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1、矿井通风及灾害防治晋城煤业集团凤凰山矿机电管理部 宋少强矿井通风及灾害防治第一节 矿井通风 第二节 矿井瓦斯防治第三节 矿井防尘第四节 矿井火灾防治 第五节 矿井水灾防治第六节 顶板事故防治第一节 矿井通风一、一通三防一通：矿井通风， 三防：防瓦斯，防煤尘，防火 。 二、矿井通风把地面新鲜空气源源不断地送入井下的过程。 三、矿井通风的十二字方针：先抽后采，监测监控，以风定产 四、矿井通风的任务和目的任务：供给足够的井下工作人员用的新鲜空气. ：冲淡和排除有毒有害气体及浮游矿尘，使之符合煤矿 安全规程的要求 .：提供良好的气候条件，维持合适的劳动条件，目的：使风流能够按拟订的路线流动，维持正常的
2、通风， 保证矿 井的安全。 五、矿井空气*这些气体在煤矿安全规程最高允许浓度限时，能嗅出。气体 色、味、 嗅相对密 度水溶性毒理燃烧爆炸性来源氧无1.11微无无大气氮无0.97微无无大气、爆破二氧化碳微酸臭1.52易刺激无氧化、燃烧、 涌出甲烷无0.55微无有煤岩涌出一氧化碳无0.97微剧毒有爆破、燃烧、 爆炸二氧化氮红褐色1.57易剧毒无爆破硫化氢* 臭鸡蛋1.19易剧毒有老空、涌出二氧化硫* 硫磺味2.32易剧毒无涌出、含硫矿 氧化、燃烧氢气无0.07微溶无有火区、充电氨气* 氨水味0.6易剧毒无火灾、爆炸矿井空气中有害气体的最高容许浓度有害气体名 称符号最高容许浓许浓 度/%一氧化碳 二
3、氧化氮 二氧化硫 硫化氢氢 氨CO NO2 SO2 H2S NH30.0024 0.00025 0.0005 0.00066 0.004第一节 矿井通风第一节 矿井通风 六、矿井通风系统 ：矿井通风系统是矿井生产系统的重要组成部分，它是矿井通风方式 、通风方法、通风网路和风流控制设施的总称。 1、通风方式：指进风和回风井的布置方式。按位置不同，可分为中央 式、对角式、区域式及混合式。改变矿井通风方式是矿井通风系统 改造的主要方法之一。 中央式：进、回风井大致位于井田走向中央。 对角式：进风井位于井田中央，回风井设在沿走向的两翼。 分区式：进风井位于井田中央，开采井田浅部，在每采区掘一个小回 风
4、井与采区回风巷相通，不必掘总回风巷。 混合式：两种或两种以上的通风方式综合应用的通风方式称为混合式 通风方式。(a) 中央并列式主井副井风井第一节 矿井通风(b) 中央分列式风井主井副井第一节 矿井通风（c）两翼对角式风井风井主井副井第一节 矿井通风(d) 分区式主井副井风井风井风井第一节 矿井通风 2、通风方法：矿井主要通风机的工作方法，有抽出式、 压入式和压抽混合 式三种。我国90%以上的矿井采用抽出式通风方法。 压入式：主要通风机设在入风井口，在压入式通风机作用下，矿 井井巷大气处在高于当地大气压力的正压状态。 抽出式:主要通风机设在回风井口,在抽出式通风机作用下,矿井井 巷大气处在低于
5、当地大气压力的负压状态。 压抽混合式： 主要通风机分别设置于进回风井口。主要用于压入 、抽出互相转换的过渡期。第一节 矿井通风3、矿井通风网络矿井风流按照生产要求在巷道中流动时，风流分岔、汇合线路 的结构形式。基本形式：串联 并联 角联 4、通风设施井下主要通风设施有：风墙、风门、调节风窗、风桥七七、几种采区通风系统回采工作面通风系统由工作面进风巷、采煤工作面和工作面回 风巷组成。采煤工作面通风系统有U、Z、Y、双Z、W和H形等形 式。目前我国煤矿多采用U 形通风系统。第一节 矿井通风前进式U型 后退式后 退 式前进式Z 型后退式 前进式前进式型Y型WW双 型ZH H型型八、矿井通风机械矿井通
6、风机 （离心式、轴流式） 九、掘进工作面通风必须采用全风压通风和局部通风机通风局部通风机工作方式也可分为压入式、抽出式、抽 压混合式 第一节 矿井通风第一节 矿井通风第二节 矿井瓦斯 一、矿井瓦斯的定义及性质 1矿井瓦斯的定义从广义上讲，矿井瓦斯是指从煤层或岩层中放出或生产过程中 产生并涌入到矿井内的各种气体。狭义的讲，矿井瓦斯专指甲烷（CH4）。后面章节中所谈的瓦 斯概念，一般为甲烷。 2矿井瓦斯的性质瓦斯是无色、无味、无臭、无毒的气体。瓦斯比空气轻，其比 重为O.554 ，因此在煤矿井下常积聚在巷道顶部或上山迎头。瓦 斯的扩散能力是空气的1.6 倍，且渗透能力很强。瓦斯微溶于水 ，瓦斯不助
7、燃，但条件适宜时能发生燃烧和爆炸。第二节 矿井瓦斯二、矿井瓦斯的危害 瓦斯是煤矿普遍存在的一种有害气体，它能燃 烧和爆炸，大量积聚时能使人窒息、死亡。有些 煤层还能在短时间内大量地喷出瓦斯或发生煤与 瓦斯突出现象，产生很大的动力破坏作用。 图1-1-2 煤体中瓦斯的赋存状态 示意图 1-自由瓦斯 ；2-吸着瓦斯； 3-吸收瓦斯；4-煤体；5-空隙 三、煤层瓦斯的赋存状态三、煤层瓦斯的赋存状态 1、瓦斯的赋存状态矿井瓦斯在煤、岩层中以 两种状态存在，即自由状态和 吸附状态。自由状态又称游离状态。吸附状态分为两种表现形式， 即吸着状态和吸收状态。自由瓦斯和吸附瓦斯关系：二者是处于一种动平衡状态，
8、即在一定条件下自由瓦斯和吸附瓦 斯可以互相转化。第二节 矿井瓦斯第二节 矿井瓦斯四、矿井瓦斯的涌出 1矿井瓦斯涌出形式 瓦斯从煤层和岩层中的涌出形式有两种：普通涌出和特 殊涌出。 1. 普通涌出是指瓦斯从煤岩层表面孔隙中缓慢、均匀地 涌出。它持续时间长，涌出范围广，是矿井瓦斯的主要 放散形式。 2. 特殊涌出包括瓦斯喷出和煤（岩）与瓦斯突出两种形 式。瓦斯喷出是指高压瓦斯从煤岩裂隙中快速喷出；煤 （岩）与瓦斯突出是指在很短时间内从煤岩壁内部向采 掘工作空间突然喷出大量煤岩和瓦斯的现象。第二节 矿井瓦斯 五、矿井瓦斯等级 矿井瓦斯等级是矿井瓦斯量大小和安全程度的基本标志,矿井生产 过程中,根据不
9、同的瓦斯等级选用相应的机电设备,采取相应的通 风瓦斯管理制度,以保障安全生产,并做到经济合理。煤矿安全 规程规定，“一个矿井中，只要有一个煤（岩）层中发现过一 次瓦斯，该矿井即为瓦斯矿井；并依照矿井瓦斯等级的工作制度 进行管理。” 矿井瓦斯等级，根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌 出量和瓦斯涌出形式，划分为： 1.低瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10m3/t且矿井绝 对瓦斯涌出量小于或等于40m3/min； 2.高瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量大于10m3/t或矿井绝对瓦斯 涌出量大于40m3/min； 3.煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井。第二节 矿井瓦斯六、瓦斯爆炸的条件 瓦斯
10、浓度在爆炸界限内，一般为516 ； 混合气体中的氧浓度不低于12 ； 有足够能量的点火源 以上三条件必须同时具备。七、瓦斯爆炸的危害（一）产生高温高压（二）产生冲击波和火焰锋面（三）产生有毒有害气体第二节 矿井瓦斯 八、预防瓦斯爆炸的措施 （一）防止瓦斯积聚 1.保证工作面的供风量 2.认真进行瓦斯检查与监测 3.及时处理局部积存的瓦斯 (二)防止瓦斯引燃的措施 1.严禁携带烟草和点火物品下井； 2.采掘工作面都必须使用取得产品许可证的煤矿许用炸药和煤矿 许用电雷管。 3.井下使用的机械和电气设备，以及供电网路都必须符合规程 规定。 4.防止机械摩擦火花引燃瓦斯， 第三节 矿井防尘 一、矿尘定
11、义 是指在矿山生产和建设过程中所产生的各种煤、岩微粒的总称 。 二、矿尘的分类 矿尘除按其成分可分为岩尘、煤尘等多种无机矿尘外，尚有 多种不同的分类方法，下面介绍几种常用的分类方法。 1按矿尘粒径划分 (1)粗尘。 (2)细尘。 (3)微尘。 (4)超微尘。 2按矿尘的存在状态划分 (1)浮游矿尘。 (2)沉积矿尘。三、矿尘灾害的形式 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。 (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尘肺病的分类煤矿尘肺病按吸入矿尘的
12、成分不同，可分为三类： (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。第三节 矿井防尘第三节 矿井防尘 四. 煤尘爆炸的条件煤尘爆炸必须同时满足以下三个条件：（1）煤尘的爆炸性。2）煤尘浓度。（3）引起煤尘爆炸的热源。 五、预防煤尘爆炸的措施1、煤层注水2、湿式打眼3、使用水泡泥4、通风除尘5、喷雾洒水6、冲洗粉尘7、在巷道中撒布岩粉第四节 矿井防灭火一、矿井火灾的定义及类型 矿井火灾，狭义讲即井下火灾，它是指发生在煤矿 井下或矿井地面井口附近而威胁井下安
13、全生产和人员安 全的火灾。 火灾发生的基本要素，一是要有可燃物，二是要有 温度和足够热量的热源，三是要有一定氧浓度的空气。第四节 矿井防灭火二、矿井火灾的分类 （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。第四节 矿井防灭火 三、矿井火灾的危害 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
14、大的经济损失。 （4）污染环境四、矿井火灾防治的技术途径四、矿井火灾防治的技术途径（一）外因火灾防治的技术途径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。第四节 矿井防灭火1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。 (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
15、可燃物相互作用。 第四节 矿井防灭火2预防外因火灾蔓延的措施其措施有： 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。第四节 矿井防灭火一、矿井水灾及其对生产的影响一、矿井水灾及其对生产的影响 矿井水对生产的影响主要表现在以下几方面： (1）由于矿井水在采掘工作面可出现淋水，使空气湿度 明显增加，顶板破碎，对劳动条件及生产效率影响很大。 (2）由于矿井水的存在，在生产中必须进行排水，水量 越大，排水费用越高，势必增加煤炭生产成本。 (3）矿井水对各种金属没备、钢轨和金属支架等，均有 腐蚀作用，这就缩短了生产设备的使用寿命。 (4）当井下突然涌水或其水量超过矿井排水能力时，则 会给生产带来严重影响.第五节 矿井防治水二、矿井水灾发生必须具备的基本条件图4-1-1 煤矿常见的水源第五节 矿井防治水（1）大气降水。（图4-1-2 ）。 图4-1-2 自然界中水的循环第五节 矿井防治水（2）地表水。地球表面江、湖、河、海、水池、水库等处的水均为地表水，它 的主要来源是大气降水，也有的来自
