礦井一通三防基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)

1、一、礦井通風(fēng)的作用 1、向井下供給足夠的新鮮空氣，滿足井下人員的需要； 2、沖淡和排出有害氣體和浮游粉塵，使之達(dá)到安全濃度以下，保證安全生產(chǎn)； 3、調(diào)節(jié)井下的溫度和濕度，提供井下適宜的氣候條件，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)環(huán)境；二、井下空氣成分 礦井空氣是充滿礦井巷道中的各種氣體的統(tǒng)稱。礦內(nèi)空氣來(lái)源于地面空氣，地面空氣進(jìn)入井下之后，在井巷中混入自然涌出和生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)的氣體、礦塵及水蒸氣等混合后成為礦井空氣。 (一)礦井空氣中的有害氣體 礦井空氣中的有害氣體按性質(zhì)分為三類： 1、爆炸性氣體：這類氣體具備一定條件時(shí)可發(fā)生爆炸。如瓦斯、一氧化碳CO、硫化氫H2S、氫氣H2等。 2、窒息性氣體：這類氣體本身無(wú)毒，

2、但在空氣中含量增加時(shí)，能使空氣中氧含量相對(duì)降低，從而造成人員缺氧窒息。如氮?dú)釴2、二氧化碳CO2、瓦斯等； 3、有毒性氣體：主要有一氧化碳CO、二氧化氮NO2、二氧化硫SO2、硫化氫H2S、氨氣NH3等。這些氣體中除CO會(huì)使人體血液缺氧造成中毒死亡外，其余各種氣體均為刺激性氣體，對(duì)人體作用的共同點(diǎn)是對(duì)眼、鼻、呼吸道粘膜，乃至中樞神經(jīng)系統(tǒng)有較強(qiáng)的刺激作用。當(dāng)刺激作用過(guò)強(qiáng)時(shí)，會(huì)引起全身反應(yīng)，直至造成死亡。 (二)井下空氣成分的安全標(biāo)準(zhǔn)名名 稱稱最高允許濃度最高允許濃度()一氧化碳一氧化碳CO0.0024氧化氮氧化氮(換算成二氧化氮換算成二氧化氮NO2)0.00025二氧化硫二氧化硫SO20.000

3、5硫化氫硫化氫H2S0.00066氨氨NH30.004表表1 1 礦井有害氣體最高允許濃度礦井有害氣體最高允許濃度三、井下氣候條件表表2 井巷中的允許風(fēng)流速度井巷中的允許風(fēng)流速度井井 巷巷 名名 稱稱允許風(fēng)速允許風(fēng)速/(m/s)最低最低最高最高無(wú)提升設(shè)備的風(fēng)井和風(fēng)硐無(wú)提升設(shè)備的風(fēng)井和風(fēng)硐 15專為升降物料的井筒專為升降物料的井筒 12風(fēng)橋風(fēng)橋 10升降人員和物料的井筒升降人員和物料的井筒 8主要進(jìn)、回風(fēng)巷主要進(jìn)、回風(fēng)巷 8架線電機(jī)車巷道架線電機(jī)車巷道1.08運(yùn)輸機(jī)巷，采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷運(yùn)輸機(jī)巷，采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷0.256采煤工作面、掘進(jìn)中的煤巷和半煤巖巷采煤工作面、掘進(jìn)中的煤巷和半煤巖巷0.254掘

4、進(jìn)中的巖巷掘進(jìn)中的巖巷0.154其他通風(fēng)人行巷道其他通風(fēng)人行巷道0.15 三、礦井通風(fēng)系統(tǒng) (一)礦井通風(fēng)方式 礦井通風(fēng)系統(tǒng)是指礦井通風(fēng)方式、通風(fēng)方法和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的總稱，它對(duì)礦井安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益有重大影響。煤礦安全規(guī)程第107條規(guī)定， 礦井必須有完整的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。 指進(jìn)風(fēng)井和出風(fēng)井之間的相互位置關(guān)系。一般把礦井通風(fēng)方式分為四種基本類型：中央式通風(fēng)、對(duì)角式通風(fēng)、區(qū)域式和混合式通風(fēng)。 1、中央式通風(fēng)：進(jìn)、回風(fēng)井位置大致位于井田中央的通風(fēng)方式，分中央并列式和中央分列式。 (1)中央并列式：進(jìn)、回風(fēng)井位于井田中央，且相距很近（一般為30m50m）。 進(jìn) 風(fēng) 井回 風(fēng) 井 (2)中央分列式：進(jìn)風(fēng)井均位

5、于井田中央，回風(fēng)井位于井田走向中央上部邊界上。 進(jìn)風(fēng)井回風(fēng)井 2、對(duì)角式通風(fēng)：進(jìn)風(fēng)井大致位于井田中央,回風(fēng)井在兩翼的通風(fēng)方式，分兩翼對(duì)角式和分區(qū)對(duì)角式。 (1) 兩翼對(duì)角式：回風(fēng)井位于井田兩翼上部邊界。進(jìn) 風(fēng) 井回 風(fēng) 井回 風(fēng) 井 (2)分區(qū)對(duì)角式：各采區(qū)均開回風(fēng)井，不開主要回風(fēng)巷?；?風(fēng) 井進(jìn) 風(fēng) 井回 風(fēng) 井回 風(fēng) 井 3、區(qū)域式通風(fēng)：在井田的每個(gè)生產(chǎn)區(qū)域各布置進(jìn)、回風(fēng)井，分別構(gòu)成獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)。 進(jìn)風(fēng)井回風(fēng)井回風(fēng)井進(jìn)風(fēng)井 4、混合式通風(fēng)： 混合式通風(fēng)方式是中央式和對(duì)角式組合成的一種混合式通風(fēng)方式，例如中央并列式與兩翼對(duì)角式組合；中央分列式與兩翼對(duì)角式組合等。進(jìn) 風(fēng) 井回 風(fēng) 井回 風(fēng)

6、井進(jìn) 風(fēng) 井中央并列與兩翼對(duì)角式組合進(jìn) 風(fēng) 井回 風(fēng) 井回 風(fēng) 井回 風(fēng) 井中央分列與兩翼對(duì)角式組合 (二)礦井通風(fēng)方法 礦井通風(fēng)方法以風(fēng)流獲得的動(dòng)力來(lái)源不同分為自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)兩種。 1、自然通風(fēng)：利用自然因素產(chǎn)生的通風(fēng)動(dòng)力，使空氣在井下巷道中流動(dòng)的通風(fēng)方法稱為自然通風(fēng)。 借助于自然因素產(chǎn)生的促使空氣流動(dòng)的能量，稱為自然風(fēng)壓。 自然風(fēng)壓是由于礦井通風(fēng)系統(tǒng)閉合回路中各點(diǎn)風(fēng)流的密度存在差異而形成的。 即使進(jìn)回風(fēng)口標(biāo)高相同，只要進(jìn)回側(cè)存在密度差，就存在自然風(fēng)壓。 礦井的自然風(fēng)壓hn一般都比較小，一般不大于 200300Pa，是礦井通風(fēng)的次要?jiǎng)恿Α?由于自然風(fēng)壓很小，且不穩(wěn)定，所以煤礦安全規(guī)程第1

7、21條規(guī)定：礦井必須采用機(jī)械通風(fēng)。 2、機(jī)械通風(fēng) 利用通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的通風(fēng)動(dòng)力，使空氣在井下巷道中流動(dòng)的通風(fēng)方法稱為機(jī)械通風(fēng)。在機(jī)械通風(fēng)的礦井中，通風(fēng)機(jī)的工作方式分抽出式、壓入式和混合式三種。 (1)抽出式 抽出式是將礦井主要通風(fēng)機(jī)安設(shè)在地面，向外抽出井下空氣，形成使井下空氣低于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱呢?fù)壓通風(fēng)。 由于通風(fēng)阻力的影響使回風(fēng)側(cè)處于高負(fù)壓，而進(jìn)風(fēng)側(cè)處于低負(fù)壓，在這種情況下，回風(fēng)流不易向他處亂竄，可以集中而迅速地流入回風(fēng)系統(tǒng)排出井外。對(duì)于瓦斯礦井和有自然發(fā)火危險(xiǎn)的礦井來(lái)講是有利的，在抽出式礦井中，主要通風(fēng)機(jī)一旦停止運(yùn)轉(zhuǎn)，則礦內(nèi)空氣必然要恢復(fù)到當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?，由于壓力增高，一定時(shí)間內(nèi)采空區(qū)及封閉火區(qū)

8、中瓦斯等有害氣體不易涌出。所以煤礦一般多采用抽出式通風(fēng)。我礦就采用這種通風(fēng)方式 (2)壓入式 壓入式是將礦井主要通風(fēng)機(jī)安設(shè)在地面，以壓風(fēng)方式向礦井內(nèi)供風(fēng)，使整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)在壓入式主要通風(fēng)機(jī)作用下，形成高于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ恼龎和L(fēng)。這種通風(fēng)方式不易管理，井底車場(chǎng)及進(jìn)風(fēng)井口漏風(fēng)大，污風(fēng)不易集中迅速排出井外。主要通風(fēng)機(jī)一旦停止運(yùn)轉(zhuǎn)，井下氣壓將降低，這會(huì)使采空區(qū)或封閉區(qū)內(nèi)瓦斯涌出量增加，對(duì)安全不利，故此一般在瓦斯礦井中很少采用壓入式通風(fēng)。 (3)抽壓混合式 抽壓混合式是將地面新鮮空氣由壓入式主要通風(fēng)機(jī)送往井下，污風(fēng)由抽出式主要通風(fēng)機(jī)排出井外。這種通風(fēng)方式需要通風(fēng)設(shè)備多，動(dòng)力消耗大，在煤礦中也很少采用這種通

9、風(fēng)方法的。 (三)礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò) 礦井空氣在井巷中流動(dòng)時(shí)，風(fēng)流分岔、匯合線路的結(jié)構(gòu)形式，稱為通風(fēng)網(wǎng)路。 1、串聯(lián)通風(fēng)：前巷的出風(fēng)端和后巷的進(jìn)風(fēng)端相接。（如果有困難制定措施后，串聯(lián)通風(fēng)的次數(shù)不得超過(guò)一次） 2、并聯(lián)通風(fēng)：兩條以上巷道的進(jìn)風(fēng)端在同一點(diǎn)分開后，出風(fēng)端又在同一點(diǎn)匯合。 3、角聯(lián)通風(fēng)：兩條分路組成的并聯(lián)系統(tǒng)中，若有一條或一條以上的巷道橫跨于兩個(gè)并聯(lián)巷道上。四、礦井通風(fēng)動(dòng)力 (一)礦井通風(fēng)動(dòng)力分類：礦井按其服務(wù)范圍和所起的作用分為三種。 1、主要通風(fēng)機(jī) 擔(dān)負(fù)整個(gè)礦井或礦井的一翼或一個(gè)較大區(qū)域通風(fēng)的通風(fēng)機(jī)，稱為礦井的主要通風(fēng)機(jī)。 2、輔助通風(fēng)機(jī) 用來(lái)幫助礦井主要通風(fēng)機(jī)對(duì)一翼或一個(gè)較大區(qū)域克服通

10、風(fēng)阻力，增加風(fēng)量的通風(fēng)機(jī)稱為主要通風(fēng)機(jī)的輔助通風(fēng)機(jī)。輔助通風(fēng)機(jī)大多安裝在井下，目前已很少使用。 (3)局部通風(fēng)機(jī) 為滿足井下某一局部地點(diǎn)通風(fēng)需要而使用的通風(fēng)機(jī)，稱為局部通風(fēng)機(jī)。局部通風(fēng)機(jī)主要用作井巷掘進(jìn)通風(fēng)。 (二)主要通風(fēng)機(jī) 1、主要通風(fēng)機(jī)的附屬裝置 主要通風(fēng)機(jī)的附屬裝置包括風(fēng)硐、擴(kuò)散器（擴(kuò)散塔）、防爆門（防爆井蓋）以及反風(fēng)裝置等。 2、反風(fēng)裝置 反風(fēng)裝置是用來(lái)使井下風(fēng)流反向的一種設(shè)施。煤礦必須設(shè)有反風(fēng)裝置的原因，是為了使風(fēng)流能向相反方向流動(dòng)，防止進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)中一旦發(fā)生火災(zāi)、瓦斯或煤塵爆炸時(shí)產(chǎn)生的大量的一氧化碳，二氧化碳等有毒有害氣體沿風(fēng)流進(jìn)入采掘區(qū)域或其他區(qū)域，危及工作人員的生命安全。有時(shí)為適

11、應(yīng)救災(zāi)工作的需要，也須反風(fēng)。 反風(fēng)方法因風(fēng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)不同而異。目前的反風(fēng)方法主要有：設(shè)專用反風(fēng)道反風(fēng)；利用備用風(fēng)機(jī)做反風(fēng)道反風(fēng)；風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)反風(fēng)和調(diào)節(jié)動(dòng)葉安裝角反風(fēng)。 我礦目前主要通風(fēng)機(jī)采用通風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)反風(fēng) 2、主要通風(fēng)機(jī)的管理規(guī)定 (1)主要通風(fēng)機(jī)必須安裝在地面；裝有通風(fēng)機(jī)的井口必須封閉嚴(yán)密，其外部漏風(fēng)率在無(wú)提升設(shè)備時(shí)不得超過(guò)5%，有提升設(shè)備時(shí)不得超過(guò)15%。礦井主要通風(fēng)機(jī)裝置外部漏風(fēng)率的測(cè)定應(yīng)每季度進(jìn)行1次。 (2)必須安裝2套同等能力的主要通風(fēng)機(jī)裝置，其中1套作備用，備用通風(fēng)機(jī)必須能在10 min內(nèi)啟動(dòng)。在建井期間可安裝1套通風(fēng)機(jī)和1部備用電動(dòng)機(jī)。生產(chǎn)礦井現(xiàn)有的2套不同能力的主要通風(fēng)機(jī)，在

12、滿足生產(chǎn)要求時(shí)，可繼續(xù)使用。 (3) 裝有主要通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)井口應(yīng)安裝防爆門（蓋），且保證主要通風(fēng)機(jī)因故停轉(zhuǎn)時(shí)防爆門（蓋）能自動(dòng)打開，主要通風(fēng)機(jī)工作時(shí)防爆門（蓋）必須關(guān)閉。防爆門（蓋）每季度檢查維修1次。 (4)至少每月檢查1次主要通風(fēng)機(jī)。改變通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)或葉片角度時(shí)，必須經(jīng)礦總工程師批準(zhǔn)。 (5)新安裝的主要通風(fēng)機(jī)投入使用前，必須進(jìn)行1次通風(fēng)機(jī)性能測(cè)定和試運(yùn)轉(zhuǎn)工作，以后每5年至少進(jìn)行1次性能測(cè)定。 (6)主要通風(fēng)機(jī)必須采取兩回直接由變（配）電所饋出的供電線路供電，供電線路上不得接任何負(fù)荷。 (7)嚴(yán)禁主要通風(fēng)機(jī)房兼作他用。主要通風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)必須安裝水柱計(jì)（靜壓、動(dòng)壓和全壓）、電流表、電壓表、軸承溫度

13、計(jì)等儀表，還必須有直通礦調(diào)度室的電話，并有反風(fēng)操作系統(tǒng)圖、司機(jī)崗位責(zé)任制和操作規(guī)程。主要通風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)由專職司機(jī)負(fù)責(zé)，司機(jī)應(yīng)每小時(shí)將通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況記入運(yùn)轉(zhuǎn)記錄內(nèi)；發(fā)現(xiàn)異常，立即報(bào)告。 (8)生產(chǎn)礦井主要通風(fēng)機(jī)必須裝有反風(fēng)設(shè)施，并能在10min內(nèi)改變巷道中的風(fēng)流方向；當(dāng)風(fēng)流方向改變后，主要通風(fēng)機(jī)的供給風(fēng)量不應(yīng)小于正常供風(fēng)量的40。 (9)礦調(diào)度室接到主要通風(fēng)機(jī)停風(fēng)匯報(bào)后，應(yīng)立即下令切斷進(jìn)入停風(fēng)影響地點(diǎn)的動(dòng)力電源，并通知受影響單位。受影響范圍人員立即停止作業(yè)，沿進(jìn)風(fēng)巷道往井口撤離，現(xiàn)場(chǎng)施工負(fù)責(zé)人組織人員在人員撤出施工巷道以后，在巷道口處打上柵欄、揭示警標(biāo)；由礦值班領(lǐng)導(dǎo)決定全礦井是否停止生產(chǎn)、工作人

14、員是否全部撤出。 (三)局部通風(fēng)機(jī) 局部通風(fēng)機(jī)是井下局部地點(diǎn)通風(fēng)所用的通風(fēng)設(shè)備，局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)是利用局部通風(fēng)機(jī)作為動(dòng)力，用風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)把新鮮風(fēng)流送入掘進(jìn)工作面， 1、局部通風(fēng)機(jī)的工作方式 局部通風(fēng)機(jī)按其工作方式不同可分為壓入式、抽出式和混合式三種。 FF (1)壓入式通風(fēng)：局部通風(fēng)機(jī)和啟動(dòng)裝置安設(shè)在離掘進(jìn)巷道口10m以外的進(jìn)風(fēng)側(cè)巷道中，局部通風(fēng)機(jī)把新鮮風(fēng)流經(jīng)風(fēng)筒送入掘進(jìn)工作面，污風(fēng)沿掘進(jìn)巷道排除。 (2)抽出式通風(fēng)：局部通風(fēng)機(jī)安裝在離掘進(jìn)巷道口10m以外的回風(fēng)側(cè)巷道中，新鮮風(fēng)流沿掘進(jìn)巷道流入工作面，污風(fēng)經(jīng)風(fēng)筒由局部通風(fēng)機(jī)抽出。 FF (3)混合式通風(fēng)：抽出式局部通風(fēng)機(jī)安裝在距掘進(jìn)巷道口10米以上的

15、回風(fēng)側(cè)；壓入式局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)筒出口與掘進(jìn)工作面的距離要小于壓入式通風(fēng)的有效射程；抽出式局部通風(fēng)機(jī)的風(fēng)筒吸風(fēng)口要超前壓入式局部通風(fēng)機(jī)10以上。 FFFF 2、壓入式、抽出式和混合式三種通風(fēng)方式的優(yōu)缺點(diǎn) (1)壓入式通風(fēng)的優(yōu)點(diǎn)是局部通風(fēng)機(jī)和啟動(dòng)裝置都位于新鮮風(fēng)流中，不易引起瓦斯和煤塵爆炸，安全性好，風(fēng)筒出口風(fēng)流的有效射程遠(yuǎn)，排煙能力強(qiáng)，即可用硬質(zhì)風(fēng)筒，又可用柔性風(fēng)筒，適應(yīng)性強(qiáng)，缺點(diǎn)是污風(fēng)沿巷道排出，污染范圍大，煤塵及炮煙從掘進(jìn)巷道跑出的速度慢，需要的通風(fēng)時(shí)間長(zhǎng)。壓入式通風(fēng)是我國(guó)目前掘進(jìn)通風(fēng)中最常用的方式。我礦采用這種通風(fēng)方式 (2)抽出式通風(fēng)的優(yōu)點(diǎn)是掘進(jìn)工作面的炮煙及有毒有害氣體由風(fēng)筒排出，巷道中粉

16、塵濃度低，勞動(dòng)衛(wèi)生條件好。缺點(diǎn)是污風(fēng)風(fēng)流必須通過(guò)風(fēng)筒由局部通風(fēng)機(jī)排出，安全性差；抽出式通風(fēng)的有效吸程小于壓入式通風(fēng)的有效射程、故排出工作面炮煙及有毒有害氣體差，只能使用剛性風(fēng)筒或帶金屬骨架的膠皮風(fēng)筒，故在應(yīng)用上受到一定限制。目前，我國(guó)煤礦中，這種通風(fēng)方式應(yīng)用得較少，主要是污風(fēng)風(fēng)流通過(guò)局部通風(fēng)機(jī)時(shí)，一旦由于電路漏電等原因產(chǎn)生火花，有引起爆炸的危險(xiǎn)。 (3)混合式通風(fēng)的優(yōu)點(diǎn)是工作面通風(fēng)能力強(qiáng)，掘進(jìn)巷道全長(zhǎng)不受污濁空氣污染，粉塵濃度低，勞動(dòng)衛(wèi)生條件好。缺點(diǎn)是抽出式局部通風(fēng)機(jī)安設(shè)在回風(fēng)風(fēng)流中，安全性差。 3、局部通風(fēng)機(jī)管理規(guī)定 (1)壓入式局部通風(fēng)機(jī)和啟動(dòng)裝置，必須安裝在進(jìn)風(fēng)巷道中，距掘進(jìn)巷道回風(fēng)口的

17、距離不得小于10m，風(fēng)機(jī)安設(shè)離地面高度不小于300mm；全風(fēng)壓供給該處的風(fēng)量必須大于局部通風(fēng)機(jī)的吸入風(fēng)量，局部通風(fēng)機(jī)安裝地點(diǎn)到回風(fēng)口間的巷道中的最低風(fēng)速不小于0.15m/s。防止發(fā)生局部通風(fēng)機(jī)的回風(fēng)部分或全部再進(jìn)入同一臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)風(fēng)流中的循環(huán)風(fēng)現(xiàn)象。 (2)掘進(jìn)工作面（包括用局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)的巷修工作面，以下同）的供電系統(tǒng)：低瓦斯礦井巖石巷道掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)供電采用選擇性漏電保護(hù)或采掘供電分開；煤巷、半煤巖巷掘進(jìn)工作面等均必須實(shí)現(xiàn)雙套供電、供風(fēng)系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱“雙風(fēng)機(jī)雙電源”）；掘進(jìn)面局部通風(fēng)機(jī)供電采用“三專兩閉鎖”（專用變壓器、專用開關(guān)及專用線路），并裝設(shè)兩閉鎖（風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖）設(shè)施

18、。每7天至少進(jìn)行一次甲烷風(fēng)電閉鎖試驗(yàn)，每天應(yīng)進(jìn)行一次正常工作的局部通風(fēng)機(jī)與備用局部通風(fēng)機(jī)自動(dòng)切換試驗(yàn)，試驗(yàn)期間不得影響局部通風(fēng)，試驗(yàn)記錄要存檔備查。 (3)嚴(yán)禁使用3臺(tái)以上（含3臺(tái)）的局部通風(fēng)機(jī)同時(shí)向1個(gè)掘進(jìn)工作面供風(fēng)。不得使用臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)同時(shí)向2個(gè)作業(yè)的掘進(jìn)工作面供風(fēng)。 低瓦斯礦井經(jīng)礦總工程師批準(zhǔn)，在向1個(gè)掘進(jìn)工作面供風(fēng)的同時(shí)可向另一個(gè)非掘進(jìn)作業(yè)地點(diǎn)供風(fēng)，但其風(fēng)量和有害氣體必須符合要求。 使用局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)的地點(diǎn)必須實(shí)行風(fēng)電閉鎖，保證停風(fēng)后切斷停風(fēng)區(qū)內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電器設(shè)備的電源。使用2臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)（對(duì)旋式局部通風(fēng)機(jī)按1臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)管理）供風(fēng)的，2臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)都必須實(shí)現(xiàn)風(fēng)電閉鎖。 (13)

19、使用局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)的掘進(jìn)工作面，不得停風(fēng)。 凡停風(fēng)不超過(guò)24h者，必須切斷電源，撤出人員，設(shè)置柵欄，揭示警標(biāo)；掘進(jìn)隊(duì)派專人在巷道口新鮮風(fēng)流中看守，禁止人員進(jìn)入。 掘進(jìn)工作面因故停風(fēng)后，恢復(fù)通風(fēng)前，首先必須檢查瓦斯，證實(shí)停風(fēng)區(qū)中瓦斯?jié)舛炔怀^(guò)1或二氧化碳濃度不超過(guò)1.5，局部通風(fēng)機(jī)及開關(guān)地點(diǎn)附近10m內(nèi)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛榷疾怀^(guò)0.5時(shí)，方可開動(dòng)局部通風(fēng)機(jī)，恢復(fù)正常通風(fēng)。如果停風(fēng)區(qū)中，瓦斯?jié)舛瘸^(guò)1或二氧化碳濃度超過(guò)1.5時(shí)，必須制定排放瓦斯的安全措施，排放瓦斯。排放瓦斯后，只有經(jīng)過(guò)瓦斯檢查，證實(shí)恢復(fù)通風(fēng)的巷道風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔怀^(guò)1和二氧化碳濃度不超過(guò)1.5時(shí)，方可人工恢復(fù)局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)的巷道中一切

20、電器設(shè)備的電源。 確定為長(zhǎng)期停風(fēng)（超過(guò)24h），必須在24h內(nèi)封閉完畢。 1、靜壓、動(dòng)壓、全壓 (1)靜壓：由于空氣分子不規(guī)則運(yùn)動(dòng)而撞擊于巷道壁上產(chǎn)生的壓力稱為靜壓。計(jì)算時(shí)，以絕對(duì)真空為計(jì)算零點(diǎn)的靜壓稱為絕對(duì)靜壓。以大氣壓力為零點(diǎn)的靜壓稱為相對(duì)靜壓。 靜壓是單位體積氣體所具有的勢(shì)能，是一種力，它的表現(xiàn)將氣體壓縮、對(duì)管壁施壓。管道內(nèi)氣體的絕對(duì)靜壓，可以是正壓，高于周圍的大氣壓；也可以是負(fù)壓，低于周圍的大氣壓。 (2)動(dòng)壓：指空氣流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的壓力，只要巷道內(nèi)空氣流動(dòng)就具有一定的動(dòng)壓。 四、礦井通風(fēng)參數(shù) 動(dòng)壓是單位體積氣體所具有的動(dòng)能，也是一種力，它的表現(xiàn)是使巷道內(nèi)氣體改變速度，動(dòng)壓只作用在氣體的流

21、動(dòng)方向恒為正值。 (3)全壓：全壓是靜壓和動(dòng)壓的代數(shù)和。全壓代表單位氣體所具有的總能量。若以大氣壓為計(jì)算的起點(diǎn)，它可以是正值，亦可以是負(fù)值。 圖中：2為風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)左側(cè)1為風(fēng)機(jī)吸風(fēng)側(cè)，風(fēng)機(jī)右側(cè)3為風(fēng)機(jī)出風(fēng)側(cè)。 風(fēng)機(jī)吸風(fēng)側(cè)裝了3個(gè)U型水柱計(jì)，自左至右依次所測(cè)的參數(shù)為：第一個(gè)水柱計(jì)所測(cè)的參數(shù)為風(fēng)機(jī)入口靜壓，靜壓的數(shù)值為hs。由該水柱計(jì)可見(jiàn)兩點(diǎn)：1、引入風(fēng)壓接口的軸線與風(fēng)流的軸線是互相垂直的。2、水柱是被吸起來(lái)的（圖中黑色部分），該水柱計(jì)左邊的出口是和大氣接通的，故也可認(rèn)為是大氣壓力把水柱壓起來(lái)的，因測(cè)得的值是低于大氣壓力的，故也稱之為負(fù)壓。 第二個(gè)水柱計(jì)所測(cè)的參數(shù)為風(fēng)機(jī)入口全壓，全壓的數(shù)值為h。由該

22、水柱計(jì)也可見(jiàn)兩點(diǎn)：1、引入風(fēng)壓接口的軸線與風(fēng)流的軸線是互相平行的，也即讓風(fēng)流正對(duì)著接口吹。2、水柱也是被吸起來(lái)的（圖中黑色部分），該水柱計(jì)左邊的出口是和大氣接通的，故也可認(rèn)為是大氣壓力把水柱壓起來(lái)的，因測(cè)得的值是低于大氣壓力的，故也稱之為負(fù)壓。由上述兩個(gè)水柱計(jì)的敘述可知：風(fēng)機(jī)的負(fù)壓有兩個(gè)：負(fù)靜壓和負(fù)全壓。人們習(xí)慣上所稱的風(fēng)機(jī)負(fù)壓僅指風(fēng)機(jī)的負(fù)靜壓。 第三個(gè)水柱計(jì)所測(cè)的參數(shù)為風(fēng)機(jī)入口速壓（動(dòng)壓），速壓的數(shù)值為hd。由該水柱計(jì)也可見(jiàn)：水柱計(jì)的兩個(gè)接口均引入了風(fēng)壓，一個(gè)接口測(cè)靜壓，另一個(gè)接口測(cè)全壓，因入口靜壓（吸力）大于全壓（吸力），故出現(xiàn)差值，該差值即為風(fēng)機(jī)的入口速壓（動(dòng)壓）。 風(fēng)機(jī)出風(fēng)側(cè)也裝了3個(gè)

23、U型水柱計(jì)，自左至右依次所測(cè)的參數(shù)為：第一個(gè)水柱計(jì)所測(cè)的參數(shù)為風(fēng)機(jī)出口靜壓，靜壓的數(shù)值為hs。 由該水柱計(jì)可見(jiàn)兩點(diǎn)：1、引入風(fēng)壓接口的軸線與風(fēng)流的軸線是互相垂直的。2、水柱是被吹起來(lái)的（圖中黑色部分），該水柱計(jì)左邊的出口是和大氣接通的，因此，測(cè)得的值是高于大氣壓力的，故也稱之為正壓。 第二個(gè)水柱計(jì)所測(cè)的參數(shù)為風(fēng)機(jī)出口全壓，全壓的數(shù)值為h。由該水柱計(jì)也可見(jiàn)兩點(diǎn)：1、引入風(fēng)壓接口的軸線與風(fēng)流的軸線是互相平行的，也即讓風(fēng)流正對(duì)著接口吹。2、水柱是被吹起來(lái)的（圖中黑色部分），該水柱計(jì)左邊的出口是和大氣接通的。 因此，測(cè)得的值是高于大氣壓力的，故也稱之為正壓。由上述兩個(gè)水柱計(jì)的敘述可知：風(fēng)機(jī)的正壓也有兩

24、個(gè)：正靜壓和正全壓。人們習(xí)慣上所稱的風(fēng)機(jī)正壓僅指風(fēng)機(jī)的正靜壓。 第三個(gè)水柱計(jì)所測(cè)的參數(shù)為風(fēng)機(jī)出口速壓（動(dòng)壓），速壓的數(shù)值為hd。由該水柱計(jì)也可見(jiàn)：水柱計(jì)的兩個(gè)接口均引入了風(fēng)壓，一個(gè)接口測(cè)靜壓，另一個(gè)接口測(cè)全壓，因出口靜壓（吹力）小于出口全壓（吹力），故出現(xiàn)差值，該差值即為風(fēng)機(jī)的出口速壓（動(dòng)壓）。 （4）使用皮托管測(cè)風(fēng)壓hdhhshhdhs 如圖所示：為抽出式風(fēng)機(jī)入口，為抽出式風(fēng)機(jī)出口，為抽出式風(fēng)機(jī)。在處，皮托管()連接的U型管測(cè)得的是風(fēng)機(jī)入口處的靜壓（負(fù)壓），皮托管(+)連接的U型管測(cè)得的是風(fēng)機(jī)入口處的全壓，皮托管(+、)分別連接的U型管測(cè)得的是風(fēng)機(jī)的速壓，也就是動(dòng)壓，其數(shù)值為：全壓=靜壓（負(fù)

25、壓）動(dòng)壓（速壓）；在處，皮托管()連接的U型管測(cè)得的是風(fēng)機(jī)入口處的靜壓（負(fù)壓），皮托管(+)連接的U型管測(cè)得的是風(fēng)機(jī)入口處的全壓，皮托管的(+、)管分別連接的U型管測(cè)得的是風(fēng)機(jī)的速壓，也就是動(dòng)壓，其數(shù)值為：全壓=靜壓（負(fù)壓）+動(dòng)壓（速壓）。 3、通風(fēng)機(jī)的靜壓、動(dòng)壓、全壓 (1)通風(fēng)機(jī)的全壓h:通風(fēng)機(jī)的出口全壓h2與入口全壓h1之差。 (2)通風(fēng)機(jī)的靜壓hs:通風(fēng)機(jī)的全壓與通風(fēng)機(jī)的動(dòng)壓之差 (3)通風(fēng)機(jī)的動(dòng)壓hd:指通風(fēng)機(jī)出口處的動(dòng)壓 該值可利用水柱計(jì)直接測(cè)得（如上圖），在風(fēng)機(jī)入口側(cè)測(cè)得的動(dòng)壓為風(fēng)機(jī)入口動(dòng)壓，在風(fēng)機(jī)出口側(cè)測(cè)得的動(dòng)壓為風(fēng)機(jī)出口速壓。動(dòng)壓也可通過(guò)計(jì)算得到，公式如下： 在抽出式通風(fēng)條件

26、下，通風(fēng)機(jī)的靜壓等于通風(fēng)機(jī)入口全壓等于通風(fēng)機(jī)入口靜壓減去入口動(dòng)壓 hd=v2/2 式中：hd風(fēng)機(jī)動(dòng)壓，Pa； 測(cè)壓斷面處的空氣密度，kg/m3； v測(cè)壓斷面處的風(fēng)速，m/s。 測(cè)壓斷面的風(fēng)速可通過(guò)測(cè)出測(cè)壓斷面通過(guò)的風(fēng)量和測(cè)壓斷面的面積求得，公式如下： v=Q/S 式中：v測(cè)壓斷面處的風(fēng)速，m/s； Q測(cè)壓斷面通過(guò)的風(fēng)量，m3/s； S測(cè)壓斷面的面積，m2。 4、等積孔 假定在無(wú)限空間有一薄壁，在薄壁上開一面積為A的孔口，當(dāng)孔口通過(guò)的風(fēng)量等于礦井風(fēng)量，而且孔口兩側(cè)的風(fēng)壓差等于礦井通風(fēng)阻力時(shí)，孔口的面積A就叫該礦井的等積孔。 當(dāng)空氣沿井巷運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于風(fēng)流的粘滯性和慣性以及井巷壁面等對(duì)風(fēng)流的阻滯、擾

27、動(dòng)作用而形成通風(fēng)阻力，它是造成風(fēng)流能量損失的原因。 井巷通風(fēng)阻力可分為兩類：摩擦阻力(也稱為沿程阻力)和局部阻力。 (一)摩擦阻力：空氣在井巷中流動(dòng)時(shí)，由于空氣與巷道壁面之間以及空氣分子之間發(fā)生摩擦而造成的能量損失； 5、礦井通風(fēng)阻力 礦井井巷摩擦阻力按下式計(jì)算： 1、層流摩擦阻力：層流摩擦阻力與巷道中的平均流速的一次方成正比。因井下多為紊流，故不詳細(xì)敘述。 2、紊流摩擦阻力：對(duì)于紊流運(yùn)動(dòng)，井巷的摩擦阻力 計(jì)算式為： Hf =LU/S3Q2 =RfQ2 pa Rf=LU/S3 摩擦阻力系數(shù)，單位kgfs2/m4或Ns2/m4， kgfs2/m4=9.8Ns2/m4 L、U巷道長(zhǎng)度、周長(zhǎng)，單位m

28、； S巷道斷面積，m2 Q風(fēng)量，單位m/s Rf摩擦風(fēng)阻，對(duì)于已給定的井巷，L，U，S都為已知數(shù)，故可把上式中的，L，U，S 歸結(jié)為一個(gè)參數(shù)Rf，其單位為：kg/m7 或 Ns2/m8 (二)局部阻力 由于井巷斷面，方向變化以及分岔或匯合等原因，使均勻流動(dòng)在局部地區(qū)受到影響而破壞，從而引起風(fēng)流速度場(chǎng)分布變化和產(chǎn)生渦流等，造成風(fēng)流的能量損失，這種阻力稱為局部阻力。 由于局部阻力所產(chǎn)生風(fēng)流速度場(chǎng)分布的變化比較復(fù)雜性，對(duì)局部阻力的計(jì)算一般采用經(jīng)驗(yàn)公式。 1、幾種常見(jiàn)的局部阻力產(chǎn)生的類型： (1)突變 紊流通過(guò)突變部分時(shí)，由于慣性作用，出現(xiàn)主流與邊壁脫離的現(xiàn)象，在主流與邊壁之間形成渦漩區(qū)，從而增加能量

29、損失。 (2)漸變 主要是由于沿流動(dòng)方向出現(xiàn)減速增壓現(xiàn)象，在邊壁附近產(chǎn)生渦漩。因?yàn)閴翰畹淖饔梅较蚺c流動(dòng)方向相反，使邊壁附近，流速本來(lái)就小，趨于0， 在這些地方主流與邊壁面脫離，出現(xiàn)與主流相反的流動(dòng)，面渦漩。 (3)轉(zhuǎn)彎處 流體質(zhì)點(diǎn)在轉(zhuǎn)彎處受到離心力作用，在外側(cè)出現(xiàn)減速增壓，出現(xiàn)渦漩。 (4)分岔與會(huì)合 綜上所述： 局部阻力的產(chǎn)生主要是與渦漩區(qū)有關(guān)，渦漩區(qū)愈大，能量損失愈多，局部阻力愈大。 2、局部阻力的計(jì)算 在一般情況下，由于井巷內(nèi)風(fēng)流速壓較小，所產(chǎn)生的局部阻力也較小，井下所有的局部阻力之和只占礦井總阻力的10%20%。故在通風(fēng)設(shè)計(jì)中，一般只對(duì)摩擦阻力進(jìn)行計(jì)算，對(duì)局部阻力不作詳細(xì)計(jì)算，而按經(jīng)驗(yàn)

30、估算。一、礦井瓦斯等級(jí)分類 礦井瓦斯等級(jí)是以相對(duì)瓦斯涌出量的大小來(lái)劃分的。煤礦安全規(guī)程規(guī)定，在一個(gè)礦井中，只要有一個(gè)煤(巖)層發(fā)現(xiàn)瓦斯，該礦井即定為瓦斯礦井，并依照礦井瓦斯等級(jí)工作制度進(jìn)行管理。 礦井瓦斯等級(jí)，根據(jù)礦井相對(duì)瓦斯涌出量、礦井絕對(duì)瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式劃分為： 1、低瓦斯礦井：礦井相對(duì)瓦斯涌出量小于或等于10立方米/噸且礦井絕對(duì)瓦斯涌出量小于或等于40立方米/分。 2、高瓦斯礦井：礦井相對(duì)瓦斯涌出量大于10立方米/噸且礦井絕對(duì)瓦斯涌出量大于40立方米/分。 3、煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出礦井。二、瓦斯在煤層及圍巖中的賦存狀態(tài) 瓦斯在煤體中以游離和吸附狀兩種狀態(tài)存在。 1、游離

31、狀態(tài) 游離狀態(tài)也稱自由狀態(tài)，存在于煤的孔隙和裂隙中。這種狀態(tài)的瓦斯以自由氣體存在，呈現(xiàn)出的壓力服從自由氣體定律。游離瓦斯量的大小主要取決于煤的孔隙率，在相同的瓦斯壓力下，煤的孔隙率越大，則所含游離瓦斯量也越大。在貯存空間一定時(shí)，其游離瓦斯量的大小與瓦斯壓力成正比，與瓦斯溫度成反比。 2、吸附狀態(tài) 吸附狀態(tài)的瓦斯包括吸附在煤的微孔表面上的吸著瓦斯和煤的微粒結(jié)構(gòu)內(nèi)部的吸收瓦斯。 吸著狀態(tài)是在孔隙表面的固體分子引力作用下，瓦斯分子被緊密地吸附于孔隙表面上，形成很薄的吸附層；而吸收狀態(tài)是瓦斯分子充填到極其微小的微孔孔隙內(nèi)，占據(jù)著煤分子結(jié)構(gòu)的空位和煤分子之間的空間，如同氣體溶解于液體中的狀態(tài)。吸附瓦斯量

32、的大小，取決于煤的孔隙結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、瓦斯壓力、煤的溫度和濕度等。一般規(guī)律是：煤中的微孔越多、瓦斯壓力越大，吸附瓦斯量越大；隨著煤的溫度增加，煤的吸附能力下降；煤的水分占據(jù)微孔的部分表面積，故煤的濕度越大，吸附瓦斯量越小。 瓦斯爆炸必須同時(shí)具備三個(gè)基本條件：一是瓦斯?jié)舛仍诒ń缦迌?nèi)，一般為5%-16%；二是混 合氣體中氧的濃度不底于12%；三是足夠能量的火源。三、瓦斯爆炸的條件 1、瓦斯的濃度。瓦斯爆炸發(fā)生的濃度界限指的是瓦斯與空氣的混合氣體中瓦斯的體積濃度。當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到9.5%時(shí)，理論上瓦斯可以同空氣的氧氣安全反應(yīng)，從而放出最多的熱量，因此爆炸的強(qiáng)度最大； 當(dāng)瓦斯?jié)舛鹊陀?%時(shí)，由于參加化學(xué)反應(yīng)

33、的瓦斯較少，不能形成熱量積聚，因此不能爆炸，只能燃燒；當(dāng)瓦斯的濃度高于16%時(shí)，由于空氣中氧氣不足，滿足不了氧氣反應(yīng)的全部需要，只能有部分的瓦斯與氧氣發(fā)生反應(yīng)，所生成的熱量被多余的瓦斯和周圍介質(zhì)吸收降溫，所以也就不能發(fā)生爆炸。 2、充足的氧氣含量。瓦斯與空氣混合氣體中氧氣的濃度必須大于12%，否則爆炸反應(yīng)不能持續(xù)。煤礦井下的封閉區(qū)域、采空區(qū)內(nèi)及其他裂隙等處，由于氧氣消耗或沒(méi)有供氧條件，可能出氧氣濃度低于12%的情況； 其他巷道、工作場(chǎng)所等按規(guī)定氧氣含量不得低于20%，一般不存在氧氣濃度低于12%的情況 ，因?yàn)樵谛┣闆r下，人員在短時(shí)間內(nèi)就會(huì)窒息而死亡。 3、足夠能量的點(diǎn)火源。點(diǎn)火源能夠引起瓦斯爆

34、炸的三個(gè)條件是：(1)溫度不低于650度。(2)能量大于0.28mJ.(3)持續(xù)時(shí)間大于爆炸感應(yīng)期。這三個(gè)條件通常很容易滿足，如明火、煤炭自燃、撞擊火花、電火花等。在煤礦開采過(guò)程中，對(duì)一些不可避免的火源有時(shí)需要采取特殊的技術(shù)，使其不能滿足瓦斯的點(diǎn)火條件 。例如：井下爆破時(shí)所用的毫秒雷管產(chǎn)生的火焰，其他溫度主達(dá)2000度，但持續(xù)的時(shí)間很短，小于爆炸感應(yīng)期，因此不會(huì)引起瓦斯爆炸。 四、預(yù)防瓦斯爆炸的措施 瓦斯治理方針是：先抽后采、監(jiān)測(cè)監(jiān)控、以風(fēng)定產(chǎn)。 1、加強(qiáng)采煤工作面回風(fēng)隅角的瓦斯管理。若工作面回風(fēng)隅角CH4濃度較高屆時(shí)應(yīng)安裝導(dǎo)風(fēng)簾，利用增加回風(fēng)隅角通風(fēng)量來(lái)消除瓦斯危害。 2、杜絕無(wú)計(jì)劃停電、停

35、風(fēng)，防止瓦斯積聚。停風(fēng)必須撤出巷道內(nèi)所有人員，并切斷巷道內(nèi)一切電源，嚴(yán)禁在停風(fēng)或瓦斯超限的區(qū)域內(nèi)作業(yè)。 3、掘進(jìn)中不得出現(xiàn)盲巷，確定為長(zhǎng)期停風(fēng)的巷道，必須在24小時(shí)內(nèi)在巷道口不超過(guò)3m的地方打臨時(shí)密閉。 4、加強(qiáng)采煤面在撤面和封閉時(shí)的通風(fēng)管理，適時(shí)調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)，工作面停采后45天內(nèi)完成永久封閉。 5、瓦斯檢查工必須嚴(yán)格執(zhí)行瓦斯巡回檢查制度及請(qǐng)示匯報(bào)制度，瓦斯檢查做到 “三對(duì)口”（ 井下記錄牌、檢查手冊(cè)、瓦斯日?qǐng)?bào)）并由瓦檢員、班組長(zhǎng)簽字。不準(zhǔn)空班、漏檢、弄虛作假，發(fā)現(xiàn)工作面及其它地點(diǎn)發(fā)生瓦斯積聚或超限，必須立即停電撤人，匯報(bào)通風(fēng)調(diào)度及礦調(diào)度，采取措施進(jìn)行處理。 6、礦長(zhǎng)、礦技術(shù)負(fù)責(zé)人、爆破工、采

36、掘區(qū)隊(duì)長(zhǎng)、通風(fēng)區(qū)隊(duì)長(zhǎng)、工程技術(shù)人員、班長(zhǎng)、流動(dòng)電鉗工下井時(shí)，必須攜帶便攜式甲烷檢測(cè)儀。瓦斯檢查工必須攜帶便攜式光學(xué)甲烷檢測(cè)儀。安全監(jiān)測(cè)工必須攜帶便攜式甲烷檢測(cè)報(bào)警儀或便攜式光學(xué)甲烷檢測(cè)儀。 7、局部通風(fēng)機(jī)重新啟動(dòng)前，必須檢查開關(guān)及局部通風(fēng)機(jī)附近20m內(nèi)瓦斯，瓦斯?jié)舛刃∮?.5時(shí)方可人工啟動(dòng)開關(guān)。 8、采掘工作面及其作業(yè)地點(diǎn)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1.0%時(shí)，必須停止電鉆打眼，爆破地點(diǎn)附近20m以內(nèi)風(fēng)流中，瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1.0%時(shí)，嚴(yán)禁爆破。一、礦井火災(zāi)的分類凡發(fā)生在井下的火災(zāi)，以及發(fā)生在井口附近但危害到井下安全的火災(zāi)，都叫做礦井火災(zāi)。 發(fā)生礦井火災(zāi)的原因有兩種：一是外部火源引起的火災(zāi)，二是煤炭本身的物

37、理化學(xué)性質(zhì)的內(nèi)在因素引起的火災(zāi)。因此，礦井火災(zāi)分為兩類：外因火災(zāi)和內(nèi)因火災(zāi)。 (一)外因火災(zāi) 產(chǎn)生外因火災(zāi)的條件是：有易燃物存在、有足夠的氧氣和足以引起火災(zāi)的熱源。 (二)內(nèi)因火災(zāi) 內(nèi)因火災(zāi)，又稱煤炭自燃。有的煤炭由于自身的物理化學(xué)性質(zhì)具有自燃性，與空氣接觸后能氧化生熱，如果散熱條件不好，就會(huì)自燃。內(nèi)因火災(zāi)主要發(fā)生在采空區(qū)、冒頂處和壓酥的煤柱中。采空區(qū)中，尤其采用回采率低的采煤方法時(shí)，采空區(qū)中遺留的煤炭多，最容易引起煤的自燃。采空區(qū)中的自然發(fā)火占全礦井自然火災(zāi)總數(shù)的80%左右，所以對(duì)于有自然發(fā)火危險(xiǎn)的礦井，應(yīng)及時(shí)封閉采空區(qū)，防止漏風(fēng)，并采取注漿、注氮或?yàn)⒆杌瘎┑确椒▉?lái)防止采空區(qū)中煤的自燃。 1

38、、煤炭自燃的發(fā)展過(guò)程 煤炭自燃過(guò)程大體分為3個(gè)階段：(1)潛伏期；(2)自熱期；(3)燃燒期 自燃潛伏期煤體溫度的變化不明顯，煤的氧化進(jìn)程十分平穩(wěn)緩慢，然而它確實(shí)在發(fā)生變化，不僅煤的重量略有增加，著火點(diǎn)溫度降低，而且氧化性被活化。它的長(zhǎng)短取決于煤的自燃傾向性的強(qiáng)弱和外部條件。 經(jīng)過(guò)這個(gè)潛伏期之后，煤的氧化速度增加，不穩(wěn)定的氧化物分解成水(H20)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)。二、內(nèi)因火災(zāi) 氧化產(chǎn)生的熱量使煤溫繼續(xù)升高，超過(guò)自熱的臨界溫度(6080)，煤溫上升急劇加速，氧化進(jìn)程加快，開始出現(xiàn)煤的干餾，產(chǎn)生芳香族的碳?xì)浠衔?CxHy)、氫(H2)、更多的一氧化碳(CO)等可燃?xì)怏w，這個(gè)

39、階段為自熱期。 臨界溫度也稱自熱溫度，是能使煤自發(fā)燃燒的最低溫度。一旦達(dá)到了該溫度點(diǎn)，煤氧化的產(chǎn)熱與煤所在環(huán)境的散熱就失去了平衡，即產(chǎn)熱量將高于散熱量，就會(huì)導(dǎo)致煤與環(huán)境溫度的上升，從而又加速了煤的氧化速度并又產(chǎn)生更多的熱量，直至煤自燃起來(lái)，即進(jìn)入燃燒階段。 2、煤炭自燃的條件 煤炭自燃是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，受著多種因素的影響，但煤炭自燃必須具備以下條件： (1)煤有自燃傾向性，且以破碎狀態(tài)存在； (2)有連續(xù)的供氧條件； (3)有積聚氧化熱的環(huán)境； (4)上述三個(gè)條件持續(xù)足夠的時(shí)間。 3、影響煤炭自燃的因素 實(shí)踐證明，具有同樣自燃傾向性的煤層，在不同的生產(chǎn)技術(shù)條件下，有的煤能自燃,有的則不能；在同

40、樣的外部條件下，自燃傾向性也不一樣。這是因?yàn)槊禾孔匀歼^(guò)程受著許多因素影響的緣故。其影響的主要因素是：（1）煤的化學(xué)成分；（2）煤的物理性質(zhì)；（3）煤層的地質(zhì)條件；（4）開拓開采條件；（5）礦井通風(fēng)條件。 4、煤炭自燃傾向性等級(jí)分類 煤的自燃傾向性是用來(lái)區(qū)分和衡量不同煤層發(fā)生危險(xiǎn)程度的一項(xiàng)重要指標(biāo)，也是對(duì)礦井煤層自然發(fā)火采取不同的針對(duì)性措施進(jìn)行有效管理的主要依據(jù)。目前，我國(guó)煤礦采取以每克干煤在常溫（30）常壓（1.0133105Pa）條件下的吸氧量作為煤的自燃傾向性分級(jí)主要指標(biāo)，將煤的自燃傾向性劃分為以下三級(jí)： (1)自燃等級(jí)級(jí)：自燃傾向性為易自燃。常溫常在條件下高硫煤、無(wú)煙煤的吸氧量1.00c

41、m3/g干煤，褐煤、煙煤類0.71cm3/g干煤，含硫2.00%。 (2)自燃等級(jí)級(jí)：自燃傾向性為自燃。常溫常壓條件下高硫煤、無(wú)煙煤的吸氧量1.00cm3/g干煤，褐煤、煙煤類為0.410.70cm3/g干煤，含硫2.00%。 (3)自燃等級(jí)級(jí)：自燃傾向性為不易自燃。常溫常壓條件下，高硫煤、無(wú)煙煤的吸氧量0.80cm3/g干煤，褐煤、煙煤類為0.40cm3/g干煤，含硫2.00%。 5、煤炭自燃發(fā)火期 煤層自然發(fā)火期 從煤層被開采破碎、接觸空氣之日起，至出現(xiàn)自燃現(xiàn)象或溫度上升到自燃點(diǎn)為止，所經(jīng)歷的時(shí)間叫煤層的自然發(fā)火期，以月或天為單位。通常是采用統(tǒng)計(jì)法推理出，比如統(tǒng)計(jì)礦井歷次自然發(fā)火的周期，新

42、建礦井參考鄰近礦井的數(shù)值。 6、采空區(qū)煤炭自燃三帶的劃分 目前采空區(qū)自燃三帶劃分有三個(gè)指標(biāo)：漏風(fēng)風(fēng)速、氧氣濃度、溫升。劃分如下： (1)散熱帶是指采空區(qū)漏風(fēng)風(fēng)速大于0.24m/min，氧氣體積分?jǐn)?shù)大于18%，溫升T1/d且靠近工作面的區(qū)域； (2)氧化升溫帶是指漏風(fēng)風(fēng)速在0.100.24m/min，氧氣體積分?jǐn)?shù)為10%18%，溫升T1/d的區(qū)域； (3)窒息帶是指漏風(fēng)風(fēng)速小于0.10m/min，氧氣體積分?jǐn)?shù)小于10%溫升T1/d的采空區(qū)壓實(shí)區(qū)。 三、井下自然發(fā)火的預(yù)防措施 1、凡開采自燃煤層，均要開展火災(zāi)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作。每周至少觀測(cè)預(yù)報(bào)一次。要充分利用束管、色譜分析、紅外探測(cè)及KJ-95N監(jiān)測(cè)

43、系統(tǒng)分析可疑地點(diǎn)的氣體成份和溫度變化情況，發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。 2、堅(jiān)持對(duì)采煤工作面實(shí)施采后注漿措施。完善注漿系統(tǒng)，在條件允許的情況下，堅(jiān)持使用注漿防火措施，最大限度地增大注漿數(shù)量，消除火災(zāi)隱患；尤其是工作面開切眼、停采線必須加大注漿量，盡量將其上、下兩頭三角充實(shí)。 3、采煤面的放水孔、注漿孔等，工作面采過(guò)后，必須及時(shí)封堵，有水的要采取安設(shè)“U”形管或建帶反水池的密閉等措施，做到防火、泄水兼顧。 4、對(duì)工作面推過(guò)后不再使用的聯(lián)絡(luò)巷及時(shí)進(jìn)行封閉，有條件的使用輕型材料充填或者使用固化粉煤灰充填，以確保有效封堵漏風(fēng)。 5、依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件及自燃發(fā)火威脅的區(qū)域范圍，有針對(duì)性地采取注氮或二氧化

44、碳防火措施，依靠氣體壓力，以惰氣置換采空區(qū)的氧氣，惰化自燃發(fā)火威脅區(qū)域。一、煤礦粉塵的產(chǎn)生 在煤礦生產(chǎn)和建設(shè)過(guò)程中所產(chǎn)生的各種巖礦微粒統(tǒng)稱為煤礦粉塵，主要是巖塵和煤塵，它是在礦井生產(chǎn)如鉆眼、爆破、切割、裝載、落煤及運(yùn)輸和提升過(guò)程中，因煤巖被破碎而產(chǎn)生的。不同的礦井由于煤、巖地質(zhì)條件和物理性質(zhì)及采掘方法、作業(yè)方式、通風(fēng)狀況和機(jī)械化程度的不同，粉塵的生成量有很大的差異；即使在同一礦井里，產(chǎn)塵的多少也因地因時(shí)發(fā)生著不同的變化。一般來(lái)說(shuō)，在現(xiàn)有防塵技術(shù)措施的條件下，各生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的浮游粉塵比例大致為：采煤工作面產(chǎn)塵量占45%80%；掘進(jìn)工作面產(chǎn)塵量占20%38%；錨噴作業(yè)點(diǎn)產(chǎn)塵量占5%10%；其他作業(yè)

45、點(diǎn)占2%5%，各作業(yè)點(diǎn)隨機(jī)械化程度的提高，礦塵的生成量也將增大。二、煤礦粉塵的分類 粉塵按其成分可分為巖塵、煤塵等多種無(wú)機(jī)粉塵外，尚有多種不同的分類方法。 1、按礦塵粒徑劃分 (1)粗塵。粉塵粒徑大于40m，相當(dāng)于一般篩分的最小顆粒，在空氣中極易沉降。 (2)細(xì)塵。粒徑為10m40m，肉眼可見(jiàn)，在靜止空氣中作加速沉降。 (3)微塵。粒徑為0.25m10m，用光學(xué)顯微鏡可以觀察到，在靜止空氣中作等速沉降。 (4)超微塵。粉徑為0.25m，要用電子顯微鏡才可以觀察到，在空氣中作擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)狀。 2、按礦塵存在狀態(tài)劃分 (1)浮游粉塵。懸浮于礦井內(nèi)空氣中的粉塵，簡(jiǎn)稱浮塵。 (2)沉積粉塵。從礦內(nèi)空氣中沉

46、降下來(lái)的粉塵，簡(jiǎn)稱落塵。 浮塵和落塵在不同環(huán)境下可以互相轉(zhuǎn)化。浮塵在空氣中飛揚(yáng)的時(shí)間與塵粒的大小、重量、形式等有關(guān)，還與空氣的濕度、風(fēng)速等大氣參數(shù)有關(guān)。 3、按礦塵粒徑組成范圍劃分 (1)全塵（總粉塵）。各種粒經(jīng)的礦塵之和。對(duì)于煤塵，常指粒徑為1m以下的塵數(shù)。 (2) 呼吸性粉塵。主要指粒徑在5m以下的微細(xì)塵粒，它能通過(guò)人體上呼吸道進(jìn)入肺區(qū)，導(dǎo)致肺病，對(duì)人體危害甚大。 三、煤塵的爆炸條件 煤塵爆炸必須同時(shí)具備4個(gè)條件：煤塵本身具有爆炸性；煤塵必須懸浮于空氣中，并達(dá)到一定的濃度；存在能引燃煤法爆炸的高溫?zé)嵩?；一定濃度的氧氣?1、煤塵的爆炸性 煤塵具有爆炸性是煤塵爆炸的必要條件。煤塵爆炸的危險(xiǎn)性

47、必須經(jīng)過(guò)試驗(yàn)確定。 2、懸浮煤塵的濃度井下空氣中只有懸浮的煤塵達(dá)到一定濃度時(shí)，才可能引起爆炸，單位體積中能夠發(fā)生煤塵爆炸的最低或最高煤塵量稱為下限和上限濃度。低于下限濃度或高于上限濃度的煤塵都不會(huì)發(fā)生爆炸。煤塵爆炸的濃度范圍與煤的成分、粒度、引火源的種類和溫度及度試驗(yàn)條件等有關(guān)。一般說(shuō)來(lái)，煤塵爆炸的下限濃度為3050 g/m3，上限濃度為10002000 g/m3。其中爆炸力最強(qiáng)的濃度范圍為300500 g/m3。 一般情況下，浮游煤塵達(dá)到爆炸下限濃度的情況是不常有的，但是爆破、爆炸和其他震動(dòng)沖擊都能使大量落塵飛揚(yáng)，在短時(shí)間內(nèi)使浮塵量增加，達(dá)到爆炸濃度。因此，確定煤塵爆炸濃度時(shí)，必須考慮落塵這

48、一因素。 3、引燃煤塵爆炸的高溫?zé)嵩?煤塵的引燃溫度變化范圍較大，它隨著煤塵性持、濃度及試驗(yàn)條件的不同而變化。我國(guó)煤塵爆炸的引燃溫度在6101050 之間，一般為700800 。煤塵爆炸的最小點(diǎn)火能為4.540 mJ。這樣的溫度條件，幾乎一切火源均可達(dá)到，如爆破火焰、電氣火花、機(jī)械摩擦火花、瓦斯燃燒或爆炸、井下火災(zāi)等。 4、一定濃度的氧氣 煤塵爆炸還必須要具備一定濃度的氧氣，要求氧氣的濃度不低于18%（體積百分比）。由于礦井的氧氣濃度一定大于18%，所以在防止煤塵爆炸過(guò)程中一般不會(huì)考慮這一條件。四、煤塵爆炸的影響因素 煤塵的濃度、粒度、瓦斯含量與氧氣濃度、引火方式和巷道中的落塵公布情況。空氣中

49、瓦斯?jié)舛仍礁?，煤塵爆炸下限越低；點(diǎn)燃源的能量越大，越易點(diǎn)燃煤塵；煤塵的飛揚(yáng)性隨著粒度減少而增強(qiáng)，飛揚(yáng)越強(qiáng)越容易形成爆炸的煤塵云，有利于煤塵爆炸。煤塵落在頂板和棚梁上時(shí)容易再次飛揚(yáng)，比落在兩幫與底板上的煤塵危險(xiǎn)性大，巷道的潮濕程度、風(fēng)速大小也對(duì)煤塵大小有影響。煤塵的揮發(fā)份、水份、含有的灰分、含硫量以及含有惰性氣體等對(duì)煤塵的爆炸下限都有影響；煤塵揮發(fā)份增高爆炸下限降低，強(qiáng)度增大，煤塵中的水分對(duì)抑制煤塵爆炸的作用，煤塵中的水分足夠大達(dá)到手捏不散的程度才能阻止爆炸；硫分越高，爆炸性越強(qiáng)，高硫分可使原無(wú)爆炸性的煤塵具有爆炸性；煤中的灰分達(dá)30%時(shí)，灰分越高，發(fā)生燃燒與爆炸的可能性越小，天然灰分在20%以

50、下，對(duì)煤塵爆炸性不會(huì)有大的影響。五、礦井綜合防塵措施1、礦井必須建立完善的防塵供水系統(tǒng)。沒(méi)有防塵供水管路的采掘工作面不得生產(chǎn)。主要運(yùn)輸巷、帶式輸送機(jī)斜巷與平巷、采區(qū)運(yùn)輸巷與回風(fēng)巷、采煤工作面運(yùn)輸巷與回風(fēng)巷、掘進(jìn)巷道、煤倉(cāng)放煤口、卸載點(diǎn)等地點(diǎn)都必須敷設(shè)防塵供水管路。防塵用水水源要充足，能夠滿足礦井生產(chǎn)防塵用水需要。防塵管路安設(shè)平直，距地面高度不小于300mm，吊掛牢固，拐彎處設(shè)彎頭，不拐死彎，無(wú)漏水（滴水成線）現(xiàn)象。2、水源水量充足，滿足防塵用水的要求。地面防塵用水貯水池必須經(jīng)常保持不少于200m3的水量。 3、防塵供水管路中必須安設(shè)支管和閥門，采掘工作面供水管路必須安裝水質(zhì)過(guò)濾器。帶式輸送機(jī)巷道中每隔50m設(shè)置支管和閥門，其它巷道每隔100m設(shè)置支管和閥門（如遇到平行的兩條巷道，間距不大于20m，中間有橫硐聯(lián)通，且已在一條巷道中安設(shè)有防塵管路，并留有三通，另一條巷道中可不設(shè)防塵管路）。 4、采煤機(jī)必須安裝內(nèi)、外噴霧裝置。截煤時(shí)必須噴霧降塵，內(nèi)噴霧壓力不得小于2MPa，外噴霧壓力不得小于1.5MPa，噴霧流量應(yīng)與機(jī)型相匹配。如果內(nèi)噴霧裝置不能正常噴霧，外噴霧壓力不得小于4MPa。無(wú)水或噴霧裝置損壞時(shí)必須停機(jī)。 5、采煤工作面液壓支