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1、矿井灾害防治,瓦斯防治,（一）瓦斯的性质与危害 1、瓦斯的性质 瓦斯是无色、无味、无臭的气体，但有时可以闻到类似苹果的香味，这是由于芳香族的碳氢气体同瓦斯涌出的缘故。瓦斯比空气轻，所以它常积聚在巷道的上部及高顶处。瓦斯的扩散速度是空气的1.341.6倍，微溶于水，不助燃也不能维持呼吸，达到一定浓度时，能使人因缺氧而窒息，并能发生燃烧或爆炸。瓦斯的燃烧、爆炸性是矿井主要灾害之一。,2、瓦斯的危害 (1)瓦斯本身无毒，但空气中瓦斯浓度增加，氧含量相应减少，会使人因缺氧而窒息。 (2)瓦斯在一定条件下，会发生燃烧、爆炸。爆炸产生的冲击波，能造成人员伤亡，巷道和设备损坏；爆炸形成的高温会烧伤、烧死人员
2、，烧毁设备、材料和煤炭资源；爆炸产生的大量有毒气体，会使大批人员窒息、中毒，甚至死亡；爆炸时扬起大量积尘，使之参与爆炸，后果更加惨重。,(3)瓦斯是一种无色、无味、无臭的气体，人体器官不能发现其存在，所以隐蔽性很强；而且它的扩散性能强，是空气的1.6倍，能迅速造成人体伤害。 (4)瓦斯密度约为空气的一半，所以经常积聚在巷道空间上部，特别是巷道冒顶空洞里，采煤工作面上隅角和采空区高冒处积聚的瓦斯浓度达到爆炸界限，但不容易被人检测出来。,（二）瓦斯爆炸的条件 瓦斯爆炸的条件有以下三个，且缺一不可： 1、瓦斯浓度 瓦斯爆炸浓度为516，达到9.5时爆炸威力最强，但瓦斯爆炸界限会随着其它可燃气体及煤尘
3、的混入，或混合气体的压力和温度升高而扩大。 2、高温火源 一般情况下，瓦斯引爆温度为650750 ，明火、煤炭自燃、电气火花、吸烟等能引爆瓦斯。 3、氧气含量 瓦斯爆炸时氧气含量必须达到12以上。,（三）预防瓦斯爆炸的主要措施 预防瓦斯爆炸应从瓦斯爆炸的三个条件入手，即设法防止瓦斯积聚和出现引火火源；同时，一旦出现瓦斯爆炸，还要设法防止爆炸事故扩大，其主要措施如下： 1、防止瓦斯积聚 (1)加强通风(2)抽放瓦斯(3)严格检查(4)及时处理 2、杜绝引爆火源 (1)防止明火(2)防止电火花(3)防止爆破火焰(4)防止摩擦火花(5)防止高温热源 3、防止瓦斯事故扩大,矿尘的防治,矿尘（又称粉尘）
4、是矿井在生产过程中所产生的各种矿物细微颗粒的总称。悬浮于空气中的矿尘叫浮尘；沉落下来的矿尘叫落尘。 （一）矿尘的危害 1、使作业人员患尘肺病 2、产生煤尘爆炸 3、影响视线，污染环境 （二）煤尘爆炸的条件 1、煤尘本身具有爆炸性 2、呈浮游状态的煤尘达到一定浓度。一般认为，煤尘爆炸的下限浓度为3050g/m3，上限浓度为10002000g/m3。爆炸威力最强的煤尘浓度为300500g/m3。,3、高温火源。煤尘引爆温度因煤尘性质和所处条件不同，变化较大，在正常情况下，煤尘引爆温度为610 1050 ，一般为700 800 。其引爆火源等同瓦斯引爆火源。 4、氧气含量。煤尘爆炸时氧气含量必须达到
5、18以上。当矿井空气中的氧浓度低于18时，煤尘不能引燃而失去爆炸性。但必须注意，空气中氧气含量即使到18以下，并不能完全防止瓦斯与煤尘在空气中形成混合物的爆炸。 （三）预防煤尘爆炸的主要措施 1、降低煤尘浓度 掘进巷道采用湿式钻眼、冲洗顶帮、装为煤洒水和净化风流采煤工作面采取煤层注水，回风巷应安设风流净化水幕采掘机必须安装内外喷雾装置液压支架安装喷雾装置破碎机必须安装防尘罩和喷雾装置卸载点、转载点必须安装喷雾装置或除尘器定期清除巷道中浮煤确定合理风速有效地稀释和排除浮煤。,2、杜绝引爆火源 同瓦斯爆炸预防措施 3、防止爆炸事故扩大的措施 为了控制爆炸波及的范围和防止发生第二次甚至更多次连续爆炸
6、，必须安设隔绝煤尘爆炸的设施，这些设施主要包括以下三种：隔爆水棚、撒布岩粉、自动式隔爆棚。,矿井防灭火,（一）矿井火灾的发生 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。 1、造成火灾的原因造成火灾事故的主要原因有可燃物的存在、引火热源和空气供给。发生火灾后，缺少任何一个要素，火就会逐渐熄灭，这是矿井防灭工作的根本依据。 可燃物是被氧化剂所氧化的物质，如煤、木支架、输送带、电缆、瓦斯、燃油等热源是指具有一定温度和放出很多热量的火源空气供给提供了燃烧所需的氧气，使火灾得以发生和发展。,2、矿井火灾的危害 井下发生火灾后，产生大量的有害气体。 引起瓦斯、煤尘爆炸。 产
7、生火风压。 产生再生火源。 （二）矿井火灾的分类 1、按引火的热源不同分类，分为外因火灾和内因火灾。 2、按发生地点不同，分为井筒火灾、巷道火灾、煤柱火灾、采空区火灾及硐室火灾。 3、按燃烧物的不同分类，分为机电设备火灾、火药燃烧火灾、油料火灾、坑木火灾、瓦斯燃烧火灾及煤炭自燃火灾等。,（三）内因火灾的早期鉴别和预兆 人体可直感到的现象有： 1、巷道中出现雾气或巷壁“挂汗”。 2、出现火灾气味，井下出现煤油、汽油、松节油或煤焦油气味是自燃火灾最可靠的征兆，而且说明自燃已发展到相当程度。 3、由自燃区流出的水和空气温度较高，煤壁温度骤增。 4、人体不适，感到头痛、闷热和精神疲乏等，其原因是空气中
8、缺氧，有害气体增加。,（四）矿井火灾的预防措施 基本原则是“预防为主，防消并举”。 1、外因火灾的预防措施 杜绝产生火源设置防火门：进风井口设置防火铁门，防止井口附近地面火灾波及井下。各生产水平进风大巷与井底车场的连接处要设两道防火门；在井下火药库和机电硐室出入口也要安设防火门设置消防器材和灭火设备：井下要按规定设消防材料库，储备灭火材料和工具，并要定期检查和更换设置消防供水系统。 2、内因火灾的预防措施 减少各种发火隐患：采矿技术方面，正确选择开拓方式，合理布置采准区；正确选择采煤方法和开采程序；加强顶板管理，提高采出率；进行预防性灌浆，注阻化剂和惰性气体等。 及时预测预报：掌握自燃发火预兆
9、，及时进行发火预测预报，把自燃发火消灭在萌芽阶段。 及时处理：及时处理各种发火隐患，减少自燃发火的几率。,矿井水防治,（一）矿井水 1、矿井水的危害 造成巷道积水，顶板淋水加剧顶板破碎冒落，煤壁淋水引起片帮，井下空气温度加大，给工人劳动条件带来一定影响。 矿井水对各种金属制品产生腐蚀作用，缩短使用周期，增加煤炭成本。 矿井水要排出地面，增加了排水费用，水量越大，费用越高，增加矿井管理难度和生产建设投资。 2、矿井透水的危害 当矿井涌水量大于矿井的排水能力时，就可能发生透水事故，透水时造成巷道被淹，矿井停产，严重时还会造成人员伤亡，甚至毁坏整个矿井。,如果矿井透老空积水，聚积在老空区内的瓦斯和硫
10、化氢随之涌出，涌出的瓦斯若达到爆炸浓度，遇火源就会发生爆炸，人呼吸了剧毒的硫化氢，就会中毒死亡。 为了预防矿井水害，必须留设安全防水煤柱，造成矿井回采率降低，严重地影响了煤炭资源的开采利用。 （二）矿井透水预兆 1、煤壁“挂红”：这是因为矿井水中含有铁的氧化物，渗透到采掘工作面呈暗红色水锈。 2、煤壁“挂汗”：接近积水时，水由于压力渗透到采掘工作面形成水珠。 3、空气变冷：接近积水时，气温骤然降低，煤壁发凉。 4、出现雾气：当巷道内温度较高时，积水渗透煤壁后，引起蒸发形成雾气。 5、“嘶嘶”水叫：井下高压水向煤裂隙强烈挤压，两壁摩擦而发出水叫。 6、底板鼓起；7、水色发浑；8、出现臭味；9、顶
11、板淋水加大；10、片帮冒顶。 发现透水预兆时，必须停止作业，采取措施，立即报告，做到防患于未然。,（三）矿井水害预防措施 1、地面水的预防措施 防止井口灌水防止地表渗水加强防洪工作。 2、井下水害预防措施 井下防治水可以概括为“防、排、探、放、疏、截、堵”七个字。 防：即利用各种防水工程设施和防水措施，防止矿井大量涌水，特别是突水事故。排：即有完善的排水设施和足够的排水能力探：即利用水钻探或物探方法探清水情，而后采取治水措施放：即对老空水或可疑水源采取放水，或超前放出顶板水疏：即采取措施对地下含水层的水疏水降压或疏干截：即利用井下截水建筑物将涌水截住堵：即利用注浆方法堵住出水口。,顶板灾害防治
12、,(一)顶板事故的分类 按冒顶范围，可将顶板事故分为局部冒顶和大型冒顶两类；按冒顶发生事故的力学原因，可将顶板事故分为压垮型冒顶、漏垮型冒顶和推垮型冒顶三类。 1、局部冒顶指冒顶范围不大，有时仅在35架范围内，伤亡人数不多（12人）的冒顶。 2、大型冒顶指范围较大，伤亡人数较多（每次死亡3人以上）的冒顶。 3、压垮型冒顶是指因支护强度不足，顶板来压时压垮支架而造成的冒顶事故。 4、漏垮型冒顶是指由于顶板破碎，支护不严而引起破碎的顶板岩石冒落的冒顶事故。 5、推垮型冒顶是指因复合型顶板水平推力作用使支架大量倾斜而造成的冒顶事故。,（二）冒顶的预兆 1、声音方面的预兆 采掘方面冒顶前会发出许多声音
13、，如采煤工作面老顶断裂时发出的鸣炮声，直接顶受压时的破碎声，掘进工作面棚子及背顶材料受压后劈裂声等都是冒顶的预兆。 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，裂缝条数会增多 、加宽，出现掉渣甚至下“矸雨”。同时，直接顶的下沉量也会增大，下沉速度加快。在掘进工作面顶板同样会出现裂缝、掉渣、离层等，这些现象的出现表明冒顶事故即将发生。 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
14、露，破碎的直接顶失去支撑也会发生冒顶。,（三）顶板事故的预防措施 1、巷道顶板事故防治措施 掘进工作面迎头冒顶事故的预防措施：严格控制空顶距，坚持使用超前支护严格执行敲帮问顶在地质破碎带或层理裂隙发育区等压力较大处要缩小循环进度 巷道交叉处冒顶事故的预防措施：巷道交叉处控顶面积大，支护复杂，是预防巷道冒顶的重点部位，要定期观察顶板离层仪的变化和指示位置。 锚杆支护巷道冒顶事故的预防措施：除地质因素外，主要是由于锚杆支护系统的锚固定力不足所造成的，要合理选择锚杆间排距，科学选择锚杆支护材料，提高锚杆支护施工质量。,2、采煤工作面冒顶的预防措施 靠近煤壁附近局部冒顶的预防措施：及时支护悬露顶板，加强敲帮问顶尽量使工作面与煤层节理垂直或斜交，避免片帮采煤机过后及时伸出伸缩梁，及时擦顶带压移架破碎直接顶范围较大时，可注入树脂类黏接剂固化。 工作面两端局部冒顶的预防措施：支护必须有足够的支撑力，不仅能支撑松动下来的支接顶岩石，还能支撑基本顶来压时所施加的压力超前工作面的10m内，巷道应加双排柱，1020m，应加单排柱支护。,演讲结束，谢谢！,
