朱X煤矿基础知识

煤矿安全生产基础知识

朱福祥编制2009年2月zhufx

朱福祥简况电话土资源部国家级矿产督察员自治区环保厅环境应急专家、环境影响评审专家自治区安全生产监督管理局矿山安全评审专家自治区行政学院全区干部教育培训兼职教师宁夏工业职业学院外聘安全培训教师神华宁煤集团公司评审中心外聘专家第一部分安全生产基本概念一、常用主题词概念1、安全---“无危则安、无缺则全”无危无缺则安全。---“免遭不可接受的风险的伤害”。这是国际标准化组织和国际电工委员会对安全的定义。2、事故

---生产过程中造成人员死亡、伤害、职业病、财产损失或其他损失的意外事件。

3、事故成因---导致事故发生的直接的、间接的原因。包括四个方面[环境有危险、管理上失误、物的不安全状态、人的不安全行为]安全生产基本知识zhufx4、事故隐患---指现存系统中可能导致事故发生的物的危险状态、人的不安全行为、管理上的缺陷、环境危险没有被发现和消除。本质上属于危险、有害因素的一部分。5、安全生产---为了使生产过程在符合物质条件和工作秩序下进行，防止发生人身伤亡和财产损失等生产事故，消除或控制危险有害因素，保障人身安全与健康、设备和设施免受损坏、环境免遭破坏的总称。6、隐患排查

－综合应用各种管理方法和技术，对生产作业中的各种隐患一一进行查找、识别、分析、评价和分级监控

zhufx安全生产基本知识7、危险---是指特定危险事件发生可能性与后果的结合。8、危险化学品重大危险源

（GB18218—2009）《危险化学品重大危险源的辨识》中的定义是：长期地或临时地生产、加工、搬运、使用或储存危险物质，且危险物质的数量等于或超过临界量的单元。煤矿中的瓦斯、煤尘等属易燃、易爆的危险物质，积聚超过规定的数量—临界量，就成为重大危险源了。在煤矿常用重大危险源一词，通常是指重大安全隐患，易造成重大事故的危险隐患。zhufx安全生产基本知识二、事故解读A、生产安全事故：是指生产经营单位在生产经营活动或与生产经营有关的活动中突然发生的、伤害人身安全和健康或者损坏设备设施或造成经济损失的、导致原生产经营活动暂时中止或永远终止的意外事故。

B、人身伤亡事故（也称因工伤亡事故或工伤事故）：是指生产经营单位的从业人员在生产经营活动中或与生产经营有关的活动中，突然发生的、造成人体组织受到损伤或人体的某些器官失去正常机能，导致负伤肌体暂时地或长期地丧失劳动能力，甚至终止生命的事故。安全生产基本知识zhufx人身伤亡事故，依据我国的《企业职工伤亡事故分类标准》按伤害的严重程度可分为：轻伤：损失工作日低于105天的失能伤害；重伤：相当于规定损失工作日，等于和超过105天的失能伤害；死亡：当场死亡或负伤一个月内医治无效死亡。

安全生产基本知识zhufx安全生产基本知识

C、事故类别《企业职工伤亡事故分类》(GB6441-1986)，综合考虑致害原因、事故的诱导性原因、致害物、伤害方式等，将危险、危害因素分为20类，即：物体打击、车辆伤害、机械伤害、起重伤害、触电、淹溺、灼烫、火灾、高处坠落、坍塌、冒顶片帮、透水、放炮、火药爆炸、瓦斯爆炸、锅炉爆炸、容器爆炸、其他爆炸、中毒和窒息、其他伤害。

煤矿根据自己的行业特点，长期以来没有对应国家标准，按煤矿事故特点，把事故分为顶板、瓦斯、机电、运输、放炮、水害、火灾和其它八个大类。zhufxD、事故构成要素

通过大量事故剖析，运用系统工程观点方法分析可知，每一种事故发生都取决于一些基本因素：即人（Man）、物（Machine）、环境（Medium）、管理（Management）四个要素（四M）----也称事故四成因。事故＝

[环境有危险、管理上有缺陷、物的不安全状态、人的不安全行为]在这些因素中，人的因素是主导，管理因素是关键，物的因素是根据，环境因素是条件。安全生产基本知识zhufx

“人的不安全行为”包括：人的安全意识欠缺；人的操作技能和危险辩识能力（应知应会）的欠缺；人的体能素质（情绪控制）的欠缺。常见人的不安全行为和状态有：1、忽视和违反安全操作规程的行为；2、违反组织纪律、劳动纪律的行为；3、心情遭受刺激、注意力不集中；4、疲劳、生病、身体有缺陷等体能因素；5、缺乏应有的知识和技能，没有正确的使用防护用品、仪器仪表。6、误动作、误操作；安全生产基本知识zhufx

“物的不安全状态”是广义的，物体中包含机器设备和设施有缺陷;工具、材料有缺陷或没有正确管理与使用;安全防护有缺陷等。物的不安全状态常见的有：1、设备和装置的结构不良，强度不够，零部件磨损和老化；2、工作环境面积偏小或工作场所有其他缺陷；3、物品（材料、工具）的堆放和整理不当；4、安全防护装置失灵；5、劳动保护用品（用具）缺乏或有缺陷；6、作业方法不安全；安全生产基本知识zhufx

“管理上有缺陷”包含管理体制存在缺陷；管理者技能的缺陷；管理手段的缺陷；信息的缺陷和缺失；企业人文环境的缺陷。从方式上讲，包括技术管理、生产管理、安全管理及现场管理等。常见管理上原因有：

1、技术缺陷：工业建筑物、构筑物、机械设备、仪器仪表的设计、选材、布置安装、维护检修有缺陷，或工艺流程及操作程序有问题；

2、对操作者缺乏必要的培训教育；

3、劳动组织不合理；

4、对现场缺乏检查或指导；

5、没有安全操作规程或规程不健全；

6、隐患整改不及时，事故防范措施不落实。安全生产基本知识zhufx

“环境有危险”是煤矿区别与其他行业的显著特征,是成为高危行业的主要客观条件。存在自然灾害的威胁、地质构造、煤层条件、作业环境、工程质量等人为不安全环境。也包括自然灾害、危险环境没有被发现、被察觉。环境危险往往是煤矿事故发生重大事故的条件因素：

1、生产的自然环境恶劣：空间狭窄；周边不安全因素多；光线弱，可视范围小。有些地点存在高温、噪声、振动、通风不良等有害因素；

2、自然灾害种类多：有的灾害能量大、破坏威力强；受目前技术水平的限制，有的灾害尚不能完全控制或消除；

3、生产系统复杂环节多，作业线路长，管理点分散；

4、机械化、自动化程度不高，员工劳动强度大、易疲劳，总体素质有待提高。安全生产基本知识zhufx

煤矿五大灾害：煤矿常见的自然灾害是：顶板（围岩）、瓦斯、水、火、煤尘，被称为五大灾害。安全生产基本知识zhufxzhufx安全生产基础知识

三、事故发生的条件和机率这四个因素并不是同时都具备，凑到一起才导致事故发生。通常只要有两个或两个以上因素组合在一起，在某种时空系列上交叉就成事故。四至因与三至因比，从形式逻辑上讲，排列组合的种类和形式成倍增加。因而煤矿安全隐患种类形式多样、危险因素多，成为高危行业。事故发生的条件因素：

1、生产的自然环境恶劣：空间狭窄；周边不安全因素多；光线弱，可视范围小；

2、自然灾害种类多：有的灾害能量大、破坏威力强；受目前技术水平的限制，有的灾害尚不能完全控制或消除；

3、生产系统复杂环节多，作业线路长，管理点分散；

4、机械化、自动化程度不高，员工劳动强度大、易疲劳，总体素质有待提高。为什么大部分违章并不会发生事故？侥幸心理－安全生产的大敌。

事故发生的机率

隐患的叠加—事故（轨迹交叉）因果连锁—事故（多米诺骨牌）变化加失误—事故安全控制瓦斯安全安全zhufx煤矿安全生产基础知识

四、事故预防与控制的基本原理

事故预防与控制包括事故预防和事故控制。前者是指通过采用技术对策和管理手段，消除、预防事故发生的条件；后者是通过采取技术方法和管理手段，使事故发生后不造成严重后果或使后果尽可能最小。对于事故的预防与控制，应从安全技术、安全教育和安全管理等方面入手，采取相应对策。安全技术对策着重解决物的不安全状态和环境安全；安全教育和安全管理对策主要着眼于人的不安全行为；安全教育主要是使人知道如何识别危险和如何避险，危害事故的可能性和严重程度，如何避免事故发生；安全管理措施则是要求必须怎么做。安全生产基本知识安全对策措施的基本要求和遵循的原则

1、安全技术措施的等级顺序，当安全技术措施与经济效益发生矛盾时，应优先考虑安全技术措施上的要求，并应按照下列安全技术措施等级顺序选择安全技术措施。

1）直接安全技术措施

2）间接安全技术措施（辅助安全工程）

3）指示性安全技术措施

4）若间接、指示性安全技术措施仍然不能避免事故、危害发生，则应采用安全操作规程、安全防范（躲避）或个体安全防护的措施来预防、减弱危险、危害程度。安全生产基本知识消除风险降低风险停止使用危害性物质，（消除危险、有害环境）改用危害性较低的物质（减弱危险程度)改变工艺减轻危害性(控制风险、危险）隔离人员或危害（系统防护防护）限制危害工程技术控制管理控制个体防护限制危害个体防护选择风险控制措施时的优先顺序：安全生产基本知识事故隐患预控的顺序原则：1、消除：从根本上消除危险因素和重大事故隐患；2、预防：当消除危险因素困难时，采取预防性技术措施，预防危险、危害发生。3、减弱：在无法消除危险因素和难以预防的情况下，采取减少危险、危害的措施。切断灾变链等。4、隔离：在无法消除、预防、减弱危险的情况下，采取将人员与危险、危害物隔开（如遥控作业、隔离操作、设置安全距离。）控制危险区范围。5、连锁：风、瓦斯电闭锁，漏电自动断电，双风机双电源自动切换，设备保护闭锁，各类监测系统闭锁等等。6、警告：在易发生事故和危险性较大的地方，设置醒目的提醒标志，必要时设置声光、报警装置等。zhufx安全生产基本知识第二部分煤矿地质常识

一、煤与煤层

1、煤种、煤质

煤---是地质历史上植物残体堆积、被岩层覆盖，长期高温高压，炭化演变后形成的黑色可燃化石。煤炭变质至今经历了亿年的演变过程，我区的成煤地质年代主要是上古生代和中生代，（侏罗纪1.4亿年、石炭纪2.7亿年、二叠纪2.3亿年），长期的地质作用，地壳运动，气候变迁、侵蚀，特别是我国地域经历的造山运动强烈，使多数煤田矿床的早期状态遭到破坏。

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煤种---由于形成地质年代不同、物质种类不同、炭化环境不同，因而煤的种类（牌号）很多，其物理性质、化学性质和工业元素区别很大，工业用途不同。我国现行《煤炭分类标准》(GB5751—1986）共分为14种，即：无烟煤、贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤、气肥煤、气煤、1/2中粘煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤、褐煤。

煤质---由于古生代植物残体沉积环境（原生条件）不同，开采方式、洗选加工方法的区别，因而煤有质量的差别。主要指标是水分(M)、灰分（A）、硫分(S)、发热量（Q）、挥发分（V）、焦质层厚度（Y）、磷分（P），其中水分、灰分、硫分、发热量是常用的商品质量指标。另外根据使用用途的要求，还有其它若干工业指标或特定质量指标，如：可选性、耐磨性、灰溶性等。(发热量换算:1千卡/公斤==4186.8焦尔/公斤)。对块度、粒度、形状的区别。对块、粒度煤有含矸率、下限率等质量指标。

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2、煤层产状、煤层结构

---由于古生代植物残体沉积的环境、数量、厚度等分布方式不同，形成的煤层厚度和形状不同。煤层产状对开采安全的影响很大，主要有厚度、倾角、硬度、结构、埋藏深浅、围岩条件、稳定性等。

厚度分类：急薄煤层（0.3—0.8米）；薄煤层（0.8—1.3米)；中厚煤层(1.3—3.5米)；厚煤层(3.5—6.0米)；特厚煤层6.0米以上。

---由于几亿年的地壳变化，长期的地质作用，地壳运动，气候变迁、侵蚀，特别是我国地域经历的造山运动强烈，使多数煤田矿床破坏严重，煤层产状随之运动，甚至遭到挤压、扭曲、切割等严重破坏。地层遭受运动影响不同，煤层的倾角变化也不同，煤层内的断层、褶曲、等地质构造和水文环境也大有区别。

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倾角分类：

近水平煤层8°以下；缓倾斜煤层8°—25°；倾斜煤层25°—45°；急倾斜煤层45°以上。

---由于煤的沉积环境不同，经历的地质作用和破坏程度不同，其硬度、抗切割、韧性等力学指标差别很大。煤层中含有夹矸多少也不同。这些都对开采工艺影响严重。硬度分类：多用普氏分级（f）值来表示

软煤f＜1.5

中硬煤f＝1.5～3.0

硬煤f＞3.0煤层结构：简单结构煤层：煤层一般没有或偶有1～2层稳定夹矸；复杂结构煤层：煤层夹矸层数多，层位、厚度、岩性变化大；非连续层状（藕节状、串珠状、鸡窝状、透镜状）的煤层。

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煤矿安全生产基础知识3、煤层埋藏特征

煤层的顶底板：煤层顶板岩层按相对位置、跨落特征和规律、岩层的岩性特点，划分为基本顶、直接顶、伪顶三部分。煤层底板划分为伪底、直接底和老底三部分。这些条件往往决定顶板控制的难易，因而也是煤矿安全重要的自然环境。煤层层数埋藏深度：煤层埋藏深的比埋藏浅的难采，一般讲垂深800米以下，矿山压力就有异常显现，垂深1000米以下开采会很困难，矿山压力复杂化。目前煤矿开采大都控制在垂深600米以内。煤层安全指标：煤层瓦斯含量、煤层自燃发火、煤尘爆炸性zhufx

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4、岩石及岩层

岩石的分类：矿物的集合体，组成地壳的岩石按生成原因，一般划分为三大类，即岩浆岩、沉积岩和变质岩。

岩浆岩---是地球内部高温熔融状态的岩浆侵入地壳或喷出地表后，凝固而形成的岩石。这类岩石一般坚硬，耐风化，适宜做建筑材料或装饰材料。在此类岩石中常含有少量稀有金属矿物。

变质岩---各类岩石在地壳中受到高温、高压，活泼物质气体或液体的影响，从而改变了原有的物理和化学性质，变成一种新的岩石。这类岩石称为变质岩。

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沉积岩---是在地表环境中，各类岩石受风化剥蚀、搬运堆积、层状沉积、压实、脱水和胶结而形成的岩石。煤矿常见的有角砾岩、砾岩、砂岩、泥岩及页岩、石灰岩等。是地壳表层分布最广、最常见的一类岩石。它覆盖地表总面积的75%，许多重要矿产本身也是沉积岩。

岩石的性质：1）组成矿物的区别（通常称岩性描述）；2）物理力学性质包括：抗压、抗拉、抗剪切、耐风化、弹性摸量、韧性、吸水率等几十个指标。煤矿常用普氏（俄罗斯的姆.普罗托吉雅科诺夫）系数的（f）值、胶结物质和程度，岩化程度等来大致划分，也称为坚固性系数。沉积岩层的特征：岩层层状构造及层理,且层面明显呈平行分布为显著特征，在岩石中含有动、植物化石。zhufx煤矿安全生产基础知识zhufx煤矿安全生产基础知识

5、煤层条件与煤矿安全生产的关系

煤层条件和埋藏环境如何，对煤矿生产技术管理、生产组织管理、现场安全管理、煤层开采难易程度有直接影响。特别是从目前人类的科学水平上看，煤层产状仍然起着决定作用。因而在多方面制约着煤矿各项经济技术指标。或说煤矿安全生产和效益对煤层产状等煤层条件具有很强的依赖性。

1）煤矿开凿的各类巷道大都在沉积岩中，岩石或岩层的稳定性、坚固性、整体性如何，涉及支护形式、支护方法和支护材料，也决定着巷道的服务年限及维护的难易程度。因而对严重影响生产安全。

2）从煤层特征差别上总体分析：厚煤层比薄煤层开采容易；倾角大的比倾角小的难采，且急倾斜更难开采；稳定煤层比不稳定煤层容易开采；埋藏浅的比埋藏深的容易开采；煤层（储量）多的比煤层少的有开采价值；煤层结构简单的比结构复杂的容易开采；煤种稀缺的比大路煤种有开采价值；煤质优良的比杂质含量多的有开采价值等等。zhufx煤矿安全生产基础知识

3）从煤层顶底板岩性差别上总体分析：煤层顶底板岩层软硬，特别是软岩顶底板比较硬煤层顶底板岩层难控制；破碎顶板岩层比整体岩层难以控制；特别坚硬的顶板岩层也较难控制；煤层顶底板岩层软硬适中的（俗称：支得住、放的下的围岩）管理上最容易控制。由于煤层顶底板岩性对煤矿安全生产的密切相关性，百年来一直是矿山工程重要的研究课题之一。世界上有多种分类方法和分类指标体系。我国煤炭行业较新的分类标准是MT554—1996、MT553--1996

。即缓倾斜煤层顶底板分类方案，直接顶分四大类、基本顶分四大级，底板岩层分五类，以指导支护、管理顶板的技术原则。zhufx煤矿安全生产基础知识

4）从矿山压力、地应力差别上总体分析：矿山压力主要有三个来源：一是地层中原始应力积存不均匀；二是采动引起的地应力重新分布，形成的集中应力；三是上覆岩石的重力作用。地应力异常矿区比正常的煤层开采难度大，使管理复杂化，有可能发生冲击地压、巷道严重变形或损坏、诱发瓦斯突出等动力现象。在垂深600米范围内，研究分析认为，一般情况下井下岩层的侧压仅是顶压的1/3。采煤工作面开采引起的矿山压力也因煤层及顶底板岩层的差异而大相径庭。主要受产生的支撑压力的集中形态作用来显现。这也是采矿学研究的重点课题之一。为计算顶板垮落参数和工作面支护需提供的工作阻力，历史上产生过多种假说和近似的经验公式。近代模拟矿压理论主要有：简支梁理论、铰接梁、砌体梁、砌体拱等。随着近来支护技术和装备的革新，支护安全系数的大幅度提高，采煤工作面矿压理论研究已不紧迫了。

煤层厚度、倾角对产量的影响平均煤厚（M）

分类倾角工作面单产能力（MT/a)

3.5～6.0大采高综采12°以下4.00～6.0012°～25°2.50～4.0025°～35°1.50～2.5035°以上1.20～1.502.0～3.5中厚综采12°以下2.50～4.0012°～25°1.50～2.5025°～35°1.20～1.5035°以上0.90～1.201.3～2.0较薄综采12°以下2.50～4.0012°～25°1.50～2.5025°～35°1.20～1.5035°以上0.90～1.20zhufx煤矿安全生产基础知识

5）煤层的瓦斯含量决定了矿井瓦斯的等级；煤层的自然发火性决定了矿井的火灾危险等级；煤尘爆炸性（爆炸指数）决定了防煤尘灾害的危险程度。总之，矿井生产受开采条件的制约非常严重，甚至有决定作用。为创造或改善井下安全条件始终是煤矿的基本任务，自然灾害严重的、开采条件困难的矿井为此要付出更多努力和代价，特别是要承担技术决策和投入产出的风险。煤矿安全生产、经营状况、经济技术指标等，因此产生很大的差别。zhufx煤矿安全生产基础知识

二、地质构造

岩层和地层由于长期（数十亿年）受地壳运动的作用（地壳板块漂移、全球地质运动，多次海陆交替、地壳升降等地貌变迁）和反复破坏，发生变形、断裂与错位。这些地质作用遗留下来的形态。我们称之为地质构造。

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1、岩层的产状：是指岩层的空间位置及特征。为确定倾斜岩层的产状，常用三个产状要素即走向、倾向及倾角来表示，如图：zhufx假设水平面岩层煤矿安全生产基础知识

（1）走向岩层或煤层层面与任一假想水平面的交线称为走向线。走向线延伸的方向即为岩层的走向。走向表示岩层在水平面上延展的方向，通常用走向线的方位角来表示。（2）倾向

在岩层层面上与走向线相垂直并沿斜面向下的一条线叫倾斜线，它表示岩层面的最大坡度。倾斜线在水平面上的投影所指方向即为倾向。倾向垂直于走向，通常也用方位角表示。

（3）倾角倾斜线与它在水平面上投影的夹角称为倾角。倾角的大小反映了岩层的倾斜程度。倾角的变化范围在0°～90°之间。zhufx

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2、地质构造

1）单斜构造长期的地质作用，地壳运动的影响，地壳表层中的岩层绝大部分是倾斜的，在一定范围内岩层大致向同一方向倾斜，这样的构造形态称之为单斜构造。表述构造产状，通常用走向、倾向和倾角三个要素来表示。

2）褶皱构造岩层受地壳运动水平力作用发生弯曲变形，形成起伏，但仍保持了岩层的连续性和完整性的构造形态。褶皱构造中任何一个弯曲叫褶曲，褶曲是组成褶皱的基本单元。褶曲有两类基本形态：背斜和向斜。背斜或向斜凹凸的顶、底部称为褶曲的轴部，分别称为背斜轴和向斜轴。zhufx

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向斜轴背斜轴zhufx煤矿安全生产基础知识背斜构造背斜轴褶皱（曲）构造向、背斜轴煤矿安全生产基础知识向斜背斜zhufx

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3）断裂构造岩层受地壳运动力遭到破坏，失去了连续性和完整性的构造形态叫断裂构造。根据岩层断裂后两侧有无相对位移，分为裂隙和断层两大类。断裂面两侧无相对位移的构造叫裂隙，断裂后两侧发生相对位移的叫断层。裂隙根据裂隙形成的原因，裂隙分为三类即：原生裂隙、构造裂隙和压力裂隙。若有规则组合的裂隙总体称为节理。

断层根据断层两侧相对位移方向的特点，常见的有正断层、逆断层和平推断层三种基本类型。如图所示zhufx

(1)正断层：上盘相对下降，下盘相对上升，两盘在垂直及水平面上的投影呈分开状态的断层。断层面倾角一般大于45°。

(2)逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降，两盘在垂直及水平面上的投影呈重叠状态的断层。

(3)平移断层：断层两盘沿着断层面走向方向相对移动，以及两盘升降位移量相对于水平位移量小很多的断层。它的断层倾角一般较大，甚至直立；断层线也常呈直线。它是在挤压应力作用下沿直立的剪裂面产生的。正、逆断层在煤矿中最为常见。在地质构造复杂的地带，断层常以组合形式出现，成为阶梯状断层、地垒或地堑。断层的要素表述断层各组成的部分叫断层要素，主要有断层面、断盘（上盘、下盘）、断煤交线（交面线）和断层落差（断距）。根据断层走向与煤层走向的相对关系还将断层分为：走向断层、倾向断层和斜交断层三类。煤矿安全生产基础知识zhufx

zhufx正断层平推断层逆断层

煤矿安全生产基础知识断层面断层面断层面正断层断层的要素上盘下盘断层走向断层倾角大断层及其派生断层断层的牵引作用断层组合类型

倾向不同的正断层形成地堑倾向相同的正断层形成地垒倾向相同的逆断层形成叠瓦状构造

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4）其它地质构造剥蚀带古河床冲刷带陷落柱石灰岩溶洞水5）地质年代的概念区分地球历史各个时期的非固定间距的时间标尺。煤矿安全生产基础知识zhufx例如:新生代（251—今Ma）第四纪新近纪古近纪中生代（355—251Ma）白垩纪侏罗纪三叠纪古生代（1800—355Ma）

二叠纪石炭纪泥盆纪志留纪奥陶纪寒武纪计算地质年龄的方法有两种：①根据生物的发展和岩石形成顺序，将地壳历史划分为对应生物发展的一些自然阶段，即相对地质年代。它可以表示地质事件发生的顺序、地质历史的自然分期和地壳发展的阶段；②根据岩层中放射性同位素蜕变产物的含量，测定出地层形成和地质事件发生的年代，即绝对地质年代。据此可以编制出地质年代表。

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3、地质构造对煤矿安全生产的影响

1、破坏了岩层的整体性的地质构造，特别是大断层破坏的范围大，甚至会产生派生的、牵引的多个小断层，因而围岩破碎，给顶帮支护工作造成困难；节理、裂隙将岩层切割成各种形状的岩块，支护不及时易发生片帮冒顶，甚至大面积垮落。

2、破坏了岩层的整体性的地质构造产生的各种空隙、裂隙，为瓦斯、水等灾害创建了藏匿、积聚的环境。因而，对地质构造发育带要特别注意瓦斯灾害、水害的防治。

3、起伏大的褶曲或落差大的断层，切断或严重影响了煤层的产状，影响采掘巷道布置，甚至影响采区划分。较大断层两侧必须留设煤柱，造成煤炭资源损失。地质常识

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4、断层及断层面会导通相关岩层甚至地表，可能是联系地下（含水层）水系和地表水系，往往是矿井充水的良好通道。采掘作业过断层时，要提前防范透水灾害事故。

5、褶曲轴部或大型逆断层，往往有内聚地应力，受采动影响后，应力释放会形成矿压异常显现，诱发煤（岩）与瓦斯突出等灾害。

6、有时地质构造带煤层被破坏成鱼鳞状粉末，不仅支护困难，且易自然发火。地质构造严重主要影响表现在：影响井田的划分；难以布置大型煤矿；生产矿井无法布置大范围的开采采煤工作面；掘进率高，支护困难，服务时间短；工作面搬家频繁，采掘接续紧张，占用设备多，劳动效率低；

地质构造对煤矿安全生产危害是极其严重的，往往是诱发重大灾难的因素。煤矿的技术管理、安全管理、现场管理都要特别重视。zhufx

煤矿安全生产基础知识五大灾害第三部分

煤矿“五大灾害”知识

前言

煤矿生产是地下作业，自然环境特殊，作业空间有限，地质条件复杂，且变化无常，还受危害最为严重的水、火、瓦斯、煤尘、顶板（围岩）等五大灾害威胁。通过学习矿井“五大灾害”的相关知识，掌握灾害的特性、危害和预防措施，方可最大程度的降低和杜绝生产安全重大事故的发生。五大灾害之—

“水”

（另有专题讲座）

一、概述

在矿井的建设和生产过程中，经常会遇到自然水灾的威胁。特别是有突出、透水危险的矿区。矿井的充水源主要有以下几种：

1、地表水

2、地下水

3、断层水

4、老空水

5、钻孔水

6、裂隙水煤矿安全生产基础知识zhufx五大灾害

形成水害三要素矿井透水事故是指矿井在建设和生产过程中，地表水、地下水、老空水通过裂隙、断层、塌陷区等通道涌人矿井，给矿井安全生产带来严重威胁，甚至造成人员伤亡。矿井水害的形成和发生是建立在特定的环境和条件下的，即要有充水水源、充水途径以及足够的充水强度。水害三要素：矿井充水水源矿井充水途径矿井充水水量

主要灾害

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二、矿井水灾事故的发生原因1、地面防洪措施不当，或对防治水工程设施管理不善；2、水文地质情况不详，采掘地点接近老窑积水区、充水断层、陷落柱、富含水层以及打通隔离煤柱时，未执行探放制度；3、井巷位置设置不合理。如将井巷置于不良地质条件中或接近富含水层附近，导致顶（底）板透水；4、乱采乱掘，破坏防水煤柱，造成透水；5、测量误差，导致巷道误穿积水区引起透水。6、当矿井发生较大透水时，无防水闸门或防水闸门管理不当未及时关闭，或因年久失修关闭不严而造成淹井。煤矿安全生产基础知识zhufx五大灾害zhufx主要灾害

三、矿井水文地质条件分类

矿井根据受采掘破坏或影响的含水层性质、富水性、补给条件，单井平均涌水量和最大涌水量、开采受水害影响程度和防治水工作难易程度等进行评价。按直接充水含水层的富水性及补给条件等因素（单位涌水量），把各类矿床划分为四个型别：第一型水文地质条件简单,西北地区Q1≤90Q2

≤210M3/h；第二型水文地质条件中等,西北地区Q190≤180Q2

210≤600M3/h

；

第三型水文地质条件复杂，西北地区Q1180≤1200Q2＞2100M3/h；

第四型水文地质条件极复杂。

我区岩溶充水矿床稀少，水文地质条件类型多为前两类、前两型。水害主要表现有含水层水患、采空区积水和地表水侵入等。煤矿安全生产基础知识

四、两类主要水害

1、地表水引起的矿井水害如果矿井附近有江河、湖泊、池塘、水库、沟渠等积水体，遇到相对集中的强降雨时，往往会造成水位暴涨或形成洪水，当水位超过矿井井口标高时，就会灌入矿井。由于受地下采动形成了地表塌陷、裂缝等，井田范围内有逕流等地表水系，可能会通过这些导水塌陷、裂缝或导水构造渗入井下造成矿井水害。主要灾害

煤矿安全生产基础知识zhufx2、地下水引起的矿井水害地下水主要有地下含水层水、溶洞水、断层水、老空水等。地下水造成矿井水害的条件一般包括：当采掘工程直接揭露含水层时，含水层水会直接进入矿井形成水害；当采掘工程揭露导通含水层的导水构造时，含水层的水通过导水构造进入矿井造成水害；当含水层水的压力足够大时，会破坏含水层与矿井之间的隔水层而使水进入矿井造成水害；已采掘的老空区，常有大量积水，当防水煤岩柱留设不足或防水煤岩柱被破坏后会形成老空水透水水害。主要灾害

煤矿安全生产基础知识zhufx三、透水的预兆采掘工作面透水前一般有如下预兆：1、巷道壁或煤壁“挂汗”，这是由于压力渗透微细裂隙后，凝聚于岩石和煤层表面。2、煤层变冷，煤层含水增大时，热导率增加，所以，用手摸煤壁时，有发凉的感觉。3、淋水加大，顶板来压，底板鼓起，并有渗水。4、出现压力水流，这表明已接近水源，应密切注意水流的变化情况，如果出水混浊，说明接近水源，否则，相反。5、煤层有水挤出，并产生“嘶嘶”声。有时还能听到空洞的泄水声。这是明显的透水征兆。煤矿安全生产基础知识zhufx五大灾害6、采掘工作面有害气体如瓦斯、二氧化碳、硫化氢气体增加，氧含量下降。7、煤壁或巷道“挂红”酸度大，水味发涩，有臭鸡蛋味，这是老空积水的特点，由于积水时间长，水中溶解许多杂质；含铁时，水色发红；含硫时有臭鸡蛋味，酸性水发涩。8、煤壁发潮发暗。干燥光亮的煤体，由于水的渗入，变得潮湿、暗淡。9、采掘工作面温度下降，空气变冷或水蒸气大，有雾气产生。这是由于工作面接近积水区的缘故。煤矿安全生产基础知识zhufx五大灾害zhufx主要灾害

四、预防水害的主要技术措施

切实搞好煤矿建设前的水文地质勘探和生产矿井的水文地质资料的收集、分析，预先查清矿井的水文地质特点和状况，掌握地表水系和矿井地下水的关系。严格按规定留设各类防水煤柱，在水体下、临近采空区、含水层、构造带附近采掘施工前，坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则。探放水必须编制专项设计和安全措施，做到一项目一设计，一工程一措施。搞好日常矿井水文观测和水害分析，发现水文地质条件变化及时修编报告，掌握水情动态。

煤矿安全生产基础知识五、预防透水事故的措施1、按照《矿井防灾水规定》落实好“防、堵、疏、排、截”五维一体的综合防治措施。2、水文地质条件复杂的煤矿企业，必须设立专门的防治水机构，配备专职技术主管，全面负责防治水工作。3、煤矿企业应当建立水害预测预报制度。4、煤矿企业要采用物探、钻探、化探等先进的综合探测技术，查明矿井或采区水文地质条件。5、巷道过导水断层、裂隙（带）、陷落柱等构造薄弱地带时，必须探水前进。煤矿安全生产基础知识zhufx五大灾害6、采掘工作面周边有老空水、构造水、钻孔水等水体时，必须进行超前探水并全部疏干为止。7、煤矿企业必须建立完善的井下排水系统，主要排水设备（水泵、水管、配电设备）、泵房出口、水仓容积等必须符合《煤矿安全规程》的规定。8、煤矿位于地表河流、山洪易发部位、水库等附近，井口、工业广场要修筑堤坝、开挖沟渠等截流措施。煤矿安全生产基础知识zhufx五大灾害五大灾害之—

“火”

（另有专题讲座）一、概述

凡发生在煤矿井下的火灾，和发生在地面井口附近的地面火灾能够影响井下安全生产，威胁矿工安全者，统称为矿井火灾。煤矿安全生产基础知识zhufx五大灾害二、矿井火灾的危害俗话说“水火无情”。火灾事故给人民生命财产造成的损失是非常严重的，而矿井火灾尤为突出。1、井下火灾一般发生在有限的空间内，尤其是煤炭自燃往往发生在采空区和煤柱里，其燃煤过程比较缓慢，没有较大的火焰，外部征兆不明显，火灾初期人们难以察觉。2、井下空间狭小，火灾一旦发生，人员躲避及灭火工作较为困难。3、井下发生火灾往往伴有大量的CO等有毒有害气体产生，并随风流蔓延。受灾面积大，伤亡人员多。4、发火地点很难接近，灭火时间长。5、井下火灾烧毁大量的煤炭资源和设备，同时为了灭火，往往需要留设大量的隔离煤柱封闭火区。6、在有瓦斯和煤尘煤炸危险的矿井中，火灾产生高温和明火，容易引起爆炸事故。煤矿安全生产基础知识zhufx五大灾害三、矿井火灾的分类及特点矿井火灾主要分为外因火灾和内因火灾两种。任何矿井火灾的发生与发展，都必须具备三个条件：1、可燃物；2、引火源；3、燃烧所需要的氧气。三者缺一，火灾就不会发生。外因火灾：由于外部热源如明火（吸烟或灯火）电气火花、放炮、机械冲击与摩擦、电源短路、静电等引起可燃物燃烧造成的火灾。其特点：发生突然、发展猛烈、变化复杂、影响面广，如果发现不及时，处理不妥当，往往造成人员伤亡和财产损失，容易酿成重大灾害事故。煤矿安全生产基础知识zhufx五大灾害内因火灾：由于易燃物质（煤、坑木等）接触空气，经氧化发热、升温、蓄热等使热量集聚而导致易燃物着火的火灾。矿井内因火灾（煤炭自燃）的条件，也就是煤炭自燃发展过程的三个必要因素：1、煤自身具有自燃倾向性；2、有连续供氧的条件；3、热度易于集聚等。内因火灾（煤炭自燃）的特点是：发生、发展过程长，对生产造成连续的威胁和影响，并造成资源的重大损失。煤矿安全生产基础知识zhufx五大灾害

四、煤层自然发火的基本特点

1、我国根据煤矿开采煤层发火的自然差异特点和不同危险程度，将煤矿分为三类，即：容易自燃发火矿井、自燃发火矿井和不易自燃发火矿井。

2、煤层自然发火后，从空气里可查到CO、C2H2（乙炔）、C2H4（乙烯）、C2H6（乙烷）等多种碳氢化物气体。所以可以用科学方法界定是否煤层自然发火。

3、经研究了全国不同矿区和煤种、构建570多个易自燃、自燃、不自燃煤中有机大分子和低分子化合物的化学结构和煤的分子结构模型。表明各煤层自燃有相似的基本规律，但又各不相同。zhufx主要灾害

煤矿安全生产基础知识zhufx主要灾害

煤矿安全生产基础知识自燃与不自燃煤样红外光谱对比图

4、能自燃煤含有：羟基-OH、苯酚、伯胺基团、羟基、烷基－CH2－CH3

、醚键C-O-C、乙烯基团C＝C双键。不能自燃煤以上基团含量很少。

5、自燃煤的有机大分子是以稠芳香环为骨架，带有多种活性侧链基团。低分子化合物主要有酮、酸、烷、醇类等。有机大分子侧链基团和低分子化合物对煤的自燃具有极其重要的作用。zhufx主要灾害

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煤层自燃条件：

煤层具有自燃倾向性；有连续的供氧条件；热量易聚集。

煤层自燃基本过程：

潜伏阶段（低温氧化）：缓慢氧化阶段，主要是出现CO和C2H6（乙烷）气体；自燃阶段（加速氧化阶段）：CO、CO2含量逐渐增加，空气湿度增大、出现雾状；后期有的出现焦油味，温度可达100℃以上；着火阶段（激烈氧化阶段）：放出大量CO、CH4和其它碳氢化合物；火区温度及岩石温度显著升高，温度可达300℃以上，出现烟雾和特殊火灾气味；燃烧阶段：zhufx主要灾害

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采空区自燃“三带”的概念：

随着工作面的不断推进，采空区范围扩大，丢弃在采空区的残煤将相继进入散热带、氧化带、窒熄带的认知和相对划分。

散热带（冷却带）——指紧靠采煤工作面的采空区范围（条带），受工作面风流作用，进入一定风量，能使残煤氧化产生的热量随风失散，不易积聚热量的区域。该处的氧气浓度一般在18%以上；

氧化带——指散热带，该区域即具备残煤氧化条件，产生热量又不易失散的环境。该处的氧气浓度一般在10～18%之间；

窒熄带——指氧化带以里没风流通过的采空区范围，该处的氧气浓度一般在10%以下，残煤也将不具备氧化条件的区域。zhufx主要灾害

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采空区自燃“三带”的划分：

1、采空区内部是封闭的，不具备内外漏风的环境这是前提条件；

2、“三带”各自的范围尺寸，要通过对采空区气体、温度等连续观测后进行确定；并随工作面长度、采高、顶板岩性，采空区顶板冒落块度，采空区空隙率，残煤粒度、风压梯度而变化的。

3、对窒熄带环境要慎重分析，残煤升温速度、放热强度、高温形成后的散失条件应成为重点。zhufx主要灾害

煤矿安全生产基础知识工作面进风工作面回风窒息带可能自燃带氧化散热带封闭式工作面采空区自燃情况的三带划分0～23（35）23～130＞100～150宁东不粘结煤zhufx封闭式工作面采空区自燃情况的三带划分工作面进风工作面回风窒息带自燃带氧化带zhufx主要灾害

五、预防矿井火灾的措施

1、易自燃煤层矿井，要研究并掌握煤层自燃发火的（条件）规律和发火期，确定煤层自然发火指标气体，实施早期识别及其预测预报。

2、从预防煤层自然发火三个条件入手，开采技术上完善通风系统，防止各类漏风；向采空区和废巷实施灌浆等措施，促使高温散失和置换；喷洒阻化剂、注惰性气体等阻滞采空区残煤氧化。

3、井下设备材料实现隔爆或阻燃，巷道采用不燃性材料支护；杜绝或控制明火和电火花的产生。

4、健全矿井防灭火系统、火灾检测系统（束管监测）。

5、井下严禁使用灯泡取暖和使用电炉；井下和井口房不得从事电焊、气焊和喷灯焊接；矿井要使用安全炸药，放炮要遵守安全规程。

6、易燃硐室、地点配备消防器材，设置井下消防材料库及消防列车。具备及时扑灭火点能力和条件。

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六、煤矿常用灭火方法简介

1、黄泥灌浆防灭火：将注浆材料（黄土、页岩、矸石、粉煤灰、尾矿等）细粒化后加水制备成浆，用水力通过管道输送到井下需要防灭火的区域内。作用是封堵漏风通道；包裹煤岩阻止氧化；冷却高温区域。是预防或扑灭矿井火灾的一项技术措施，优点是系统管理相对简单，原料来源方便。

2、注氮防火：采取制氮机分离大气中的氮气，通过管道将氮气送入拟处理区（采空区），使该区域空气惰化，氧气浓度降低到煤自然发火的临界浓度以下，以抑制煤的氧化自燃。其优点是系统简单，原料来源广泛。缺点是：区域漏风时难有明显效果；不能直接灭火或降温。

3、胶体防火和三相泡沫灭火：

4、均压防火：煤矿安全生产基础知识zhufx五大灾害七、煤炭自燃的人体征兆尽早地发现煤炭自燃非常重要。煤矿主要靠装备的火灾监测系统气体分析，但在某些情况下，人体的直接感觉发火象征也是供提火灾信息的重要补充。人体直觉征兆主要有：1、空气中的温度、湿度升高，巷道中出现雾气或巷道壁“挂汗”；2、在井下能闻到煤油味、汽油味或松节油味；3、直接感觉到从煤炭自燃的地点流出的水或空气，温度较通常为高时；4、人体感到不舒服如头痛、头晕、闷热、精神疲乏等；5、巷道中有害气体增加（如一氧化碳、二氧化碳），氧气减少。煤矿安全生产基础知识zhufx五大灾害五大灾害之—

“瓦斯”一、概述矿井瓦斯是井下甲烷（沼气）为主的有害气体的总称。有时专指沼气，化学名称为甲烷，化学分子式为CH4，所以沼气也称为瓦斯。井下有毒有害气体还有一氧化碳、氧化氮、二氧化硫、硫化氢、氨气、氡气等。煤矿瓦斯是种可燃气体，也称煤层气和常规天然气基本相同，每1000立方米的煤矿瓦斯发热量相当于１吨石油。甲烷（沼气）是煤炭演化过程中的伴生物，以吸附或游离的形态，积存（残存）在煤层和周围岩层的空隙中。是煤矿安全生产的第一大灾害、头号杀手。煤矿安全生产基础知识zhufx五大灾害二、瓦斯的性质1、瓦斯是无色、无味、无臭的气体，相对于空气的比重为0.554（以空气比重为1），因它的比重小于空气，故积聚于巷道的中上部。2、瓦斯难溶于水。3、在空气中的含量达到5%～16%时，遇火会燃烧和爆炸，浓度达到9.5%时，爆炸威力最强。4、在空气中的含量达到40%时，能使人窒息。煤矿安全生产基础知识zhufx五大灾害三、矿井瓦斯的危害瓦斯的主要危害有三：1、瓦斯爆炸。爆源附近的高温可达1850℃，并产生破坏力很强的冲击波，瞬间空气压力可升到9个大气压（0.9MPa）。2、煤（岩）与瓦斯突出。突出时，瞬间瓦斯涌出量极大，达数百立方米以上，空气中氧浓度相对下降，故处于突出点附近以及回风流与逆流进入风巷中的高浓度瓦斯会使人员贫氧窒息。3、瓦斯窒息。煤矿安全生产基础知识zhufx五大灾害四、瓦斯爆炸的条件1、空气中的瓦斯必须达到爆炸浓度。瓦斯的爆炸下限为5%，上限为16%。低于5%或高于16%时，可发生燃烧，但不会引起爆炸。2、空气中的氧气含量。一般氧气浓度12%为瓦斯爆炸时的最低需氧量。3、有点燃瓦斯的火源。火源有以下几种：A、明火火焰与炽热气体；B、炽热物体；C、机械火花；D、电火花、放电；E、煤层自然发火；F、静电火花；G、炸药爆炸的火焰等。煤矿安全生产基础知识zhufx五大灾害五、瓦斯爆炸的危害1、产生高温。瓦斯浓度9.5%时爆炸在敞开空间瞬时最高温度可达1850℃。2、产生高压。爆炸时产生的高温一般为1850℃或2650℃，则爆炸气体压力可达到爆炸前的7.4倍或12倍。3、产生冲击波。其峰值可达1800～2000米/秒。具有极大的破坏力。4、产生大量的有毒有害气体。瓦斯爆炸时产生大量的一氧化碳和二氧化碳有毒有害气体。CO浓度一般都高于0.4%。5、造成多人死亡。主要伤害有烧伤、中毒、窒息、外伤。6、破坏井巷、设备、设施、影响生产建设，造成巨大的经济损失。煤矿安全生产基础知识zhufx五大灾害zfx

壁式采煤工作面瓦斯分布基本要点

一进一回（封闭）式通风工作面，在采空区空间足够大时，主风流走弧线，其弧度和扩散幅度主要取决于风流的风速、负压和风量等参数。

粉红色区域易形成瓦斯积聚，特别是上下隅角易形成大的涡流；工作面中部煤壁侧可能无风或微风，易积聚瓦斯。涡流地点工作面进风工作面回风zhufxzfx壁式采煤工作面瓦斯分布基本要点

粉红色区域易形成瓦斯积聚，现场要重视涡流地点瓦斯状况。

一进一回（封闭）式通风工作面，采空区被充分充填后，主风流可实现沿工作面流动。但上下隅角仍存在涡流。涡流的大小取决于该处的空间和形态。工作面回风工作面进风涡流地点zhufx

1）瓦斯窒息甲烷本身虽然无毒，但空气中甲烷浓度较高时，就会相对降低空气中氧气浓度。因此，凡井下盲巷或通风不良的地区，都必须及时封闭或设置栅栏，并悬挂“禁止人内”的警标，严禁人员进人。

2）瓦斯动力现象当煤层瓦斯含量特别高时，将呈现出瓦斯压力。如钻孔喷孔、瓦斯涌出、瓦斯喷出等现象。当煤层瓦斯压力高且地应力也高时，就可能引起煤与瓦斯突出灾害。zhufx五大灾害

煤矿安全生产基础知识

3）瓦斯的燃烧和爆炸

当瓦斯与空气混合达到一定浓度时，遇到高温火源就能燃烧或发生爆炸，一旦形成灾害事故，会造成大量作业人员的伤亡，严重影响和威胁矿井安全生产，给国家财产和职工生命造成巨大损失。瓦斯爆炸事故是矿井五大自然灾害之首。瓦斯爆炸是煤矿生产的主要威胁，一旦发生危害十分严重，爆炸时产生的高温（瞬间最高1850℃～2650℃），使空气迅速膨胀，形成高压（最高9倍原气体体积）冲击波，爆炸后生成大量有害气体（低氧10%以下、高一氧化碳4～2%），因而造成大量人员伤亡、毁坏井下设备设施。另外：一是爆炸冲击后，暴点气体收缩，将形成反向冲击，收缩气体携带新的瓦斯，从而可能造成第二次或连续爆炸。二是爆炸冲击扬起大量煤尘，可能引起煤尘参与爆炸。煤尘爆炸时，一氧化碳产生量更大。三是爆炸毁坏了设备设施，造成巷道坍塌或堵塞，引发火灾,扩大灾情,营救和自救的困难。zhufx主要灾害

煤矿安全生产基础知识zhufx主要灾害

瓦斯矿井的分类：我国把煤矿瓦斯划分为三类：低瓦斯矿井（相对涌出量小于或等于10立方米/吨煤，且绝对涌出量小于40立方米/分钟）；高瓦斯矿井（相对涌出量大于10立方米/吨煤，或绝对涌出量大于40立方米/分钟）；煤（岩）与瓦斯突出矿井。瓦斯爆炸三条件：

1、沼气浓度一般是5～16%，9.5%时威力最强。其它气体（可燃、惰性气体或煤尘）混入后，沼气爆炸浓度范围产生复杂变化。

2、引火温度一般认为最低是650-750℃，因而，明火、煤层自燃、电气火花、炽热金属、吸烟、甚至撞击或摩擦火花都足以引燃沼气。

3、氧浓度达到12%以上，一般氧气含量低于12%是不会引爆瓦斯。

4)煤与瓦斯突出的概念及其危害：煤矿安全生产基础知识煤与瓦斯突出一般过程演示zhufx煤与瓦斯突出一般过程演示zhufx煤与瓦斯突出一般过程演示zhufx煤与瓦斯突出一般过程演示zhufx煤与瓦斯突出一般过程演示zhufx煤与瓦斯突出一般过程演示zhufx煤与瓦斯突出一般过程演示zhufx煤与瓦斯突出一般过程演示zhufxzhufx主要灾害

煤矿安全生产基础知识甲烷一氧化碳二氧化碳氮气氧气大分子碳氢化物气体煤矿常见气体分子结构模型S硫化氢

硫化氢气体（H2S)

六个基本特征：主要灾害

煤矿安全生产基础知识zhufx

易溶于水：常温常压下1m3水能溶解2.6m3体积的硫化氢气体。溶解度是CO2的2.7倍，是CH4的93倍。硫化氢气体溶水后形成氢硫酸。强化学活性：硫化氢气体能使银、铜等金属表面腐蚀发黑，使井下各种传感器探头失准、损坏。

明显的气味：硫化氢气体浓度在1～2ppm时即可嗅到典型的臭鸡蛋味，浓度在27ppm时气味最浓烈，浓度大于27ppm后可使人嗅觉麻痹，失嗅。

强烈的毒性：硫化氢气体对人的眼睛、粘膜及呼吸系统有强烈的刺激作用。浓度50～80ppm时，在2～3小时人可轻微中毒；浓度在100ppm时，时间稍长可使人失明、呼吸困难、血液中毒；浓度在200～500ppm时，30分钟人既失去知觉，痉挛死亡；浓度达1000ppm时，在数秒钟内致人死亡。

密度较大：硫化氢气体理想密度为1.438，相对密度为1.19，比空气重。井下风速低时，易积存于巷道低洼处或拐弯处。

燃烧爆炸性：硫化氢气体浓度在4.3%～46%时，具有爆炸性。

一氧化碳（CO）基本特征：

是无色无臭气体，微溶于水，溶于乙醇、苯等多数有机溶剂；属于易燃易爆有毒气体，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。一氧化碳在血中易与血红蛋白结合（相对于氧气）而造成组织缺氧。轻度中毒者出现头痛、头晕、耳鸣、心悸、恶心、呕吐、无力，血液碳氧血红蛋白浓度可高于10％；中度中毒者除上述症状外，还有皮肤粘膜呈樱红色、脉快、烦躁、步态不稳、浅至中度昏迷，血液碳氧血红蛋白浓度可高于30％；重度患者深度昏迷、瞳孔缩小、肌张力增强、频繁抽搐、大小便失禁、休克、肺水肿、严重心肌损害等。煤矿井下的一氧化碳的主要来源：瓦斯（甲烷）或其它气体爆炸、煤尘爆炸时产生；井下煤层自然发火或其它火灾产生；放炮作业时产生。主要灾害

煤矿安全生产基础知识zhufx抽放瓦斯方法瓦斯抽放方法本煤层抽放邻近层抽放采空区抽放上邻近层下邻近层预抽边采边抽边掘边抽半封闭抽放全封闭抽放

煤矿安全生产基础知识主要灾害

zhufx瓦斯抽采方法之一：穿层孔与顺层孔抽采zhufx方法之一：倾向顺层长钻孔递进掩护瓦斯抽采zhufx六、预防瓦斯爆炸的主要措施1、加强通风管理，防止瓦斯积聚。2、实现瓦斯实时监测监控、超限报警并自动切断电源。3、实施煤层瓦斯抽采，做到先抽后掘、先抽后采。4、对煤与瓦斯突出矿井全面落实防突规定。5、杜绝各种引爆火源。6、认真执行瓦斯检查制度，发生积聚立即处理。煤矿安全生产基础知识zhufx五大灾害五大灾害之—

“顶板”一、概述冒顶偏帮（围岩失稳），是煤矿生产中最容易发生的事故。冒顶偏帮事故在煤矿生产中具有普遍性、多发性，严重的危害矿工的生命安全，给国家和企业财产造成重大损失。我们必须予以高度的重视，采取有效的措施，预防冒顶事故的发生。煤矿安全生产基础知识zhufx二、顶板压力的一般规律矿山压力最为明显的表现在煤层顶板，所以通常叫“顶板压力”，又叫支架支撑压力，影响工作面顶板压力的因素很复杂，它的压力大小变化的一般规律是：1、顶板暴露面积越大，压力越大。反之，压力就越小。2、顶板暴露的时间越长，压力越大。反之，压力就越小。3、顶板越松软、破碎，压力就越大。4、巷道越宽，顶板压力就越大。5、护巷煤柱越小，巷道所承受的压力越大。6、巷道交叉多而集中，顶板压力越大。7、工作面断层越多，压力越大。8、工作面节理裂隙越多，节理裂隙面的倾角越大，压力也越大。煤矿安全生产基础知识zhufxzhufx主要灾害

三、顶板的危害顶板（围岩）灾害是地下采矿最频发的灾害，特别是过去。1995年以前，我国煤矿顶板事故是煤矿死亡人数最多的事故，占事故死亡总人数的40%～50%。1996年全国国有煤矿支护液压化改革后，才得到基本控制。采矿界的先驱们，百年来一直在分析研究矿山压力规律和围岩支护技术相关课题。针对壁式工作面开采引起的顶板岩层应力变化及载荷分布提出了许多力学模型和理论：如简支梁理论、“拱”结构理论、铰接岩梁理论、砌体岩梁理论、传递岩梁理论、关键岩梁理论等等。煤矿顶板事故分采煤工作面顶板事故和巷道顶板事故，常以冒顶、片帮、跨塌、漏顶等形式发生。采煤工作面顶板冒落按力源可分为压垮型、推跨型和漏冒型三类；按事故大小分为局部和大面积冒顶两种。巷道顶板事故相对较少。

煤矿安全生产基础知识zhufx主要灾害

四、预防冒顶的方法

1、分析研究采煤工作面煤层顶板矿压特点；掌握应力集中分布范围和强度、采煤工作面初次来压、周期来压步距等跨落的规律；按MT553---1996、MT554---1996国家行业标准进行分类。支架选型、设计支护阻力对顶板做到支得起、护得好、稳得住、放得下，适应顶底板条件。一般估算采煤工作面顶板压力的方法是，4～8倍采高煤层顶板岩石的重量，公式：P＝（4～8）Mr

吨/m2

来设计支护阻力。

2、采煤工作面现场要突出对回拄放顶线、煤帮、两出口等重点部位的管理。处理好回采工艺的衔接，防止支架失效和空顶作业。

3、巷道支护形式和方法要符合巷道围岩分类相关技术标准，如：煤矿常用的（GB50086—2001）〈锚杆喷射混凝土支护技术规范〉、〈缓倾斜煤层回采巷道围岩分类〉等。

4、开展矿压观测，掌握顶、底板移近量，两帮移近量，围岩离层量的变化。并改进、优化支护设计和支护效果。加强工程质量检测验收，预防顶板事故发生。

5、特殊围岩地质环境要进行专项科研，支护方式方法应进行相似材料模拟实验的检验。煤矿安全生产基础知识主要灾害

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地质破坏带附近的局部冒顶及预防地质破坏带及附近的顶板裂隙发育、破碎，断层面间多充以粉状或泥状物；断层面都比较尖滑，使上、下盘之间的岩石无粘结力，尤其是断层面成为导水裂隙时，更是彼此分离。单体支柱工作面如果遇到垂直于工作面或斜交于工作面的断层时，在顶板活动过程中，断层附近破断岩块可能顺断层面下滑，从而推倒工作面支架，造成局部冒顶。为预防这类顶板事故，应在断层两侧加设木垛加强维护，并迎着岩块可能滑下的方向支设戗棚或戗柱。对于有些综采工作面、高档普采和普采工作面，回采过程中，煤壁的前方顶板和煤层特别破碎，为保证正常割煤，不漏矸石，可采用全楔式木锚杆。当断层处的顶板特别破碎、用锚杆锚固的效果不佳时，可采用注入法，将较多的树脂注入大量的煤岩裂隙中，进行预加固。zhufx三、冒顶前的预兆冒顶之前，特别是发生大冒顶之前，一般都是有预兆的，如果及时采取预防措施，可以防止和减少冒顶事故。这些预兆是：1、响声：岩层下沉断裂，顶板压力急剧增大时，产生很大的响声，单体液压支柱的活柱急速下沉，有时可能听到采空区内顶板冒顶的闷雷声。2、片帮、掉渣：冒顶前煤壁所承受的压力增加，煤层变得松软，片帮比平时增多。3、裂隙：因采空区顶板下沉，工作面顶板出现裂隙增多，增大，这是冒顶的明显征兆。煤矿安全生产基础知识zhufx4、脱层：顶板冒落前，会发生脱层现象，通过“敲帮问顶“可以鉴别出来。5、煤帮直接顶断裂下沉或抽槽（顶）垮落。6、漏顶：顶板来压，因背帮不严，破碎的伪顶或直接顶会出现漏顶，棚梁上漏完了，棚子就松动，顶板岩石继续冒落，就会出现滚棚现象，甚至连续推倒多架棚子，发生大冒顶。7、老塘信号支柱有压断现象时。煤矿安全生产基础知识zhufx五大灾害之—

“煤尘”一、概述矿井在生产过程中产生的，并能在空气中悬浮一定时间的固体微小煤、岩颗粒，都叫粉尘。煤矿的粉尘可分为煤尘和岩尘两种。煤尘中的主要成分是固体碳、可燃物。而岩尘中含固体碳和可燃成分很少。有些岩尘中含二氧化硅在10%以上，又称矽尘。直径在1mm以下的煤尘能参与爆炸，直径在5微米以下的粉尘才能吸入肺内引起尘肺病，造成对人体的危害。5微米以下的粉尘被称为呼吸性粉尘。煤矿安全生产基础知识zhufx二、煤尘、粉尘的危害1、煤尘的燃烧和爆炸：煤尘在一定条件下，能发生燃烧和爆炸，从而使矿井酿成严重的灾害。2、粉尘是造成矿工职业病—煤矽肺病的有害物质。3、粉尘进入机械设备、仪器仪表的磨损和腐蚀。煤矿安全生产基础知识zhufx三、煤尘爆炸的条件煤尘爆炸必须具备三个条件：1、煤尘具有爆炸性：一般说，除少数无烟煤外，其余各类煤均属于爆炸性煤尘，煤的挥发分含量越高，煤尘的爆炸性就越强。2、煤尘达到爆炸所需要的浓度。煤尘的爆炸下限为30～40g/m3,爆炸上限为1000～2000g/m3，最强爆炸浓度为300～400g/m3。小于300g/m3直到爆炸下限，爆炸强度依次变弱；大于400g/m3直到爆炸上限，爆炸强度缓慢趋弱。煤矿安全生产基础知识zhufx3、存在引爆火源。煤尘爆炸的引燃温度随煤中可燃挥发分等不同有差异。温度在610～1015℃，一般为700～800℃引起爆炸的最小能量为4.5～40mJ。在井下引爆煤尘的高温热源有：A、放炮产生的火焰；B、电气设备的电火花；C、架空电线及电缆破坏时产生的电弧；D、井下火灾或烟火；E、瓦斯燃烧或爆炸；F、各种机械强烈摩擦产生火花；G、矿灯故障产生火花。煤矿安全生产基础知识zhufx四、煤尘爆炸的特征、产物及危害1、产生高温火焰。煤尘爆炸的火焰温度一般为1600～2000℃。2、火焰传播速度。爆炸火焰传播速度为610～1800m/s。3、爆炸冲击波传播速度。初速与火焰传播速度相同，并不断加速可达2340m/s。4、爆炸压力。井下爆尘爆炸事故中，一般距爆炸源10～30m以内的范围，爆炸压力较小，破坏和伤亡较轻；而后随距离的增加，破坏和伤亡加重。5、产生粘块与破渣。矿尘爆炸时，对于结焦矿尘（气煤、肥煤、焦煤）会产生焦炭皮渣与粘块粘在支架、巷壁、煤壁上面，用于区分是瓦斯爆炸还是煤尘爆炸。6、产生大量的一氧化碳和二氧化碳。爆炸的气体中CO可达2～3%以上，二氧化碳含量高，氧气含量低，造成大量人员中毒死亡。煤矿安全生产基础知识zhufx

五、防止矿尘危害的基本技术措施1、健全矿井洒水防尘系统和设施。定期冲洗巷道，清扫积尘；对煤炭运输各产尘点、转载点设喷雾洒水设施；主要进、回风巷道设空气净化水幕等。2、湿式凿岩和落煤。湿式打眼，采煤工作面煤层超前预注水湿润煤层，机械落煤时采煤机、液压支架要实现自动喷雾或设扑尘装置。3、掘进或采煤工作面爆破前后，要冲洗工作面，减少粉尘飞扬。

4、重视并搞好个体粉尘防护。5、按规定设置隔爆水棚和撒布岩粉，杜绝各类高温火点和火源。煤矿安全生产基础知识zhufx采矿引起的其他自然灾害zhufx主要灾害

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一、其他自然灾害简介地温热害；地应力异常：冲击地压；冲击地压：冲击矿压是聚积在矿井巷道和采场周围煤岩体中的能量突然释放，动力将煤岩抛向巷道，同时发出强烈声响，造成煤岩体振动和煤岩体破坏，支架与设备损坏，人员伤亡，部分巷道垮落破坏等。冲击矿压还会引发或可能引发其它矿井灾害，尤其是瓦斯、煤尘爆炸、火