第三章 粉尘测定
第三章
粉尘测定
第一节
粉尘浓度测定
第二节
第三节
粉尘粒度和粒度分布测定
粉尘中游离二氧化硅含量的测定
第三章
粉尘测定
第一节 粉尘浓度测定
一、采样目的
二、粉尘浓度表示方法
三、采样器种类 四、测尘仪器的种类 五、测尘仪工作原理(举例)
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粉尘测定
粉尘测定的目的，总的来说是对矿井采、掘等环境的粉尘状况作出科学
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粉尘测定
(4)标准状态空气体积的换算，采样时的空气状态可能互相差别很大，为了 互相对比，有时需要把采样的流量一律换算为标准状态下的空气流量。换算
按下式计算：
(5)统计分析采样时，应记录现场生产条件、作业装备，通风防尘，降尘措 施等情况，逐月将测定结果统计分析，上报有关单位。

快速直读式测尘仪 1、光吸收法测尘仪 采样后，通过滤纸吸尘前和吸尘后光强的变 化，根据物质对光的一般吸收规律，即可求出 滤纸上粉尘的质量，从而求得粉尘的浓度。
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(3)采样开始时间，连续产尘点应在作业开始后20分钟采样，阵发性产尘， 与工人操作同时采样。 (4)采样流量和时间，应使所采粉尘量不少于lmg，对于小号滤膜不大于20mg。 一般采样流量为10～30 L／min，采样时间不少于20min。 3)粉尘浓度计算和统计分析 (1)秤重。采样后的滤膜连同夹具一起放在干燥器中，秤重时取出，受尘面 朝上，用镊子取下滤膜，向内对折2~3次，用原先秤重的天平秤量为初重。 如测点水雾大，滤膜表面有小水珠，必须干燥30min后再秤重，秤重后再干 燥30min，直到前后两次重量差不大于0.2mg为止，作为恒重，取其值为末重。 (2)计算粉尘浓度，按式(3—1)计算，取值到小数点后一位即可。
的评价。其中包括粉尘组成的成分，粉尘浓度，粒度分布等。另一方面，对 防尘措施的效果，除尘设备，装置性能的调节和除尘效率等都需要进行粉尘 测定工作。
第一节
一、采样目的
粉尘浓度测定
(一)对井下各作业地点的粉尘浓度进行测定，以检查是否达到国家卫生标 准； (二)测定作业点粉尘的粒度分布及其矿物组成的化学，物理性质； (三)研究各种不同采掘工序的产尘状况，提出解决办法； (四)评价各种降尘措施的效果。
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平板淘析原理的粉尘采样器 如英国MRE113A型粉尘采样器
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粉尘测定
旋风分离原理的粉尘采样器 如美国Nylon 10m m粉尘采样器。
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惯性冲击分离原理的粉尘采样器 如日本T·R粉尘采样器
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(三) 两级计重粉尘采样器
两级计重粉尘采样器的分级方法，也是采用惯性冲击原理设计的。 四、 测尘仪器的种类 (一)按检测原理分： 1．光电法：按光线通过含尘气流使光强变化。检测原理包括，白炽灯透射、 红外光透光、光散射、激光散射等原理设计的测尘仪； 2．滤膜增重法
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BMRC由英国提出，以粉尘在肺部沉积的主要机理为 分离基础，并确定这是导致尘肺病发生的主要原因。 ACGIH曲线更加符合上呼吸道系统的沉积机理，着眼 于肺泡区粉尘引起的尘肺病，同时反映了粉尘进入气 管、支气管对人体的危害。 我国目前尘肺病相当严重，制定呼吸性粉尘标准时， 应重点考虑进入肺泡所引起尘肺病的那部分粉尘，这 正是BMRC曲线的特点。
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二、粉尘浓度表示方法
五十年代世界各国对粉尘浓度表示有两种方法；一种以单位体积空气中 粉尘的颗粒数(PP／cm3)，即计数表示法；另一种以单位体积空气中粉尘的 重量(mg／cm3)，即计重表示法。 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，应 采用质量浓度测定方法。 粉尘浓度的测定方法
3、肺泡区
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呼吸性粉尘：呼吸性粉尘是指能吸入肺泡区的粉尘，只有沉降在肺泡区 的粉尘，才有可能引起尘肺病。 呼吸性粉尘采样曲线过去有两种： （1）英国医学研究委会员提出的曲线，简称BMRC曲线。 （2）美国政府工业卫生医师协会提出的曲线，简称ACGIH曲线。 我国呼吸性粉尘浓度测定的采样曲线是参照了英国BMRC提出的采样曲线。
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粉尘被阻留在采样头内的滤膜表面，根据滤膜的增重和采样的空气量，
就可以计算出空气中的粉尘浓度：

W2 W1 s QN
式中
mg / m 3
(3.1)
S ——工作面粉尘浓度，;
Ｗ１、Ｗ２——分别为采样前后的滤膜质量，mg; ＱＮ——标准状态下的采气量，m3。
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2.主要采样工具
3. β 射线吸收法
(二)按测尘浓度类型分类 1．全尘粉尘测定仪； 2．呼吸性粉尘测尘仪； 3．两段分级计重粉尘测定仪。
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(三)按测尘仪工作方式分：
1．长周期、定点，连续测尘仪； 2．短周期，定点，连续测尘仪；
3．便携式测尘仪。
测尘仪种类繁多，除上述分类外，还有按不同行业的粉尘性质，测量的 浓度范围，精度要求、环境条件的要求，有大量程、小量程，防爆型(或本 质安全型)、非防爆型等区别。 五、测尘仪工作原理(举例) (一)呼吸性粉尘采样器 以AQH—1呼吸性粉尘采样器，如图3—4所示。该采样器属便携式标准采 样器，该采样器可在一个工作班连续采样.
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(二)两级计重粉尘采样器 两级计重粉尘采样器，其主机部分，与其它采样器一样，需要一个恒定 的采集含尘空气的流量，主要的区别在于采样头的结构。两级计重的采样器，
大多数按惯性原理利用气流中粒子的惯性冲击，粗大粒子在冲击板上沉积的
装置，进行分级计重。分级效率，可按惯性参数进行设计，可以与BMRC曲线 拟合。 (三)全尘计重粉尘采样器 我国《煤矿安全规程》第464条中规定对井下有人工作地点和人行道的空 气中粉浓度，以全尘浓度作为检测、评价标准。 1．滤膜测尘原理 滤膜测尘装置，如图3-2所示，由滤膜采样头，流量计，调节装置和抽气 泵组成，当抽气泵开动时，工作区的含尘空气通过采样头被吸入，
LD-5C型微电脑激光粉尘仪－主要技术指标
1、 配置40mm滤膜在线采样器; 2、 具有可更换粒子切割器PM10、PM5、PM2.5及 TSP供选择; 3、 直读粉尘质量浓度（mg/m3）,1分钟出结果; 4、 大屏幕液晶显示器,汉字菜单提示; 5、 检测灵敏度：LD-5C（L）0.01mg/m3； LD— 5C（H）0.001mg/m3。 6、 重复性误差：±２％ 7、 测量精度： ±10% 8、测量范围： LD—5C（L）0.01～100 mg/m3； LD—5C（H）0.001～10 mg/m3。
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三、采样器种类
(一)全尘浓度采样器 将一定体积的含尘空气，通过采样头，全部大小不同的粉尘粒子被阻留 于夹在采样头内的滤膜表面，根据滤膜的增重和通过采样头的空气体积，计 算出空气中的粉尘浓度，采样方式如图3-2所示。
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(二)呼吸性粉尘采样器 呼吸性粉尘采样器的设计，按照分离过滤原理，在采杆头部加设前置装 置，对进入含尘气流中的大颗粒尘粒进行淘析，所以前置装置亦称淘析器。 按淘析器分离原理，有三种类型 1．平板淘析器：按重力沉降原理设计； 2．离心淘析器：按离心分离原理设计； 3．冲击分离器：按惯性冲击原理设计.
（一）总粉尘浓度测定方法。
（二）呼吸性粉尘浓度测定方法。 （三）个体粉尘采样测定方法。 （四）石棉纤维计数浓度测定方法。 （五）粉尘浓度的其他测定方法。
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吸入到呼吸道内的粉尘，根 据粉尘粒子的大小；比重、形状 等因素的不同，可以吸入并沉积 在呼吸道的不同部位。 一般把呼吸道分为三个区域 1、鼻咽区 2、气管和支气管区

2、光散射测尘仪 光束通过化学性质不均匀物质时，利用光束侧 面的散射光束测定含尘气流的浓度。
CCZ-1000直读式粉尘浓度测量仪 利用射线源发出β射线辐射采集了粉尘的滤膜，部分射线被粉尘吸 收，通过的射线剂量与膜上采集粉尘量尘一定关系。 以检测器测得射线剂量变化值，再由单片机对数据加以处理，在 显示器中直读粉尘浓度。 由计算机对流量进行自动控制， 自动保持气流恒速。 采用低剂量的β射线。绝对安全。 适合所有产尘工业企业， 既可测全尘TSP，也可测呼尘PM10浓度。
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3．测定工作
1)准备滤膜： (1)干燥。待用滤膜存放于玻璃干燥器中； (2)秤重。用感量为万分之一克的分析天平进行滤膜秤重，并进行编号记 录重量，为初重。因滤膜荷电有引力作用，应注意环境清洁； (3)装滤膜。将滤膜装入滤膜夹，直径40mm的滤膜铺平，直径75mm滤膜折 成漏斗形安装，装好后要检查有无不牢，漏缝现象，完好时，装入样品盒备 用； 2)采样 (1)采样位置，应在工人的呼吸带高度采样，距底板约1.5m左右。采样位 置应在工作面附近下风侧风流较稳定区域选取。 (2)采样头方向，一般情况，入口应迎向风流。
率在0.04％以内)，可简化干燥过程，
阻力较小。采样后滤膜可溶于醋酸丁 脂等有机溶剂，用于测定粉尘的分散 度。
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粉尘测定
滤膜有大小两种规格，常用的为直径40mm的小号滤膜，一般采集粉尘浓度较 低的环境，若环境粉尘浓度在200毫克/m3以上，可采用直径为75mm的大号滤 膜。
2)采样头(受尘器)：由采样漏斗和滤膜夹两部分组成，用塑料或轻金属制 作。图3—5为常用的一种形式。滤膜装在滤膜夹中，并进行编号备用。 3)流量计：常用转子流量计，便于携带，流量范围q＝10—13 L／min，采 样时间t=10~20min，将所测得的总抽气量(Q＝t·q/1000m3)换算成标准状态 ()。流量计流量的调节由针形阀控制．转子流量计使用一定时间后，因积尘 和污垢等原因，锥形体尺寸，重量会产生变化，影响测值，须检查，清洗， 并进行校正。 4)抽气装置：抽气装置有两类：一种是由微电机和薄膜泵组成的抽气系统， 另一种由压气源和引射器组成的抽气系统。目前采样器中，后者的抽气系统 基本上已被淘汰。