煤矿灾害事故基础知识

关于煤矿灾害事故基础知识新光集团淮北刘东煤矿第1页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五一、煤矿灾害事故类型1、矿井瓦斯危害及防治2、矿尘危害及防治3、矿井火灾及防治4、矿井水灾及防治5、顶板事故及防治6、煤矿电气安全7、矿井提升运输安全水、火、瓦斯、煤尘、顶板、电气、提升运输事故是目前矿井的主要事故类型第2页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五二、矿井瓦斯危害及防治1、矿井瓦斯：矿井瓦斯是矿井中主要由煤层气构成的以甲烷（CH4）为主的有害气体。有时单指甲烷。(1)、瓦斯的性质

瓦斯是一种无色无味无臭的气体，相对密度0.554，由于瓦斯较轻，故常积聚在巷道的顶部。瓦斯与空气混合到一定浓度遇火会发生爆炸。瓦斯在空气中占据一定的空间，相应降低空气中氧气的含量，使人窒息死亡。瓦斯是一种有害气体，同时也是一种比较洁净的能源，可作民用燃料和化工原料。第3页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五二、矿井瓦斯危害及防治（2）、矿井瓦斯的涌出形式在矿井生产过程中，煤、岩层中的瓦斯不断向采掘工作面的空间和井巷内释放出来的现象称为瓦斯涌出，其涌出形式一般分为普通涌出和特殊涌出两种。普通涌出是指瓦斯通过煤体或围岩的细微裂隙，从其暴露面上均匀、缓慢、连续不断地放出的形式。是井下瓦斯涌出的主要形式，它的特点是时间长、涌出量大、范围大，且一般不易觉察。特殊涌出包括瓦斯喷出和煤（岩）与瓦斯突出两种形式。其特点是：发生在局部地点；喷出时间有长有短，喷出量大。煤（岩）与与瓦斯突出是指在地应力和瓦斯压力的共同大量的瓦斯在压力状态下，从煤层或围岩的裂隙中快速放出的现象称为瓦斯喷出。作用下，破碎的煤和瓦斯由煤体内突然向采掘空间喷出的现象。其特点是：涌出突然，时间短，速度快，且大量集中，伴有强大的动力和响声，因此，有很大的破坏性，对矿井安全生产威胁很大。

第4页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五二、矿井瓦斯危害及防治2、矿井瓦斯爆炸（1）、瓦斯爆炸的条件瓦斯爆炸必须具备三个条件：（一）、瓦斯浓度：5-16%；（二）、高温火源：650-750度；（三）、氧气浓度：不小于12%。以上三个条件同时存在就会发生瓦斯爆炸事故。在新鲜空气中，瓦斯浓度9.5%时爆炸最强烈。第5页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五二、矿井瓦斯危害及防治

（2）瓦斯爆炸的危害A：爆炸产生高温：试验表明、当瓦斯浓度为9.5%时，爆炸瞬间产生的高温可达1850-2650°C。这样的高温不仅烧伤人员、烧毁设备，还可能引起火灾和煤尘爆炸事故。

B：爆炸产生高压冲击波：经试验，爆炸后的气体压力是爆炸前的7-10倍，冲击波以每秒几百至几千米的速度冲击，使支架推倒、设备损坏，工作面和巷道垮埸、现场人员死亡。C：爆炸产生大量有害气体：瓦斯爆炸发生后，灾区气体组份发生变化，O2：6%-10%，CO2：4%-8%，N2：82%-88%，CO：2%-4%当空气中CO达0。4%时人就会中毒死亡、O2浓度10%-12%时人就会窒息死亡，统计表明，瓦斯煤尘爆炸事故中，死于CO中毒的人数占总死亡人数的70%以上。佩备自救器是非常必要的。第6页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五二、矿井瓦斯危害及防治3、预防瓦斯爆炸的措施三个方面：防止瓦斯积聚、防止瓦斯引燃和防止瓦斯灾害事故扩大。（一）防止瓦斯积聚（1）、加强通风（2）、加强检查（3）、及时处理局部积聚的瓦斯第7页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五二、矿井瓦斯危害及防治

（二）、防止瓦斯引燃

（1）严格明火管理（2）严格机电防爆管理（3）加强爆破管理（4）严防撞击和摩擦火花（5）加强火区管理（三）防止瓦斯灾害事故扩大

（1）矿井通风系统应力求简单，无用的巷道和采空区及时密闭。（2）实行分区通风。（3）主要通风机必须安装反风装置。（4）装有主要通风机和分区通风机的出风井口，必须安设防爆门，防止发生爆炸时通风机受到破坏。（5）在矿井两翼、相邻的采区、相邻的煤层之间设置水棚或岩粉棚，防止爆炸事故范围扩大。（6）下井人员必须佩戴自救器，以便发生事故时进行自救、互救。（7）编制周密的矿井灾害预防和处理计划，并贯彻到每个职工中去。

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4、煤与瓦斯突出及预防在井下采掘过程中，在很短的时间内，大量瓦斯与碎煤（或岩石）从煤体中突然抛向采掘空间，并伴有巨大的响声和强大的冲击力，这种复杂的动力现象称为煤与瓦斯突出，简称突出。第9页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五二、矿井瓦斯危害及防治（一）、突出的特征及危害

特征：（1）突出的煤向外抛出距离较远，具有分选现象，大块在下，小块在中间，煤粉在上。（2）抛出的煤堆积角小于煤的自然安息角。（3）抛出的煤破碎程度高，含有大量的块煤和手捻无力感的煤粉。（4）有明显的动力效应，破坏支架，推倒矿车，破坏和抛出安装在巷道中的设备设施。（5）有大量的瓦斯涌出，瓦斯涌出量远远超过突出煤的瓦斯含量，有时会使风流逆转。（6）突出孔洞呈口小腔大的梨形、倒瓶形以及其他分岔形等。第10页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五二、矿井瓦斯危害及防治

（二）突出一般规律（1）突出的次数和强度随开采深度增加而增加。（2）突出多发生在煤层平巷和上山掘进头及石门揭开煤层时，特别是石门揭穿煤层时，发生次数最多，强度最大。（3）突出多发生在地质构造区内。这些地区矿山压力集中，煤层破碎，瓦斯含量大。（4）突出多发生在外力冲击作用下。（5）突出多发生在煤层由薄变厚的地区，特别是煤层产状呈鸡窝状或扁豆形时，突出的危险性更大。（6）围岩致密而干燥的厚煤层易发生突出。（7）采掘工作面应力集中区易发生突出。（8）煤的结构发生变化，如强度变低、煤质变软、无明显节理、暗淡易碎时，很容易发生突出。（9）突出有时有延迟性。第11页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五二、矿井瓦斯危害及防治

（三）突出前的预兆1、无声预兆（1）煤层结构变化，层理紊乱，煤质变软，有时软硬相间，光泽暗淡，煤岩严重破坏等。（2）工作面煤体和支架压力增大；煤壁外鼓，片帮掉碴，煤被挤出、弹出；顶板下沉；打眼顶钎、夹钎；喷孔；（3）工作面瓦斯涌出量增大或忽大忽小，温度下降，煤壁发凉，煤尘增多。2、有声预兆（1）顶板来压、出现裂缝，不断发生掉碴和支架断裂声。（2）煤壁发生震动或冲击，并伴有声响，听到劈裂声、鞭炮声或闷雷声，一般是先远后近，先小后大、先单响后连响。最后一声巨响便发生突出。第12页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五二、矿井瓦斯危害及防治（四）预防突出的措施防治突出的措施分为区域性防突措施和局部防突措施。区域性防突措施主要是开采保护层和预抽煤层瓦斯。局部防突措施较多，应根据突出危险地点的情况采取相应的措施。石门揭露突出煤层时可采用震动放炮、抽放瓦斯、水力冲孔、排放钻孔等措施防突；煤层平巷掘进时应采用大直径钻孔、超前钻孔、松动爆破等措施防止突出；突出煤层掘进上山时可采用排放钻孔、松动爆破、掩护挡板或其他保护作业人员安全的防护措施；采煤工作面可采用松动爆破、煤层注水、大直径钻孔等防突措施。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、避难峒室、反向风门、压风自救系统等完全防护措施。突出矿井的入井人员必须携带隔离式自救器。第13页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五三、矿尘灾害及防治矿尘：矿尘就是矿井建设和生产过程中所产生的各种矿物微小尘粒的全称。煤矿分为岩尘和煤尘。矿井中悬浮于空气中的矿尘称为浮尘；从空气中沉降下来的矿尘叫落尘；尘粒直径在5微米叫呼吸性矿尘，是尘肺病发病的主要根源。第14页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五三、矿尘灾害及防治矿尘危害：

1、污染环境，降低可见度，影响生产与安全；

2、工人长期吸入大量矿尘后，易产生尘肺病----煤矿职工职业病；

3、矿尘中的煤尘遇火源易引起爆炸。第15页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五三、矿尘灾害及防治煤尘爆炸的基本条件：

1、煤尘本身具有爆炸性；

2、煤尘呈浮游状态，并达到一定浓度，45—2000g/m3；

3、点燃煤尘的火源，700—800度。以上三个条件同时存在，缺一不可。第16页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五三、矿尘灾害及防治

防止煤尘爆炸的措施：

1、防尘措施：煤层注水、通风除尘、洒水灭尘、湿式钻眼、喷雾洒水、放炮喷雾、净化风流、个体防护等。

2、防止煤尘引爆措施：同防止瓦斯爆炸措施。

3、限制煤尘爆炸措施：冲刷巷道、撒布岩粉、隔爆水槽等。第17页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五三、矿尘灾害及防治矿井综合防尘措施：建立防尘洒水管路系统、煤层注水、喷雾洒水、净化风流、放炮使用水炮泥、冲刷巷帮、湿式打眼、采空区灌水、隔爆岩粉棚、水棚、个体防护等。煤层注水：短孔注水；深孔注水；长孔注水；巷道钻孔注水。

注水系统：静压注水系统；动压注水系统。第18页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五三、矿尘灾害及防治洒水及喷雾洒水：洒水降尘是用水湿润沉积于煤堆、岩堆、巷道周围、支架等处的矿尘。喷雾洒水是将压力水通过喷雾器，在旋转或冲击的作用下，使水流雾化成细微的水滴喷射于空气中，起到降尘作用。水炮泥及水封爆破。

第19页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五四、矿井火灾及防治一、矿井火灾的发生和危害凡是发生在井下或地面而威胁矿井安全生产的火灾均称为矿井火灾。矿井火灾按起因不同分为外因火灾和内因火灾两大类。外因火灾是外来热源引起的火灾。如井下明火、放炮、电火花等。内因火灾又称为自燃火灾，是煤破碎后与空气中的氧接触，氧化生热，热量积聚导致煤层自燃引起火灾。外因火灾多发生在风流畅通的地点。内因火灾多数发生在风流不畅通的地点。第20页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五四、矿井火灾及防治矿井火灾的危害主要有以下几个方面：1、产生大量的高温火焰及有害气体，造成人员伤亡。2、引起瓦斯、煤尘爆炸。3、火灾烧毁设备和煤炭资源。4、火灾使井下风流逆转，导致灾情扩大。第21页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五四、矿井火灾及防治

二、外因火灾的预防1、禁止一切人员携带烟草及点火物品下井。2、井下不准存放汽油、煤油和变压器油。3、加强放炮管理，使用安全炸药，禁止违章放炮。4、井下按规定使用不延燃电缆、阻燃输送带和阻燃风筒等，5、井口房、井架和井口建筑物、进风井筒、回风井筒、平硐、主要巷道的连接处、井下主要峒室和采区变电所等，都应采用不燃性材料支护或开凿在岩巷内。6、进风井口和进风平峒口都应设防火门，以防井口火灾和附近地面火灾波及井下。7、矿井必须在井口100M以内设置消防材料库，井下每个生产水平的主要运输大巷中也应设消防材料库，储备消防器材，并备有消防车。8、每个矿井都要建筑地面消防水池。第22页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五四、矿井火灾及防治

三、，内因火灾的预防1、正确选择开拓、开采方法2、加强自燃发火的早期识别和预报3、加强通风管理，防止漏风4、预防性注浆5、阻化剂防火第23页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五四、矿井火灾及防治四、矿井灭火1、直接灭火法2、隔绝灭火法3、综合灭火法第24页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五五、矿井水灾及防治

一、矿井水在煤矿生产建设过程中，流入井筒、巷道、硐室和采掘工作面的水统称为矿井水。矿井水的来源是地表水、地下水和井下生产用水。

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二、矿井水灾及其危害矿井水害是指各种水源对矿井生产和安全造成的各种各样的影响。恶化作业条件增加矿井排水负担损坏井巷工程诱发其他事故淹没工作面、采区、水平或矿井威胁职工生命安全第26页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五五、矿井水灾及防治

构成矿井水害必须有两个要素，一是水源。二是出水通道。水源：地表洪水、松散层孔隙水、煤系地层砂岩裂隙水、灰岩承压水、老空水、断层水、钻孔水等。不同水源的性质不同，对矿井安全生产的威胁程度不同。通道，即出水途径，有：导水断层、导水陷落柱、封闭不良钻孔、密集裂隙带、冒顶、顶底板（巷帮）矿压破坏带、采掘工程的直接揭露等。

第27页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五五、矿井水灾及防治三、矿井透水预兆采掘工作面或其他地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等突水征兆时，必须停止作业，采取措施，立即报告矿调度室，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员第28页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五五、矿井水灾及防治四、矿井透水时的应急措施井下职工在生产过程中发现任何透水预兆都必须立即停止工作，将情况向上级汇报，并及时采取安全措施。如果情况紧急，透水即将发生，必须立即发出警报，迅速采取果断措施，防止透水发生，并及时撤出所有受水害威胁地点的人员。发生透水时，现场人员应采取一切有效措施，尽可能堵住出水口，防止事故扩大。同时报告调度室并迅速通知受水威胁地区的人员撤离。如情况紧急，水势迅猛，来不及或无法堵住出水口时，现场人员应迅速组织起来，按规定的避灾路线尽快撤离险区。撤退时应从最近的路线撤至上一水平的进风巷或地面。若来不及撤至上一水平或地面时，可至独头上山暂避待救。同时坚信上级领导一定会全力营救，能够安全脱险。第29页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五五、矿井水灾及防治五、矿井水灾的防治（一）、地面防治水1、合理确定井口位置。2、挖沟、筑坝、排截洪水。3、修整河道加固堤坝。4、每年雨季前要做好防洪、防汛工作。5、对钻孔注意管理。（二）、地下防治水1、做好矿井水文地质调查，主动掌握水情2、超前探水3、疏放降压4、留设防水隔离煤柱5、建筑防水闸门第30页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五六、顶板事故及防治在生产过程中不及时对顶板进行支护，或者因种种原因使支护不能平衡矿山压力时，就会使顶板岩石得不到有效支护而冒落下来，即发生冒顶事故。冒顶事故不但会造成设备材料的损坏，影响生产的正常进行，而且会造成人员的伤亡。第31页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五六、顶板事故及防治一、冒顶事故的原因（一）、采煤工作面1、矿山压力显现2、地质构造不清3、支护不及时4、支护质量差5、操作失误6、顶板管理不善第32页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五新光集团淮北刘东煤矿六、顶板事故及防治（二）掘进工作面1、地质构造影响2、地质资料不清、设计不当3、施工管理不善一第33页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五六、顶板事故及防治二、冒顶事故的一般规律1、冒顶事故发生在采掘工作面的多2、采掘工作面临近断层、褶曲等地质构造带发生冒顶事故多。3、采煤工作面顶板周期来压时发生冒顶事故多，特别是第一次来压时易发生冒顶。4、采掘工作面顶板暴露时间越长越容易冒顶。5、直接顶松软或顶板岩层中含煤线或光滑节理面时，极易发生离层冒顶。6、采煤工作面采用金属摩擦支柱易发生冒顶，单体液压支柱的采面很少发生冒顶。7、职工安全意识淡薄、麻痹大意、违章指挥、违章作业、管理松弛，工程质量低劣等情况下，很容易发生冒顶事故。第34页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五六、顶板事故及防治三、冒顶事故发生的预兆1、顶板的预兆：离层断裂，闷雷一样的响声。2、煤壁的预兆：片帮增多，煤质松软。3、支架的预兆：载荷上升，活柱下沉等4、瓦斯涌出和淋水增大第35页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五六、顶板事故及防治四、预防冒顶的措施1、预防采煤工作面冒顶的措施（1）加强矿井地质工作（2）摸清来压步距和时间（3）搞好矿压观测（4）坚持正规循环作业（5）加强工程质量管理（6）认真编制作业规程（7）工作面上下出口加强支护（8）坚持执行必要的制度如敲帮问顶、交接班制等（9）加强安全教育，增强职工安全意识第36页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五新光集团淮北刘东煤矿六、顶板事故及防治2、掘进工作面预防冒顶的措施（1）搞好地质资料调查（2）认真编制作业规程（3）严格执行《作业规程》中打眼放炮的规定，实行光面爆破、保持围岩稳定……（4）巷道断面大、岩质松软、压力大时，采取缩小支架间距、加强支护……（5）严格工程质量管理（6）加强工作面围岩观测，严格执行敲帮问顶制度，发现问题及时处理。第37页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五新光集团淮北刘东煤矿七、煤矿电气安全一、煤矿对供电的基本要求1、供电可靠2、供电安全3、技术合理4、供电经济第38页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五新光集团淮北刘东煤矿七、煤矿电气安全二、矿用电气设备的类型1、矿用一般型电气设备（KY）2、矿用防爆型电气设备（Ex）三、防爆型电气设备的防爆原理1、隔爆外壳的耐爆性2、隔爆外壳的不传爆性（又称隔爆性）第39页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五新光集团淮北刘东煤矿七、煤矿电气安全四、井下人身触电及其预防触电对人体会造成严重危害，其直接危害可分为电伤和电击两种。电伤是电流通过人体某一局部时电弧烧伤人体，造成人体外部局部性伤害，一般容易治愈，严重时可使人致残，但一般不会致人死亡。电击是指触电时电流流过人体内部器官和中枢神经，使内部器官的生理功能受到损害，如使心脏功能紊乱……，发生电击，若抢救不及时或方法不当，多数会致人死亡。第40页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五新光集团淮北刘东煤矿七、煤矿电气安全预防人身触电主要应做好以下几方面的工作：1、防止人身触电或靠近带电导体2、降低使用电压3、遵守各项安全用电作业制度第41页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五新光集团淮北刘东煤矿七、煤矿电气安全五、人身触电的抢救1、尽快使触电者脱离电源2、对触电者进行现场急救在抢救触电人员时，应注意：（1）坚持先断电后抢救的原则。（2）如伤员有外伤，要保持伤口干燥，不可用水清洗伤面，应按烧伤进行处理。（3）触电人员有的会出现长时间的“假死”，因此，在抢救时，一定要充满信心。第42页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五新光集团淮北刘东煤矿七、煤矿电气安全六、井下用电安全措施1、严禁井下变压器中性点直接接地；地面中性点直接接地的变压器或发电机严禁直接向井下供电。2、正确安装、使用电气设备，按规定对电气设备进行检查、维修和保养。3、严禁带电检修和搬迁电气设备和电缆、电线，检修或搬迁前，必须先切断电源4、严格执行停送电制度。5、井下低压电网完善“三大保护”，即过流保护、漏电保护和保护接地。6、严格电工操作规程。7、正确选择电缆和敷设电缆，加强电缆管理，防止井下电缆发生事故。8、加强电气安全管理。9：坚持煤矿井下安全用电“十不准”……第43页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五新光集团淮北刘东煤矿八、矿井提升运输安全一、矿井提升运输系统1、采区运输采区运输包括工作面运输、顺槽巷道运输和上下山运输。2、水平大巷运输水平大巷运输主要采用电机车运输。3、井筒提升按照开拓方式不同，矿井井筒提升分立井提升和斜井提升两种立井提升采用绞车，提升容器有罐笼、箕斗、吊桶等斜井多数采用绞车，提升容器有串车和箕斗等。大型矿井斜井原煤的提升采用斜井带式输送机提升。第44页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五新光集团淮北刘东煤矿八、矿井提升运输安全二、刮板输送机运行安全知识1、刮板输送机运输的常见事故（1）由于联轴节、传动链等运转部位未装护罩，人员靠近时被传动部件绞伤。（2）机头、机尾锚固不牢，刮板链被溜槽卡住，使机头或机尾突然被拉撬起，打伤或挤伤附近人员。（3）违章乘座输送机或在溜槽内行走被刮板链拉伤、打伤。（4）用输送机运料因操作方法不当，造成顶伤人员或顶倒棚子导致冒顶事故。（5）液力偶合器使用油液作为工作介质、易熔合金保护不合格、输送机过载造成偶合器喷油着火。（6）刮板链过度磨损，超负荷运行，刮板链被杂物或溜槽接口卡住，造成断链事故。（7）输送机不平、不直、刮板间距太大，弯刮板多或断刮板等造成漂链等掉底事故。（8）机头不正，导链轮磨损严重或导链轮与刮板链间夹进杂物，使导链轮脱链。（9）减速器内缺油，轴承损坏，齿轮损坏，啮合不好等原因使减速器过热或响声异常。第45页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五新光集团淮北刘东煤矿八、矿井提升运输安全2、刮板输送机运行安全措施……三、带式输送机运行安全知识……1、带式输送机使用中常见的主要事故……2、带式输送机安全运行的主要措施……第46页，共51页，2022年，5月20日，7点29分，星期五新光集团淮北刘东煤矿八、