粉塵濃度檢測技術的現狀及未來發展

白 冰

(新疆維吾爾自治區煤礦礦用安全產品檢驗中心，新疆 烏魯木齊 830000)

隨著煤礦生產技術的不斷發展，如何保證煤礦工作人員的身心健康，降低職業病的發生，是當前煤炭生產管理所需要重點考慮的內容。粉塵是影響工作人員身體健康的重要因素，因此提升粉塵濃度檢測技術對實時監測井下粉塵濃度，降低各種安全隱患具有重要的現實意義。

一、粉塵的性質及危害

粉塵就是能夠長時間懸浮在空氣中的固體顆粒，懸浮粉塵屬于一種氣溶膠。粉塵具有以下性質：一是粉塵分散度。煤礦粉塵分散在井下空氣中，其可以分為可見粉塵、顯微粉塵以及超顯微粉塵；二是粉塵的懸浮性。粉塵在空氣中的懸浮性與粉塵的粒徑大小有直接關系，一般粒徑在0.1um以下的粉塵可以長時間的在空氣中懸浮；三是吸附性。粉塵可以與吸附在周圍固體表面，例如粉塵被粉碎的越細，粉塵就越難以降落；四是粉塵的荷電性。粉塵在空氣懸浮運動的過程中由于粉塵相互摩擦、碰撞而出現一定的電荷性質，例如粉塵的濃度越高，粉塵的荷電性就越強。

通過對相關資料的整理，粉塵所產生的危害是非常顯著的：首先粉塵濃度超過一定的限值后就會發生爆炸。煤礦爆炸所產生的危害是非常大的，不僅給煤炭企業造成巨大的經濟損失，而且造成井下作業人員死亡；其次粉塵增加了井下機電設備的磨損速度。機電設備屬于高精密的設備，而粉塵吸附在機械設備上就會增加設備運作的磨損速度，進而影響設備的使用壽命，甚至會導致安全事故的發生；最后粉塵會嚴重危害人體健康。例如近些年因粉塵而導致工作人員出現肺部疾病，輕則造成肺炎等塵肺，重則導致工作人員出現肺癌、中毒等病癥。

二、直讀式粉塵測量儀檢測技術的現狀

隨著互聯網技術在煤礦井下作業中的應用，構建基于網絡化管理的粉塵監測系統是實現粉塵實時監測的重要舉措，但是其構建需要一定的技術、人力以及資金等支持，因此相對于煤礦企業而言，直讀式粉塵測量儀是煤炭井下粉塵濃度測量較為常用的設備技術。其主要是通過對井下空氣的檢測，實時將檢測數據直接在設備中顯示出粉塵的濃度，給檢測設備具有攜帶方便、操作簡單靈活，而且準確性高的特點。

但是由于粉塵具有吸附性與荷電性的特性，因此在直讀式粉塵檢測儀器工作的過程中存在以下缺陷：一是直讀式粉塵檢測儀器對于粉塵的檢測存在環境不適應的問題。例如煤礦井下粉塵顆粒形狀不一，導致其在實驗室內的檢測數值可能與實際工作環境所測的數值存在偏差；二是直讀式粉塵濃度檢測儀器在工作的過程中由于粉塵的吸附，進而會影響其測量準確性。例如當粉塵吸附在直讀式粉塵濃度儀器感應部位時，就會增加粉塵濃度檢測的數值。三是儀器檢測人員的專業技能有待提高，不能及時發現直讀式檢測儀器所存在的問題。

三、提升直讀式粉塵測量儀檢測技術的策略及發展趨勢

提升粉塵濃度檢測技術發展是保障煤礦工作人員身心健康的重要舉措。便捷式粉塵濃度檢測儀器具有靈敏度可調、簡單操作、抗干擾以及相應速度快的特點，因此其在煤礦粉塵濃度檢測中具有廣泛的應用價值。用戶使用的粉塵快速測定儀主要校驗項目有：采樣流量，抽氣負壓和負載能力，電池電壓，計時精度、測量準確度等。(1)直讀式粉塵檢測儀檢測的指標主要是按照JJG(煤炭)08-96《直讀式粉塵濃度測量儀》規程進行；(2)儀器檢測電池電壓的要求。由于直讀式粉塵檢測儀器工作主要是采取電池的方式，因此儀器主要使用的是1.2Ah的電池作為安全電源，因此在對儀器進行檢測時必須要加強對電池電壓的檢測，避免電池電壓不合格而導致檢測數據不準的問題，當確定電池電壓之后在進行開路。

結合工作實踐，在對直讀式粉塵濃度檢測儀檢測過程中還還存在一些缺陷，因此需要我們在以下方面進行改進：(1)加強對直讀式粉塵濃度檢測儀器的日常清潔維護。由于粉塵具有吸附性，因此設備維修人員必須要嚴格按照維修工作制度對儀器進行清潔保養，尤其是要重點對關鍵元件儀器的校正檢測，提高檢測數值的準確性；(2)優化K值的設置方式，根據不同的粉塵濃度區域進行相應的設置；(3)提高粉塵濃度檢測儀器操作人員的專業技能，提高他們維護儀器的專業能力，尤其是要提升工作人員的網絡應用技能，以此滿足網絡管理系統的工作要求。當然還要進一步優化給塵裝置設計。隨著互聯網和大數據技術的發展，塵肺病患病機理研究的突破，通過建立煤礦粉塵職業危害預警信息數據庫，構建基于云計算和大數據的職業危害第三方支撐平臺，實現提前預警已是大勢所趨。

四、結束語

總之為保護煤礦井下工作人員的身心健康，降低井下安全事故發生，必須要提升粉塵濃度檢測技術，提高對粉塵濃度的實時監測，以此根據粉塵濃度情況采取有效的安全保護措施。直讀式粉塵濃度檢測儀是粉塵檢測中應用較廣的設備，所以需要我們加強對該設備的技術研究，分析其缺陷以此提升直讀式粉塵濃度檢測儀的技術含量。