煤矿井下灾害研究(2021年)

煤矿井下灾害研究(2021)

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(安全管理)

单位:______________________

姓名：______________________

日期：______________________

编号：AQ-SN-0599

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煤矿井下灾害研究（2021）

说明：安全管理是企业生产管理的重要组成部分，是一门综合性的系统科学。

安全管理的对象是生产中一切人、物、环境的状态管理与控制，安全管理是一

种动态管理。可以下载修改后或直接打印使用（使用前请详细阅读内容是否合

适）。

煤矿事故频繁发生的原因是多方面的，其中一个主要的原因是

安全基础不实，部分应该被淘汰的设备还一直在使用，煤矿重点攻

关课题的研究速度缓慢，先进技术的推广力度不够。

煤矿井下部分设备的现状与思考

一、井下局部通风机

目前，我国煤矿用局部通风机生产企业90家，主要分布在重庆、

山东、山西、河南、江苏、湖南、江西等19个省（区、市）。技术力

量、设备条件、管理水平、执行标准状况和经营思路各不相同，产

品质量、技术性能差异较大。产品质量、性能指标和技术水平不容

乐观。

1.JBT、YBT系列单级轴流式局部通风机是我国20世纪50、60

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年代引进前苏联的产品，体积小、价格低，但噪音大，全压效率低,

风压偏低。其全压效率约60%〜73%左右，噪声103〜llldB(A),有的

甚至达到127dB(A)。风机效率低，造成了能源的严重浪费。噪声主

要集中在中、高频率范围，刺耳的尖叫声严重影响了工人的正常作

业和身心健康，并且掩盖了一定距离内行车声、机械运转声和信号

电铃声，易引起伤亡事故。

近两年，个别企业与高校或科研院所合作，对YBT产品进行了

技术改造，在小型号上改善了风机叶型和加装了消音器，取得了较

好的效果。但大部分产品不符合现代生产环境的要求，属于应该被

淘汰的产品。

2.斜流式(也称：昆流式)局部通风机是20世纪90年代初期发

展起来的新型风机，具有空气轴向流动、高效运行区域宽、噪音小

等优点。但风压偏低，在效率指标上形同虚设，生产工艺、技术还

不成熟，目前国内生产企业约有4家，规格型号和使用量较少，未

形成批量和系列化生产。

3.对旋式局部通风机是20世纪80年代末、90年代初研制并迅

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速发展、推广的一种局部通风机。目前机号有No4.0至NolO.O等；

装机功率有LlkWX2至75kWX2等；工作方式有压入式、抽出式和

压抽式等；叶片材料有钢叶、铜叶片、铝合金铸造叶片和塑料叶片

等。

对旋式局部通风机一般由容量相同的隔爆电动机驱动，两个风

叶轮采用不同的叶片数，一级叶轮的叶片安装角大于二级叶轮的叶

片安装角。二级叶片还兼备普通轴流式风机中的静叶功能。测试证

明：对旋式局部通风机的通风效率比前置静叶型两级普通轴流式通

风机高约8%〜10%,比后置静叶型高约4%〜5%；具备良好的逆风性能,

逆向风量可达60%〜70%。

目前，对旋式局部通风机均采用了外包复式消声器结构，有效

地降低了噪声。实验证明：噪声频率越高，吸声系数越高。在125Hz〜

500Hz时，吸声系数只有0.3-0.5左右，在1000Hz以上吸声系数可

达0.8以上,4000Hz时可达0.95o

近年来，部分高校和科研院所对矿用通风机技术进行了深入的

研究，先进的理论、计算方法和结构优化等得到较好地应用，促进

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了矿用通风机产品行业技术水平的提高。

4.小型煤矿用抽出式轴流通风机产品的质量状况。20世纪80年

代末、90年代初，新疆煤炭工业学校和山西省运城地区矿山节能防

爆风机厂分别推出了外置电动机型和内置电动机型小主扇，在小型

煤矿很快得到推广、应用，并迅速发展成型号、规格齐全的系列产

品。

电动机内置型小主扇为目前常用的一种机型，电动机安装在隔

流腔内，与流道内的气流完全隔离，并有孔道与大气相通，以保证隔

流腔中的电动机在新鲜风流中启动和运行。小主扇动叶轮大部分安

装在通风机出气口侧（即叶轮后置式），结构较为合理,隔流腔处于流

道中气流的负压区域,对小主扇安全性有利,也便于调整叶片安装角

度。

目前，我国小主扇生产企业约40家。近年来，部分国内高校和

科研院所对小主扇进行了较为深入的研究，在通风机涉及和提高产

品性能方面取得了较大的进展。新的涉及理论、设计方法及加工方

式被部分企业接受和应用，小主扇风量、压力及效率有明显提高。

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二、井下轻合金材料

由于轻合金材料质量轻、塑性好，经过适当的工艺处理后，能

达到很高的强度，而且有机械加工容易，耐腐蚀等优良特性。所以,

随着科学技术的进步和煤矿生产机械化程度的提高，轻合金材料在

矿井中的应用越来越广泛，如煤矿井下支柱、提升、通风设备及携

带式仪表、工具等。但轻合金材料与其他钢质材料冲击摩擦产生火

花，很容易点燃可燃性气体，引起爆炸事故。如1986年9月28日，

徐州矿务局庞庄煤矿-370m水平的718掘进面，因相装机钢丝摩擦产

生火花引起煤尘爆炸事故，死亡26人,重伤2人,殃及巷道1509米。

1987年12月，安徽省某矿角联巷道中发生一起特大爆炸事故,死亡

45人,重伤4人,轻伤6人,经济损失199万元。其原因是小绞车运行

时,手闸和绳轮之间摩擦火花引起沼气爆炸。国外轻合金材料摩擦、

冲击产生火花引燃沼气爆炸事故也比较多。如1950年，英国诺克切

斯矿用铝合金外壳的煤电钻掉到钢支架上引起沼气爆炸。爆炸危险

环境中机械摩擦火花的危险性已引起煤矿安全部门的高度重视。

世界上许多国家，如英国、德国、前苏联、日本、波兰、捷克

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等，很早就对机械摩擦火花及轻合金在矿井中应用的安全性进行了

较系统的研究，并建立了相应的试验装置，制定了检验规则。美国

主要研究采煤机截隔火花安全性及预防措施，Raila冶金研究中心的

D.H.Desy等人设计建造了模拟通风机叶片与机壳摩擦火花工况,对

金属材料火花点燃沼气的安全性进行研究。在20世纪80年代初对

轻合金摩擦火花的研究,重点是对煤矿井下常用的轻合金,并建立了

先进的实验室,制定了JISC-0901标准和JISM-7002通用规则。

20世纪80年代中期,我国也开始对金属材料摩擦火花安全性方

面的研究。当时建立的高速冲击、自由落锤冲击和旋转摩擦3个试

验装置和相应的检测、控制系统,是目前国内惟一的金属材料摩擦火

花安全性研究和试验检测系统。

国外井下矿用工具、设备材料基本都作摩擦火花试验，国内一般

只注重设备用材料作火花试验,在工具用材料的火花试验方面没有

建立相应的实验及标准。随着我国煤矿开采深度的加大,开采强度的

不断增强,井下工作的危险