馬尚權(quán)，吳姍姍

(1.華北科技學(xué)院教務(wù)處，北京東燕郊 101601;2.華北科技學(xué)院安全工程學(xué)院，北京東燕郊 101601)

0 引言

塵肺病是由于在職業(yè)活動(dòng)中長期吸入生產(chǎn)性粉塵并在肺內(nèi)滯留而引起的以肺組織彌漫性纖維化為主的全身性疾病。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)在我國約有65萬塵肺病人，其中煤工塵肺和矽肺約占85% ～90%，因塵肺病死亡者約有20萬人，每年還陸續(xù)發(fā)生1萬～1.5萬塵肺新病例，塵肺病也因此被稱為“隱性礦難”。近年來，我國在防止粉塵危害、保護(hù)工人健康、預(yù)防塵肺發(fā)生方面做了大量的工作，也取得了顯著的成績。大中型礦山和工廠塵肺的發(fā)病率已明顯下降，塵肺的發(fā)病工齡明顯延長，塵肺病人得到了相應(yīng)的治療和安置，生活質(zhì)量有了明顯的提高。但是，我國仍然是塵肺危害最嚴(yán)重的國家，要達(dá)到消除塵肺的目標(biāo)仍是“任重而道遠(yuǎn)”。而相比之下，美國的煤礦塵肺病從上世紀(jì)70年代起就得到了很好的控制，并一直持續(xù)在基本穩(wěn)定的狀態(tài)下，這其中有許多的思路和經(jīng)驗(yàn)都值得借鑒。

1 兩國塵肺病發(fā)病情況

據(jù)MSHA數(shù)據(jù)顯示，美國自1968年起因塵肺病死亡的煤礦工人總計(jì)七萬六千多人，而聯(lián)邦政府在針對(duì)此項(xiàng)傷亡所作出的補(bǔ)償就有約450億。表1為美國1970～2014年塵肺病發(fā)病情況的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源是MSHA從美國各地各類煤礦收集的煤礦工人胸透檢查結(jié)果，直觀地表現(xiàn)出美國近幾十年來煤礦工人塵肺病的控制情況［3］:

表1 美國礦工塵肺病發(fā)病情況調(diào)查表

表2 2006～2010年我國各年度報(bào)告煤工塵肺病例數(shù)(人)

從以上數(shù)據(jù)可以看出，美國煤礦塵肺病發(fā)病情況長久以來均穩(wěn)定控制在5%以下，說明其對(duì)煤礦塵肺病防治、粉塵濃度控制方面已有了豐富的經(jīng)驗(yàn)，我國近幾年塵肺病的情況雖然也有所控制，發(fā)病率得以很好的抑制，但新增病例屢屢攀升，防治過程中仍存在著職工診斷難、防治有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不健全、執(zhí)行力度不夠等諸多問題。因此了解其他國家的防控現(xiàn)狀并從中借鑒經(jīng)驗(yàn)是可行的。

2 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的異同

在煤礦粉塵濃度的判定標(biāo)準(zhǔn)方面，中美之間也存在著很多不同之處，不僅僅是限值方面，規(guī)定的表達(dá)方式以及粉塵的測量方式上也有著很多的不同之處［4］。我國對(duì)于粉塵濃度的限值根據(jù)游離SiO2含量的不同范圍規(guī)定了總粉塵和呼吸性粉塵的

時(shí)間加權(quán)平均容許濃度，而美國的限值則是根據(jù)粉塵中游離二氧化硅的濃度是否高于5%規(guī)定了呼吸性粉塵的時(shí)間加權(quán)平均濃度，且甚至直接規(guī)定了二氧化硅的濃度含量的限制，具體規(guī)定如下:

(1)我國對(duì)于煤礦作業(yè)場所粉塵接觸濃度管理限值的有關(guān)規(guī)定如下:

1)我國國家標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的煤礦作業(yè)場所粉塵接觸濃度管理限值的判定標(biāo)準(zhǔn)如下表:

表3 我國煤礦作業(yè)場所中粉塵接觸濃度管理限值判定標(biāo)準(zhǔn)(AQ 4202－2008)

2)我國煤礦安全規(guī)程中所規(guī)定的煤礦作業(yè)場所粉塵中接觸濃度標(biāo)準(zhǔn)如下表:

表4 我國煤礦作業(yè)場所粉塵中接觸濃度標(biāo)準(zhǔn)(煤礦安全規(guī)程)

(2)美國對(duì)于煤礦作業(yè)場所粉塵接觸濃度管理限值的判定標(biāo)準(zhǔn):

美國對(duì)于煤礦粉塵濃度的限值均是用8小時(shí)時(shí)間加權(quán)平均濃度的概念來表述，并且大部分的濃度限值是針對(duì)不同游離二氧化硅含量對(duì)呼吸性粉塵作出的規(guī)定，也有個(gè)別限值是針對(duì)粉塵中游離二氧化硅含量直接作出的規(guī)定。

1)美國聯(lián)邦礦山安全與健康監(jiān)察局(MSHA)制定的呼吸性粉塵濃度標(biāo)準(zhǔn)［5］是當(dāng)粉塵中游離SiO2含量小于5%時(shí)，呼吸性粉塵 TWA限值為2mg/m3;當(dāng)粉塵中游離SiO2含量大于5%時(shí)，呼吸性粉塵的TWA限值為一個(gè)計(jì)算公式，其大小取決于粉塵中游離二氧化硅的含量，即(10 mg/m3)/(%SiO2+2)。而已經(jīng)檢測出患有一期塵肺病的工人，有權(quán)選擇在接觸呼吸性粉塵濃度不超過1.0mg/m3的工作崗位進(jìn)行工作。

2)美國職業(yè)安全與衛(wèi)生法案(OSHA)規(guī)定當(dāng)粉塵中的游離SiO2含量小于5%時(shí)，呼吸性粉塵的TWA限值為2.0 mg/m3;當(dāng)粉塵中游離SiO2含量大于5%時(shí)，游離二氧化硅的含量TWA限值為0.1 mg/m3。

3)美國ACGIH的規(guī)定與OSHA的規(guī)定并無不同之處，也是當(dāng)粉塵中游離二氧化硅含量大于5%時(shí)，游離二氧化硅的含量TWA限值為0.1mg/m3，當(dāng)粉塵中游離二氧化硅含量小于5%時(shí)，呼吸性粉塵的TWA限值為2mg/m3。

4)值得注意的是美國職業(yè)安全與衛(wèi)生研究所(NIOSH)的規(guī)定，雖然其目前的規(guī)定與以上規(guī)定并無不同，但自MSHA的法案頒布時(shí)就建議此規(guī)定的有效期限截止到2016年8月，自此之后給出的呼吸性粉塵濃度限值建議為1.0 mg/m3，此建議低于所有國家目前的呼吸性粉塵濃度限值標(biāo)準(zhǔn)，雖然對(duì)該項(xiàng)建議的數(shù)值以及時(shí)間上采納與否尚有爭論，但美國仍有在未來兩到三年內(nèi)調(diào)整呼吸性粉塵濃度限值標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的趨勢(shì)，并且也正在通過大量的數(shù)據(jù)調(diào)查論證限值將下調(diào)的幅度為多少較為合適，這些都說明美國有在近幾年內(nèi)將煤礦呼塵控制水平提高到一個(gè)新階段的計(jì)劃。

5)2014年7月29日，美國礦山安全健康局發(fā)布了民事處罰評(píng)估規(guī)定草案。這個(gè)草案對(duì)現(xiàn)行的民事處罰規(guī)定進(jìn)行修訂，目的是簡化安全健康違法行為的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，并日益重視更加嚴(yán)重的安全健康條件，從而改善礦工的安全健康狀況。該規(guī)定草案將簡化程序，在安全監(jiān)察員開具處罰單和通知的工作中，提高一致性、客觀性和效率。對(duì)于不正當(dāng)?shù)倪`法行為最低的處罰額，將會(huì)增加處罰額度。美國礦山安全健康局已經(jīng)采取多項(xiàng)措施，鼓勵(lì)礦山經(jīng)營者查找和整改可能導(dǎo)致的違法行為，而發(fā)展到現(xiàn)在，這些措施已經(jīng)在幫助礦山改善安全健康狀況方面發(fā)揮了應(yīng)有的作用。

3 粉塵控制現(xiàn)狀

圖1和圖2分別統(tǒng)計(jì)的是美國地下煤礦和露天煤礦中各工種接觸呼吸性粉塵情況的現(xiàn)狀［7］，樣本采集的是2008～2012年美國聯(lián)邦礦山安全與健康監(jiān)察局(MSHA)從美國各地的礦山中收集的粉塵濃度，其中包含了多個(gè)工種所在的工作環(huán)境的情況，如鉆孔、采煤機(jī)、長壁擋板、割煤機(jī)操作人員等各類工種所接觸到的呼塵。據(jù)統(tǒng)計(jì)，地下礦井所采集的粉塵濃度數(shù)據(jù)中，約有10%是超過1.0 mg/m3的，19%是超過0.5mg/m3的;而露天礦井中所采集的數(shù)據(jù)結(jié)果則更為樂觀90%都在0.5 mg/m3以下。箱形的上下兩個(gè)端點(diǎn)分別代表數(shù)據(jù)四分位數(shù)的第一、第三分位點(diǎn)，箱形中間的刻痕為中位數(shù)，○或*是數(shù)據(jù)中舍去的異常值，垂直線段的上下端點(diǎn)分別是樣本的最大、最小值。兩條虛線所在的位置分別是1.0mg/m3和2.0mg/m3。這表明美國大部分的煤礦對(duì)于粉塵濃度的控制都是極為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，僅存在極少數(shù)超標(biāo)現(xiàn)象。

就我國的粉塵防治情況來說，首先制度標(biāo)準(zhǔn)就不如美國的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格，并且超標(biāo)的情況也是時(shí)有發(fā)生，所以防治的情況與美相比顯然是還不夠成熟的。

4 粉塵防控技術(shù)措施

兩國之間煤礦粉塵控制水平的差距顯然與地質(zhì)條件、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的執(zhí)行力度有著密不可分的關(guān)系，但除了這些原因之外，最主要的原因是兩國之間在粉塵防控措施的研究上存在著差距，而我國目前在這方面還有很大的提升空間，向國外借鑒成功經(jīng)驗(yàn)是必不可少的。

(1)煤層注水

煤層注水是利用水的壓力通過鉆孔把水注入即將回采的煤層中，預(yù)先潤濕煤體，以便減少采煤時(shí)浮游煤塵的產(chǎn)生量。這種措施降塵效果較好，一般可除粉塵60%～90%左右。國外采用注水降塵的方法較國內(nèi)來講更加頻繁，技術(shù)也更為成熟。用水控制呼吸性粉塵是最常見也是最有效的一種井下除塵方式。美國的煤礦通常會(huì)通過加入一些如鈣、氯化鎂、氫氧化鈣和鈉硅酸鹽等物質(zhì)的方法來提取空氣中的水分，進(jìn)而增加巷道表面的水分，這些材料的應(yīng)用有助于保持路面的含水率。

圖1 美國地下煤礦各工種接觸呼吸性粉塵情況盒形圖

圖2 美國露天煤礦各工種接觸呼吸性粉塵情況盒形圖

(2)噴霧降塵

噴霧降塵是美國煤礦現(xiàn)今最主要的降塵方式。噴霧降塵是向浮游于空氣中的粉塵噴射水霧，通過增加塵粒的重量，達(dá)到降塵的目的。這一技術(shù)的關(guān)鍵是噴嘴要能形成具有良好降塵效果的霧流，霧流的大小應(yīng)適中，如果過大可能會(huì)影響生產(chǎn)，而過小則達(dá)不到良好的降塵效果［10］。美國在確定霧流參數(shù)方面進(jìn)行了大量研究，噴嘴的使用效果很好，并且已經(jīng)形成了一個(gè)系列的噴嘴，此項(xiàng)技術(shù)在美國的煤礦生產(chǎn)中有著較為成熟和廣泛的應(yīng)用，幾乎煤礦生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)都有噴霧降塵法的應(yīng)用。

(3)除塵器除塵

利用除塵器將空氣中的粉塵分離出來，從而達(dá)到凈化空氣含量的目的。目前，國外一些主要產(chǎn)煤國家都在煤礦井下廣泛使用除塵器進(jìn)行除塵。美國一般會(huì)采用除塵風(fēng)機(jī)、濕式纖維除塵器、小旋風(fēng)除塵器等幾種除塵設(shè)備。除塵設(shè)備的缺點(diǎn)是體積大，且較為較笨重，但除塵的效率高，消音效果也好，處理污染風(fēng)量較大。

(4)泡沫除塵

泡沫除塵的效果好，一般可達(dá)90%以上，尤其對(duì)5mm以下的呼吸性粉塵，除塵率可達(dá)80%以上。泡沫除塵同噴霧灑水除塵相比，其耗水量要減少1/2以上，且已研究出定型的符合安全衛(wèi)生和使用要求的廉價(jià)發(fā)泡劑。并且還根據(jù)不同塵源的不同情況，研究出了不同型號(hào)的泡沫除塵配套系列設(shè)備。

5 結(jié)論

(1)中美之間從煤礦塵肺病防治方面、粉塵控制方面、職業(yè)健康標(biāo)準(zhǔn)上均有些不同，我國的煤礦職業(yè)健康安全發(fā)展相對(duì)于美國來講還不夠成熟，但我國煤礦種類繁多，作業(yè)場所的情況較為復(fù)雜。美國的制度雖較為成熟，研究途徑也比較科學(xué)，但此研究途徑需要具備一定的條件，也需要大量的粉塵檢測數(shù)據(jù)，而以我國煤礦目前的條件來看，短時(shí)間內(nèi)并不能完成如此繁重的工作。我國目前的條件雖受到一些限制，但在塵肺病防治、粉塵防治以及制度的執(zhí)行力度上可以參考國外的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)患有塵肺病的煤礦工人的利益給予更全面、方便的保障，對(duì)粉塵控制制度進(jìn)行更好的完善。

(2)我國煤礦粉塵防治技術(shù)在監(jiān)測方法和手段上與發(fā)達(dá)國家還存在差距，仍然不能夠適應(yīng)煤炭工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的需要。在防塵技術(shù)上，個(gè)人認(rèn)為應(yīng)把以下幾點(diǎn)作為粉塵防治研究的側(cè)重點(diǎn):

1)開發(fā)研制準(zhǔn)確度更高的呼吸性粉塵濃度監(jiān)測儀表以及粉塵檢測方法;

2)標(biāo)準(zhǔn)制度上可以參考國外的做法，盡量多采用呼吸性粉塵的濃度作為衡量指標(biāo);

3)研究綜采、綜放工作面綜合防塵技術(shù)，包括采煤機(jī)高壓噴霧降塵(包括內(nèi)外噴霧技術(shù)、液壓支架高壓噴霧降塵、放煤口高效降塵、破碎機(jī)高效降塵、煤層注水新工藝、新裝備等;

4)在測塵儀表方面，主要是開發(fā)呼吸性粉塵濃度傳感器，提高粉塵監(jiān)控水平，同時(shí)完善提高現(xiàn)有測塵儀表，特別是小型化和提高其精度;

5)加強(qiáng)對(duì)地方小煤礦粉塵防治技術(shù)及其裝備的研究;

6)加強(qiáng)制度的執(zhí)行力度，以保證煤礦企業(yè)盡全力預(yù)防職業(yè)病的發(fā)生。

［1］ 陳沅江，吳超，吳桂香.職業(yè)衛(wèi)生與防護(hù)［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2011:133－134.

［2］ 辛廣龍，王鐵.我國煤礦塵肺病發(fā)病現(xiàn)狀和對(duì)策［J］.煤礦安全，2005，31(5)，62 －64.

［3］ Sec.203，83 Stat－2014.763，PART 37—SPECIFICATIONS FOR MEDICAL EXAMINATIONS OF COAL MINERS

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［9］ Jeffrey M.Listak.CONTROLLING RESPIRABLE DUST ON CONTINUOUS MINING OPERATIONS［J］.Information Circular 9517，2010，42 －50.

［10］ Jay F.Colinet，James P.Rider，Jeffrey M.Listak，John A.Organiscak，and Anita L.Wolfe.Best Practices for Dust Control in Coal Mining［J］.Information Circular 9517，2010，1:17 －21.

［11］ 李德文，郭勝均.中國煤礦粉塵防治的現(xiàn)狀及發(fā)展方向［J］. 金屬礦山，2009，11，751 －752.