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非煤矿山安全知识 第一章矿山危险源控制 1 1矿山危险源 危险源 危险源特征 能量大 种类多 难以识别和控制1 危险岩体和构筑物 危险岩体 可能导致岩体 或矿体 局部冒落 大面积岩体移动或边坡垮落等现象发生的岩体 危险岩体有如下几种情况 1 危险顶板 2 大面积空区 3 危险边坡 危险构筑物 矿区内一些有缺陷的构筑物 如尾矿坝等塌垮 将直接威胁人员生命安全 2 爆破材料矿山生产中广泛利用炸药爆炸释放出的能量破碎矿岩 可能引起炸药意外爆炸 燃烧的能量有以下几种 1 机械能 2 热能 3 电能 4 爆炸能3 矿井水与地表水矿井水与地表水可能导致矿井透水 淹井事故 地表水可能淹没露天矿坑 一些泥石流发达的山区 泥石流可能毁坏矿区设施 伤害人员及影响生产 4 可燃物集中的场所5 高差较大的场所矿井中的竖井巷或斜井巷 露天矿中的台阶等高差较大的场所 人员或物体都具有较大的势能 6 机械与车辆矿山生产中利用各种机械和车辆 机械的运动部分 运行的车辆都具有较大的动能 人员不慎与之接触可能受到伤害 7 压力容器压力容器由于某种原因可能在内部介质压力下破裂 发生物理爆炸而造成人员伤亡及财产损失 8 电气系统及电气设施供电系统和电气设备发生绝缘破坏 接地不良等故障 使人员触电受到伤害 1 2矿山安全技术原则矿山安全技术主要通过改进生产工艺 设备 设置安全防护装置等技术手段来控制危险源1 2 1预防事故发生的安全技术1 消除和控制危险因素通过选择适当的设计方案 工艺过程 合适的原材料或能源 可以消除危险因素2 隔离和屏蔽通常一旦判明有危险因素存在 就应该设法把它隔离起来 分离 是指空间上的分离 屏蔽 是指应用物理的屏蔽措施进行的隔离 为确保隔离措施发挥作用 有时采用连锁措施 1 安全防护装置与设备之间的连锁 2 防止由于操作错误或设备故障造成不安全状态 3 故障 安全设计在系统 设备的一部分发生故障或破坏的情况下 在一定时间内也能保证安全的安全技术措施 4 减少故障及失误机械设备 装置等物的故障及人失误在事故致因中占有重要位置 因此 应该努力减少故障及失误的发生 图1 1是通过安全监测系统 增加安全系数或安全阀或增加可靠性来减少物的故障 1 2 2警告1 视觉警告 1 亮度 2 颜色 3 信号灯 4 旗 5 标记和标志2 听觉警告听觉警告主要适用于下述情况 1 在要求立即做出反应的场合 传达简短 暂时的信息 2 视觉警告受到限制的场合 3 唤起对某些视觉信息的注意 喇叭 电铃 蜂鸣器等是常用的听觉警告器 3 气味警告气味警告是利用某些带有特殊气味的气体做的警告 4 触觉警告触觉警告主要利用振动和温度实现 1 2 3避免或减少事故损失的安全技术1 隔离 1 远离 2 封闭 3 缓冲2 个体防护 1 有危险的作业 2 为了调查或消除危险状态而进入危险区域 3 应急情况3 接受微小损失接受微小损失 是利用事先设计的薄弱部分的破坏来泄放能量 以小的损失避免大的损失 4 避难与救护矿山事故发生后 当判断事态已经发展到不可控制的地步时 则应该迅速避难 撤离危险区域 1 3高处坠落事故及其预防1 3 1坠落伤害 1 坠落事故 1m高处坠落 50 人受伤 4m高处坠落 100 人受伤 死亡 12m高处坠落 50 人死亡 15m高处坠落 100 人死亡 表1 1某大型钢铁企业伤害事故类别统计表 2 影响因素 坠落体质量 相对高度 施加力大小 防护栏杆 安全网 安全带等可靠性 落点的松软程度 坠落体姿势 3 事故类型 临边作业 基坑 阳台 屋面 窗台 洞口作业 通道口 楼口 井口 悬空作业 吊装物品 安装门窗 建筑装修1 3 2矿山坠落事故 1 3 3坠落事故预防 1 创造防坠落工作环境 消除或减少高差 井口加盖 开口加罩 缺口加护栏 设置护栏 高度超过2m设置围栏 扶手 固定围栏 1m 临时围栏 0 75m 设置安全梯 倾角 孔长和宽 蹬间距及安全均应符合安全要求 2 阻止坠落 安全带须有足够强度 长度适当 4m都安装 安全帽 抗冲击和穿透性能好 1 4矿山机械 车辆伤害事故预防1 4 1机械伤害事故及其预防1 静止危害 切削刀具 毛坯 设备飞边 突缘2 运动危害 直线运动 撞击 挤压 升降 旋转运动 机床 砂轮 轧辊 风机3 飞物危害 飞出的机件 切削 锻件 4 机械伤害预防 1 能量意外释放 直接危害 表1 1 间接危害 构件损坏后作用于人体 2 技术措施 采用机械化 自动化 提高设备可靠性 安设安全防护装置 设置自动监测 报警 控制系统 采用冗余设计技术 设置连锁保护装置 3 管理措施 对机械设备及时保养 维修 检查 指导操作人员安全使用 1 4 2矿山车辆伤害事故1 平巷运输安全2 斜井运输安全1 4 3竖井提升伤害事故预防1 防止提升钢丝绳断裂 1 钢丝绳 2 防过卷装置 3 提升装置2 防坠器 1 5矿山电气伤害事故及预防1 5 1电流对人体的伤害 1 伤害形式 局部损伤 电灼伤 电标志 机械损伤 电光眼 全身性损伤 重要器官和系统破坏 2 电流对人体的作用 电流大小感知电流 男子1 1mA 女子0 7mA摆脱电流 男子16mA 女子11mA 儿童8mA 交流电 安全电流 直流电100 125 A 50Hz 交流电50 70 A致命电流 在极短时间内危及生命的最小电流电压 500V 直流电比交流电危险 3 电流途径 电流通过心脏 引起心室颤动 停止血液循环 电流通过中枢神经 使其失调死亡 电流通过脊髓 使人肢体瘫痪 电流由一只手入 另一只手出 或由手入脚出 最危险 4 电流伤害与体状况有关 人体电阻约为1000 2000欧姆 潮湿时 降至500 1000欧姆 妇女和儿童对电流较敏感 身体健壮的人摆脱电流较大 1 5 2防止触电安全技术 安全电压 无特殊安全措施 安全电压为36V有安全措施 安全电压为12V 绝缘 绝缘材料电阻率要大 防止被击穿 同时要防潮 防腐 防损伤 安全屏护 把带电体同外界隔离 护罩 箱柜 安全间距 人物接近带电体不会发生危险的安全距离 漏电保护 电压型漏电保护 电流型漏电保护1 5 3保护接地 保护接零 1 5 4静电危害及防止 1 静电产生 摩擦 冲流 剥离 喷雾 碰撞 溅泼都会起电 2 静电危害 引起火灾 爆炸 电击 3 防止措施 避免或减少静电产生 泄放静电 安设静电消除器 静电屏护 1 6起重机械事故起重伤害与事故 是指起重机械在作业过程中 由机具 吊物等所引起的人身伤亡或设备损坏事故 据统计 在冶金机电 铁路 港口 建筑等生产部门 起重机械所发生的事故占有很大比例 高达25 左右 其中死亡事故占15 1 6 1起重机伤害事故类型表1 3是某地区各行业发生的108起典型起重伤害事故类型的统计结果 1 3108起典型起重伤害事故类型统计结果 1 6 2常见事故原因物的不安全状态和人的不安全行为是构成事故的主要因素 通过对217名死亡事故与年龄 工龄关系见表1 4和表1 5 表1 4死亡事故与年龄关系 表1 5死亡事故与工龄关系 几种主要事矿的原因如下 1 挤伤事故 挤伤事故是吊载物体与地面物体之间挤着 吊载物体旋转 翻倒 吊载物体撞击地面物体翻倒 被机体挤着或与机体接触等 常见的挤伤事故是桥式起重机运行中将检修人员挤伤在端梁与土建结构之间 自行式起重机旋转将作业人员挤伤在起重机平衡重与障碍物之间等等 发生事故的原因是 无联系或联系不周 无指挥或指挥不当 危险行为或处于危险区 起落吊不稳 歪拉斜吊 挂吊偏得 操作不熟练 大 小车提升同时操作等 2 失落事故 失落事故包括吊物 吊具 机体构件 工具 悬臂等物体掉落事故 造成这些事故的原因较多 常见的是挂吊不牢 起落吊不稳 起升钢丝绳破断 吊装钢丝绳破断 吊装钢丝绳脱钩 吊物零乱或捆扎不牢 吊具损坏 挂吊位置不当 吊物摆动过大 设备缺陷 运行不稳等 3 坠落事故 坠落事故多半是从机体上坠落 被吊物碰落 与输送工具一起坠落等情况 坠落事故多为从事高空作业的载人吊箱脱绳 断绳等 人与箱体同时坠落而伤人 其原因是 设备有缺陷 检修人员精神不集中 3 常见的事故机理任何事故都是物的不安全状态和人的不安全行为两个系列轨迹在时间和空间上的交叉引起的 如图1 18所示 图1 18人物系列构成事故机理 图1 19吊物挤压事故故障树分析 图1 19 1 20是典型事故案例案定性分析 图1 20吊物掉落挤压事故故障树分析 1 6 3起重机安全操作1 稳定性 载重稳定性 自身稳定性2 负荷试验 空载试验 静负荷试验 动负荷试验3 捆绑钢丝绳安全要求 安全系数 曲率半径 承载能力 4 安全操作禁止起重吊物品 重量不清 信号不明 捆绑不牢 歪拉 斜吊 埋入地下或凝 冻 在地面的物体 被吊物上有人或有物 没有安全保护措施的易燃易爆和危险品 过满钢水或其他液体 与车辆或货物相钩连的物件 第二章矿山防火与防爆 2 1矿山火灾与爆炸事故2 1 1矿山火灾及其危害火灾 民用爆炸品 易燃气体 可燃气体 蒸气 粉尘 易燃化学品 破坏性实验引起非实验体燃烧 机电设备内部故障导致外部明火燃烧 交通工具故障引起燃烧 车 船 飞机 火灾事故 特大火灾 死亡10人以上 或重伤20人以上 或死亡 重伤20人以上 或受灾户50户以上 或财产损失50万元以上 重大火灾 死亡3人以上 或重伤10人以上 或死亡 重伤10人以上 或受灾户30户以上 或财产损失5万元以上 一般火灾 不具备上述条件的燃烧事故 2 1 2矿山爆炸事故及危害 2 2燃烧与爆炸机理2 2 1燃烧及其条件必要条件 可燃物 按状态分为气态 液态 固态 按组成分为有机物和无机物 助燃物 空气 氧气 氯酸钾 过氧化钠 引火源 火焰 电火花 电弧和炽热物质充分条件 可燃物 助燃物具备一定浓度 引发能源具有一定强度 2 2 2发火与引燃 自然发火 无外界引火源 取决于可燃的自然点 引燃 有足够能量的引火源 取决于可燃的燃点 2 2 3燃烧过程 燃烧 是一种复杂的物理化学过程 燃烧热 可燃性质燃烧时放出的大量热 通常热传导 热辐射 热对流的方式向外传播 2 2 4气体的燃烧与爆炸1 爆炸 轻爆 传播速度每秒数米 爆炸 传播速度每秒数十米 爆轰 传播速度每秒数千米2 气体爆炸1 分解爆炸 乙炔 乙烯 环氧乙烷 一氧化碳2 混合气体爆炸 可燃气体与空气混合 遇水源爆炸 1 爆炸界限 上限 下限 2 影响因素 温度 混合气体初始温度高 爆炸范围大 压力 压力增大 爆炸范围广 含氧量 混合气体中含氧量增加 爆炸上限增高 惰性气体含量 加入惰性气体 减少爆炸范围 容器材质 尺寸小 散热快 爆炸范围小 2 2 5 粉尘爆炸煤尘 面粉 饲料 硫磺 石墨 金属粉尘 镁 铝 1 爆炸过程 粉尘粒子表面受热升温 热分解析出可燃气体 与空气混合燃烧 使粉尘粒子加速析出可燃气体 继续燃烧 2 影响因素 粒度 长时间悬浮于空气中 挥发分和灰分 挥发性物质越多越易爆炸 灰分多降低爆炸危险性 水分 粒子形状 比表面积大 爆炸危险性大 3 粉尘爆炸极限 2 3矿山地面室内建筑物火灾2 3 1 地面建筑物室内火灾发展过程 初期 取决于火源类型 布置方式 通风状况 成长期 燃烧面积扩大 温度升高 热对流 辐射热增强 若氧气不足不能燃烧 一旦氧气充足迅速燃烧 最盛期 火焰呈漩涡状 室内温度几乎处处相等 可达800 1000 衰减期 可燃物基本燃烧尽 温度迅速下降 长时间保持在200 300 2 3 2火灾对人的危害 1 辐射热 放射传播 火焰表面温度达1000 以上 一般可燃物自燃点低于800 木材200 300 炸油240 290 石油沥青270 300 2 烟气危害烟气组成 可见及不可见气体 水蒸气 固体微粒 烟气危害 一氧化碳中毒 有毒气体中毒 甲醛 乙醛 氢氯化物 氢化氰 丙烯醛等 缺氧 产生大量一氧化碳 二氧化碳 氧气减少 高温 使人心跳加速 汗量增大 造成脱水 血压下降 毛细血管破坏 导致血液循环系统破坏 2 3 3 建筑物防火建筑物耐火性能 非燃烧体 不起火 不微燃 不炭化 难燃烧体 难起火 难微燃 难炭化 燃烧体 遇火或高温立即起火燃烧耐火等级 一 二级 建筑材料均应是非燃体 三级 建筑材料砖木结构 四级 木屋顶 砖墙防火间距 保证相邻建筑物安全和扑救时的最小距离见表2 2 2 3 4 建筑物火灾的人员疏散1 疏散时间影响人员疏散时间的主要因素有如下几个方面 1 人员密集程度 2 疏散路线是否合理 3 疏散通路条件 4 烟气浓度和毒性 5 疏散距离及安全出口数量 2 安全疏散距离 生产厂房 安全疏散距离是指厂房内最远的工作地点到安全出口的距离 民用建筑 是指房间内最远点到房门的距离 以及房门到建筑物出口的距离 民用建筑的房间内最远点到房门的距离一般不许超过15 20m 从房门到建筑物出口的距离不宜大于30m 为了保证人员的安全疏散 建筑物至少应该有两个安全出口 2 4矿内外因火灾及其预防2 4 1矿内火灾特点1 矿内火灾时的燃烧特征火灾初起期 燃烧规模小 火灾成长期 火势迅速发展 火灾末期 不完全燃烧现象十分明显 产生大量含有有毒有害气体的黑烟 2 矿内火灾时消防与疏散的困难性矿内火灾形成以后 受矿井条件限制 矿内火灾的消防工作比较困难 1 地面人员很难获得矿内火灾的详细信息 很难掌握火灾动态 2 火灾时矿内巷道充满浓烟和热气 增加消防活动的困难性 3 难以迅速扑灭火灾或控制火势 2 4 2矿内外因火灾及其预防1 矿内外因火灾原因分析图6 4为冶金矿山外因火熔炉原因分析的故障树 1 明火 冶金矿山井下常见的明火有电石灯火焰 点燃的香烟 乙炔焰等 2 电弧和电火花 井下电气线路 设备短路 绝缘击穿 电气开关熄弧不良等 会产生强烈的电弧或电火花 3 过热物体 过热物体的高温表面是常见的矿山火灾引火源 此外 爆破时产生的高温有可能引燃硫化矿尘 可燃性气体或木材 2 矿内外因火灾的预防 1 采用非燃烧材料代替木材 矿井井架及井口建筑物必须采用非燃烧材料建造 2 加强对井下可燃物的管理 3 严格控制明火 禁止在井口或井下用明火取暖 携带 使用电石灯要远离可燃物 不要随意乱扔烟头 4 焊接作业时要采取防火措施 在井筒内进行切割或焊接作业时 要有专人监护 作业结束后要认真检查 清理现场 5 防止电线及电气设备过热 应该正确选择 安装和使用电线 电缆及电气设备和熔断器或过电流保护装置 2 5矿山内因火灾及其预防2 5 1硫化矿石自然当温度超过200 时 硫化矿石氧化生成大量二氧化碳气体 放出更多的热量 逐渐由自热发展为自燃 影响硫化矿石自然发火的因素可归结为如下3个方面 1 硫化矿石的物理化学性质 硫化矿石中硫的含量是决定其自燃倾向的主要因素 2 矿床地质条件 矿体厚度 倾角及围岩的物理力学性质等影响硫化矿石的自燃 3 采矿技术条件 如开采方式 采矿方法以及通风制度等 2 5 2矿山内因火灾的早期识别1 矿山内因火灾的外部征兆 1 硫化矿石自热阶段温度上升 同时产生大量水分 使附近的空气呈过饱和状态 在巷道壁和支架上凝结成水珠 2 在硫化矿石的自燃阶段产生SO2 人们会嗅到它的刺激性臭味 3 火区附近的大气条件使人感觉不适 2 化学分析法 1 分析可疑地区的空气成分 利用空气CO2 CO和O2含量的变化来判断 2 分析可疑地区的地下水 硫化矿石氧化时产生硫酸盐及硫酸 并且析出的SO2 可判断内因火灾的危险程度 3 物理测定法通过测定可疑地区的空气温度 湿度和岩石温度 可以最直接 最准确地鉴别内因火灾的发生 发展情况 2 5 3矿山内因火灾的专门措施1 合理选择开拓方式和采矿方法 1 在围岩中布置开拓和采准巷道 减少矿体暴露 减少矿柱 并易于隔离采空区 2 合理设计采区参数 加速回采 使开采时间少于矿石的自然发火期 并在采完后立即封闭 3 遵循自上而下 自远而的开采顺序安排生产 4 选择合理的采矿方法 降低开采损失 减少采空区中残留的矿石和木材量 并避免它们过于集中 选用的采矿方法应该有较高的回采强度和便于严密封闭采空区 2 建立合理的通风制度 1 采有机械通风 保证矿井风流稳定 风压适中 主扇应该有反风装置并定期检查 保证能够在10min内使矿井风流反向 2 选择合理的通风系统 降低总风压 减少漏风量 混合式通风方式最适合于有自然发火危险的矿井 采用并联方式向各作业区独立供风 既可以降低总风压 又便于调节和控制风流 3 加强对通风构筑物和通风状况的检查和管理 4 正确选择通风构筑物的位置 3 封闭采空区或局部充填隔离 1 临时防火墙 用于暂时遮断风流 阻止自燃以便准备灭火工作 或者用以保护工人在安全的条件下建造永久防火墙 2 永久防火墙 永久防火墙用于长期严密隔绝采空区 因而要求坚固和密实 4 预防性灌浆是把泥浆灌入采空区来防止硫化石自燃的方法 将黄土 砂子和水按一定比例混合制成的泥浆灌入采空区 覆盖在矿石上 渗入到裂隙中 把矿石与空气隔开 阻止氧化 5 均压通风防火进行风压调节使采空区的进出风侧的风压差尽量小 从而减少或消除漏风 防止硫化矿石自燃 6 阻化剂防火由一定的钙盐 镁盐类或其化合物的水溶液制成的阻化剂可以抑制 延缓硫化矿石的氧化反应 2 6火灾扑灭2 6 1 灭火方法 冷却法 喷洒冷却剂 隔离法 将燃烧物质与未燃烧物质隔开 窒息法 隔绝空气 化学抑制法 喷洒灭火剂灭火剂 水 吸热 降温 冷却 泡沫 粘附于着火的液面上 隔绝空气与其接触 惰性气体 稀释空气中含氧浓度 化学干粉 隔绝火焰 析出惰性气体 降低空气中的氧含量 2 6 2 特殊火灾的扑灭 1 电气火灾切断电源灭火 水 泡沫 干粉 二氧化碳带电灭火 使用二氧化碳 干粉 禁用水 泡沫 防止消防器材和身体与带电体接触 穿好消防服 绝缘鞋 带好绝缘手套旋转电机设备 采用喷雾水 均匀冷却 2 油类火灾 筑堤堵截 阻止流动火势 禁止直接用水 防止蔓延 池火用泡沫 干粉 原油 沥青可用喷雾水或直流水 操作应在上风侧 油桶采用水冷 泡沫和干粉扑灭 3 矿内灭火方法 地下工程火灾 直接灭火 水 沙土 泡沫 封闭灭火 防火墙 水幕 防火卷帘 联合灭火法 惰性气体 二氧化碳 氮气 水蒸气 或灌浆 2 6 3 火区管理与启封 1 空气温度和矿盐温度降低到30 以下 2 火区内无CO和SO2 3 火区内流水的温度降至25 以下 且酸性减弱 2 7火时期矿内风流控制2 7 1 火风压矿内发生火灾时 火源区域的空气成分发生变化 特别是其温度升高 空气容重减少 空气获得热能 产生局部 热风压 即 火风压 2 7 2 火风压对矿内风流的影响1 对主扇工况的影响2 对通风网络的影响 2 7 3 火灾时风流紊乱的防治1 降低火风压 减少向火源供风 2 维持主扇风机的运转或降低一些风景 3 将烟气导入总回风道 4 人工反风 阻止烟气进入井下作业区 5 局部地区采取风流短路或防火们遮断风流 第三章压力容器安全 3 1压力容器概述3 1 1 压力容器类型 1 定义标准 最高工作压力p 0 1MPa 不包括液体静压力 下同 容积V 25L 且pv 20MPa L 工作介质为气体 液化气体 最高工作温度高于标准沸点的液体 2 压力容器分类按容器承受压力大小 低压容器 承受压力0 1 p100MPa 按工作介质危险程度 一类容器 非易燃或无毒介质的低压容器 易燃或有毒介质的低压分离器和换热器 二类容器 中压容器 剧毒介质的低压容器 易燃或有毒介质的低压容器和贮运容器 内径小于1m的低压余热锅炉 三类容器 剧毒介质 且pv 200MPa L的低压容器 剧毒介质的中压容器 易燃或有毒介质且pv 500MPa的中压反应容器 或pv 10MPa的中压贮运器 高 中压 余热锅炉 高压反应器 3 1 2 压力容器的基本类型与结构 1 球型容器 2 园筒型容器 3 结构 压力容器有筒体 封头 开孔 接管构成 4 设计要求 形状连续 过度圆滑 避免压力集中 开口 焊缝 转角互相错开 防止压力叠加 避免采用刚性大的结构 5 加工要求 焊接质量高 减少残余应力 几何形状连续 3 2压力容器设计与制造3 2 1 受力分析 略 3 2 2 基本参数 1 设计压力 使用安全阀的场合 取最高工作压力的1 05 1 15倍 使用防爆片的场合 取最高工作压力的1 25 1 5倍 容器内介质为液体时 液体静压力超过最高工作压力5 时 取两者之和 容器内为液化气体 取与最高工作温度相适应的蒸汽压力 2 设计温度 正常工作时 与设计压力相适应的最高 最低温度 3 许用应力 4 焊缝系数 3 2 3 压力容器壁厚设计 略 3 2 4 压力容器焊接 焊接接头均匀 受力均匀 焊接接头几何形状连续 使其受力分布均匀 不能出现咬边 凹坑 烧穿 错边 扭曲 气孔和夹渣 3 3安全装置3 3 1 安全装置类型 连锁装置 连动开关 联动阀在紧急状态下自动停车 警报装置 压力 液位 温度异常时报警 安全计量装置 压力表 温度计超限时报警 泄压装置 超压时自动泄放压力 阀型泄压装置 阀自动开启 排出部分气体 降低过高压力 断裂型泄压装置 利用爆破片在超过时断裂而排放气体 阀熔化型泄压装置 利用易熔塞在高温下熔化 打开通道排放气体 降低压力 组合型泄压装置 有安全阀和爆破片组合而成 3 3 2 压力容器的安全泄放量 单位时间内所能输入的最大气量 单位时间内容器因受热所能蒸发 分解出的最大气量 单位时间内容器内工作介质发生化学反应能产生的最大气量 3 3 3 安全阀 类型 重锤杠杆式 弹簧式图7 6 7 7 要求 严密 灵敏 自动开启 稳定 安全使用 从选用 安装 试验 维护上采取安全措施 3 4压力容器的破坏 1 塑性破裂 2 脆性破裂 减少部件结构及焊接的应力集中 在使用条件下 部件要有较好的韧性 消除残余应力 3 疲劳破裂 容器没有明显的变形 容器产生裂纹及扩展区 最后断裂 容器经反复加载和卸载后产生破裂 4 腐蚀破裂 钢制容器的氢脆 锅炉和容器的碱脆 硫化氢引起的应力腐蚀 氯离子引起的不锈钢容器应力腐蚀 一氧化碳应力腐蚀 5 蠕变失效3 4 1压力容器的爆炸能量 一次爆炸 泄漏气体瞬间膨胀放出大量能量 二次爆炸 可燃气体泄漏与空气混合 遇明火 撞击 静电立即发生化学爆炸 爆炸能量 大小与容积 压力 介质化学性质及状态有关压力容器爆炸的危害 冲击波的破坏作用 表6 3 碎片的破坏作用 取决于动能大小 初速达80 120m s 有毒液化气体容器破裂产生毒害区 如液氨 液氯 二氧化碳 二氧化氮 氢氰酸 常温下体积扩大100 250倍 可燃液化气体泄漏蒸发成气体与空气混合发生燃烧爆炸 3 4 2爆炸冲击波及其破坏作用3 4 3爆炸碎片的破坏作用 3 5压力容器的使用与管理3 5 1 压力容器的日常管理 1 分类与制作管理 2 使用管理 建立压力容器技术挡案 压力容器使用登记 压力容器使用管理 3 制定压力容器安全操作规程 4 气瓶与槽车 3 5 2 压力容器的检验 直观检查 耐压试验 使水压加至设计压力的1 25倍保持10分钟 降至设计压力 检查焊缝 连接处有无渗漏 直径残余变形 3 气密性试验 加压至设计压力的1 25倍 维持10分钟 降至设计压力 检查是否渗漏 无损探伤 采用射线 超声波 声发射 磁粉和荧光粉等方法进行探伤 锅炉超压事故树分析图 第四章矿山防水4 1矿山防水概述矿山一旦发生水灾 则会使矿山生产中断 设备被淹 造成人员伤亡 遵循 有疑必探 先探后掘 的原则 采取 查 探 堵 放 即查明水源 调查老空 探水前进 超前钻孔 隔绝水路 堵挡水源 放水疏干 消除隐患的综合防水措施 4 2矿山地表水综合治理4 2 1矿山地表水源 1 雨雪水 降雨和春季冰雪融化是地表水的主要来源 2 江河 湖泊 洼地积水 矿区附近地表的江河 湖泊 池沼 水库 低洼地 废弃的露天矿坑等积水 以及沿海矿山的海水等 4 2 2地表水综合措施 1 合理确定井口位置 矿井 竖井 斜井 平峒等 井口标高 必须高于当地历史最高洪水位 2 填堵通道和消除积水 矿区的基岩裂隙 塌陷裂缝 溶洞 废弃的井筒和钻孔等 应该用粘土或水泥将其填堵 3 整治河流 在河水渗漏严重的地段用粘土 碎石或水泥铺设不透水的人工河床 可以制止或减少河水的渗漏 4 挖沟排 截 洪 在矿区井口边缘沿着与来水垂直的方向 大致沿地形等高线挖掘排洪沟 在地表塌陷 裂缝的周围挖掘截水沟或筑挡水围堤 5 留安全矿柱 预留防水矿柱 隔断透水通道 6 做好雨季前的防汛准备工作 在雨季汛期之前加固和修整地面防水工程 调整采矿时间 尽量避开汛期开采 加强对防洪工程设施的检查 备齐防洪抢险器材 4 2 3矿山泥石流防治1 泥石流的种类 1 按泥石流流域的地质地貌特征 有标准型泥石流 河谷型泥石流和山坡型泥石流 2 按物质组成 泥石流分为泥流 泥石流和水石流 3 按物理力学性质 运动和堆积特征 泥石流分为粘性泥石流和稀性泥石流 4 按泥石流的成因 有自然泥石流和人为泥石流 矿山泥石流主要是人为泥石流 大多以滑坡或坡面冲刷的形式出现 2 防治泥石流的措施 1 泥石流的勘测与调查 对整个泥石流流域的勘测调查和当地居民的调查访问 2 防止泥石流发生 在泥石流可能发生的沟谷上游的山坡上植树造林 种植草皮 加固坡面 修建坡面排水系统 3 拦挡泥石流 在泥石流通过的主沟内修筑各种坝 图8 1为格栅坝示意图 4 排导泥石流 导流堤 见图8 2 用于保护可能受到泥石流威胁的矿区或建筑物等 排洪道起顺畅排泄泥石流的作用 4 3矿山地下水综合治理4 3 1矿山地下水源 1 含水层积水 矿山岩层中的砾石层 砂岩层或具有喀斯特溶洞的石灰岩层 2 断层裂隙水 地壳运动所造成的断层裂隙处 3 老空积水 井下采空区和废弃的井巷 矿山生产过程中可能导致透水事故的几种主要水源如图8 3所示 4 3 2做好矿井水文地质观测工作 1 冲积层和含水层的组成和厚度 各分层的含水及透水性能 2 断层的位置 错动距离 延伸长度 破碎带的宽度 含水 导水的性质 3 隔水层的岩性 厚度和分布 断裂构造对隔水层的破坏情况以及距开采层的距离 4 老空区的开采时间 深度 范围 积水区域和分布状况 5 矿床开采后顶板受破坏引起地表塌陷的范围 塌陷带 沉降带的高度以及涌水量的变化情况 在水文观测方面应该掌握如下情况 1 收集地面气象 降水量和河流水文资料 查明地表水体的分布范围和水量 2 通过对探水钻孔或水文观测孔中的水压 水位和水量变化的观测 水质分析 查明矿井水的来源 弄清矿井水与地下水和地表水的补给关系 4 3 3超前探水1 遇下列情况需超前探水 1 掘进工作面接近溶洞 含水层 流砂层 冲积层或大量积水区域时 2 接近有可能沟通河流 湖泊 贮水池 含水层的断层时 3 打开隔离矿柱放水时 4 在可能积存泥浆的火区或充填尾砂尚未固结的采空区下部掘进时 5 采掘工作面出现透水征兆时 超前距离 超前距离不得小于20m 最少不能小于5m 钻孔直径与数目 钻孔布置 探水钻孔中至少要有一个中心孔 其它上 下 左 右钻孔与中心孔成一定角度 在钻孔过程中 为了防止孔口被水冲坏 应该用水泥和套管加固孔口 其长度不应小于1 5 2 0m 如图8 4所示 2 为了保证探水过程中的安全 应做好探水前的准备工作 1 检查钻孔附近巷道的稳定性 加固钻孔附近巷道的支护 以免压力水冲垮支架 必要时 可以在靠近工作面的地方打好坚固的立柱和护板 2 清理巷道 准备水沟或其它水路 保证水流畅通 同时 应该备有足够容量的水仓和排水设备 3 在工作地点或附近安装电话 以便一出水时通知可能受到水灾威胁地区的人员迅速采取措施 4 巷道及其出口要有照明和便于人员通行的道路 5 对断面大 岩石不稳固 水压高的巷道进行探水 6 为预防被水封住的有害气体逸出造成事故 探水地点应该事先采取通风措施 并使用防爆照明灯具 4 3 4排水疏干1 地表疏干地表疏干是在地面向含水层内打钻孔 用深井泵或潜水泵把水抽到地表 2 地下疏干 1 直接排水 2 先堵后放 3 先放后堵 4 隔离 5 留矿柱 3 联合收干采用地表疏干与地下疏干相结合 须注意如下问题 1 放水前应该估计积水量 水位标高 矿井的排水能力和水仓容量等 2 直接利用探水钻孔放水 水量很大 则需要另打放水钻孔 3 正式放水前应该进行水量 水压和矿层透水性试验 4 放水过程中要随时注意水量变化 水的清浊和杂质情况 有无特殊声响等 采取通风安全措施 使用防爆灯具 5 事先规定人员撤退路线 保证沿途畅通无阻 4 3 5隔水与堵水1 隔离水源 1 留隔离矿 岩 柱 留一定宽度或厚度的矿 岩 柱将水源隔离 确定隔离矿 岩 柱尺寸的原则是 即要有足够的强度抵抗水的压力 又要尽可能减少矿石损失 2 隔水帷幕 在水源与矿井或采区之间的主要涌水通道上 将预先制备的浆液经过钻孔压入岩层裂隙 浆液沿裂隙渗透扩散并凝固 硬化 形成防止地下水渗透的帷幕 2 堵截水流在井下适当的位置堵截透水水流 将水害控制在一定范围内 1 防水闸门 由混凝土墙垛 门框和能够开闭的门扇组成 2 防水墙 防水墙用不透水材料构筑 4 4透水事故处理4 4 1透水征兆 1 巷道壁 出汗 积水透过岩石微孔裂隙凝聚在巷道岩壁表面 2 顶板淋水加大 尤如落雨状 3 空气变冷 发生雾气 4 采矿场或巷道 挂红 水的酸度大 味发涩 有臭鸡蛋气味 5 岩层里有 吱吱 的水叫声 压力较大的积水从岩层的裂缝中挤出 6 底板突然涌水 7 出现压力水流 若出水清净 则说明距水源稍远 若出水混浊 则表明已临近水源 8 工作面空气中有害气体增加 沼气 二氧化碳和硫化氢等 根据出现的征兆可以判断水原的种类 1 老空积水 积存时间很久 水量补给差 酸度大 水味发涩 2 断层水 断层附近岩层破碎 工人面地压增加而淋水增大 3 溶洞水 溶洞多产生在石灰岩层中 透水前顶板来压 柱窝渗水或裂缝浸水 水色发黄或发灰 有臭味 有时也出现 挂红 4 冲积层积水 冲积层积水处于矿井浅部 开始时水小 发黄 夹有泥砂 以后水量变大 4 4 2透水时应采取的措施 1 透水后 井下排水设备要全部开动 并精心看管和维护排水设备 使其始终处于良好的运转状态 2 要维持井下正常通风 以便迅速排除老空积水区涌出的有毒有害气体 3 要准确核查井下人员 当发现有人被堵在危险区时 应该迅速组织力量抢救遇难人员 4 4 3被淹井巷的恢复1 被淹井巷中的水量 1 被淹井巷的静水量 一次涌入被淹井巷的水量 2 被淹井巷的动水量 井巷被淹后单位时间内的涌水量 2 被淹井巷的排水方法直接将静水量和动水量全部积水排除 先堵塞涌水通道 截断补给水源 然后再排水 1 用吊桶 水箱 箕斗排水 2 用离心式水泵排水 3 用气泡泵排水 3 被淹井恢复时的安全措施 1 水泵不间断地运转 必须有联系信号以协调地面和井下的工作 必须有足够的照明 2 加强矿内通风 防止有毒有害气体危害人员的健康 应该对矿内大气成份进行化学分析 防止气体爆炸 3 人员必须佩戴安全带与自救器 防止发生坠井和中毒 窒息事故 4 在修复井巷时要防止冒顶 片帮伤害事故 第五章矿山救护 5 1矿工自救5 1 1事故发生时人的行为特征发生事故时 人在信息处理方面可能出现如下倾向 1 接受信息能力降低 事故发生引起人的心理紧张 往往被动地接受外界信息 对周围的信息分不清轻重缓急 导致错误的行为 2 判断 思考能力降低 事故突然发生 人员可能下意识的按个人习惯或经验采取行动 结果受到伤害 3 行动能力降低 事故时人的心理紧张会引起运动器官肌肉紧张 使动作缺少反馈 往往表现出手脚不相遂 动作不协调 弄错操作方向或操作对象 动作生硬或用力过猛 5 1 2安全撤离路线安全撤离路线是在矿山事故发生时能保证人员安全撤离危险区域的路线 应该选择短捷 通畅 危险因素少的路线 1 在井下发生火灾的场合 位于火源地上风侧的人员应该迎着风流撤退 位于下风侧的人员应该佩戴自救器或用湿毛巾捂着鼻子 尽快找到一条捷径绕到有新鲜风流的巷道中去 如果在撤退过程中有高温火烟或烟气袭来 应该俯伏在巷道底板或水沟中 以减轻灼伤和有毒有害气体伤害 2 在井下发生透水的场合 人员应该尽快撤退到透水中段以上的中段 不能进入透水地点附近的独头巷道中 当独头天井下部被水淹没 人员无法撤退时 可以在天井上部避难 等待援救 5 1 3井下避难峒室 1 永久避难峒室是按照矿井防灾计划预先构筑的 2 临时避难峒室是利用工作地点附近的独头巷道 人员进入避难峒室前 应在峒室外挂有衣物或矿灯等明显标志 以便被救护队发现 进入峒室后应该用泥土 衣物等堵塞缝隙防止有毒有害气体进入 在峒室内等避时 应该保持安静 避免不必要的体力消耗 峒室内只留一盏灯照明 将其余的矿灯都闭掉 可以间断地敲打管道 发出求救信号 5 1 4矿井安全出口矿井安全出口是安全撤退路线的一个组成部分 1 每个矿井必须至少有两个能够行人 并通到地面的安全出口 间距不得小于100m 2 每一中段到上一中段和各采区都必须至少有两个便于行人的安全出口 并同通往地面的安全出口相通 井巷的岔道口必须有路标 注明其所在地点及通往地面出口的方向 3 每个采矿场和分层都必须有两个出口 并连通上 下巷道 安全出口的支护必须坚固 并设有梯子 5 1 5自救器1 过滤式自救器过滤式自救器是利用药剂的净化作用使空气中有毒有害气体浓度下降到工业卫生标准 供人呼吸 2 隔绝式自救器使佩戴者的呼吸系统与外界空气隔离开来 由自救器供氧维持人员呼吸的 佩戴这种自救器撤离时 行走速度不宜太快 呼吸要均匀 行进途中绝对禁止取下鼻夹和口具 5 2矿山救护组织和装备5 2 1矿山救护队及其工作 1 大型矿山 有自然发火或沼气危害的矿山 应该成立专职矿山救护队 其他矿山 应该组织经过严格训练 配有足够装备的兼职救护队 救护队应配备一定数量的救护设备和器材 2 矿山救护队按大队 中队 小队三级编制 其人数视具体情况确定 5 2 2事故时的救护行动原则事故发生后 救护队的主要任务是 抢救罹难人员 使他们脱离危险 采取措施局限事故波及范围 彻底消灭事故 恢复生产 1 井下发生水灾时 搭救被围困人员 保护水泵房 防止矿井被淹 恢复矿内通风 2 发生矿内火灾时 组织井下人员撤离矿井 控制风流防止火灾蔓延 尽快将爆破器材转移 采取直接灭火法 封闭灭火法或联合灭火法 3 发生炮烟中毒事故时 阻止无呼吸器的人员进入危险区域 给遇难人员戴上自救器将其救出 将中毒人员迅速抬到新鲜风流处 施行人工呼吸或用苏生器抢救 同时 应抓紧恢复炮烟区的通风 5 2 3矿山救护的主要设备1 氧气呼吸器氧气呼吸器是救护队员在