矿井灾害防治

矿井灾害防治2023/9/21第1页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.152内容提要矿井灾害概述瓦斯爆炸事故煤与瓦斯突出煤尘爆炸矿井火灾透水事故顶板事故冲击地压矿井地热第2页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.153第一节概述矿井灾害事故防治也就是使我们所有的安全监督管理人员能够进一步掌握矿井“七大灾害”（即水、火、瓦斯、煤尘、顶板、冲击地压、热害等）的性质、特征、征兆、产生的原因，发生事故的条件以及预防措施等，才能够正确处理井下灾害事故。第3页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.154

由于地质条件的多变、思想上的麻痹、技术上的疏忽、管理上的漏洞、操作上违章等原因，各类伤亡事故，仍时有发生，事故总量仍然较大，重特大事故仍未得到有效的控制，煤炭行业的安全形势仍然比较严峻。如：

2010年1—2月份，全国共发生事故63552起，死亡10854人，同比分别下降9.6%和15.2%。其中：较大事故发生312起，死亡1248人，同比分别下降6.0%和2.2%。煤矿事故和死亡人数分别下降9.0%和14.2%。全国安全生产形势总体稳定，但安全生产形势依然严峻。

第一节概述第4页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1552004-2009年一次死亡百人以上煤矿事故统计表第5页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.156瓦斯是煤矿七大自然自害中危险最大的一种灾害，又称为“灾害之王”。瓦斯不治理好，矿井就一天不得安宁；一旦发生事故，将会导致惨重的后果。矿井瓦斯是煤矿生产过程中产生的有害气体，伴随着生产的进行，瓦斯涌出到生产空间，对井下的安全生产构成大的威胁。瓦斯不论其涌出量的多少，一直都是矿井生产中最主要的一个危险源。第二节矿井瓦斯防治第6页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.157一、矿井瓦斯爆炸瓦斯爆炸是煤矿生产中最严重的灾害之一，每年都会因此造成大量的人员伤亡和财产损失。例如：2005年2月14日辽宁省阜新局孙家湾煤矿井下发生瓦斯爆炸事故伤亡214人，成为世界煤矿开采史上的罕见的特别重大伤亡事故。因此掌握矿井瓦斯爆炸的条件、原因、规律和防治措施，极为重要。

第7页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.158瓦斯爆炸必须具备三个基本条件1、一定的瓦斯浓度瓦斯爆炸具有一定的浓度范围，只有在这个浓度范围内，瓦斯才能够爆炸，这个范围称为瓦斯爆炸的界限。最低爆炸浓度称为爆炸下限；最高爆炸浓度界限称为上限。在新鲜空气中，瓦斯爆炸的界限一般认为是5%—16%。一、矿井瓦斯爆炸第8页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.159第9页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.15102、一定的引火温度瓦斯爆炸的第二个基本条件是高温火源的存在。点燃瓦斯所需的最低温度，称为引火温度。引燃瓦斯的温度一般认为是6500C至7500C。引燃瓦斯的火源有：明火、煤炭自然、电气火花、炽热的金属表面、吸烟、爆破、安全灯网罩、架线火花、甚至撞击和摩擦产生的火花等都足以引燃瓦斯。因此，消灭井下一切火源是防止瓦斯爆炸的重要措施之一。一、矿井瓦斯爆炸第10页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1511

瓦斯浓度％

火源温度700℃725℃750℃775℃825℃925℃1025℃

感应期（秒）48.23.62.41.4610.24.32.61.50.620.210.07814.05.23.01.60.630.250.08106.33.51.750.720.260.09127.94.11.900.770.270.09瓦斯爆炸的感应期第11页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1512虽然瓦斯爆炸的感应期很短，但是煤矿安全生产有着重要的作用。例如：使用安全炸药进行爆破时，虽然炸药的爆破初温能达到2000℃左右，但其存在的时间极短（也就是几毫秒）小于瓦斯爆炸的感应期，所以，不可能引起瓦斯爆炸事故的发生。例如：矿用安全电气设备，在发生事故时，能迅速断电其断电时间小于瓦斯爆炸的感应期，也就是不可能导致瓦斯爆炸。我们要遵守《煤矿安全规程》中有关瓦斯矿井爆破规定是非常重要的。一、矿井瓦斯爆炸第12页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.15133、充足的氧气含量瓦斯爆炸界限随混合气体中氧浓度的降低而缩小。氧气浓度降低时，瓦斯爆炸的下限缓慢地提高，而瓦斯爆炸的上限则迅速下降，当氧气浓度降到12%时，混合气体中的瓦斯就失去了爆炸性，遇火也不会爆炸。由于氧气含量低于12%时，短时间内就能导致人员窒息死亡，因此《煤矿安全规程》（第100条）规定：井下工作地点的氧气含量不得低于20%，而且在正常生产的矿井中，采用降低空气中的氧气含量来防止瓦斯爆炸是没有实际意义的。但是对于已封闭的火区，采取降低氧气含量的措施，却有着十分重要的意义，因为火区往往积存有大量的瓦斯，且有火源存在，如果不按规定封闭火区或火区封闭不严造成大量漏风，一旦氧气浓度达到12%以上时，就有发生爆炸的可能。第13页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1514

1991年4月21日震惊全国的山西省洪洞县三交河煤矿发生特大瓦斯煤尘爆炸事故，就是由于这两个原因引起的。

第一个原因是瓦斯超限达到爆炸浓度。三交河煤矿本来是低瓦斯矿井，但是承包人重生产、轻安全、重效益，轻管理，通风瓦斯管理混乱，通风系统设计不合理，局部串联通风，利用淄煤眼回风，工作面、瓦斯经常超限。事故当天，早上8时地面变电站停电，井下局扇停风、工作面瓦斯不断增加。下午4时上班后，202工作面工人不检查瓦斯就启动局扇将大量瓦斯通过串联风机抽203工作面风，造成203面四顺槽的瓦斯积聚，达到爆炸浓度。

第二个原因是电钻失爆，有了引火源。瓦斯已经超限，当班工人全然不知。煤电钻已失爆，工人也全然不知。当工人试电钻时，因失爆的电钻产生电火花，引起了瓦斯爆炸。爆炸冲击波又扬起煤尘，导致全矿井瓦斯煤尘爆炸死亡153人的重特大灾害事故。由于可见低瓦斯矿井也不可能麻痹大意，不能放松对瓦斯的管理。否则后果不堪设想。第14页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.15151、爆炸温度

试验研究表明，当瓦斯浓度为9.5%，爆炸时产生的瞬时温度，在自由空间可达18500C，在封闭的空间内高达26500C。由于井下巷道是半封闭空间，其内的瓦斯爆炸温度为18500C—26500C，而这样高的温度，不仅会烧伤人员、烧坏设备，还可能引起井下火灾，扩大灾情。

2、爆炸压力瓦斯爆炸产生的高温，会使气体膨胀引起气体压力的骤然增大，再加上爆炸波的叠加作用或瓦斯连续爆炸，爆炸产生的冲击压力会越高。据测定，瓦斯爆炸后的压力约为爆炸前的10倍。在高温、高压的作用下，爆源处的气体以每秒几百米的速度向前冲击。瓦斯爆炸时，常常伴生两种冲击。二、矿井瓦斯爆炸的危害第15页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1516（1）正向冲击：在爆炸产生的高温、高压作用下，爆源附近的气体以极大的速读向四周扩散，在所经过的路程上形成威力巨大的冲击波的现象。这一过程称为正向冲击。发生正向冲击时，由于冲击气流具有高温、高压，因此能够造成人员伤亡、巷道和器材设施破坏，能扬起大量煤尘使之参与爆炸，产生更大的破坏力，还可能点燃坑木或其他可燃物而引起火灾。（2）反向冲击：爆炸发生后由于爆炸气体从爆源处高速向外冲击，加上爆炸后生成的一部分水蒸汽又很快冷却和凝聚，因而，在爆源附近就形成了气体稀薄的低压第16页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1517区。这样，在压差的作用下爆炸气体就会连同爆源外围的气体又以极高的速读反向冲回爆炸地点。这一过程称为反向冲击。虽然反向冲击的力量较正向冲击的量小，但是由于它是沿着已经遭受破坏的区域内的反冲，所以其破坏性更大。尤其应当指出的是：如果反向冲击的空气中含有足够的瓦斯和氧气，而爆源附近的火源尚未熄灭，或有因爆炸而产生新的火源存在时，就有可能造成二次爆炸。

3、有毒有害气体瓦斯爆炸后，将产生大量的有毒有害气体。据分析，瓦斯爆炸后的空气成分为：大致为氧6—10％、氮82—88％、二氧化碳8—4％、一氧化碳4—2％，由于氧含量减少，并产生大量的一氧化碳，特别是煤尘参与爆炸时、一氧化碳的生成量更大，这往往是造成井下人员大量伤亡的原因。第17页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1518影响瓦斯爆炸界限的主要因素有可燃性气体、煤尘、惰性气体及混合气体的初始温度等。1、可燃性气体的混入：在瓦斯和空气的混合气体中，如果有一些可燃性气体（如硫化氢、乙烷等）混入，则由于这些气体本身具有爆炸性，不仅增加了爆炸气体的总浓度，而且会使瓦斯爆炸下限降低，从而扩大了瓦斯爆炸的界限。三、影响瓦斯爆炸的主要因素第18页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.15192、爆炸性煤尘的混入

多数矿井的煤尘具有爆炸性。当瓦斯和空气的混合气体中混入有爆炸性危险的煤尘时，由于煤尘本身遇到火源会放出可燃性气体，因而会使瓦斯爆炸下限降低。根据实验，空气中煤尘含量为5g/m3时，瓦斯的爆炸下限降低到3%；煤尘含量为：8g/m3时，瓦斯爆炸下限降低到2.5%。显然，在正常情况下，空气中的煤尘含量达到怎么高是不可能的，但当沉积煤尘被暴风吹起时，达到这样高的煤尘含量是十分容易。因此，对于有煤尘爆炸危险的矿井，做好防尘工作，从防止瓦斯爆炸的角度来讲也是十分重要的。3、惰性气体的混入

惰性气体，是指不太容易与其他分子结合、化学性质不太活泼的气体，如氮气、二氧化碳等。在瓦斯和空气的混合气体中，混入惰性气体将使氧气的含量降低，缩小瓦斯的爆炸界限，降低瓦斯爆炸的危险性。第19页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1520瓦斯爆炸由三个方面的因素造成，即：瓦斯积聚、引爆火源和管理因素。1、瓦斯积聚及其原因

瓦斯积聚，是指采掘工作面及其他地点，体积大于0.5m3的空间内，积聚瓦斯浓度达到或超过2%的现象瓦斯积聚是造成瓦斯爆炸的根源，对井下瓦斯状况不了解、矿井通风系统的不合理布置、通风设施的损坏等，都容易造成瓦斯积聚。四、瓦斯爆炸原因的分析第20页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1521引起瓦斯积聚而导致瓦斯爆炸的原因很多，很复杂，主要有以下几个方面：

（1）局部通风机停止运转引起瓦斯积聚：

这种现象导致瓦斯积聚而引起爆炸的比例增大。有的设备检修，无计划停电、停风；有的是机电故障，掘进工作面停工、停风；还有的是局部通风机管理混乱、任意开停等。案例：1996年11月29号新密市市牛店镇弘振煤矿发生瓦斯爆炸事故，当班18人，全部死亡在井下。经调查：事故原因：一是风筒落后于掘进工作面，造成微风作风；二是高沼矿井放炮采煤，引起瓦斯爆炸。四、瓦斯爆炸原因的分析第21页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1522（2）风筒断开或严重漏风引起瓦斯积聚：

主要是施工人员不爱护通风设施，将风筒掐断、压扁、刮坏等，而通风管理人员又不能及时发现和进行维护、修补，造成掘进工作面风量不足而导致瓦斯积聚。案例：1997年4月13日，小刘寨煤矿发生瓦斯燃烧事故。死亡六人。原因是：井下发生冒顶，跟班安全人员兼技术员刘国圈发现冒顶处风筒脱落，就鲜风没到这里，也没有检查瓦斯浓度的含量。他对带班长说：“等风吹一会再干”就离开了。刘刚走到西大巷40米处。就从背后区飞来一股黑烟。他赶忙升井报告。救护队赶到时井下已没有生灵。四、瓦斯爆炸原因的分析第22页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1523（3）采掘工作面风量不足引起瓦斯积聚：

造成采掘工作面风量不足的原因多种多样，如果不按所需风量配风、通风巷道冒顶堵塞、单台局部通风机供多个工作面、风筒出口距掘进工作面太远等，都可能造成采掘工作面风量小、风速低而导致瓦斯积聚。案例：1997年6月23日牛店镇小王庄煤矿发生瓦斯爆炸事故：死亡16人。下行通风式、淄子巷、回风巷又多处冒顶、堵塞风路、瓦斯急剧超限。安全员没有及时采取措施。救护队处理时，拾到仪器、仪器最后一次检测瓦斯浓度8.5％。四、瓦斯爆炸原因的分析第23页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1524

（4）局部通风机出现循环风引起瓦斯积聚：

由于局部通风机安装的位置不符合规定或全风压供给风量小于该处局部通风机的吸入风量等原因，都可能使局部通风机出现循环风，致使掘进工作面涌出的瓦斯反复回到掘进工作面，越积越多，达到爆炸浓度。案例：2004年9月23日新密市苟堂镇小刘寨煤矿井下发生瓦斯爆炸事故，造成7人死亡。

（5）风流短路引起瓦斯积聚：

如果打开风门而不关闭，巷道贯通后不及时调整通风系统等，都可能造成通风系统的风流短路而引起的瓦斯积聚。四、瓦斯爆炸原因的分析第24页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1525

（6）通风系统不合理、不完善引起瓦斯积聚

自然通风、不符合规定的串联通风、扩散通风和无回风道的独眼井及通风设施不齐全等，都是不合理的通风，都可能引起瓦斯积聚而导致爆炸事故的。案例：1998年5月17日，超化镇王村村办二矿发生燃烧事故：该矿低掌风巷被水淹、导致风流短、形成独眼井、地面仅用一台5.5千瓦的局扇供风，瓦斯积聚达到燃烧浓度：掘进工作面煤电钻打眼产生电火花、引起瓦斯燃烧事故。四、瓦斯爆炸原因的分析第25页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1526（7）采空区或盲巷瓦斯积聚

采空区和盲巷没有风流通过，往往积存有大量高浓度瓦斯，在气压变化或冒顶等使其涌出或突然压出时都可能导致瓦斯爆炸事故。（8）瓦斯涌出异常引起瓦斯积聚

断层、褶曲或地质破碎地带是瓦斯的富集区域，在接近或通过这些地带时，瓦斯涌出可能会突然增大，或忽大忽小变化无常，而且容易冒顶造成瓦斯积聚。案例：2004年10月20日郑煤集团大平煤矿发生瓦斯突出，电瓶车发火引起瓦斯爆炸事故造成148人死亡。四、瓦斯爆炸原因的分析第26页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1527（9）局部地点瓦斯积聚在正常通风系统中存在的局部地点的瓦斯积聚，往往具有更大的危险性。如：采煤工作面的上隅角、巷道支架背后空间及冒顶区、采煤机组附近、采掘工作面的机组附近、刮板输送机底槽附近和未充填的各种钻孔等，常常积聚着高浓度的瓦斯。

四、瓦斯爆炸原因的分析第27页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.15282、引爆火源（1）电火花：

由于井下照明和机械设备的电源、电器装置管理不善或操作不当而产生的电火花、是引起瓦斯爆炸的主要火源之一。如：矿灯失爆、电钻失爆、明线接头、鸡爪子、羊尾巴、带电作业，电缆漏电或短路，电器开关失爆，电机车架线出火及散杂电流等产生的电火花。其中，矿灯失爆、电缆明接头及带电作业所占的比例较大，杂散电流引爆瓦斯事故也时有发生，电火花引起瓦斯爆炸事故的比例约为40%。

四、瓦斯爆炸原因的分析第28页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1529

案例：1992年3月2日凌晨，新密市超化煤矿发生了一次有史以来的最大的瓦斯爆炸事故，死亡19人，伤10多人，直接经济损失60多万元。西大巷与下山交叉口西50米出冒顶、堵塞了风路，安全员找三人扒煤疏通巷道，扒着淄着，扒了一个多小时、不见效，采区瓦斯急剧聚积，恰巧有一个工人的矿灯失爆，产生火花引发了瓦斯爆炸。《案例》1960年5月9日大同矿务局老白洞矿井车场发生强烈电火花引起煤尘爆炸事故，井下有912人，死亡684人。是我们国家在解放以来死亡人数最多的事故，也是最大的一次事故。四、瓦斯爆炸原因的分析第29页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1530（2）爆破火花爆破产生的火花是引爆瓦斯的另一主要火源。爆破火花主要是因炮泥装填不满、最小抵抗线不够、放明炮、糊炮、接线不良及炸药不合乎要求等引起的，爆破火花引起瓦斯爆炸事故的比例约为40%。四、瓦斯爆炸原因的分析第30页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1531（3）撞击摩擦火花

如机械设备之间的撞击、截齿与坚硬夹石之间的摩擦，坚硬顶板冒落的撞击，金属表面之间的摩擦等，都可能产生火花引爆瓦斯。近年来，撞击摩擦火花引爆瓦斯事故逐渐增多，仅次于电火花和放炮火花引爆的次数。案例：1997年5月28日辽宁省抚顺矿务局龙凤煤矿，由于瓦斯超限，支护棚子倒塌，金属梁互相撞击、摩擦产生火花、引起瓦斯爆炸事故，一次死亡69人，伤18人。

（4）明火

明火：煤矿井下虽然严禁明火，但因种种原因影响，井下明火并没有完全杜绝。井下明火主要来源于煤炭自燃发火及形成的火区，井下施焊、吸烟等。四、瓦斯爆炸原因的分析第31页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.15323、管理因素瓦斯爆炸事故的发生，主要是由于管理上存在缺陷，造成某些作业人员的违章失职所造成的。例如：根本没有和不执行瓦斯检查制度；安全管理人员失职和技术素质不高，有的瓦斯检查工空班、漏检、假检和脱岗；不在场交接班及不带瓦斯监测仪等。大量事实证明，多数瓦斯爆炸事故是因某些人，尤其是负有特殊工作的人员（如瓦斯检查工、爆破工、井下电钳工及班组长等）不能尽职尽责，思想上麻痹大意，抱有侥幸心理甚至违章违纪造成的。

四、瓦斯爆炸原因的分析第32页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.15331、防止瓦斯积聚的技术措施（1）加强通风管理通风是防止瓦斯积聚的主要措施，建立一个完善合理的矿井通风系统，加强通风管理，做到有效、稳定、可靠、连续不断地向井下所有用风地点输送足够数量的新鲜空气，以保证及时排除和冲淡矿井瓦斯和粉尘，使井下各处的瓦斯浓度符合《煤矿安全规程》的要求，是防止矿井发生瓦斯爆炸事故的可靠保证。为此，要求矿井通风系统要具有较强的抗灾能力，通风系统要力求简单，实行分区通风，各水平、各采区要有独立的回风道，不得串联通风。矿井通风设施要保证规格质量，经常经常维修，保证完好。五、瓦斯爆炸的防治第33页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1534（2）加强瓦斯的检查与监测

井下瓦斯状况的检查和监测是发现事故隐患的眼睛，也是判断和预测井下瓦斯状况、采取防范措施和处理措施的依据。随时检查和监测煤矿井下通风，瓦斯状况是矿井安全管理的主要内容。它可以及时发现瓦斯超限和积聚，从而采取处理措施，使事故消灭在萌芽状态。每个矿井都必须建立井下瓦斯检查制度，设立相应的瓦斯检查和通风管理机构，配备相应的瓦斯检查仪器、仪表，以监测、监控井下瓦斯。瓦斯检查人员发现瓦斯超限，有权立即停止工作，撤出人员，并向有关部门报告。瓦斯检查工应由责任心强、经过专业培训考试合格的人员担任，持证上岗。严禁瓦斯检查空班、漏检、假检等，一经发现严肃处理。五、瓦斯爆炸的防治第34页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1535（3）及时处理局部积聚的瓦斯矿井瓦斯积聚是发生瓦斯事故的物质基础，《煤矿安全规程》（第136条）规定：采掘工作面及其他巷道内，体积大于0.5m3的空间内积聚的瓦斯浓度达到2.0%时，附近20m内必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。

五、瓦斯爆炸的防治第35页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1536（4）采煤机附近瓦斯积聚的处理方法

加大风量：在采取煤层注水湿润煤体和采煤机喷雾将尘措施后，经矿总工程师批准，可适当加大风速，但不得超过5m/s。降低瓦斯涌出量和减少瓦斯涌出量的不均衡性。可延长采煤机在生产班中的工作时间或每昼夜增加一个生产班次，使采煤机以较小的速度和截深采煤。当采煤机附近（或工作面中其他部位）出现局部瓦斯积聚时，可安装水力引射器，吹散排出积聚的瓦斯。（5）抽放瓦斯

对于采用一般通风方法不能解决瓦斯超限的矿井或工作面，可以采用抽放瓦斯的方法，将瓦斯抽至地面加以利用或排除。

第36页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.15372、防止明火

（1）禁止在井口房、通风机房周围20m以内使用明火、吸烟或用火炉取暖。（2）严禁携带烟草、点火物品和穿化纤衣服入井；严禁携带易燃品入井，必须人井的易燃品要经矿总工程师批准。（3）井下禁止使用电炉或灯泡取暖。（4）不得在井下和井口房内从事施焊作业。如果必须在井下主要硐室、主要进风道和井口房从事电焊、气焊和使用喷灯焊接时，每次都必须制订安全措施，报矿长批准，并遵守《煤矿安全规程》有关规定。回风巷不准进行施焊作业。五、瓦斯爆炸的防治第37页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1538

（5）严禁在井下存放汽油、煤油、变压器油等。井下使用的棉纱、布头、润滑油等，必须放在有盖的铁桶内，严禁乱扔乱放和抛洒在巷道、硐室或采空区内。（6）防止煤炭氧化自燃，加强火区检查与管理，定期采样分析，防止复燃。3、防止出现爆破火焰

（1）严禁炸药、爆破管理，井下严禁使用产生火焰的爆破器材和爆破工艺。（2）井下爆破作业，必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管。煤矿许用炸药的选用，应按《煤矿安全规程》的规定执行，不合格或变质的炸药不准使用。（3）炮眼深度和装药量要符合作业规程的规定；炮眼黄泥装填要满、要实，防止爆破打筒，坚持使用水炮泥。第38页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1539

（4）禁止使用明接头或裸露的爆破母线；爆破母线与发爆器的连接药牢固，防止产生电火花；爆破工尽量在进风流中启动发爆器。（5）禁止放明炮、糊炮。（6）严格执行“一炮三检制”。

4、防止出现电火花

（1）井下电气设备选用时应符合《煤矿安全规程》的要求，对电气设备的防爆性能定期、经常检查，不符合要求的要及时更换和修理；否则，不准使用。

五、瓦斯爆炸的防治第39页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1540

（2）井口和井下电气设备必须有防雷和防短路保护装置；采取有效的措施防治井下杂散电流。（3）所有电缆接头不准有“鸡爪子”、“羊尾巴”和明线接头。（4）严禁带电作业。（5）局部通风机开关要设风电闭锁装置、瓦斯电闭锁装置、捡漏装置等。（6）发放的矿灯要符合要求；严禁在井下拆开、敲打和撞击灯头和灯盒。

五、瓦斯爆炸的防治第40页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1541

“十二字”方针，是我国对瓦斯防治规律的总结

先抽后采——是从源头上消除瓦斯的危害。

监测监控——是防止瓦斯事故的保障措施，做到早发现、早控制、早解决。

以风定产——是从根本上消除瓦斯积聚超限。所以“十二”字方针是矿井瓦斯防治的治本之策和关键之举，每个生产矿井都要落实到位。五、瓦斯爆炸的防治第41页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.15422008年全国煤矿在沈阳召开的瓦斯防治现场会议上，提出了我国瓦斯综合防治“十六字”工作体系是：

通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位。

他对巩固煤矿瓦斯攻坚战成果，进一步提高瓦斯治理水平，有效防范和遏制重特大瓦斯事故，实现煤矿安全生产形势继续好转，一定能起到积极的作用。我国瓦斯防治体系第42页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1543

通风可靠——建立系统合理、设施完好、风量充足、风流稳定的通风系统。

抽采达标——多措并举、应抽尽抽、应保尽保、抽采平衡的及时措施。

监控有效——建立装备齐全、数据准确、断电可靠、处置迅速的监控系统。

管理到位——构建责任明确、制度完善、执行有力、监督严格的管理机制。

我国瓦斯防治体系第43页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.15441、瓦斯喷出概述（1）定义：

大量处于承压状态的瓦斯从煤、岩裂缝或空洞中放出的动力现象就叫做瓦斯喷出。（2）分类：

按瓦斯喷出的来源可分为：1、煤、岩空洞承压瓦斯喷出。2、煤层卸压瓦斯喷出两大类。（3）特点：1、这类喷出大多发生在地质破坏的断裂地带、石灰岩溶洞及裂缝区、背斜或向斜轴部储瓦斯区。其特点是流量大、持续时间长、无地压显现预兆。瓦斯喷出一般发生在掘进工作面或钻探过程中。第三节煤与瓦斯突出及其防治第44页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1545

2、煤层卸压瓦斯喷出：这类喷出是处于密封构造状态的煤层卸压后，在采掘地压和瓦斯压力联合作用下，煤、岩构造裂隙发育，吸附状态瓦斯转换成游离状态的承压瓦斯而发生的。这类喷出的特点是：在喷出发生前，有多种地压显现预兆（例如巷道和回采工作面来压、支架发出响声、掉渣、煤及岩壁开裂、支架折断等）喷出持续时间较短，喷出瓦斯量与卸压区内的瓦斯贮量有关。这类喷出，一般发生在上保护层的回采工作面回采至距开切眼约1—3倍层间距（开采层与下方卸压煤层垂直间距）时。第三节煤与瓦斯突出及其防治第45页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1546一、瓦斯喷出的危害瓦斯喷出一旦发生即可会造成局部甚至整个采区或矿井的一翼充满高浓度的瓦斯，有导致人员窒息和发生爆炸或燃烧的危险。（案例）1860年英国卡尔乌.德煤矿打井时，遇瓦斯喷出，并且被引燃，在井口形成巨大的火柱，燃烧达9年之久，在半经15Km内都可以见到火柱。第46页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1547

1、突出的次数和强度随开采的深度增加而增加。2、突出多发生在地质构造地区。如：褶曲、断层处及岩浆岩侵入地区，受挤压、扭曲严重地带易发生突出。3、突出的气体主要是瓦斯（二氧化碳）4、煤体破坏程度越严重、煤的强度越小，突出危险性越大。5、煤层的厚度大，倾角大或厚度和倾角发生变化，以及煤层中的软分层由薄变厚的地区。容易发生突出。6、采掘工作面应力集中区容易发生突出。二、突出的规律第47页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1548

7、在外力冲击作用下，如放炮或采煤机割煤时，煤体受到震动，诱导瓦斯发生突出。8、围岩的透气性越差、致密的岩层越厚，煤层的瓦斯含量越高，其突出危险性也就越大。9、从突出地点来看，石门揭穿煤层时，发生次数最多，强度最大。10、在突出之前都会出现预兆。11、突出的区域分布是不均衡的。同一矿区，不同矿井的突出煤层可能不同；同一矿井，同一煤层在不同地点的突出危险性也可能不同。二、突出的规律第48页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1549

1、无声预兆：层理紊乱、煤质变软、软硬相间、疏松易碎、光泽暗淡、煤岩破坏、煤壁外鼓、片帮掉碴、煤被挤出、顶板下沉、打眼顶钻、瓦斯浓度增大、忽大忽小、温度下降、煤壁发凉、煤尘增多、炮眼变形装不进药煤层受挤压褶曲、变粉碎、厚度变大，倾角变陡。2、有声预兆：顶板来压、出现裂缝、不断发出响声、声音的大小、时间间隔、有掉碴声或支架断裂声、打钻时会喷煤喷瓦斯、煤壁震动、伴有声响、有劈裂声、鞭炮声、闷雷响声、先远后近、先小后大、先单响后连响、最后一声巨响发生突出。三、突出的预兆第49页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1550

其他方面的预兆有：空气气味异常、闷人，煤或空气变冷，有时变热等。上述突出预兆非每次突出都同时出现，而仅仅出现一种或几种。

三、突出的预兆第50页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1551可分为区域性措施和局部性措施

区域性措施：开采保护层，予抽煤层瓦斯等。

局部性措施：震动性放炮，水力冲孔，钻孔排放，松动爆破，煤层高压注水等。四、预防突出的主要措施第51页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.15521、突出危险性预测突出预测是综合防突的第一个重要环节。当预测有突出危险时，可采取防突措施，并对其防突效果进行检验，确定措施有效时，可采取安全防护措施进行采掘作业；当预测无突出危险时，可直接采取安全防护措施进行采掘作业。2、工作面突出危险性预测在突出危险区域内，工作面进行采掘作业前，必须进行突出危险预测，依据预测结果划分为突出危险工作面和突出威胁工作面。工作面突出危险性预测方法，有综合指标法、钻屑指标法、钻孔瓦斯涌出初速度法、R值指标法。第52页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1553

3、防治突出措施效果检验。对防治突出采取的措施进行效果检验，相当于对已经采取了防突措施的采掘工作面，在原来预测的基础上，再进行一次突出危险性预测。按照《煤矿安全规程》和《防治煤与瓦斯突出细则》的规定，在突出危险工作面进行采掘作业前，必须采取防治突出措施。采取防治突出措施之后，还要进行措施效果检验，经检验证实措施有效后，方可采取安全防护措施进行采掘作业。如果经检验证实措施无效，则必须采取防治突出的补充措施并经检验有效后，方可采取安全防护措施作业。防突措施效果检验的方法与工作面突出危险性预测方法基本相同。第53页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.15544、安全防护措施为了防止因突出预测失误或防突措施失效而造成危害，无论是揭穿突出危险煤层还是在突出危险煤层中采掘作业，都必须采取安全防护措施。安全防护措施包括石门揭穿煤层时的震动放炮、采掘工作面的远距离放炮、挡栏、反向风门、自救器、避难所和压风自救系统等内容。1）震动放炮。震动性放炮的实质是一种诱导突出的安全措施。2）远距离放炮。在有突出危险的采掘工作面采用放炮作业时，必须采用远距离放炮。3）挡栏设施。挡栏设施是限制突出强度的一种有效方法。4）反向风门。突出危险区设置反向风门。第54页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1555

矿尘是矿井建设和生产过程中所产生的各种矿物微粒的总称。煤矿生产中产生的矿尘，其危害巨大，它不仅引起矿工患职业病，烟煤煤尘还具有爆炸性。煤尘爆炸是造成矿井损失和人员伤亡的严重的自然灾害之一。因此，系统的总结和学习，进一步研究和发展防尘技术，对于改善劳动条件，确保矿井安全生产，有着十分重要的意义。

第四节矿井粉尘防治第55页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1556矿尘具有很大的危害性，表现在以下几个方面：(1)污染工作场所，引起职业病。(2)某些矿尘（如煤尘、硫化尘）在一定条件下可以爆炸；(3)加速机械磨损，缩短精密仪器使用寿命；(4)降低工作场所能见度，增加工伤事故的发生。1．尘肺病的分类

(1)硅肺病（矽肺病）。(2)煤硅肺病（煤矽肺）。(3)煤肺病。2．影响尘肺病的发病因素(1)矿尘的成分。(2)矿尘粒度及分散度。(3)矿尘浓度。(4)个体方面的因素。一、矿尘灾害的形式第56页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1557二、煤尘爆炸危害

一是爆炸瞬间产生高达24000C左右的高温。二是爆炸的同时又可产生高达2%-10%的一氧化碳，导致大量人员死亡。如：1906年法国的古里尔煤矿发生煤尘爆炸事故，死亡1099人。1942年辽宁某矿发生煤尘爆炸事故，死亡1549人。1960年山西某矿发生煤尘爆炸事故，死亡684人。第57页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1558

1、煤尘表面能吸附氧;2、煤块破碎成微细的颗粒后，它与氧的接触面积大大增加；3、煤尘受热后能放出大量的可燃气体。这些可燃气体遇到高温时，很容易燃烧或爆炸。煤尘爆炸是空气中氧与煤尘急据氧化的反应过程。此过程连续不断地进行，氧化反应越来越快，温度越来越高，当达到一定程度时，便能发展为爆炸。三、煤尘爆炸的条件第58页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1559煤尘必须悬浮在空气中，并达到一定的浓度。

煤尘的爆炸浓度：

1、煤尘爆炸的下限浓度一般为45g/m3；

煤尘爆炸的上限浓度一般为1500～2000g/m3；

爆炸威力最强的浓度为300～40045g/m3。

2、点燃煤尘爆炸的热源我国煤尘爆炸的引燃温度在610～1050℃之间，一般为700～800℃。3、氧气浓度不低于18﹪。三、煤尘爆炸的条件第59页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1560应采取的措施有降尘、防止煤尘引燃和限制煤尘爆炸范围扩大3个方面。（一）降尘措施1、煤层注水2、湿式打眼3、水炮泥4、喷雾洒水5、合理风速6、冲洗煤尘

四、预防煤尘爆炸的措施第60页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1561（二）防治煤尘引燃的措施

（三）防止煤尘爆炸范围扩大的措施：

1、设置岩粉棚2、水槽棚或水袋3、洒岩粉4、自动隔爆棚四、预防煤尘爆炸的措施第61页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1562

水炮泥——水炮泥是用装水塑料袋填于炮眼内代替粘土使用。水泡泥的作用——是消灭火焰、降尘等作用水炮泥的形式有两种：一种是刀把型的人工结扎封口水炮泥；另一种是双层自动封口水炮泥，其形式如图图3-2-6塑料水炮泥(a)—人工结扎封口；(b)—双层自动封口第62页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1563

五、煤尘爆炸事故的处理方法

（1）灾害发生时首先切断灾区（甚至灾区周围的区域）的电源，而且停电操作应在灾区以外的地点进行，以免引起再次爆炸；（2）对灾区进行侦察过程中，发现火源立即扑灭，防止二次爆炸。（3）救灾过程中要注意寻找煤尘爆炸的痕迹和判断起爆源；（4）煤尘连续爆炸的可能性很大，思想上和物资上应有准备，以免措手不及，避免出现难以控制的局面。第63页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1564一、矿井火灾的特征：

矿井火灾是煤矿主要灾害之一。矿井火灾一旦发生，轻则影响安全生产，重则烧毁煤矿资源和物资设备，造成人员伤亡。甚至引起瓦斯煤尘爆炸，扩大灾害事故的程度与范围。

二、矿井火灾的构成要素：

矿井火灾发生的原因虽然是多种多样，但构成火灾的基本要素归纳起来有三个方面：热源，可燃物，空气称火灾三要素。

第五节矿井火灾防治第64页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1565（1）根据不同引火热源，矿井火灾可分为外因火灾和内因火灾。（2）根据不同发火地点，矿井火灾分为井筒火灾、巷道火灾、采煤工作面火灾、煤柱火灾、采空区火灾和硐室火灾。（3）根据不同燃烧物，矿井火灾可分为机电设备火灾、火药燃烧火灾、油料火灾、坑木火灾、瓦斯燃烧火灾和煤炭自燃火灾。

三、矿井火灾的分类第65页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1566矿井火灾的发生具有严重的危害性，主要表现在以下几个方面：

（1）人员伤亡。（2）矿井生产接续紧张。（3）巨大的经济损失。（4）污染环境

四、矿井火灾的危害第66页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1567外因火灾是由外部火源引起的火灾。

预防外因火灾发生的技术途径有两个方面：一是防止火灾产生；二是防止已发生的火灾事故扩大，以尽量减少火灾损失。瓦斯防治——张得青

五、矿井火灾防治技术第67页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.15681．预防外因火灾产生的措施(1)防止失控的高温热源产生和存在。(2)尽量不用或少用可燃材料，不得不用时应与潜在热源保持一定的安全距离。(3)防止产生机电火灾。(4)防止摩擦引燃：①防止胶带摩擦起火。胶带输送机应具有可靠的防打滑、防跑偏、超负荷保护和轴承温升控制等综合保护系统；②防止摩擦引燃瓦斯。(5)防止高温热源和火花与可燃物相互作用。

五、矿井火灾防治技术第68页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.15692．预防外因火灾蔓延的措施①在适当的位置建造防火门，防止火灾事故扩大。②每个矿井地面和井下都必须设立消防材料库。③每一矿井必须在地面设置消防水池，在井下设置消防管路系统。④主要通风机必须具有反风系统或设备，并保持其状态良好。

五、矿井外因火灾防治第69页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1570六、发生矿井火灾时应采取的措施（一）撤出及救护灾区人员煤矿井下发生火灾时，矿领导及有关人员的首要任务是保护井下人员的安全，应迅速从危险区撤出与救灾无关的人员，同时采取一定的通风措施防止风流逆转。（二）侦察火区火灾发生后，应立即派出矿山救护队和辅助救护队人员侦察火区。首先侦察是否有遇难人员，弄清火源的地点，火灾的性质及火灾的范围。为采取有效的灭火措施提供依据。同时，切断火区电源，派专人量风测气，观察顶板动态，注意风流的变化，防止事故扩大。第70页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1571（三）风流控制灾变时期通风调度决策正确与否对救灾工作的成败极为重要。

1．风流紊乱的原因、规律及其防治（1）上行风路产生火风压发生风流逆转的原因主要是：①因火风压的作用使高温烟流流经巷道各点的压能增大；②因巷道冒顶等原因造成火源下风侧风阻增大，导致主干风路火源上风侧风量减小，沿程各节点压能降低。为了防止旁侧风路风流逆转，主要措施有：①降低火风压；②保持主要通风机正常运转；③采用打开风门、增加排烟通路等措施减小排烟路线上的风阻。第71页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1572防止逆退措施是：减小主干风路排烟区段的风阻；在火源的下风侧使烟流短路排至总回风；（如图2-5-1），以增加风速（图2-5-2）。图2-5-1挡风墙

图2-5-2风障（2）下行风路产生火风压（3）风流逆退的原因、规律及其防治第72页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.15732、火灾时常用的几种通风制度（1）维持正常通风，稳定风流这一制度的适用条件是：①火源位于采区内部，烟流已弥蔓较大范围，井下人员分布范围大；②通风网路复杂的高瓦斯矿井，③火源位于独头掘进巷道内，不能停运局部通风机；④火源位于采区或矿井主要回风巷，维持原风向有利于火烟迅速排出；⑤减少向火源供风抑制火势发展（2)停风机在以下情况下可考虑：①火源位于进风井口或进风井筒，不能进行反风；②独头掘进面发火已有较长的时间，瓦斯浓度已超过爆炸上限，这时不能再送风；③主通风机已成为通风阻力时。第73页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1574（3)反风按范围分，有全矿反风、区域反风和局部反风三种。（1）全矿反风。通过主通风机及其附属设施实现。（2）区域性反风。在多进、多回的矿井中某一通风系统的进风大巷中发火时，调节一个或几个主通风机的反风设施，实现矿井部分地区风流反向的反风方式，称为区域性反风。（3）局部反风。当采区内发生火灾时，主要通风机保持正常运行，调整采区内预设的风门开关状态，实现采区内部局部风流反向，这种反风方式称为局部反风。（4)风流短路

第74页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1575六、消灭矿井火灾的方法（一）直接灭火法由于发火地点和发火特征的差异，内因火灾与外因火灾在直接灭火时方法有所不同。内因火灾介质法直接灭火的有关技术上一节已经介绍。下面，重点介绍外因火灾的直接灭火技术。1．用水灭火用水灭火，简单易行，经济有效。其作用和注意事项如下：（1）水的灭火作用。（2）用水灭火的注意事项①供水量要充足。②确保正常通风。③当火势旺时，应先将水流射向火源外围。④水能导电。⑤水比油重，因此，水不能扑灭油类火灾。第75页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1576（1）泡沫灭火器，如图2-5-3所示。图2-5-3泡沫灭火器1—机身；2—机盖；3—玻璃瓶；4—铁架；5—喷嘴；6—碱性药液；7—酸性药液2．用砂子（或岩粉）灭火把砂子（或岩粉）直接撒在燃烧物体上能隔绝空气，将火扑灭。3．用化学灭火器灭火

（2）干粉灭火器。目前矿用干粉灭火器是以磷酸铵粉为主药剂的。第76页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.15774．用高倍数空气机械泡沫灭火高倍数空气机械泡沫是用高倍数泡沫剂和压力水混合，在强力气流的推动下形成的。其工艺系统如图2-5-4所示。图2-5-4高倍数泡沫灭火装置1—风机；2—泡沫发射器，3—潜水泵；4—管路；5—泡沫剂；6—水桶；7—喷嘴，8—棉线网；9—水管；10—水柱计；11—密闭第77页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1578（二）隔绝灭火法隔绝灭火法是在直接灭火法无效时采用的灭火方法1．封闭火区的原则封闭火区的原则是：“密、小、少、快”四字。2．封闭火区的方法封闭火区的方法分为三种：(1)锁风封闭火区。(2)通风封闭火区。(3)注惰封闭火区。3．防火墙的类型根据防火墙所起的作用不同，可分为临时防火墙、永久防火墙及耐爆防火墙等。(1）临时防火墙临时防火墙的作用是暂时遮断风流，防止火势发展，以便采取其他灭火措施。第78页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1579气囊快速临时防火墙，又称充气密闭。石膏防爆防火墙，是以石膏为基料，另加些助凝剂，在喷射机内搅拌喷灌成型的一种防火墙。(2)永久防火墙永久防火墙的作用在于长期严密地隔绝火区、阻止空气进入。因此要求坚固、密实。(3)耐爆防火墙（图2-5-5）。图2-5-5水砂充填耐爆防火墙1—秫秸帘子；2—砖墙，3—充填管；4—观测孔；5—注浆管；6—放水管；7—返水池第79页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.15804．建立防火墙的顺序火区封闭后必然会引起其内部压力、风量、氧浓度和瓦斯等可燃气体浓度变化；目前基本上有两种：一是先进后回（又称为先入后排）；二是进回同时。（三）混合灭火法混合灭火法就是先用防火墙将火区封闭，然后再采取其他灭火手段，如灌浆、调节风压和充入惰性气体等加速火的熄灭。第80页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1581七、高瓦斯矿井处理火灾时的注意事项

高瓦斯矿井处理火灾时，对灾区进行合理的通风，对防止瓦斯爆炸有决定性的作用，采取相应的措施。（1）上、下山和运输平巷发火时，如果在火源的上风侧有掘进头和废巷，应将积存瓦斯的巷道严密封堵。（2）处理高瓦斯矿高冒处火灾时，必须在喷雾水枪的掩护下（迫使火源局限在高冒处），在火源的下风侧设水幕，然后在高冒处两端用水枪灭火。第81页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1582（3）处理高瓦斯矿井独头巷道火灾时，不能停风，要在保持正常通风或加大风量的条件下处理火灾。（4）当直接灭火无效或不可能时，应封闭火区。在高瓦斯矿封闭火区是相当危险的工作。（5）封闭采区内的火区时，还应考虑某巷道封闭后，是否会造成邻近采空区内瓦斯被大量吸出通过火源引起爆炸？另外，还必须强调一下，任何情况下（无论是高瓦斯矿、还是低瓦斯矿），不准先堵回风，后堵进风，否则会造成火烟逆退或发生瓦斯爆炸。第82页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1583

煤矿大多是地下开采，在采掘工作中常受到水的威胁。矿井一旦发生透水事故，轻则影响矿井正常生产，重则造成人身伤亡和淹井。因此必须提高警惕，作好煤矿防治水工作，减少或杜绝水害事故的发生，确保煤矿安全生产。新版《煤矿安全规程》规定：坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的防治水原则。采取超前探查、预测预报、优化设计、综合防治的方法。

实现不突水、不淹面不淹井、不伤人的三大目标。第六节矿井水灾及防治第83页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1584依据造成矿井水灾的水源，可以把矿井水灾事故分为八种类型：1．地表水水害：由地表河流、湖泊、沼泽、水库等地表水体，通过连通矿井井巷的岩石裂隙、断层裂隙、岩溶孔洞、塌陷区裂隙、老窑、井巷等通道进入矿井，造成矿井充水，而且影响矿井生产和安全，这就是地表水造成的水害。2.松散含水层水害：新生代第四系松散孔隙充水含水层甚至第三系充水含水砂砾（li）层往往呈不整合覆盖在煤系地层之上，如果滑留设防水煤(岩)柱，或煤(岩)柱留得不够，或破坏煤(岩)柱，或在煤(岩)柱内开拓巷道、硐室，破坏了隔水煤岩柱的完整性，使松散含水层水或流沙、流泥溃入井下，淤塞巷道甚至造成淹井事故。一、矿井水灾事故类型第84页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.15853.煤层顶板充水含水层水害：煤层顶板往往沉积有多层充水含水层，有的甚至是强岩溶充水含水层。由于厚煤层与多煤层的重复采动和断层裂隙塌陷滑移程度不同，采动导水裂隙带发育程度的高度和部位也随之变化，这些常使煤层顶板充水含水层未查明的一些富水带中地下水突然泄入采掘工作面，造成重大水害事故，有时甚至淹没整个采区或工作面或整个生产水平。4.煤层底板承压充水含水层水害：我国主要煤矿床的基底沉积了巨厚层的碳酸盐岩岩溶充水含水层，随着开采水平的延深，作用于煤层底板的充水含水层水压越来越大，煤层底板相对隔水层的厚度及其岩性组合在剖面上又复杂多变，断裂裂隙的发育程度各不相同，采动矿压作用于煤层底板的强度和对其产生的影响和破坏也因地而异。因此，煤层底板突水条件事前就很难分析查明，所以煤层底板突水机率较高，稍一疏忽就会出现底板水害事故。

第85页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1586

5.断层破碎带突水水害：断层破碎带裂隙、孔洞连通含水层、含水溶洞、老空积水、地表水等水体，当没有采取预防措施而使井巷进入断层破碎带时，会使矿井充水，发生水害事故。

6.老窑积水透水水害：老窑积水是指年代久远且采掘范围不明的老窑积水、矿井周围缺乏准确测绘资料的乱掘小窑积水或矿井本身自掘的废巷老塘水。当采掘工作面靠近或进入积水区就可能造成透水事故。

7.岩溶陷落柱水水害：易溶性石灰石或其它可溶性岩层溶蚀后生成的孔隙、溶道、溶洞及塌陷后形成的陷落柱内部充水或与强充水含水层有水力联系，当井巷或工作面揭穿时就会导致矿井充水，造成水害事故。

8.封闭不良的钻孔水水害：地质勘探时，钻孔钻透含水层、含水溶洞，如果钻孔终孔时未封孔或封闭不良，井巷或工作面揭穿时，导致矿井充水，甚至造成水害事故。第86页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1587矿井发生透水事故前一般都有预兆。井下工作人员，熟悉和掌握这些预兆，对于即将或可能发生透水事故及时采取对策，保证人员安全撤离险区有着重要意义。

1.一般预兆

①煤壁“挂汗”具有一定压力的水透过煤岩体的细微裂隙而在采掘工作面煤岩壁上凝结成水珠的现象，称为“挂汗”。

②煤壁“挂红”当积水中含有铁的氧化物时，上述煤岩壁上出现铁锈色水迹。二、透水前的征兆第87页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1588

③空气变冷，煤壁发凉。水的导热系数比煤（岩）体大，所以采掘工作面接近积水区域时，空气会骤然下降、空气变冷，人进入后有凉爽、阴冷的感觉。煤（岩）体的含水量增大时，其导热率增大，所以用手摸煤（岩）壁有发凉的感觉。但应注意，受地热影响大的矿井，地下水的温度较高，当采掘工作面接近积水温度较高的积水区时，煤（岩）壁的温度和空气的温度反而升高。

④出现雾气当采掘工作面气温较高时，从煤岩壁渗出的积水就会被蒸发而形成雾气。

⑤发出水叫声含水层或积水区内的高压水在向煤壁裂隙挤压时，与煤壁摩擦会发出"嘶嘶"声响。有时能听到空洞泄水声，这是透水的危险征兆，若是煤巷掘进，透水即将发生。第88页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1589

⑥淋水加大，顶板来压，底板鼓起或产生裂隙并出现渗水。

⑦出现压力水流（或称水线）这表明离水源已经较近，应密切注意水流情况。若出水浑浊，说明水源很近；若出水清净则水源尚远。

⑧工作面有害气体增加这是因为积水区常常有瓦斯、二氧化碳、硫化氢等有害气体逸散出来的缘故。

⑨煤层发潮、发暗原本干燥、光亮的煤层由于水的渗入，就变得潮湿、暗淡。如果挖去表面一层，里面仍如此，说明附近有积水。第89页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1590

2.老窑水突水预兆老窑水多属于积水时间长久，水中溶解的杂质多，水量补给较差，一般称为"死水"。其特点是出现“挂红”，水的酸度大，水味发涩，有臭鸡蛋气味。

3.断层水突水预兆断层水一般补给较充足，多属“活水”，很少见到“挂红”现象，水味发甜。在岩巷掘进遇到断层水，有时能在岩缝中见到“淤泥”，底部出现射流，水呈现黄色等。

4.松散孔隙含水层水突水预兆突水部位发潮、滴水，且滴水现象逐渐增大，仔细观察可以发现水中含有少量细沙；发生局部冒顶，水量突增并出现流沙，流沙常呈间歇性，水色时清时混，总的趋势是水量、沙量增加，直至流沙大量涌出；顶板发生溃水溃沙。第90页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1591

5.工作面底板灰岩含水层突水预兆

①工作面压力增大，底板鼓起，底鼓量有时可达500mm以上。

②工作面底板产生裂隙，并逐渐增大。

③沿裂隙或煤帮向外渗水，随处裂隙的增大，水量增加，当底板渗水量增大到一定程度时，煤帮渗水可能停止，此时水色时清时浊，底板活动时水变浑浊、底板稳定时水色变清。

④底板破裂，沿裂缝有高压水喷出，并伴有“嘶嘶”声或刺耳水声。

⑤底板发生“底爆”，伴有巨响，地下水大量涌出，水色呈乳白色或黄色。第91页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.15921、掘进探放水施工

掘进探放水施工，是掘进施工的主要“事故多发点”之一。总的要求是严格执行《煤矿安全规程》中“有疑必探，先探后掘”的探放水规定，并且必须撤出探放水点以下的全部人员。

安全注意事项：

（1）首先要弄清水害情况如：要弄清水源、水量、水压、性质、气体、排放条件等情况。上述资料均由矿井地测部门和总工程师，在地质说明书中给施工单位一个“定性、三、探放水施工第92页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1593定量”的明确交代，否则施工单位可拒绝编制规程、设计，拒绝施工。（2）要严格控制“探水线”距离探水线，是在探放水施工时，所留设的“安全防水煤（岩）柱”的起点线。炮掘距探水线20米前，机绝距探水线50米前，地测部门要下达《探放水通知书》，施工单位接到通知书后，要认真执行“探放水设计”，不得超掘安全防水煤（岩）柱。第93页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1594

（3）要编制正规、“专题”探放水设计和安全措施在打钻探放水时，设计人员要跟班到现场检查、指导、监督探放水工作，发现问题及时处理。（4）搞好疏排系统水沟、泵房、供电等均要满足探放水要求，提高抗灾能力，使之既不影响生产，又不得造成淹井等灾害。第94页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1595（5）要向职工认真贯彻“透水预兆”掘进工作面透水预兆：主要有——煤岩体变潮，炮眼向外渗水，顶帮出现淋水，并有增大趋势。还有迎头空气变冷，有时出现水雾，巷道和支架挂红、挂汗，有时水有异味或混浊，巷压增大等现象。第95页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1596

（6）对透水预兆的处理原则当掘进工作面发现主要透水预兆时，跟班的科区长、班队长应按以下3条原则处理：①立即停工，停掉负荷电，不得停局部通风机，撤人，警戒，向矿调度室和本单位汇报。②若撤出人后未透水，1小时后可组织瓦斯检测工、安检员、班队长3人小组，到迎头观察、记录在汇报。在此强调指出，不论当班透水否，绝对不得复工，更不得跑返作业。③由矿井总工程师，专题重新研究该工作面的施工方案和安全措施。第96页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1597（7）区队干部应跟班由于探放水施工是掘进施工的主要事故多发点之一，要求在探放水时，区队干部跟班。只要把以上措施和安全注意事项落实到实处，掘进探放水是完全可以实现安全施工的。

井下发生透水事故时，现场人员行动原则

井下透水事故发生时，现场人员应视其具体情况决定行动方案。

首先要判断突水点、原因、水源、危害程度等情况，并立即向矿调度室汇报。第97页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1598

顶板事故是煤矿的七大灾害之一。我国顶板事故一直居于各类事故的首位。随着科学技术的进步，支护技术的发展，装备水平的提高，安全管理的加强，近年来煤矿伤亡事故得到了一定的控制，但是总的来说，顶板事故居高不下的严峻局面，并没有得到根本改变。生产实践证明，在顶板事故总数中，采煤工作面发生的顶板事故占75%以上，居高不下。第六节顶板灾害防治第98页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.1599一、采面顶板事故具有以下特点：

——按顶板岩性分析，多人顶板事故大都发生在复合顶板条件下，因此，复合顶板是采面顶板管理的难点。——按煤层倾角分析，大倾角的“三软煤层”易于发生片、抽、漏、推顶板事故，极难管理。——按生产时段分析，初次放顶期间，易于发生较大顶板事故，是较大顶板事故的“多发期”，万万不能麻痹大意。——按支护形式分析，采面的顶板事故与支架的初撑力和稳定性有密切关系；液压支架顶板事故很少，而单体液压支柱、摩擦支柱、木支护的采面顶板事故占95%以上。第99页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.15100

由此可见，顶板灾害防治是煤矿安全的重要课题之一。生产实践和事故规律证明，掘进工作面和液压支架采面顶板相对较少。

二、相关概念

1、伪顶、直接顶、基本顶

伪顶——直接位于煤层之上，厚度不大，一般约0.2-0.4米，是极易脱落的岩层，随落煤而掉，极难支护。

直接顶——位于伪顶或煤层之上，由一层或几层岩石组成，较易垮落，一般在回柱后，很快就会垮落。第100页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.15101

基本顶——位于直接顶或煤层上方，厚度大，岩性较坚硬，呈周期性垮落。基本顶习惯上叫老顶。2、复合顶——具有“软、弱、薄”三大特点的顶板

软——在岩性上，上硬下软，差异很大。

弱——在结构上，软硬岩层之间存在弱面，构成了复合关系。

薄——下位软岩总厚度较薄，冒落后不能充满采空区接上硬岩层。第101页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.151023、离层是采面顶板发生层间脱离，从而失去了层间“控制”和依靠关系。离层是采面的重大隐患之一。4、初次来压、周期来压

初次来压——基本顶第一次断裂垮落，从而导致采面来压的现象。

周期来压——随基本顶周而复始地垮落，而引起采面周期性来压的现象。第102页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.151035、初次放顶

初次放顶是在初采，到一定距离后除工作面的采空区空间外，支柱要按顺序回撤，采空区顶板处于无支撑状态。随着悬空面积增加，开始大面积垮落。初采放顶期间是较大顶板事故多发期，务必加强“精细化”管理。6、初撑力人们使用升柱工具，给支柱对顶板的主动支撑力，它是采煤工作面顶板管理最重要的一项指标。实际生产中，初撑力必须达标。第103页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.151047、阻力监控法采用科学方法，对采面支柱的初撑力、工作阻力和支护质量及顶板动态进行现场测定与监控的方法叫阻力监控法，它是单体液压支柱工作面的“支护质量与顶板动态监控”方法的简称。8、支护系统刚度从实践上讲，采面支架，从支柱扎底量，到过顶材料、顶梁、支柱、柱鞋可压缩的程度，即：顶底板的移近两量，称支护系统刚度。生产实践证明，其“合理刚度”应为每米采高∠100毫米/米，采煤工作面的顶板将处于良好状态。第104页，课件共122页，创作于2023年2月2012.8.15105

加强科学管理，控制顶板事故

1、坚持初撑力第一的概念，

（1）初撑力与顶板安全的关系我国采面支护改革，大体可分为三个阶段：20世纪50～60年代为木支护阶段，支柱初撑力为：0～8千牛。70～80年代中为摩铰支护，支柱初撑力为10～30千牛。80年代中期至今为液压支护，支柱初撑力更高。第105页，课件共122页，