煤矿粉尘危害及其防治

1.3 煤矿粉尘的危害 煤矿粉尘具有的这些特性决定了以下危害：严重危害工 人身体健康，多数人易引起尘肺病等；易引起燃烧和爆炸； 高浓度粉尘能加速机械磨损，缩短精密仪器的使用寿命。 1.3.1 主要健康危害 煤尘与其他粉尘一样主要通过呼吸道进入人体，其次是 皮肤接触，局部粉尘溶于口腔唾液或粘附在食物上也能吞入 消化道，后两者侵入人体的量较小。人体对粉尘的进入具有 防御功能，呼吸道和肺部均有排除和去除粉尘的能力。只是 长期大量吸入煤矿粉尘会破坏人体防御功能，使去除功能受 损，而过量的煤矿粉尘沉积，导致人体损伤，形成各种疾 病。 呼吸系统疾病 煤矿粉尘会直接或间接引起呼吸系统疾病主要包括以下 几类： 1〕尘肺 煤工尘肺是指煤矿各工种工人长期吸入作业场所生产性 粉尘所引起的尘肺的总称。粉尘病变严重程度与体内潴留的 粉尘数量有关，即存在接触反响关系，还同粉尘的组成成分 有关。在煤矿开采过程中，由于工种不同，工人接触粉尘的 性质也有差异，从而引起肺部弥漫性纤维化。尘肺病根据煤 矿工人接触粉尘的性质可以认为有 3 种主要类型： ⑴ 煤肺。长期在单纯有煤尘的环境下作业的工人，他 们接触的粉尘主要是煤尘。这类人员发生的尘肺在病理上有 典型的煤尘纤维灶和灶周肺气肿，这类肺部病变称为煤肺。 煤肺发病工龄多在 20a~30a 以上，病情进展缓慢，危害较 轻。 ⑵ 矽肺。长期在煤矿岩石掘进工作面作业的工人，他 们接触的粉尘主要是含游离 SiO2 较高的岩尘。这类人员发 生的尘肺在病理上除有组织纤维化外，还有典型的矽结节形 成，属矽肺类型。病理上有典型的矽结节改变，发病工龄 短，一般为 10~15a。矽肺的发病率较高，病情开展较快，危 害严重。 ⑶ 煤矽肺。一般煤矿井下工人多数都在有煤尘产生和 有岩尘产生的两种作业环境下工作过，他们接触的粉尘既有 煤尘也有岩尘。所患的尘肺兼有煤肺和矽肺的病理改变特 征，这类尘肺称煤矽肺。煤矽肺是我国煤工尘肺最常见的类 型，发病工龄多在 5a~20a 左右，病情开展较快，危害严 重。 现在的观点认为，无论从肺组织纤维化病变进展规律、 流行病学和临床表现特点、病情开展及诊断原那么等方面， 都没有必要将煤矽肺与煤肺严加区别，故统称为煤工尘肺。 煤工尘肺是煤矿最严重的职业病。与矽尘相比，煤尘致纤维 化作用较弱，但由于煤是我国主要能源，采煤工人的数量居 全国各类粉尘作业工人之首，因此实践中煤工尘肺的防治意 义和重要性最为突出。 不同类型煤矿的煤工尘肺发病情况因开采方式不同有很 大差异。露天煤矿工人的尘肺患病率低，井工开采工作面的 粉尘浓度和粉尘分散度均高于露天煤矿，尘肺患病率和发病 率均较高。我国地域广阔，地层结构复杂，各地煤工尘肺患 病率有很大差异，在 0.92%~24.1%之间，其中矽肺占 11.4%，煤矽肺占 87.6%，煤肺占 1.0%。不同煤种的致病能 力也不同，由强到弱依次为：无烟煤、烟煤、褐煤。 尘肺病是由于长期吸入过量粉尘所引起的全身性疾病。 尘肺病发病工龄有的长达 20a~30a，个别病例在游离二氧化 硅含量高的作业区作业也有 1a~2a 发病者，即所谓〞快发性 矽肺〞。尘肺病的发病工龄、临床病症等设计因素很多且十 分复杂，大体可归纳为以下几个方面：粉尘的成份；粉尘的 分散度；粉尘浓度；接触时间；按流行病学观点，许多因素 可分别归诸于宿主、因子、环境等治病要素。尘肺病是难以 治愈的职业病，工人一旦得病，轻那么慢性致残，重那么死 亡。因此，尘肺病不仅造成劳动力下降，而且造成社会负 担，其经济损失是巨大的。 2〕慢性阻塞性肺病〔COPD〕 国内外许多研究已证实，长期吸入煤尘不但引起尘肺， 还会引起慢性阻塞性肺疾病，包括慢性支气管炎、支气管哮 喘及肺气肿。而且在临床上，慢性阻塞性肺病可以独立存在 而不伴有明显尘肺，其发病机理尚未明了，可能与吸烟、呼 吸道感染及遗传因素等均有关系。 3〕上呼吸道炎症 粉尘首先侵入上呼吸道黏膜，早期引起其功能亢进，黏 膜下血管扩张、充血，黏液腺分泌增加，以阻留更多粉尘， 长久那么酿成肥大性病变，然后由于黏膜上皮细胞营养不 良，终将造成萎缩性病变，呼吸道抵抗力下降，容易继发病 毒及细菌等感染性疾病。 4〕肺癌 有研究说明，一些有煤矿开采的地区，人群中肺癌的发 病有升高趋势，可能与吸入煤矿生产性粉尘有关。但据英国 24 个煤矿统计，接触煤矿粉尘工人与不接触粉尘人群中的肺 癌发病率无明显差异。煤矿病人肺癌的发病机制有待进一步 探讨。 2. 局部作用 粉尘沉着于皮肤可能堵塞皮脂腺，容易继发感染而引起 接触性皮炎、毛囊炎，疖肿等；进入眼内的粉尘颗粒，可引 起结膜炎等。 3. 过敏和中毒作用 煤矿粉尘还可能引起过敏反响和机体的中毒作用，这与 粉尘混合的其他元素或者化合物有关。 1.3.2 煤尘爆炸 煤尘爆炸是空气中氧气与煤尘急剧氧化的反响过程。煤 是复杂的固体化合物，被破碎成煤尘后，其吸氧和被氧化的 能力大大增强，在外界高温热源的作用下，悬浮的煤尘单位 时间内能吸收更多的热量，大约 300℃~400℃时，就可放出 可燃气体。这些气体集聚于尘粒周围，形成气体外壳，当这 个外壳内的气体到达一定浓度并吸收一定能量后，连反响过 程开始，游离基迅速增加，燃烧循环地进行下去；由于燃烧 产物的迅速膨胀而在火焰波波阵面前方形成压缩波，压缩波 在不断压缩的介质中传播时，后波可以赶上前波；这些单波 叠加的结果，使火焰面前方气体的压缩逐渐增高，因而引起 了火焰传播的自动加速；当火焰速度到达每秒数百米以后， 煤尘的燃烧便在一定临界条件下跳跃式地转变为爆炸。 从燃烧转变为爆炸的必要条件是由于化学反响产生的热 能必须超过热传导和辐射所造成的热损失；否那么，燃烧剂 不能持续开展，也不会转为爆炸。 2 煤矿粉尘的控制技术 2.1 粉尘控制技术 粉尘控制技术为该粉尘监控系统粉尘浓度超出限制范围 所实施的处理措施提供了依据，同时也是煤矿平安生产的根 本要求。根据工作场所空气中煤尘游离二氧化硅含量的不 同，煤矿粉尘浓度的职业接触限制值也不相同。对矽尘含量 小于 10%的煤尘，总尘的时间加权平均容许浓度为 4mg/m3 ，短时间接触容许浓度为 6mg/m3；呼吸性粉尘时间 加权平均容许浓度为 2.5mg/m3，短时间接触容许浓度为 3.5 mg/m3，这是煤矿作业面粉尘浓度的最低要求。上述时间加 权平均容许浓度〔PC-TWA〕是指以时间为权数规定的 8h 工 作班的平均容许接触水平，长期反复接触该粉尘浓度几乎所 有工人不发生有害健康效应。短时间接触容许浓度〔PC- STEL〕指一个工作日内，任何一次接触不得超过〔以15min 时间加权平均浓度表示〕的容许接触水平，短时间接触容许 浓度不是一个独立的接触限值，而是时间加权平均容许浓度 限值的一种补充。 2.1.1 防尘措施 在矿井采、掘、运系统的各生产工序中都产生粉尘，这 些粉尘随风流飞扬于作业空间和巷道中。对这些尘源必须采 取有效的综合防尘措施，即针对每一道生产工序和环节的尘 源采取一项和多项防治措施，以减少粉尘的产生量，降低作 业环境的粉尘浓度和防止工人吸入粉尘。 防尘措施主要是减少采掘作业时的粉尘发生量，是矿井 尘害防治工作中最为积极有效的技术措施