礦井通防安全基礎(chǔ)知識

礦井通防安全基礎(chǔ)知識1一、安全重要性二、礦井通風安全4123本課主要內(nèi)容三、礦井瓦斯、火災及煤塵的防治四、幾起典型事故案例2一、礦井安全的重要性發(fā)生百人以上建國以來事故22起，死亡3441人200520062007近期2.14遼寧孫家灣瓦斯爆炸，214人；8.7廣東梅州大興煤礦水災123人；11.27黑龍江七臺河東風煤礦煤塵爆炸，171人；12.7河北唐山劉官屯瓦斯爆炸。2006年全國發(fā)生7起一次死亡30人以上的特別重大事故，有6起發(fā)生在煤礦,其中還有1起一次死亡百人以上的礦難。8.17山東華源礦潰水，172人遇難12.5山西臨汾新窯礦事故，105人遇難。李毅中：六證齊全，五毒俱全！2009.2.22屯蘭煤礦發(fā)生瓦斯爆炸事故死亡77人，1人下落不明。2009.11.21黑龍江鶴崗煤礦瓦斯爆炸108人人死亡。2010.3.28山西王家?guī)X38人死亡（115人獲救）。1960年5月9日，我國最大的煤炭生產(chǎn)基地山西大同礦務局發(fā)生煤層大爆炸，造成682人死亡。這一在中外采煤史上史無前例的慘劇，在過了將近40年后才為世人所知。（1942年遼寧本溪瓦斯爆炸死亡1549人）32004年底至2005年,連續(xù)發(fā)生6起百人以上特別重大瓦斯(煤塵)爆炸事故，震驚國內(nèi)外陜西銅川陳家山11.28事故/死亡166人遼寧阜新孫家灣2.14事故/死亡214人河南鄭州大平10.20事故死亡148人4國務院常務會專門討論瓦斯災害治理問題科技部決定采取煤礦安全科技行動專項計劃國務院專門成立瓦斯治理部際協(xié)調(diào)領(lǐng)導小組溫總理主持國務院第81次常務會

煤礦安全專家會診召集全國煤礦安全專家對45戶重點監(jiān)控企業(yè)進行會診國家對煤礦災害治理高度重視、采取的應急對策決定緊急采取7項措施治理煤礦瓦斯災害5全國煤礦發(fā)生死亡事故3639起，死亡6027人。全國煤礦共發(fā)生死亡事故3341起，死亡5986人。發(fā)生一次死亡10人以上重特大礦難事故58起，分別比2004年上升34.9％和66.6％。04.10-05年末是煤礦事故多發(fā)的一年，發(fā)生一次性死亡百人以上的事故6起，造成930死亡。2006年全國共發(fā)生事故2945起,死亡4746人，百萬噸死亡率2.041。2006年煤礦重大事故起數(shù)和死亡人數(shù)分別上升了39%和22%。全國安全生產(chǎn)工作會議，在煤礦瓦斯治理和整頓關(guān)閉攻堅戰(zhàn)推動下，全國煤礦事故死亡人數(shù)降至3786人。2004年2005年2006年2007年近年來全國煤礦安全事故統(tǒng)計6從安監(jiān)總局的統(tǒng)計數(shù)據(jù)看，從2003年開始，我國各類事故總量和死亡人數(shù)呈下降之勢。但一年起事故、

萬人死亡的數(shù)字依然巨大。平均每天278條生命消逝，278戶家庭破碎，這樣的數(shù)據(jù)，即便在不斷縮減，也讓人坐立不安。

中國礦難大全50.6萬10.15萬7從以上資料可以看出：煤礦是我國工礦企業(yè)災害事故的多發(fā)行業(yè)：2002-2007年，工礦企業(yè)一次死亡10人以上重特大事故中，煤礦事故占83.6%(死亡人數(shù))，經(jīng)濟損失數(shù)百億元。建國以來全國煤礦發(fā)生的21起一次死亡百人以上事故，其中19起為瓦斯事故。82007年全國煤礦事故共死亡3786人重大以上事故中，瓦斯事故起數(shù)和死亡人數(shù)占78.6%和80.3%9

2000-2007重大和特別重大瓦斯爆炸事故(按礦井瓦斯等級)

重大瓦斯爆炸事故

特別重大瓦斯爆炸事故

低瓦斯區(qū)域占到了66.7％低瓦斯區(qū)域占到了92.3％10曹莊礦安全工作11礦井一通三防礦井通風12一、礦井內(nèi)空氣成分及有害氣體井下空氣主要組分：氧氣、氮氣?！兑?guī)程》第100條規(guī)定：在采掘工作面的進風流中，氧氣濃度不得低于20%。名稱化學符號最高允許濃度（%）一氧化碳CO0.0024二氧化氮NO20.00025二氧化硫SO20.0005硫化氫H2S0.00066氫H20.5氨NH30.004礦井有害氣體最高允許濃度13二、通風任務：1.供給井下人員適量的新鮮空氣。

2.稀釋并排出有害氣體與粉塵。

3.為井下創(chuàng)造良好的氣侯條件。

《規(guī)程》規(guī)定：采掘工作面的氣溫不得超過26℃；機電設(shè)備硐室的氣溫不得超過30℃；冬季總進風的氣溫不得小于2℃。采掘工作面風流中二氧化碳濃度達到1.5%時，必須停止作業(yè)，撤出人員，查明原因，制定措施，進行處理。

14礦井通風系統(tǒng)：通風設(shè)備、設(shè)施和風流路線工程稱為通風系統(tǒng)。1.通風方法：自然通風機械通風：抽出式—優(yōu)點：★主要進風道不需要安設(shè)風門，利用運輸和行人，通風管理方便?！锒虝r間內(nèi)可抑制瓦斯積聚。目前，我國大部分礦井都采用抽出式通風。壓入式壓抽混合式—通風設(shè)備多，動力消耗大，通風管理復雜，一般較少采用。152.通風方式：中央式、對角式、混合式曹莊煤礦抽方式：中央邊界式3.通風設(shè)施：風橋、風墻（密閉）、風門164.采區(qū)通風：采區(qū)必須有單獨的回風巷道，實行分區(qū)通風，回采工作面和掘進工作面都要采用獨立通風。上行通風：下行通風：《規(guī)程》規(guī)定：煤層傾角大于12度的采煤工作面，采用下行通風時，采煤工作面風速不行小于1米每秒；風流中的瓦斯?jié)舛炔坏贸^1%。采煤工作面通風系統(tǒng)的形狀：U、Y、W17前進式

U型

后退式18后退式前進式型Y19型W20H型215.掘進通風：局部通風機、風筒防循環(huán)風22

◆掘進通風安全措施：

①保證局部通風機連續(xù)運轉(zhuǎn)②局部通風機及啟動裝置必須在進風巷道中，距回風口不小于10m；局部通風機進風口前5m范圍內(nèi)不得有雜物或障礙物。③局部通風機吸入風量必須小于全風壓供給該處的風量，以免發(fā)生循環(huán)風；④局部通風機和掘進工作面中的電氣設(shè)備必須裝有延時的風電閉鎖裝置；三專兩閉鎖：專用變壓器、專用開關(guān)、專用電纜；風電閉鎖、瓦斯電閉鎖。⑤應采用抗靜電阻燃風筒；⑥臨時停工的地點，不得停風。局部通風機因檢修、停電等原因停風時，必須撤出人員、切斷電源、禁止人員入內(nèi)?；謴屯L前必須檢查瓦斯。

23礦井瓦斯防治24防治瓦斯瓦斯：以甲烷為主的有害氣體的總稱。◆礦井瓦斯等級劃分

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：一個礦井中，只要有一個煤（巖）層發(fā)現(xiàn)過瓦斯，該礦井即為瓦斯礦井。根據(jù)礦井相對瓦斯涌出量、絕對瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式可劃分為：

——低瓦斯礦井：相對量≤10m3/t且絕對量40m3/min；

——高瓦斯礦井：相對量>10m3/t或絕對量>40m3/min；

——煤（巖）與瓦斯突出礦井《規(guī)程》規(guī)定：低瓦斯礦井的煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷工作面，必須在工作面設(shè)置瓦斯傳感器。風流中的瓦斯?jié)舛冗_到1%時，嚴禁用電煤鉆打眼和爆破，達到1.5%時，要停止工作，切斷電源，撤出人員。25

◆瓦斯爆炸的基本條件

——一定的瓦斯?jié)舛取Ｍ咚贡ǖ慕缦抟话阍?-16%之間。

——一定的引火溫度。一般在650-750℃。明火、煤炭自燃、電氣火花、熾熱的金屬表面、吸煙、放炮、架線火花、撞擊或摩擦的火花等。

——充足的氧氣含量。實驗證明，瓦斯爆炸界限隨混合氣體氧氣濃度的降低而縮小。當氧氣濃度降到12%以后，瓦斯就失去了爆炸性。26

◆瓦斯爆炸的危害

——爆炸溫度。瓦斯爆炸的溫度在1850-2650℃之間。這樣的高溫，不僅燒傷人員、燒壞設(shè)備，還可能引起井下火災，擴大災情。

——爆炸壓力。瓦斯爆炸后的壓力約為爆炸前的10倍。在高溫高壓作用下，爆源處的氣體以每秒幾百米的速度向外沖擊。伴隨有正向和反向沖擊，都具有極大的破壞性。

——有毒有害氣體。爆炸后產(chǎn)生大量有害氣體。主要成分為：氧氣6-10%、氮氣82-88%，二氧化碳4-8%、一氧化碳2-4%。爆炸后生成大量一氧化碳是造成人員大量死亡的主要原因。

——引起煤塵爆炸。爆炸產(chǎn)生的高溫、高壓作用下，沖擊波以極快速度向四周擴散，揚起大量煤塵并使之參與爆炸，產(chǎn)生更大的破壞、力和更多的有害氣體。據(jù)統(tǒng)計分析，很多爆炸事故不是單純的瓦斯爆炸事故，而是煤塵參與了爆炸。27瓦斯治理“十二字方針”先抽后采、監(jiān)測監(jiān)控、以風定產(chǎn)瓦斯治理“十六字工作體系”通風可靠：系統(tǒng)合理、設(shè)施完好、風量充足、風流穩(wěn)定。抽采達標：多措并舉、應抽盡抽、抽采平衡、效果達標。監(jiān)控有效：裝備齊全、數(shù)據(jù)準確、斷電可靠、處置迅速。管理到位：責任明確、制度完善、執(zhí)行有力、監(jiān)督嚴格。通風是基礎(chǔ)抽采是手段監(jiān)控是保障管理是關(guān)鍵28

◆瓦斯爆炸發(fā)生的規(guī)律

據(jù)資料統(tǒng)計，90%以上發(fā)生在采掘工作面

——瓦斯積聚發(fā)生的原因及地點

①局部通風機停止運轉(zhuǎn)。這一現(xiàn)象導致瓦斯爆炸的比例最大。主要是管理混亂、任意停開，機電故障、無計劃停電停風等②風筒斷開或嚴重漏風；

③采掘工作面風量不足；④風流短路；⑤通風系統(tǒng)不合理、不完善⑥存有采空區(qū)或盲巷；⑦巷道支架后空間及高頂區(qū)；⑧瓦斯涌出異常；⑨局部地點。

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——引爆火源的類型及比例

①電火花。電火花引起瓦斯爆炸的比重約為40%。其中，礦燈失爆、電纜明接頭及帶電作業(yè)所占比例較大。②放炮火花。放炮火花引起瓦斯爆炸的比重約為40%。主要是炮泥充填不滿、最小抵抗線不夠和放明炮、糊炮等。

③撞擊摩擦火花。因摩擦火花引起的爆炸事故起數(shù)僅次于前兩位。④明火。⑤靜電火花和地面雷擊。

30二、預防瓦斯爆炸措施◆防止瓦斯積聚◆及時處理積存的瓦斯◆杜絕點火源◆建立健全瓦斯管理規(guī)章制度31三、防止瓦斯爆炸災害擴大措施

◆分區(qū)通風要求通風系統(tǒng)力求簡單。井下各區(qū)域?qū)嵭蟹謪^(qū)通風。每一水平、每一采區(qū)都必須布置單獨的回風道，嚴格禁止各采區(qū)、水平之間串聯(lián)通風，盡量避免采區(qū)之間角聯(lián)風路的存在?！舾舯?、阻爆措施◆編制礦井災害預防和處理計劃32●煤礦安全儀器儀表發(fā)展概況

◆便攜式瓦斯檢測報警儀向微型化、智能化發(fā)展

◆氣體檢測儀表品種增多；

◆研制出用于瓦斯突出、瓦斯涌出量檢測以及確定瓦斯爆炸指數(shù)等各種專業(yè)化新型儀表。33國外煤礦監(jiān)控技術(shù)發(fā)展概況

◆光纖通信技術(shù)：利用光纖高速數(shù)據(jù)通道將地面中心站與井下分站連接起來，提高信息傳輸速度，擴大系統(tǒng)容量，提高可靠性。

◆光纖分布式測溫技術(shù)：采用光纖測溫雷達，連續(xù)測量沿整個敷設(shè)光纖區(qū)域的溫度。

◆光纖氣體監(jiān)測技術(shù)：由各種傳感器、光電轉(zhuǎn)換器及遙測電子線路組成。主要優(yōu)點為監(jiān)測范圍寬、誤差小、穩(wěn)定性好、壽命長等。

34我國煤礦安全監(jiān)控技術(shù)發(fā)展方向

◆適合我國國情：經(jīng)濟上合理、使用上可靠、性能上穩(wěn)定。

◆重視專業(yè)化或?qū)＜蚁到y(tǒng)的開發(fā)：將瓦斯涌出規(guī)律、瓦斯突出預測預報、煤自然發(fā)火預測預報、均壓通風自動調(diào)控等技術(shù)融入監(jiān)測系統(tǒng)中。

◆深化傳感器技術(shù)的研究：

①關(guān)注國內(nèi)外傳感器發(fā)展熱點，借鑒新技術(shù)，開發(fā)新產(chǎn)品；②解決傳感器的穩(wěn)定性、可靠性，提高質(zhì)量；③高度重視傳感器功能材料的研究。

35山東煤礦建國來的的23次瓦斯爆炸我省開采煤層的瓦斯賦存量較外省一些高瓦斯礦井相比瓦斯涌出量少，但歷史上所發(fā)生23次瓦斯爆炸中。其中電火花引爆15次，炮火引爆8次，23次事故中高瓦斯礦井發(fā)生2次，其它為低瓦斯礦井。36我省開采煤層的瓦斯賦存量較外省一些高瓦斯礦井相比瓦斯涌出量少，但歷史上所發(fā)生23次瓦斯爆炸中，其中電火花引爆15次，炮火引爆8次，23次事故中高瓦斯礦井發(fā)生2次，其它為低瓦斯礦井，23次事故中除1次是排放瓦斯時發(fā)生爆炸1次是停頭停風沒封閉因一風吹遇火發(fā)生瓦斯爆炸外，其它均為生產(chǎn)過程中因停風或風筒離迎頭遠造成瓦斯積聚引起的。37礦塵防治38粉塵的產(chǎn)生源●采煤工作面產(chǎn)塵源

主要產(chǎn)塵工序有：采煤機落煤、裝煤、液壓支架移架、運輸轉(zhuǎn)載、運輸機運煤、放炮、人工攉煤、放煤口放煤等。●掘進工作面產(chǎn)塵源

主要產(chǎn)塵工序有：機械破巖（煤）、裝巖、放炮、煤矸運輸轉(zhuǎn)載、錨噴等?！衿渌a(chǎn)塵源：煤炭裝卸點、巷道維修的錨噴現(xiàn)場等。粉塵種類：

煤塵：細微顆粒的煤炭粉塵巖塵：細微顆粒的巖石粉塵

水泥粉塵：煤礦井上下有些場所生產(chǎn)或應用水泥制品時產(chǎn)生的水泥粉塵

39粉塵的危害●煤礦塵肺病

矽肺：煤矽肺：

煤肺：●煤塵爆炸

煤塵爆炸的危害性表現(xiàn)為對人員的傷害和設(shè)備的破壞兩方面。其特征概括為五個方面：

▲產(chǎn)生高溫高壓：煤塵爆炸產(chǎn)生的熱量，爆炸地點溫度高達2000℃，壓力達736KPa。

▲連續(xù)爆炸：煤塵爆炸的壓力波將巷道中的落塵揚起，使煤塵濃度迅速達到爆炸范圍，再次發(fā)生爆炸。有時反復多次，連續(xù)爆炸?！a(chǎn)生大量CO：濃度高達2-3%，甚至達到8%左右。事故受害者大多數(shù)（70-80%）是由于CO中毒造成的。40主要有兩種形式，純煤塵爆炸和有瓦斯參與的煤塵爆炸。以后一種為主。與瓦斯點燃相同。沉積煤塵飛揚計算示例必須經(jīng)過專門部門的試驗鑒定，一般煤的揮發(fā)分Vr>10%屬有爆炸性的煤塵。除少數(shù)無煙煤外，其余各類煤均屬于爆炸性煤塵。濃度下限45～2000g/m3。直接產(chǎn)生很難—40g/m3時25W的燈泡，2m內(nèi)人看不見燈光。間接產(chǎn)生容易—積塵飛揚。能量>4.5~40mJ；溫度為700~800℃；足夠長的時間>爆炸感應期。①煤塵本身具有爆炸危險性。②空氣中煤塵的濃度處于爆炸界限范圍內(nèi)。③有足夠能量的點火源。煤塵爆炸在井下存在的可能性煤塵爆炸的條件及影響因素●煤塵爆炸條件

41煤塵爆炸的預防措施●防止煤塵沉積和飛揚煤層注水、濕式打眼、水炮泥、噴霧灑水、通風除塵、沖洗煤塵?！穹乐钩霈F(xiàn)點火源加強管理，提高防火意識，防止放炮火源，防止電氣火源，防止摩擦高溫。42防止煤塵爆炸災害擴大的措施

防止煤塵爆炸擴大的措施有兩個方面：分區(qū)通風和設(shè)置自動隔爆裝置

●分區(qū)通風

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：生產(chǎn)水平和采區(qū)必須實行分區(qū)通風。生產(chǎn)過程中，每一生產(chǎn)水平、每一采區(qū)都必須布置單獨的回風道，嚴格禁止各采區(qū)、水平之間的串聯(lián)通風，盡量避免采區(qū)之間角聯(lián)風路的存在。

43礦塵防治減塵、降塵、排塵、除塵、個體防護《煤礦安全規(guī)程》第17規(guī)定：掘進井巷和硐室時，必須采取濕式鉆眼、沖洗井壁巷幫、水炮泥、爆破噴霧、裝巖(煤)灑水和凈化風流等綜合措施。

44歷史上我省發(fā)生了24次煤塵爆炸事故死亡519人其中放炮引起23次死亡404人。因此放炮管理尤其重要。45礦井火災防治46礦井火災是煤礦主要災害之一。每一場礦井火災的發(fā)生都可能影響礦井正常生產(chǎn)，甚至可能燒毀大量的礦井資源和礦井設(shè)備、設(shè)施，有時還會引起瓦斯煤塵爆炸，產(chǎn)生有毒有害氣體，造成人員大量傷亡。一場火災往往造成數(shù)十萬乃至上千萬元的經(jīng)濟損失。重大的惡性火災事故造成的不良社會影響也是相當巨大的。47礦井火災的分類按引火的熱源不同分類外因火災：外因火災是由于外來熱源引起的。如出現(xiàn)明火、電火花、違章放炮、瓦斯煤塵爆炸、機械摩擦及物體碰撞等。內(nèi)因火災：煤炭自燃（主要發(fā)生在采空區(qū)、冒頂處和壓酥的煤柱中。礦井發(fā)生火災征兆

●視力感覺。煤炭氧化自燃初期，出現(xiàn)霧氣或巷道壁掛有平行水珠；淺部開采時，冬季在地面鉆孔或塌陷處冒水蒸氣?！駳馕陡杏X。煤炭從自熱到自燃，產(chǎn)生煤油味、汽油味、松節(jié)油味或焦油味等氣味?！駵囟雀杏X。從煤炭自燃處流出的水和空氣的溫度較正常時高。●疲勞感覺。煤炭氧化過程中，放出二氧化碳、一氧化碳等有害氣體，使人有疲勞、不舒服的感覺。順口溜：先來汽，后來味，先發(fā)濕后發(fā)干，不是著火就是冒煙。

48礦井火災的危害

（一）產(chǎn)生大量有害氣體。如CO、SO2、CO2等。據(jù)統(tǒng)計，礦井火災中的遇難者95%是死于煙霧中毒。

（二）在火源及附近產(chǎn)生高溫。高溫往往引燃可燃物，使災害范圍擴大。

（三）引起爆炸。礦井火災不僅提供了瓦斯、煤塵爆炸的火源，而且產(chǎn)生氫氣、沼氣等爆炸性氣體，同時使沉積的煤塵重新懸浮。因此，火災往往造成瓦斯、煤塵爆炸。

（四）毀壞設(shè)備和資源。井下火災一旦發(fā)生，生產(chǎn)設(shè)備和煤炭資源就會造成嚴重破壞和損失。49礦井火災因素礦井火災發(fā)生的原因