礦塵及其性質
作者：佚名
2010-06-01 15:30
來源：不詳
第一節(jié) 礦塵及其性質
一、礦塵的產(chǎn)生及分類
礦塵是指在礦山生產(chǎn)和建設過程中所產(chǎn)生的各種煤、巖微粒的總稱。
礦塵除按其成分可分為巖塵、煤塵、煙塵、水泥塵等多種有機、無機粉塵外，尚有多種不同的分類方法，下面介紹幾種常用的分類方法。
1.按礦塵粒徑劃分
(1)粗塵 粒徑大于40μm，相當于一般篩分的最小顆粒，在空氣中極易沉降。
(2)細塵 粒徑為10～40μm，肉眼可見，在靜止空氣中作加速沉降。
(3)微塵 粒徑為0.25～10μm，用光學顯微鏡可以觀察到，在靜止空氣中作等速沉降。
(4)超微塵 粒徑小于0.25μm，要用電子顯微鏡才能觀察到，在空氣中作擴散運動。
2按礦塵的存在狀態(tài)劃分
(1)浮游礦塵 懸池于礦內空氣中的礦塵，簡稱浮塵。
(2)沉積礦塵 從礦內空氣中沉降下來的礦塵，簡稱落塵。
浮塵和落塵在不同環(huán)境下可以相互轉化。浮塵在空氣中飛揚的時間不僅與塵粒的大小、重量、形式等有關，還與空氣的濕度、風速等大氣參數(shù)有關。。
3按礦塵的粒徑組成范圍劃分
（1）全塵(總粉塵) 各種粒徑的礦塵之和。對于煤塵，常指粒徑為1mm以下的塵粒。
(2)呼吸性粉塵 主要指粒徑在5μm以下的微細塵粒，它能通過人體上呼吸道進入肺區(qū)，是導致塵肺病的病因，對人體危害甚大。
二、礦塵的危害
礦塵具有很大的危害性，表現(xiàn)在以下幾個方面：
(1)污染工作場所，危害人體健康，引起職業(yè)病。
工人長期吸入礦塵后，輕者會患呼吸道炎癥、皮膚病，重者會患塵肺病，而塵肺病引發(fā)的礦工致殘和死亡人數(shù)在國內外都十分驚人。舉例
(2)某些礦塵(如煤塵、硫化塵)在一定條件下可以爆炸。
煤塵能夠在完全沒有瓦斯存在的情況下爆炸，對于瓦斯礦井，煤塵則有可能參與瓦斯同時爆炸。煤塵或瓦斯煤塵爆炸，都將給礦山以突然性的襲擊，釀成嚴重災害。舉例，
(3)加速機械磨損，縮短精密儀器使用壽命。
隨著礦山機械化、電氣化、自動化程度的提高，礦塵對設備性能及其使用壽命的影響將會越來越突出，應引起高度的重視。
(4)降低工作場所能見度，增加工傷事故的發(fā)生。
在某些綜采工作面干割煤時，工作面煤塵濃度高達4000～8000mg/m3，有的甚至更高，這種情況下，工作面能見度極低，往往會導致誤操作，造成人員的意外傷亡。
三、含塵量的計量指標
1．礦塵濃度
單位體積礦內空氣中所含浮塵的數(shù)量稱為礦塵濃度，其表示方法有兩種：
(1)質量法 每立方米空氣中所含浮塵的毫克數(shù)，單位為mg/m3。
(2)計數(shù)法 每立方厘米空氣中所含浮塵的顆粒數(shù)，單位為粒/ｃm3。
我國規(guī)定采用質量法來計量礦塵濃度?！?a href=http://cltuan.cn/czgc/ target=_blank class=infotextkey>規(guī)程》對井下有人工作的地點和人行道的空氣中粉塵(總粉塵、呼吸性粉塵)濃度標準作了明確規(guī)定，見表11-1-1，同時還規(guī)定作業(yè)地點的粉塵濃度、井下每月測定2次，井上每月測定1次。表11-1-1中國煤礦粉塵濃度標準
粉塵中游離
最高容許濃度(mg/m3）
SiO2含量(%)
總粉塵
呼吸性粉塵
(1)＜5
20.0
6.0
(2)5～＜10
10.0
3.5
(3)10～＜25
6.0
2.5
(4)25～＜50
4.0
1.5
(5)≥50
2.0
1.0
(6)＜10的水泥粉塵
6
2．產(chǎn)塵強度是指生產(chǎn)過程中，采落煤中所含的粉塵量，常用的單位為g/t。
3．相對產(chǎn)塵強度是指每采掘1噸或1立方米礦巖所產(chǎn)生的礦塵量，常用的單位為mg/t或mg/m3。鑿巖或井巷掘進工作面的相對產(chǎn)塵強度可按每鉆進1m鉆孔或掘進1m巷道計算。相對產(chǎn)塵強度使產(chǎn)塵量與生產(chǎn)強度聯(lián)系起來，便于比較不同生產(chǎn)情況下的產(chǎn)塵量。
4．礦塵沉積量
是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/m2·d。這一指標用來表示巷道中沉積粉塵的強度，是確定巖粉撒布周期的重要依據(jù)。
四、礦塵性質
1．礦塵中游離SiO2的含量
礦塵中游離SiO2的含量是危害人體的決定因素，其含量越高，危害越大。游離SiO2是許多礦巖的組成成分，如煤礦上常見的頁巖、砂巖、礫巖和石灰?guī)r等中游離SiO2的含量通常多在20%～50%，煤塵中的含量一般不超過5%。
2．礦塵的粒度與比表面積
礦塵粒度是指礦塵顆粒的平均直徑，單位為μm。
礦塵的比表面積是指單位質量礦塵的總表面積，單位為m2/kg，或cm2/g。礦塵的比表面積與粒度成反比，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。煤巖破碎成微細的塵粒后，首先其比表面積增加，因而化學活性、溶解性和呼附能力明顯增加；其次更容易懸浮于空氣中，表11-1-2所示為在靜止空氣中不同粒度的塵粒從1m高處降落到底板所需的時間；第三，粒度減小容易使其進入人體呼吸系統(tǒng)，據(jù)研究，只有5μm以下粒徑的礦塵才能進入人的肺內，是礦井防塵的重點對象。
表11-1-2塵粒沉降時間
粒度μm
100
10
1
0.5
0.2
沉降時間，min
0.043
4.0
420
1320
5520
3．礦塵的分散度
分散度是指礦塵整體組成中各種粒級塵粒所占的百分比。分散度有兩種表示方法：
(1)重量百分比：各粒級塵粒的重量占總重量的百分比稱為重量分散度；
(2)數(shù)量百分比：各粒級塵粒的顆粒數(shù)占總顆粒數(shù)的百分比稱為數(shù)量分散度。
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4級：小于2μm、2～5μm、5～10μm和大于10μm。
礦塵分散度是衡量礦塵顆粒大小構成的一個重要指標，是研究礦塵性質與危害的一個重要參數(shù)。
4．礦塵的濕潤性
礦塵的濕潤性是指礦塵與液體親和的能力。濕潤性決定采用液體除塵的效果，容易被水濕潤的礦塵稱為親水性礦塵，不容易被水濕潤的礦塵稱為疏水性礦塵，對于親水性礦塵，當塵粒被濕潤后，塵粒間相互凝聚，塵粒逐漸增大、增重，其沉降速度加速，礦塵能從氣流中分離出來，可達到除塵目的。
5．礦塵的荷電性
礦塵是一種微小粒子，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，帶有相同的電荷的塵粒，互相排斥，不易凝聚沉降；帶有異電荷時，則相互吸引，加速沉降。
6．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。在測塵技術中，常常用到這一特性。
關鍵詞：礦塵性質
