掘進工培訓(xùn)教案Word版

1、 掘進工培訓(xùn)教案 本次課課題：掘進工安全知識和基本技能 教學(xué)目的及要求： 一般工種復(fù)訓(xùn) 學(xué)員認真聽課及出勤正常 教學(xué)重點： 打眼、爆破、支護、噴漿 教學(xué)難點： 鑿巖機使用及維護 第一課時：授課內(nèi)容：煤礦安全生產(chǎn)方針 煤礦安全生產(chǎn)方針的含義及意義 煤礦安全生產(chǎn)方針是黨和國家為確保煤礦安全生產(chǎn)而確定的指導(dǎo)思想和行動準則，即“安全第一，預(yù)防為主”。 安全第一，是強調(diào)安全、突出安全、安全優(yōu)先，把安全放在一切工作的首位，要求各級政府和煤礦領(lǐng)導(dǎo)及職工把安全生產(chǎn)當(dāng)作頭等大事來抓，切實處理好安全與效益，安全與生產(chǎn)的關(guān)系；預(yù)防為主，是實現(xiàn)安全生產(chǎn)的前提條件，要實現(xiàn)安全第一，必須以預(yù)防為主。要不斷地查找隱患，謀事

2、在先，尊重科學(xué)，探索規(guī)律，采取有效的事前控制措施，防微杜漸，防患于未然，把事故、隱患消滅在萌芽之中。安全第一，預(yù)防為主，是目標原則和手段措施的關(guān)系，不堅持安全第一，預(yù)防為主很難落實；堅持安全第一，才能自覺地或科學(xué)地預(yù)防，達到預(yù)期目的；反之，只有堅持預(yù)防為主，才能消滅隱患，減少事故，才能做到安全生產(chǎn)。 煤礦安全生產(chǎn)方針的貫徹落實 貫徹落實煤礦安全生產(chǎn)方針應(yīng)做到以下三點： 堅持管理、裝備、培訓(xùn)并重的原則 堅持煤礦安全生產(chǎn)方針標準 堅持各項行之有效的措施， 為了深入貫徹安全生產(chǎn)方針，必須堅持以下各項措施：強化安全法律觀念。 建立健全安全生產(chǎn)責(zé)任制。 建立安全生產(chǎn)管理機構(gòu)或配備專職安全生產(chǎn)管理人員。認

3、真組織安全生產(chǎn)檢查。 加大煤礦安全監(jiān)察力度。 加強安全技術(shù)教育培訓(xùn)工作。 關(guān)口前移，做好事故預(yù)防工作。 做好事故調(diào)查和處理工作。 加大對事故責(zé)任人處罰力度。 第二課時 授課內(nèi)容：煤礦安全生產(chǎn)法律法規(guī) 煤礦安全生產(chǎn)法律法規(guī)體系，煤礦體系主要內(nèi)容有：（1）法律有安全生產(chǎn)法、煤炭法、礦山安全法、勞動法、礦產(chǎn)資源法等。 （2）行政法規(guī)有煤礦安全監(jiān)察條例、煤炭生產(chǎn)許可證管理辦法、安全生產(chǎn)許可證條件、鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦管理條例、礦山生產(chǎn)法實施條例、特別重大事故調(diào)查程序暫行規(guī)定、企業(yè)職工傷亡事故報告與處理規(guī)定等。 （3）地方性法規(guī)有*省礦山安全法實施辦法、*省煤炭法實施辦法等。（4）部門規(guī)章和地方政府規(guī)章有煤礦安全規(guī)

4、程、爆破安全規(guī)程、特種作業(yè)人員安全技術(shù)培訓(xùn)與考核管理辦法等。 2 / 23主要安全生產(chǎn)法律法規(guī) （一）安全生產(chǎn)法于2002年6月29日由第九屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第28次全體會議通過，于2002年11月1日起施行，共有七章97條。 （二）礦山安全法于1992年11月7日由第七屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第28次會議通過，自1993年5月1日起施行，共有八章50條。 （三）煤炭法于1996年8月29日第八屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第21次會議通過，自1996年12月1日起施行，是中國第一部煤炭法，該法共有八章81條。 （四）煤炭安全監(jiān)察條例于2000年11月7日以國務(wù)院第296號命令頒布

5、，于2000年12月1日起施行。共有五章50條。（五）煤礦安全規(guī)程于2001年9月28日由國家煤礦煤礦監(jiān)察局發(fā)布，自2001年11月1日起施行。共有四章751條。 第三課時：授課內(nèi)容：煤礦地質(zhì)基礎(chǔ)知識 一、煤層埋藏特征 （一）煤層頂板、底板 1、頂板：煤層的頂板按相對位置不同可分為：偽頂、直接頂和老頂。 2、底板：煤層的底板為分直接底和老底。 （二）煤層的形態(tài)與結(jié)構(gòu) 1、煤層的形態(tài)；有層狀、似層狀、和非層狀三類。 2、煤層的結(jié)構(gòu)：分為簡單結(jié)構(gòu)煤層和復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層。 （三）煤層厚度：小于1.3米的煤層稱為薄煤層；厚度為1.3-3.5米的煤層稱為中厚煤層；厚度大于3.5米的煤層稱為厚煤層。 （四）煤

6、層產(chǎn)狀包括煤層的走向、傾向、傾角。 二、地質(zhì)構(gòu)造 （一）褶皺構(gòu)造是煤層受地殼運動產(chǎn)生的地應(yīng)力作用被擠得彎彎曲曲，但仍然保持其連續(xù)性的構(gòu)造形態(tài)。 （二）斷裂構(gòu)造：1、節(jié)理，2、斷層。 （三）地質(zhì)構(gòu)造對煤礦安全生產(chǎn)的影響 三、井田開拓 （一）井田開拓 1煤田劃分為井田 在同一地質(zhì)發(fā)展過程中形成的具有連續(xù)發(fā)育的含煤巖系，其分布有規(guī)律可循、基本連成一片的地區(qū)稱為煤田。在煤層賦存條件中，對煤田開發(fā)影響較大的是煤層的厚度和傾角。因此，常把煤層按厚度和傾角進行分類。 煤田具有較大的范圍和豐富的儲量，有的面積達數(shù)百平方公里，儲量達數(shù)百億噸，所含煤層達十幾層，甚至幾十層。因此，必須把煤田劃分為若干部分，每一部分

7、由一個礦井開采。劃分為一個礦井開采的那部分煤田，稱為井田。 2井田的開拓方式 煤田劃分成井田后，井田的范圍一般還是很大的，走向長度可達數(shù)千米到萬余米；傾斜長度亦可達數(shù)千米。對這樣大范圍的井田，在目前的技術(shù)條件下，必須再劃分成適于開采的較小部分，有計劃、按順序地進行回采，達到技術(shù)上和經(jīng)濟上都比較合理的要求。第四課時 授課內(nèi)容：礦井的開拓方式 根據(jù)進入煤層的井硐形式不同，礦井開拓方式分為斜井開拓、立井開拓、平硐開拓和綜合開拓4種。 (二)井筒 井筒是從地表開掘進入地下的工程，通常作運輸煤炭的主井、輔助運輸(運輸人員、材料、設(shè)備、矸石等)的副井或通風(fēng)井使用。井筒主要有立井、斜井和平硐。 (三)主要開

8、拓巷道 主要開拓巷道指為井田開拓而開掘的基本巷道，其中包括井筒、井底車場、運輸大巷、石門、總回風(fēng)巷等。 (四)井巷斷面形狀、尺寸的確定原則 井巷斷面的形狀，主要由圍巖性質(zhì)、井巷服務(wù)年限和支護材料來決定。 1井筒斷面形狀、尺寸的確定原則 立井井筒斷面形狀一般為圓形，早期開鑿的立井井筒斷面采用矩形、橢圓形(目前已很少采用)；斜井井筒斷面有拱形、梯形等。井筒斷面尺寸的確定原則與其功能有關(guān)。布置生產(chǎn)需要的提升設(shè)備、滿足人員通行的要求、滿足通風(fēng)風(fēng)量的要求、滿足敷設(shè)管線的要求、符合煤礦安全規(guī)程的要求。 2巷道斷面形狀及選用原則 我國煤礦井下使用的巷道斷面形狀有矩形、梯形、多角形、拱形、圓形、馬蹄形、橢圓形

9、等。 巷道斷面形狀選用的原則：巷道圍巖的地壓大小和方向，也就是巷道所穿過圍巖的性質(zhì)；巷道的用途和服務(wù)年限；巷道選用的材料和支護方式；巷道的掘進方式及巖層埋藏情況。 3巷道尺寸的確定原則 巷道斷面越小穩(wěn)定性相對越好，最終確定合理的斷面大小要兼顧施工技術(shù)、巷道的用途和斷面利用率。煤礦中巷道的凈斷面，應(yīng)滿足行人、運輸、通風(fēng)，設(shè)備安裝檢修以及施工的需要。設(shè)計巷道斷面尺寸，應(yīng)首先確定巷道的凈斷面尺寸，并進行風(fēng)速和優(yōu)化驗算。最后，根據(jù)支架參數(shù)，道床參數(shù)，計算出巷道的設(shè)計掘進斷面尺寸，并按允許加大值(超控值)，計算出巷道的計算掘進斷面尺寸。對于軟巖巷道，深厚表土層以及受采動影響的井筒，其斷面形狀與尺寸要特殊

10、研究確定。 (五)井巷施工程序和基本原則 井巷工程包括井筒、井底車場巷道及硐室、主要石門、運輸大巷、采區(qū)巷道及回風(fēng)巷道等全部工程。這些工程中有一些工程構(gòu)成連鎖工程項目，也可以稱為礦井建設(shè)關(guān)鍵線路或主要矛盾線，也就是決定礦井建設(shè)最短總工期的，只能按順序施工的路線。該線路上的各單位工程統(tǒng)稱關(guān)鍵工程。其中包括井筒、井底車場重車線、主要石門、運輸大巷、采區(qū)車場、采區(qū)上山、最后一個采區(qū)切割巷道或與風(fēng)井貫通巷道、風(fēng)井等。 第五課時 授課內(nèi)容：礦井通風(fēng) 礦井通風(fēng)任務(wù) 礦井通風(fēng)的任務(wù)是：用安全、經(jīng)濟的方法源源不斷地向井下用風(fēng)場所供給新的空氣；沖淡和排除井下各種有害氣體和礦塵；創(chuàng)造良好的氣候條件；增強礦井的抗災(zāi)

11、能力，保證礦工的安全健康和正常生產(chǎn)。 礦內(nèi)空氣有害氣體：主要有害氣體有一氧化碳、二氧化硫、 硫化氫和二氧化碳、甲烷等。 第二節(jié) 礦井瓦斯防治 一、瓦斯的性質(zhì)及危害 （一）瓦斯的性質(zhì)：瓦斯具有燃燒和爆炸性。 （二）礦井瓦斯的危害：1、瓦斯窒息；2、瓦斯的燃燒和爆炸。二、礦井瓦斯的賦存、涌出及礦井等級的劃分 （一）瓦斯的賦存狀態(tài)：為為游離狀態(tài)和吸附狀態(tài)。 （二）礦井瓦斯涌出 （三）礦井按其等級劃分：低瓦斯礦井、高瓦斯礦井和煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井。 三、礦井瓦斯爆炸與預(yù)防措施（一）瓦斯爆炸的條件：一是瓦斯?jié)舛仍?%-16%爆炸界限內(nèi)；二是有一定溫度的熱源，在650度-750度之間；三是有

12、足夠的氧氣，不低于12%的氧氣含量。 （二）瓦斯爆炸的危害 （三）瓦斯爆炸的預(yù)防措施：一是消滅瓦斯超限和瓦斯積聚；二是消滅引燃瓦斯的火源。 四、煤與瓦斯突出及防治措施 （一）煤（巖）與瓦斯突出及其危害 （二）煤與瓦斯突出的預(yù)兆 （三）防止突出的措施 第六課時：授課內(nèi)容：礦井粉塵防治 礦塵的產(chǎn)生與危害 （一）礦塵的產(chǎn)生及存在狀態(tài) 礦塵是煤礦生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種礦物質(zhì)微粒的總稱，一般分為煤塵和巖塵兩種。 （二）礦塵的危害有三個方面：（1）污染勞動環(huán)境，降低工作場所的可見度，影響勞動效率和操作安全。（2）工人長期在礦塵環(huán)境中工作，吸入大量礦塵后，輕者會引起呼吸道炎癥、重者可導(dǎo)致塵肺病，嚴重影響人體健

13、康。（3）礦塵中的煤塵具有可燃性，遇有外界火源，很容易引起火災(zāi)，而有的煤塵還會發(fā)生爆炸，造成人員傷亡和巨大的財產(chǎn)損失。 二、煤礦塵肺病及其預(yù)防 （一）煤礦塵肺病分為矽肺、煤矽肺、煤肺三類。 （二）煤礦塵肺病的預(yù)防措施：1、定期體檢，2、建立檔案， 3、治療、療養(yǎng)，4、綜合防塵。 三、煤塵爆炸及其預(yù)防措施 （一）煤塵爆炸的條件 （二）煤塵爆炸的危害：煤塵爆炸后可產(chǎn)生高溫、高壓、形成沖擊波和火焰，并產(chǎn)生大量有害氣體等。 （三）防止煤塵爆炸的措施：（1）局部冒頂；（2）大面積冒頂。 2、按其發(fā)生的力學(xué)原理分類： （1）壓垮型冒頂； （2）漏垮型冒頂； （3）扒垮型冒頂 第八課時 授課內(nèi)容：礦井井巷施

14、工期間常見的事故 （二） 頂板事故的預(yù)防措施 （一）掘進工作面頂板事故的預(yù)兆及預(yù)防措施 預(yù)兆： （1）、響聲 （2）、掉渣 （3）、片幫 （4）、裂縫 （5）、離層 （6）、漏頂 （7）、瓦斯涌出量突然增大 （8）、頂板的淋水明顯增加 。 預(yù)防措施： 為了確保巷道掘進和支護的安全，預(yù)防的主要措施有： （1）掘進工作面嚴禁空頂作業(yè)。 （2）在松軟的煤巖層或流砂性地層及地質(zhì)破碎帶掘進巷道時，必須采用前探支護或其他措施。 （3）在堅硬和穩(wěn)定的煤、巖層中，確定巷道不設(shè)支護時，必須制定安全措施。 （4）支架間應(yīng)設(shè)牢固的撐木或拉桿。 （5）嚴格執(zhí)行敲幫問頂制，頂幫必須背嚴背實。 三、水災(zāi)事故 井巷施工時，

15、巖層中的地下水和與井下相通的地表水突然大量涌入井下空間，均可能發(fā)生水災(zāi)事故。 水災(zāi)事故的危害：1、頂板淋水； 2、增加礦井并排水工作； 3、腐蝕金屬設(shè)備、設(shè)施； 4、淹沒井巷。 礦井透水預(yù)兆：1、掛汗 2、掛紅 3、水的氣味和顏色有變化 4、空氣變冷 5、煤層變潮、變暗、無光彩 6、發(fā)生霧氣 7、水叫。 四、火災(zāi)事故 井巷施工期間的火災(zāi)事故根據(jù)火源不同可以分為外因火災(zāi)和內(nèi)因火災(zāi)。違章使用明火、電氣著火或機械摩擦產(chǎn)生電火花、瓦斯和煤塵爆炸均可能引發(fā)外因火災(zāi)；煤炭在常溫下氧化而產(chǎn)生熱量，可能導(dǎo)致煤炭自然發(fā)火，形成內(nèi)因火災(zāi)。 五、瓦斯煤塵事故 井巷施工的瓦斯煤塵事故一般可能在井筒揭開煤層時或掘進采區(qū)

16、巷道時發(fā)生。為防止揭開煤層時的煤與瓦斯突出事故，應(yīng)首先確認所建礦井是否存在這種危險，以便采取預(yù)防措施 。 第九課時 授課內(nèi)容：煤層的頂板、底板、頂?shù)装搴x 煤層的頂?shù)装迨侵该合抵形挥诿簩由舷乱欢ň嚯x的巖層，按照沉積順序，在下常情況下，位于煤層之下，先于煤層生成的巖層是底板；位于煤層之上，在煤層形成之后的巖層叫頂板。由于沉積物質(zhì)和沉積環(huán)境的差異，頂?shù)装鍘r層性和厚度各不相同，在開采過程中破碎，冒落的情況也就不同，了解這些巖層的巖性特征、厚度、層理及節(jié)理發(fā)育程度，強度及含水性等，對確定頂板管理和巷道支護方式均有重要意義。 根據(jù)頂?shù)装鍘r層相對煤層的位置和垮落性能，強度等特征的不同，從上至下頂板劃分為基

17、本頂（老頂）、直接頂、偽頂三個部分；底板分為偽底、直接底及老底三個部分。不過，對于某個特定的煤層來說，其頂?shù)装宓倪@六個組成部分不一定發(fā)育俱全?？赡苋笔骋粋€或幾個組成部分的巖層。 （一）煤層的頂板 1、偽頂：是緊貼煤層之上的，極易隨煤炭的采出而同時垮落的較薄巖層，厚度一般為0.3m0.5m,多由頁巖，炭質(zhì)頁巖等組成。 2、直接頂：是直接位于偽頂或煤層（如無偽頂）之上巖層，常隨著回撤支架而垮落，厚度一般在1m2m,多由泥巖、而巖、粉砂巖等較易垮落的巖石組成。 3、基本頂：又叫老頂，是位于直按頂之上或直接位于煤層這上（此時無直接頂和偽頂）的厚而堅硬的巖層。常在采空區(qū)上方懸露一段時間，直到達到相當(dāng)面

18、積之后才能垮落一次，通常由砂巖、礫巖、石灰?guī)r等堅硬巖石的組成。 （二）煤層底板 1、偽底：直接位于煤層之下的薄層軟弱巖層，多為炭質(zhì)頁巖或泥巖，厚度一般為0.2m0.3m。 2、直接底：直接位于煤層之下硬度較低的巖層，厚度一般由幾十厘米到1米左右，通常由泥巖、頁巖或粘土巖。若直接底為粘土巖，則遇水后易膨脹，可能造成巷道底鼓與支架插底現(xiàn)象，輕者影響巷道運輸與工作面支護，重者可使巷道遭愛嚴重破壞。 3、老底：指位于直接底之下，比較堅硬的巖層，多為砂層，石灰?guī)r等。 第十課時：授課內(nèi)容：井巷支護及維護 井巷支護的目的是為了防止圍巖破壞，因此，一般井巷掘進出空間后，都要進行臨時支護或永久支護。 1錨桿支護

19、與錨噴支護 (一)錨桿支護。掘進后即向巷道圍巖鉆孔，然后向孔中安裝錨桿，單獨采用錨桿的支護。必要時也可安裝錨索(如在大斷面巷道或硐室支護時)，目的是使錨桿和錨索與圍巖共同作用起支護作用。錨桿支護的作用機理有多種：懸吊作用、組合梁作用、擠壓連接和加固拱作用、松動圈支護理論等。 錨桿支護及其分類 錨桿支護實質(zhì)上是把錨桿安裝在巷道的圍巖中，使層狀的、軟質(zhì)的巖體以不同的形態(tài)得 到加固，形成完整的支護結(jié)構(gòu)，提供一定的支護抗力，共同阻抗其外部圍巖的位移和變形。 (1)木錨桿。我國使用的木錨桿有兩種，即普通木錨桿和壓縮木錨桿。 (2)鋼筋或鋼絲繩砂漿錨桿。以水泥砂槳作為錨桿與圍巖的粘結(jié) (3)倒楔式金屬錨桿

20、。這種錨桿曾經(jīng)是使用最為廣泛的錨桿形式之一。由于它加工簡單，安裝方便，具有一定的錨固力，因此這種錨桿在一定范圍內(nèi)至今還在使用。 (4)管縫式錨桿。是一種全長摩擦錨固式錨桿。這種錨桿具有安裝簡單、錨固可靠、初錨力 大、長時錨固力隨圍巖移動而增長等特點。 (5)樹脂錨桿。用樹脂作為錨桿的粘結(jié)劑，成本較高。 (6)快硬膨脹水泥錨桿。采用普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥加入外加劑而成，具有速凝 、早強、減水、膨脹等特點。 (7)雙快水泥錨桿。是由成品早強水泥和雙快水泥按一定比例混合而成的。具有快硬快凝、 早強的特點。 (二)錨噴支護。指聯(lián)合使用錨桿和噴射混凝土或噴漿的支護，從廣義上講可以將除錨桿支護以外

21、的其他與錨桿聯(lián)合的支護都納入此范圍。如噴漿支護、噴混凝土支護、錨網(wǎng)支護、錨噴網(wǎng)支護、錨梁網(wǎng)(噴)支護以及錨索支護等。 2混凝土及鋼筋混凝土支護 混凝土支護是用預(yù)制混凝土塊或澆注混凝土砌筑的支架所進行的支護。鋼筋混凝土支護是用預(yù)制的鋼筋混凝土構(gòu)件或澆注的鋼筋混凝土砌筑的支架所進行的支護，是立井井筒及運輸大巷及井底車場主要支護方式。 3.棚狀支架 棚狀支架根據(jù)材質(zhì)不同可以分為木支架和金屬支架。 授課內(nèi)容：瓦斯突出及其防治 （一） 瓦斯突出概況 煤與瓦斯突出是礦井開采中危險性最大的災(zāi)害，是世界各主要產(chǎn)煤國突出礦井共同面臨的技術(shù)難題。 1834年3月22日，法國魯阿煤田，伊薩克礦井（世界上第一次有記錄

22、的突出）。 1950年，遼源富國西二井（我國第一次有記錄的突出）。 最大的突出：前蘇聯(lián)（1969.7.19）：加加林礦，石門揭煤，1400t,250萬m3瓦斯 。 中國（1975.8.8） ：三匯壩一井， 12780t,140萬m3瓦斯 。 危害： 1、產(chǎn)生的高壓瓦斯流，能摧毀巷道，造成風(fēng)流逆轉(zhuǎn)、破壞礦井通風(fēng)系統(tǒng)。 2、井巷充滿瓦斯，造成人員窒息，引起瓦斯燃燒或爆炸。 3、噴出的煤巖，造成煤流埋人。 4、猛烈的動力效應(yīng)可能導(dǎo)致冒頂和火災(zāi)事故的發(fā)生。 到1992年底全國已有282個突出礦井，截止1995年共發(fā)生了16000多次突出 定義：在很短時間內(nèi)（數(shù)分鐘），從煤（巖）壁內(nèi)部向采掘工作面空間突

23、然噴出煤（巖）和瓦斯的現(xiàn)象。 特點：伴有聲響和猛烈的力能效應(yīng)（摧毀井巷設(shè)施、破壞礦井通風(fēng)系統(tǒng)），窒息、煤流埋人，可能引起瓦斯燃燒和爆炸。 瓦斯爆炸多為大事故;事故地點多發(fā)生在采煤與掘進工作面;瓦斯爆炸造成的破壞波及范圍大;多為火花引爆;高瓦斯 礦井、低瓦斯礦井均有發(fā)生;瓦斯爆炸多發(fā)生在鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦;基建、技改礦井和轉(zhuǎn)制礦井瓦斯爆炸事故多發(fā)。 瓦斯爆炸的主要原因分析 煤礦發(fā)生瓦斯爆炸事故是由很多原因造成的，但總的來說分為客觀原因和主觀原因兩種。主觀原因就是瓦斯積聚和引爆火源的存在；客觀原因與自然條件、安全技術(shù)手段、安全裝備水平、安全意識和管理水平等有關(guān)，發(fā)生瓦斯爆炸事故往往就是以上原因相互作用所導(dǎo)致

24、的。 瓦斯積聚的存在 煤礦井下造成瓦斯積聚的原因很多，但主要有通風(fēng)系統(tǒng)不合理和局部通風(fēng)管理不善是瓦斯積聚的主要原因。如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中，有22起主要是因通風(fēng)系統(tǒng)不合理，存在風(fēng)流短路、多次串聯(lián)和循環(huán)風(fēng)，造成供風(fēng)地點風(fēng)量不足而引起瓦斯積聚；有9起主要是因局部通風(fēng)機安裝位置不當(dāng)，風(fēng)筒未延伸到供風(fēng)點或脫落引起供風(fēng)點有效風(fēng)量不足而造成瓦斯積聚；有2起事故主要是因停電停風(fēng)而引起瓦斯積聚；有1起是盲巷積聚的瓦斯被引爆。 引爆火源的存在 煤礦井下引爆瓦斯的火源有爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等。但放炮和電器設(shè)備產(chǎn)生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。如2005年34起特大瓦

25、斯爆炸事故中，有16起是由放炮產(chǎn)生的火花引爆的；有15起事故是由電器設(shè)備及電源線電火花引爆的。 煤礦開采條件差 我國煤礦井下開采條件普遍較差，特別是南方煤礦。據(jù)統(tǒng)計，2000年全國國有重點煤礦共有580處礦井進行了瓦斯等級鑒定，其中高瓦斯礦井160處，低瓦斯礦井298處，煤與瓦斯突出礦井122處，有自然發(fā)火礦井372處，占64%，有煤塵爆炸危險礦井427處，占73.6% 。 裝備不足、管理不落實 礦井安全裝備配置不足，“先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控，以風(fēng)定產(chǎn)”方針未得到完全落實。如2005年發(fā)生的41起特大瓦斯事故中，有的礦井沒有安裝瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)或運行不正常，有的礦井雖安裝了瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，但因傳感器數(shù)量

26、不足、安裝位置不對、線路存在故障、顯示器不顯示數(shù)據(jù)等問題，不能有效發(fā)揮其應(yīng)有的作用。此外鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦發(fā)生的特大瓦斯事故都沒有裝備瓦斯抽放系統(tǒng)或抽放系統(tǒng)不能有效運行，監(jiān)控系統(tǒng)也不能有效發(fā)揮作用。如內(nèi)蒙古烏海市烏達區(qū)巴音賽煤焦有限責(zé)任公司某礦井雖安裝了瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，但在其實際開采區(qū)域卻并沒有瓦斯傳感器，造成了特大瓦斯事故的發(fā)生，死亡16人。 管理水平低 許多事故分析發(fā)現(xiàn)，違章操作或管理不當(dāng)而造成了一些本可避免的事故，但未引起重視，最終釀成特大瓦斯爆炸事故。因此，管理水平和職工的安全意識對于煤礦的長期安全生產(chǎn)起到了舉足輕重的作用。 企業(yè)技術(shù)管理薄弱 一些煤礦企業(yè)由于采煤方法落后，礦井采掘布置不合理，通風(fēng)

27、系統(tǒng)不完善，此外，作業(yè)規(guī)程編制不符合實際，針對性不強，給安全生產(chǎn)帶來了嚴重隱患。 第十一課時 授課內(nèi)容：瓦斯突出及其防治 （二） 瓦斯爆炸事故的防治 瓦斯爆炸事故的防治可分為預(yù)防爆炸和抑制爆炸。預(yù)防爆炸主要有:優(yōu)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)及通風(fēng)系統(tǒng)，防治瓦斯積聚，進行瓦斯抽放，加強瓦斯?jié)舛群突鹪幢O(jiān)測，防止點火源的出現(xiàn)等；抑制爆炸主要采用隔爆抑爆裝置將瓦斯爆炸限制在一定范圍內(nèi)，從而減少人員傷亡和災(zāi)害事故所造成的損失。 1.瓦斯爆炸事故的預(yù)防措施 煤礦瓦斯抽放技術(shù) 我國國有煤礦高瓦斯和瓦斯突出礦井占礦井總數(shù)的46%。瓦斯抽放是減少礦井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出的治本措施，同時也是開發(fā)利用瓦斯能源、保護大氣環(huán)境

28、的重要手段。如皖北煤電集團公司祁東煤礦利用抽放瓦斯進行發(fā)電,并取得了可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。 為提高瓦斯抽放率，目前主要需解決長鉆孔定向鉆進技術(shù)，包括測斜、糾偏技術(shù)；提高單一低透氣性煤層的抽放率;研制鉆進能力更強的鉆機具；完善和提高擴孔技術(shù)、排渣技術(shù)、造穴技術(shù)和封孔技術(shù)；開發(fā)新的瓦斯抽放技術(shù)及設(shè)備。 瓦斯抽放方法有本煤層抽放、鄰近層抽放和采空區(qū)抽放等；抽放工藝有順層長鉆孔、大直徑鉆孔、地面鉆孔、頂板巖石和巷道鉆孔等。并研制出與之相配套的強力鉆機及配套機具，如MK型長鉆孔鉆機和ZSM順層強力鉆機等。此外已研制出多種抽放泵及配套的監(jiān)控系統(tǒng)和儀表等，大大提高了瓦斯抽放量和抽放率，使安全環(huán)境得到進一

29、步改善。 利用多分支羽狀適用技術(shù)，解決低滲煤層瓦斯治理問題，以提高抽采率。 煤礦瓦斯治理也應(yīng)該與煤層氣產(chǎn)業(yè)化緊密結(jié)合起來。 礦井瓦斯?jié)舛燃盎鹪幢O(jiān)測技術(shù) 礦井瓦斯?jié)舛燃盎鹪吹膶崟r自動監(jiān)測對于防止瓦斯爆炸非常重要，當(dāng)發(fā)現(xiàn)瓦斯異?；蛴谢鹪串a(chǎn)生，立即采取措施可防止爆炸事故的發(fā)生。我國目前開發(fā)了KJ90、KJ92、KJ94、KJ95、KJ73、KJ66等型號的礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)，以及各類檢測傳感器、報警儀和斷電儀。已有多個礦井安裝了礦井安全綜合監(jiān)控系統(tǒng)，并具有如下功能：礦井環(huán)境和工況參數(shù)實時監(jiān)控；主要通風(fēng)機在線監(jiān)測；巷道火災(zāi)實時監(jiān)測；礦井瓦斯抽放實時監(jiān)測；沖擊地壓實時監(jiān)測；煤與瓦斯突出實時監(jiān)測；煤層自然發(fā)

30、火實時監(jiān)測；瓦斯爆炸或燃燒實時監(jiān)測；礦井電網(wǎng)監(jiān)測等多種功能。監(jiān)控系統(tǒng)的安裝極大地提高了煤礦的安全管理自動化水平，防止了許多事故的發(fā)生。 井下火源防治 對煤礦井下的爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等火源都有一些相應(yīng)的防治措施，除炸藥安全性檢驗、電器防爆檢驗、摩擦火花檢驗外、還需防止火源與瓦斯積聚在同時同地點出現(xiàn)，如放炮時檢測瓦斯?jié)舛?，采用風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖等措施。另外加強明火的管理，嚴格用火制度，消除引爆瓦斯的火源。 優(yōu)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)及通風(fēng)系統(tǒng) 合理可靠的通風(fēng)系統(tǒng)是防止瓦斯事故和控制災(zāi)害擴大的重要措施，為此，瓦斯防治工程與采掘工程，必須同時設(shè)計，超前施工，同時投入使用。 2.隔

31、爆措施 礦井隔爆抑爆裝置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障，當(dāng)瓦斯爆炸發(fā)生后，依靠預(yù)先設(shè)置的裝置可以阻止爆炸的傳播，限制火焰的傳播范圍，主要有被動式隔爆棚和自動抑爆裝置。 被動式隔爆棚。隔爆巖粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚因成本低、安裝方便，因而得到了廣泛的使用，其中隔爆水袋棚的使用最為廣泛。目前研制的XGS型和KYG型隔爆棚，具有適應(yīng)性強，安裝、拆卸和移動方便的特點。 自動式抑爆裝置。使用壓力或溫度傳感器，在爆炸發(fā)生時探測爆炸波，及時將預(yù)先放置的水、巖粉、N2、CO2等噴灑到巷道中，從而達到抑制爆炸火焰?zhèn)鞑サ哪康摹Ｈ鏩GB-Y型自動隔爆裝置采用高壓氮氣引射消焰劑，能將爆炸限制在距爆源40-60m之內(nèi)

32、；YBW-1型無電源觸發(fā)式抑爆裝置，適合安裝在距爆源20-45m的巷道中；ZYB-S型自動產(chǎn)氣式抑爆裝置采用實時產(chǎn)氣原理，當(dāng)傳感器接收到燃燒或爆炸火焰時，觸發(fā)氣體發(fā)生器快速產(chǎn)生的高壓氣體噴灑消焰劑，抑制火焰的傳播。 同時還要采取的手段有; (1)強化培訓(xùn),加強領(lǐng)導(dǎo),落實責(zé)任。煤礦企業(yè)要牢固樹立“以人為本”的理念,提高防治瓦斯工作的認識。必須對所有入井員工進行“一通三防、防突”專項知識培訓(xùn)和教育,并認真組織考核,不合格不準上崗。確保每一位入井人員都能掌握防治瓦斯事故知識,增強自主保安和業(yè)務(wù)保安能力,使瓦斯治理工作成為職工的自覺行動。另外,煤礦各級領(lǐng)導(dǎo)要認真落實“一通三防”齊抓共管責(zé)任制,做到責(zé)任

33、明確,管理到位。各企業(yè)法人是本單位安全生產(chǎn)的第一責(zé)任者,要建立健全“一通三防”管理工作機構(gòu),保證“一通三防”工作所需的人、財、物的投入。礦總工程師負責(zé)組織“一通三防”技術(shù)措施的制訂,各分管副職要認真落實好防治瓦斯各項技術(shù)措施。 (2)加強技術(shù)裝備,改善礦井通風(fēng),防止瓦斯積聚,提高礦井防災(zāi)能力。依靠技術(shù)進步,不斷提高瓦斯治理科技水平,各煤礦企業(yè)要在現(xiàn)有裝備基礎(chǔ)上,積極推廣應(yīng)用防治瓦斯新技術(shù)、新裝備,并確保發(fā)揮作用。建立合理、穩(wěn)定、可靠、高效的通風(fēng)系統(tǒng),對風(fēng)量不足和系統(tǒng)不合理的礦井要進行技術(shù)改造,提高風(fēng)量,保證系統(tǒng)有較強的抗災(zāi)能力。統(tǒng)計表明:有60%以上的瓦斯爆炸發(fā)生在掘進工作面,因此,必須抓好掘

34、進工作面瓦斯專項治理措施的落實,特別要加強局部通風(fēng)管理,減少停電停風(fēng)事故的發(fā)生。同時,認真抓好采面上隅角瓦斯治理工作,加強瓦斯監(jiān)測監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。 (3)堅持正規(guī)采煤作業(yè),控制非正規(guī)采煤工作面的瓦斯事故。因為非正規(guī)采煤工作面一般都用局部通風(fēng)機通風(fēng),很難保證工作面配風(fēng),同時也很難解決采空區(qū)瓦斯積聚問題。因此,要對煤礦非正規(guī)采煤法進行技術(shù)改造,形成正規(guī)開采,保證通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定暢通。突出礦井、瓦斯地質(zhì)條件復(fù)雜礦井嚴禁進行非正規(guī)開采,嚴控串聯(lián)通風(fēng)。確需串聯(lián)通風(fēng)的應(yīng)制定切實可靠的安全技術(shù)措施。對殘采、回收煤柱等只能采用非正規(guī)法開采的,必須制定專項安全技術(shù)措施,并報主管部門審井巷爆破一般采用鉆眼爆破

35、法破巖。在巖體上鉆鑿一定直徑、一定深度及數(shù)量的炮眼，并在其中裝入炸藥，靠炸藥爆炸的力量破碎巖體，從而達到井巷掘進的目的，這種方法就叫做鉆眼爆破法。它的優(yōu)點是操作簡單、易于掌握、設(shè)備簡單、安全可靠、可以根據(jù)要求，在巖體中鉆爆出不同形狀，不同深度的井筒或巷道。 1、爆破方法。根據(jù)炮眼深度與直徑將鉆爆法分為淺孔爆破法、中深孔爆破法和深孔爆破法。炮眼直徑小于50 mm，深度小于2 m時稱為淺孔爆破，多用于井巷工程；炮眼直徑小于50mm，深度2-4m稱為中深孔爆破，多用于井筒及大斷面硐室掘進；炮眼直徑大于50mm、深度大于5 m則稱為深孔爆破，主要用于立井井筒及溜煤眼、大斷面硐室的掘進以及露天開采的臺階

36、爆破。 2、爆破設(shè)計。爆破是用炸藥破碎巖體的作業(yè)，為達到預(yù)期的爆破效果及作業(yè)安全應(yīng)對爆破所用的炸藥及巖體以及爆破方式進行認真的設(shè)計。 3、炸藥和雷管。炸藥一般有硝銨炸藥、水膠炸藥、硝化甘油炸藥和乳膠炸藥。其中硝酸銨類炸藥是我國煤礦最廣泛使用的工業(yè)炸藥。經(jīng)硝酸銨為主加有可燃劑或再加敏化劑(硝化甘油除外)，可用雷管起爆的稱為混合炸藥。該炸藥的特點是氧平衡接近于零，有毒氣體產(chǎn)生量受到嚴格限制。硝銨炸藥為粉狀，用紙包裝加工成圓柱形藥卷，外涂一層石蠟防水。硝銨炸藥的貯存期為46個月。 水膠炸藥是20世紀70年代研制成功的新型炸藥，是硝酸甲胺的微小液滴分散在含有多孔物質(zhì)、以硝酸鹽為主的氧化劑水溶液中，經(jīng)調(diào)化、交聯(lián)制成的凝膠狀含水炸藥。水膠炸藥具有抗水性，密度高，威力大，安全性好，生產(chǎn)工藝簡單，使用方便，改變了硝銨炸藥的主要缺點。硝化甘油炸藥是硝化甘油被可燃劑和(或)氧化劑等