一、概述
??????? 煤塵是在煤炭開采、運輸、轉載、儲存和加工過程中產生的飛逸到環(huán)境空氣中的固體顆粒，是礦山五大自然災害之一（瓦斯、煤塵、水、火、頂板）。煤塵主要危害有三個方面：一是對人體的危害，如果人的肺部長期吸入大量的煤塵，就可患塵肺病，塵肺病是目前危害較大的一種礦工職業(yè)?。欢敲簤m爆炸危害，煤塵爆炸是煤礦的嚴重災害之一，它嚴重威脅著礦井安全；三是污染環(huán)境，當前，煤塵污染已成為我國主要產煤地區(qū)大氣污染的主要因素。為最大限度的降低采掘工作面及其它作業(yè)場所的煤塵濃度，保障全礦井下工人的身心健康和礦井安全生產，就必須采取綜合的防塵措施，即對各個環(huán)節(jié)都采取實施有效的防塵措施。
??????? 1、煤塵的產生
??????? 在煤礦生產和建設過程中所產生的各種巖礦微粒統(tǒng)稱為煤塵，主要是巖塵和煤塵，它是在礦井生產如鉆眼、爆破、切割、裝載、落煤及運輸和提升過程中，因煤巖被破碎而產生的。不同的礦井由于煤、巖地質條件和物理性質及采掘方法、作業(yè)方式、通風狀況和機械化程度的不同，粉塵的生成量有很大的差異；即使在同一礦井里，產塵的多少也因地因時發(fā)生著不同的變化。一般來說，在現(xiàn)有防塵技術措施的條件下，各生產環(huán)節(jié)產生的浮游粉塵比例大致為：采煤工作面產塵量占45%~80%；掘進工作面產塵量占20%~38%；錨噴作業(yè)點產塵量占5%~10%；其他作業(yè)點占2%~5%，各作業(yè)點隨機械化程度的提高，煤塵的生成量也將增大。
??????? 2、煤塵的分類
??????? 2.1按煤塵粒徑劃分
??????? 1）粗塵
??????? 粉塵粒徑大于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10μm~40μm，肉眼可見，在靜止空氣中作加速沉降。
??????? 3）微塵
??????? 粒徑為0.25μm~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
??????? 粉徑為0.25μm，要用電子顯微鏡才可以觀察到，在空氣中作擴散運動狀。
??????? 2.2按煤塵存在狀態(tài)劃分
??????? 1）浮游粉塵
??????? 懸浮于礦井內空氣中的粉塵，簡稱浮塵。
??????? 2）沉積粉塵
??????? 從礦內空氣中沉降下來的粉塵，簡稱落塵。
??????? 浮塵和落塵在不同環(huán)境下可以互相轉化。浮塵在空氣中飛揚的時間與塵粒的大小、重量、形式等有關，還與空氣的濕度、風速等大氣參數(shù)有關。
??????? 2.3按煤塵粒徑組成范圍劃分
??????? 1）全塵（總粉塵）
??????? 各種粒經的礦塵之和。
??????? 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)，導致肺病，對人體危害甚大。
??????? 二、煤塵的危害
??????? 1、煤塵對人體危害
??????? 塵肺病是威脅我國煤礦工人身體健康最嚴重的職業(yè)病。但由于塵肺病發(fā)病緩慢，有一定的潛伏期，往往不為人們所重視。實際上，由塵肺病引發(fā)的礦工傷亡人數(shù)，遠遠高于各類工傷事故傷亡人數(shù)的總和。
??????? 煤礦塵肺病是煤礦工人在生產中長期吸入大量呼吸性粉塵而引起的以纖維組織增生為主要特征的肺部疾病，一旦發(fā)病很難徹底治愈。按吸入礦塵的成分的不同，可將其分為硅肺病、煤硅肺病和煤肺病3類。硅肺病(矽肺病)是由于長期吸入游離二氧化硅含量較高的巖塵而引起的塵肺病，患者多為長期從事巖巷掘進的礦工；煤硅肺?。何危┦怯捎谕瑫r吸入煤塵和含游離二氧化硅的巖塵所引起的塵肺病，患者多為長期從事巖巷掘進和采煤工作的混合工種礦工；煤肺病是由于長期吸入大量煤塵而引起的塵肺病，患者多為長期單一從事煤層采掘工作的礦工。我國煤礦工人工種變動較大，長期固定從事單一工種的很少，因此煤礦塵肺病中煤矽肺病比重最大，約占80%左右，單純的硅肺、煤肺病較少。上述三種主要職業(yè)病 <http://www.hbsafety.cn/article/72/>的患因，都是人體肺部長期吸入大量的粉塵所致，是一種嚴重的礦工職業(yè)病，工人一旦患病，當今的醫(yī)學水平還很難徹底治愈。
??????? 影響塵肺病發(fā)生的主要因素包含：
??????? 1）煤塵成分
??????? 煤塵中游離二氧化硅的含量越高越易致病。
??????? 2）煤塵的粒度
??????? 塵粒越微細越易致病，小于5μm的塵粒越多，對人體的危害性越大。
??????? 3）煤塵的濃度
??????? 空氣中含有的煤塵濃度越大，工人吸入的煤塵量就越多，越易得病。
??????? 4）接觸煤塵的作業(yè)時間
??????? 從事井下作業(yè)的工齡越長，吸入的粉塵量越多，就越易患塵肺病。根據(jù)我國煤礦的統(tǒng)計，矽肺病的發(fā)病工齡一般在10年左右，短的也有3~5年發(fā)病者；一般在20~30年接觸齡之間。
??????? 5）礦工的健康狀況，生活習慣以及個人衛(wèi)生條件
??????? 體質較弱，個人衛(wèi)生較差又有吸煙等不良生活習慣的礦工更易患塵肺病。
??????? 2、煤塵爆炸的危害
??????? 煤塵爆炸產生高溫、高壓和生成大量有毒有害氣體，又破壞井巷，毀壞設備，傷亡人員，甚至導致整個礦井毀壞，嚴重地威脅安全生產和人員生命安全。
??????? 2.1煤塵爆炸的原因
??????? 煤塵爆炸是空氣中氧與煤塵急劇反應的過程。第一步是浮塵在熱源作用下迅速的被干餾或氣化而放出可燃性氣體；第二步是可燃性氣體與空氣混合燃燒；第三步是煤塵燃燒放出熱量，這種熱量以分子傳導和火焰輻射的方式傳給附近懸浮的或被吹揚起來的落地煤塵，這些煤塵受熱分解，跟著燃燒起來，此種過程連續(xù)不斷的進行，氧化反應越來越快，溫度越來越高，當達到一定程度時，便能發(fā)展成煤塵爆炸。
??????? 2.2煤塵爆炸的特征
??????? 1）形成高溫、高壓、沖擊波
??????? 煤塵爆炸火焰溫度為1600~1900℃，爆源的溫度達到2000℃以上，這是煤塵爆炸得以自動傳播的條件之一。在礦井條件下煤塵爆炸的平均理論壓力為736KPa，但爆炸壓力隨著離開爆源距離的延長而跳躍式增大。爆炸過程中如遇障礙物，壓力將進一步增加，尤其是連續(xù)爆炸時，后一次爆炸的理論壓力將是前一次的5~7倍。煤塵爆炸產生的火焰速度可達1120m/s，沖擊波速度為2340m/s。
??????? 2）煤塵爆炸具有連續(xù)性
??????? 由于煤塵爆炸具有很高的沖擊波速，能將巷道中落塵揚起，甚至使煤體破碎形成新的煤塵，導致新的爆炸，有時可如此反復多次，形成連續(xù)爆炸，這是煤塵爆炸的重要特征。
??????? 3）煤塵爆炸的感應期
??????? 煤塵爆炸也有一個感應期，即煤塵受熱分解產生足夠數(shù)量的可燃氣體形成爆炸所需的時間。根據(jù)試驗，煤塵爆炸的感應期主要決定于煤的揮發(fā)分含量，揮發(fā)分越高，感應期越短。
??????? 4）產生大量的CO
??????? 煤塵爆炸時產生的CO，在災區(qū)氣體中濃度可達2%~3%，甚至高達到8%左右，同時爆炸時大量耗氧，氧濃度迅速降低。爆炸事故中受害者的大多數(shù)（70%~80%）是由于CO中毒造成的。
??????? 2.3煤塵爆炸的條件
??????? 煤塵爆炸必須同時具備四個條件：煤塵本身具有爆炸性；煤塵必須懸浮于空氣中，并達到一定的濃度；存在能引燃煤塵爆炸的高溫熱源；一定濃度的氧氣。