锰的用途非常广泛,在炼钢、合金制造、电池生产、电子产品的生产等行业广泛应用,在工业生产中发挥着至关重要的作用。锰的来源主要是通过锰矿的开采冶炼,在锰矿开采过程中存在多种职业病危害因素,威胁着劳动者的健康。重庆地区是我国主要的锰矿石生产基地,已探明的储量高达5,000万吨,目前全区有各类规模的锰矿生产企业50余家,接触人员2万余人。随着开采规模的扩大、时间的延长,锰矿开采过程中的职业病危害问题日趋突出,在锰矿开采过程中既可发生急性职业中毒,也可发生慢性职业病如尘肺病、职业性慢性锰中毒等,近年来重庆市锰矿开采劳动者尘肺病的诊断人数逐年增加,为了保证锰矿开采行业的可持续发展,保护广大劳动者的健康开展本课题的研究。本文采用现场调查法对锰矿地下开采过程中存在的职业病危害因素进行辨识;运用检测检验法对职业病危害因素进行检测分析;结合相关规范和理论知识对控制措施进行研究。粉尘的控制是以矿井通风为主线展开的,以重庆秀山地区某锰矿为例,运用数值模拟法,采用几何建模软件Gambit和计算流体动力学软件Fluent,对掘进巷道的流场分布和粉尘运动规律进行研究,探讨矿井需风量以及掘进工作面的局部通风方式。针对以上研究内容,取得的研究成果如下:(1)识别和分析锰矿开采过程中存在的主要职业病危害因素。通过查阅资料,结合生产工艺辨识锰矿地下开采过程中存在和可能产生的职业病危害因素,化学有害因素包括:矽尘、电焊烟尘、一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、硫化氢、锰及其无机化合物、柴油等;物理有害因素包括:噪声、手传振动、工频电场、高温、电焊弧光等。(2)掌握锰矿开采过程职业病危害的程度及存在的主要问题,研究控制对策。运用现场调查法、检测检验法对职业病危害因素进行检测分析,进而提出职业病危害因素控制的有效措施。分析各职业病危害因素检测结果,矽尘、锰及其无机化合物、噪声、手传振动的检测值超出了职业接触限值。针对超标的职业病危害因素从工艺控制、工程控制、个体防护、管理措施四个方面展开讨论,工程控制措施中重点对粉尘提出防控措施。(3)提出锰矿开采过程中通风量计算方法。以重庆秀山地区某锰矿为例,随着该锰矿开采的进行,通风路线的延长,采空区漏风状况加重,需对矿井风量重新进行计算,最终计算需风量为1263.1m3/min。(4)对掘进巷道内的流场和粉尘的运动轨迹进行模拟。结果表明:压v=10m/s时的压入式通风方式,出风口位置有涡流区,风速为0.0025~0.59m/s,粉尘不能到达巷道口位置;压v=12m/s时的压入式通风方式,出风口位置无涡流区,风速0.0026~0.85m/s,极少部分粉尘能够到达巷道口位置;抽v=12m/s、压v=10m/s时混合式通风方式,工作面附近无涡流区,风速为0.805~1.61m/s,粉尘能够在较短时间内到达巷道口位置。通过对比发现混合式通风不仅能满足矿井风速,而且能达到除尘的效果。研究表明:目前锰矿开采行业存在的主要职业病危害因素有噪声、手传振动、矽尘、锰及其化合物、一氧化碳、二氧化碳、氮氧化合物、硫化氢等。其中噪声、粉尘等职业病危害因素的浓度或者强度超标严重。粉尘和毒物浓度的控制需从湿式作业、矿井通风等综合控制措施着手,数值模拟技术能有效反应粉尘的运动规律,能够为粉尘的防治提供理论支撑,为矿井通风提供决策依据。