太原理工大學礦山安全學講義3

1、主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：1 1、礦塵及其性質(zhì)、礦塵及其性質(zhì)2 2、塵肺病塵肺病3 3、煤塵爆炸及預防、煤塵爆炸及預防4 4、綜合防塵、綜合防塵第十一章 礦山防塵第十一章礦山防塵第一節(jié)第一節(jié) 礦塵及其性質(zhì)礦塵及其性質(zhì)一、礦塵的產(chǎn)生及分類一、礦塵的產(chǎn)生及分類 礦塵礦塵是指是指在礦山生產(chǎn)和建設過程中所產(chǎn)生的各種煤、巖微粒的總稱在礦山生產(chǎn)和建設過程中所產(chǎn)生的各種煤、巖微粒的總稱。 幾種常用的分類方法。幾種常用的分類方法。1 1、按礦塵粒徑劃分、按礦塵粒徑劃分 (1)(1)粗塵粗塵-40m,-40m,空氣中易沉降；空氣中易沉降； (2(2) )細塵細塵1040m1040m，肉眼可見，在靜止空氣加速沉降；，肉

2、眼可見，在靜止空氣加速沉降； (3)(3)微塵微塵0.25100.2510mm，光學顯微鏡可見，在靜止空氣等速沉降；，光學顯微鏡可見，在靜止空氣等速沉降； (4)(4)超微塵超微塵-0.25m-0.25m，電子顯微鏡觀察，擴散動力。，電子顯微鏡觀察，擴散動力。2 2、按礦塵的存在狀態(tài)劃分、按礦塵的存在狀態(tài)劃分 (1) (1) 浮游礦塵浮游礦塵：懸浮于礦內(nèi)空氣中：懸浮于礦內(nèi)空氣中 (2) (2) 沉積礦塵：從礦內(nèi)空氣沉降下來的礦塵沉積礦塵：從礦內(nèi)空氣沉降下來的礦塵3 3、按礦塵的粒徑組成范圍劃分、按礦塵的粒徑組成范圍劃分 (1) (1) 全塵全塵( (總粉塵總粉塵) )：各種粒徑的礦塵之和，：各

3、種粒徑的礦塵之和，1mm1mm以下；以下； (2) (2) 呼吸性粉塵：呼吸性粉塵：5m5m以下，以下，二、礦塵的危害二、礦塵的危害 礦塵具有很大的礦塵具有很大的危害性危害性，表現(xiàn)在以下幾個方面：，表現(xiàn)在以下幾個方面： (1) (1) 污染工作場所，危害人體健康，引起職業(yè)病。污染工作場所，危害人體健康，引起職業(yè)病。 (2) (2) 某些礦塵某些礦塵( (如煤塵、硫化塵如煤塵、硫化塵) )在一定條件下可以爆炸。在一定條件下可以爆炸。 (3) (3) 加速機械磨損，縮短精密儀器使用壽命。加速機械磨損，縮短精密儀器使用壽命。 (4) (4) 降低工作場所能見度，增加工傷事故的發(fā)生。降低工作場所能見度

4、，增加工傷事故的發(fā)生。三、含塵量的計量指標三、含塵量的計量指標1 1、礦塵濃度、礦塵濃度 其表示方法有兩種：其表示方法有兩種： (1) (1) 質(zhì)量法：每立方米空氣所含質(zhì)量法：每立方米空氣所含 浮塵的毫克數(shù)，浮塵的毫克數(shù)，mg/mmg/m3 3 (2) (2) 計數(shù)法：每立方米空氣所含計數(shù)法：每立方米空氣所含 浮塵的個數(shù)，個浮塵的個數(shù)，個/m/m3 32 2、產(chǎn)塵強度、產(chǎn)塵強度 指生產(chǎn)過程中，采落煤中所含的粉塵量，常用的單位為指生產(chǎn)過程中，采落煤中所含的粉塵量，常用的單位為g / tg / t。3 3、相對產(chǎn)塵強度、相對產(chǎn)塵強度 指每采掘指每采掘1 1噸或噸或1 1立方米礦巖所產(chǎn)生的礦塵量，常

5、用的單位為立方米礦巖所產(chǎn)生的礦塵量，常用的單位為mg/tmg/t或或mg/mmg/m3 3。4 4、礦塵沉積量、礦塵沉積量 單位時間在巷道表面單位面積上所沉積的礦塵量，單位為單位時間在巷道表面單位面積上所沉積的礦塵量，單位為g/mg/m2 2dd。 四、礦塵性質(zhì)四、礦塵性質(zhì)1 1、礦塵中游離、礦塵中游離SiOSiO2 2的含量的含量 礦塵中游離礦塵中游離SiOSiO2 2的含量是危害人體的決定因素，其含量越高，危害越的含量是危害人體的決定因素，其含量越高，危害越大。煤礦上常見的頁巖、砂巖、礫巖和石灰?guī)r等中游離大。煤礦上常見的頁巖、砂巖、礫巖和石灰?guī)r等中游離SiOSiO2 2的含量通的含量通常多

6、在常多在20%20%50%50%，煤塵中的含量一般不超過煤塵中的含量一般不超過5%5%。2 2、礦塵的粒度與比表面積、礦塵的粒度與比表面積 礦塵粒度：礦塵粒度平均直徑，礦塵粒度：礦塵粒度平均直徑，mm 礦塵的比表面積：單位質(zhì)量礦塵的總表面積；礦塵的比表面積：單位質(zhì)量礦塵的總表面積；m m2 2/kg,cm/kg,cm2 2/g/g 礦塵的礦塵的比表面積比表面積與與粒度粒度成反比成反比，粒度越小，比表面積越大，因而這兩，粒度越小，比表面積越大，因而這兩個指標都可以用來衡量礦塵顆粒的大小。個指標都可以用來衡量礦塵顆粒的大小。3 3、礦塵的分散度：、礦塵的分散度：礦塵整體組成中各種粒級塵粒所占百分比

7、。礦塵整體組成中各種粒級塵粒所占百分比。 分散度有兩種表示方法：分散度有兩種表示方法： (1) (1) 重量百分比：各粒級重量所占總重量的百分比；重量百分比：各粒級重量所占總重量的百分比； (2) (2) 數(shù)量百分比：各粒級顆粒數(shù)所占總顆粒百分比；數(shù)量百分比：各粒級顆粒數(shù)所占總顆粒百分比； 粒級的劃分是根據(jù)粒度大小和測試目的確定的，我國工礦企業(yè)將粒級的劃分是根據(jù)粒度大小和測試目的確定的，我國工礦企業(yè)將礦塵粒級劃分為礦塵粒級劃分為4 4級：級：小于小于2m2m、2 25m5m、5 510m10m和大于和大于10m10m。 礦塵分散度是衡量礦塵顆粒大小構(gòu)成的一個重要指標礦塵分散度是衡量礦塵顆粒大小

8、構(gòu)成的一個重要指標。礦塵總量。礦塵總量中微細顆粒多，所占比例大時，稱為中微細顆粒多，所占比例大時，稱為高分散度礦塵高分散度礦塵；反之，如果；反之，如果礦塵中粗大顆粒多，所占比例大，就稱作礦塵中粗大顆粒多，所占比例大，就稱作低分散度礦塵低分散度礦塵。礦塵的。礦塵的分散度越高，危害性越大，而且越難捕獲。分散度越高，危害性越大，而且越難捕獲。 4 4、礦塵的濕潤性、礦塵的濕潤性 礦塵的濕潤性礦塵的濕潤性是是指礦塵與液體親和的能力指礦塵與液體親和的能力。 親水性礦塵：容易被水濕潤親水性礦塵：容易被水濕潤 疏水性礦塵：不容易被水濕潤疏水性礦塵：不容易被水濕潤 5 5、礦塵的荷電性、礦塵的荷電性 因空氣的

9、電離以及塵粒之間的碰撞、摩擦等作用，使塵粒帶有電荷，因空氣的電離以及塵粒之間的碰撞、摩擦等作用，使塵粒帶有電荷，可能是正電荷，也可是負電荷。可能是正電荷，也可是負電荷。 6 6、礦塵的光學特性、礦塵的光學特性 礦塵的光學特性包括礦塵對光的反射、吸收和透光強度等性能。礦塵的光學特性包括礦塵對光的反射、吸收和透光強度等性能。 第二節(jié)第二節(jié) 礦山塵肺病礦山塵肺病 一、塵肺病及其發(fā)病機理一、塵肺病及其發(fā)病機理 塵肺?。簤m肺?。阂蚤L期吸入大量微細粉塵而引起的以纖維組織增生為主要特以長期吸入大量微細粉塵而引起的以纖維組織增生為主要特征的肺股市部疾病。征的肺股市部疾病。1 1、塵肺類的分類、塵肺類的分類 煤

10、礦塵肺病按吸入礦塵的成分不同，可分為三類：煤礦塵肺病按吸入礦塵的成分不同，可分為三類： (1)(1) 硅肺病硅肺病( (矽肺病矽肺病) )，由于吸入含游離，由于吸入含游離2 2含量較高的巖塵而引含量較高的巖塵而引的塵肺病稱為硅肺病。患者多為長期從事巖巷掘進的礦工。的塵肺病稱為硅肺病?；颊叨酁殚L期從事巖巷掘進的礦工。 (2)(2) 煤硅肺病煤硅肺病( (煤矽肺煤矽肺) )，由于同時吸入煤塵和含游離，由于同時吸入煤塵和含游離2 2的巖塵的巖塵所引起的塵肺病稱為煤硅病肺。患者多為巖巷掘進和采煤的混合工種所引起的塵肺病稱為煤硅病肺?；颊叨酁閹r巷掘進和采煤的混合工種礦工。礦工。 (3)(3) 煤肺病煤肺

11、病。由于大量吸入煤塵而引起的塵肺病多屬煤肺病?；颊?。由于大量吸入煤塵而引起的塵肺病多屬煤肺病?；颊叨酁殚L期單一的在煤層中從事采掘工作的礦工。多為長期單一的在煤層中從事采掘工作的礦工。 2 2、塵肺病的發(fā)病機理、塵肺病的發(fā)病機理 進入人體呼吸系統(tǒng)的粉塵大體上經(jīng)歷以下四個過程：進入人體呼吸系統(tǒng)的粉塵大體上經(jīng)歷以下四個過程： (1)(1)在上呼吸道的咽喉、氣管內(nèi)，含塵氣流由于沿程的慣性碰撞作用在上呼吸道的咽喉、氣管內(nèi)，含塵氣流由于沿程的慣性碰撞作用使大于使大于10m10m的塵粒首先沉降在其內(nèi)。經(jīng)過鼻腔和氣管粘膜分泌物粘的塵粒首先沉降在其內(nèi)。經(jīng)過鼻腔和氣管粘膜分泌物粘結(jié)后形成痰排出體外。結(jié)后形成痰排出

12、體外。 (2)(2)在上呼吸道的較大支氣管內(nèi)，通過慣性碰撞及少量的重力沉降作用，在上呼吸道的較大支氣管內(nèi)，通過慣性碰撞及少量的重力沉降作用，使使5 510m10m的塵粒沉積下來，經(jīng)氣管、支氣管上皮的纖毛運動，咳嗽的塵粒沉積下來，經(jīng)氣管、支氣管上皮的纖毛運動，咳嗽隨痰排出體外。隨痰排出體外。 (3)(3)在下呼吸道的細小支氣管內(nèi)，由于支氣管分支增多，氣流速度減慢，在下呼吸道的細小支氣管內(nèi)，由于支氣管分支增多，氣流速度減慢，使部分使部分2 25m5m的塵粒依靠重力沉降作用沉積下來，通過纖毛運動逐的塵粒依靠重力沉降作用沉積下來，通過纖毛運動逐級排出體外。級排出體外。 (4)(4)粒度為粒度為2m2m

13、左右的粉塵進入呼吸性支氣管和肺內(nèi)后，一部分可隨呼左右的粉塵進入呼吸性支氣管和肺內(nèi)后，一部分可隨呼氣排出體外；另一部分沉積在肺泡壁上或進入肺內(nèi)，殘留在肺內(nèi)的粉氣排出體外；另一部分沉積在肺泡壁上或進入肺內(nèi)，殘留在肺內(nèi)的粉塵僅占總吸入量的塵僅占總吸入量的1%1%2 2以下。以下。二、塵肺病的發(fā)病癥狀及影響因素二、塵肺病的發(fā)病癥狀及影響因素1 1、塵肺病的發(fā)病癥狀、塵肺病的發(fā)病癥狀 塵肺病分為三期：塵肺病分為三期： 第一期第一期：重體力勞動時呼吸困難、胸痛、輕度干咳。：重體力勞動時呼吸困難、胸痛、輕度干咳。 第二期第二期：中等體力勞動或正常工作時，感覺呼吸困難，胸痛、干咳：中等體力勞動或正常工作時，感

14、覺呼吸困難，胸痛、干咳或帶痰咳嗽?；驇悼人?。 第三期第三期：做一般工作甚至休息時，也感到呼吸困難、胸痛、連續(xù)帶：做一般工作甚至休息時，也感到呼吸困難、胸痛、連續(xù)帶痰咳嗽，甚至咯血和行動困難。痰咳嗽，甚至咯血和行動困難。 2 2、影響塵肺病的發(fā)病因素、影響塵肺病的發(fā)病因素(1)(1)礦塵的成分礦塵的成分 能夠引起肺部纖維病變的礦塵，多半含有游離能夠引起肺部纖維病變的礦塵，多半含有游離SiOSiO2 2，其含量越高，其含量越高，發(fā)病工令越短，病變的發(fā)展程度越快。發(fā)病工令越短，病變的發(fā)展程度越快。 對于煤塵，引起煤肺病的主要是它的有機質(zhì)對于煤塵，引起煤肺病的主要是它的有機質(zhì)( (即揮發(fā)分即揮發(fā)分)

15、 )含量。含量。(2)(2)礦塵粒度及分散度礦塵粒度及分散度 5m5m以上的礦塵對塵肺病的發(fā)生影響不大；以上的礦塵對塵肺病的發(fā)生影響不大；5m5m以下的礦塵可以進以下的礦塵可以進入下呼吸道并沉積在肺泡中，最危險的粒度是入下呼吸道并沉積在肺泡中，最危險的粒度是2m2m左右的礦塵。左右的礦塵。(3)(3)礦塵濃度礦塵濃度 塵肺病的發(fā)生和進入肺部的礦塵量有直接的關系，也就是說，塵肺塵肺病的發(fā)生和進入肺部的礦塵量有直接的關系，也就是說，塵肺的發(fā)病工令和作業(yè)場所的礦塵濃度成正比。的發(fā)病工令和作業(yè)場所的礦塵濃度成正比。(4)(4)個體方面的因素個體方面的因素第三節(jié)第三節(jié) 煤塵爆炸及預防煤塵爆炸及預防一、煤

16、塵爆炸的機理及特征一、煤塵爆炸的機理及特征1 1、煤塵爆炸的機理、煤塵爆炸的機理 煤塵爆炸煤塵爆炸是在高溫或一定點火能的熱源作用下，空氣中氧氣與煤塵急是在高溫或一定點火能的熱源作用下，空氣中氧氣與煤塵急劇氧化的反應過程，是一種非常復雜的鏈式反應。一般劇氧化的反應過程，是一種非常復雜的鏈式反應。一般煤塵爆炸機理及煤塵爆炸機理及過程主要表現(xiàn)在以下方面過程主要表現(xiàn)在以下方面： (1)(1)煤本身是可燃物質(zhì)，當它以粉末狀態(tài)存在時，總表面積顯著增加，煤本身是可燃物質(zhì)，當它以粉末狀態(tài)存在時，總表面積顯著增加，吸氧和被氧化的能力大大增強，一旦遇見火源，氧化過程迅速展開；吸氧和被氧化的能力大大增強，一旦遇見火

17、源，氧化過程迅速展開； (2)(2)當溫度達到當溫度達到300300400400時，煤的干餾現(xiàn)象急劇增強，放出大量的可時，煤的干餾現(xiàn)象急劇增強，放出大量的可燃性氣體。燃性氣體。 (3)(3)形成的可燃氣體與空氣混合在高溫作用下吸收能量，在塵粒周圍形形成的可燃氣體與空氣混合在高溫作用下吸收能量，在塵粒周圍形成活化中心，當活化中心的能量達到一定程度后，鏈反應過程開始，游成活化中心，當活化中心的能量達到一定程度后，鏈反應過程開始，游離基迅速增加，發(fā)生了塵粒的離基迅速增加，發(fā)生了塵粒的閃燃閃燃； (4)(4)閃燃所形成的熱量傳遞給周圍的塵粒，并使之參與鏈反應，導致燃閃燃所形成的熱量傳遞給周圍的塵粒，并

18、使之參與鏈反應，導致燃燒過程急劇地循環(huán)進行。燒過程急劇地循環(huán)進行。 2 2煤塵爆炸的特征煤塵爆炸的特征 (1)(1)形成高溫、高壓、沖擊波形成高溫、高壓、沖擊波 (2)(2)煤塵爆炸具有連續(xù)性煤塵爆炸具有連續(xù)性 (3)(3)煤塵爆炸的感應期煤塵爆炸的感應期 即煤塵受熱分解產(chǎn)生足夠數(shù)量的可燃氣體形成爆炸所需的時間。即煤塵受熱分解產(chǎn)生足夠數(shù)量的可燃氣體形成爆炸所需的時間。 (4)(4)揮發(fā)分減少或形成揮發(fā)分減少或形成“粘焦粘焦” (5)(5)產(chǎn)生大量的產(chǎn)生大量的COCO二、煤塵爆炸的條件二、煤塵爆炸的條件 煤塵爆炸必須同時具備三個條件：煤塵爆炸必須同時具備三個條件：煤塵本身具有爆炸性；煤塵必須煤塵

19、本身具有爆炸性；煤塵必須懸浮于空氣中并達到一定濃度；存在能引燃煤塵爆炸的高溫熱源。懸浮于空氣中并達到一定濃度；存在能引燃煤塵爆炸的高溫熱源。 我國煤塵爆炸的引燃溫度在我國煤塵爆炸的引燃溫度在61061010501050之間，一般為之間，一般為700700800800。煤塵爆炸的最小點火能為煤塵爆炸的最小點火能為4.54.540mj40mj。三、影響煤塵爆炸的因素三、影響煤塵爆炸的因素1 1、煤的揮發(fā)分，、煤的揮發(fā)分， 煤塵的可燃揮發(fā)分含量越高，爆炸性越強。煤塵的可燃揮發(fā)分含量越高，爆炸性越強。2 2、煤的灰分和水分、煤的灰分和水分，煤內(nèi)的灰分是不燃性物質(zhì)，能吸收能量，阻擋熱輻，煤內(nèi)的灰分是不燃

20、性物質(zhì)，能吸收能量，阻擋熱輻射，破壞鏈反應，降低煤塵的爆炸性。射，破壞鏈反應，降低煤塵的爆炸性。3 3、煤塵粒度、煤塵粒度，粒度對爆炸性的影響極大。，粒度對爆炸性的影響極大。1mm1mm以下的煤塵粒子都可能參以下的煤塵粒子都可能參與爆炸，而且爆炸的危險性隨粒度的減小而迅速增加。與爆炸，而且爆炸的危險性隨粒度的減小而迅速增加。4 4、空氣中的瓦斯?jié)舛?，、空氣中的瓦斯?jié)舛?，瓦斯參與使煤塵爆炸下限降低。瓦斯?jié)舛鹊陀谕咚箙⑴c使煤塵爆炸下限降低。瓦斯?jié)舛鹊陀?%4%時，煤塵的爆炸下限可用下式計算：時，煤塵的爆炸下限可用下式計算：mm 式中：式中：m m 空氣中有瓦斯時的煤塵爆炸下限，空氣中有瓦斯時的煤塵

21、爆炸下限，g/mg/m3 3； 煤塵的爆炸下限，煤塵的爆炸下限，g/mg/m3 3； 系數(shù)，系數(shù)，空氣中的瓦斯?jié)舛?%)00.500.751.01.502.03.04.0 10.750.600.500.350.250.10.055 5、空氣中氧的含量，、空氣中氧的含量， 空氣中氧的含量高時，點燃煤塵的溫度可以空氣中氧的含量高時，點燃煤塵的溫度可以降低；氧的含量低時，點燃煤塵云困難，當氧含量低于降低；氧的含量低時，點燃煤塵云困難，當氧含量低于17%17%時，時，煤塵就不再爆炸。含氧高，爆炸壓力高；含氧低，爆炸壓力煤塵就不再爆炸。含氧高，爆炸壓力高；含氧低，爆炸壓力6 6、引爆熱源、引爆熱源四、煤

22、塵爆炸性鑒定四、煤塵爆炸性鑒定五、預防煤塵爆炸的技術(shù)措施五、預防煤塵爆炸的技術(shù)措施 預防煤塵爆炸的技術(shù)措施主要預防煤塵爆炸的技術(shù)措施主要包括包括三個方面。三個方面。( (一）、減、降塵措施一）、減、降塵措施 指在煤礦井下生產(chǎn)過程中，通過減少煤塵產(chǎn)生量或降低空氣中懸指在煤礦井下生產(chǎn)過程中，通過減少煤塵產(chǎn)生量或降低空氣中懸浮煤塵含量以達到從根本上杜絕煤塵爆炸的可能性。浮煤塵含量以達到從根本上杜絕煤塵爆炸的可能性。 方法很多，下面主要介紹方法很多，下面主要介紹煤層注水煤層注水。( (二二) )、防止煤塵引燃的措施、防止煤塵引燃的措施 ( (三三) )、限制煤塵爆炸范圍擴大的措施、限制煤塵爆炸范圍擴大

23、的措施 1 1、煤層注水實質(zhì)、煤層注水實質(zhì) 在回采之前預先在煤層中打若干鉆孔，通過鉆孔注入壓力水，使其在回采之前預先在煤層中打若干鉆孔，通過鉆孔注入壓力水，使其滲入煤體內(nèi)部，增加煤的水分，從而減少煤層開采過程煤塵的產(chǎn)滲入煤體內(nèi)部，增加煤的水分，從而減少煤層開采過程煤塵的產(chǎn)塵量。塵量。 煤層注水的減塵作用主要有以下三個方面：煤層注水的減塵作用主要有以下三個方面： 煤體內(nèi)的裂隙中存在著原生煤塵，水進入后，可將原生煤塵濕煤體內(nèi)的裂隙中存在著原生煤塵，水進入后，可將原生煤塵濕潤并粘結(jié)，使其在破碎時失去飛揚能力，從而有效地消除塵源；潤并粘結(jié)，使其在破碎時失去飛揚能力，從而有效地消除塵源； 水進入煤體內(nèi)部

24、，并使之均勻濕潤。當煤體在開采中受到破碎水進入煤體內(nèi)部，并使之均勻濕潤。當煤體在開采中受到破碎時，絕大多數(shù)破碎面均有水存在，從而消除了細粒煤塵的飛揚，時，絕大多數(shù)破碎面均有水存在，從而消除了細粒煤塵的飛揚，預防了浮塵的產(chǎn)生；預防了浮塵的產(chǎn)生； 水進入煤體后使其塑性增強，脆性減弱，改變了煤的物理力學水進入煤體后使其塑性增強，脆性減弱，改變了煤的物理力學性質(zhì)，當煤體因開采而破碎時，脆性破碎變?yōu)樗苄宰冃?，因而減性質(zhì)，當煤體因開采而破碎時，脆性破碎變?yōu)樗苄宰冃危蚨鴾p少了煤塵的產(chǎn)生量。少了煤塵的產(chǎn)生量。 2 2、 影響煤層注水效果的因素影響煤層注水效果的因素 煤的裂隙和孔隙的發(fā)育程度煤的裂隙和孔隙的發(fā)

25、育程度 裂隙和孔隙的發(fā)育程度不同，注水效果差異也較大。煤體的裂隙越裂隙和孔隙的發(fā)育程度不同，注水效果差異也較大。煤體的裂隙越發(fā)育則越易注水。發(fā)育則越易注水。 煤體的孔隙發(fā)育程度一般用煤體的孔隙發(fā)育程度一般用孔隙率孔隙率表示，表示，系指孔隙的總體積與煤的系指孔隙的總體積與煤的總體積的百分比總體積的百分比。根據(jù)實測資料，當煤層的孔隙率小于。根據(jù)實測資料，當煤層的孔隙率小于4%4%時，煤層的時，煤層的透水性較差。透水性較差。 上履巖層壓力及支承壓力上履巖層壓力及支承壓力 液體性質(zhì)的影響：液體性質(zhì)的影響：0.5%0.5%洗衣粉洗衣粉 煤層內(nèi)的瓦斯壓力煤層內(nèi)的瓦斯壓力 煤層內(nèi)的瓦斯壓力是注水的附加阻力。

26、所以在瓦斯壓力大的煤層中注煤層內(nèi)的瓦斯壓力是注水的附加阻力。所以在瓦斯壓力大的煤層中注水時，往往要提高注水壓力，以保證濕潤效果。水時，往往要提高注水壓力，以保證濕潤效果。 注水參數(shù)的影響注水參數(shù)的影響 煤層注水參數(shù)是指煤層注水參數(shù)是指注水壓力注水壓力、注水速度注水速度、注水量注水量和和注水時間注水時間。3 3、煤層注水方式、煤層注水方式 注水方式是指鉆孔的位置、長度和方向。按國內(nèi)外注水狀況，有以下注水方式是指鉆孔的位置、長度和方向。按國內(nèi)外注水狀況，有以下4 4種種方式：方式：短孔注水，短孔注水，是在回采工作面垂直煤壁或與煤壁斜交打鉆孔注水，注水孔是在回采工作面垂直煤壁或與煤壁斜交打鉆孔注水，

27、注水孔長度一般為長度一般為2 23.5m3.5m； 深孔注水深孔注水，在回采工作面垂直煤壁打鉆孔注水，孔長一般為，在回采工作面垂直煤壁打鉆孔注水，孔長一般為5 525m25m長孔注水長孔注水，從回采工作面的運輸巷或回風巷，沿煤層傾斜方向平行于工，從回采工作面的運輸巷或回風巷，沿煤層傾斜方向平行于工作面打上向孔或下向孔注水，孔長作面打上向孔或下向孔注水，孔長3030100m100m。巷道鉆孔注水巷道鉆孔注水。 短孔、深孔注水示意圖短孔、深孔注水示意圖上向孔、下向孔、雙向孔上向孔、下向孔、雙向孔巷道巷道4 4、注水系統(tǒng)、注水系統(tǒng) 注水系統(tǒng)分為注水系統(tǒng)分為靜壓注水系統(tǒng)靜壓注水系統(tǒng)和和動壓注水系統(tǒng)動壓

28、注水系統(tǒng)。 靜壓注水：靜壓注水：利用管網(wǎng)將地面或上水平的水通過自然靜壓差導入鉆孔利用管網(wǎng)將地面或上水平的水通過自然靜壓差導入鉆孔的注水叫靜壓注水。的注水叫靜壓注水。 動壓注水：動壓注水：利用水泵或風包加壓將水壓入鉆孔的注水叫動壓注水，利用水泵或風包加壓將水壓入鉆孔的注水叫動壓注水，水泵可以設在地面集中加壓，也可直接設在注水地點進行加壓。水泵可以設在地面集中加壓，也可直接設在注水地點進行加壓。5 5、注水設備、注水設備 煤層注水所使用的設備主要包括煤層注水所使用的設備主要包括鉆機鉆機、水泵水泵、封孔器封孔器、分流器及水分流器及水表表等。等。6 6、注水參數(shù)、注水參數(shù) 注水壓力注水壓力 注水壓力的

29、高低取決于煤層透水性的強弱和鉆孔的注水速度。注水壓力的高低取決于煤層透水性的強弱和鉆孔的注水速度。 適宜的注水壓力是適宜的注水壓力是：通過調(diào)節(jié)注水流量使其不超過地層壓力而高于：通過調(diào)節(jié)注水流量使其不超過地層壓力而高于煤層的瓦斯壓力。煤層的瓦斯壓力。 注水速度注水速度( (注水流量注水流量) ) 注水速度注水速度是指是指單位時間內(nèi)的注水量單位時間內(nèi)的注水量。鉆孔的注水速度隨鉆孔長度、。鉆孔的注水速度隨鉆孔長度、孔徑和注水壓力的不同而增減?？讖胶妥⑺畨毫Φ牟煌鰷p。 一般來說，小流量注水對煤層濕潤效果最好。一般來說，小流量注水對煤層濕潤效果最好。 注水量注水量 注水量是影響煤體濕潤程度和降塵效果

30、的主要因素。注水量是影響煤體濕潤程度和降塵效果的主要因素。 注水時間注水時間 每個鉆孔的注水時間與鉆孔注水量成正比，與注水速度成反比。每個鉆孔的注水時間與鉆孔注水量成正比，與注水速度成反比。（二）限制煤塵爆炸范圍擴大的措施（二）限制煤塵爆炸范圍擴大的措施1 1、清除落塵、清除落塵2 2、撒布巖粉、撒布巖粉3 3、設置巖粉棚、設置巖粉棚 由安裝在巷道中靠近頂板處的若干塊巖粉臺板組成，臺板的間距稍由安裝在巷道中靠近頂板處的若干塊巖粉臺板組成，臺板的間距稍大于板寬，每塊臺板上放置一定數(shù)量的惰性巖粉。大于板寬，每塊臺板上放置一定數(shù)量的惰性巖粉。4 4、設置水棚、設置水棚 水棚水棚包括包括水槽棚水槽棚和

31、和水袋棚水袋棚兩種。兩種。5 5、設置自動隔爆棚、設置自動隔爆棚 自動隔爆棚是利用各種傳感器，將瞬間測量的煤塵爆炸時的各種物自動隔爆棚是利用各種傳感器，將瞬間測量的煤塵爆炸時的各種物理參量迅速轉(zhuǎn)換成電信號，指令機構(gòu)的演算器根據(jù)這些信號準確計理參量迅速轉(zhuǎn)換成電信號，指令機構(gòu)的演算器根據(jù)這些信號準確計算出火焰?zhèn)鞑ニ俣群筮x擇恰當時機發(fā)出動作信號，讓抑制裝置強制算出火焰?zhèn)鞑ニ俣群筮x擇恰當時機發(fā)出動作信號，讓抑制裝置強制噴撒固體或液體等消火劑，從而可靠地撲滅爆炸火焰，阻止煤塵爆噴撒固體或液體等消火劑，從而可靠地撲滅爆炸火焰，阻止煤塵爆炸蔓延炸蔓延 第四節(jié)第四節(jié) 礦山綜合防塵礦山綜合防塵 礦山綜合防塵礦山

32、綜合防塵是指采用各種技術(shù)手段減少礦山粉塵的產(chǎn)生量、降低是指采用各種技術(shù)手段減少礦山粉塵的產(chǎn)生量、降低空氣中的粉塵濃度，以防止粉塵對人體、礦山等產(chǎn)生危害的措施。空氣中的粉塵濃度，以防止粉塵對人體、礦山等產(chǎn)生危害的措施。一、通風除塵一、通風除塵 通風除塵通風除塵：指通過風流的流動將井下作業(yè)點的懸浮礦塵帶出，降低：指通過風流的流動將井下作業(yè)點的懸浮礦塵帶出，降低作業(yè)場所的礦塵濃度。作業(yè)場所的礦塵濃度。 效果主要影響因素效果主要影響因素：風速及礦塵密度、粒度、形狀、濕潤程度等。：風速及礦塵密度、粒度、形狀、濕潤程度等。 最低排塵風速最低排塵風速：能使呼吸性粉塵保持懸浮并隨風流運動而排出的最：能使呼吸性

33、粉塵保持懸浮并隨風流運動而排出的最低風速稱為最低排塵風速。低風速稱為最低排塵風速。 最優(yōu)排塵風速最優(yōu)排塵風速：能最大限度排除浮塵而又不致使落塵二次飛揚的風：能最大限度排除浮塵而又不致使落塵二次飛揚的風速稱為最優(yōu)排塵風速。速稱為最優(yōu)排塵風速。 一般來說，掘進工作面的最優(yōu)風速為一般來說，掘進工作面的最優(yōu)風速為0.40.40.7m/0.7m/， 機械化采煤工作面為機械化采煤工作面為1.51.52.5m/2.5m/。二、濕式作業(yè)二、濕式作業(yè) 利用水或其它液體，使之與塵粒相接觸而捕集粉塵的方法，它是利用水或其它液體，使之與塵粒相接觸而捕集粉塵的方法，它是礦井綜合防塵的主要技術(shù)措施之一。礦井綜合防塵的主要

34、技術(shù)措施之一。 機理機理：1 1、水能溫潤礦塵，增加塵粒的重力；、水能溫潤礦塵，增加塵粒的重力； 2 2、將細散塵粒聚結(jié)為較大顆粒，加速浮塵沉降；、將細散塵粒聚結(jié)為較大顆粒，加速浮塵沉降； 3 3、使落塵不易飛揚。、使落塵不易飛揚。 特點：特點： 1 1、. .濕式鑿巖、鉆眼濕式鑿巖、鉆眼 實質(zhì)實質(zhì) 2 2、灑水灑水 灑水降塵是用水濕潤沉積于煤堆、巖堆、巷道周壁、支架等處的灑水降塵是用水濕潤沉積于煤堆、巖堆、巷道周壁、支架等處的礦塵。礦塵。3 3、 噴霧灑水噴霧灑水 定義定義：將壓力水通過噴霧器在旋轉(zhuǎn)或沖擊作用下，使水流霧化成細：將壓力水通過噴霧器在旋轉(zhuǎn)或沖擊作用下，使水流霧化成細散的水嘀噴射于空氣中。散的水嘀噴射于空氣中。 霧體結(jié)構(gòu)：霧體結(jié)構(gòu)：噴出霧體的幾何形狀。噴出霧體的幾何形狀。 L La a- - 射程，霧粒以很大速度作直線運動。