毕业论文--矿尘及其性质

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1、一节矿尘及其性质一、矿尘的产生及分类矿尘是指在矿山生产和建设过程中所产生的各种煤、岩微粒的总称。几种常用的分类方法：1、按矿尘粒径划分(1)粗尘。粒径大于40μm，相当于一般筛分的最小颗粒，在空气中极易沉降。(2)细尘。粒径为10～40μm，肉眼可见，在静止空气中作加速沉降。(3)微尘。粒径为0.25～10μm，用光学显微镜可以观察到，在静止空气中作等速沉降。(4)超微尘。粒径小于0.25μm，要用电子显微镜才能观察到，在空气中作扩散运动。2、按矿尘的存在状态划分(1)浮游矿尘：悬池于矿内空气中的矿尘，简称浮尘。(2)沉积矿尘：从矿内空气中沉降下来的矿尘，简称落尘

2、。3、按矿尘的粒径组成范围划分(1)全尘(总粉尘)。各种粒径的矿尘之和。对于煤尘，常指粒径为1mm以下的尘粒。(2)呼吸性粉尘。主要指粒径在5μm以下的微细尘粒。二、矿尘的危害矿尘具有很大的危害性，表现在以下几个方面：(1)污染工作场所，危害人体健康，引起职业病。(2)某些矿尘(如煤尘、硫化尘)在一定条件下可以爆炸。(3)加速机械磨损，缩短精密仪器使用寿命。(4)降低工作场所能见度，增加工伤事故的发生。三、含尘量的计量指标1、矿尘浓度单位体积矿内空气中所含浮尘的数量称为矿尘浓度。其表示方法有两种：(1)质量法每立方米空气中所含浮尘的毫克数，单位为mg/m3

3、(2)计数法每立方厘米空气中所含浮尘的颗粒数，单位为粒/ｃm3。我国规定采用质量法来计量矿尘浓度。2、产尘强度指生产过程中，采落煤中所含的粉尘量，常用的单位为g/t。3、相对产尘强度指每采掘1吨或1立方米矿岩所产生的矿尘量，常用的单位为mg/t或mg/m3。4、矿尘沉积量单位时间在巷道表面单位面积上所沉积的矿尘量，单位为g/m2·d四、矿尘性质1、矿尘中游离SiO2的含量矿尘中游离SiO2的含量是危害人体的决定因素，其含量越高，危害越大。煤矿上常见的页岩、砂岩、砾岩和石灰岩等中游离SiO2的含量通常多在20%～50%，煤尘中的含量一般不超过5%。2、矿尘的粒度与比

4、表面积矿尘粒度－指矿尘颗粒的平均直径，单位为μm。矿尘的比表面积－指单位质量矿尘的总表面积，单位为m2/kg，或cm2/g。矿尘的比表面积与粒度成反比，粒度越小，比表面积越大，因而这两个指标都可以用来衡量矿尘颗粒的大小。3、矿尘的分散度分散度－指矿尘整体组成中各种粒级尘粒所占的百分比。分散度有两种表示方法：(1)重量百分比：各粒级尘粒的重量占总重量的百分比称为重量分散度。(2)数量百分比：各粒级尘粒的颗粒数占总颗粒数的百分比称为数量分散度。粒级的划分是根据粒度大小和测试目的确定的，我国工矿企业将矿尘粒级划分为4级：小于2μm、2～5μm、5～10μm和大于10μm。

5、矿尘分散度是衡量矿尘颗粒大小构成的一个重要指标。矿尘总量中微细颗粒多，所占比例大时，称为高分散度矿尘；反之，如果矿尘中粗大颗粒多，所占比例大，就称作低分散度矿尘。矿尘的分散度越高，危害性越大，而且越难捕获。4、矿尘的湿润性矿尘的湿润性是指矿尘与液体亲和的能力。亲水性矿尘：容易被水湿润的矿尘称为亲水性矿尘。疏水性矿尘：不容易被水湿润的矿尘称为疏水性矿尘。5、矿尘的荷电性因空气的电离以及尘粒之间的碰撞、摩擦等作用，使尘粒带有电荷，可能是正电荷，也可是负电荷。6、矿尘的光学特性矿尘的光学特性包括矿尘对光的反射、吸收和透光强度等性能。第三节煤尘爆炸及预防我国历史上最严重的

6、一次煤尘爆炸发生在1942年日本统治下的本溪煤矿，牺牲1549人，残246人，牺牲的人员中大多为CO中毒，事故发生前，巷道内沉积了大量煤尘，是由于电火花点燃局部聚积的瓦斯而引起的重大煤尘爆炸事故。一、煤尘爆炸的机理及特征1、煤尘爆炸的机理煤尘爆炸是在高温或一定点火能的热源作用下，空气中氧气与煤尘急剧氧化的反应过程，是一种非常复杂的链式反应。一般煤尘爆炸机理及过程主要表现在以下方面：(1)煤本身是可燃物质，当它以粉末状态存在时，总表面积显著增加，吸氧和被氧化的能力大大增强，一旦遇见火源，氧化过程迅速展开。(2)当温度达到300～400℃时，煤的干馏现象急剧增强，放出大量

7、的可燃性气体。如:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、氢(3)形成的可燃气体与空气混合在高温作用下吸收能量，在尘粒周围形成活化中心，当活化中心的能量达到一定程度后，链反应过程开始，游离基迅速增加，发生了尘粒的闪燃。(4)闪燃所形成的热量传递给周围的尘粒，并使之参与链反应，导致燃烧过程急剧地循环进行。当燃烧不断加剧使火焰速度达到每秒数百米后，煤尘的燃烧便在一定临界条件下跳跃式地转变为爆炸。2煤尘爆炸的特征(1)形成高温、高压、冲击波(2)煤尘爆炸具有连续性(3)煤尘爆炸的感应期即煤尘受热分解产生足够数量的可燃气体形成爆炸所需的时间。(4)