粉尘的监测.docx
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粉尘的监测
粉尘的监测
粉尘的监测
粉尘监测是以科学的方法，对生产环境中粉尘的含量及物理化学性状进行测定、分析和检查的工作。
粉尘监测是执行国家粉尘卫生标准的主要手段，通过监测以便发现尘源，确定其规模，检查所采取的预防措施效果，通过粉尘监测，促进防尘降尘技术措施的改进和应用。
一、粉尘监测的项目及要求
对于作业场所空气中的粉尘，从全面了解和掌握粉尘的物理化学性状出发，需要监测的项目很多，如粉尘的形状、密度、粒度分布、溶解度、浓度，粉尘的化学成分及荷电性、爆炸性等。
从安全和卫生的角度出发，日常监测的项目包括，粉尘浓度、粉尘中游离二氧化硅的含量和粉尘的分散度等。
1.粉尘浓度
指单位体积空气中所含粉尘的质量或颗粒数。
表示方法有两种，即质量浓度（mg/m3）和数量浓度（ppm/cm3）。
在粉尘浓度的测定中，由于粉尘粒度的大小不同，进入人体呼吸道部位不同，对人体的危害也不同，所以，又将粉尘浓度分成两类，即总粉尘浓度和呼吸性粉尘浓度。
总粉尘浓度：
指全部悬浮于空气中可进入人体的粉尘的质量或数量，并以总粉尘浓度采样头采集到的粉尘的全部质量或数量来表示。
呼吸性粉尘浓度：
指能被吸入到人体肺泡区内的粉尘。
在进行呼吸性粉尘采样时需使用呼吸性粉尘采样器。
2.粉尘中游离二氧化硅含量
游离二氧化硅是指未与金属及金属氧化物结合的二氧化硅，常以结晶状态存在。
游离二氧化硅含量的多少对尘肺病的发生有重要影响，游离二氧化硅含量越高致病力越强。
3.粉尘分散度
指粉尘各粒径区间粉尘的数量或质量占总粉尘的数量或质量的百分比，即粉尘粒径的分布情况。
粉尘的粒度分布情况在尘肺致病因素中有重要影响，不同粒径的粉尘进入人体呼吸道的部位不同，对人体的危害程度也不同。
分散度越高，微细粉尘占得比例越大。
二、粉尘的卫生标准
1．相关概念
（1）时间加权平均容许浓度
时间加权平均容许浓度是国家卫生标准规定的有害因素浓度表现形式之一，它是指以时间为权数规定的8h工作日的平均容许接触水平。
（2）短时间接触容许浓度
指一个工作日内任何一次接触不得超过15min时间加权平均的容许接触水平。
（3）最高容许接触浓度
指工作地点在一个工作日内任何时间均不得超过的浓度。
2.职业卫生标准GBZ2-2002中的工作场所空气中粉尘容许浓度
（1）矽尘
具体标准：
1）总粉尘：
含10%～50%游离二氧化硅的总粉尘时间加权平均容许浓度为1mg/m3，短时间接触容许浓度为2mg/m3。
含50%～80%游离二氧化硅的总粉尘时间加权平均容许浓度为0.7mg/m3，短时间接触容许浓度为1.5mg/m3。
含80%以上游离二氧化硅的总粉尘时间加权平均容许浓度为0.5mg/m3，短时间接触容许浓度为1.0mg/m3。
2）呼吸性粉尘
含10%～50%游离二氧化硅的呼吸性粉尘时间加权平均容许浓度为0.7mg/m3，短时间接触容许浓度为1.0mg/m3。
含50%～80%游离二氧化硅的呼吸性粉尘时间加权平均容许浓度为0.3mg/m3，短时间接触容许浓度为0.5mg/m3。
含80%以上游离二氧化硅的呼吸性粉尘时间加权平均容许浓度为0.2mg/m3，短时间接触容许浓度为0.3mg/m3。
（2）煤尘（游离二氧化硅含量小于10%）
1）总粉尘
总粉尘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。
2）呼吸性粉尘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3.5mg/m3。
（3）水泥粉尘
1）总粉尘
总粉尘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。
2）呼吸性粉尘呼吸性粉尘时间加权平均容许浓度为1.5mg/m3，短时间接触容许浓度为2mg/m3。
3.《煤矿安全规程》中对作业场所粉尘浓度的规定
我国粉尘卫生标准对煤矿粉尘最高容许浓度的规定是以粉尘中游离二氧化硅（SiO2）含量为依据。
这一标准对我国煤矿的防尘工作起了一定的积极和指导作用。
《煤矿安全规程》（2009年版）在广泛调查研究基础上提出了煤炭系统执行的粉尘浓度卫生管理标准，见表4—1。
表4—1煤矿井下粉尘浓度卫生管理标准
粉尘中游离SiO2含量（％）
最高允许浓度（mg／m3）
总粉尘
呼吸性粉尘
﹤10
10
3.5
10～50
2
1
50～80
2
0.5
≥80
2
0.3
三、测尘周期
《煤矿安全规程》规定：
煤矿企业必须按国家规定对生产性粉尘进行监测，并遵守下列规定：
（一）总粉尘
1.作业场所的粉尘浓度，井下每月测定2次，地面及露天煤矿每月测定1次；
2.粉尘分散度，每6个月测定1次。
（二）工班个体呼吸性粉尘监测，采、掘（剥）工作面每3个月测定1次，其他工作面或作业场所每6个月测定1次。
每个采样工种分2个班次连续采样，1个班次内至少采集2个有效样品，先后采集的有效样品不得少于4个；
2.定点呼吸性粉尘监测每月测定1次。
（三）粉尘中游离二氧化硅含量，每6个月测定1次，在变更工作面时也必须测定1次；各接尘作业场所每次测定的有效样品不得少于3个。
（四）开采深度大于200m的露天煤矿，在气压较低的季节应适当增加测定次数。
四、测点的选择
根据采样目的，选择采样地点。
一般可选择在尘源的回风侧，粉尘扩散得较均匀地区的呼吸带。
呼吸带是指作业场所距巷道底板高1.5m作业人员呼吸的地带；在薄煤层及其它特殊情况下，呼吸带高度应根据实际情况随之改变。
移动式产尘点的采样位置，应位于生产活动中有代表性的地点，或将采样器架设与移动设备上。
井下作业场所测点的选择和布置见表4—2、表4—3、表4—4。
表4—2采煤工作面的测点布置
生产工艺
测尘点位置
1、采煤机落煤
采煤机回风侧10～15m
2、司机操作采煤机
司机工作地点
3、液压支架司机移架
司机工作地点
4、电煤钻打眼
作业人员回风侧3～5m
5、工作面放炮作业
放炮后工人在工作面开始作业前的地点
6、回柱放顶移输送机
作业人员工作范围
7、工作面多工序同时作业
回风巷距工作面端头10～15m
8、人工攉煤
回风侧3～5m
9、带式输送机作业
转载点回风侧5～10m
10、工作面回风巷
距工作面20m处
表4—3掘进工作面的测点布置
生产工艺
测尘点位置
1、掘进机作业
机后4～5m处的回风侧
2、司机操作掘进机
司机工作地点
3、风钻、煤电钻打眼
距作业地点4～5m处的巷道中部
4、工作面放炮作业
放炮后工人在工作面开始作业前的地点
5、打眼与装岩同时作业
装岩机回风侧3～5m处的巷道中部
6、机械装岩
在未安风筒的巷道一侧距装岩机4～5m处的回风流中
7、人工装岩
在未安风筒的巷道一侧距装岩机4～5m处的回风流中
8、抽出式通风
产尘点与除尘器吸尘罩间粉尘扩散较均匀地区的呼吸带内
9、刷帮
距作业地点回风侧4～5m处
10、挑顶
距作业地点回风侧4～5m处
11、拉底
距作业地点回风侧4～5m处
12、砌碹
在作业人员活动范围内
13、打锚杆眼
工人作业地点回风侧5～10m处
14、打锚杆
工人作业地点回风侧5～10m处
15、喷浆
工人作业地点回风侧5～10m处
16、搅拌上料
工人作业地点回风侧5～10m处
17、装卸料
工人作业地点回风侧5～10m处
18、带式输送机作业
转载点回风侧5～10m
表4—4转载点及井下其它场所的测点布置
生产工艺
测尘点位置
1、带式输送机作业
转载点回风侧5～10m处
2、装煤（岩）点及翻车机
转载点回风侧5～10m处
3、翻车机和放煤工人作业
尘源回风侧3～5m处
4、人工装卸材料
作业人员工作地点
5、地质刻槽
作业地点回风侧3～5m处
6、维修巷道
作业地点回风侧3～5m处
7、材料库，配电室，水泵房，机修室等处工人作业
作业人员活动范围内
五、粉尘浓度的测定
（一）粉尘浓度测定方法
粉尘浓度的测定可有如下几种分类方法：
1.按计量方法不同分为：
（1）质量法：
以单位体积空气中粉尘质量表示（mg/m3）。
（2）计数法：
以单位体积空气中粉尘颗粒数表示（粒/cm3）.
在我国职业卫生标准中对粉尘容许浓度的规定是以质量浓度表示的，所以，目前我国煤矿常用的粉尘浓度测定方法一般是质量浓度测定方法（又称滤膜称重法）。
该测定方法是采用粉尘采样器抽取一定体积的含尘空气，将粉尘阻留在已知质量的滤膜上，由采样后滤膜的增量，即可求出单位体积空气中粉尘的质量（mg/m3）。
2.按测尘仪器原理不同分为：
（1）采样器：
现场滤膜采样，地面实验室称重分析，计算粉尘浓度值。
（2）测尘仪：
根据物理原理，用测尘仪现场测出粉尘浓度值。
3.按采样方法不同分为：
（1）短时定点：
仪器放在固定点，采样10～20min。
（2）长周期定点：
仪器放在固定点，全工班（8h以上）或多班采样。
（3）个体佩戴：
作业人员佩戴仪器，全工班（8h以上）采样。
（二）滤膜质量称重测尘法测尘
滤膜采样法测尘的实质是使一定体积的含尘空气，在电动抽气机或薄膜泵的作用下，通过已知质量的滤膜，粉尘被阻留在滤膜上；然后，根据采样后滤膜上粉尘的质量和采气量，计算出单位体积空气中粉尘的质量（mg／m3）。
1．测定器材
（1）采样器
采用经过产品检验合格的粉尘采样器在煤矿井下采样时，必须用防爆型粉尘采样器。
（2）滤膜
滤膜是一种由超细纤维构成的孔径为1.2～1.5μm的网状薄膜，呈细绒状，孔隙细微，能较牢固地附着粉尘，并具有质量稳定，含尘空气通过时阻力小，阻尘效率高，不易吸潮等性能。
滤膜有两种规格，直径为40mm的滤膜（适用于矿尘浓度最大不超过50mg/m3的采样地点）和直径为75mm的滤膜。
（3）采样头
采样头的作用是用于固定滤膜。
采样头由顶盖、滤膜夹、底座组成。
使用测定总粉尘浓度的采样头，或分级采样头，即同时测定总粉尘浓度和呼吸性粉尘浓度。
其气密性应符合如下要求，即将滤膜夹上装有塑料薄膜的采样头放在盛水的烧杯中，向采样头内送气加压，当压差达到1000Pa时，水中应无气泡产生。
（4）气体流量计：
常用15～40L/min的玻璃转子流量计，精度为±2.5%，流量计至少每半年用钟罩式气体计量器、皂膜流量计或精度为士1%的转子流量计校正1次。
若流量计有明显污染时，应及时清洗校正。
（5）天平：
用感量不低于0.0001g的分析天平。
按计量部门规定，每年检定1次。
（6）秒表或相当于秒表的计时器。
（7）干燥器：
内盛变色硅胶。
硅胶为红色时应及时更换或烘干后再用。
2.测定程序
（1）滤膜的准备。
在入井测尘前应事先准备好滤膜。
首先应用镊子取下滤膜两面的衬纸，置于天平上称量，记录初始质量，然后将滤膜装入滤膜夹，确认滤膜毛面向上无褶皱或裂隙后，放入带编号的样品盒里备用。
滤膜的固定方法如下：
①直径为75mm的滤膜固定方法如图4-5所示。
图4-5ф75mm滤膜安装法图4-6ф40mm滤膜安装法
1．固定盖2．滤膜3．螺丝底座4．锥形杯
A.旋开滤膜固定圈。
B.用镊子将称量完的滤膜对折两次成90度角的扇形，然后张开成漏斗状，置于固定盖内，使滤膜紧贴固定盖的内椎面。
C.用锥形环压紧滤膜，将螺钉底座拧入固定盖内，如滤膜边缘由固定盖的内锥面脱出，则应重装。
D.用圆头玻璃棒将滤膜漏斗的锥顶推向另一侧，在固定圈的另一方向形成滤膜漏斗。
E.将装好的滤膜固定圈收入样品盒中备用。
②ф40mm滤膜的固定如图4-6所示。
先柠开滤膜固定盖并用酒精棉球擦净，再用镊子夹取以称重编号的滤膜，对准底座圈平铺在螺丝底座上，然后放上锥形环压住滤膜，再将固定盖套上拧紧。
检查滤膜有无褶皱和漏缝，若
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