《粉尘的性质课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《粉尘的性质课件（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1,第一章 粉尘的性质及危害,黑龙江科技学院,2,3,引子,1. 煤矿的“一通三防”代表哪些内容？ 2.我们为什么要学习矿尘防治技术？ 3. 矿尘的危害性有多大？ 4.谁能阻挡煤炭生产企业的前进步伐？,4,学习中需要注意的几个问题,尘肺病及其防治,矿尘的 性质及 危害,综合防 尘技术,矿井 洒水防 尘设计,粉尘测定,矿尘防治,煤尘爆 炸及其 预防,5,主要参考书,1、粉尘防治理论及技术杨胜强主编 中国矿大出版社 2、矿尘防治叶钟元主编 中国矿业大学出版社 3、煤矿安全规程,6,目录,第1章 矿尘的性质及危害 第2章 尘肺病及其防治 第3章 粉尘测定 第4章 煤尘爆炸及其预防 第5章 通风净化及
2、除尘降尘技术 第6章 采煤工作面综合防尘设计 第7章 掘进及运输、转载防尘 第8章 防尘供水系统设计,7,本章需要解决的问题,1矿尘的性质及危害 1.1概述 1.2矿尘的粒度、分散度、何粒度分布 1.3矿尘的物理化学性质,1.矿尘的概念？ 2.矿尘的分类、粒度、分散度和粒度分布？ 3.矿尘的基本性质和矿尘的危害？,8,从自然界的空气中，人们所吸入的不仅仅是气体，也含有一定量的液体和固体颗粒，通常被称为尘埃。在工业生产中也会产生大量的微小固体颗粒，一般称之为粉尘，绝大多数粉尘的颗粒小到我们的肉眼都看不到。 从生理学角度，自然界中产生的大部分尘埃，人体已能有效地进行处理。 在一些工业工作环境中，空
3、气中的浮尘浓度已经超过了人体呼吸系统所能处理的能力，由粉尘所引起的呼吸问题是最早的工业职业病之一。,1.1 概述,1矿尘的性质及危害 1.1概述 1.2矿尘的粒度、分散度、何粒度分布 1.3矿尘的物理化学性质,9,1.1 概述,定义：一般指矿物开采或加工过程中产生的微细固体集 合体即为矿尘。 飞扬在空气中的矿尘称为浮尘，浮尘在空气中飞扬的时 间不仅与尘粒的大小、重量、形状有关，还与空气的湿度、 风速有关。对矿井安全生产与井下工作人员的健康有直接影 响的是浮尘，因此，浮尘是矿井防尘的主要对象。 从空气中沉降下来的矿尘称为积尘。随外界条件的改 变，浮尘和积尘可以相互转化，积尘是产生矿井连续爆炸的
4、最大隐患。,1矿尘的性质及危害 1.1概述 1.2矿尘的粒度、分散度、何粒度分布 1.3矿尘的物理化学性质,10,1.1 概述,1矿尘的性质及危害 1.1概述 1.2矿尘的粒度、分散度、何粒度分布 1.3矿尘的物理化学性质,11,1.1 概述,1矿尘的性质及危害 1.1概述 1.2矿尘的粒度、分散度、何粒度分布 1.3矿尘的物理化学性质,12,在矿山生产过程中，如钻眼作业、炸药爆破、掘进机及采煤机作业、顶板管理、矿物的装载及运输等各个环节都会产生大量的矿尘。 在现有防尘技术措施的条件下，各生产环节产生的浮尘比例大致为：采煤工作面产尘量占4580；掘进工作面产尘量占2038；锚喷作业点产尘量占1
5、015；运输通风巷道产尘量占5l0；其他作业点占25%。各作业点随机械化程度的提高，矿尘的生成量也将增大，因此防尘工作也就更加重要。,1.1 概述,1矿尘的性质及危害 1.1概述 1.2矿尘的粒度、分散度、何粒度分布 1.3矿尘的物理化学性质,13,一、矿尘的分类： 按矿尘粒径划分 (1) 粗尘。粒径大于40m，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1040m，肉眼可见，在静止空气中作加速沉降。 (3) 微尘。粒径为0.2510m，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0.25m，要用电子显微镜才能观察到，在空气中作扩散运动。,1
6、矿尘的性质及危害 1.1概述 1.2矿尘的粒度、分散度、何粒度分布 1.3矿尘的物理化学性质,1.1 概述,14,一、矿尘的分类： 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。 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5m以下的微细尘粒。,1矿尘的性质及危害 1.1概述 1.2矿尘的粒度、分散度、何粒度分布 1.3矿尘的物理化学性质,1.1 概述,15,一、矿尘的分类： 按成分分：岩尘、煤尘、水泥粉尘等；
7、按产生过程分：一般矿尘、烟尘； 按爆炸性分：易燃、易爆性和非燃、非爆性矿尘； 按有无毒性分：有毒、无毒、放射性矿尘。,1矿尘的性质及危害 1.1概述 1.2矿尘的粒度、分散度、何粒度分布 1.3矿尘的物理化学性质,1.1 概述,16,二、矿尘的危害性 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。,1矿尘的性质及危害 1.1概述 1.2矿尘的粒度、分散度、何粒度分布 1.3矿尘的物理化学性质,1.1 概述
8、,17,三、矿尘程度产生量的影响因素 1、采掘机械化 随着机械化程度的提高，粉尘产生量和产尘强度急剧上 升。 在地质和通风条件相同时： 炮采工作面干放炮，粉尘浓度：300500mg/m3; 机采工作面干割煤，粉尘浓度：10003000mg/m3; 综采工作面干割煤，粉尘浓度：40008000mg/m3。 采用喷雾洒水和煤层注水后， 炮采工作面，粉尘浓度：4080mg/m3; 机采工作面，粉尘浓度：100 mg/m3; 综采工作面，粉尘浓度：20120mg/m3。,1矿尘的性质及危害 1.1概述 1.2矿尘的粒度、分散度、何粒度分布 1.3矿尘的物理化学性质,1.1 概述,18,2、地质构造及煤
9、层赋存条件 地质构造复杂、断层褶曲发育，并且受地质构造破坏强 烈的地区，开采时粉尘产生量大，反之，较小。另外，火成 岩侵入区，煤体变酥，影响粉尘的产生。 3、煤岩的物理性质 节理发育且脆性大的煤易碎，结构疏松而干燥坚硬的煤 岩，在相同截割条件下的产尘量既细，量大。 4、环境温度和湿度 煤岩内水份低，环境相对湿度低时，由作业产生的粉尘相对增大。反之，减小。,1.1 概述,1矿尘的性质及危害 1.1概述 1.2矿尘的粒度、分散度、何粒度分布 1.3矿尘的物理化学性质,19,双鸭山矿务局七星矿资料： 由此来看，当风流中相对湿度由74%增加到100%时，粉尘 浓度由530mg/m3下降到20mg/m3
10、 ，在相同截割条件下，相对 湿度提高26%，粉尘浓度下降96.2%。,1矿尘的性质及危害 1.1概述 1.2矿尘的粒度、分散度、何粒度分布 1.3矿尘的物理化学性质,1.1 概述,20,四、产尘点通风状况 当作业地点实现了分区通风，风量充足、风速适宜 时，粉尘浓度偏低；采用串联通风时，含尘空气窜入工作面 或风量不足时、风速偏低时，粉尘浓度会偏高。 回采面风速1.21.6 m/s时，浮尘最小； 掘进工作面0.250.63 m/s时，浮尘最小。,1.1 概述,1矿尘的性质及危害 1.1概述 1.2矿尘的粒度、分散度、何粒度分布 1.3矿尘的物理化学性质,21,1.2矿尘的粒度、分散度和粒度分布,一
11、、单一矿尘粒径 1、投影经 面积等分径：把煤尘颗粒投影面积等分为二的一条线的长度（a）。 定向径：煤尘粒子相对两边的两条切线之间的距离（b）。 长径：在煤尘颗粒的平面投影中，相对两边两条平行线间的最大距离（d） 短径，即与长径垂直的最大距离（d）,1矿尘的性质及危害 1.1概述 1.2矿尘的粒度、分散度、何粒度分布 1.3矿尘的物理化学性质,22,2、几何当量径,1.2矿尘的粒度、分散度和粒度分布,1矿尘的性质及危害 1.1概述 1.2矿尘的粒度、分散度、何粒度分布 1.3矿尘的物理化学性质,等投影面积径,等体积径,等表面积径,体面积径,几何当量径,23,3、物理当量径,斯托克斯径与阻力径和等
12、体积径的关系为d2st=d3v /dd,1.2矿尘的粒度、分散度和粒度分布,1矿尘的性质及危害 1.1概述 1.2矿尘的粒度、分散度、何粒度分布 1.3矿尘的物理化学性质,24,二、矿尘平均粒径,1.2矿尘的粒度、分散度和粒度分布,1矿尘的性质及危害 1.1概述 1.2矿尘的粒度、分散度、何粒度分布 1.3矿尘的物理化学性质,25,1、算术平均值：指矿尘直径的总和除以矿尘的颗粒数。 2、平均表面积：指矿尘表面积的总和除以矿尘的颗粒数。 3、体积（或重量）平均径：指各矿尘的体积（或重量）的 总和除以矿尘的颗粒数。,在一般情况下 d10 d20 d30,1.2矿尘的粒度、分散度和粒度分布,1矿尘的
13、性质及危害 1.1概述 1.2矿尘的粒度、分散度、何粒度分布 1.3矿尘的物理化学性质,26,4、线性(面积周长)平均径： 5、体积表面平均径 ： 6、重量平均径： 7、重量平均径：,1.2矿尘的粒度、分散度和粒度分布,1矿尘的性质及危害 1.1概述 1.2矿尘的粒度、分散度、何粒度分布 1.3矿尘的物理化学性质,27,三、矿尘的分散度和粒度分布 分散度（粒度分布）的表示方法： 1、计数分散度：用粒子群各粒级尘粒的颗粒数占总颗粒 数的百分数表示。 2、重量分散度：用各粒级的重量占总重量的百分数表示。,1矿尘的性质及危害 1.1概述 1.2矿尘的粒度、分散度、何粒度分布 1.3矿尘的物理化学性质
14、,1.2矿尘的粒度、分散度和粒度分布,说明：由于表示的基准不同，同一种矿尘的计数分散度与重量分散度的数值相差很大，必须是同样的表示方法才可直接对比，所以在给出数值时，必须说明表示方法。,28,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2m、25m、510m和大于10m。 矿尘分散度是衡量矿尘颗粒大小构成的一个重要指标，是研究矿尘性质与危害的一个重要参数。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。,1.2矿尘的粒度、分散度和粒度分布,1矿尘的性质及危害 1.
15、1概述 1.2矿尘的粒度、分散度、何粒度分布 1.3矿尘的物理化学性质,29,四、矿尘的粒度分布曲线 1、粒度分布曲线 以横轴表示粒径，纵轴表示相应粒径所占的百分比， 根据实测结果，按划分的粒级画成柱状图，连接各柱面的 中点，即为粒度分布曲线（也称频率分布曲线）。 2、累积分布曲线（R） 把粒度分布按粒径的顺序（x由到0）累积起来即是累 积分布曲线，它可表示到某一粒级的筛上残留率。 注：粉粒体粒径大小以通过标准筛之网眼大小来决定。,1.2矿尘的粒度、分散度和粒度分布,1矿尘的性质及危害 1.1概述 1.2矿尘的粒度、分散度、何粒度分布 1.3矿尘的物理化学性质,30,1.2矿尘的粒度、分散度和
16、粒度分布,1矿尘的性质及危害 1.1概述 1.2矿尘的粒度、分散度、何粒度分布 1.3矿尘的物理化学性质,31,3、通过率曲线（D） 把粒度分布按粒径顺序（x由0到）累积所得到的， 它表示到某一粒级的筛下通过率。 显然，R=100-D 五、矿尘的粒度分布函数 1.正态分布 2.对数正态分布 3.罗辛拉姆勒分布函数,1矿尘的性质及危害 1.1概述 1.2矿尘的粒度、分散度、何粒度分布 1.3矿尘的物理化学性质,1.2矿尘的粒度、分散度和粒度分布,32,1.3 矿尘的物理化学性质,矿尘的基本性质 粉尘游离SiO2含量 矿尘的密度和比重 矿尘的比表面积和表面能 矿尘的凝聚与附着 矿尘的润湿性 矿尘的光学特性 矿尘的电物理性质 矿尘的电化学性质,1矿尘的性质及危害 1.1概述 1.2矿尘的粒度、分散度、何粒度分布 1.3矿尘的物理化学性质,33,1.3 矿尘的物理化学性质,1、粉尘游离SiO2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
