第采煤概論第六章、礦井通風(fēng)與安全ppt課件

1、第六章、礦井通風(fēng)與安全,第一節(jié) 礦井空氣,一、礦井空氣的主要成分 地面空氣進(jìn)入礦井以后即稱為礦井空氣。 一般地說，地面空氣的成分是固定的，它主要由氧、氮、二氧化碳三種氣體組成，按體積的百分比數(shù)計為：氧20.96%；氮79%；二氧化碳0.04%。 礦井空氣特點：1、含氧量減少；2、混入各種有毒有害氣體；3、混入煤、巖塵；4、空氣的溫度、濕度和壓力發(fā)生變化。,二、. 礦井空氣中的有害氣體 礦井空氣中所含有的對人體健康及生命安全有威脅的切氣體，均稱為有害氣體。除瓦斯（CH4）外主要有一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、硫化氫（H2S）、氫氣（H2）、氨（N2）等。這些有毒有害氣

2、體對煤礦井下作業(yè)人員人身健康和安全有極大危害,三、礦井氣候條件 指礦井空氣的溫度、濕度、和風(fēng)速三個參數(shù)的綜合作用 。這三個參數(shù)也稱為礦井氣候條件的三要素。 煤礦安全規(guī)程規(guī)定進(jìn)風(fēng)井口以下的溫度必須在2以上。生產(chǎn)礦井的采掘工作面空氣溫度不得超過26，機(jī)電設(shè)備硐室的空氣溫度不得超過30；當(dāng)空氣溫度超過時，必須縮短超溫地點工作人員的工作時間，并給與高溫保健待遇 采掘工作面的空氣溫度超過30、機(jī)電設(shè)備硐室的空氣溫度超過34，必須停止作業(yè)。,第二節(jié) 礦井通風(fēng) 一、礦井通風(fēng)的任務(wù) 1）提供井下足夠的新鮮空氣，以供人員呼吸； 2）稀釋和排除井下有毒、有害氣體和礦塵； 3）創(chuàng)造良好的礦井工作環(huán)境，保證井下有適合

3、的氣候條件（及適宜的溫度、濕度與風(fēng)速），以利于工人勞動和機(jī)器運轉(zhuǎn)。,二、礦井通風(fēng)阻力與壓力 （一）礦井通風(fēng)阻力 空氣在井巷中流動時，由于空氣的粘滯性和慣性以及井巷壁對風(fēng)流的阻滯、擾動作用，產(chǎn)生了風(fēng)流能量損失，稱為礦井通風(fēng)阻力。 礦井通風(fēng)阻力分為兩類 1. 摩擦阻力 h摩=LUQ/S 2. 局部阻力 h局=R局Q,1. 摩擦阻力 h摩=LUQ/S h摩井巷摩擦阻力，Pa； 井巷摩擦阻力系數(shù)，NS2/m4（牛秒2/米2）； L井巷長度，m； U井巷周邊長度，m； Q井巷中流過的風(fēng)量，m3/s。 2. 局部阻力 h局=R局Q,h總=h摩+h局=（R摩+R局）Q 局部阻力一般按摩擦阻力的1525計入。

4、 3、降低通風(fēng)阻力的措施 降低摩擦阻力的措施： 1）擴(kuò)大巷道斷面 2）縮短風(fēng)流路線 3）選用周長較短的斷面 4）用粗糙度較小的支護(hù)方式,（2）降低局部阻力的措施,1、連接處作成斜線或圓弧形 2、巷道拐彎處，轉(zhuǎn)角越小越好 3、減小產(chǎn)生局部阻力巷道的風(fēng)速及巷道粗糙度 4、進(jìn)風(fēng)口安裝集風(fēng)器，出風(fēng)口安裝擴(kuò)散器 5、清理堆積物,（二）礦井通風(fēng)動力,這種克服通風(fēng)阻力的能量或壓力叫通風(fēng)動力。 提供礦井通風(fēng)壓力的通風(fēng)動力有兩種：機(jī)械通風(fēng)和自然通風(fēng) 機(jī)械通風(fēng)：利用機(jī)械風(fēng)壓克服通風(fēng)阻力 自然通風(fēng)：利用自然風(fēng)壓克服通風(fēng)阻力,一、自然通風(fēng) 使空氣獲得能量，產(chǎn)生自然風(fēng)壓，使其沿井巷流動，這種自然力主要是由地面溫度的變化

5、，使礦井風(fēng)側(cè)和回風(fēng)側(cè)空氣溫度發(fā)生差異而引起的。規(guī)程規(guī)定，礦井必須采用機(jī)械通風(fēng)，自然通風(fēng)只能在特定條件下使用。,二、機(jī)械通風(fēng) 機(jī)械通風(fēng)是礦井通風(fēng)的主要動力。按其服務(wù)范圍可以分為三種： 1）主要通風(fēng)機(jī)（簡稱主扇），主要用于全礦井或礦井的一翼（部分）； 2）輔助通風(fēng)機(jī)（簡稱輔扇），主要服務(wù)于礦井網(wǎng)絡(luò)的某一分支（如采區(qū)或工作面），以幫助主要通風(fēng)機(jī)供風(fēng)以保證該分支的風(fēng)量； 3）局部通風(fēng)機(jī)（簡稱局扇），主要用于獨頭掘進(jìn)的井巷等局部地區(qū)通風(fēng)。 礦用通風(fēng)機(jī)按其構(gòu)造又可分為離心式通風(fēng)機(jī)和軸流式通風(fēng)機(jī)兩類。,三、礦井通風(fēng)系統(tǒng) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)是通風(fēng)路線、通風(fēng)動力和控制風(fēng)流的通風(fēng)構(gòu)筑物的總稱。 （一）礦井通風(fēng)方法 礦井

6、通風(fēng)方法是指礦井主要通風(fēng)機(jī)對礦井供風(fēng)的工作方式，有抽出式、壓入式和壓抽混合式三種。,1）抽出式（負(fù)壓通風(fēng)） 2）壓入式通風(fēng)（正壓通風(fēng)） 3）抽出和壓入混合式通風(fēng),圖14-5,（二）礦井通風(fēng)方式根據(jù)進(jìn)、回風(fēng)井在井田的相對位置不同可分為中央式、對角式和混合式,1）中央式，又可分為中央并列式和中央分列式兩種。 2）對角式，又可分為兩翼對角式和分區(qū)對角式兩種。 3）混合式，混合式是中央式和對角式或中央并列式和中央分列式所組成的一種綜合形式，它是老礦井進(jìn)行深部開采時常采用的通風(fēng)方式。,圖14-6,圖14-7,圖14-8,（三）礦井通風(fēng)網(wǎng)路,礦井風(fēng)流按照生產(chǎn)要求在巷道中流動時，風(fēng)流分岔、匯合線路的結(jié)構(gòu)形式

7、，叫做通風(fēng)網(wǎng)路。有簡單和復(fù)雜兩種： 僅由串聯(lián)巷道與并聯(lián)巷道組成的通風(fēng)網(wǎng)路稱為簡單通風(fēng)網(wǎng)路。 礦井通風(fēng)網(wǎng)路中有對角巷道或?qū)秋L(fēng)流時，稱為復(fù)雜通風(fēng)網(wǎng)路或角聯(lián)通風(fēng)網(wǎng)路。,四、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)（一）采區(qū)進(jìn)風(fēng)巷與回風(fēng)巷的選擇,采區(qū)上、下山一般至少兩條，即輸送機(jī)上山、軌道上山。如果開采高瓦斯、與有煤與瓦斯突出危險的礦井或有自燃煤層的采區(qū)，就至少要三條，一條專用回風(fēng)巷，對于生產(chǎn)能力大的采區(qū)可設(shè)34條上山。,1、軌道巷進(jìn)風(fēng)，輸送機(jī)巷回風(fēng),2、輸送機(jī)巷進(jìn)風(fēng)，軌道巷回風(fēng),3、軌道、輸送機(jī)巷進(jìn)風(fēng)，專用回風(fēng)巷回風(fēng),（二）回采工作面通風(fēng)方式 1、u型通風(fēng)方式,作業(yè)： 1、如何降低摩擦阻力？ 2、通風(fēng)機(jī)可分為哪幾種？ 3、離

8、心式通風(fēng)機(jī)和軸流式 通風(fēng)機(jī)各有何特點？,2、W型通風(fēng)方式,圖14-14,3、Y型通風(fēng)方式,4、Z型通風(fēng)方式,5、U+L形通風(fēng)方式,（三）掘進(jìn)工作面通風(fēng) 掘進(jìn)通風(fēng)方法分為兩大類：礦井總風(fēng)壓通風(fēng)和局部通風(fēng)設(shè)備通風(fēng)。 通風(fēng)方式主要有壓入式、抽出式和混合式三種。,圖14-16,局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)方式,五、礦井通風(fēng)管理 （一）通風(fēng)測量 1、井巷風(fēng)量、風(fēng)速的測定 檢查風(fēng)量和風(fēng)速的目的：確定全礦總進(jìn)風(fēng)量和各用風(fēng)地點的進(jìn)風(fēng)量是否滿足需要，檢查主要巷道的風(fēng)速是否符合規(guī)定，檢查漏風(fēng)情況，確定漏風(fēng)地點。,通風(fēng)參數(shù)檢測儀,通風(fēng)參數(shù)檢測儀,作業(yè)： 1、礦井通風(fēng)方法有哪幾種？ 2、礦井通風(fēng)方式有哪幾種？ 3、回采工作面的通風(fēng)

9、方式有哪幾種？掘進(jìn)工作面通風(fēng)方式有哪幾種？畫圖示意？,（二）礦井通風(fēng)構(gòu)筑物,礦井通風(fēng)構(gòu)筑物又稱控制風(fēng)流的設(shè)施，是形成礦井通風(fēng)系統(tǒng)的重要組成部分。其作用是在正常情況下，保證風(fēng)流按擬定的路線流動，使各個用風(fēng)地點得到所需風(fēng)量；在災(zāi)變時期，能維持正常通風(fēng)或便于風(fēng)流調(diào)度。 一般分為三大類： 1、引導(dǎo)風(fēng)流的設(shè)施 2、隔斷風(fēng)流的設(shè)施 3、調(diào)節(jié)風(fēng)流的設(shè)施,一、引導(dǎo)風(fēng)流類設(shè)施,主要有導(dǎo)風(fēng)板、風(fēng)硐、擴(kuò)散器和風(fēng)橋。 1）風(fēng)硐 風(fēng)硐是連接通風(fēng)機(jī)和風(fēng)井的一段巷道，由于通過風(fēng)硐的風(fēng)量很大，而且風(fēng)硐內(nèi)外的壓力差也較大，應(yīng)盡量降低風(fēng)阻，并減少漏風(fēng)，所以對風(fēng)硐的設(shè)計和施工都要求較高；又因其服務(wù)年限長，故風(fēng)硐多用混凝土、磚石等材

10、料建造。,2）風(fēng)橋作用：將同一平面的進(jìn)風(fēng)與回風(fēng)巷隔開,風(fēng)橋按其結(jié)構(gòu)不同，可分為繞道式風(fēng)橋、混凝土風(fēng)橋和鐵筒風(fēng)橋三種，,1、繞道式風(fēng)橋 2、混凝土風(fēng)橋 3、鐵筒風(fēng)橋,3）擴(kuò)散器（擴(kuò)散塔）,在風(fēng)機(jī)出口處外接一定長度、斷面逐漸擴(kuò)大的構(gòu)筑物，這個構(gòu)筑物稱為擴(kuò)散器。其作用是降低出口速壓以提高風(fēng)機(jī)靜壓。 2、隔斷風(fēng)流的設(shè)施 1）擋風(fēng)墻 又稱密閉，設(shè)置在既不允許風(fēng)流通過，也不需要通車行人的巷道中，如采空區(qū)、廢舊巷道、火區(qū)等處。,在需要堵截風(fēng)流和交通的巷道內(nèi)，須設(shè)置密閉。按服務(wù)年限長短，密閉分為永久性和臨時性兩種。,2）風(fēng)門與風(fēng)窗在不允許風(fēng)流通過，但又要行人或通車的巷道內(nèi)必須設(shè)置風(fēng)門。有普通風(fēng)門和自動風(fēng)門。風(fēng)

11、窗是調(diào)節(jié)風(fēng)量的構(gòu)筑物。,風(fēng)門,3）防爆門是安裝在出風(fēng)井口為防止井下爆炸產(chǎn)生的高壓氣流毀壞通風(fēng)機(jī)的安全裝置。,規(guī)程規(guī)定：裝有主要通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)井口，應(yīng)安裝防爆門。防爆門不得小于出風(fēng)井口的斷面積，并正對出風(fēng)口的風(fēng)流方向。當(dāng)井下發(fā)生瓦斯爆炸時，爆炸氣浪將防爆門掀起，從而起到保護(hù)主扇的作用。,3、調(diào)節(jié)風(fēng)流的設(shè)施主要有調(diào)節(jié)風(fēng)窗、調(diào)節(jié)風(fēng)門,（三）反風(fēng)裝置 當(dāng)?shù)V井進(jìn)風(fēng)井口附近、井筒或井底車場及其附近的進(jìn)風(fēng)大巷發(fā)生火災(zāi)或瓦斯、煤塵爆炸時，為了防止災(zāi)情蔓延，減少損失，同時也為了便于災(zāi)害處理和救護(hù)工作，有時需要改變礦井風(fēng)流方向，即反風(fēng)。 常用反風(fēng)方法有： 1、專設(shè)反風(fēng)道反風(fēng) 適于離心式通風(fēng)機(jī)和老式軸流式通風(fēng)機(jī),（2

12、）風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)反風(fēng)和調(diào)整風(fēng)機(jī)葉片安裝角反風(fēng)。適于新型軸流式通風(fēng)機(jī),（3）利用備用通風(fēng)機(jī)作為反風(fēng)道反風(fēng)。僅適用軸流式通風(fēng)機(jī)。 （四）礦井漏風(fēng)及其危害 礦井漏風(fēng)是指在礦井通風(fēng)中，進(jìn)入井巷的風(fēng)流未達(dá)到用風(fēng)地點，而通過風(fēng)構(gòu)筑物的縫隙、采空區(qū)、煤柱裂隙及地表裂隙等直接滲透到回風(fēng)巷或地面的現(xiàn)象。,作業(yè)： 1、礦井通風(fēng)構(gòu)筑物有哪些？各有何作用？ 2、反風(fēng)方法有哪幾種？ 3、自救器有哪幾種？,礦井漏風(fēng)的危害表現(xiàn)在以下幾方面： （1）漏風(fēng)使工作地點風(fēng)量減少，可能造成瓦斯積聚、空氣溫度升高、氣候條件惡化，不僅影響工人的勞動效率，而且影響工人的身體健康和礦井安全。 （2）漏風(fēng)使通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜化，降低了通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可

13、靠性，影響井下風(fēng)流控制和調(diào)節(jié)效果。 （3）大量漏風(fēng)會造成礦井通風(fēng)費用增大，甚至使主要通風(fēng)機(jī)能力不足。,（4）采空區(qū)等處的漏風(fēng)易造成煤炭自燃，而地表塌陷區(qū)風(fēng)量的漏入會將采空區(qū)有害氣體帶入井下，直接威脅采掘工作面的安全生產(chǎn)。,教學(xué)標(biāo)題：第三節(jié) 礦井瓦斯 教學(xué)目標(biāo)：1、概述 2、礦井瓦斯爆炸及預(yù)防 3、礦井瓦斯噴出突出預(yù)防 教學(xué)重點：瓦斯預(yù)防 教學(xué)難點：瓦斯預(yù)防 教學(xué)課型：新授 教學(xué)時間：2課時 教學(xué)方法：多媒體 教學(xué)過程：,一、概述 （一）礦井瓦斯性質(zhì) 礦井瓦斯是指從井下煤體和圍巖中涌出的各種有毒有害氣體的總稱。 瓦斯主要成分是甲烷 瓦斯性質(zhì)：是一種無色、無味、無臭的氣體，對空氣相對密度為0.55

14、4，由于比空氣輕，故經(jīng)常積聚在巷道頂部、上山掘進(jìn)工作,面及頂板垮落的空洞中。瓦斯的擴(kuò)散性很強(qiáng)，會很快擴(kuò)散在空氣中，瓦斯本身無毒，但不能供人呼吸。瓦斯不助燃，但與空氣混合達(dá)到一定濃度后，遇到高溫火焰時能燃燒或爆炸。,圖1-1-2 煤體中瓦斯的賦存狀態(tài)示意圖 1-自由瓦斯 ；2-吸著瓦斯； 3-吸收瓦斯；4-煤體；5-空隙,（二）瓦斯在煤層中的存在狀態(tài) 1、游離狀態(tài) 又稱自由狀態(tài) 2、吸附狀態(tài) 吸附狀態(tài)按其與煤巖的結(jié)合形式不同又可分為吸著和吸收狀態(tài)。,狀態(tài)轉(zhuǎn)化： 當(dāng)壓力升高或溫度下降，一部分游離狀態(tài)的瓦斯吸附為吸附狀態(tài)的瓦斯；反之當(dāng)壓力下降或溫度升高，一部分吸附狀態(tài)的瓦斯解析為游離狀態(tài)的瓦斯，瓦斯

15、的游離狀態(tài)和吸附狀態(tài)是處在一定條件下的動平衡。,（三）瓦斯的涌出 1、涌出形式 （1）普通涌出 是指瓦斯從煤巖層表面孔隙緩慢、均勻的涌出。它持續(xù)時間長，涌出范圍廣，是主要放散形式。 （2）特殊涌出 包括瓦斯噴出與瓦斯突出兩種形式。,瓦斯噴出是指高壓瓦斯氣體從煤巖層裂隙中大量噴出，若在噴出時攜帶大量煤粉，則稱煤與瓦斯突出。 2、涌出量 是指在開采過程中，單位時間內(nèi)從煤層及圍巖涌入礦井的瓦斯總量。 （1）絕對瓦斯涌出量：指礦井在一定時間內(nèi)所涌出的瓦斯量m/min,相對瓦斯涌出量：指礦井在正常生產(chǎn)時平均生產(chǎn)1t煤的瓦斯涌出量，m/t。 （四）礦井瓦斯等級 按礦井絕對瓦斯涌出量、相對瓦斯涌出量和瓦斯涌

16、出形式分為： 1、低瓦斯礦井 相對瓦斯涌出量小于或等于10m/t且絕對瓦斯涌出量小于或等于40m/min。,2、高瓦斯礦井：礦井相對瓦斯涌出量大于10m/t或礦井絕對瓦斯涌出量大于40m/min。 3、煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井：發(fā)生過一次煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井。 二、礦井瓦斯爆炸及其預(yù)防 （一）瓦斯爆炸條件,1、瓦斯?jié)舛?5%16% 2、引火溫度 650750 3、氧氣濃度 大于12% （二）防止瓦斯積聚的措施 1）加強(qiáng)通風(fēng) 2）加強(qiáng)瓦斯檢查 3）對瓦斯涌出量大的煤層或采區(qū)進(jìn)行瓦斯抽放。,（三）防止瓦斯引燃的措施 1、防止明火 2、防止出現(xiàn)電火花 3、防止出現(xiàn)炮火 4、防

17、止撞擊摩擦火花 5、防止其他火源出現(xiàn) （四）瓦斯?jié)舛葯z查 我國常用光干涉式瓦斯檢定儀，它根據(jù)光干涉原理來測定瓦斯?jié)舛?2) 原理 檢定器根據(jù)光干涉原理制成。它的光學(xué)系統(tǒng)如圖。燈泡1發(fā)出的一束白光，經(jīng)光柵2和透鏡3射到平行平面鏡4。平行平面鏡使光束分成兩路：一路自平面鏡的a點反射，經(jīng)右空氣室、大三棱鏡和左空氣室回到平行平面鏡，再經(jīng)鏡底反射到鏡面的b點；另一路光在a點折射進(jìn)入平行平面鏡鏡底，經(jīng)鏡底反射、鏡面折射，往返通過瓦斯室也到達(dá)平面鏡，于b點反射后與第一束光一同進(jìn)入三棱鏡，再經(jīng)90反射進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡,它根據(jù)光干涉原理來測定瓦斯?jié)舛?，同時還可以測量二氧化碳濃度。 1、測定前的準(zhǔn)備工作 2、測定方法

18、（1）對零 （2）測定,三、礦井瓦斯噴出與突出及預(yù)防 （一）概述 礦井瓦斯的動力現(xiàn)象包括瓦斯噴出和煤與瓦斯突出兩大類型 瓦斯噴出是指大量承壓狀態(tài)的瓦斯從煤巖體裂隙中快速噴出的現(xiàn)象。,煤與瓦斯突出是指在地應(yīng)力和瓦斯的共同作用下，破碎的煤與瓦斯由煤體內(nèi)突然噴出到采掘空間的現(xiàn)象。,危害：充填巷道，煤層中會形成空洞，同時會伴隨著強(qiáng)大的沖擊力，巷道設(shè)施會被摧毀，通風(fēng)系統(tǒng)會遭到破會，甚至?xí)l(fā)生風(fēng)流逆轉(zhuǎn)，還可能造成人員窒息和發(fā)生瓦斯爆炸、燃燒及煤流埋人事故，更嚴(yán)重時可能導(dǎo)致整個煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)癱瘓。,（二）煤與瓦斯突出的預(yù)防措施 1、區(qū)域性防突措施 1）開采保護(hù)層 首先開采的煤層叫保護(hù)層 后開采的有突出危險的煤

19、層叫被保護(hù)層 2）煤層瓦斯抽采 意義1、預(yù)防瓦斯超限、確保礦井安全，是消除煤礦重大瓦斯事故的治本措施。,2、能夠解決礦井通風(fēng)難以解決的問題，降低礦井通風(fēng)成本 3、是使寶貴的瓦斯資源能夠得到利用。 瓦斯抽采方法有以下四種分類方法： （1）按抽采瓦斯來源分類 有本煤層瓦斯抽采、鄰近層瓦斯抽采、采空區(qū)瓦斯抽采和圍巖瓦斯抽采。,（2）按抽采瓦斯的煤層是否卸壓分類 有卸壓煤層抽采瓦斯和未卸壓煤層抽采瓦斯 （3）按抽采瓦斯與采掘時間關(guān)系分類 有煤層預(yù)抽瓦斯、邊采掘邊抽和采后抽采瓦斯,（4）按抽采工藝分類 鉆孔抽采、巷道抽采和鉆孔巷道混合抽采 2、局部性防突措施 石門突出的措施有：震動性爆破、高壓注水、擴(kuò)孔

20、卸煤鉆、金屬骨架、水力沖孔、超前鉆孔,預(yù)防煤巷突出的措施有水力沖孔、超前鉆、松動爆破、超前支護(hù)、卸壓槽、高壓注水、掩護(hù)擋板。 預(yù)防采煤工作面突出的措施有超前鉆、超前支護(hù)、卸壓槽、高壓注水、淺孔松動爆破。 3、綜合防突措施,四位一體的綜合防突措施：即突出危險性預(yù)測、防治突出措施、防治突出措施的效果檢驗、安全防護(hù)措施等。,作業(yè)：1、什么是瓦斯？它有哪幾種存在狀態(tài)？ 2、瓦斯等級如何劃分？ 3、瓦斯爆炸需要哪幾個條件？ 4、預(yù)防瓦斯爆炸的措施有哪些？,第四節(jié) 礦塵、礦井水、火頂板災(zāi)害防治,一、礦塵 （一）礦塵的分類 礦塵是指在礦山生產(chǎn)和建設(shè)過程中所產(chǎn)生的各種煤、巖微粒的總稱。 按存在狀態(tài)可劃分為浮塵

21、和落塵,按礦塵粒徑可分為 全塵（總粉塵） 呼吸性粉塵（粒徑在5m以下的微細(xì)塵粒） 按礦塵成分分為煤塵和巖塵 礦塵的危害： 1、污染工作場所，危害人體健康、引起職業(yè)病,塵肺病的發(fā)生機(jī)理,被毛細(xì)血管覆蓋的氣泡群,鼻咽,喉,氣管,支氣管,細(xì)支氣管,2、有些礦塵（煤塵、硫化塵）在一定條件下可以爆炸。 3、加速機(jī)械磨損，縮短精密儀器使用壽命。 4、降低工作場所能見度，增加工傷事故發(fā)生。,（二）綜合防塵措施 1、降塵措施 （1）濕式打眼 （2）水泡泥 （3）預(yù)濕煤體防塵 （4）改進(jìn)采煤機(jī)械，減少礦塵生成。 2、通風(fēng)排塵 煤礦安全規(guī)程規(guī)定：采煤工作面最高風(fēng)速0.254m/s,巖巷為0.154m/s。從防塵角

22、度講，采煤工作面的風(fēng)速應(yīng)控制在,從防塵角度講，采煤工作面的風(fēng)速應(yīng)控制在1.21.6m/s以下為宜，巖巷掘進(jìn)風(fēng)速應(yīng)在0.15m/s以上。這就是最低排塵風(fēng)速。 3、濕式除塵 濕式除塵可分為兩類：一是用水濕潤、沖洗初生和沉積粉塵；二是用水捕集懸浮于空氣中的粉塵。 4、磁化水防塵 使原來不具磁性的物質(zhì)獲得磁性的過程叫磁化。因為磁化水濕潤性強(qiáng)，吸附能,力大，使粉塵降落速度加快，所以降塵效果好。 5、泡沫除塵劑 是將泡沫除塵劑與水按一定比例混合在一起，通過發(fā)泡器產(chǎn)生大量高倍數(shù)泡沫狀的液滴，噴灑到塵源與空氣中。噴灑在礦石等物體上的無空隙的泡沫液體覆蓋和隔斷了塵源，使粉塵得以濕潤和抑制， 6、個體防護(hù) 主要包

23、括防塵口罩、防塵帽、防塵呼吸器和防塵面罩。,（三）預(yù)防煤塵爆炸的措施 1、煤塵爆炸條件 （1）煤塵本身具有爆炸性 （2）必須懸浮在空氣中，且濃度在爆炸極限范圍內(nèi)（下限濃度3050g/m，上限濃度10002000g/m） （3）存在高溫引燃熱源。一般700800。,煤塵爆炸危害： 爆源附近溫度高達(dá)23002500，巷道內(nèi)空氣壓力急增至原先的510倍，并能產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波及大量高濃度的一氧化碳等有害氣體，它是造成大量人員傷亡的主要原因。 煤塵爆炸和瓦斯爆炸的區(qū)別： 爆炸后能在支柱上留下“皮渣”和“黏塊”。,2、煤塵爆炸的預(yù)防 1）防塵措施 一般有減塵、降塵、排塵和除塵等綜合措施。具體方法有煤層注水

24、、采空區(qū)注水、水封爆破、噴霧灑水、控制風(fēng)流、清掃落塵等。 2）防爆措施 主要是消除井下引爆火源?；鹪粗饕斜飘a(chǎn)生的火源、電器火花、摩擦火花、瓦斯爆炸和煤炭自燃。,3）隔爆措施 1、巖粉棚 2、水槽棚,1、綜合防塵措施有哪些？ 2、煤塵爆炸需要什么條件？ 3、預(yù)防煤塵爆炸的措施有哪些？,二、礦井水 (1）由于礦井水在采掘工作面可出現(xiàn)淋水，使空氣濕度明顯增加，頂板破碎，對勞動條件及生產(chǎn)效率影響很大。 (2）由于礦井水的存在，在生產(chǎn)中必須進(jìn)行排水，水量越大，排水費用越高，勢必增加煤炭生產(chǎn)成本。 (3）礦井水對各種金屬沒備、鋼軌和金屬支架等，均有腐蝕作用，這就縮短了生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命。 (4）當(dāng)井下

25、突然涌水或其水量超過礦井排水能力時，則會給生產(chǎn)帶來嚴(yán)重影響.,1、礦井涌水的水源 （1）江河、湖泊、池塘、水庫、溝渠等積水，以及季節(jié)性雨水， （2）地下水包括含水層水、溶洞水、斷層水、老空積水等， 2、礦井防治水 井下防治水的主要措施有： 防、排、探、截、堵 （1）井下防水,采取合理的開拓開采方法、留設(shè)防水煤柱等 （2）井下排水 在地面或井下打?qū)ｉT鉆孔和利用專門疏水巷道進(jìn)行疏放排水， （3）井下探放水 利用鉆孔探查工作面前方水情，然后有控制的將水放出。,煤礦安全規(guī)程規(guī)定：礦井必須做好水害分析預(yù)報，堅持“有疑必探，先探后掘”的探放水原則。探水鉆孔深度一般為40m左右，其超前距離不小于20m，鉆孔

26、數(shù)目不少于3個，探到水源后，把水有計劃的放出來。 （4）井下截水 水閘門、水閘墻 （5）注漿堵水,（5）注漿堵水 將水泥漿或化學(xué)漿通過專門的鉆孔壓入地層空隙，漿液在地層中擴(kuò)散、膠結(jié)、硬化、最終起到加固地層和堵隔水源的作用。 3、礦井透水事故的處理 1、透水預(yù)兆 煤壁發(fā)潮、發(fā)暗 巷道空氣變冷 巷道壁或煤壁“掛紅、掛汗”,頂板來壓、淋水加大或底板鼓起并滲水 出現(xiàn)壓力水線 有水聲 有H2S,CO2等氣體溢出 2）透水時的措施 水不大，向調(diào)度室匯報，同時就地取材加固工作面，如打木垛或密集支柱,，賭注出水點，如水量大，情況危機(jī)，應(yīng)按避災(zāi)線路撤退。原則是以最短的路程和最快的速度，撤至上一水平進(jìn)風(fēng)巷或地面。

27、切勿進(jìn)入獨頭下山巷道，當(dāng)有有害氣體時應(yīng)佩戴自救器撤退，萬一無法撤退，應(yīng)在獨頭上山避難待救，保持鎮(zhèn)靜，避免體力消耗。 礦領(lǐng)導(dǎo)接報告后，立即通知上級和礦山救護(hù)隊，通知相關(guān)人員撤離危險地區(qū)，關(guān)閉放水閘門，井下所有排水設(shè)施全部開動，同時營救遇難人員。,3）被淹礦井的恢復(fù) 恢復(fù)工作大致可分為：查清突水水源、堵水排水、初整巷道、恢復(fù)通風(fēng)以及進(jìn)一步整修巷道恢復(fù)生產(chǎn)等步驟。,三、礦井火災(zāi) 危害:影響安全生產(chǎn)、燒毀煤炭資源、物資設(shè)備，造成人員傷亡，甚至引發(fā)煤塵瓦斯爆炸，擴(kuò)大災(zāi)害的程度與范圍。 礦井火災(zāi)：凡是發(fā)生在礦井井下或地面，威脅到井下安全生產(chǎn)，造成損失的非控制燃燒均稱為礦井火災(zāi)。,1、火災(zāi)三要素 產(chǎn)生外源火

28、災(zāi)的三個必要條件是：有可燃物存在、有足夠的氧氣和足以引起火災(zāi)的熱源。這也稱火災(zāi)三要素，缺少任何一個要素，火災(zāi)都不能發(fā)生，或者正在發(fā)生的火災(zāi)也會熄滅。,（一）礦井火災(zāi)的種類 根據(jù)引火熱源不同： 外因火災(zāi)（由外界火源引起可燃物的非控制性燃燒） 內(nèi)因火災(zāi)（由于一些易燃物質(zhì)在一定條件和環(huán)境下自身發(fā)生物理化學(xué)變化積聚熱量而形成的火災(zāi)）,按發(fā)火地點不同： 井筒火災(zāi) 巷道火災(zāi) 采面火災(zāi) 煤柱火災(zāi) 采空區(qū)火災(zāi),按燃燒物不同： 機(jī)電設(shè)備火災(zāi) 火藥燃燒火災(zāi) 油料火災(zāi) 坑木火災(zāi) 瓦斯燃燒火災(zāi) 煤炭自燃火災(zāi),（二）防止外因火災(zāi)措施 外因火災(zāi)是由外來熱源引起可燃物的非控制性燃燒。 外因火災(zāi)發(fā)火次數(shù)占總發(fā)火次數(shù)的25%3

29、0%，但死于外因火災(zāi)的人數(shù)卻占死于火災(zāi)總?cè)藬?shù)的65%。,預(yù)防： 1、防止失控的高溫?zé)嵩?2、盡量采用不燃或耐燃材料支護(hù)，同時防止可燃物大量的積存 高溫?zé)嵩矗弘娖髟O(shè)備過負(fù)荷、短路產(chǎn)生的電弧、電火花、不正確的爆破作業(yè)產(chǎn)生的爆炸火焰、機(jī)械設(shè)備運轉(zhuǎn)不佳造成的摩擦火花、沖擊火花、違章吸煙、使用電爐、燈泡取暖、電焊、瓦斯煤塵爆炸。,（三）防止煤炭自燃的措施 1、煤炭自燃的條件 （1）煤有自燃傾向性，且以破碎狀態(tài)存在 （2）有連續(xù)供氧條件 （3）有積聚氧化熱的環(huán)境 （4）上述三個條件持續(xù)的時間要大于煤的自然發(fā)火期。,2、煤炭自燃的過程 分為潛伏期、自熱期和自燃期三個發(fā)展階段。,（1）潛伏期（低溫氧化階段）

30、煤層被揭露與空氣接觸后，吸附氧氣，在其表面生成一些不穩(wěn)定的氧化物。由于潛伏期煤的氧化速度慢，生成的熱量少，并能及時放散出去，煤體溫度不升高，其外表特征沒有明顯變化。 （2）自熱期 煤氧化速度加快，放熱量增大，若熱量不能及時放散，會使煤體溫度迅速上升。,自熱期的特征：煤體溫度升高、空氣濕度加大，支架和巷道壁有水珠凝結(jié)，空氣中CO含量升高。 （3）自燃期 當(dāng)煤體溫度達(dá)到其自然臨界溫度以上時，若能繼續(xù)得到充分的供風(fēng)，煤就會開始著火燃燒，進(jìn)入自燃期，如果煤體溫度在達(dá)到自然臨界溫度之前，或已達(dá)到自然臨界溫度以上時，停止供風(fēng)或加大供風(fēng)改變散熱條件，,使散熱大于生成熱，則煤體溫度會很快下降而進(jìn)入煤的風(fēng)化狀態(tài)

31、。 3、煤炭自燃的預(yù)防 具體措施有： （1）加強(qiáng)煤層自燃發(fā)火的早期識別。 （2）開拓、開采技術(shù)措施。合理選擇巷道布置形式，采用合理的采煤方法和先進(jìn)的開采技術(shù)，提高采出率，加快回采速度，及時封閉采空區(qū)。,（3）加強(qiáng)通風(fēng)管理 選擇合理通風(fēng)系統(tǒng)，建立通風(fēng)管理制度，提高通風(fēng)建筑物的質(zhì)量，防止漏風(fēng)，利用調(diào)壓法減少漏風(fēng)量，利用預(yù)防性灌漿和阻化劑防火。 （四）煤炭自燃的預(yù)報 1、人體直接感覺 能在巷道內(nèi)聞到煤油味、汽油味和輕微芳香氣味，表明自燃已經(jīng)發(fā)展到,自熱階段的后期，當(dāng)人接近火源附近時會有頭痛、悶熱、精神疲乏等不適之感，巷道內(nèi)能看到霧氣及支架上出現(xiàn)水珠。 （2）使用氣體成分分析法。用儀器分析和檢測煤在自

32、然過程中釋放出的氣體成分，預(yù)報火災(zāi)。,（五）礦井防滅火的方法 滅火方法有： 直接滅火法（水、砂子、滅火器） 隔絕滅火法（防火墻） 聯(lián)合滅火法 近年來，我國采用均壓技術(shù)，實質(zhì)是調(diào)節(jié)封閉火區(qū)進(jìn)風(fēng)側(cè)和回風(fēng)側(cè)兩端的風(fēng)壓差，使之接近于零，以減少象火區(qū)漏風(fēng)，加速火災(zāi)熄滅。,頂板災(zāi)害防治,四、頂板災(zāi)害,頂板事故是指：在地下采煤過程中，因為頂板意外冒落造成的人員傷亡、設(shè)備損壞、影響生產(chǎn)等事故 （一）頂板事故的分類 按冒落范圍可將頂板事故分為局部冒頂和大型冒頂 按發(fā)生冒頂事故的力學(xué)原因進(jìn)行分類 壓垮型冒頂、漏垮冒頂和推垮冒頂,（2）壓垮型,系指采面總體支護(hù)強(qiáng)度不夠，在老頂初壓或周壓時，將工作面壓垮。煤炭行業(yè)中此

33、種事故較少。,(a)頂板向煤壁方向壓垮前；,(b)頂板向煤壁方向壓垮后,(c)頂板向采空區(qū)方向壓垮前；,(d)頂板向采空區(qū)方向壓垮后,（3） 推垮型冒頂 系指支柱初撐力低，穩(wěn)定性差，支架沿頂板的推力方向傾倒垮頂。,局部冒頂范圍不大，有時僅在三架到五架范圍之內(nèi)傷亡人數(shù)不多，冒頂常發(fā)生在靠煤壁附近、采煤工作面兩端以及放頂線附近。煤礦實際生產(chǎn)中，局部冒頂事故的次數(shù)遠(yuǎn)多于大型冒頂事故，約占采煤工作面冒頂事故的70%，總的危害比較大。,大型冒頂指范圍較大、傷亡人數(shù)較多的冒頂事故。它包括基本頂來壓時的壓垮型冒頂、厚層難冒頂板大面積冒頂、直接頂導(dǎo)致的壓垮型冒頂、大面積漏垮型冒頂、復(fù)合頂板推垮型冒頂、金屬網(wǎng)下

34、推垮型冒頂、大塊游離頂板旋轉(zhuǎn)推垮型冒頂、采空區(qū)冒落矸石沖入采煤工作面的推垮型冒頂及沖擊推垮型冒頂。,（二）頂板事故的常見原因 1、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜（斷層、褶曲） 2、頂板壓力的變化（初次來壓、周期來壓） 3、回采工序的影響（采煤機(jī)切割煤壁或爆破、回柱放頂） 4、工作面部位不同（輸送機(jī)頭、尾；上下出口；煤壁線、放頂線）,5、頂板控制方式（拖偽頂、留煤頂開采，厚煤層用笆片、金屬網(wǎng)作假，工序復(fù)雜，管理不好就要冒頂） 6、人的因素（違章指揮、違章作業(yè)） 7、技術(shù)裝備落后（摩擦支柱、木支柱）,（三）頂板事故前的預(yù)兆 1、響聲 木支架劈裂聲，金屬支柱的活柱急速下縮，也發(fā)出很大響聲。采空區(qū)頂板斷裂的悶雷聲。 2

35、、掉渣 3、片幫 4、裂隙 5、脫層,一種是地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生的自然裂隙，另一種是由于采空區(qū)頂板下沉引起的采動裂隙。 5、脫層 檢查脫層要用“問頂”的方法，如果聲音清脆表示頂板完好，發(fā)出“空空”的響聲，說明已經(jīng)脫層。 6、漏頂 不及時處理，為使棚頂脫空，支架松動。,（四）頂板事故的防治措施 1、局部頂板事故的防治措施 做好頂板破碎的預(yù)測預(yù)報 合理選擇工作面推進(jìn)方向 減少空頂面積 采取正確的支護(hù)方法和加強(qiáng)地質(zhì)工作,2、大面積頂板事故的防治措施 對直接頂推垮型事故， 應(yīng)做好頂板情況的預(yù)測預(yù)報工作， 加強(qiáng)日常頂板控制， 正確進(jìn)行支護(hù)控制設(shè)計， 合理選擇厚煤層下分層開切眼位置,對直接頂引起壓垮型事故： 應(yīng)正

36、確進(jìn)行支護(hù)設(shè)計，當(dāng)直接頂在采區(qū)內(nèi)的懸頂較大時應(yīng)進(jìn)行必要的人工處理，支架選型要合理，在最末排要增設(shè)抬棚等特種支護(hù)措施。,對基本頂引起的壓垮型事故： 在控制設(shè)計時應(yīng)按照“給定變形”的方針進(jìn)行，選用可縮支柱，確定合理控頂距。 對基本頂運動引起的砸垮型事故： 首先要加強(qiáng)對頂板來壓的預(yù)測預(yù)報，其次采取正確的支護(hù)方法，選擇合理的支架形式，提高支護(hù)密度，避免直接頂和基本頂離層。,第五節(jié) 礦山自救與互救,在煤礦生產(chǎn)中必須堅持“安全第一”的生產(chǎn)方針，制定相關(guān)技術(shù)措施，防止事故發(fā)生。一旦發(fā)生事故，必須安全、迅速、有效的搶救人員、保護(hù)設(shè)備、控制和縮小事故影響范圍及其危害程度，防止事故擴(kuò)大，將事故造成的人員傷亡和財產(chǎn)

37、損失降低到最小。,一、礦山救護(hù)隊,為煤礦安全保駕護(hù)航,戰(zhàn)備訓(xùn)練長抓不懈,第五屆國際礦山救援技術(shù)競賽,認(rèn)真聽取題目要求,檢查佩帶呼吸器,研究查看圖紙,搭建支護(hù),打封閉墻,通過矮巷,向救援基地報告,測量氣體成分,打封閉墻,發(fā)現(xiàn)“傷員”并準(zhǔn)備救護(hù),營救出“傷員”,礦山救護(hù)隊的任務(wù)是： (1)救護(hù)井下遇險遇難人員； (2)處理井下火、瓦斯、煤塵、水和頂板等災(zāi)害事故； (3)參加危及井下人員安全的地面滅火工作； (4)參加排放瓦斯、震動性放炮、啟封火區(qū)、反風(fēng)演習(xí)和其它需要佩用氧氣呼吸器的安全技術(shù)工作；,(5)參加審查礦井災(zāi)害預(yù)防和處理計劃，協(xié)助礦井搞好安全和消除事故隱患的工作； (6)負(fù)責(zé)輔助救護(hù)隊的培

38、訓(xùn)和業(yè)務(wù)領(lǐng)導(dǎo)工作； (7)協(xié)助礦山搞好職工救護(hù)知識的教育。,二、礦工自救與互救,在礦井發(fā)生重大事故時，在礦山救護(hù)隊趕到之前，需要現(xiàn)場人員首先展開正確的自救和互救及避災(zāi)，并盡可能采取有效措施對事故加以控制，防止事故進(jìn)一步擴(kuò)大。 大量的事實證明，在礦井發(fā)生重大災(zāi)害時，工人依靠自己的智慧和力量，積極、正確地采取救災(zāi)、自救、互救和避災(zāi)措施，是最大 限度地減少人員傷亡和財產(chǎn)損失的重要環(huán)節(jié)。,1、自救 自救就是井下發(fā)生意外災(zāi)害事故時，在災(zāi)區(qū)內(nèi)或受災(zāi)區(qū)影響的區(qū)域內(nèi)，每個作業(yè)人員進(jìn)行避災(zāi)和保護(hù)自己而采取的措施及方法。 2、互救 是在有效地自救前提下，為了妥善的救護(hù)災(zāi)區(qū)內(nèi)的其他人員而采取的方法。 3、臨場搶救

39、事故發(fā)生后，在事故區(qū)域內(nèi)的人員或受事故波及影響區(qū)域內(nèi)的人員安全會受到威脅，現(xiàn)場人員立即組織起來，判明事故，利用現(xiàn)有的設(shè)備和材料進(jìn)行搶救，以防止事故擴(kuò)大而造成更大的人員傷害和財產(chǎn)損失。,（一）發(fā)生事故時現(xiàn)場人員的行動原則,1、積極搶救 2、及時向礦井調(diào)度室報告災(zāi)情 3、安全撤離 4、妥善避災(zāi),（二）撤離災(zāi)區(qū)的一般方法,當(dāng)掘進(jìn)工作面發(fā)生瓦斯和煤塵爆炸時，現(xiàn)場人員應(yīng)立即佩戴好自救器，迅速撤至新鮮風(fēng)流中，如果巷道破壞嚴(yán)重，退路被堵，應(yīng)設(shè)法疏通巷道；若巷道難以疏通，則應(yīng)坐在支護(hù)完好的支架下，或利用一切可用的材料構(gòu)建臨時避難硐室，耐心等待救護(hù)隊救援。,當(dāng)井下發(fā)生火災(zāi)時，首先要設(shè)法竭力滅火。當(dāng)滅火無效時，應(yīng)迅速佩戴好自救器，選擇相對安全的避災(zāi)路線撤離災(zāi)區(qū)，一般是迎著新鮮風(fēng)流背離火區(qū)行走。如無法撤出時，要盡快在附