1、第一讲第一讲 矿井灾害防治矿井灾害防治1 一。煤矿瓦斯概述第一节矿井瓦斯灾害防治第一节矿井瓦斯灾害防治 1.瓦斯的概念：瓦斯是煤层中以甲烷为主的有毒有害气体的总称。 2.瓦斯的性质：瓦斯是无色、无味、无嗅，难溶于水，具有较强的渗透性和扩散性，不助燃也不能供呼吸。 3.瓦斯的危害性：在空气中具有可燃性和可爆性，同时还具有窒息性。2二。瓦斯的涌出形式二。瓦斯的涌出形式 1.瓦斯涌出：缓慢、均匀、持久地从煤、岩暴露面和 采落的煤炭中涌出，这是矿内瓦斯的主要涌出形式。 2.瓦斯喷出：在压力状态下的瓦斯，大量、迅速地从 裂隙中喷出 3.煤、岩和瓦斯突出：短时间内煤、岩与瓦斯一起突 然由煤层内喷出3三。矿
2、井瓦斯等级划分三。矿井瓦斯等级划分 根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量、工作面绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式将矿井瓦斯等级划分为： 1.低瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量10m3 t ,且矿井绝对瓦斯涌出量40m3/min 2.高瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量10m3/t ,且矿井绝对瓦斯涌出量40m3/min 3.煤（岩)突出矿井：矿井发生过一次煤（岩）突出的即可定为煤（岩）突出矿井4四。瓦斯爆炸的条件及防治措施四。瓦斯爆炸的条件及防治措施（一）瓦斯爆炸的基本条件 瓦斯爆炸是指瓦斯和空气混合后，在一定条件下遇高温热源发生的热链式氧化反应，并伴有高温及压力上升和现象。瓦斯爆炸的发生必须具备三个
3、基本条件：瓦斯浓度在爆炸界线内，一般为5%-16%;足够能量的点火源;混合气体中氧气的浓度不低于12%。（二）瓦斯爆炸的防治措施1.防止瓦斯积聚。加强通风、加强瓦斯检查、及时处理积聚的瓦斯。2.消除引爆火源3.限制瓦斯爆炸事故范围扩大的措施5五。瓦斯突出事故的防治措施五。瓦斯突出事故的防治措施（一）瓦斯突出的特点、预兆和危害1.突出的特点大多数突出发生在地质构造带内，抛出物大块在下面，小块在中间，煤粉在上部。突出的高压瓦斯能使煤炭破碎成煤粉并抛至数十米甚至数千米;使井巷风流逆转。无力效应大，能推倒矿车、破坏巷道和通风设施。救灾以及恢复生产难度大。孔洞形状呈腹大口小和梨形、台形、倒瓶形。2.突出
4、前的预兆煤与瓦斯突出的预兆主要有煤体内有声响、煤硬度变化，煤光泽变化、煤的层理紊乱变化，掉渣及煤面外移，支架压力增加，工作面瓦斯忽大忽小，打钻时顶钻、夹钻和喷煤。3.突出的危害煤与瓦斯突出是煤矿生产中一种极其复杂的动力现象，可能突然间使工作面或井巷中充满瓦斯，造成人员窒息，引起瓦斯燃烧或爆炸;突出能破坏通风系统，造成风流紊乱或逆转;突出的煤(岩)能堵塞巷道、埋人、推翻矿车和设备、破坏支架和设施。6（二）煤与瓦斯突出的预防措施（二）煤与瓦斯突出的预防措施 突出矿井应当根据实际状况和条件，制定区域综合防突措施和局 部综合防突措施 1.区域防突措施是指在突出煤层进行采掘前，对突出煤层的较大 范围采取
5、的防突措施。包括：开采保护层（分为开采上保护层和 下保护层）和预抽煤层瓦斯（地面预抽、井下穿层钻孔预抽和顺 层钻孔预抽煤层瓦斯）两类。 2.局部综合防突措施包括：预震动爆破、水力冲孔、金属骨架、 煤体固化、注水湿润煤体或其他经试验证实有效的防突措施7第二节第二节 矿尘防治矿尘防治一。矿尘概述1、矿尘概述在煤矿生产过程中，伴随煤和岩石破碎而产生的煤、岩石及其它固体物质的细微颗粒称为煤矿粉尘，简称粉尘。矿尘是指矿井生产过程中产生的粉尘。按矿尘的岩性可分为两种：煤尘和岩尘。煤尘是指细微颗粒的煤炭粉尘;岩尘是指细微颗粒的岩石粉尘。按矿尘的存在状态可分为两种：浮尘和落尘。浮尘是指悬浮在矿井空气中的粉尘;
6、落尘是指矿井内，因自重而降落、沉积在巷道顶、帮、底板和物体是的粉尘，落尘受影响又可再次飞扬起来变为浮尘。2.矿尘的来源矿尘主要是在生产过程中随着煤(岩)体破碎、转运而产生大量矿尘。3.矿尘的性质密度、矿尘中游离二氧化硅的浓度、比表面积、可见度、悬浮性、凝聚性、润湿性、自燃性、爆炸性、荷电性。8二。矿尘的危害二。矿尘的危害 矿尘的危害具体表现为： 1.污染工作场所，危害人体健康，引起职业病。 2.在一定的条件下可以发生燃烧和爆炸 3.加速井下机械磨损，缩短精密仪器的使用寿命。 4.降低工作场所的能见度，增加工伤事故的发生。9三。煤尘爆炸的条件及危害三。煤尘爆炸的条件及危害 （一）煤尘爆炸的条件
7、1.煤尘本身具有爆炸性且必须悬浮在空气中 ； 2.并达到一定浓度(452000/gm3); 3.引爆火源的温度为700800; 4.足够的氧气含量。空气中氧气含量不低于18%； （二）煤尘爆炸的危害 1.形成高温、高压冲击波。2.具有连续性。3.产生大量的CO .10四。预防煤尘爆炸的措施四。预防煤尘爆炸的措施 1.防尘措施：煤层注水、采空区灌水、湿式打眼与水炮泥、采掘机 械的喷雾降尘、井下运输及各转载点洒水降尘、水幕净化、对井下 巷道定期清扫或冲刷、通风除尘、个体防护。 2.防爆措施：杜绝井下一切高温火源。（即一切明火） 3.隔爆措施 ：限制煤尘爆炸扩大的措施，主要是在井下适当地点设 置岩粉
8、棚和水槽棚。11第三节第三节 矿井火灾防治矿井火灾防治 一。矿井火灾概述 （一）矿井火灾是指发生在井下，或发生在地面井口附近，并能直 接威胁井下安全的火灾。 (二)造成火灾的原因 造成火灾事故的主要原因有三个：可燃物的存在、有引火热源、 空气供给。12二。矿井火灾的分类二。矿井火灾的分类 根据火灾发生的原因不同，一般把矿井火灾分为两种：外因火灾和 内因火灾 1.外因火灾 外因火灾是指外部火源引起的火灾，其特点是突然发生、火势凶猛、 可防性差，可能发生在井下任何地点，但多数发生在井口房、井筒、 机电硐室、火药库以及安装有机电设备的巷道或工作面内，如果不 能及时处理，往往可能酿成特大事故。 2.内
9、因火灾 内因火灾又称自燃火灾。由于煤炭或其它易燃物自身氧化积热，发 生燃烧引起的火灾。其特点是发生在有限的条件下，有预兆、燃烧 过程较为缓慢，伴生有害气体，不易早期发现，且火源隐蔽，有些 发火地点很难接近，灭火难度大，时间长。13三。矿井火灾的危害三。矿井火灾的危害 1. 产生大量的有毒有害气体。 2.产生高温。 3.引起瓦斯、煤尘爆炸。 4.烧毁设备和煤炭资源。 5.使井下风流逆转。14四。煤的自然发火四。煤的自然发火 1.自燃火灾发生的基本条件 具有低温氧化特性，即具有自燃倾向的煤呈碎裂状态堆积存在。 通风供氧维持煤的氧化过程不断的发展。 在煤的氧化过程中生成的热量大量蓄积，难以及时放散，
10、当温度超过煤的燃点时，即会最终引起自然发火。 2.煤炭自燃发火的发展过程 低温氧化阶段、自热阶段、燃烧阶段。15五。外因火灾的防治五。外因火灾的防治 根据煤矿安全规程的规定，外因火灾的防治措施主要有 1.加强明火管理 2.加强可燃物管理 3.完善安全设施 4.加强消防器材管理16六。内因火灾的防治六。内因火灾的防治 从控制煤的自然发火内因入手，可以采取以下措施： 1.正确选择开拓、开采方法 2.加强自然发火的早期识别和预报 3.加强通风管理 4.预防性灌浆 5.阻化剂防火 6.其他措施17七。矿井火灾的处理七。矿井火灾的处理(一)井下发生火灾时有关人员的行动原则任何人发现井下火灾时，首先应识别
11、火害的性质、范围，立即采取一切可能的方法直接灭火，并迅速报告调度室。当井下发生火灾时，为保证迅速而可靠的灭火，必须严守纪律、服从命令，切不要惊慌失措、擅自行动。矿调度室接到井下火灾报告后，值班领导人立即通知矿山救护队抢险，并迅速通知井下受到火灾威胁人员撤离危险区。在进行抢救人员、灭火及封闭火区工作时，要指定专人检查各种气体及煤尘和风流变化情况并严密注意顶板变化，防止因燃烧或顶板冒落伤人。（二）扑灭矿井火灾的方法1.直接灭火法 2. 隔绝灭火法 3. 综合灭火法18第四节第四节 矿井水灾的防治矿井水灾的防治 一。矿井水的来源及危害 1.矿井水的来源：地表水源、老窑水、含水层水、断层水、岩溶陷 落
12、柱水、钻孔水。 2.矿井水的危害：井下巷道和采掘工作面出现淋水时，空气潮湿， 人易患风湿病；矿井水腐蚀井下各种金属设备、支架、轨道等； 如果发生了突水和透水，就可能淹没采掘工作面或矿井，造成人 员伤亡19二。矿井透水的预兆二。矿井透水的预兆 矿井透水前的预兆主要有： 1.空气变冷 2.出现雾气 3.挂汗 4.挂红 5.有水叫声 6.顶板出现异常 7.底板出现异常 8.工作面有害气体增加 9.水色发浑，有臭味 10.裂隙出现渗水20三。水害防治原则三。水害防治原则 坚持十六字原则 1.预测预报 2.有疑必探 3.先探后掘 4.先治后采21四。水害防治综合措施四。水害防治综合措施 1. 防水 2.
13、堵水 3.疏水 4.排水 5.截水22五。发生透水事故的处理措施五。发生透水事故的处理措施发生透水事故或矿井被淹，首先是救援井下人员，其次是排出积水，尽快恢复生产。采掘工作面或其它地点发现有突水预兆时，必须发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。最先发现透水的现场工作人员，一方面报告矿调度室，另一方面迅速组织抢救。打木垛或用密集柱，堵住出水点，防止事故继续扩大。水势猛来不及进行加固时，人员应向高处撤退，安全出井。万一被堵在其它巷道内，应做到以下几点：在巷道内或硐室口放上衣服、工具做标志，以便救护队员早日发现，前来营救。应保持静卧，尽量减少体力消耗，延长生命的时间。硐室内只留一盏灯照明，将其余灯关
14、闭，以延长照明时间。间断地敲击，发出呼救信号。要听从指挥，团结一致，等待救援。23第五节第五节 矿井顶板灾害的防治矿井顶板灾害的防治 一。冒顶事故的分类 按冒顶地点的不同可将冒顶事故分为采煤工作面冒顶和巷道冒顶 按冒顶的规模可分为局部冒顶和大面积冒顶24二。采煤工作面冒顶事故的预兆及防治二。采煤工作面冒顶事故的预兆及防治（一）采煤工作面冒顶的预兆1.声音方面的预兆采掘工作面冒顶前会发出许多声音，如采煤工作面老顶断裂时发出鸣炮声，直接顶受压时的碎裂声2.直接顶上的预兆采煤工作面直接顶在受到老顶压力后，会更加破碎，裂隙条数会增多、加宽，出现掉渣甚至下“矸雨”。同时，直接顶的下沉量也会增大，下沉速度
15、加快。3.支架上的预兆采煤工作面冒顶前反映在支架上的预兆有活柱下缩速度加快、下缩量增大、支柱被压折压弯或整体向一方倾斜推倒。4.煤壁上的预兆顶板来压时，工作面煤壁会因受压而片帮，且片帮速度比平时快，片帮程度严重。同时，由于煤壁片帮，导致顶板裸露，破碎的直接顶失去支撑也会发行冒顶。25（二）采煤工作面冒顶的预防措施（二）采煤工作面冒顶的预防措施1.1.及时支护悬露顶板，加强及时支护悬露顶板，加强“敲帮问顶敲帮问顶”2.2.炮采时炮眼布置及装药量要合适，避免崩倒支架炮采时炮眼布置及装药量要合适，避免崩倒支架3.3.尽量使工作面与煤层节理垂直或斜交以避免片帮，一旦片帮，应掏尽量使工作面与煤层节理垂直
16、或斜交以避免片帮，一旦片帮，应掏 梁窝超前支护。梁窝超前支护。4.4.综采工作面长侧护板，整体顶梁、內伸缩式前梁，增大支架向煤壁综采工作面长侧护板，整体顶梁、內伸缩式前梁，增大支架向煤壁 方向的推力，提高支架的初撑力。方向的推力，提高支架的初撑力。5.5.采煤机移过后，及时伸出伸缩梁，及时接顶带压移架。采煤机移过后，及时伸出伸缩梁，及时接顶带压移架。6.6.破碎直接顶范围较大时，可注入树脂类粘结剂固化，支护形式宜采破碎直接顶范围较大时，可注入树脂类粘结剂固化，支护形式宜采 用交错梁直线柱布置，必要时要支设贴帮柱。用交错梁直线柱布置，必要时要支设贴帮柱。 26（三）采煤工作面冒顶的处理（三）采煤
17、工作面冒顶的处理采煤工作面发生冒顶后，要立即查清原因，及时处理。采煤工作面发生冒顶后，要立即查清原因，及时处理。处理采煤工作面冒顶的方法常用的有探板法、撞楔法、小巷法处理采煤工作面冒顶的方法常用的有探板法、撞楔法、小巷法和绕道法和绕道法27三。掘进巷道冒顶事故预兆及防治三。掘进巷道冒顶事故预兆及防治（一）巷道冒顶事故的预兆（一）巷道冒顶事故的预兆1.1.掉渣、漏顶。掉渣、漏顶。2.2.顶板有裂缝，裂缝迅速变宽、增多顶板有裂缝，裂缝迅速变宽、增多3.3.顶板发出响声。顶板发出响声。4.4.顶板出现离层，掘进面片帮次数明显增多。顶板出现离层，掘进面片帮次数明显增多。5.5.有淋水的巷道顶板淋水量增
18、加有淋水的巷道顶板淋水量增加28（二）掘进巷道冒顶事故的预防措施（二）掘进巷道冒顶事故的预防措施1.1.根据岩石性质及有关规定，严格控制控顶距，严禁空顶作业根据岩石性质及有关规定，严格控制控顶距，严禁空顶作业2.2.严格执行严格执行“敲帮问顶敲帮问顶”制度，顶帮必须背严背实，危石必须挑下，制度，顶帮必须背严背实，危石必须挑下， 无法挑下时要采取临时支撑措施无法挑下时要采取临时支撑措施3.3.在破碎带或斜巷掘进时，要缩小支架间距，并用拉撑件把支架连在一在破碎带或斜巷掘进时，要缩小支架间距，并用拉撑件把支架连在一 起，防止推垮。起，防止推垮。4.4.支护失效替换支架时，必须先护顶，支好新支架，再拆
19、老支架支护失效替换支架时，必须先护顶，支好新支架，再拆老支架5.5.斜巷维修巷道顶梁时，必须停止行车，必要时制定安全措施斜巷维修巷道顶梁时，必须停止行车，必要时制定安全措施29Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit.（三）掘进巷道冒顶事故的处理（三）掘进巷道冒顶事故的处理1.1.先加固好冒落部位前后的支架，使用工字钢支架，先加固好冒落部位前后的支架，使用工字钢支架，U U型钢型钢 支架等支护的，根据压力情况加密支架间距支架等支护的，根据压力情况加密支架间距2.2.支架要及时封顶，顶板要背严插实，防止冒顶范围扩大，支架要及
20、时封顶，顶板要背严插实，防止冒顶范围扩大， 可用撞楔法在冒顶区打入铁钎或小圆木，用竹笆或板皮可用撞楔法在冒顶区打入铁钎或小圆木，用竹笆或板皮 背严背严3.3.清理冒落的煤矸，在无冒落危险情况下，尽快架好冒落清理冒落的煤矸，在无冒落危险情况下，尽快架好冒落 部位的支架部位的支架4.4.排好护顶木垛排好护顶木垛30第二讲第二讲 现场参观与基本技能训练现场参观与基本技能训练313233三。熟悉井下环境三。熟悉井下环境34四。熟悉井下电气设备四。熟悉井下电气设备35五。井下安全设施五。井下安全设施3637383940414243444546474849505152第三节第三节 灭火器的使用训练灭火器的使用训练53545556第五节第五节 自救器的使用训练自救器的使用训练57585960616263
