性，必须十分重视，矿山必须采取综合防尘措施。
1. 粉尘的产生
粉尘的产生概括起来有两累，一类是机械过程：其中包括固体的粉碎、研磨等，粉末状或散粒物料的混合、过筛、输送、包装等；二是物理化学过程：其中包括物质的不完全燃烧或者爆炸，物质被加热时产生的蒸汽在空气中凝结或者氧化等。
2. 粉尘的分类
2.1按粉尘粒径大小分类
（1）尘埃：粒子直径大于10微米，在静止空气中呈重力加速度下降，在空气中停留时间短，不扩散。
（2）尘雾：粒子直径在0.1-10微米之间，在静止空气中沉降较慢，遵循伊斯托克斯法则等速降落。
（3）烟尘：粒子直径在0.001-0.1微米之间，因其大小接近空气分子，受空气分子的冲击，在空气中做布朗运动，具有相当强的扩散能力，在静止空气中几乎不沉降或非常缓慢而曲折的降落。
2.2按粉尘粒子能否进入肺泡分类
（1）呼吸性粉尘：粉尘粒子随呼吸进入人体肺泡，粒子直径一般小于10微米。
（2）非呼吸性粉尘：粉尘粒子被呼吸道阻留，不能随呼吸进入人体肺泡，粒子直径一般大于10微米。
3. 粉尘的危害
粉尘的危害是多方面的，首先是对人体的危害；其次是造成大气环境的污染；再次是影响产品质量、加速机械部件的磨损。粉尘除造成经济上的损失外，还有些易燃易爆的粉尘，可能引起爆炸事故的发生，不利于安全生产。
3.1粉尘对人体健康的危害
粉尘的种类繁多，性质各异，作用于人体之后引起的变化也各有不同。就病理作用性质分成以下几种：
（1） 全身中毒粉尘，如铅、锰、砷等粉尘。
（2） 引起肺部纤维化的粉尘，如硅尘、硅酸盐类粉尘等。
（3） 局部刺激性粉尘，如漂白粉、生石灰、水泥等。
（4） 变态反应性粉尘，如大麻、吐根、乌苏尔等粉尘。
（5） 光感性粉尘，如沥青粉尘。
（6） 致癌性粉尘，如某些光力学物质和放射性物质的粉尘等。
粉尘对人体健康的危害同粉尘的性质及粒径大小和进入人体的粉尘量有关。
应为化学性质决定他在人体参与和干扰生化过程的程度和速度，从而决定危害的性质和大小。有些毒性很强的金属粉尘（铬、锰、镉、铅、镍等）进入人体后，会引起中毒以致死亡。例如，铅使人贫血，损害大脑；锰、镉损害人的神经、肾脏；镍可以致癌；铬会引起鼻中隔溃疡和穿孔以及肺癌发病率增加。另外，它们都直接对肺产生危害。如吸入锰尘会引起中毒性肺炎；吸入隔尘会引起心肺机能不全等。粉尘中一些金属元素对人体的危害很大。
一般粉尘进入人体肺部后，可能引起各种尘肺病。有些非金属粉尘如硅、石棉、黑炭等，由于吸入人体后人体不能排除，将变成硅肺、石棉肺和尘肺。例如，含有游离二氧化硅尘肺成分的粉尘，在肺泡中沉淀会纤维性病变，使肺组织硬化而丧失呼吸功能，发生硅肺。
一般来说，粒径大于5微米的粒子容易被呼吸道阻留，一部分留在口、鼻中，一部分阻留在支气管中；粒径小于5微米的粒子进入人体的肺泡，如果在肺泡中沉淀下来，由于肺泡壁极薄，无数肺泡的表面积很大，且其为含碳酸的液体所润湿，周围毛细血管很多，便成为吸收有害物质的主要地点。粒径小的有害物质又比较易溶解，经经肺泡吸收和较快，因为有害物质通过肺泡的吸收速度较快，而且被肺泡吸收，不经过肝脏的解毒作用，直接被血液和淋巴输送到全身，所以有和大的危害性。
3.2粉尘对生产的影响
粉尘对生产的影响主要是降低产品的质量和机器工作精度。如感光胶片、集成电路、化学试剂、精密仪表和微型电机等产品，若是被粉尘沾污或其转动部件被磨损、卡住，就会降低质量甚至报废。有些工作车间经常由于对生产环境的粉尘控制不严格而受到许多损失。粉尘还使光照度和能见度降低，影响室内作业的视野。有些粉尘对建筑物进行物理的及化学的侵蚀和破坏。
3.3粉尘爆炸性危害
分散在空气中的某些粉尘同时具备氧气、高温，可燃粉尘就会燃烧、爆炸。爆炸在瞬间发生，伴随高温、高压、热空气膨胀形成冲击波具有很强的摧毁能力和破坏性。
在实际工作中，评价矿井生产环境空气中粉尘对人体的危害程度时，既应分析其化学组成尤其是二氧化硅含量，也应该注意作业环境中粉尘的浓度。
4. 矿井综合防尘措施
综合防尘措施包括技术措施和组织措施两个方面，其基本内容是：通风除尘、湿式作业、密闭尘源与净化、个体防护、改革工艺及设备以减少产尘量；科学管理、建立规章制度、加强宣传教育，定期进行测尘和健康检查。概括起来分为如下四类：
（1）减尘措施。在矿井生产中，通过采取各种技术措施，减少采掘作业时的粉尘发生量是减尘措施中的重要环节，是矿山尘害防治工作中最为积极有效的技术措施。减少矿尘的措施主要包括：矿床注水、改进采掘机械结构及运行参数、湿式凿岩、水封爆破、添加水炮泥爆破、封闭尘源以及捕尘罩等减尘措施。
（2）降尘措施。尽管采取了减尘措施，采、装、运、排等环节中还会产生大量粉尘，这时就要采取各种降尘方法进行处理。降尘措施是矿井综合防尘工作的重要环节，现行的降尘措施主要包括干、湿式除尘器除尘以及在个产尘点喷雾洒水，如放炮喷雾、支架喷雾、装岩洒水、巷道净化水幕等。
（3）通风排除。痛过减尘和降尘措施不能消除的粉尘要用矿井通风的方法将粉尘排出井外。矿井通风是除尘措施中最更本的措施之一。
（4）个体防护。在井下粉尘浓度高的环境作业人员需配备个体防护的防尘用具，如防尘面罩、防尘帽、防尘呼吸器等。个体防尘虽然是综合防尘工作中不容忽视的一个重要方面，但是它是一项被动的防尘措施。
5. 矿井综合防尘具体措施
（1）喷雾洒水是一种简单方便且有效的措施，降尘率可达30%~60%。作用原理是：雾状水捕捉浮游煤尘，使其湿润，增加煤尘重量而迅速沉降下来，同时也降低其飞扬性。在采煤机，掘进机，皮带运输机，风流净化等设备及地点必须设置喷雾器。
（2）湿式钻眼是综合防尘最主要的技术措施，具有简单易行，费用小，效果好等优点。湿式钻眼就是不断地向钻眼中送水，使凿岩过程中形成的粉尘湿润并排出眼外，并使粉尘不致飞扬道空气中。掘进时，岩石眼和煤眼均需采用湿式作业。
同时，在煤层和软岩（普氏系数f ﹤4）中使用水电钻打眼，可使粉尘浓度降低5~6倍。
（3）冲洗巷道，清扫和刷白巷道。在日常生产中，必须经常冲洗巷道，以降低空气中的浮游煤尘浓度。同时，对巷道进行日常清理打扫，防止落尘重新扬起。另外，把氯化钙风吸水物质和湿润剂的混合水溶液喷洒在巷道周壁上，使已沉积的煤尘湿润成团或粘结。
（4）通风除尘是稀释和排出工作地点悬浮煤尘，防止过量积累的有效措施。同时，风速过小，不能将空气中的浮尘及时带出工作面，风速过大则会把大量落尘中心扬起，从防尘角度要求：掘进风速宜大于0.63m/s，采面风速以1.2~2m/s为宜（最佳为1.4~1.6m/s）。
（5）净化风流是对含尘的进风流和尘源地点空气进行净化，降低粉尘浓度的措施。具体内容有：①避免进风流的污染; ②尽量避免串联通风；③在含尘量大的风流中和局部通风机风筒中设置水幕；④使用各种矿井除尘器、湿式除尘器及空气过滤除尘器等。
（6）捕尘器是利用扩散、碰撞、拦截、重力、离心力等使尘粒与空气分离，降低空气中的浮尘的一种方法。煤矿多用湿式捕尘器，在缺水或不宜用水的特殊情况下，可采用干式捕尘器。
（7）个体防护是采用各种防护用品，阻止或减少浮尘进入工人体内。个体防护的工具主要是防尘口罩，矿井所有接触粉尘作业人员必须佩带防尘口罩。
参考文献
[1]浑宝焗 郭立稳[编].矿井通风与除尘. 冶金工业出版社.2007.
[2]煤矿安全规程[M].煤炭工业出版社.2004.
[3]徐海云[编].煤炭安全. 煤炭工业出版社.1987.
[4]全国职业培训教学工作指导委员会煤炭专业委员会[编].矿井通风[M]. 煤炭
工业出版社.2005.
[5]宁延全[编].瓦斯检查员[M]. 煤炭工业出版社.2003.
[6]陈宝智[编].矿山安全工程. 冶金工业出版社.2009.
[7]陈国山[编].矿山通风与环保. 冶金工业出版社.2007.