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[摘 要]通过对矿山粉尘的危害分析，简要介绍呼吸性粉尘的监测方法及治理措施，说明矿山通风是控制粉尘危害的重要手段。
[关键词]呼吸性粉尘 监测 通风 职业危害
中图分类号：TD762 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）41-0224-01
引言
我国是世界采矿工业大国之一，矿山分为地下与露天矿，矿山井下生产过程中产生的粉尘，是导致矿山工人尘肺病发病的罪魁祸首。以统配煤矿为例，尘点平均合格率为10%，尘点超标的情况普遍存在于各个矿点。实践证明，实现呼吸性粉尘监测治理的国家，已基本控制了尘肺病的发生，而采用通风方式是对矿山粉尘治理的重要手段。
一、粉尘的介绍
1、矿山粉尘
矿山粉尘指在采矿过程中所产生，并较长时间浮于空气中的细小矿物微粒。它在矿山采掘生产过程中，由于放炮、机械凿动、切割、摩擦、振动产生。粉尘漂游于空气或沉落在巷道中，造成作业人员职业病。
按照其存在状态，分为浮游矿尘和沉积矿尘两种：
①浮游矿尘指飞扬在空气中的矿尘。
②沉积矿尘指从空气中因自重而沉降下来，附在巷道周边以及积存在巷道内的矿尘，简称落尘。在一定条件下，浮游矿尘因自重可沉降为落尘；而落尘在外界条件干扰下又可再次飞起来变成浮游矿尘。
2、呼吸性粉尘
呼吸性粉尘指粒径在5μm以下能进入人体肺泡区的颗粒物。在人体呼吸道的每个区域内，沉着的粉尘粒子组分是不一样的。一般认为空气动力学直径小于7.07μm或10μm以下的粉尘粒子可以沉积在肺泡区，而只有长期沉积在肺泡内的粉尘粒子，才有可能引起尘肺病。
二、呼吸性粉尘测定
粉尘监测常用三项指标，即粉尘浓度、粉尘中游离二氧化硅含量和粉尘分散度，它们是评价粉尘危害的主要指标。矿山粉尘的测定方法主要有以下几种：
1、呼吸性粉尘浓度的测定。①滤膜采样测尘、快速直读测尘仪。
2、游离二氧化硅含量的测定。国家标准中规定的测定方法是焦磷酸质量法，也有用紅外分光光度计测定法进行测定。
3、粉尘分散度的测定。使用仪器有：显微镜、瓷坩埚或烧杯、物镜测微尺、目镜测微尺等。
三、矿山通风技术
矿山通风是在机械的或自然的动力作用下，将地面新鲜空气连续地供给矿山作业地点，稀释并排出有毒、有害气体和粉尘，调节矿内气候条件，创造安全舒适工作环境。
1、一般矿井通风类型
选择矿井通风方式一般根据煤层瓦斯含量高低、煤层埋藏深度和赋存条件、冲击层厚度、煤层自燃倾向性、小窑塌陷漏风情况、地形地貌状态以及开拓方式等因素综合考虑确定。
利用通风机的运转给空气一定的能量，造成通风压力以克服矿井通风阻力，使地面空气不断地进入井下，沿着预定路线流动，然后将污风再排出井外的通风方法叫机械通风。
①每一矿井至少应有一个可靠的进风井和回风井。按进风井与回风井的相对位置，通风系统分为中央式、对角式和中央对角混合式三种不同布置型式。
a、中央式通风。中央式通风是指进风井和回风井大致位于井田走向的中央，中央式通风又分为中央并列式和中央边界式两种形式。
b、对角式通风。对角式通风是指进风井位于井田中央，回风井分别位于井田浅部走向两翼边界采区的中央，对角式通风又分为两翼对角式和分区对角式两种形式。
c、混合式通风。混合式通风是大型矿井和老矿井进行深部开采时常用的一种通风方式。一般进风井和回风井由3个或3个以上井筒或斜井按a、b两种方式组合而成，分为中央分列与对角混合式、中央并列与对角混合式、中央并列与中央分列混合式三种形式。
②根据矿井的通风系统的作用范围，一般可分为局部通风与全面通风。
a、局部通风：局部通风是矿井通风系统的一个重要组成部分，其新风取自矿井主风流，其污风又排入矿井主风流。局部通风是由局部通风机和风筒组成一体进行通风。一般有压入式通风与抽出式通风。如下图所示，某矿井采掘区进巷道局部通风系统布置图：
b、全面通风：也称稀释通风，一方面用清洁空气稀释井内空气中粉尘的有害浓度，同时不断把污染空气排出，使矿井内空气中粉尘浓度不超过卫生标准规定的最高允许浓度。
2、矿用扇风机
矿用扇风机按用途分为主要扇风机（简称主扇）、辅助扇风机（简称辅扇）和局部扇风机（简称局扇）。主扇用于全矿通风，其工作方式有抽出式、压人式和压抽混合式三种；辅扇安装于风量不足的分支风路中，用以增加风量；局扇用于无贯通风流的独失巷道通风矿井通风构筑物是引导风流、遮断风流和调节风量的重要控制设施。
采掘作业面一般有两种通风方法，能够形成贯穿风流的采掘作业面，多用主扇造成的总风压进行通风。独头的采掘作业面，需用风筒或风障引导风流，通常借助局扇的动力进行通风。供给矿井的风量，应满足同时作业的最多人数、同时爆破的炸药量、各作业面的排尘风速以及柴油设备和放射J胜氧及其子体等因素对风量的要求。
选取主扇的风量应等于矿井总风量乘以主扇风硐装置的漏风系数，主扇的风压应等于矿井最大阻力损失加上主扇风硐装置的阻力损失与风机出口动压损失，还应考虑自然风压的影响。在矿井通风系统中，如有局部区段由于主扇提供不了足够风量，可在该区段内安设辅助扇风机加强通风，且辅扇提供的风量应满足该区段的需风量，但其风压不能造成局部循环风流。
3、矿井自然通风
自然通风有对流式、逆增式、直流式和复环流式等基本通风方式。自然通风量与地面风速和矿坑的几何尺寸有关。露天矿人工通风，按范围大小，分为全矿通风和局部通风；按风流输送方式，分为坑道或风筒通风和紊流射流通风；按通风动力类型，分为机械式、热力式和组合式通风。露天矿利用专用扇风机产生的紊流自由射流进行通风，效率较高，所需功率较低。
4、矿井通风设施
一般矿井中阻隔风流的设施有：风门、风墙；引导风流的设施有：风桥、封洞、风窗、测风站；调节风流的设施有：风窗。
矿井常用的通风设施有：风门、密闭、风桥、风窗、风障、测风站。
四、矿山通风的简史及几点建议
1904年苏联科学院院士斯科钦斯基首次应用流体力学方程，将矿内风流作为一维稳定流动进行分析，开创了矿内空气动力学的理论与试验研究。20世纪前半叶，以斯阔成斯基为首的苏联学者，对矿内风流结构、井巷通风阻力、烟尘排出过程和矿井通风设计计算方法等进行了系统的研究，建立了以流体力学为基础的矿井通风学理论体系。1949年由斯科钦斯基与柯马洛夫合著的《矿内通风学》是这一时期具有代表性的论著。1929年波兰学者布德雷克（w.Budryk）应用热力学原理解释矿内自然风流的流动规律。50年代以来，各国学者以热力学原理对矿井通风过程进行了全面分析。
根据国内外已取得的研究成果和丰富经验，为了经济、有效地控制粉尘危害，我国矿山企业还应重点做好以下几个细节方面的工作：
1、健全和完善与粉尘职业危害有关的法律、法规，建立市场经济条件下的管理、监督机制，提高防尘工作的管理水平，严格审批和验收制度。
2、推行清洁生产工艺，从污染源头抓起，把粉尘危害降到最低水平，加快新技术、成熟经验的推广。
3、选择合理通风系统类型及构成要素，发展多种形式的分区通风系统和多路进风、多路排风的多扇风机通风系统，试用电子计算机对通风系统进行自动控制和管理。
4、建立和完善呼吸性粉尘监测技术和呼吸性粉尘监测制度。加强对呼吸性粉尘的研究，利用科学技术的进步和成果，加强对矿山粉尘治理和控制技术的研究开发。
参考文献
[1] 国家安全生产监督管理总局.安全评价.北京：煤炭工业出版社第3版.
[2] 宋马俊.呼吸性粉尘危害及监测技术.地震出版社.
[3] GBZ/T 192-2007工作场所空气中粉尘测定.
[4] 薄以匀，吕琳.我国的粉尘职业危害现状及预防对策.中国安全科学学报第八卷第四期.
[关键词]呼吸性粉尘 监测 通风 职业危害
中图分类号：TD762 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）41-0224-01
引言
我国是世界采矿工业大国之一，矿山分为地下与露天矿，矿山井下生产过程中产生的粉尘，是导致矿山工人尘肺病发病的罪魁祸首。以统配煤矿为例，尘点平均合格率为10%，尘点超标的情况普遍存在于各个矿点。实践证明，实现呼吸性粉尘监测治理的国家，已基本控制了尘肺病的发生，而采用通风方式是对矿山粉尘治理的重要手段。
一、粉尘的介绍
1、矿山粉尘
矿山粉尘指在采矿过程中所产生，并较长时间浮于空气中的细小矿物微粒。它在矿山采掘生产过程中，由于放炮、机械凿动、切割、摩擦、振动产生。粉尘漂游于空气或沉落在巷道中，造成作业人员职业病。
按照其存在状态，分为浮游矿尘和沉积矿尘两种：
①浮游矿尘指飞扬在空气中的矿尘。
②沉积矿尘指从空气中因自重而沉降下来，附在巷道周边以及积存在巷道内的矿尘，简称落尘。在一定条件下，浮游矿尘因自重可沉降为落尘；而落尘在外界条件干扰下又可再次飞起来变成浮游矿尘。
2、呼吸性粉尘
呼吸性粉尘指粒径在5μm以下能进入人体肺泡区的颗粒物。在人体呼吸道的每个区域内，沉着的粉尘粒子组分是不一样的。一般认为空气动力学直径小于7.07μm或10μm以下的粉尘粒子可以沉积在肺泡区，而只有长期沉积在肺泡内的粉尘粒子，才有可能引起尘肺病。
二、呼吸性粉尘测定
粉尘监测常用三项指标，即粉尘浓度、粉尘中游离二氧化硅含量和粉尘分散度，它们是评价粉尘危害的主要指标。矿山粉尘的测定方法主要有以下几种：
1、呼吸性粉尘浓度的测定。①滤膜采样测尘、快速直读测尘仪。
2、游离二氧化硅含量的测定。国家标准中规定的测定方法是焦磷酸质量法，也有用紅外分光光度计测定法进行测定。
3、粉尘分散度的测定。使用仪器有：显微镜、瓷坩埚或烧杯、物镜测微尺、目镜测微尺等。
三、矿山通风技术
矿山通风是在机械的或自然的动力作用下，将地面新鲜空气连续地供给矿山作业地点，稀释并排出有毒、有害气体和粉尘，调节矿内气候条件，创造安全舒适工作环境。
1、一般矿井通风类型
选择矿井通风方式一般根据煤层瓦斯含量高低、煤层埋藏深度和赋存条件、冲击层厚度、煤层自燃倾向性、小窑塌陷漏风情况、地形地貌状态以及开拓方式等因素综合考虑确定。
利用通风机的运转给空气一定的能量，造成通风压力以克服矿井通风阻力，使地面空气不断地进入井下，沿着预定路线流动，然后将污风再排出井外的通风方法叫机械通风。
①每一矿井至少应有一个可靠的进风井和回风井。按进风井与回风井的相对位置，通风系统分为中央式、对角式和中央对角混合式三种不同布置型式。
a、中央式通风。中央式通风是指进风井和回风井大致位于井田走向的中央，中央式通风又分为中央并列式和中央边界式两种形式。
b、对角式通风。对角式通风是指进风井位于井田中央，回风井分别位于井田浅部走向两翼边界采区的中央，对角式通风又分为两翼对角式和分区对角式两种形式。
c、混合式通风。混合式通风是大型矿井和老矿井进行深部开采时常用的一种通风方式。一般进风井和回风井由3个或3个以上井筒或斜井按a、b两种方式组合而成，分为中央分列与对角混合式、中央并列与对角混合式、中央并列与中央分列混合式三种形式。
②根据矿井的通风系统的作用范围，一般可分为局部通风与全面通风。
a、局部通风：局部通风是矿井通风系统的一个重要组成部分，其新风取自矿井主风流，其污风又排入矿井主风流。局部通风是由局部通风机和风筒组成一体进行通风。一般有压入式通风与抽出式通风。如下图所示，某矿井采掘区进巷道局部通风系统布置图：
b、全面通风：也称稀释通风，一方面用清洁空气稀释井内空气中粉尘的有害浓度，同时不断把污染空气排出，使矿井内空气中粉尘浓度不超过卫生标准规定的最高允许浓度。
2、矿用扇风机
矿用扇风机按用途分为主要扇风机（简称主扇）、辅助扇风机（简称辅扇）和局部扇风机（简称局扇）。主扇用于全矿通风，其工作方式有抽出式、压人式和压抽混合式三种；辅扇安装于风量不足的分支风路中，用以增加风量；局扇用于无贯通风流的独失巷道通风矿井通风构筑物是引导风流、遮断风流和调节风量的重要控制设施。
采掘作业面一般有两种通风方法，能够形成贯穿风流的采掘作业面，多用主扇造成的总风压进行通风。独头的采掘作业面，需用风筒或风障引导风流，通常借助局扇的动力进行通风。供给矿井的风量，应满足同时作业的最多人数、同时爆破的炸药量、各作业面的排尘风速以及柴油设备和放射J胜氧及其子体等因素对风量的要求。
选取主扇的风量应等于矿井总风量乘以主扇风硐装置的漏风系数，主扇的风压应等于矿井最大阻力损失加上主扇风硐装置的阻力损失与风机出口动压损失，还应考虑自然风压的影响。在矿井通风系统中，如有局部区段由于主扇提供不了足够风量，可在该区段内安设辅助扇风机加强通风，且辅扇提供的风量应满足该区段的需风量，但其风压不能造成局部循环风流。
3、矿井自然通风
自然通风有对流式、逆增式、直流式和复环流式等基本通风方式。自然通风量与地面风速和矿坑的几何尺寸有关。露天矿人工通风，按范围大小，分为全矿通风和局部通风；按风流输送方式，分为坑道或风筒通风和紊流射流通风；按通风动力类型，分为机械式、热力式和组合式通风。露天矿利用专用扇风机产生的紊流自由射流进行通风，效率较高，所需功率较低。
4、矿井通风设施
一般矿井中阻隔风流的设施有：风门、风墙；引导风流的设施有：风桥、封洞、风窗、测风站；调节风流的设施有：风窗。
矿井常用的通风设施有：风门、密闭、风桥、风窗、风障、测风站。
四、矿山通风的简史及几点建议
1904年苏联科学院院士斯科钦斯基首次应用流体力学方程，将矿内风流作为一维稳定流动进行分析，开创了矿内空气动力学的理论与试验研究。20世纪前半叶，以斯阔成斯基为首的苏联学者，对矿内风流结构、井巷通风阻力、烟尘排出过程和矿井通风设计计算方法等进行了系统的研究，建立了以流体力学为基础的矿井通风学理论体系。1949年由斯科钦斯基与柯马洛夫合著的《矿内通风学》是这一时期具有代表性的论著。1929年波兰学者布德雷克（w.Budryk）应用热力学原理解释矿内自然风流的流动规律。50年代以来，各国学者以热力学原理对矿井通风过程进行了全面分析。
根据国内外已取得的研究成果和丰富经验，为了经济、有效地控制粉尘危害，我国矿山企业还应重点做好以下几个细节方面的工作：
1、健全和完善与粉尘职业危害有关的法律、法规，建立市场经济条件下的管理、监督机制，提高防尘工作的管理水平，严格审批和验收制度。
2、推行清洁生产工艺，从污染源头抓起，把粉尘危害降到最低水平，加快新技术、成熟经验的推广。
3、选择合理通风系统类型及构成要素，发展多种形式的分区通风系统和多路进风、多路排风的多扇风机通风系统，试用电子计算机对通风系统进行自动控制和管理。
4、建立和完善呼吸性粉尘监测技术和呼吸性粉尘监测制度。加强对呼吸性粉尘的研究，利用科学技术的进步和成果，加强对矿山粉尘治理和控制技术的研究开发。
参考文献
[1] 国家安全生产监督管理总局.安全评价.北京：煤炭工业出版社第3版.
[2] 宋马俊.呼吸性粉尘危害及监测技术.地震出版社.
[3] GBZ/T 192-2007工作场所空气中粉尘测定.
[4] 薄以匀，吕琳.我国的粉尘职业危害现状及预防对策.中国安全科学学报第八卷第四期.