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1、矿井灾害防治矿井灾害防治2023/1/51本讲稿第一页，共一百二十二页2012.8.152内内 容容 提提 要要o矿井灾害概述o瓦斯爆炸事故o煤与瓦斯突出o煤尘爆炸o矿井火灾o透水事故o顶板事故o冲击地压o矿井地热本讲稿第二页，共一百二十二页2012.8.153第一节第一节 概概 述述 矿井灾害事故防治也就是使我们所有的安全监督管理人员能够进一步掌握矿井“七大灾害”（即水、火、瓦斯、煤尘、顶板、冲击地压、热害等）的性质、特征、征兆、产生的原因，发生事故的条件以及预防措施等，才能够正确处理井下灾害事故。本讲稿第三页，共一百二十二页2012.8.154 由于地质条件的多变、思想上的麻痹、技术上的疏

2、忽、管理上的漏洞、操作上违章等原因，各类伤亡事故，仍时有发生，事故总量仍然较大，重特大事故仍未得到有效的控制，煤炭行业的安全形势仍然比较严峻。如：2010年12月份，全国共发生事故63552起，死亡10854人，同比分别下降9.6%和15.2%。其中：较大事故发生312起，死亡1248人，同比分别下降6.0%和2.2%。煤矿事故和死亡人数分别下降9.0%和14.2%。全国安全生产形势总体稳定，但安全生产形势依然严峻。第一节第一节 概概 述述本讲稿第四页，共一百二十二页2012.8.155 2004-2009年一次死亡百人以上煤矿事故统计表年一次死亡百人以上煤矿事故统计表本讲稿第五页，共一百二十

3、二页2012.8.156 瓦斯是煤矿七大自然自害中危险最大的一种灾害，又称为“灾害之王”。瓦斯不治理好，矿井就一天不得安宁；一旦发生事故，将会导致惨重的后果。矿井瓦斯是煤矿生产过程中产生的有害气体，伴随着生产的进行，瓦斯涌出到生产空间，对井下的安全生产构成大的威胁。瓦斯不论其涌出量的多少，一直都是矿井生产中最主要的一个危险源。第二节第二节 矿井瓦斯防治矿井瓦斯防治本讲稿第六页，共一百二十二页2012.8.157一、矿井瓦斯爆炸一、矿井瓦斯爆炸 瓦斯爆炸是煤矿生产中最严重的灾害之一，每年都会因此造成大量的人员伤亡和财产损失。例如：2005年2月14日辽宁省阜新局孙家湾煤矿井下发生瓦斯爆炸事故伤亡

4、214人，成为世界煤矿开采史上的罕见的特别重大伤亡事故。因此掌握矿井瓦斯爆炸的条件、原因、规律和防治措施，极为重要。本讲稿第七页，共一百二十二页2012.8.158瓦斯爆炸必须具备三个基本条件 1、一定的瓦斯浓度 瓦斯爆炸具有一定的浓度范围，只有在这个浓度范围内，瓦斯才能够爆炸，这个范围称为瓦斯爆炸的界限。最低爆炸浓度称为爆炸下限；最高爆炸浓度界限称为上限。在新鲜空气中，瓦斯爆炸的界限一般认为是5%16%。一、矿井瓦斯爆炸一、矿井瓦斯爆炸本讲稿第八页，共一百二十二页2012.8.159本讲稿第九页，共一百二十二页2012.8.1510 2、一定的引火温度 瓦斯爆炸的第二个基本条件是高温火源的存

5、在。点燃瓦斯所需的最低温度，称为引火温度。引燃瓦斯的温度一般认为是6500C至7500C。引燃瓦斯的火源有：明火、煤炭自然、电气火花、炽热的金属表面、吸烟、爆破、安全灯网罩、架线火花、甚至撞击和摩擦产生的火花等都足以引燃瓦斯。因此，消灭井下一切火源是防止瓦斯爆炸的重要措施之一。一、矿井瓦斯爆炸一、矿井瓦斯爆炸本讲稿第十页，共一百二十二页2012.8.1511 瓦斯浓度 火 源 温 度700 7257507758259251025 感 应 期 （秒）48.23.62.41.4610.24.32.61.50.620.210.07814.05.23.01.60.630.250.08106.33.51

6、.750.720.260.09127.94.11.900.770.270.09 瓦斯爆炸的感应期本讲稿第十一页，共一百二十二页2012.8.1512 虽然瓦斯爆炸的感应期很短，但是煤矿安全生产有着重要的作用。例如：使用安全炸药进行爆破时，虽然炸药的爆破初温能达到2000左右，但其存在的时间极短（也就是几毫秒）小于瓦斯爆炸的感应期，所以，不可能引起瓦斯爆炸事故的发生。例如：矿用安全电气设备，在发生事故时，能迅速断电其断电时间小于瓦斯爆炸的感应期，也就是不可能导致瓦斯爆炸。我们要遵守煤矿安全规程中有关瓦斯矿井爆破规定是非常重要的。一、矿井瓦斯爆炸一、矿井瓦斯爆炸本讲稿第十二页，共一百二十二页201

7、2.8.1513 3、充足的氧气含量 瓦斯爆炸界限随混合气体中氧浓度的降低而缩小。氧气浓度降低时，瓦斯爆炸的下限缓慢地提高，而瓦斯爆炸的上限则迅速下降，当氧气浓度降到12%时，混合气体中的瓦斯就失去了爆炸性，遇火也不会爆炸。由于氧气含量低于12%时，短时间内就能导致人员窒息死亡，因此煤矿安全规程（第100条）规定：井下工作地点的氧气含量不得低于20%，而且在正常生产的矿井中，采用降低空气中的氧气含量来防止瓦斯爆炸是没有实际意义的。但是对于已封闭的火区，采取降低氧气含量的措施，却有着十分重要的意义，因为火区往往积存有大量的瓦斯，且有火源存在，如果不按规定封闭火区或火区封闭不严造成大量漏风，一旦氧

8、气浓度达到12%以上时，就有发生爆炸的可能。本讲稿第十三页，共一百二十二页2012.8.1514 1991年4月21日震惊全国的山西省洪洞县三交河煤矿发生特大瓦斯煤尘爆炸事故，就是由于这两个原因引起的。第一个原因是瓦斯超限达到爆炸浓度。第一个原因是瓦斯超限达到爆炸浓度。三交河煤矿本来是低瓦斯矿井，但是承包人重生产、轻安全、重效益，轻管理，通风瓦斯管理混乱，通风系统设计不合理，局部串联通风，利用淄煤眼回风，工作面、瓦斯经常超限。事故当天，早上8时地面变电站停电，井下局扇停风、工作面瓦斯不断增加。下午4时上班后，202工作面工人不检查瓦斯就启动局扇将大量瓦斯通过串联风机抽203工作面风，造成203

9、面四顺槽的瓦斯积聚，达到爆炸浓度。第二个原因是电钻失爆，有了引火源。第二个原因是电钻失爆，有了引火源。瓦斯已经超限，当班工人全然不知。煤电钻已失爆，工人也全然不知。当工人试电钻时，因失爆的电钻产生电火花，引起了瓦斯爆炸。爆炸冲击波又扬起煤尘，导致全矿井瓦斯煤尘爆炸死亡153人的重特大灾害事故。由于可见低瓦斯矿井也 不可能麻痹大意，不能放松对瓦斯的管理。否则后果不堪设想。本讲稿第十四页，共一百二十二页2012.8.1515 1、爆炸温度 试验研究表明，当瓦斯浓度为9.5%，爆炸时产生的瞬时温度，在自由空间可达18500C，在封闭的空间内高达26500C。由于井下巷道是半封闭空间，其内的瓦斯爆炸温

10、度为18500C26500C，而这样高的温度，不仅会烧伤人员、烧坏设备，还可能引起井下火灾，扩大灾情。2、爆炸压力 瓦斯爆炸产生的高温，会使气体膨胀引起气体压力的骤然增大，再加上爆炸波的叠加作用或瓦斯连续爆炸，爆炸产生的冲击压力会越高。据测定，瓦斯爆炸后的压力约为爆炸前的10倍。在高温、高压的作用下，爆源处的气体以每秒几百米的速度向前冲击。瓦斯爆炸时，常常伴生两种冲击。二、矿井瓦斯爆炸的危害二、矿井瓦斯爆炸的危害本讲稿第十五页，共一百二十二页2012.8.1516 （1）正向冲击：在爆炸产生的高温、高压作用下，爆源附近的气体以极大的速读向四周扩散，在所经过的路程上形成威力巨大的冲击波的现象。这

11、一过程称为正向冲击。发生正向冲击时，由于冲击气流具有高温、高压，因此能够造成人员伤亡、巷道和器材设施破坏，能扬起大量煤尘使之参与爆炸，产生更大的破坏力，还可能点燃坑木或其他可燃物而引起火灾。（2）反向冲击：爆炸发生后由于爆炸气体从爆源处高速向外冲击，加上爆炸后生成的一部分水蒸汽又很快冷却和凝聚，因而，在爆源附近就形成了气体稀薄的低压本讲稿第十六页，共一百二十二页2012.8.1517区。这样，在压差的作用下爆炸气体就会连同爆源外围的气体又以极高的速读反向冲回爆炸地点。这一过程称为反向冲击。虽然反向冲击的力量较正向冲击的量小，但是由于它是沿着已经遭受破坏的区域内的反冲，所以其破坏性更大。尤其应当

12、指出的是：如果反向冲击的空气中含有足够的瓦斯和氧气，而爆源附近的火源尚未熄灭，或有因爆炸而产生新的火源存在时，就有可能造成二次爆炸。3、有毒有害气体 瓦斯爆炸后，将产生大量的有毒有害气体。据分析，瓦斯爆炸后的空气成分为：大致为氧610、氮8288、二氧化碳84、一氧化碳42，由于氧含量减少，并产生大量的一氧化碳，特别是煤尘参与爆炸时、一氧化碳的生成量更大，这往往是造成井下人员大量伤亡的原因。本讲稿第十七页，共一百二十二页2012.8.1518 影响瓦斯爆炸界限的主要因素有可燃性气体、煤尘、惰性气体及混合气体的初始温度等。1、可燃性气体的混入：在瓦斯和空气的混合气体中，如果有一些可燃性气体（如硫

13、化氢、乙烷等）混入，则由于这些气体本身具有爆炸性，不仅增加了爆炸气体的总浓度，而且会使瓦斯爆炸下限降低，从而扩大了瓦斯爆炸的界限。三、影响瓦斯爆炸的主要因素三、影响瓦斯爆炸的主要因素本讲稿第十八页，共一百二十二页2012.8.1519 2、爆炸性煤尘的混入 多数矿井的煤尘具有爆炸性。当瓦斯和空气的混合气体中混入有爆炸性危险的煤尘时，由于煤尘本身遇到火源会放出可燃性气体，因而会使瓦斯爆炸下限降低。根据实验，空气中煤尘含量为5g/m3时，瓦斯的爆炸下限降低到3%；煤尘含量为：8g/m3时，瓦斯爆炸下限降低到2.5%。显然，在正常情况下，空气中的煤尘含量达到怎么高是不可能的，但当沉积煤尘被暴风吹起时

14、，达到这样高的煤尘含量是十分容易。因此，对于有煤尘爆炸危险的矿井，做好防尘工作，从防止瓦斯爆炸的角度来讲也是十分重要的。3、惰性气体的混入 惰性气体，是指不太容易与其他分子结合、化学性质不太活泼的气体，如氮气、二氧化碳等。在瓦斯和空气的混合气体中，混入惰性气体将使氧气的含量降低，缩小瓦斯的爆炸界限，降低瓦斯爆炸的危险性。本讲稿第十九页，共一百二十二页2012.8.1520 瓦斯爆炸由三个方面的因素造成，即：瓦斯积聚、引爆火源和管理因素。1、瓦斯积聚及其原因 瓦斯积聚，是指采掘工作面及其他地点，体积大于0.5m3的空间内，积聚瓦斯浓度达到或超过2%的现象瓦斯积聚是造成瓦斯爆炸的根源，对井下瓦斯状

15、况不了解、矿井通风系统的不合理布置、通风设施的损坏等，都容易造成瓦斯积聚。四、瓦斯爆炸原因的分析四、瓦斯爆炸原因的分析本讲稿第二十页，共一百二十二页2012.8.1521 引起 瓦斯积聚而导致瓦斯爆炸的原因很多，很复杂，主要有以下几个方面：（1）局部通风机停止运转局部通风机停止运转引起瓦斯积聚：引起瓦斯积聚：这种现象导致瓦斯积聚而引起爆炸的比例增大。有的设备检修，无计划停电、停风；有的是机电故障，掘进工作面停工、停风；还有的是局部通风机管理混乱、任意开停等。案例：1996年11月29号新密市市牛店镇弘振煤矿发生瓦斯爆炸事故，当班18人，全部死亡在井下。经调查：事故原因：一是风筒落后于掘进工作面

16、，造成微风作风；二是高沼矿井放炮采煤，引起瓦斯爆炸。四、瓦斯爆炸原因的分析四、瓦斯爆炸原因的分析本讲稿第二十一页，共一百二十二页2012.8.1522 （2）风筒断开或严重漏风引起瓦斯积聚：主要是施工人员不爱护通风设施，将风筒掐断、压扁、刮坏等，而通风管理人员又不能及时发现和进行维护、修补，造成掘进工作面风量不足而导致瓦斯积聚。案例：1997年4月13日，小刘寨煤矿发生瓦斯燃烧事故。死亡六人。原因是：井下发生冒顶，跟班安全人员兼技术员刘国圈发现冒顶处风筒脱落，就鲜风没到这里，也没有检查瓦斯浓度的含量。他对带班长说：“等风吹一会再干”就离开了。刘刚走到西大巷40米处。就从背后区飞来一股黑烟。他赶

17、忙升井报告。救护队赶到时井下已没有生灵。四、瓦斯爆炸原因的分析四、瓦斯爆炸原因的分析本讲稿第二十二页，共一百二十二页2012.8.1523 （3）采掘工作面风量不足引起瓦斯积聚：造成采掘工作面风量不足的原因多种多样，如果不按所需风量配风、通风巷道冒顶堵塞、单台局部通风机供多个工作面、风筒出口距掘进工作面太远等，都可能造成采掘工作面风量小、风速低而导致瓦斯积聚。案例：1997年6月23日牛店镇小王庄煤矿发生瓦斯爆炸事故：死亡16人。下行通风式、淄子巷、回风巷又多处冒顶、堵塞风路、瓦斯急剧超限。安全员没有及时采取措施。救护队处理时，拾到仪器、仪器最后一次检测瓦斯浓度8.5。四、瓦斯爆炸原因的分析四

18、、瓦斯爆炸原因的分析本讲稿第二十三页，共一百二十二页2012.8.1524 （4）局部通风机出现循环风局部通风机出现循环风引起瓦斯积聚：引起瓦斯积聚：由于局部通风机安装的位置不符合规定或全风压供给风量小于该处局部通风机的吸入风量等原因，都可能使局部通风机出现循环风，致使掘进工作面涌出的瓦斯反复回到掘进工作面，越积越多，达到爆炸浓度。案例：2004年9月23日新密市苟堂镇小刘寨煤矿井下发生瓦斯爆炸事故，造成7人死亡。（5）风流短路风流短路引起瓦斯积聚：引起瓦斯积聚：如果打开风门而不关闭，巷道贯通后不及时调整通风系统等，都可能造成通风系统的风流短路而引起的瓦斯积聚。四、瓦斯爆炸原因的分析四、瓦斯爆

19、炸原因的分析本讲稿第二十四页，共一百二十二页2012.8.1525 （6）通风系统不合理、不完善通风系统不合理、不完善引起瓦斯积聚引起瓦斯积聚 自然通风、不符合规定的串联通风、扩散通风和无回风道的独眼井及通风设施不齐全等，都是不合理的通风，都可能引起瓦斯积聚而导致爆炸事故的。案例：1998年5月17日，超化镇王村村办二矿发生燃烧事故：该矿低掌风巷被水淹、导致风流短、形成独眼井、地面仅用一台5.5千瓦的局扇供风，瓦斯积聚达到燃烧浓度：掘进工作面煤电钻打眼产生电火花、引起瓦斯燃烧事故。四、瓦斯爆炸原因的分析四、瓦斯爆炸原因的分析本讲稿第二十五页，共一百二十二页2012.8.1526 （7）采空区或

20、盲巷瓦斯积聚 采空区和盲巷没有风流通过，往往积存有大量高浓度瓦斯，在气压变化或冒顶等使其涌出或突然压出时都可能导致瓦斯爆炸事故。（8）瓦斯涌出异常引起瓦斯积聚 断层、褶曲或地质破碎地带是瓦斯的富集区域，在接近或通过这些地带时，瓦斯涌出可能会突然增大，或忽大忽小变化无常，而且容易冒顶造成瓦斯积聚。案例：2004年10月20日郑煤集团大平煤矿发生瓦斯突出，电瓶车发火引起瓦斯爆炸事故造成148人死亡。四、瓦斯爆炸原因的分析四、瓦斯爆炸原因的分析本讲稿第二十六页，共一百二十二页2012.8.1527 （9）局部地点瓦斯积聚 在正常通风系统中存在的局部地点的瓦斯积聚，往往具有更大的危险性。如：采煤工作面

21、的上隅角、巷道支架背后空间及冒顶区、采煤机组附近、采掘工作面的机组附近、刮板输送机底槽附近和未充填的各种钻孔等，常常积聚着高浓度的瓦斯。四、瓦斯爆炸原因的分析四、瓦斯爆炸原因的分析本讲稿第二十七页，共一百二十二页2012.8.1528 2、引爆火源 （1）电火花：由于井下照明和机械设备的电源、电器装置管理不善或操作不当而产生的电火花、是引起瓦斯爆炸的主要火源之一。如：矿灯失爆、电钻失爆、明线接头、鸡爪子、羊尾巴、带电作业，电缆漏电或短路，电器开关失爆，电机车架线出火及散杂电流等产生的电火花。其中，矿灯失爆、电缆明接头及带电作业所占的比例较大，杂散电流引爆瓦斯事故也时有发生，电火花引起瓦斯爆炸事

22、故的比例约为40%。四、瓦斯爆炸原因的分析四、瓦斯爆炸原因的分析本讲稿第二十八页，共一百二十二页2012.8.1529 案例：1992年3月2日凌晨，新密市超化煤矿发生了一次有史以来的最大的瓦斯爆炸事故，死亡19人，伤10多人，直接经济损失60多万元。西大巷与下山交叉口西50米出冒顶、堵塞了风路，安全员找三人扒煤疏通巷道，扒着淄着，扒了一个多小时、不见效，采区瓦斯急剧聚积，恰巧有一个工人的矿灯失爆，产生火花引发了瓦斯爆炸。案例1960年5月9日大同矿务局老白洞矿井车场发生强烈电火花引起煤尘爆炸事故，井下有912人，死亡684人。是我们国家在解放以来死亡人数最多的事故，也是最大的一次事故。四、瓦

23、斯爆炸原因的分析四、瓦斯爆炸原因的分析本讲稿第二十九页，共一百二十二页2012.8.1530 （2）爆破火花 爆破产生的火花是引爆瓦斯的另一主要火源。爆破火花主要是因炮泥装填不满、最小抵抗线不够、放明炮、糊炮、接线不良及炸药不合乎要求等引起的，爆破火花引起瓦斯爆炸事故的比例约为40%。四、瓦斯爆炸原因的分析四、瓦斯爆炸原因的分析本讲稿第三十页，共一百二十二页2012.8.1531 （3）撞击摩擦火花 如机械设备之间的撞击、截齿与坚硬夹石之间的摩擦，坚硬顶板冒落的撞击，金属表面之间的摩擦等，都可能产生火花引爆瓦斯。近年来，撞击摩擦火花引爆瓦斯事故逐渐增多，仅次于电火花和放炮火花引爆的次数。案例：

24、1997年5月28日辽宁省抚顺矿务局龙凤煤矿，由于瓦斯超限，支护棚子倒塌，金属梁互相撞击、摩擦产生火花、引起瓦斯爆炸事故，一次死亡69人，伤18人。（4）明火 明火：煤矿井下虽然严禁明火，但因种种原因影响，井下明火并没有完全杜绝。井下明火主要来源于煤炭自燃发火及形成的火区，井下施焊、吸烟等。四、瓦斯爆炸原因的分析四、瓦斯爆炸原因的分析本讲稿第三十一页，共一百二十二页2012.8.1532 3、管理因素 瓦斯爆炸事故的发生，主要是由于管理上存在缺陷，造成某些作业人员的违章失职所造成的。例如：根本没有和不执行瓦斯检查制度；安全管理人员失职和技术素质不高，有的瓦斯检查工空班、漏检、假检和脱岗；不在场

25、交接班及不带瓦斯监测仪等。大量事实证明，多数瓦斯爆炸事故是因某些人，尤其是负有特殊工作的人员（如瓦斯检查工、爆破工、井下电钳工及班组长等）不能尽职尽责，思想上麻痹大意，抱有侥幸心理甚至违章违纪造成的。四、瓦斯爆炸原因的分析四、瓦斯爆炸原因的分析本讲稿第三十二页，共一百二十二页2012.8.1533 1、防止瓦斯积聚的技术措施 （1）加强通风管理 通风是防止瓦斯积聚的主要措施，建立一个完善合理的矿井通风系统，加强通风管理，做到有效、稳定、可靠、连续不断地向井下所有用风地点输送足够数量的新鲜空气，以保证及时排除和冲淡矿井瓦斯和粉尘，使井下各处的瓦斯浓度符合煤矿安全规程的要求，是防止矿井发生瓦斯爆炸

26、事故的可靠保证。为此，要求矿井通风系统要具有较强的抗灾能力，通风系统要力求简单，实行分区通风，各水平、各采区要有独立的回风道，不得串联通风。矿井通风设施要保证规格质量，经常经常维修，保证完好。五、瓦斯爆炸的防治五、瓦斯爆炸的防治本讲稿第三十三页，共一百二十二页2012.8.1534 （2）加强瓦斯的检查与监测 井下瓦斯状况的检查和监测是发现事故隐患的眼睛，也是判断和预测井下瓦斯状况、采取防范措施和处理措施的依据。随时检查和监测煤矿井下通风，瓦斯状况是矿井安全管理的主要内容。它可以及时发现瓦斯超限和积聚，从而采取处理措施，使事故消灭在萌芽状态。每个矿井都必须建立井下瓦斯检查制度，设立相应的瓦斯检

27、查和通风管理机构，配备相应的瓦斯检查仪器、仪表，以监测、监控井下瓦斯。瓦斯检查人员发现瓦斯超限，有权立即停止工作，撤出人员，并向有关部门报告。瓦斯检查工应由责任心强、经过专业培训考试合格的人员担任，持证上岗。严禁瓦斯检查空班、漏检、假检等，一经发现严肃处理。五、瓦斯爆炸的防治五、瓦斯爆炸的防治本讲稿第三十四页，共一百二十二页2012.8.1535 （3）及时处理局部积聚的瓦斯 矿井瓦斯 积聚是发生瓦斯事故的物质基础，煤矿安全规程（第136条）规定：采掘工作面及其他巷道内，体积大于0.5m3的空间内积聚的瓦斯浓度达到2.0%时，附近20m内必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。五、瓦斯爆炸

28、的防治五、瓦斯爆炸的防治本讲稿第三十五页，共一百二十二页2012.8.1536 （4）采煤机附近瓦斯积聚的处理方法 加大风量：在采取煤层注水湿润煤体和采煤机喷雾将尘措施后，经矿总工程师批准，可适当加大风速，但不得超过5m/s。降低瓦斯涌出量和减少瓦斯涌出量的不均衡性。可延长采煤机在生产班中的工作时间或每昼夜增加一个生产班次，使采煤机以较小的速度和截深采煤。当采煤机附近（或工作面中其他部位）出现局部瓦斯积聚时，可安装水力引射器，吹散排出积聚的瓦斯。（5）抽放瓦斯 对于采用一般通风方法不能解决瓦斯超限的矿井或工作面，可以采用抽放瓦斯的方法，将瓦斯抽至地面加以利用或排除。本讲稿第三十六页，共一百二十

29、二页2012.8.1537 2、防止明火 （1）禁止在井口房、通风机房周围20m以内使用明火、吸烟或用火炉取暖。（2）严禁携带烟草、点火物品和穿化纤衣服入井；严禁携带易燃品入井，必须人井的易燃品要经矿总工程师批准。（3）井下禁止使用电炉或灯泡取暖。（4）不得在井下和井口房内从事施焊作业。如果必须在井下主要硐室、主要进风道和井口房从事电焊、气焊和使用喷灯焊接时，每次都必须制订安全措施，报矿长批准，并遵守煤矿安全规程有关规定。回风 巷不准进行施焊作业。五、瓦斯爆炸的防治五、瓦斯爆炸的防治本讲稿第三十七页，共一百二十二页2012.8.1538 （5）严禁在井下存放汽油、煤油、变压器油等。井下使用的棉

30、纱、布头、润滑油等，必须放在有盖的铁桶内，严禁乱扔乱放和抛洒在巷道、硐室或采空区内。（6）防止煤炭氧化自燃，加强火区检查与管理，定期采样分析，防止复燃。3、防止出现爆破火焰防止出现爆破火焰 （1）严禁炸药、爆破管理，井下严禁使用产生火焰的爆破器材和爆破工艺。（2）井下爆破作业，必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管。煤矿许用炸药的选用，应按煤矿安全规程的规定执行，不合格或变质的炸药不准使用。（3）炮眼深度和装药量要符合作业规程的规定；炮眼黄泥装填要满、要实，防止爆破打筒，坚持使用水炮泥。本讲稿第三十八页，共一百二十二页2012.8.1539 （4）禁止使用明接头或裸露的爆破母线；爆破母线与发爆器

31、的连接药牢固，防止产生电火花；爆破工尽量在进风流中启动发爆器。（5）禁止放明炮、糊炮。（6）严格执行“一炮三检制”。4、防止出现电火花防止出现电火花 （1）井下电气设备选用时应符合煤矿安全规程的要求，对电气设备的防爆性能定期、经常检查，不符合要求的要及时更换和修理；否则，不准使用。五、瓦斯爆炸的防治五、瓦斯爆炸的防治本讲稿第三十九页，共一百二十二页2012.8.1540 （2）井口和井下电气设备必须有防雷和防短路保护装置；采取有效的措施防治井下杂散电流。（3）所有电缆接头不准有“鸡爪子”、“羊尾巴”和明线接头。（4）严禁带电作业。（5）局部通风机开关要设风电闭锁装置、瓦斯电闭锁装置、捡漏装置等

32、。（6）发放的矿灯要符合要求；严禁在井下拆开、敲打和撞击灯头和灯盒。五、瓦斯爆炸的防治五、瓦斯爆炸的防治本讲稿第四十页，共一百二十二页2012.8.1541 “十二字”方针，是我国对瓦斯防治规律的总结 先抽后采是从源头上消除瓦斯的危害。监测监控是防止瓦斯事故的保障措施，做到早发现、早控制、早解决。以风定产是从根本上消除瓦斯积聚超限。所以“十二”字方针是矿井瓦斯防治的治本之策和关键之举，每个生产矿井都要落实到位。五、瓦斯爆炸的防治五、瓦斯爆炸的防治本讲稿第四十一页，共一百二十二页2012.8.1542 2008年全国煤矿在沈阳召开的瓦斯防治现场会议上，提出了我国瓦斯综合防治“十六字十六字”工作体

33、系是：工作体系是：通风可靠、抽采达标、通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位监控有效、管理到位。他对巩固煤矿瓦斯攻坚战成果，进一步提高瓦斯治理水平，有效防范和遏制重特大瓦斯事故，实现煤矿安全生产形势继续好转，一定能起到积极的作用。我国瓦斯防治体系本讲稿第四十二页，共一百二十二页2012.8.1543 通风可靠建立系统合理、设施完好、风量充足、风流稳定的通风系统。抽采达标多措并举、应抽尽抽、应保尽保、抽采平衡的及时措施。监控有效建立装备齐全、数据准确、断电可靠、处置迅速的监控系统。管理到位构建责任明确、制度完善、执行有力、监督严格的管理机制。我国瓦斯防治体系本讲稿第四十三页，共一百二十二页201

34、2.8.1544 1、瓦斯喷出概述 （1）定义：大量处于承压状态的瓦斯从煤、岩裂缝或空洞中放出的动力现象就叫做瓦斯喷出。（2）分类：按瓦斯喷出的来源可分为：1、煤、岩空洞承压瓦斯喷出。2、煤层卸压瓦斯喷出两大类。（3）特点：1、这类喷出大多发生在地质破坏的断裂地带、石灰岩溶洞及裂缝区、背斜或向斜轴部储瓦斯区。其特点是流量大、持续时间长、无地压显现预兆。瓦斯喷出一般发生在掘进工作面或钻探过程中。第三节第三节 煤与瓦斯突出及其防治煤与瓦斯突出及其防治本讲稿第四十四页，共一百二十二页2012.8.1545 2、煤层卸压瓦斯喷出：这类喷出是处于密封构造状态的煤层卸压后，在采掘地压和瓦斯压力联合作用下，

35、煤、岩构造裂隙发育，吸附状态瓦斯转换成游离状态的承压瓦斯而发生的。这类喷出的特点是：在喷出发生前，有多种地压显现预兆（例如巷道和回采工作面来压、支架发出响声、掉渣、煤及岩壁开裂、支架折断等）喷出持续时间较短，喷出瓦斯量与卸压区内的瓦斯贮量有关。这类喷出，一般发生在上保护层的回采工作面回采至距开切眼约13倍层间距（开采层与下方卸压煤层垂直间距）时。第三节第三节 煤与瓦斯突出及其防治煤与瓦斯突出及其防治本讲稿第四十五页，共一百二十二页2012.8.1546 一、瓦斯喷出的危害一、瓦斯喷出的危害o 瓦斯喷出一旦发生即可会造成局部甚至整个采区或矿井的一翼充满高浓度的瓦斯，有导致人员窒息和发生爆炸或燃烧

36、的危险。o （案例）1860年 英国卡尔乌.德煤矿打井时，遇瓦斯喷出，并且被引燃，在井口形成巨大的火柱，燃烧达9年之久，在半经15Km内都可以见到火柱。本讲稿第四十六页，共一百二十二页2012.8.1547 1、突出的次数和强度随开采的深度增加而增加。2、突出多发生在地质构造地区。如：褶曲、断层处及岩浆岩侵入地区，受挤压、扭曲严重地带易发生突出。3、突出的气体主要是瓦斯（二氧化碳）4、煤体破坏程度越严重、煤的强度越小，突出危险性越大。5、煤层的厚度大，倾角大或厚度和倾角发生变化，以及煤层中的软分层由薄变厚的地区。容易发生突出。6、采掘工作面应力集中区容易发生突出。二、突出的规律二、突出的规律本

37、讲稿第四十七页，共一百二十二页2012.8.1548 7、在外力冲击作用下，如放炮或采煤机割煤时，煤体受到震动，诱导瓦斯发生突出。8、围岩的透气性 越差、致密的岩层越厚，煤层的瓦斯含量越高，其突出危险性也就越大。9、从突出地点来看，石门揭穿煤层时，发生次数最多，强度最大。10、在突出之前都会出现预兆。11、突出的区域分布是不均衡的。同一矿区，不同矿井的突出煤层可能不同；同一矿井，同一煤层在不同地点的突出危险性也可能不同。二、突出的规律二、突出的规律本讲稿第四十八页，共一百二十二页2012.8.1549 1、无声预兆：层理紊乱、煤质变软、软硬相间、疏松易碎、光泽暗淡、煤岩破坏、煤壁外鼓、片帮掉碴

38、、煤被挤出、顶板下沉、打眼顶钻、瓦斯浓度增大、忽大忽小、温度下降、煤壁发凉、煤尘增多、炮眼变形装不进药煤层受挤压褶曲、变粉碎、厚度变大，倾角变陡。2、有声预兆：顶板来压、出现裂缝、不断发出响声、声音的大小、时间间隔、有掉碴声或支架断裂声、打钻时会喷煤喷瓦斯、煤壁震动、伴有声响、有劈裂声、鞭炮声、闷雷响声、先远后近、先小后大、先单响后连响、最后一声巨响发生突出。三、突出的预兆三、突出的预兆本讲稿第四十九页，共一百二十二页2012.8.1550 其他方面的预兆有：空气气味异常、闷人，煤或空气变冷，有时变热等。上述突出预兆 非每次突出都同时出现，而仅仅出现一种或几种。三、突出的预兆三、突出的预兆本讲

39、稿第五十页，共一百二十二页2012.8.1551 可分为区域性措施和局部性措施 区域性措施区域性措施：开采保护层，予抽煤层瓦斯等。局部性措施局部性措施：震动性放炮，水力冲孔，钻孔排放，松动爆破，煤层高压注水等。四、预防突出的主要措施四、预防突出的主要措施本讲稿第五十一页，共一百二十二页2012.8.1552 1、突出危险性预测 突出预测是综合防突的第一个重要环节。当预测有突出危险时，可采取防突措施，并对其防突效果进行检验，确定措施有效时，可采取安全防护措施进行采掘作业；当预测无突出危险时，可直接采取安全防护措施进行采掘作业。2、工作面突出危险性预测 在突出危险区域内，工作面进行采掘作业前，必须

40、进行突出危险预测，依据预测结果划分为突出危险工作面和突出威胁工作面。工作面突出危险性预测方法，有综合指标法、钻屑指标法、钻孔瓦斯涌出初速度法、R值指标法。本讲稿第五十二页，共一百二十二页2012.8.1553 3、防治突出措施效果检验。对防治突出采取的措施进行效果检验，相当于对已经采取了防突措施的采掘工作面，在原来预测的基础上，再进行一次突出危险性预测。按照煤矿安全规程和防治煤与瓦斯突出细则的规定，在突出危险工作面进行采掘作业前，必须采取防治突出措施。采取防治突出措施之后，还要进行措施效果检验，经检验证实措施有效后，方可采取安全防护措施进行采掘作业。如果经检验证实措施无效，则必须采取防治突出的

41、补充措施并经检验有效后，方可采取安全防护措施作业。防突措施效果检验的方法与工作面突出危险性预测方法基本相同。本讲稿第五十三页，共一百二十二页2012.8.1554 4、安全防护措施 为了防止因突出预测失误或防突措施失效而造成危害，无论是揭穿突出危险煤层还是在突出危险煤层中采掘作业，都必须采取安全防护措施。安全防护措施包括石门揭穿煤层时的震动放炮、采掘工作面的远距离放炮、挡栏、反向风门、自救器、避难所和压风自救系统等内容。1）震动放炮震动放炮。震动性放炮的实质是一种诱导突出的安全措施。2）远距离放炮远距离放炮。在有突出危险的采掘工作面采用放炮作业时，必须采用远距离放炮。3）挡栏设施挡栏设施。挡栏

42、设施是限制突出强度的一种有效方法。4）反向风门反向风门。突出危险区设置反向风门。本讲稿第五十四页，共一百二十二页2012.8.1555 矿尘是矿井建设和生产过程中所产生的各种矿物微粒的总称。煤矿生产中产生的矿尘，其危害巨大，它不仅引起矿工患职业病，烟煤煤尘还具有爆炸性。煤尘爆炸是造成矿井损失和人员伤亡的严重的自然灾害之一。因此，系统的总结和学习，进一步研究和发展防尘技术，对于改善劳动条件，确保矿井安全生产，有着十分重要的意义。第四节第四节 矿井粉尘防治矿井粉尘防治本讲稿第五十五页，共一百二十二页2012.8.1556 矿尘具有很大的危害性，表现在以下几个方面：(1)污染工作场所，引起职业病。(

43、2)某些矿尘（如煤尘、硫化尘）在一定条件下可以爆炸；(3)加速机械磨损，缩短精密仪器使用寿命；(4)降低工作场所能见度，增加工伤事故的发生。1尘肺病的分类 (1)硅肺病（矽肺病）。(2)煤硅肺病（煤矽肺）。(3)煤肺病。2影响尘肺病的发病因素 (1)矿尘的成分。(2)矿尘粒度及分散度。(3)矿尘浓度。(4)个体方面的因素。一、一、矿尘灾害的形式矿尘灾害的形式本讲稿第五十六页，共一百二十二页2012.8.1557 二、煤尘爆炸危害 一是爆炸瞬间产生高达24000C左右的高温。二是爆炸的同时又可产生高达2%-10%的一氧化碳，导致大量人员死亡。如：1906年法国的古里尔煤矿发生煤尘爆炸事故，死亡1

44、099人。1942年辽宁某矿发生煤尘爆炸事故，死亡1549人。1960年山西某矿发生煤尘爆炸事故，死亡684人。本讲稿第五十七页，共一百二十二页2012.8.1558 1、煤尘表面能吸附氧;2 2、煤块破碎成微细的颗粒后，它与氧的接触面积大大增加；、煤块破碎成微细的颗粒后，它与氧的接触面积大大增加；3、煤尘受热后能放出大量的可燃气体。这些可燃气体遇到高温时，很容易燃烧或爆炸。煤尘爆炸是空气中氧与煤尘急据氧化的反应过程。此过程煤尘爆炸是空气中氧与煤尘急据氧化的反应过程。此过程连续不断地进行，氧化反应越来越快，温度越来越高，当达到连续不断地进行，氧化反应越来越快，温度越来越高，当达到一定程度时，便

45、能发展为爆炸一定程度时，便能发展为爆炸。三、煤尘爆炸的条件本讲稿第五十八页，共一百二十二页2012.8.1559 煤尘必须悬浮在空气中，并达到一定的浓度。煤尘的爆炸浓度：1、煤尘爆炸的下限浓度一般为45g/m3；煤尘爆炸的上限浓度一般为15002000 g/m3；爆炸威力最强的浓度为300400 45g/m3。2、点燃煤尘爆炸的热源 我国煤尘爆炸的引燃温度在6101050之间，一般为700800。3、氧气浓度不低于18。三、煤尘爆炸的条件本讲稿第五十九页，共一百二十二页2012.8.1560 应采取的措施有降尘、防止煤尘引燃和限制煤尘爆炸范围扩大3个方面。（一）降尘措施 1、煤层注水 2、湿式

46、打眼 3、水炮泥 4、喷雾洒水 5、合理风速 6、冲洗煤尘 四、预防煤尘爆炸的措施本讲稿第六十页，共一百二十二页2012.8.1561 （二）防治煤尘引燃的措施 （三）防止煤尘爆炸范围扩大的措施：1、设置岩粉棚 2、水槽棚或水袋 3、洒岩粉 4、自动隔爆棚 四、预防煤尘爆炸的措施本讲稿第六十一页，共一百二十二页2012.8.1562 水炮泥水炮泥是用装水塑料袋填于炮眼内代替粘土使用。水泡泥的作用是消灭火焰、降尘等作用 水炮泥的形式有两种：一种是刀把型的人工结扎封口水炮泥；另一种是双层自动封口水炮泥，其形式如图图3-2-6 塑料水炮泥(a)人工结扎封口；(b)双层自动封口本讲稿第六十二页，共一百

47、二十二页2012.8.1563 五、五、煤尘爆炸事故的处理方法煤尘爆炸事故的处理方法 （1）灾害发生时首先切断灾区（甚至灾区周围的区域）的电源，而且停电操作应在灾区以外的地点进行，以免引起再次爆炸；（2）对灾区进行侦察过程中，发现火源立即扑灭，防止二次爆炸。（3）救灾过程中要注意寻找煤尘爆炸的痕迹和判断起爆源；（4）煤尘连续爆炸的可能性很大，思想上和物资上应有准备，以免措手不及，避免出现难以控制的局面。本讲稿第六十三页，共一百二十二页2012.8.1564 一、矿井火灾的特征：一、矿井火灾的特征：矿井火灾是煤矿主要灾害之一。矿井火灾一旦发生，轻则影响安全生产，重则烧毁煤矿资源和物资设备，造成人

48、员伤亡。甚至引起瓦斯煤尘爆炸，扩大灾害事故的程度与范围。二、矿井火灾的构成要素：二、矿井火灾的构成要素：矿井火灾发生的原因虽然是多种多样，但构成火灾的基本要素归纳起来有三个方面：热源，可燃物，空气称火灾三要素。第五节第五节 矿井火灾防治矿井火灾防治本讲稿第六十四页，共一百二十二页2012.8.1565 （1）根据不同引火热源，矿井火灾可分为外因火灾和内因火灾。（2）根据不同发火地点，矿井火灾分为井筒火灾、巷道火灾、采煤工作面火灾、煤柱火灾、采空区火灾和硐室火灾。（3）根据不同燃烧物，矿井火灾可分为机电设备火灾、火药燃烧火灾、油料火灾、坑木火灾、瓦斯燃烧火灾和煤炭自燃火灾。三、三、矿井火灾的分类

49、矿井火灾的分类本讲稿第六十五页，共一百二十二页2012.8.1566 矿井火灾的发生具有严重的危害性，主要表现在以下几个方面：（1）人员伤亡。（2）矿井生产接续紧张。（3）巨大的经济损失。（4）污染环境 四、矿井火灾的危害四、矿井火灾的危害本讲稿第六十六页，共一百二十二页2012.8.1567外因火灾是由外部火源引起的火灾。预防外因火灾发生的技术途径有两个方面：一是防止火灾产生；二是防止已发生的火灾事故扩大，以尽量减少火灾损失。瓦斯防治张得青 五、矿井火灾防治技术五、矿井火灾防治技术本讲稿第六十七页，共一百二十二页2012.8.15681预防外因火灾产生的措施(1)防止失控的高温热源产生和存在

50、。(2)尽量不用或少用可燃材料，不得不用时应与潜在热源保持一定的安全距离。(3)防止产生机电火灾。(4)防止摩擦引燃：防止胶带摩擦起火。胶带输送机应具有可靠的防打滑、防跑偏、超负荷保护和轴承温升控制等综合保护系统；防止摩擦引燃瓦斯。(5)防止高温热源和火花与可燃物相互作用。五、矿井火灾防治技术五、矿井火灾防治技术本讲稿第六十八页，共一百二十二页2012.8.15692预防外因火灾蔓延的措施在适当的位置建造防火门，防止火灾事故扩大。每个矿井地面和井下都必须设立消防材料库。每一矿井必须在地面设置消防水池，在井下设置消防管路系统。主要通风机必须具有反风系统或设备，并保持其状态良好。五、矿井外因火灾防