第七章礦井災(zāi)害防治技術(shù)

第七章礦井災(zāi)害防治技術(shù)第一頁，共三十四頁，2022年，8月28日四、礦井瓦斯的涌出（一）礦井瓦斯的涌出形式1、普通涌出。2、特殊涌出：噴出；突出。（二）礦井瓦斯涌出量1、絕對瓦斯涌出量：m3/min。2、相對瓦斯涌出量：m3/t。（三）瓦斯涌出的影響因素自然因素，開采技術(shù)因素。第二頁，共三十四頁，2022年，8月28日（四）礦井瓦斯等級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出形式劃分為：

（1）低瓦斯礦井──礦井相對瓦斯涌出量小于或等于10m3/t且礦井絕對瓦斯涌出量小于或等于40m3/min。

（2）高瓦斯礦井──礦井相對瓦斯涌出量大于10m3/t或礦井絕對瓦斯涌出量大于40m3/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）突出的礦井。第三頁，共三十四頁，2022年，8月28日五、瓦斯爆炸的規(guī)律（一）瓦斯爆炸的原因和危害1、原因：甲烷與氧氣在引火源的作用下發(fā)生的激烈的氧化反應(yīng)。2、危害：高溫高壓沖擊波；有毒有害氣體。（二）瓦斯爆炸條件1、爆炸條件：瓦斯達(dá)到爆炸界限（5—16%）；氧氣濃度不低于12%；足夠能量的引火源（650—750℃）。2、瓦斯爆炸的致因：瓦斯積聚：通風(fēng)系統(tǒng)不合理；串聯(lián)通風(fēng)；局扇停轉(zhuǎn)；排放瓦斯不利；瓦斯涌出異常等。第四頁，共三十四頁，2022年，8月28日

引火源：炸藥不合格；炮泥充填不夠；炮眼布置不合理；電氣不防爆；放炮器不合格等。六、瓦斯爆炸的防治及處理

（一）防止瓦斯積聚的措施。1、加強(qiáng)通風(fēng)，把瓦斯?jié)舛认♂尩桨踩珴舛纫韵?，并排出礦井；2、加強(qiáng)瓦斯?jié)舛葯z查和監(jiān)測；3、及時處理局部積聚的瓦斯；4、對瓦斯涌出量大的煤層或采區(qū)進(jìn)行瓦斯抽放，這是防止瓦斯積聚和突出的最有效的措施。第五頁，共三十四頁，2022年，8月28日（二）防止瓦斯引燃的措施。1、嚴(yán)格明火管理；2、嚴(yán)格井下放炮制度；3、井下使用的電器設(shè)備，必須符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)要求；4、嚴(yán)防摩擦火花和靜電火源出現(xiàn)；5、嚴(yán)格管理火區(qū)防止密閉墻漏風(fēng)。

（三）限制瓦斯爆炸范圍擴(kuò)大的措施。1、編制預(yù)防和處理瓦斯爆炸事故計劃，2、實行分區(qū)通風(fēng)，簡化通風(fēng)系統(tǒng)，3、設(shè)置防塵隔爆設(shè)施等。第六頁，共三十四頁，2022年，8月28日七、礦井瓦斯抽放瓦斯抽放的條件：（一）1個采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或1個掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，用通風(fēng)方法解決瓦斯問題不合理的。（二）礦井絕對瓦斯涌出量達(dá)到以下條件的：1．大于或等于40m3/min；2．年產(chǎn)量1.0～1.5Mt的礦井，大于30m3/min；3．年產(chǎn)量0.6～1.0Mt的礦井，大于25m3/min；4．年產(chǎn)量0.4～0.6Mt的礦井，大于20m3/min；5．年產(chǎn)量小于或等于0.4Mt的礦井，大于15m3/min。（三）開采有煤與瓦斯突出危險煤層的。第七頁，共三十四頁，2022年，8月28日（二）瓦斯抽放的方法：

按抽放瓦斯的來源分：1．本煤層抽放；2．鄰近層抽放；3．采空區(qū)抽放；

按抽放與采掘的時間配合分：1．預(yù)先抽放；2．邊采邊抽；3、采后抽放。

按抽放工藝分：

1．鉆孔抽放；2、巷道邊抽；3、鉆孔巷道混合抽放。4、采空區(qū)封閉抽放；5、地面抽放。第八頁，共三十四頁，2022年，8月28日第二節(jié)礦塵災(zāi)害防治一、礦塵及性質(zhì)

（一）礦塵的產(chǎn)生及分類按粒徑分類；按存在狀態(tài)分類；按粒徑組成范圍分類；按有無爆炸性分類；按礦塵的成分分類。

全塵（總粉塵）：粒徑1mm以下。

呼吸性粉塵：5微米以下。（二）礦塵的危害：塵肺病；煤塵爆炸。（三）礦塵濃度及安全標(biāo)準(zhǔn)第九頁，共三十四頁，2022年，8月28日粉塵中游離SiO2含量（%）最高允許濃度/（mg/m3）總粉塵呼吸性粉塵<1010～<5050～<80≥80102223.510.50.3第十頁，共三十四頁，2022年，8月28日一、礦山塵肺病

定義：是以長期吸入大量微細(xì)粉塵而引起的以纖維組織增生為主要特征的肺部疾病。

（一）塵肺病種類：1、矽肺病：巖塵為主2、煤肺?。好簤m為主3、煤矽肺?。夯旌戏蹓m。（二）發(fā)病機(jī)理1、10微米以上粉塵：上呼吸道內(nèi)，通過鼻腔、氣管粘膜分泌物排出；2、5-10微米粉塵：支氣管內(nèi)，通過纖毛運動隨咳痰排出。第十一頁，共三十四頁，2022年，8月28日3、2-5微米粉塵：下呼吸道的細(xì)小支氣管內(nèi)，通過纖毛運動逐級排出；4、2微米左右粉塵：呼吸性支氣管和肺內(nèi)，一部分沉積在肺泡壁和肺內(nèi)。殘留在肺內(nèi)的粉塵僅占總吸入量的1—2%以下。三、煤塵爆炸及預(yù)防1、煤塵爆炸特征（1）高溫高壓沖擊波（2）煤塵爆炸具有連續(xù)性（3）揮發(fā)份減少或形成“黏焦”（4）產(chǎn)生大量的一氧化碳。最高達(dá)8%。第十二頁，共三十四頁，2022年，8月28日2、煤塵爆炸條件（1）煤塵本身具有爆炸性。（2）煤塵必須懸浮在空氣中，且濃度在爆炸極限范圍內(nèi)（下限一般濃度為30～50g/m3，上限一般濃度為1000～2000g/m3）。（3）存在高溫引燃熱源。煤塵的引燃溫度變化范圍較大，一般為700～800℃。3、預(yù)防煤塵爆炸的措施預(yù)防煤塵爆炸的技術(shù)措施可分為三大類：防塵措施、防爆措施和隔爆措施。第十三頁，共三十四頁，2022年，8月28日（1）防塵措施防塵措施一般有減塵、降塵、排塵和除塵等綜合措施。方法有：煤層注水、采空區(qū)注水、水封爆破、噴霧灑水、控制風(fēng)速、清掃落塵等。（2）防爆措施消除井下引爆火源，井下引爆火源主要有：放炮時產(chǎn)生的火源、電器火花、摩擦火花、瓦斯爆炸和煤炭自燃等。（3）隔爆措施巖粉棚或水棚；撒巖粉。第十四頁，共三十四頁，2022年，8月28日第十五頁，共三十四頁，2022年，8月28日第十六頁，共三十四頁，2022年，8月28日第十七頁，共三十四頁，2022年，8月28日第三節(jié)礦井火災(zāi)防治一、概述礦井火災(zāi)：凡是發(fā)生在煤礦井下或地面，但火煙能進(jìn)入井下威脅井下安全的火災(zāi)，都叫礦井火災(zāi)。按其發(fā)生地點可分為地面火災(zāi)和井下火災(zāi)；根據(jù)引火源的不同可分為外因火災(zāi)和內(nèi)因火災(zāi)。

（一）火災(zāi)三要素：可燃物；熱源；空氣。（二）礦井火災(zāi)分類1．內(nèi)因火災(zāi)。是指煤炭等易燃物在一定條件下，由于自身氧化而引起的火災(zāi)，又稱自燃火災(zāi)。它經(jīng)常發(fā)生在采空區(qū)、停采線、斷層、煤柱、等丟煤區(qū)，掘進(jìn)冒頂處或封閉不嚴(yán)的舊采區(qū)內(nèi)。第十八頁，共三十四頁，2022年，8月28日2．外因火災(zāi)。指由于外部火源引起的火災(zāi)。如明火、電纜著火、電氣設(shè)備產(chǎn)生的電弧火花，瓦斯或煤塵爆炸，以及放炮引起的火災(zāi)。外因火災(zāi)大多容易發(fā)生在井底車場、機(jī)電硐室。運輸及回采巷道等機(jī)械、電氣設(shè)備比較集中，而且風(fēng)流比較通暢的地點。

（三）自然火災(zāi)的發(fā)生過程煤炭自燃是一個很復(fù)雜的氧化過程，按其自燃過程的溫度和物理化學(xué)特征，分為潛伏期、自熱期和自燃期三個發(fā)展階段。1、潛伏期（又稱低溫氧化階段）第十九頁，共三十四頁，2022年，8月28日煤體溫度不升高，其外表特征沒有明顯變化。2、自熱期。這一階段的煤層的氧化速度加快，特征是：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含量升高等。3、自燃期。當(dāng)煤體溫度達(dá)到其自燃臨界點溫度以上時，若能繼續(xù)得到充分的供風(fēng)，煤就開始著火燃燒，進(jìn)入自燃期。（四）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。第二十頁，共三十四頁，2022年，8月28日（五）煤的自燃發(fā)火期

從潛伏期到自燃的時間間隔。（六）礦井火災(zāi)的危害（1）燒毀大量設(shè)備和煤炭資源；（2）為了滅火封閉火區(qū)，凍結(jié)大量可采儲量；（3）能引起瓦斯、煤塵爆炸事故；（4）火災(zāi)產(chǎn)生大量有毒有害氣體，造成人員傷亡；（5）為撲滅井下火災(zāi)，需消耗大量滅火材料，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。

（七）火風(fēng)壓礦井火災(zāi)造成的井下空氣壓力變化，形成的一種向上壓力。第二十一頁，共三十四頁，2022年，8月28日二、礦井火災(zāi)防治技術(shù)（一）礦井火災(zāi)預(yù)防的一般性技術(shù)措施

1、嚴(yán)格控制火源2、嚴(yán)格對易燃品的管理3、重要場所必須采用不燃性材料支護(hù)4、進(jìn)風(fēng)井口應(yīng)安設(shè)防火鐵門5、地面設(shè)置消防水池，井下設(shè)置消防管路系統(tǒng)6、井上、下必須設(shè)置消防材料庫7、井下主要地點要配備滅火器材8、主要通風(fēng)機(jī)要具有反風(fēng)能力。第二十二頁，共三十四頁，2022年，8月28日（二）自燃發(fā)火的防治技術(shù)

1、開拓開采方面2、通風(fēng)方面：減少漏風(fēng)，均壓防滅火3、介質(zhì)法防滅自燃發(fā)火：（1）灌漿防滅火（2）凝膠防滅火：水玻璃（3）阻化劑防滅火：鹵化物（4）惰氣防滅火：氮氣、二氧化碳（5）泡沫防滅火：

第二十三頁，共三十四頁，2022年，8月28日第四節(jié)礦井水災(zāi)防治一、概述（一）礦井水災(zāi)對生產(chǎn)的影響。（二）礦井充水指標(biāo)1、含水系數(shù)：礦井每采1噸煤，需從礦井內(nèi)排出的水量。2、礦井涌出量：單位時間內(nèi)流入礦井的水量。涌出量小的礦井：小于2m3/min涌水量中等的礦井：2-5m3/min;涌水量大的礦井：5-15m3/min;涌水量極大的礦井：大于15m3/min.第二十四頁，共三十四頁，2022年，8月28日（三）礦井水災(zāi)的水源（1）地面水：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：潛水、承壓水、溶洞水、斷層水、老空水等。

二、礦井防治水技術(shù)（一）地面防治水技術(shù)1、防止井口灌水2、防止地面滲水3、加強(qiáng)地面防水工程的檢查第二十五頁，共三十四頁，2022年，8月28日（二）井下防治水技術(shù)1、做好礦井水文觀測與水文地質(zhì)工作，查明礦井水源和可能涌水通道，為防治水提供依據(jù)。2、在采掘工作中，必須遵循“有疑必探，先探后掘”的原則，遇到下列任何一種情況時，都必須探水前進(jìn)：（1）接近被巖淹井巷或小窯、老空區(qū)。（2）接近溶洞、含水?dāng)鄬?、含水層或接近積水區(qū)。（3）上層有積水，在下層進(jìn)行采掘活動，兩層之間的距離小于安全厚度的要求（4）探水地區(qū)內(nèi)掘進(jìn)，一次掘進(jìn)長度達(dá)到了允許掘進(jìn)的長度，或探水孔的超前距已達(dá)到規(guī)定的限度。第二十六頁，共三十四頁，2022年，8月28日（5）采掘工作面發(fā)現(xiàn)出水征兆。（6）突然發(fā)現(xiàn)斷層，對另一盤的水文地質(zhì)情況不清楚。（7）打開隔離煤柱放水。（8）接近有出水可能的鉆孔。（9）采掘工作面接近各類防水煤柱線，為確保煤柱尺寸，要提前探明情況。（10）在強(qiáng)含水層上，工作面進(jìn)行帶壓開采，對強(qiáng)含水層水壓、水量、裂隙等情況不清楚，對隔水層厚度變化情況不清楚。具體措施：探水；排水；截水；堵水。第二十七頁，共三十四頁，2022年，8月28日三、礦井突水事故處理（一）透水征兆（1）煤壁或巷道壁“掛紅”、“掛汗”；（2）巷道空氣變冷；（3）煤層發(fā)潮、發(fā)暗；（4）巷道產(chǎn)生霧氣；（5）頂板來壓、淋水加大或底板鼓起有滲水；（6）有“咝咝”的水流聲；（7）有時有臭雞蛋味。（二）應(yīng)急措施

第二十八頁，共三十四頁，2022年，8月28日（三）礦井火災(zāi)處理

1、發(fā)生火災(zāi)時應(yīng)采取的措施2、風(fēng)流控制3、滅火方法：（1）直接滅火法（2）隔絕滅火法（3）混合滅火法4、火區(qū)的管理與啟封（1）火區(qū)管理：火區(qū)位置圖；火區(qū)卡片；定期檢查觀測。（2）火區(qū)啟封：第二十九頁，共三十四頁，2022年，8月28日火區(qū)同時具備下列條件時，方可認(rèn)為火已熄滅：（一）火區(qū)內(nèi)的空氣溫度下降到30℃以下，或與火災(zāi)發(fā)生前該區(qū)的日常空氣溫度相同。（二）火區(qū)內(nèi)空氣中的氧氣濃度降到5.0%以下。（三）火區(qū)內(nèi)空氣中不含有乙烯、乙炔，一氧化碳濃度在封閉期間內(nèi)逐漸下降，并穩(wěn)定在0.001%以下。（四）火區(qū)的出水溫度低于25℃，或與火災(zāi)發(fā)生前該區(qū)的日常出水溫度相同。（五）上述4項指標(biāo)持續(xù)穩(wěn)定的時間在１個月以上。

火區(qū)啟封工作應(yīng)由礦山救護(hù)隊來完成。第三十頁，共三十四頁，2022年，8月28日第五節(jié)礦山救護(hù)一、礦山救護(hù)隊礦山救護(hù)隊是負(fù)責(zé)處理礦山事故的專業(yè)性隊伍，是具有職業(yè)化、技術(shù)化和軍事化的專業(yè)組織。

（一）礦山救護(hù)隊的組織與任務(wù)。1、組織：大隊；中隊；小隊。礦山救護(hù)隊值班員必須24h值班。輔助礦山救護(hù)隊。

礦山救護(hù)隊距離服務(wù)礦井的行車時間以不超過30min為限。

救護(hù)隊接到報警后，必須1min鐘內(nèi)出發(fā)。進(jìn)入災(zāi)區(qū)的救護(hù)小隊隊員不得少于6人第三十一頁