1、2022-11-41 2022-11-42 江西众一集团 安全生产技术部 2022-11-43第三章 煤矿生产技术知识 第一节 煤矿地质基本知识一、地壳的组成与地质作用1、地壳的组成 地壳主要由岩石组成,岩石是由一些矿物颗粒组成。2、地质作用 组成地壳的物质,处于不断的运动和变化中。促使地壳发生运动和变化的自然作用,称为地质作用。2022-11-44第三章 煤矿生产技术知识二、煤层赋存特征(一)煤层埋藏深度 煤层埋藏的深度深浅不一,最大埋藏深度可达2KM。随着其上深度的增加,矿山压力、井下温度、涌水量及瓦斯涌出量等都将增大,将加大开采技术的复杂性甚至无法开采。目前我国煤矿井工开采深度已达千米以
2、上。2022-11-45第三章 煤矿生产技术知识(二)煤层层数 各煤田中的煤层层数不尽相同,少的只有一层或几层,多的可达十几层到几十数。相邻两煤层之间的距离从几十厘米到数白数。相邻两煤层之间的距离通常称为煤层的层间距。(三)煤层的形态与结构1、煤层通常是层状的,层位有明显的连续性,厚度也比较均匀,但由于受到沉积条件2022-11-46第三章 煤矿生产技术知识 及地壳运动的影响,煤层的形态将发生很大的变化:有藕节状、串珠状、瓜藤状鸡窝状,扁豆状,透镜状。2、煤层的结构 煤层中含岩石夹层的情况称为煤层结构。根据煤层中有无矸石层存在,将煤层结构分为简单结构和复杂结构两种。简单结构是指煤层中不含矸石层
3、或局部含不稳定的矸石,2022-11-47第三章 煤矿生产技术知识复杂结构是指煤层中含一层或多层矸石层。(四)煤层厚度 煤层顶、底板之间的垂直距离,称为煤层的厚度。根据煤层结构的不同,煤层厚度分为总厚度、有益厚度和可采厚度。煤层厚度相差很大,是影响采煤方法的主要因素之一。总厚度是指煤层顶底板间各分煤层厚度和各夹石2022-11-48第三章 煤矿生产技术知识层厚度的总和,有益厚度是指煤层顶底板间各分煤层厚度的总和,可采厚度是指达到国家规定的最低可采厚度以上的煤层厚度或煤分层厚度之和。(五)煤(岩)层产状 煤(岩)层在空间的产出状态,称为煤(岩)层产状。倾斜煤层的产状,可以用煤层面的走向、倾向、倾
4、角三个要素的数值表示,称为煤层的产状三要素。2022-11-49第三章 煤矿生产技术知识、走向。倾斜煤(岩)层层面与水平面的交线为走向线,称走向。倾向。在煤层层面上,与走向线垂直并沿层面倾斜向下引出的直线称为倾斜线。倾斜线在水平面上的投影线所指煤层倾斜一侧的方向为煤层的倾向。倾角。倾角是指煤层面和水平面之间的夹角2022-11-410第三章 煤矿生产技术知识(六)煤层顶板与底板 煤多以层状的形态赋存于地下,并与上下岩层有明显的分界面。位于上、下两个界面之间的煤及其间所夹的矸石层称为煤层;赋存在煤层之上的邻近岩层称为煤层的顶板;赋存在煤层之下的邻近岩层称为煤层的底板。1、煤层的顶板 根据顶板在煤
5、层开采中垮落的难易程度及其与煤层的相对位置,将顶板分为伪顶、直接顶、基本顶三种类型。2022-11-411第三章 煤矿生产技术知识伪顶。是指直接位于煤层之上的较薄岩层,极易破碎,随采随落。通常为炭质泥岩、页岩等,厚度一般在0.5M以下直接顶。直接顶是指位于伪顶之上或直接位于煤层之上(煤层没有伪顶时)的一层或几 层岩层。通常由砂质页岩、泥岩、粉砂岩等比较容易垮落的岩层组成。直接顶在煤层采动后随支柱回收或移架而自行垮落,有时还 需要人工放顶。基本顶。基本顶俗称老顶,是指位于直接顶或直接位于煤层之上、难以垮落的厚而坚硬的岩层。通常由坚硬的砂岩、砾岩石、石灰岩等岩层组成。2022-11-412第三章
6、煤矿生产技术知识2、煤层的底板直接底。直接底是指直接位于煤层之下,强度较低的岩层。老底。老底是指位于直接底或直接位于煤层之下,由较硬的砂岩、石灰岩组成。三、地质构造 沉积岩层最初形成时,均是水平或近于水平的,并在一定范围内连续完整。2022-11-413第三章 煤矿生产技术知识 地质构造在一定范围内的基本表现形式有单斜构造、褶皱构造、断裂构造(一)单斜构造(二)褶皱构造 背斜 向斜(三)断裂构造1、节理:又称裂隙,是指断裂面两侧没有发生明显相2022-11-414第三章 煤矿生产技术知识对位移的断裂构造。2、断层 断层是指断裂面两侧部分发生明显相对位移的断裂构造。(四)冲蚀、岩溶塌陷和岩浆侵入
7、冲蚀。由于古河流在泥炭层或含煤地层中流过而形成的煤层厚度发生变化或形成了无煤2022-11-415第三章 煤矿生产技术知识带,称为冲蚀,又称煤层冲刷。岩溶塌陷。当煤层下部分布有可溶性的石灰岩、白云岩,且有发育的岩溶时,岩溶可能发生坍塌而引起上覆煤层和岩层垮落。从而破坏了煤层的完整性,通常称为陷落柱,有的陷落柱中含有大量的水,易造成大型水灾。岩浆侵入。由于地质作用,使岩浆侵入煤层(俗称火成岩侵入)使煤层全部或部分遭到破坏。2022-11-416第三章 煤矿生产技术知识 第二节 矿井开拓系统一、矿井巷道分类 1、按巷道空间特征分类 垂直巷道 水平巷道 倾斜巷道 2、按巷道的范围不同分类2022-1
8、1-417第三章 煤矿生产技术知识开拓巷道:准备巷道:回采巷道:回采巷道是指只为一个采煤工作面服务的巷道,主要有工作面运输巷、工作面回风巷、开切眼等。二、矿井开拓方式矿井开拓巷道在井田内的总体布置方式称为矿井开拓方式,通常按井筒形式的不同,将矿井开拓方式分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓和综合开拓,2022-11-418第三章 煤矿生产技术知识按井田内布置的开采水平数目的不同,将矿井开拓方式分为单水平开拓和多水平开拓。1、立井开拓2、斜井开拓3、平硐开拓4、综合开拓三、矿井生产系统 矿井生产系统是一个综合性的系统,主要包括运输2022-11-419第三章 煤矿生产技术知识提升系统、通风系统、排水
9、系统、供电系统、供水系统、压气供给系统。(一)运输提升系统 1、煤炭运输提升系统 2、人员、材料及设备的辅助运输和提升系统(二)通风系统(三)排水系统(四)供电系统2022-11-420第三章 煤矿生产技术知识 第三节 采煤生产技术一、采煤方法及其分类(一)基本概念 采煤工艺与回采巷道布置及其在时间上、空间上的相互配合的总称为采煤方法。采煤方法实际上包括采煤系统和采煤工艺两个部分 的内容。采煤系统:是指采区巷道的布置方式,掘2022-11-421第三章 煤矿生产技术知识进和采煤顺序的合理安排,以及由采区供电、通风、运输、排水等生产系统,共同构成完整的采煤系统。采煤工作面各工序所用方法、设备及其
10、在时间、空间上的相互配合称为采煤方法。(二)采煤方法的分类 通常按采煤工艺、矿压控制特点,采煤系统构成情况,将采煤方法划分为壁式体系和柱式体系两大类1、壁式体系采煤法,以长工作面采煤为主要标志。2、柱式体系采煤法:2022-11-422第三章 煤矿生产技术知识二、采煤工艺 采煤工作面的采煤工艺由五个主要工序组成:破煤 装煤 运煤 支护 采空区处理2022-11-423第三章 煤矿生产技术知识根据完成采煤工序的方法,将采煤工艺分成四种:爆破采煤工艺 普通机械化采煤工艺 综合机械化采煤工艺 水力采煤工艺(一)普通机械化采煤工艺 普采工作面技术装备主要有滚筒式采煤机或刨煤机、可弯曲刮板输送机和与其配
11、套的2022-11-424第三章 煤矿生产技术知识推移千斤顶、单体金属支柱与铰接顶梁及乳化液泵站。(二)综合机械化采煤工艺综采工艺的特点是落煤、装煤、运输、支护、采空区处理等工序全部实现了机械化。(三)综采放顶煤 放顶煤采煤法可对特厚煤层(煤层厚度一般为612m)进行整层开采。2022-11-425第四章 矿井通风与灾害防治第一节 矿井空气与矿井通风 矿井通风是利用通风动力,将地面的新鲜空气,沿着由通风设施确定的通风路线不断地进入井下各采掘工作面、机电硐室、火药库以及其它用风地点,以满足生产用风的需要,同时将用过的污浊空气(污风)不断地排出地面。2022-11-426第四章 矿井通风与灾害防治
12、矿井通风的基本任务是:向井下各用风场所连续不断地供给新鲜空气。把井下的有毒有害气体和矿尘冲淡稀释到安全浓度以下,排除井下各种有害气体和矿尘创造适应的井下气候条件,提供良好的生产环境,以保障职工的身体健康和生命安全及机械设备的安全运转,进而提高劳动生产率。增强矿井的抗灾能力,保证矿工身心健康和安全生产。2022-11-427第四章 矿井通风与灾害防治一、矿井空气(一)矿井空气的主要成分 矿井空气是矿井井下各种气体的总称。地面,地面大气主要由氧气、氮气、二氧化碳等组成。(二)矿井空气中的有害气体 空气中所含有对人体健康及生命安全有威胁的一切气体,均称为有害气体。2022-11-428第四章 矿井通
13、风与灾害防治1、煤矿井下常见的有害气体的性质及规定 一氧化碳 硫化氢 二氧化氮 二氧化硫 氨气 二氧化碳 氢气2022-11-429第四章 矿井通风与灾害防治甲烷2、防治井下有害气体的措施加强通风。对局部有害气体含量较高、涌出量较大的地区,可采用抽放或局部通风稀释的办法,使其降到安全浓度以下。对爆破产生的二氧化氮等有害气体和工作面涌出的二氧化碳,可喷雾洒水,使其溶于水中,以降低其在空气中的含量。2022-11-430第四章 矿井通风与灾害防治加强监测、监控与检查。凡井下通风不良的区域或巷道。要设置栅栏,并悬挂“禁止入内”的警标,未经检测,不得入内。按标准构筑和封闭采空区、井下火区、盲巷或抽放瓦
14、斯的各种密闭,并定期检查维修,保持完好,防止有害气体泄出。保证通风系统的稳定可靠。2022-11-431第四章 矿井通风与灾害防治8、对中毒人员应立即移送到有新鲜空气的巷道中,视其具体情况用时抢救。(三)矿井气候条件1、矿井气候适宜条件 矿井气候条件,是指矿井空气的温度、湿度及风速三者的综合作用状态。井下工作地点人体最适宜的气候条件是:人体最适宜的矿内空气温度为1822,相对湿度为50%60%,风速为1.01.5m/s2022-11-432第四章 矿井通风与灾害防治2、井下气候条件的改善方法 为使人们在工作时有良好的精神状态,必须使人体产生的热量和散热的热量保持平衡,而使体温保持在36.537
15、.0之间,因此,井下温度必须经常进行调节。人体的散热方式有三种,即辐射、对流和蒸发。风速与空气温度的关系:3、(煤矿安全规程对矿井气候条件的有关规定2022-11-433第四章 矿井通风与灾害防治井下各种井巷中的允许风流速度:见表二、矿井通风系统 风流由入风井口进入井下,经过各用风场所,然后由回风井排出矿井,所经过的整个路线称为矿井通风系统。1、矿井通风方式 根据进风井筒与回风井筒在井田内的相互位置关系,矿井通风方式可分为中央式、对角式和混和式 2022-11-434第四章 矿井通风与灾害防治中央式通风方式 中央并列式 中央边界式对角式通风 两翼对角式 分区对角式混合式通风系统2022-11-
16、435第四章 矿井通风与灾害防治 混合式通风系统 中央并列与两翼对角混和式 中央边界与双翼对角混和式 中央并列与中央边界混合式2、矿井通风方法 矿井通风方法,是指矿井主要通风机对井下供风的工作方式。2022-11-436第四章 矿井通风与灾害防治 矿井通风方法分:抽出式通风压入式通风抽压混合式通风3、矿井通风网络 串联网络 并联网络 角联网络2022-11-437第四章 矿井通风与灾害防治4、矿井通风设施*风门 风桥 风墙 风窗5、对矿井通风系的要求 矿井必须有完整的独立通风系统,进风井口必须布置在粉尘、有害和高温气体不能侵入的地方2022-11-438第四章 矿井通风与灾害防治矿井必须采用机
17、械通风,主要通风机必须安装在地面,必须保证主要通风机连续运转。备用通风机必须能在10min内开动严禁采用局部通风机或风机群作为主要通风机使用。如某一分区风路风量不足,可的井下安设辅助通风机。严禁在煤(岩)与瓦斯(二氧化 碳)突出矿井中安设辅助通风机。2022-11-439第四章 矿井通风与灾害防治进、回风井巷的每个联络巷中,必须砌筑永久性风墙。需使用时,必须安设2道正向风门和2道反向风门。井下机电设备硐室应设在进风流中,个别可设在回风流中,但瓦斯浓度不得超过0.5%,并安装甲烷断电仪等。生产矿井应根据具体条件,制定矿井风量计算细则,确定不同用风场所的供风标准和实2022-11-440第四章 矿
18、井通风与灾害防治 际需要量,使每一个工作地点,每人每分钟的供风量不得小于4m3。使该地点的风流中有害气体浓度、风速及温度符合规定。还要加强矿井通风管理,及时测风、调风,杜绝风量不足,杜绝无风和欠风作业,杜绝无计划停风等违章现象的发生。每一矿井必须有反风设施,必要时进行反风 并能在10min内改变巷道中的风流方向,当风流方向改变后,主要通风机的供给风量不应小于正常供风量的40%2022-11-441第四章 矿井通风与灾害防治三、采区通风系统 1、采区通风系统的构成 轨道上山进风,输送机上山回风的采区通风系统。输送机上山进风,轨道上山回风的采区通风系统。2、采煤工作面的通风 采煤工作面通风系统是由
19、进、回风巷,工作面,采空区和通风设施等组成。它包括采2022-11-442第四章 矿井通风与灾害防治 煤工作面风流流动方式和通风方式等。采煤工作面风流流动方式分:上行风:下行风:煤矿安全规程规定:有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险的采煤工作面不得采用下行通风。采煤工作面通风方式。采煤工作面通风方式由进、回风巷与工作面的相对位置所决定。2022-11-443第四章 矿井通风与灾害防治采煤工作面通风系统通常由两个(或两个以上)平行巷道和工作面组成,其基本形式主要有U、Z(双Z)、Y、H和W型3、采区通风系统的要求 四、掘进通风 掘进通风又称为局部通风,它的特点是:一般同一井巷既用做进风又用做回风
20、,风量较小,通风距离由短到长不断变化。(一)掘进通风方法2022-11-444第四章 矿井通风与灾害防治1、利用矿井全风压通风方法利用风墙或风障导风。利用风筒导风。利用平行巷道通风。2、利用局部通风设施的通风方法引射器通风。局部通风机通风。2022-11-445第四章 矿井通风与灾害防治(二)串联通风、循环风及扩散通风串联通风循环风扩散通风 掘进通风的要求五、矿井漏风及其危害 矿井漏风,是指在矿井通风中,进入井巷的2022-11-446第四章 矿井通风与灾害防治 风流未到达用风地点,而通过通风构筑物的缝隙、采空区、煤柱裂隙及地表塌陷裂缝等直接渗透到回风巷或地面的现象。矿井漏风的危害主要有四点:
21、漏风使工作地点风量减少,可能造成瓦斯积聚、空气温度升高、气候条件恶化,这不仅影响工人的劳动效率,而且还影响工人的身体健康和矿井安全。2022-11-447第四章 矿井通风与灾害防治漏风使矿井通风系统复杂化,降低了通风系统的稳定性、可靠性,从而影响井下风流控制和调节作用。大量漏风会造成矿井通风费用增大,甚至使主要通风机能力不足。采空区等处的漏风易造成煤炭自然发火,而地表塌陷区风流的漏入,会将采空区有害气体带入井下,直接威胁采掘工作面的安全生产。2022-11-448第四章 矿井通风与灾害防治 第二节 矿井瓦斯的防治一、矿井瓦斯的性质、危害及赋存状态1、瓦斯的性质 矿井瓦斯,是指煤矿井下由煤层气构
22、成的以甲烷为主的有毒有害气体的总称。2、瓦斯的赋存状态 吸附状态 游离状态 2022-11-449第四章 矿井通风与灾害防治3、矿井瓦斯的危害瓦斯事故的种类。瓦斯爆炸的危害:爆炸产生高温18502650 爆炸产生高压气体和强大冲击波 爆炸产生大量的有毒、有害气体。二、矿井瓦斯的涌出2022-11-450第四章 矿井通风与灾害防治1、瓦斯涌出形式 普通涌出 特殊涌出2、矿井瓦斯涌出量 绝对瓦斯涌出量。相对瓦斯涌出量3、矿井瓦斯等级 低瓦斯矿井。2022-11-451第四章 矿井通风与灾害防治 高瓦斯矿井 煤(岩)与瓦斯(二氧碳)突出矿井4、矿井瓦斯涌出的主要来源 掘进区瓦斯。采煤区瓦斯。已采区瓦
23、斯三、矿井瓦斯浓度的有关规定与处理要求四、瓦斯爆炸及其防治 2022-11-452第四章 矿井通风与灾害防治(一)影响瓦斯爆炸的因素可燃性气体的混入。爆炸性煤尘的混入。惰性气体的混入。混合气体的压力。混合气体的初始温度。瓦斯浓度与点火温度2022-11-453第四章 矿井通风与灾害防治(二)瓦斯爆炸的基本条件 瓦斯浓度。一定浓度5%16%、引爆火源温度。6500C7500C以上 氧气浓度。空气中氧含量必须大于12%(三)防止瓦斯爆炸的措施 1、防止瓦斯积聚的措施:2、防止瓦斯引燃的措施:3、防止瓦斯爆炸事故扩大的措施:2022-11-454第四章 矿井通风与灾害防治五、局部瓦斯积聚及煤(岩)与
24、瓦斯突出(一)局部瓦斯积聚1、易发生局部瓦斯积聚的地点局部瓦斯积聚,是指瓦斯浓度达到2%,体积在0.5m3以上所积聚的瓦斯。2、瓦斯积聚的危害 在煤矿井下,一旦发生瓦斯积聚,如不及时采取措施,一方面,一当遇到火花时,极易2022-11-455第四章 矿井通风与灾害防治造成瓦斯燃烧或爆炸;另一方面,人员进入瓦斯积聚的地点后容易发生窒息事故。(二)煤(岩)与瓦斯突出的预兆及预防措施1、煤与瓦斯突出的预兆2、预防煤与瓦斯突出的措施 第三节 矿井粉尘防治一、矿尘分类及相关规定2022-11-456第四章 矿井通风与灾害防治 在矿井生产过程中产生的各种矿物的细微颗粒称为矿尘。粒径在1mm以下的煤粒叫煤尘
25、;粒径在5um以下的岩粒叫岩尘二、矿尘的产生及危害 1、矿尘的产生:煤矿生产过程中,随着煤、岩体的破坏和碎裂便产生大量的矿尘。2、矿尘的危害:可导致尘肺病,危害矿工身体健康。可引起燃烧和爆炸2022-11-457第四章 矿井通风与灾害防治影响可见度和生产效率。矿尘会缩短设备的使用寿命。三、煤尘爆破及其防治措施(一)煤尘爆炸的特征及危害煤尘爆炸的特征。煤尘爆炸的特征主要有:可产生高温、高压和冲击波。可产生大量有毒有害气体。煤尘爆炸的危害。2022-11-458第四章 矿井通风与灾害防治煤尘爆炸的危害主要有:煤尘爆炸时,可产生高温气体和火焰 煤尘爆炸产生的冲击波有正向冲击和反向 冲击 煤尘爆炸可产
26、生高压 煤尘爆炸产生大量有害气体(二)煤尘爆炸的条件及影响因素2022-11-459第四章 矿井通风与灾害防治 1、煤尘爆炸的条件 煤尘本身且有爆炸性。矿井空气中的悬浮煤尘达到一定的浓度 有高温热源 空气中氧气浓度大于18%2、影响煤尘爆炸的因素2022-11-460第四章 矿井通风与灾害防治(三)煤尘爆炸的防治措施1、防尘措施2、防爆措施3、隔爆措施 第四节 矿井防灭火 矿井火灾:凡是发生在井下或发生在地面且威胁矿井安全生产的火灾均称为矿井火灾2022-11-461第四章 矿井通风与灾害防治 矿井火灾按起因不同可分为外因火灾和内因火灾两大类外因火灾。内因火灾2、煤炭自燃3、煤矿火灾常发生的地
27、点4、矿井火灾的危害2022-11-462第四章 矿井通风与灾害防治 矿井火灾的危害 产生大量的高温火焰及有害气体,造成人员伤亡。引起瓦斯、煤尘爆炸。火灾烧毁设备和煤炭资源。火灾使井下风流逆转,导致灾情扩大。处理火灾需要花费大量的人力和物力。2022-11-463第四章 矿井通风与灾害防治二、矿井防火1、矿井防火的一般措施2、预防煤炭自燃的措施三、矿井灭火1、灭火方法 直接灭火法 隔绝灭火法 综合灭火法2022-11-464第四章 矿井通风与灾害防治2、用水灭火时的注意事项四、矿井火灾发生时的应急原则 1、矿井外因火灾发生时的应急原则 2、矿井内因火灾发生时的应急原则 第五节 矿井水害防治当矿
28、井的涌水量超过了矿井的正常排水能力时,造成矿井水泛滥成灾的现象,称为矿井水灾。2022-11-465第四章 矿井通风与灾害防治1、矿井涌水的危害2、矿井水灾发生的基本条件二、矿井涌水水源的类型及突水预兆1、矿井涌水水源的类型2、矿井突水预兆 煤壁挂红 煤壁挂汗 空气变冷2022-11-466第四章 矿井通风与灾害防治 发生雾气 水叫声 顶板来压,产生裂缝,出现淋水。底板鼓起,接近冲积层开采工作面压力明显增大,顶板来压,片帮,局部冒顶或冒顶次数增加,有淋水或水中有砂、应考虑有溃水、溃砂的可能2022-11-467第四章 矿井通风与灾害防治三、矿井突水应急处理原则、安全注意事项及避灾自救措施1、矿
29、井突水的应急处理原则2、矿井突水有关的安全注意事项3、发生矿井水灾事故时的避灾自救措施四、矿井发生突水的原因 第六节 顶板事故防治2022-11-468第四章 矿井通风与灾害防治 顶板事故是指在矿井采掘过程中或井巷维修时,由于顶板意外冒落造空员伤亡、设备损坏、生产中断等事故。一、采煤工作面顶板事故的类型 按冒顶范围大小,顶板事故可分为局部冒顶和大面积冒顶事故(一)局部冒顶事故(二)大面积冒顶2022-11-469第四章 矿井通风与灾害防治二、顶板事故的预兆 发出响声 掉渣 片帮 裂缝 离层 漏顶2022-11-470第四章 矿井通风与灾害防治含瓦斯煤层,瓦斯涌出量突然增加,有淋水的采面,顶板淋
30、水有明显增加三、采煤工作面冒顶事故的预防措施1、局部冒顶事故的预防措施2、大面积冒顶的预防措施3、处理冒顶事故时应注意的事项2022-11-471第四章 矿井通风与灾害防治 第七节 煤矿爆破作业安全一、矿用主要爆炸材料(一)矿用炸药与电雷管1、矿用炸药2、矿用电雷管(二)炸药爆炸的特征(三)煤矿许用爆炸材料的选用二、煤矿井下爆破作业安全2022-11-4722022-11-4732022-11-4742022-11-4752022-11-4762022-11-4772022-11-478o 一、煤矿井下爆破中产生的有害气体o (一)炸药爆炸的产物:理论上讲,爆炸后产生的气体应该为二氧化碳co2
31、、氮气N2和水蒸气H2O,这些都属于无毒气体。在实际爆破作业中,由于炸药加工质量、爆破介质、装药方法等条件的变化,炸药爆炸后都不同程度地产生一些有毒有害气体,主要是一氧化碳CO和氮的氧化物NO、NO2。尤其是在炸药不稳定爆炸时,其有害气体的产生量会更大。o (二)爆发生成有害气体的危害性2022-11-479第二节 采掘工作爆破作业对通风的要求o(二)爆炸生成有害气体的危害性o 1、一氧化碳:一氧化碳极毒,浓度为0.4%时就可使人中毒致命o 2、一氧化氮和二氧化氮:一氧化氮是一种极不稳的气体,遇到空气中的氧即转化为二氧化氮,二氧化氮浓度达到0.025%时,可能很快使人死亡。因此煤矿安全规程规定
32、:在矿井空气中二氧化氮的最高允许浓度为0.00025%,一氧化碳的最高允许浓度为0.0024%。2022-11-480第二节 采掘工作爆破作业对通风的要求o 3、二氧化硫、o 4、硫化氢o 二、预防有害气体中毒的措施o 三、采掘工作面爆破作业对通风的要求2022-11-481第三节 煤矿主要灾害的防治o一、矿井瓦斯灾害o (一)瓦斯危害及防治:o 1、瓦斯的性质o 2、瓦斯爆炸的条件:一定浓度5%16%、高温热源必须大于6500C、空气中氧含量必须大于12%o 3、瓦斯爆炸的危害:(1)爆炸产生高温1850o2650o (2)爆炸产生高压气体和强大冲击波 (3)爆炸产生大量的有毒、有害气体。o
33、 4、预防瓦斯爆炸的措施(1)防止瓦斯积聚 (2)防止瓦斯引燃 (3)防止瓦斯爆炸事故扩大o (二)爆破作业与煤和瓦斯突出事故的关系2022-11-482第三节 煤矿主要灾害的防治二、矿井粉尘:煤矿井下生产过程中产生的 各种矿物的微粒称为矿尘。粒径在1mm以下的煤粒叫煤尘;粒径在5um以下的岩粒叫岩尘(一)矿尘的危害 1、矿尘的产生:煤矿生产过程中,随着煤、岩体的破坏和碎裂便产生大量的矿尘。2、矿尘的危害:可导致尘肺病,危害矿工身体健康。可引起燃烧和爆炸2022-11-483第三节 煤矿主要灾害的防治o(二)煤尘爆炸的条件及预防措施 1、煤尘爆炸的条件 煤尘爆炸必须同时且备三个条件:煤尘本身且
34、有爆炸性。煤尘悬浮于空气中并且达到一定的浓度 有高温热源 2、煤尘爆炸的特征:煤尘爆炸的显著特征是生成皮渣与黏块 3、预防煤尘爆炸的措施 预防煤尘爆炸的技术措施可分为:防尘措施、防爆措施和隔爆措施2022-11-484第三节 煤矿主要灾害的防治o(三)爆破作业与瓦斯、煤尘爆炸的关系 井下爆破使用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管时,在爆破的一瞬间爆温虽然达到2000,但火焰存在的时间仅为千分之几秒,小于瓦斯的爆炸感应期,一般为20250ms),故不能引起瓦斯、煤层爆炸。但若使用变质炸药或违章作业,爆破火焰存在的时间可能会延长,一旦超过感应期,就能引起瓦斯燃烧或瓦斯、煤层爆炸事故。2022-11-48
35、5第三节 煤矿主要灾害的防治由于违章爆破而导致瓦斯、煤尘爆炸事故的情况很多,常见的有以下几种:1、不执行“一炮三检制”和“三人连锁放炮制”。2、在瓦斯浓度超过规定的情况下冒险起爆。3、使用与矿井瓦斯等级不相适应的炸药或雷管4、炮眼深度小于煤矿安全规程的规定值。5、装药前不掏净炮眼内的粉尘。2022-11-486第三节 煤矿主要灾害的防治6、爆破前后不洒水除尘。7、不按照煤矿安全规程规定使用炸药处理溜煤眼堵塞。8、封泥不使用水炮泥,炮泥封填不满或不实。9、炮泥材质不符合要求。10、放“糊炮”或“明炮”。11、使用明电、明火或裸线起爆。12、发爆器、母线、雷管脚线的连接不牢或不符合要求。2022-
36、11-487第三节 煤矿主要灾害的防治13、在有瓦斯或煤尘爆炸危险的掘进工作面一次装药分次起爆或采煤工作面使用2台发爆器同时爆破等2022-11-488第三节 煤矿主要灾害的防治o 三、矿井火灾:凡是发生在井下或发生在地面且威胁矿井安全生产的火灾均称为矿井火灾o(一)矿井火灾及其防治 1、矿井火灾的分类 矿井火灾按起因不同可分为外因火灾和内因火灾两大类。外因火灾:是因外来热源引起的火灾。2022-11-489第三节 煤矿主要灾害的防治内因火灾:内因火灾又称自燃火灾,是煤体破碎后与空气中氧接触,氧化生热,热量积聚导致煤层自燃引起的火灾。2、矿井火灾的危害 产生大量的高温火焰及有害气体,造成人员伤
37、亡。引起瓦斯、煤尘爆炸。火灾烧毁设备和煤炭资源。火灾使井下风流逆转,导致灾情扩大。2022-11-490第三节 煤矿主要灾害的防治3、矿井火灾的预防 外因火灾的预防。外因火灾的形成必须同时具备三个基本条件,即:一定温度和足够热量的热源;一定数量的可燃物;足够的氧气。要预防外因火灾的发生,只要破坏其中一个或两个基本条件即可。因此,外因火灾的预防主要从两个方面进行:一是防止高温火源的失控;二是防止大量积存可燃物,采用不燃或难燃材料。其主要措施包括:禁止一切人员携带烟草及点火工具下井。井下不准存放汽油、煤油和变压器油。加强爆破管理。2022-11-491第三节 煤矿主要灾害的防治井下按规定使用不延燃
38、电缆、阻燃输送带和阻燃风筒等。机电设备硐室等处要用不燃性材料支护。进风井门应装设防火铁门。设置消防材料库。设置地面消防水池和井下消防管路系统。2022-11-492第三节 煤矿主要灾害的防治内因火灾的预防。煤的自燃必须具有三个要素,即煤层本身具有自燃倾向性、有不断供应的适量氧气和有散热不良使热量得以积聚的条件,三个要素缺一不可。其中,第一个要素是煤自燃的内因,决定于煤层自身的性质,后两个因素是煤自燃的外因,是可以人为控制的。据此,2022-11-493第三节 煤矿主要灾害的防治预防内因火灾的措施包括:正确选择开拓、开采方法。加强自燃发火的早期识别和预报。加强通风管理,防止漏风。预防性注浆。阻化
39、剂防火 2022-11-494第三节 煤矿主要灾害的防治4、矿井灭火 井下发生火灾时,现场人员应根据火灾情况和现场条件立即采取一切可能的方法把火扑灭在初期之时,与此同时,尽快向矿调度室报告。扑灭矿井火灾的方法有直接灭火法、隔绝灭火法、综合灭火法三种。2022-11-495第三节 煤矿主要灾害的防治直接灭火法:就是用水、砂子、岩粉和化学灭火器等在火源附近把火扑灭或者挖除火源。用水灭火要注意:水量要充足,保证不间断供水。适当控制风流以及时排除火烟和水蒸气,又不助长火势发展为准。水流应从火源外围逐渐向中心喷射,不可直接将水射向火源中心。灭火时,人要站在进风侧。水是电的良好导体,用水扑灭电气设备的火灾
40、时,必须先切断电源。水比油重,不能用水扑灭油类火灾。不能用水喷射火源上边的顶板,以防顶板遇冷爆裂发生冒顶事故。2022-11-496第三节 煤矿主要灾害的防治 隔绝灭火法。当井下火灾不能用直接灭火法扑灭时,必须迅速将火区封闭,在通向火区的所有巷道中构筑防火墙,切断风流,切断氧气供给,经过一定时间后,氧气消耗殆尽,火灾不能维持,自然熄灭。综合灭火法。综合灭火法是当火源范围大,利用直接灭火或隔绝灭火法难以扑灭时,可先用防火墙将火区封闭,然后再采取其他手段,如何向密闭墙内灌水、注浆、注入惰性气体、调节风压等,使火区内的火加速熄灭。2022-11-497第三节 煤矿主要灾害的防治爆破作业与矿井火灾的关
41、系 发生火灾的条件有热源、可燃物和空气,三者缺一不可。因此,要预防外因火灾的发生,只要破坏其中一个或两个基本条件即可。井下正规爆破作业,按照煤矿安全规程、爆破安全规程、爆破说明书操作,是不会发生矿井火灾的。但是,如果作业人员不按煤矿安全规程、爆破安全规程和爆破说明书作业,如“明炮”、“糊炮”、“空心炮”以及用动力电源起2022-11-498第三节 煤矿主要灾害的防治 爆,使用非煤矿许用炸药和非煤矿许用雷管或使用变质的煤矿许用炸药,装药前未掏炮眼内粉尘,不装水炮泥,炮眼深度、封泥长度和最小抵抗线小于规定值等,均容易引起矿井火灾。四、矿井水灾矿井水害及其防治2022-11-499第三节 煤矿主要灾
42、害的防治1、矿井水害的类型 根据造成矿井水害水的来源不同,把矿井水害分为六种类型即:地表水水害、含水层水害,断层水水害、老空积水水害,岩溶水水害和封闭不良的钻孔水水害。2、矿井透水预兆 煤层或岩层透水之前,一般都有一些征兆常见的有以下八种。2022-11-4100第三节 煤矿主要灾害的防治“挂红”。水内含有铁的氧化物在水压的作用下通过煤层或岩层裂缝,附着在裂缝表面,这是接近老窑积水的征兆。“挂汗”。当工作面接近积水区时,新暴露出的地方有潮气或潮湿,则是透水征兆。水的气味和颜色有变化。如果闻到工作面有臭鸡蛋味,用舌头尝渗出的水感到发涩,把水珠放在手指间摩擦会有发滑的感觉,就是2022-11-41
43、01第三节 煤矿主要灾害的防治老空区透水的预兆。如果有甜味,就是流沙层或断层水。石灰岩溶洞透出的水往往呈黄色、灰色,并有臭味。空气变冷。工作面接近大量积水时,气温骤然下降,人在此处的阴冷的感觉,用手触摸煤壁时会感觉到发凉,并可能出现雾气。但也要注意,有地热问题的矿井,地下水温高,当掘进工作面接近积水时,空气温度反而升高。2022-11-4102第三节 煤矿主要灾害的防治煤层发潮、发暗、无光泽,说明附近有积水。顶底板压力增大。顶板来压,底板鼓起并往外渗水,淋水增大,或出现底板水头。有“水叫”声。压力大的含水层或积水区向裂隙挤压时与两壁发生摩擦而发出“嘶嘶”的叫声,有时还可听到像低沉的雷声或开水声
44、。工作面有害气体明显增加。当工作面接近积水区时,有害气体明显增加,积水区向外散2022-11-4103第三节 煤矿主要灾害的防治发出瓦斯和二氧化碳等有害气体。由于井下透水的水源不同,发生透水地点的环境各异,上述预兆并不是每次透水前都会全部出现,有时可能只出现一种或几种。3、矿井水害防治 预防矿井水害的发生,应做好地面防治水和井下防治水两方面的工作。2022-11-4104第三节 煤矿主要灾害的防治地面防治水的措施包括:合理确定井口位置。挖沟、筑坝排截洪水。修整河道,加固堤坝。每年雨季前要做好防洪、防汛工作。对钻孔注意管理。井下防治水的措施包括:做好矿井地质水文调查,主动掌握水情。超前探水。疏放
45、降压。留设防水隔离煤柱。建筑防水闸门2022-11-4105第三节 煤矿主要灾害的防治(二)爆破作业与透水事故的关系爆破作业时,必须执行“预测预报,有疑必探,先探后掘,先治后采”的探放水规定,坚持超前打钻措施,探明情况或将水放出,消除水患威胁,这样才能保证爆破作业安全。由于水具有较强的流动性和渗透性,当水文地质情况和采空区位置不明,或测量不准确,以及过去小煤窑的存在,往往在爆破时误穿积水区导致大量积水涌出,造成设备毁损、人员伤亡,甚至淹没矿井等严重透水事故。2022-11-4106第三节 煤矿主要灾害的防治五、顶板事故 顶板事故是指在矿井采掘过程中或井巷维修时,由于顶板意外冒落造空员伤亡、设备
46、损坏、生产中断等事故。顶板事故及其防治1、顶板事故的一般规律 大量的统计分析资料表明,井下冒顶事故的发生具有一定规律性。2022-11-4107第三节 煤矿主要灾害的防治冒顶事故多发生在采掘工作面。采掘工作面临近断层、褶曲等地质构造带,易发生冒顶事故。采煤工作面顶板周期来压时易发生冒顶事故,特别是初次来压时易发生冒顶。采煤工作面顶板暴露时间越长越容易冒顶。直接顶板松软或顶板岩层中含煤线或光滑节理面时,极易发生离层冒顶。2022-11-4108第三节 煤矿主要灾害的防治采煤工作面采用金属摩擦支柱易发生冒顶,单体液压支柱的采煤工作面发生冒顶相对较少。安全意识淡薄、麻痹大意、违章指挥、违章作业、管理
47、松懈、工程质量低劣等情况下很容易发生冒顶事故。2、顶板冒落的原因采煤工作面顶板冒落的原因包括:地质构造影响。设计不合理。施工管理不善。2022-11-4109第三节 煤矿主要灾害的防治采掘工程影响。掘进工作面顶板冒落的原因包括:矿山压力显现。地质构造不清。支护不及时。支护质量差。操作失误。顶板管理不善。3、顶板事故发生的预兆 顶板事故发生前都有一定的预兆,特别是大面积冒顶更为明显。掌握冒顶的预兆,及时采取应急措施,可防止冒顶发生或减少冒顶造成2022-11-4110第三节 煤矿主要灾害的防治的损害。冒顶的一般预兆有以下几项顶板的预兆。煤壁的预兆。支架的预兆。瓦斯涌出或淋水增大4、预防顶板事故的
48、措施预防采煤工作面冒顶的措施2022-11-4111第三节 煤矿主要灾害的防治预防掘进工作面冒顶的措施。5、判别顶板完整性的方法木楔法。在裂缝中打入小木楔,过一段时间如发现小木楔松动,说明裂缝在扩大,有顶板冒落的危险。敲帮问顶法。用钢钎或手镐敲击顶板,声音清脆响亮,表明顶板完好;发出沉闷的声音,表明顶板岩层已离层,有冒顶的危险。2022-11-4112第三节 煤矿主要灾害的防治震动法。右手持凿子或镐头,左手指尖扶顶板,当工具敲击时,如感到顶板震动,即使听不到破裂声,也说明此岩石已整体与顶板分离,同样有冒顶危险(二)爆破作业与顶板事故的关系 加强顶板管理,特别是装药前加固爆破地点附近支架,选择合
49、理的爆破参数和工艺,对杜绝和减少顶板事故的发生非常必要。2022-11-4113第三节 煤矿主要灾害的防治(一)机电事故 机电 事故即为用电过程中出现的人身伤亡或由于用电不当引起的其它事故。其中包括设备事故和触电伤亡事故。1、设备事故及其预防措施常见的设备事故:电气设备的失爆电网漏电。由于短路、过负荷和断相造成电网过流。2022-11-4114第三节 煤矿主要灾害的防治设备事故的预防措施:2、触电事故及其预防措施触电事故。触电事故是指人体触及带电体或接近高压带电体时,由于电流通过人体而造成的事故。其主要伤害为电击和电伤。触电事故有低压电网触电、高压电网触电和直流架线触电三种。其中,直流架线触电比例较高。2022-11-4115第三节 煤矿主要灾害的防治预防触电主要措施包括:(二)运输人身事故常见的运输事故包括:预防井下运输人身事故的措施包括:2022-11-4116第三节 煤矿主要灾害的防治2、刮板输送机伤人事故常见的刮板输送机伤人事故包括;预防刮板输送机伤人事故的措施包括:2022-11-4117