煤矿一通三防基础知识

煤矿“一通三防”基础知识目录第一章矿井瓦斯管理第二章矿井通风管理第三章矿井防尘管理第四章矿井安全监测系统第一章矿井瓦斯管理第一节瓦斯及其性质瓦斯是煤矿开采过程中的伴生物，是产生威胁煤矿安全生产的主要因素之一，是煤矿第一大杀手，瓦斯灾害的发生不仅造成巨大的经济损失，还将造成大量人员伤亡。因此，煤矿全体员工必须对矿井瓦斯高度重视，在实践中采取各种综合管理措施，防止瓦斯事故的发生，构建和谐矿井。我们要想战胜瓦斯，就必须了解瓦斯，以下对瓦斯做详细介绍：瓦斯的概念：广义的瓦斯是指在煤矿生产过程中，从煤层、围岩、采空区及生产过程中产生的各种有毒有害气体的总称。但主要成分是指甲烷。狭义的瓦斯就是指甲烷。瓦斯的来源：我们开采的煤炭是古代植物被地壳运动埋藏在地下，经过上亿万年的性质变化而逐渐形成，在这一过程中，必然有瓦斯。在漫长的地质年代中，大部分瓦斯都散失，只有一小部分保留在煤岩中，同时地层条件不同瓦斯的残留量也不同。瓦斯的性质：瓦斯的性质主要表现为甲烷的性质，甲烷的化学式为CH4，是一种无色、无味、无嗅，可以燃烧、爆炸的气体，比空气轻，难溶于水，扩散性强。因此在煤炭开采过程中，煤层、岩层、采空区中瓦斯能很快涌到巷道中来。瓦斯监测仪器：光学瓦斯检查器两种：即0—10%，0—100%。监控系统瓦斯传感器。便携式瓦斯报警仪。瓦斯的四大危害：①窒息：矿井下空间有限，瓦斯过多，必然降低了空气中氧的浓度，会引起人员呼吸困难，甚至窒息。②燃烧：瓦斯可以燃烧，可能导致矿井火灾。③爆炸：瓦斯达到一定的浓度，在足够的氧气，遇到高温火源将会发生爆炸。④发生煤与瓦斯突出：危害极大，突出产生的高瓦斯流，能够摧毁巷道设施，破坏通风系统，造成风流逆转。瓦斯爆炸的四大危害：①瓦斯爆炸时产生很高的温度，会烧伤、烧死作业人员。②爆炸冲击波伤害人体，引起瓦斯连续爆炸，并能扬起巷道积尘，引起瓦斯煤尘爆炸。③产生大量有毒有害气体，特别CO气体，极短时间内就会造成人员中毒死亡。④破坏通风，运输系统，摧毁机电设备。瓦斯爆炸必须具备以下三个条件：①井下空气中的瓦斯浓度必须达到爆炸界限。即5—16%②具有一定的高温火源650—750℃③氧气的浓度大于12%。矿井中容易积聚瓦斯的地点：①U型通风系统采煤工作面上隅角②独头掘进的巷道工作面③顶板冒落空洞④回采工作面采空区边界处⑤停风区盲巷中⑥低风速巷道顶板附近⑦采煤机切割部分⑧沿空巷。瓦斯爆炸和燃烧事故常发地点：①采煤工作面上隅角②采煤机切割部附近③采空区边界处④停风区盲巷附近⑤刮板输送机低槽处。矿井有毒有害气体及浓度规定：一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、硫化氢、氨气、二氧化氮、甲烷。矿井有害气体浓度规定：名称最高允许浓度%一氧化碳0.0024二氧化氮0.00025二氧化硫0.0005硫化氢0.00066氨气0.004

瓦斯管理做到四消灭：ⅰ消灭无计划停风停电ⅱ消灭瓦斯超限作业ⅲ消灭电气设备失爆ⅳ消灭盲巷矿井瓦斯等级的划分：ⅰ瓦斯矿井：矿井相对瓦斯量小于或等于10m3/t且矿井绝对涌出量小于或等于40m3/min。ⅱ高瓦斯矿井：矿井相对瓦斯量大于10m3/t或矿井绝对瓦斯涌出量大于40m3/min。ⅲ煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井一个矿井只要一个煤层发现瓦斯，该矿井即为瓦斯矿井，瓦斯矿井必须依照矿井瓦斯等级进行管理。并且每年必须对矿井进行瓦斯等级和CO2涌出量鉴定工作，报省负责煤炭行业管理部门批准，并报省级煤矿安全监察机构备案。

第二节防止瓦斯爆炸的措施预防瓦斯爆炸的措施主要是防止瓦斯积聚和杜绝高温热源，尽管瓦斯事故发生次数多，危害大，但是要做到通风合理，抽采达标，监控有效，管理到位。在现有技术手段和技术条件下，瓦斯事故完全是可防可治的，要防止瓦斯事故应抓好以下几方面工作：一、建立完善的通风系统通风系统状况决定整个矿井安全程度，是矿井“一通三防”的基础工作，通风系统完善、独立、可靠，矿井通风安全才有基础，矿井通风系统必须做到：“系统合理、设施完好、风量充足、风流稳定”。二、防止瓦斯超限所谓瓦斯超限，就是采掘作业地点的瓦斯浓度超过《煤矿安全规程》规定。防止瓦斯超限和瓦斯积聚，应从以下几个方面入手：防止上隅角瓦斯超限：①挂好风帐引流②尾巷安抽排风机排放瓦斯③风筒导向法④移动泵站抽放法。防止掘进工作面瓦斯超限：抓好局部通风机的管理，具体按《煤矿安全规程》第128条规定执行。第一百二十八条安装和使用局部通风机和风筒应遵守下列规定：（一）局部通风机必须由指定人员负责管理，保证正常运转。（二）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>；全风压供给该处的风量必须大于局部通风机的吸入风量，局部通风机安装地点到回风口间的巷道中的最低风速必须符合本规程第一百零一条的有关规定。（三）高瓦斯矿井、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井、低瓦斯矿井中高瓦斯区的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面正常工作的局部通风机必须配备安装同等能力的备用局部通风机，并能自动切换。正常工作的局部通风机必须采用三专（专用开关、专用电缆、专用变压器）供电，专用变压器最多可向4套不同掘进工作面的局部通风机供电；备用局部通风机电源必须取自同时带电的另一电源，当正常工作的局部通风机故障时，备用局部通风机能自动启动，保持掘进工作面正常通风。（四）其他掘进工作面和通风地点正常工作的局部通风机可不配备安装备用局部通风机，但正常工作的局部通风机必须采用三专供电；或正常工作的局部通风机配备安装一台同等能力的备用局部通风机，并能自动切换。正常工作的局部通风机和备用局部通风机的电源必须取自同时带电的不同母线段的相互独立的电源，保证正常工作的局部通风机故障时，备用局部通风机正常工作。（五）必须采用抗静电、阻燃风筒。风筒口到掘进工作面的距离、混合式通风的局部通风机和风筒的安设、正常工作的局部通风机和备用局部通风机自动切换的交叉风筒接头的规格和安设标准，应在作业规程中明确规定。（六）正常工作和备用局部通风机均失电停止运转后，当电源恢复时，正常工作的局部通风机和备用局部通风机均不得自行启动，必须人工开启局部通风机。（七）使用局部通风机供风的地点必须实行风电闭锁，保证当正常工作的局部通风机停止运转或停风后能切断停风区内全部非本质安全型电气设备的电源。正常工作的局部通风机故障，切换到备用局部通风机工作时，该局部通风机通风范围内应停止工作，排除故障；待故障被排除，恢复到正常工作的局部通风后方可恢复工作。使用2台局部通风机同时供风的，2台局部通风机都必须同时实现风电闭锁。（八）每10天至少进行一次甲烷风电闭锁试验，每天应进行一次正常工作的局部通风机与备用局部通风机自动切换试验，试验期间不得影响局部通风，试验记录要存档备查。（九）严禁使用3台以上（含3台）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。三、防止瓦斯引燃防止明火防止出现爆破火源防止出现电火花，电气设备失爆防止其他引火源。如：塑料、橡胶等第三节矿井瓦斯管理技术措施ⅰ通风系统完善，设施完好，风量充足，风流稳定。ⅱ多措并举，应抽尽抽，抽采平衡，效果达标。ⅲ监控设备要齐全，数据准确，断电可靠，处理迅速。ⅳ责任明确，制度完善，执行有力，监管严格。第四节建立和完善矿井瓦斯管理各项规章制度①局部通风管理制度②瓦斯管理制度③瓦斯巡回检查制度④瓦检员交接班制度⑤瓦斯报表管理制度⑥盲巷管理制度⑦防治煤与瓦斯突出管理制度⑧瓦斯抽放管理制度⑨瓦斯监测监控制度⑩瓦斯排放管理制度第五节防止引爆瓦斯的措施一、防止明火⒈禁止在井口通风机房周围20m以内使用明火、吸烟或用火炉取暖。⒉严禁携带烟草、点火物品和穿化纤衣服、易燃物品入井。⒊井下禁止使用电炉或灯泡取暖。⒋不许在井下和井口房从事焊接作业，如必须焊接一定要制定措施。⒌严禁在井下存放汽油、煤油、变电压管油等。⒍防止煤炭氧化自然，加强火区管理，定期采样分析。二、防止出现爆破火焰⒈严格火药、雷管、爆破管理，井下严禁使用产生火焰的爆破器材和爆破工艺。⒉瓦斯矿井必须使用安全炸药，不合格或变质的炸药不准使用。⒊禁止放明炮、糊炮。

⒋炮眼深度和装药量要符合作业规程规定，炮眼黄泥装填要满要实，坚持使用水炮泥。⒌禁止使用明接头或裸露破母线，爆破母线与发爆器的连接要牢固，防止产生电火花，爆破工尽量在入风流中启动发爆器。⒍严格执行“一炮三检”和“三人连锁放炮”制度。三、防止出现电火花⒈瓦斯矿井必须采用矿用安全型，防爆型和安全火花型电气设备。⒉井口和井下设备必须有防雷和防短路保护装置。⒊所有电线接头不准有鸡爪子、羊尾巴和明接头。⒋修理开关、接线盒时不准带电作业。⒌局部通风机开关要设风电闭锁，瓦斯电闭锁装置和检漏装置。⒍发放矿灯要求完好，严禁在井下拆开、敲打和撞击灯头和灯盒。第二章矿井通风管理第一节基本概念矿井通风：是指对矿井不断输入新鲜空气和不断排出污浊空气的作业过程。矿井通风是煤矿安全生产的重要组成部分，是保障煤矿正常生产和安全生产的关键，矿井通风的各项任务的完成是通过矿井通风系统来实现的。矿井通风的任务：①向井下各工作场所连续不断地输送新鲜空气，保证井下作业人员生存和生产有足够的氧气。②冲淡并排出井下煤岩层中涌出或者在煤炭生产过程中产生的有毒有害气体、粉尘和水蒸气。③调节煤矿井下的气候条件，给井下作业人员创造良好的生产工作环境，保证井下的电气设备正常运行。④保障井下作业人员的身体健康和生命安全，并使生产作业人员能够充分发挥劳动效能，提高劳动生产率，从而达到高效、安全生产的目的。矿井通风系统：指由通风动力，各条巷道构成通风网络以及控制风流的一切设施。矿井通风系统包括：⒈通风方式{中央式、对角式、分区式、混合式⒉通风方法{抽出式、压入式、压抽混合式⒊通风网络{并联网络、串联网络、角联网络⒋通风设施{风门、风桥、密闭、测风站等中央式通风：指进风井、回风井均位于井田走向中央的一种布置方式。可分为中央并列式和中央边界式两种。对角式通风：指进风井位于井田中央，出风井在两翼，或出风井位于井田中央，进风井在两翼的通风方式。分区式通风：指井下各用风地点的回风风流直接进入采区回风道或总回风道，不再进入其他采掘工作面的通风方式。

抽出式通风：矿井内风流处于负压状态，一般主要通风机安装在回风井口外。压入式通风：矿井内风流为正压，一般主要通风机安装在进风口的工业广场内。矿井反风：为了防止灾害扩大和抢救人员的需要而采取的迫使风流方向改变的一种措施。以下情况下应该采取反风：①当进风井口、进风井、井底车场和进风大巷内发生火灾事故时，产生大量有毒有害气体威胁井下工作人员，为了防止灾害扩大，矿井应立即反风，把有害气体以最短路线尽快排到地面。②在进风井或进风巷道附近掘进巷道和井筒延伸时发生煤与瓦斯突出或喷出事故时，采取矿井反风措施。为了确保每个生产矿井具备全矿井反风能力，《规程》122条规定，生产矿井主要通风机必须有反风设施，必须能在10min内改变巷道中的风流方向，当风流方向改变后，主要通风机的供给风量不应小于正常供风量的40%，每季度应至少检查1次反风设施，每年应进行一次反风演习。独立风流：从主要进风巷分出的风流，经过爆炸材料库或各个硐室后再进入主要回风巷的风流。串联通风：井下用风地点的回风再次进入其它用风地点的通风方式。独立通风：采区或采掘工作面回风流直接进入回风巷而不在进入其它采掘工作面或用风地点的通风系统。循环风：局部通风机的回风部分或全部再进入同一局部通风机进风流中。局部通风：利用局部通风机或主要通风机产生的风压，对局部地点进行通风的通风方法。

第二节矿井通风系统的基本要求一个完善合理的矿井通风系统应满足以下基本要求：⒈矿井必须有完整的通风系统，应至少有一个进风井和回风井，井下有足够的进、回风巷道及通风设施，使风流稳定可靠。⒉矿井进风井口必须布置在粉尘、灰、烟和高温有害气体不能侵入的地方，进、回风井口均应在当地最高洪水位标高以上。⒊矿井通风系统应力求通风路线短，网络结构合理，通风阻力小和漏风少。⒋矿井各生产水平和采区必须实行分区通风，矿井通风系统应满足采区通风和掘进通风。以防止瓦斯、火、粉尘和水等灾害要求。⒌矿井各用风地点的风速、风量和空气温度应符合《规程》的规定。⒍箕斗提升井或装有带式输送机的井筒，一般不应兼作风井使用。⒎矿井必须采用机械通风，严禁采用局部通风机或风机群作为主要通风机。⒏矿井主要通风机必须设有双回路供电，反风装置，其出风井口应安设使用防爆门。⒐矿井必须安设两套同等能力的主要通风机。⒑尽可能的使各采区产量均衡，阻力接近，避免过多的风量调节，尽量减少通风构筑物，以免引起大量的漏风和风流不稳定。⒒具有较强的防灾抗灾能力，当发生某种灾害事故时，风流容易控制，使灾害范围缩小。第三章矿井防尘管理第一节矿尘的产生与危害矿井粉尘（简称矿尘）是指煤矿生产过程中所产生的各种矿物细微颗粒的总称。矿尘的危害大，它不仅污染作业环境，影响矿工的身体健康，而且煤尘的爆炸还会造成重大人身伤亡事故。一、矿尘的产生

①采煤工作面的产生。采煤工作面的主要产尘工序有：采煤机割煤、装煤、运煤、液压支架移架、运输转载、爆破及放煤口放煤等。②掘进工作面产尘。掘进工作面的产尘工序主要有机械破煤、爆破、煤矸运输转载及锚喷等。③其它地点的产尘。巷道维修的锚喷现场，煤炭的装卸点等也都产生高浓度的矿尘，尤其是煤炭装卸处的瞬时煤尘浓度，有时甚至超过煤尘爆炸浓度界限，十分危险，应得以充分重视。二、矿尘的危害①矿尘不仅污染作业环境，而且降低了生产场所的能见度。②对矿工的身体健康产生危害，长期吸入矿尘后引起身体器官的病变。轻者能引起呼吸道炎症，慢性中毒和皮肤病，重者可能导致尘肺病。③矿尘中的煤尘，有的还具有燃烧爆炸性，在一定条件下可能发生爆炸。④矿尘还会加速机械、电气设备的损坏，缩短精密仪器、仪表的寿命。第二节煤尘爆炸性鉴定《煤矿安全规程》规定，煤尘爆炸性由国家授权单位进行鉴定，煤矿应根据鉴定结果采取相应的安全措施，新矿井的地质精查报告中，必须有所有煤层的煤尘爆炸鉴定材料。生产矿井每开采一个新水平，应进行一次煤尘爆炸性试验工作。矿井中只要有一个煤层的粉尘有爆炸危险性，该矿井就应定为有煤尘爆炸危险性矿井。根据煤尘爆炸性试验，我国有80%左右煤矿属于开采有煤尘爆炸危险性矿井。第三节煤尘爆炸发生的条件、危害及影响因素一、煤尘爆炸的条件①煤尘自身具备爆炸危险性②浮尘的浓度在爆炸极限范围内，一般45—2000g/m3。③有着火源存在且能量大于爆炸最小点火温度610—1050℃.④氧气浓度不低于18%。二、煤尘爆炸的影响因素①煤的挥发分含量②煤的灰分和水分③煤尘粒度④空气中的瓦斯浓度⑤空气中氧气的含量⑥引爆煤尘的热源二、煤尘爆炸的危害⒈产生高温高压，爆炸火焰温度为1600—1900℃,煤尘爆炸产生的热量温度高达2000℃以上，爆炸压力达0.5—1.0Mpa（兆帕）。⒉连续爆炸，由于煤尘爆炸的压力波传播速度快，能将巷道中的沉积煤尘扬起，使巷道中的煤尘浓度迅速达到爆炸范围。⒊产生大量的一氧化碳气体，煤尘爆炸产生大量的CO，浓度可达2—3%，有时甚至高达8%左右，煤尘爆炸事故大部分死于CO中毒，，人数占总死亡人数70—80%。

第四节预防煤尘爆炸的措施一、综合防尘措施：是防止煤尘达到爆炸浓度的根本措施。具体如下：①煤层注水②采空区灌水③改进采掘机械结构及其运行参数④湿式凿岩⑤湿式打眼⑥爆破使用水炮泥。二、降尘措施：①喷雾洒水②采掘机械化内外高压喷雾③爆破前后洒水降尘、喷雾④支架移架喷雾⑤巷道风流净化水幕⑥转载点喷雾洒水⑦除尘器除尘等三、防止引爆煤尘的措施①加强明火管理，提高防火意识②防止爆破火源，严禁放明炮、糊炮、连环炮③防止摩擦和撞击火花四、隔爆措施《煤矿安全规程》规定，开采有煤尘爆炸危险性煤层的矿井，必须有预防和隔绝煤尘爆炸的措施，其作用是隔绝煤尘爆炸传播，就是把已经发生的爆炸限制在一定范围内，不让爆炸火焰继续蔓延，避免爆炸范围扩大。目前，平朔矿区常用的隔爆措施设置隔爆水棚。第五节矿井粉尘防治

安全检查重点①蓄水池容积水量是否满足矿井防尘洒水的需要，地面消防水池必须保持不少于200m3的水量。水压是否达到洒水、注水的要求。②供水管径是否满足需要，大巷供水管路为100m，胶带运输巷每隔50m设三通阀门。③采掘工作面是否按规定设净化水幕，水幕雾化效果是否理想，安装方向及位置是否正确，各转载点设喷雾，并封闭全断面。④井巷清扫，冲洗煤尘，保证巷道不积尘。⑤矿井是否有完备的防尘资料，包括煤尘爆炸性报告，矿井综合防尘措施，矿井防尘系统图，防尘设施检查记录等。⑥矿井防尘管理制度是否完善，防尘措施是否健全，防尘效果是否达标。第四章矿井安全监测系统

第一节矿井安全监控系统的组成矿井安全监控系统一般由：传感器、执行机构、分站、电源箱、主机、备机、打印机、管理工作站、服务器、路由器、UPS电源、电缆和接线盒等组成。第二节安全监测的种类及悬挂的要求种类：①一氧化碳传感器②风速传感器③温度传感器④氧气传感器⑤风门开关传感器⑥风机开停传感器⑦甲烷传感器⑧风筒传感器⑨馈电传感器⑩负压传感器悬挂要求：传感器吊挂好安装要求：①垂直悬挂顶板下，距顶板不大于300mm，距巷道侧面不小于200mm，②设在支护完好处，防止顶板脱落，③设