劳动保护基本知识讲座——第八讲 厂矿防尘技术

一、粉尘的来源 1.粉尘 生产过程中产生并较长时间悬浮于气体中的固体微粒称为粉尘。从卫生学的角度,可分为呼吸性粉尘和非呼吸性粉尘。呼吸性粉尘是指能进入人的细支气管到达肺泡的粉尘微粒,其粒径在5微米以下。这种粉尘能沉积在肺部,故对人体健康危害最大。 2.粉尘的产生 许多工业生产部门,例如冶金行业的冶炼厂、烧结厂、耐火材料厂,机械行业的铸造厂,建材行业的水泥厂、石棉制品厂、砖瓦厂,轻工行业的玻璃厂、陶瓷厂,化工行业的橡胶厂、农药厂、化肥厂,纺织行业的棉纺厂,麻纺广等企业,在生产过程中均产生大量粉尘。产生粉尘的过程主要有…     

呼吸性粉尘的监测

空气中粉尘颗粒的有效直径,从一微米(10~(-6)m)以下到数 微米不等。但是,实际进入人体肺部能造成危害的尘粒的粒径范围是有限的。1952年,英国医学研究会确定了呼吸性粉尘的粒径范围,并于1959年在南非召开的国际会议上正式通过.图1为大家公认的约翰内斯堡(Johannesburg)曲线。     

SA-CP3型粒径分布测定装置

粉尘的粒径分布是粉尘的重要理化性质之一,常用的测定方法有显微镜法、筛分法、沉降法等几种。显微镜法费时费事并且精确度难以保证;筛分法只能分析粗颗粒的粉尘;而沉降法是按粉尘在液体或气体介质中因不同的粒径而具有不同的沉降速度和时间来测定的方法。SA-CP3型装置是日本生产的一种粒径分布测定装置,采用光透过法来确定悬浊液浓度的变化,从而确定沉降的重量,有自然沉降、离心沉降、离心上浮几种方式。     

一种具有人工智能的呼尘改障尘高聚能新材料

呼吸性粉尘,是指空气动力学直径均在7.07μm以下,空气动力学直径5μm粉尘粒子,简称"呼尘"。7μm的尘粒只能到达人体鼻咽部,2μm以下的尘粒可以到达人体肺部造成尘肺。"呼吸性粉尘"对人体危害极大,对"呼吸性粉尘"的防御是世界课题。如果能将"呼吸性粉尘"改性成体量大于7~10μm以上不能进入肺部的"障碍性粉尘",不但可以避免罹患尘肺病,也可以避免空气污染环境下PM2.5颗粒物给人体造成的损害。     

粉尘的斯托克思粒径、定向粒径及尘粒体积的计算

冶金矿山常用的测定粉尘粒径和分散度的方法有:用显微镜法测尘粒几何形状的定向投影,得出定向粒径 d_F,再根据不同粒度区间尘粒数目占被测总数的百分数,求出粉尘的颗粒分散度;用重力沉降吸液法(或称沉降法),测得粉尘的斯托克思粒径 d_(st)。d_(st)并不等于尘粒的外形尺寸,当尘粒在介质中的沉降速度与该种岩石的某球形体的沉     

可吸入性粉尘电凝并效应的实验研究

可吸入性粉尘对环境、人体具有较大的危害,但由于粒径小而难以被除尘器直接捕集。电凝并是通过电场的作用使粉尘粒子荷电而发生凝并,使之有效直径增大从而便于捕集的简单、易行方法。研发采用偶极荷电凝并器并利用重力沉降作用测试可吸入性粉尘电凝并效应的实验装置,在测试段设置沉降板放置若干载玻片作为取样点。采用粉煤灰为实验样品,分别在未荷电、电压18 k V,20 k V 3种状态下进行对比实验研究。实验结果表明,研发的实验装置可以有效测试粉尘在测试段的沉降效果,显微镜直接观察和图像粒度分析处理以及中位径分析表明,荷电凝并后的粉尘粒径明显增大,大粒径粉尘百分比明显提高,平均粒径亦有所增大,且电压越高,效果越明显。     

粉尘粒子投影径和沉降径之间的关系

粉尘颗粒的大小通常用粒径表示。但是除人造的外,各种方式产生的粉尘粒子都不具有规则的几何形状。所谓的粒径仅是在当量或等效的概念下提出的表示颗粒大小的方法。因而采用不同的仪器测得的粒度分布结果是不一样的。在工业粉尘粒度分析中最常用的显微镜法和沉降法,本文对粉尘粒度分布函数及沉降径与投影径之间的关系,进行了某些探讨,为两种粒径的统一提供参考。     

煤矿呼吸性粉尘及其综合控制

在生产过程中产生的粉尘中,呼吸性粉尘是尘肺病的引发源,在煤矿防尘工作中必须引起高度重视。我国煤矿尘肺病发病情况十分严重,据不完全统计,至2002年底,我国煤炭行业累计患尘肺病人数达25万以上,该年度因尘肺病死亡人数是因事故死亡人数的两倍。呼吸性粉尘粒径小、悬浮时间长、肉眼不可见,极易被吸入人体的肺部并沉积于肺泡区内,随着沉积量的增加,可引发尘肺病。尘肺病目前尚无法根治,但完全可以预防。其有效的预防措施就是对粉尘施行综合控制,从抑制尘源、降低浮尘、排除余尘到个体防护等一系列技术措施,最大限度地减低作业人员的接尘量,同时进行医学预防,防止尘肺病的发生和发展。建立工程性防御与医学性预防相结合,防止煤尘爆炸与预防尘肺病一体化的管理机制。     

基于光散射法粉尘个体监测仪研制*

为研制矿山呼吸性粉尘浓度个体监测仪,采用MIE光散射方法,试制以红外线发光二极管作为光源的呼吸性粉尘浓度个体监测仪,该监测仪主要由气路部分、光路部分及电路部分组成。利用中国安全生产科学研究院自制的粉尘简易试验装置,在气体流量为2 L/min、颗粒粒径不大于5 μm的条件下,研究试制仪器电压输出值和流入粉尘质量浓度二者的对应关系。结果表明:根据不同粉尘质量浓度下的输出电压数据,在0~300 mg/m3测量范围内,试制仪器输出电压值和粉尘浓度之间具有线性函数关系,说明呼吸性粉尘浓度个体监测仪是合理可行的;粉尘监测仪测试结果与比对仪器测量结果对比分析可知,测量误差最大为1.59%,满足粉尘检定规程要求。     

防尘口罩 你知多少

粉尘是指能较长时间悬浮在空气中的固体颗粒。在生产过程中形成的粉尘称为＂生产性粉尘＂。按照粉尘进入呼吸道的部位分为非吸入性粉尘和呼吸性粉尘。在许多作业场所,粉尘是危害作业人员身体健康的元凶。尤其是空气动力学直径在10μm以下的粉尘,称为＂呼吸性粉尘＂,可以直接进入呼吸道的深部,如气管、支气管、无纤毛的细支气管及肺泡等区域。其中尤以粒径5μm以下,特别是2μm以下的粉尘,可以进入肺泡     

灵泉煤矿粉尘浓度分布规律的实测研究

为解决大流量工序定点短时测尘结果与工人实际接尘情况存在差距的问题,本文对综放工作面粉尘浓度现场测量,应用全工班呼吸性粉尘监测方法进行测尘。在实测和分析的基础上,采用平均数、标准差、累计百分比等统计学方法对监测结果进行了深入的分析,得出了综放工作面粉尘浓度的分布规律。以一定初速度从滚筒割煤处抛出的粉尘,在风流作用力、重力、底板和煤壁的吸附以及对落尘的反弹作用下沿程扩散。靠近底板和煤壁处的总粉尘浓度沿程分布曲线是双峰型曲线,距底板和煤壁较远处的总粉尘浓度沿程分布曲线是单峰型曲线。按粉尘粒径大小,双峰型总粉尘浓度沿程分布曲线可以分为两个区域,一个是可沉降的大颗粒粉尘为主的区域,另一个是难以沉降的微细颗粒粉尘为主的区域。从而有利于矿山管理者有的放矢地采取防尘措施,减少投资,提高效率,确保劳动者健康。     

煤矿用喷嘴的优选方法研究与应用

喷嘴作为煤矿喷雾降尘技术的最重要元件之一,其优选问题一直没有统一的方法,在一定程度上影响了喷雾降尘技术的最佳效果。为此,在尘雾耦合沉降实验基础上,找出了雾滴沉降粉尘规律,确定了粉尘与雾滴粒径的关系:D尘≈0.1 D雾;结合喷嘴性能实验,建立一种以喷嘴雾滴粒径与各工序粉尘粒径关系为主、常规性能参数为辅的优选方法,力求进一步改善井下喷雾系统,并在高庄煤矿综放面进行了应用。通过现场实测,降尘效果有所提高。     

综放工作面转载破碎点粉尘分布特征研究

为了研究综放工作面转载破碎点的粉尘分布特征,对进风顺槽沿程粉尘分布进行了现场实测,得到主要产尘点为转载机机头1 m处、破碎机处和前溜及后溜处.进一步分析了主要产尘点的分散度和粉尘浓度变化规律,结果表明:转载机机头1 m处以5 μm以下呼吸性粉尘为主,PM5粉尘质量浓度呈现先高后低的趋势,PM10粉尘质量浓度变化与之相反,治理时尘源处要以呼吸性粉尘为主,还需关注扩散滞留的可吸人粉尘;破碎机处主要为10 μm以下可吸人粉尘,PM5粉尘质量浓度开始波动较小,一段时间后升高,PM10粉尘质量浓度表现为先高后低的趋势,治理时尘源处要以可吸入粉尘为主,还应关注呼吸性粉尘的扩散;前后溜区域粉尘颗粒分布比较均匀,PM5粉尘质量浓度呈间歇性波动,PM10粉尘质量浓度变化比较平稳,治理时除考虑呼吸性粉尘和可吸人粉尘外,还应注重风流的影响,后溜处还需考虑粉尘粒径分布的多样性.     

超声雾化抑尘技术

这种除尘方法的特点是在局部密闭的产尘点中,安装利用压缩空气驱动的超声波雾化器,激发高度密集的亚微米级雾(d<20μm),雾迅速捕集凝聚微细粉尘,使粉尘特别是呼吸性粉尘很快沉降在产尘点,实现就地抑尘。由于其捕尘机理与普通喷雾捕尘完     

光散射原理在粉尘测量系统的应用研究

为预防呼吸性粉尘的危害,连续有效监测个体呼尘的质量浓度,根据光散射原理,研制以红外光发射光二极管作为光源的便携式个体呼吸性粉尘质量浓度监测试验样机,开发样机的气路控制电路和光路控制检测电路;将试验样机和对比仪器放于自制粉尘试验装置,并向试验装置通入流量为2 L/min、颗粒粒径5μm左右的粉尘气体。试验结果表明:粉尘质量浓度在0～150 mg/m3范围内,试验样机电压测量值随粉尘质量浓度的增大而增加,二者具有较好的线性关系;利用回归方程计算的试验样机质量浓度测量值与对比仪器的粉尘质量浓度测量值之间的相对误差在±4%范围内,该装置满足相关粉尘检定规程要求。     

综采工作面旋转风幕隔尘理论及试验研究

为了进一步提高综采工作面空气幕隔尘效率,提出采用新型旋转风幕进行隔尘.根据冲击射流相关理论,推导出了垂帘合理安装位置及垂吊高度.利用旋风分离理论,导出了旋转风幕所能控制的最大粉尘粒径和隔尘效率表达式.借助模型试验,对旋转风幕隔尘下的综采工作面粉尘质量浓度分布及旋转风幕的隔尘效率进行了分析.结果表明:采用旋转风幕隔尘时,空气幕气流在煤壁侧形成一旋转风幕,采煤机滚筒割煤所产生的粉尘在该旋转风幕的卷吸作用下,被控制在煤壁侧,并被工作面风流带走;由于垂帘的阻隔作用,空气幕气流冲击顶板后只能往煤壁方向运动,阻止了空气幕将卷吸进来的粉尘带到采煤司机的工作区,提高了空气幕的隔尘效率;旋转风幕隔尘时,司机侧的粉尘质量浓度较普通空气幕隔尘时进一步降低,其粉尘质量浓度由78 mg/m3降低至69 mg/m3,粉尘隔尘效率由81.8％提高至84.2％,提升了2.4％;旋转风幕对呼吸性粉尘的隔尘优势更为明显,司机侧呼吸性粉尘质量浓度由14mg/m3降至8 mg/m3,呼吸性粉尘隔尘效率高达92.6％,较普通空气幕提高了6.5％;旋转风幕对不同粒径粉尘的隔尘效率有差异,随粉尘粒径增加,旋转风幕的隔尘效率不断下降.     

采场爆破粉尘运移规律的Fluent数值模拟

在对爆破烟尘源及其特征分析的基础上,以西石门铁矿南二采区为研究背景,运用Fluent软件通过气固两相流数值模拟方法对爆破后粉尘的分布及扩散规律进行研究,得出在现有条件下爆破粉尘的运移规律.采场爆破后很快产生大量粉尘且浓度较高,粉尘的运移受风流流场影响较为明显.在现有通风条件下,粉尘的净化主要靠重力沉降,而难以沉降的呼吸性粉尘的排出则需要较长时间.这不利于生产,亟须改善通风条件或采取其他措施较快速降低爆破粉尘浓度.数值模拟结果与现场测量结果基本一致,爆破产尘量大,排尘耗时久.     

日积月累

人们在劳动生产中的呼吸次数及吸入空气量比平时大得多。空气中的粉尘被吸入时,除大粒度的被阻留在上呼吸道外,剩余的会进入肺泡。特别是一些粒径小于5微米的呼吸性粉尘,能逃避人体自身的防御系统,直接进入终未支气管和肺泡内导致病变,破坏换气功能,引发矽肺、石棉肺、煤炭肺等尘肺病。有毒气体和毒蒸气对人体的危害空气中的有毒物入侵人体的一个主要途径是呼吸道,通过     

隧道掌子面微尘气固耦合动态演化模拟与机理分析

为研究肺泡区高沉积呼吸性粉尘动态疏散演化特性与机理，解决该类粉尘难以测定的问题，以贵州省内2座在建高速铁路施工隧道为研究对象，对风筒不同位置布局条件下隧道施工作业区内粉尘质量浓度的时空动态演化特征进行现场检测。根据隧道实际工况参数建立数值模型，利用有限元ANSYS-Fluent软件离散模式对粉尘质量浓度场和气流场进行求解计算。结果显示：模拟与实测结果之间相对误差满足工程计算精度要求；通风作业时，Ⅰ号隧道内粉尘疏散出现附壁运动效应，疏散运动的活塞效应较Ⅱ号隧道更为明显，试验中后期Ⅰ号隧道的总尘疏散效率高于Ⅱ号隧道；通风95 min后，Ⅰ号隧道内高沉积呼吸性粉尘出现大范围疏散，而Ⅱ号隧道在通风110 min后滞留粉尘颗粒数量逐渐降低。造成2座隧道内总尘与高沉积呼吸性粉尘疏散效率相背离的主要机理为：较大粒径的浮尘在螺旋状偏向卷积运动作用下更容易穿越台车进行疏散，而小粒径粉尘悬浮效应严重且长距离的随流运动使其疏散时间随之延长。对隧体微尘进行气固耦合动态演化模拟与机理分析，可为通风除尘系统的优化设计提供数据支撑和理论依据，对进一步改善施工环境、保护作业人员身心健康具有重大指导意义。     

采煤工作面粉尘状况与防尘工作重点

本文介绍了近几年来对我国部分煤矿采煤工作面粉尘状况的调查,测试和煤矿粉尘粒度分布分析结果。通过测试分析证明,不同煤种的煤被外部能量破碎时,它的产尘量、产生的粉尘的粒度分布及粉尘中呼吸性粉尘含量不同;各种煤直接破碎产生的粉尘和矿井空气的浮游粉尘的粒度分布均符合罗辛——拉姆勒(Rosin——Rammlar)分布规律;采用一般常规防尘措施(如煤体注水、洒水、喷雾降尘等),对粒度较粗的粉尘有一定降尘效果,可改善粉尘作业环境,而对工人身体健康影响较大的呼吸性粉尘降尘效果不显著,造成矿井浮游粉尘中呼吸性粉尘含量增加。为此,今后防尘工作重点应加强对呼吸性粉尘控制技术的研究,推广、应用对呼吸性粉尘除尘效率高的防尘措施,大幅度降低矿井中呼吸性粉尘.使煤矿尘肺病发病率有较大降低。