第二节 矿山主要危害及安全
·一、矿井通风
·二、煤矿瓦斯
·三、矿山粉尘
·四、矿山火灾
·五、矿山水害
·六、矿山安全检测
一、矿井通风
·了解矿井通风的目的、通风系统、通风方式、矿井漏风等基础知识;
·熟悉矿井风量计算、配风标准、通风原理;
·掌握矿井反风、通风参数测定、通风建(构)筑物的设置、局部通风技术、通风设备等主要专业技术知识。
(一)矿井通风的目的、通风系统、通风方式、矿井漏风
·目的:供给足够的新鲜空气;稀释有害物并排出井外;创造适宜的气候条件。
·进风井口以下的温度必须在2℃以上。生产矿井采掘面温度不得超过26℃,机电设备硐室的温度不得超过30℃。
·采掘面的温度超过30℃,机电设备硐室的空气温度超过34℃时,必须停止作业。
(一)矿井通风的目的、通风系统、通风方式、矿井漏风
·通风系统:通风网络、通风动力和通风控制设施(通风构筑物)。
·通风类型:中央式、对角式、混合式。
·通风方式:压入式、抽出式、压抽混合式。
·矿井漏风 :内部漏风和外部漏风 。
(二)矿井风量计算、配风标准
·矿井需风量,按下列要求分别计算,并采取其中最大值。
l 按井下同时工作员多人数计算,每人每分钟供给风量不得少于4m3 ;
l 按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。
(三)矿井反风
·矿井反风
l 分类:全矿性反风、局部反风;
l 全矿性反风注意事项:风流方向改变时间小于10min,主扇的供风量不少于正常风量的40%,每季度至少检查1次反风设施,每年进行一次反风演习;矿井通风系统有较大变化时,应进行1次反风演习。
(三)通风参数测定、通风构筑物的设置
·测定的通风参数
l 压力;
l 风速;
l 标高。
·通风建(构)筑物
l 风门:阻断风流,必须成组(2道)设置;
l 风窗:调节风量。
(三)局部通风技术
·局部通风技术
l 局部通风方式包括压入式、抽出式、压抽混合式。瓦斯喷出和煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出煤层的掘进通风方式必须采用压入式;
l 压入式局部通风机和启动装置,必须安装在进风巷道中,距掘进巷道回风口不得小于10m;瓦斯喷出
区域、高瓦斯矿井、煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井中,掘进工作面的局部通风机应采用三专(专用变压器、专用开关、专用线路)供电;
(三)局部通风技术
·局部通风技术
l 严禁使用3台以上(含3台)的局部通风机同时向1个掘进工作面供风。不得使用1台局部通风机同时向2个作业的掘进工作面供风;
l 恢复通风前,必须检查瓦斯。只有在局部通风机及其开关附近10m以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%时,方可人工开启局部通风机。
(三)通风设备
·主要通风机的附属装置
l 防爆门。是防止井下发生煤尘、瓦斯爆炸时毁坏主要通风机的安全设施;
l 风硐;
l 扩散器。其作用是为了减少风机出口的能量损失,以提高风机的效率;
l 反风装置。作用是在井下火灾时,改变火灾姻流方向,限制火灾范围,安全撤退受烟流威胁的人员。
二、煤矿瓦斯
·了解矿井气体组成、瓦斯的特征、瓦斯灾害的发生条件及致灾机理的基本知识;
·熟悉矿井瓦斯组成的分析方法和测定原理、瓦斯灾害防治技术的种类等基本知识;
·熟悉瓦斯灾害的检测、监测技术的种类及其适用条件;
·掌握瓦斯灾害主要参数的测定方法;
·掌握瓦斯灾害的预测预报技术和各种主要防治技术的实施方法。
(一)了解矿井气体组成、瓦斯的特征、瓦斯灾害的发生条件及致灾机理的基本知识
·矿井瓦斯就是在采掘过程中从煤层、岩层、采空区释放出的和生产过程中产生的各种有害气体的总称。煤矿井下的有害气体有甲烷(沼气)、乙烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢、二氧化硫、氮氧化物、氢、氨等,其中甲烷所占比重最大,在80%以上。所以,矿井瓦斯习惯上又单指甲烷。
(一)瓦斯灾害的种类、发生条件及致灾机理
·瓦斯灾害的种类及发生条件
l 窒息:大于57%;
l 爆炸:5~16%,引火温度大于650℃,氧气浓度大于12%;
l 瓦斯喷出;
l 煤与瓦斯突出。
(二)矿井瓦斯组成的分析方法和测定原理、瓦斯灾害防治技术的种类
·矿井瓦斯含量测定方法
l 地勘钻孔测定法;
l 实验室间接测定法;
l 井下快速直接测定法。
·瓦斯压力测定方法
l 间接测定法;
l 直接测定法。
(二)瓦斯灾害防治技术
·煤与瓦斯突出机理:是由地应力、瓦斯和煤的物理力学性质三者综合作用的结果。
·矿井瓦斯等级
l 低瓦斯矿井:矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10m3/t;
l 高瓦斯矿井:矿井相对瓦斯涌出量大于10m3/t;
l 煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井。
l 每年必须对矿井进行瓦斯等级和二氧化碳涌出量的鉴定工作。
(三)瓦斯灾害的检测、监测技术的种类及其适用条件
·采掘工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度达到1.0%时,必须停止用电钻打眼;爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.0%时,严禁爆破。
·采掘工作面及其他作业地点风流中、电动机或其开关安设地点附近20m以内风流中的瓦斯浓度达到1.5%时,必须停止工作,切断电源,撤出人员,进行处理。
(三)瓦斯灾害的监测技术
·采掘面及其他巷道内,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。
·对因瓦斯浓度超过规定被关闭的电气设备,必须在瓦斯浓度降到1.0%以下,可通电开动。
·综采掘面,应在采煤机和掘进机上安设机载式断电仪,当其附近瓦斯浓度达到1%时报警,达到1.5%时必须停止作业,切断电源。
(五)瓦斯灾害的预测预报和各种主要防治技术
·瓦斯爆炸灾害防治技术
l 加强通风,防止瓦斯积聚;
l 杜绝火源,防止瓦斯被引燃 ;
l 防止瓦斯爆炸灾害扩大 。
(五)瓦斯灾害的预测预报和各种主要防治技术
·杜绝火源,防止瓦斯被引燃
l 禁止携带烟草和点火工具下井。井下禁止吸烟。井下应使用防爆的照明灯。禁止打开矿灯。
l 井下禁止使用电炉。井下和井口房内不准进行电焊、气焊和使用喷灯接焊等。
l 只有在安装电动机和开关的地点附近20米巷道内的瓦斯浓度小于1%时,才准送电启动。
l 高瓦斯或煤与瓦斯突出的掘进工作面,必须实现“三专、两闭锁(风电、瓦斯电闭锁)” 。
(五)瓦斯灾害的预测预报和各种主要防治技术
·杜绝火源,防止瓦斯被引燃
l 放炮必须严格执行“一炮三检”制(装药前、放炮前、放炮后检查瓦斯)和“三人连锁放炮”制(放炮员、班组长、瓦检员连锁)。每个炮眼必须充填足够炮泥和水炮泥。严禁明火放炮和放糊炮。
l 在瓦斯矿井中,要防止铁器撞击产生火花;在处理局部瓦斯时,尤应防止铁器撞击。
l 经常捡查火区的情况,严格管理火区,建立火区管理卡片。
(五)瓦斯灾害的预测预报和各种主要防治技术
·瓦斯喷出灾害防治技术
l 加强地质工作,采取“探、排、引、堵”技术措施;
l 打前探钻孔,预先探放高压瓦斯气源;
l 掌握喷出预兆,即使撤离工作人员;
l 掌握矿压规律,避免矿压集中。
(五)瓦斯灾害的预测预报和各种主要防治技术
·煤与瓦斯突出灾害防治技术
l 防治突出技术归纳为“四位一体”的综合性防突措施,其内容包括:突出危险性预测;防治突出的技术措施;防突措施的效果检验和安全防护措施;
l 防治突出的技术措施:一是区域性防突措施,二是局部性防突措施;
l 安全防护措施:井巷揭穿突出煤层和在突出煤层中进行采掘作业时,必须采取震动爆破、远距离爆破、避难硐室、反向风门、压风自救系统等安全防护措施。
(五)瓦斯灾害预测预报技术
·预测煤层突出危险性的指标有煤的破坏类型、瓦斯放散初速度指标、煤的坚固性系数和煤层瓦斯压力、综合指标。
·石门揭煤工作面的预测指标有综合指标和钻屑瓦斯解吸指标。
·煤巷掘进工作面和采煤工作面的预测指标有钻孔瓦斯涌出初速度、钻屑指标。
·抽放瓦斯矿井贯彻的九字方针是“多钻孔、严封闭、综合抽” 。