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1、PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT矿井灾害防治技术矿井灾害防治技术2022/7/30矿井灾害防治技术PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT第一节第一节 基本概念和理论概述基本概念和理论概述主主 要要 内内 容容一、一、矿尘分类矿尘分类二、二、矿尘含量的计量指标矿尘含量的计量指标三、三、矿尘的特性矿尘的特性四、四、矿尘灾害的形式矿尘灾害的形式 矿尘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。矿井灾害防治技术PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT一、一、矿尘分类矿尘分类矿尘除按其成分可分为岩尘
2、、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。矿井灾害防治技术PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT浮尘和落尘在不同环境下可以相互转化，浮尘因受自重的作用可以逐渐沉降下来变成落尘，而落尘当落尘受到机械振动、爆风冲击以及巷道中风速的变化等外界条件干扰时，它可再次飞扬，又成为浮尘。其风速的变化与矿尘粒度的关系如表3-1-1。表3-1-1落尘变成浮尘风流的变化与矿尘粒度的关系煤尘粒度m7510535751035吹扬风速ms
3、-16.35.293.483按矿尘的粒径组成范围划分(1)全尘（总矿尘）。(2)呼吸性矿尘。矿井灾害防治技术PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT二、矿尘含量的计量指标二、矿尘含量的计量指标1矿尘浓度单位体积矿内空气中所含浮尘的数量称为矿尘浓度，其表示方法有两种：(1)质量法。(2)计数法。表3-1-2中国煤矿矿尘浓度标准序号矿尘中游离SiO2含量/%最高容许浓度/mg.m-3总矿尘呼吸性矿尘12345655101025255050 30在原岩应力区的煤体中注水短钻孔注水工作面 6在应力降低区的煤体中注水，裂隙发育，透水性强，注水压力低深孔注水工作面620在应力升
4、高区的煤体中注水，裂隙不发育，透水性弱，注水压力高巷道钻孔注水上部煤层巷道或底板巷道不确定在应力降低区的煤体中或卸压煤层中注水矿井灾害防治技术PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT（1）长钻孔。钻孔直径为75100mm，其布置形式较多，如图3-2-1所示。图3-2-1长钻孔注水防尘示意图a-上向钻孔；b-双向钻孔；c-伪倾斜钻孔；d-八字型与倾斜联合钻孔1-钻孔；2-解理abcd矿井灾害防治技术PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT（2）短钻孔。其钻孔长度比工作面循环进度稍长，一般取1.52m，最大不超过6m。其布置如图3-2-2中a
5、所示。（3）深孔。如图3-2-2中b。图3-2-2短孔、深孔注水防尘示意图a短孔；b深孔1回风巷；2运输巷矿井灾害防治技术PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT（4）巷道钻孔。如图3-2-3所示。图3-2-3巷道钻孔注水2封孔封孔方法有两种：（1）封孔器封孔。（2）水泥砂浆封孔。3注水相关参数（1）注水压力一是利用矿井地面贮水池，通过井下供水管网实施静压注水；二是利用井下的水泵实施动压注水。a.静压注水：矿井灾害防治技术PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPTb.动压注水：利用水泵或风包加压将水压入钻孔的注水叫动压注水。长钻孔动压注水的
6、适用性强，被很多煤矿采用，其注水系统如图3-2-3所示。图3-2-4动压注水系统1一注水管；2一水泥砂桨；3一压力表；4一高压胶管；5一阀门；6一分流器；7一单向阀；8一注水表；9一注水泵；10一供水桶矿井灾害防治技术PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT（2）注水压力（3）注水速度（注水流量）注水速度是指单位时间内的注水量。为了便于对各钻孔注水流量进行比较，通常以单位时间内每米钻孔的注水量来表示。（4）注水量4.煤层注水效果在实际注水中，常把在预定的湿润范围内煤壁出现均匀“出汗”（渗出水珠）的现象，作为判断煤体是否全面湿润的辅助方法。影响煤层注水效果的因素有如下
7、几个方面：（1）煤层注水的效果同煤层的裂隙及孔隙的发育程度有关；（2）煤层的注水效果与煤层的埋藏深度和地压的集中程度有关，埋藏越深，地压越集中的地方，煤层的孔隙被压紧，透水性越差。矿井灾害防治技术PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT（二）采空区灌水采空区灌水时在开采近距离煤层群的上组煤或采用分层法开采厚煤层时（包括急倾斜水平分层），可以利用往采空区灌水的方法，借以润湿下组煤和下分层煤体，防止开采时生成大量的煤尘。灌水方式同黄泥灌浆。（三）湿式作业湿式作业是利用水或其他液体，使之与尘粒相接触而捕集矿尘的方法，它是矿井综合防尘的主要技术措施之一，具有所需设备简单、使
8、用方便、费用较低和除尘效果较好等优点。矿井灾害防治技术PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT1.湿式凿岩、钻眼该方法的实质是指在凿岩和打钻过程中，将压力水通过凿岩机、钻杆送入并充满孔底，以湿润、冲洗和排出产生的矿尘。2.水封爆破和水炮泥水封爆破和水炮泥都是由钻孔注水湿润煤体演变而来的，它是将注水和爆破联结起来，不仅起到消除炮烟和防尘作用，而且还提高了炸药的爆破效果。矿井灾害防治技术PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT（1）水封爆破。水封爆破就是在工作面打好炮眼后，先注入压力不超过4.903106Pa(50kg/cm2)的高压水，使之
9、沿煤层节理、裂隙渗透，直到煤壁见水为止。然后装入防水炸药，再将注水器插入炮眼进行水封，如图3-2-5所示。图3-2-5水封爆破1安全链；2雷管脚线；3注水器；4胶圈；5水；6炸药矿井灾害防治技术PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT（2）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3-2-6中a、b所示。图3-2-6塑料水炮泥(a)人工结扎封口；(b)双层自动封口矿井灾害防治技术PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT二、降低浮尘二、降低浮
10、尘它的捕尘作用有：在雾体作用范围内，高速流动的水滴与浮尘碰撞接触后，尘粒被湿润，附着性增强，尘粒间会互相附着凝集成较大的颗粒，在重力作用下下沉；高速流动的雾体将其周围的含尘空气吸引到雾体内湿润下沉；将已沉落的尘粒湿润粘结，使之不易飞扬。原苏联的研究表明，在掘进机上采用低压洒水，降尘率为4378，而采用高压喷雾时达到7595；炮掘工作面来用低压洒水，降尘率为51，高压喷雾达72，且对微细矿尘的抑制效果明显。1.对产尘源喷雾洒水（1）掘进机喷雾洒水掘进机喷雾分内喷雾和外喷雾两种。矿井灾害防治技术PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT（2）采煤机的喷雾系统分为内喷雾和外
11、喷雾两种方式。采用内喷雾时如图3-2-7所示，采用外喷雾时如图3-2-8所示。图3-2-7采煤机内喷雾示意图图3-2-8采煤机外喷雾示意图矿井灾害防治技术PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT（3）液压支架移架和放煤口放煤喷雾洒水液压支架移架和放煤口放煤是综采放顶煤工作面仅次于采煤机割煤的两个主要产尘源。如图3-2-9所示。图3-2-9液压支架自动喷雾喷嘴布置示意图（4）转载点喷雾（5）放炮喷雾矿井灾害防治技术PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT（6）装岩洒水巷道装岩洒水有人工洒水和喷雾器洒水两种方式：人工装岩时，一般采用人工洒水。
12、装岩机装岩时，在距工作面45m的顶帮两侧，悬挂两个喷雾器进行喷雾洒水。图3-2-10装岩机喷雾洒水1一喷雾器；2一控制阀；3一水量调节阀（7）其他地点喷雾除上述地点、工艺的喷雾洒水外，在煤仓、溜煤眼及运输过程等产尘环节均应实施喷雾洒水。矿井灾害防治技术PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT2.巷道水幕净化风流水幕是净化入风流和降低污风流矿尘浓度的有效方法。如图3-2-11所示一般安设位置为：图3-2-11巷道水幕示意图1-水管；2-喷雾器矿井总进风设在距井口20100m巷道内；采区进风设在风流分叉口支流内侧2050m巷道内；采煤工作面回风设在距工作面回风口1020
13、m回风巷内；掘进回风设在距工作面3050m巷道内；巷道中产尘源净化设在尘源下风侧510m巷道内。矿井灾害防治技术PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT三、除尘措施三、除尘措施除尘措施有两种：一是通风排尘，二是除尘装置捕集除尘。（一）通风排尘1一般巷道和工作地点的通风排尘通风排尘技术是稀释和排出作业地点悬浮的矿尘，防止其过量积聚的有效措施。2.掘进巷道通风排尘1）掘进通风系统选择合理的掘进除尘系统，是抽尘净化技术效果好坏的关键因素。掘进除尘系统有长压短抽通风除尘系统和长抽通风除尘系统两种：矿井灾害防治技术PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPT
14、PPT（1）长压短抽掘进除尘系统图3-2-12长压短抽通风除尘系统1-掘进机;2-短抽风筒;3-除尘器;4-长压局部通风机;5-长压风筒;lr和lc分别为压入式和抽出式风筒口距工作面的距离；ld压入式风筒口与除尘器重叠段的距离矿井灾害防治技术PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT图3-2-13附壁风筒螺旋状出风状态示意图如图3-2-13所示。矿井灾害防治技术PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT（2）长抽通风除尘系统图3-2-14长抽通风除尘系统1一掘进机；2一长抽风筒；3一除尘局部通风机（或抽出式局部通风机）矿井灾害防治技术PPTP
15、PT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT长抽通风除尘系统又可分为以下两种形式：A前抽后压掘进除尘系统，如图3-2-15所示，主要适用于机掘工作面。图3-2-15前抽后压通风除尘系统1一掘进机；2一长抽风筒；3一除尘局部通风机或抽出式局部通风机；4一压人式局部通风机；5一短压风筒矿井灾害防治技术PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPTB前压后抽掘进除尘系统，如图3-2-16所示，主要适用于炮掘工作面，对锚喷支护巷道效果甚好。图3-2-16前压后抽通风除尘系统1长抽风筒；2长抽除尘局部通风机或抽出式局部通风机；3压入式局部通风机；4短压风筒矿井灾害防
16、治技术PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT2）除尘对通风工艺的要求(1)压、抽风筒口相互位置的关系A.长压短抽时，压入式风筒口距工作面的距离lr5SH(SH为巷道断面积)，压入式风筒口到除尘器排放口的重叠长度2dld2SH。B.前抽后压时，压入式风筒口距工作面距离lr与长压短抽时相同，压入式风筒口与抽出式风筒口的重叠段长度一般为1030m。C.前压后抽时，压入式风筒口距工作面的距离lr5m，抽出式风筒口与压入式局部通风机的重叠段长度ld视巷道内的尘源（如喷浆支护等）情况而定，一般为1020m。D.抽入口（吸尘口）距工作面的距离lc。矿井灾害防治技术PPTPPT文档演模板文档演模板OfficeOfficePPTPPT(2)压、抽风量的匹配A.采用除尘系统。B.采用长抽短压除尘系统。C.抽出风量的确定。(3)长压局部通风机和长抽除尘局部通风机的安装位置A.长压局部通风机应安装在掘进巷道口进风侧，距巷道口的距离大于10m。B.长抽或长抽短压除尘局部通风机应安装在掘进巷道回风侧，距巷道口的距离大于10m。(4)抽出式局部通风机与除尘局部通风机串联的要求矿井灾害防
