礦井粉塵(俗稱(chēng)“礦塵”)是非煤礦山生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的主要職業(yè)危害之一,有效防治粉塵是保障礦工生命安全與健康、實(shí)現(xiàn)綠色礦山建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
一、 礦井粉塵的來(lái)源與分類(lèi)
主要來(lái)源:
鑿巖: 鉆機(jī)在巖層上鉆孔時(shí)產(chǎn)生大量粉塵。
爆破: 炸藥爆炸瞬間產(chǎn)生大量高濃度粉塵和有害氣體。
裝卸與運(yùn)輸: 礦石、廢石在裝載、轉(zhuǎn)運(yùn)、卸載和傾倒過(guò)程中產(chǎn)生粉塵。
破碎與篩分: 在井下或地面的破碎站、篩分廠,大塊礦石被機(jī)械破碎時(shí)產(chǎn)生大量粉塵。
其他: 巷道支護(hù)(噴漿)、人員設(shè)備行走等也會(huì)產(chǎn)生粉塵。
分類(lèi):
矽塵: 含游離二氧化硅(SiO₂)的粉塵。二氧化硅是導(dǎo)致矽肺病的決定性因素,其含量越高,危害越大。
其他粉塵: 如石棉塵、金屬粉塵(鉛、錳等,具有毒性)等。
總粉塵: 懸浮在空氣中所有粒徑的粉塵。
呼吸性粉塵: 粒徑小于7.07微米的粉塵,能進(jìn)入人體肺泡區(qū),是導(dǎo)致塵肺病的主要元兇,危害最大。
按粒徑劃分:
按成分劃分:
二、 礦井粉塵的主要危害
對(duì)健康的危害:
塵肺。 最嚴(yán)重、最普遍的職業(yè)病,是不可逆的肺部纖維化疾病,包括矽肺、煤工塵肺等。一旦患病,無(wú)法治愈。
中毒: 某些金屬礦塵(如鉛、汞、砷)被吸入后可引起全身性中毒。
癌癥: 某些粉塵具有致癌性,如石棉塵可導(dǎo)致間皮瘤和肺癌,含砷、鉻的粉塵也具致癌性。
其他疾病: 長(zhǎng)期吸入粉塵可引發(fā)慢性支氣管炎、支氣管哮喘等呼吸道疾病。
對(duì)安全的危害:
粉塵爆炸: 當(dāng)某些可燃性金屬粉塵(如鋁、鎂粉)或硫塵在空氣中達(dá)到一定濃度,并遇到點(diǎn)火源(電火花、明火、高溫)時(shí),可能發(fā)生猛烈的爆炸。
降低能見(jiàn)度: 高濃度粉塵會(huì)嚴(yán)重影響井下視線(xiàn),易導(dǎo)致車(chē)輛運(yùn)輸事故、人員墜落等二次事故。
對(duì)生產(chǎn)與設(shè)備的危害:
加速機(jī)械設(shè)備的磨損,縮短設(shè)備壽命。
影響儀器儀表的精確度和使用壽命。
三、 粉塵防治的核心原則:綜合防治
粉塵防治必須遵循“預(yù)防為主、防治結(jié)合”的原則,采取綜合性、系統(tǒng)性的措施。經(jīng)典的“八字方針”依然是指導(dǎo)工作的核心:
革 - 技術(shù)革新
采用低塵、無(wú)塵的生產(chǎn)工藝和技術(shù)。例如,推廣使用鑿巖臺(tái)車(chē)、掘進(jìn)機(jī)等大型機(jī)械化設(shè)備,其本身就配有高效的除塵系統(tǒng)。
水 - 濕式作業(yè)
濕式鑿巖: 鑿巖機(jī)配有供水系統(tǒng),使鉆孔產(chǎn)生的粉塵在孔內(nèi)就被水濕潤(rùn)捕獲。
灑水噴霧:
煤層注水: 對(duì)于某些軟巖或沉積礦床,可在開(kāi)采前向巖層中注水,使其預(yù)先濕潤(rùn)。
爆破后灑水: 爆破前向巷道壁和爆堆灑水,爆破后立即進(jìn)行大量噴霧灑水。
轉(zhuǎn)載點(diǎn)噴霧: 在所有礦石裝卸、轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)(如溜井、礦倉(cāng)入口、皮帶機(jī)頭機(jī)尾)設(shè)置自動(dòng)噴霧裝置。
巷道水幕: 在主要進(jìn)回風(fēng)巷、采場(chǎng)入口等設(shè)置多道水幕,凈化風(fēng)流。
這是最基礎(chǔ)、最有效的降塵措施。其原理是利用水來(lái)濕潤(rùn)粉塵,使其凝聚而無(wú)法飛揚(yáng)。
具體應(yīng)用:
風(fēng) - 通風(fēng)除塵
足夠的風(fēng)景: 確保每個(gè)作業(yè)面都有充足的新鮮風(fēng)流。
合理的風(fēng)速: 風(fēng)速過(guò)高會(huì)吹起落塵,造成二次揚(yáng)塵;風(fēng)速過(guò)低則無(wú)法有效帶走路線(xiàn)的粉塵。一般掘進(jìn)工作面風(fēng)速控制在0.25-0.5m/s為宜。
通風(fēng)系統(tǒng): 建立完善的機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng),盡量采用分區(qū)通風(fēng)和并聯(lián)通風(fēng),避免污風(fēng)串聯(lián)。
用新鮮風(fēng)流將作業(yè)地點(diǎn)的高濃度粉塵稀釋并排出礦井。這是保證井下空氣質(zhì)量的根本措施。
關(guān)鍵要求:
密 - 密閉塵源
將產(chǎn)塵設(shè)備或區(qū)域隔離起來(lái),防止粉塵外逸。
具體應(yīng)用: 對(duì)井下的破碎機(jī)、篩分機(jī)等產(chǎn)塵大的設(shè)備設(shè)置密閉罩,并將含塵空氣引入除塵裝置進(jìn)行凈化。
護(hù) - 個(gè)體防護(hù)
當(dāng)前述措施無(wú)法將粉塵濃度降至國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以下時(shí),或是在特定高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)中,個(gè)體防護(hù)是最后一道防線(xiàn)。
主要裝備: 防塵口罩(特別是自吸過(guò)濾式防顆粒物呼吸器)。必須選擇符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB2626)的口罩,并確保其與面部緊密貼合,定期更換濾棉。
管 - 加強(qiáng)管理
制定完善的粉塵防治規(guī)章制度和操作規(guī)程。
加強(qiáng)員工職業(yè)健康安全培訓(xùn),提高防塵意識(shí)。
定期進(jìn)行粉塵監(jiān)測(cè),評(píng)估防治效果。
建立健全職業(yè)健康監(jiān)護(hù)檔案,定期組織接塵工人進(jìn)行職業(yè)健康檢查。
教 - 宣傳教育
對(duì)全體員工進(jìn)行持續(xù)的粉塵危害和防治知識(shí)教育,使其認(rèn)識(shí)到粉塵的嚴(yán)重危害,并自覺(jué)遵守各項(xiàng)防塵規(guī)定。
查 - 定期檢查
定期檢查防塵設(shè)施設(shè)備的運(yùn)行狀況,確保其完好有效。
定期檢測(cè)工作場(chǎng)所的粉塵濃度,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)整改。
定期對(duì)接塵工人進(jìn)行身體健康檢查,做到早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療。
四、 主要除塵技術(shù)與設(shè)備
噴霧降塵技術(shù):
普通噴霧: 使用壓力水通過(guò)噴嘴形成水霧。
風(fēng)水噴霧: 利用壓縮空氣和水共同作用,形成更細(xì)微、覆蓋范圍更廣的水霧,降塵效率更高。
超聲波霧化: 產(chǎn)生微米級(jí)超細(xì)水霧,有效捕捉呼吸性粉塵。
除塵器:
機(jī)械式除塵器: 如旋風(fēng)除塵器,主要用于處理高濃度、大顆粒的粉塵,常作為初級(jí)除塵。
過(guò)濾式除塵器: 如袋式除塵器,是高效除塵設(shè)備,能有效捕集微細(xì)粉塵,廣泛應(yīng)用于破碎硐室、皮帶運(yùn)輸巷等固定產(chǎn)塵點(diǎn)。
濕式除塵器: 如文丘里除塵器、水膜除塵器等,利用水與含塵氣體接觸來(lái)捕集粉塵,適用于處理濕度大、有爆炸風(fēng)險(xiǎn)的粉塵。
五、 相關(guān)法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)
《中華人民共和國(guó)職業(yè)病防治法》
《工作場(chǎng)所職業(yè)衛(wèi)生管理規(guī)定》
《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GBZ1)
《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值 第1部分:化學(xué)有害因素》(GBZ2.1)
其中規(guī)定了工作場(chǎng)所空氣中總粉塵和呼吸性粉塵的時(shí)間加權(quán)平均容許濃度(PC-TWA)。例如,含10%~50%游離SiO₂的粉塵,其總粉塵的PC-TWA為0.7mg/m3,呼吸性粉塵為0.3mg/m3。含80%以上游離SiO₂的粉塵,其總粉塵的PC-TWA為0.5mg/m3,呼吸性粉塵為0.2mg/m3。
總結(jié):
非煤礦山的粉塵防治是一個(gè)系統(tǒng)工程,需要從源頭控制、過(guò)程阻斷和個(gè)體防護(hù)三個(gè)層面入手,將“革、水、風(fēng)、密、護(hù)、管、教、查”八字方針落到實(shí)處。通過(guò)技術(shù)、管理和教育的有機(jī)結(jié)合,才能有效控制粉塵危害,真正保障勞動(dòng)者的健康權(quán)益,實(shí)現(xiàn)礦山的安全生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展。