煤矿新工人岗前培训之煤矿一通三防基础知识

2007年我国透水事故情况共计63起、死亡255人，比2006年少37起、少死亡162人；占总起数2.6%、总死亡人数6.7%.其中:较大28起、死亡146人，比2006年少12起、少死亡67人；占总起数15.5%、总死亡人数17.9%.重大3起、死亡56人，比2006年少2起、少死亡68人；占总起数10.7%、总死亡人数9.8%.特别重大0安全培训第六章煤矿“一通三防〞根底知识第六章煤矿“一通三防〞根底知识

“一通三防〞指的是加强矿井通风,防治瓦斯、防治煤尘和防灭火灾事故的发生。煤矿井下开采存在着瓦斯及其他有害气体、煤尘、煤炭自燃等严重威胁，搞好“一通三防〞工作,是煤矿平安工作的重中之重,也是杜绝重大灾害事故,实现煤矿平安状况根本好转的关键。第六章煤矿“一通三防〞根底知识1.矿井通风的根本任务

〔1〕将足够的新鲜空气送到井下，供给井下人员呼吸所需要的氧气。

〔2〕将冲淡有害气体和矿尘后的空气排出地面，保证井下空气质量并使矿尘浓度限制在规定的平安范围内。

〔3〕新鲜空气送到井下后，能够调节井下巷道和作业场所的气候条件，满足井下规定的风速、温度和湿度的要求，创造良好的作业环境。2.矿井通风的作用

矿井通风是煤矿生产的一个重要环节。矿井通风与矿井平安密切相关。煤矿井下开采存在着瓦斯及其他有害气体、煤尘、煤炭自燃等严重威胁，搞好煤矿“一通三防〞工作，是煤矿平安工作的重中之重，也是杜绝重大灾害事故、实现煤矿平安状况根本好转的关键。为了创造良好的煤矿生产作业环境，对瓦斯、煤尘和火灾实施切实可行的防治措施，提高矿井的抗灾救灾能力，最经济、最根底的解决方法就是搞好矿井通风工作。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

【案例】2021年1月11日16：26，吉林省蛟河市某煤矿技术改造区域主井筒-20.5m标高临时水仓处导通原蛟河煤矿旧采区，旧采区CO溢出，造成7人死亡，6人轻伤，直接经济损失323.4351万元。这起事故的直接原因是：该煤矿技术改造区域主井筒﹣20.5m标高临时水仓由于水的浸泡，导通原蛟河煤矿旧采迹，旧采迹CO溢出，造成作业人员中毒死亡。间接原因是：该煤矿未查明技术改造区域主井与旧采迹位置关系情况；矿井掘进工作面局部通风机循环通风、主要通风机随意开停、不按规定为入井作业人员配发自救器；煤矿将矿井技术改造区域的平安生产工作委派给未取得平安管理人员资格证书的人员管理，且未履行职责对技术改造区域的平安生产进行日常检查和管理；煤矿未执行监察机构下达的责令技术改造区域停止掘进作业的监察指令；蛟河市有关部门未催促老下盘煤矿落实煤矿监察机构下达的监察指令，未催促老下盘煤矿查明技术改造区域旧采迹位置关系情况。事故的处理：对该煤矿负责平安管理的3名责任人员移送司法机关追究刑事责任；对煤矿负责机电管理人员给予行政处分；同意对负责监管工作、技术指导和管理工作的2名人员给予行政处分；对煤矿给予罚款35万元。

第六章煤矿“一通三防〞根底知识新风和乏风地面空气进入井下后,在气体种类和成分上都发生了一系列的物理化学性质变化。例如,氧气成分减少,二氧化碳和其他有害气体增加。化学成分变化不大的空气叫新风,如从井筒、井底车场到采掘工作面进风口等处的空气;化学成分变化较大的空气叫乏风,如从采掘工作面到矿井回风井口等处的空气。第六章煤矿“一通三防〞根底知识第六章煤矿“一通三防〞根底知识矿井空气中的有害气体1.一氧化碳(CO)一氧化碳是无色、无味、无臭的气体,相对密度为0.97,微溶于水。在正常的温度和压力下,化学性质不活泼。当空气中一氧化碳浓度到达13%~75%时,能引起燃烧和爆炸。一氧化碳毒性很强,它对人体血色素的亲和力比氧大250~300倍。因此,一氧化碳被吸入人体后,就阻碍了氧和血色素的结合,使人体各局部组织和细胞产生缺氧,引起中毒、窒息以致死亡。一氧化碳中毒的明显特点是嘴唇呈桃红色,两颊有斑点。2.硫化氢(H2S)硫化氢是无色、微甜、有臭鸡蛋味的气体,相对密度为1.19,易溶于水。能燃烧和爆炸,爆炸浓度范围为4.3%~46%。有强烈的毒性。硫化氢能使人体血液中毒,对眼睛黏膜和呼吸系统有强烈的刺激作用。空气中硫化氢浓度到达0。0001%时,人就能嗅到它的气味;当上升到0.1%时,在极短时间内人就会死亡。第六章煤矿“一通三防〞根底知识【实例】2021年7月16日，四川省某矿发生一起中毒窒息事故，死亡6人。该矿为乡镇煤矿，属于资源整合矿井，低瓦斯矿井。初步分析，该矿在未采取平安措施的情况下，擅自安排2人到被整合的七里煤矿〔已关闭〕井下查看情况，造成2人中毒窒息死亡；事故发生后，又盲目组织4人入井施救，全部中毒窒息死亡。第六章煤矿“一通三防〞根底知识〔3〕二氧化硫(SO2)二氧化硫是一种无色、具有强烈硫磺味的气体,易溶于水,相对密度为2.22,易积聚在巷道底部。二氧化硫对人体影响较大,能强烈刺激眼和呼吸器官,使喉咙和支气管炎,呼吸麻痹,严重时会引起肺水肿。当空气中二氧化硫浓度达0.002%时,能引起眼红肿、流泪、咳嗽、头痛、喉痛;到达0.005%时,能引起急性支气管炎和肺水肿,并在短时间内死亡。第六章煤矿“一通三防〞根底知识〔4〕二氧化氮(NO2)二氧化氮是一种红褐色气体,相对密度为1.59,极易溶于水。它与水结合成硝酸，对人的眼睛、鼻腔、呼吸及肺部组织有强烈的破坏作用,能引起肺水肿。二氧化氮中毒的特征是:开始无感觉,经过6h或更长的时间才能出现中毒病症。即使在危险的浓度下中毒后,开始也只是感觉呼吸道刺激而咳嗽，经过20~30h后,才发生较严重的支气管炎,呼吸困难,手指尖和头发出现黄斑,吐出淡黄色痰液,发生肺水肿,甚至死亡。〔5〕氨气(NH3)氨气是一种无色、具有强烈的刺激性气味的气体,相对密度为0.6,易溶于水,毒性很强。氨气对人体上呼吸道黏膜有较大刺激作用,引起咳嗽,使人流泪、头晕,严重时可致肺水肿。当空气中氨气浓度到达0.004%~0.0093%时,对人就有明显的刺激作用;当到达0.047%~0.05%时,对人有强烈的刺激作用,时间稍长能引起贫血,体重下降,抵抗力减弱,产生肺水肿,直至死亡。第六章煤矿“一通三防〞根底知识第六章煤矿“一通三防〞根底知识矿井气候条件矿井气候条件是井下温度、湿度和风速三者综合作用的结果。人不管在休息或工作时,体内不断地产生热量和散失热量,保持身体热平衡,使体温保持在36.5~37.0℃。如果失去这种平衡,人体就会感到不舒服:这种热平衡受井下气候条件的影响,气候条件的好坏对人体健康和劳动生产率的提高有着重要影响。1.空气的温度矿井空气的温度是影响井下气候条件的主要因素,温度过高或过低,对人体均有不良影响。最适宜的井下空气温度是15~20℃。?煤矿平安规程?规定:生产矿井采掘土作面的空气温度不得超过26℃;机电设备硐室的空气温度不得超过30℃。2.空气的湿度空气的湿度是指空气中含水蒸气的数量,其表示方法有以下两种：〔1〕绝对湿度:绝对湿度指的是1m3或1kg空气中所含水蒸气的克数。〔2〕相对湿度:相对湿度指的是一定体积空气中实际含有的水蒸气量与同温度同体积下饱和水蒸气量之比的百分数。井下最适宜的相对湿度为50%~60%，对于控制湿度过大，常可从空气温度和风速两方面来调节。第六章煤矿“一通三防〞根底知识3.风速井巷和采掘工作面的风速过低或过高都不好。风速过低,汗水不易蒸发,人体多余的热量不易散失掉,人就会感到闷热不舒服,还容易积聚瓦斯和矿尘;风速过高时,容易使人感冒,矿尘飞扬,对平安生产和工人身体健康都不利。

第六章煤矿“一通三防〞根底知识矿井通风方式

矿井通风方式一般根据煤层瓦斯含量上下、煤层埋藏深度和赋存条件、冲积层厚度、煤层自燃倾向性、小窑塌陷漏风情况、地形地貌状态以及开拓方式等因素综合考虑确定。

根据矿井进、回风井布置形式的不同，矿井通风方式分为以下三种根本类型：

中央式通风。

对角式通风。

混合式通风。第六章煤矿“一通三防〞根底知识中央式通风中央式指的是进风井与回风井大致位于井田走向中央。根据回风井位于沿煤层倾斜方向的不同位置，又分为中央并列式和中央分列式两种。第六章煤矿“一通三防〞根底知识中央式通风〔1〕中央并列式:回风井位于沿煤层倾斜方向中央位置的工业广场内。这时，风流由进风井进入井底车场，经大巷至两翼工作面后，由石门返回中央回风井。〔2〕中央分列式(中央边界式):回风井位于沿煤层倾斜方向的上部边界，回风井井底高于进风井井底。这时，风流由进风井进入井底车场，经大巷至两翼工作面后，由总回风大巷至回风井。图中央并列式通风

图中央分列式通风第六章煤矿“一通三防〞根底知识对角式通风

对角式指的是进风井位于井田中央，回风井分别位于井田浅部沿走向的两翼。根据回风井位于井田浅部沿走向的不同位置又分为两翼对角式和分区对角式两种形式。第六章煤矿“一通三防〞根底知识对角式通风〔1〕两翼对角式:回风井位于井田浅部走向两翼边界采区的中央。这时，风流由进风井进入井底车场，经大巷至两翼工作面，再分别由石门返回两翼的回风井。

〔2〕分区对角式:沿采掘总回风巷每个采区开掘一个小回风井。这时，风流由进风井进入井底车场，经大巷至两翼工作面，分别由石门返回采区回风井。图分区对角式通风图两翼对角式通风第六章煤矿“一通三防〞根底知识混合式通风

混合式是中央式和对角式的混合布置，它至少应由三个以上的井筒组成。例如，中央并列与两翼对角的混合式、中央分列与两翼对角混合式和中央并列与中央分列混合式等。混合式是大型矿井或老矿井进行深部开采时常用的一种通风方式。图中央边界与两翼对角混合式通风第六章煤矿“一通三防〞根底知识采煤工作面通风方式

采煤工作面通风系统主要由工作面进风平巷、回风平巷和工作面组成，形式多种多样。目前主要采用的是U形、Z形、Y形、W形和U+L形等形式。第六章煤矿“一通三防〞根底知识1.U形通风系统U形通风系统又称反向通风系统。这种通风系统的优点是:系统简单;U形后退式通风系统采空区漏风量小;风流管理容易;巷道施工量和维修量小。但是，在工作面的上隅角附近容易积聚瓦斯。图U形通风系统图Z形通风系统2.Z形通风系统Z形通风系统又称顺向通风系统。这种通风系统的优点是：结构简单；能消除工作面上隅角积聚的瓦斯，还能排出一局部采空区内的瓦斯。但是巷道维修量大，而且不利于自燃煤层的防火。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

3.Y形通风系统Y形通风系统又称顺向掺新通风系统。当工作面瓦斯涌出量大，采用顺向通风系统仍不能降低工作面回风流中的瓦斯浓度时，可在工作面上平巷引进新鲜风流，将回风流中的瓦斯稀释和冲淡，然后排出。它适用于瓦斯含量大的工作面，但巷道维修量大，而且不利于自燃煤层的防火。图Y形通风系统第六章煤矿“一通三防〞根底知识图W形通风系统

4.W形通风系统W形通风系统适用于双工作面条件。这时开掘三条平巷，使用一条平巷进风，两条平巷回风或者三条平巷都进风、在采空区内保存上下两条平巷作为回风巷。W形通风系统对降温、防尘、减少漏风和防止采空区自燃都有较好的效果，但是巷道施工量和维修量都较大。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

图U+L形通风系统5U+L形通风系统U+L形通风系统是在U形后退式根底上演变而来。在工作面采空区或回风平巷的外侧增加一条平巷，作为专门排放瓦斯之用，俗称“尾巷〞，形成一进二回的形式。这种通风系统的优点是：两条回风平巷的风量可以通过调阻加以控制，以控制采空区涌向工作面的瓦斯量，使上隅角不致超限。缺点是：增加一条尾巷的施工量，巷道维修量大。目前，我国煤矿采煤工作面瓦斯涌出量很大，特别是高产放顶煤综采工作面，往往经抽放瓦斯和加大风量后仍不符合规定要求时，常采用U+L形通风系统。第六章煤矿“一通三防〞根底知识掘进工作面通风方法?煤矿平安规程?第一百二十七条规定:掘进巷道必须采用矿井全风压通风或局部通风机通风。〔1〕矿井全风压通风利用矿井全风压通风具有通风连续可靠，平安性好，管理方便等优点。但这种方法要求有足够的总风压，通风距离受到限制，所以仅适用于使用局部通风机不方便，通风距离又不大的巷道掘进中。矿井全风压通风主要有利用纵向风障通风、利用风筒通风和利用平行巷道通风三种形式。

第六章煤矿“一通三防〞根底知识2.局部通风机通风局部通风机通风是利用局部通风机和风筒把新鲜空气送到用风地点,是矿井广泛采用的一种掘进通风方法。局部通风机通风按照其工作方式的不同分为压入式、抽出式和混合式三种。目前,煤矿掘进工作面主要采用压入式通风。FBD系列矿用隔爆型压入式对旋轴流局部通风机结构紧凑、噪声小、高风压、风量大、效率高，其结构采用矿用隔爆型式，可用于煤矿井下长距离局部通风使用。用户根据不同的通风需要，可选择整机使用，也可分级使用，从而到达合理送风、节约用电的目的。图FBD系列矿用隔爆型压入式对旋轴流局部通风机第六章煤矿“一通三防〞根底知识1.局部通风机压入式通风第六章煤矿“一通三防〞根底知识局部通风机压入式通风局部通风机压入式通风指的是，利用局部通风机和风筒将新鲜空气压入掘进工作面，而乏风经巷道排出。1.局部通风机压入式通风的优缺点优点：风流从风筒末端射向工作面，风流有效射程较长，一般达7～8m。因此容易排出工作面乏风和粉尘，通风效果好。同时，局部通风机安设在新鲜风流中，平安性能较好。缺点：掘进工作面排出的乏风和粉尘要经过有人作业的巷道，爆破时炮烟排出速度慢、时间长。2.局部通风机压入式通风的适用条件?煤矿平安规程?中规定，煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷的掘进，应采用压入式通风方式。瓦斯喷出区域和煤〔岩〕与瓦斯〔二氧化碳〕突出煤层的掘进通风方式必须采用压入式。第六章煤矿“一通三防〞根底知识2.局部通风机抽出式通风第六章煤矿“一通三防〞根底知识局部通风机抽出式通风局部通风机抽出式通风指的是，局部通风机经风筒抽出掘进工作面的乏风和粉尘，而新鲜空气由巷道进入工作面。1.局通风机抽出式通风的优缺点优点：掘进工作面排出的乏风、粉尘和炮烟不需要经过有人作业的巷道，保障作业人员的身体健康和提高掘进效率。缺点：风流由风筒末端吸入，通风效果较差；局部通风机安设在乏风中，乏风由局部通风机中流过，平安性能较差。同时，抽出式通风必须使用硬质风筒，或带刚性骨架的可伸缩风筒，本钱高且适应性较差。2.局通风机抽出式通风的限制使用条件因为在局部通风机抽出式通风方式中，掘进工作面的瓦斯要经过风筒流入局部通风机内部而排出，一旦抽出式局部通风机防爆性能降低，防止静电和防止摩擦火花的性能差，就可能引发瓦斯爆炸事故。特别是当抽出式局部通风机因故障突然停止运转时，会造成瓦斯积聚，而超过局部通风机吸入风流中的瓦斯浓度的规定。?煤矿平安规程?中规定，煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷的掘进，应采用压入式通风方式、不得采用抽出式。喷出区域或煤〔岩〕与瓦斯〔二氧化碳〕突出煤层的掘进通风严禁采用抽出式。第六章煤矿“一通三防〞根底知识3.局部通风机混合式通风第六章煤矿“一通三防〞根底知识局部通风机混合式通风局部通风机混合式通风指的是，抽出式和压入式两种通风方法同时使用的一种方式，新鲜空气由压入式局部通风机和风筒压入掘进工作面，而乏风和粉尘那么由抽出式局部通风机和风筒排出。按局部通风机和风筒的安设位置，分为长压长抽、长压短抽和长抽短压三种形式。优点：通风效果好，特别适用于大断面、长距离岩巷掘进工作面的供风。缺点：降低了压入式和抽出式两列风筒重叠段巷道内的风量，造成此处瓦斯积存较大。第六章煤矿“一通三防〞根底知识局部通风机安装规定1.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;2.全风压供给该处的风量必须大于局部通风机的吸入风量;3.局部通风机离地高度大于0.3m；4.局部通风机的设备要齐全，吸风口有风罩和整流器，高压部位有衬垫；5.风筒出口风量保证工作面和回风流瓦斯浓度不超限，巷道中风流风速符合规定；6.严禁使用3台以(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.第六章煤矿“一通三防〞根底知识备用局部通风机规定?煤矿平安规程?规定,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、半煤岩基和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面必须配备安装备用局部通风机。为了确保掘进工作面备用局部通风机真正发挥作用,必须遵守以下三点规定:1.自动切换.备用局部通风机能够及时自动切换.当正常工作的局部通风机发生故障时,备用局部通风机能自动启动,保证掘进工作面及时正常通风.自动切换功能可以防止人的因素影响,及时性更有保障.2.不同电源.掘进工作面备用局部通风机电源必须取自同时带电的另一电源,即与正常工作的局部通风机供电来自两个不同的电源.这样,无讼局部通风机本身出现故障还是供电线路发生问题,备用局部通风机均能起到〞备用〞的作用,从而捉高对掘进工作面供风的可靠性.3.同等能力.为了保证对掘进工作面稳定、可靠、足量地供风,掘进工作面正常工作的局部通风机必须配备备用安装同等能力的备用局部通风机。如果备用局部通风机能力较低,将不能满足掘进工作面的用风需求;如果备用局部通风机能力较高,又会出现经济效益不佳的情况.第六章煤矿“一通三防〞根底知识局部通风机供电规定1.正常工作的局部通风机供电〔1〕正常工作的局部通风机供电必须采用〞三专〞,即专用开关、专用电缆和专用变压器.〔2〕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.2.低瓦斯矿井局部通风机供电〔1〕低瓦斯矿井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;〔2〕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.〔3〕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..3.局部通风机风电闭锁〔1〕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平安型电气设备的电源.〔2〕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;待故障排除,恢复到正常工作的局部通风机前方可恢复工作.〔3〕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.〔4〕每10d至少进行一次甲烷风电闭锁,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.第六章煤矿“一通三防〞根底知识

矿井瓦斯防治瓦斯概述广义上讲,矿井瓦斯是矿井所有有毒、有害气体的总称。由于其中沼气的含量占80%以上,习惯上又把沼气叫做瓦斯。在有的场合,沼气也叫做甲烷,化学式为CH4。瓦斯是在成煤过程中形成的。由于植物中的氢、氧元素分解逸出的并不完全，有一局部没有散失到大气中的碳氢化合物，也就是以甲烷为主的各种可燃气体就形成了煤矿瓦斯，积聚于透气性较差的煤层或岩层缝隙中，当受到采掘活动影响，它们便逸散在煤矿井巷中。瓦斯是煤矿五大自然灾害之首。瓦斯事故是煤矿平安的“第一杀手〞。无论是事故次数和死亡人数都占相当大的比例,特别是一次死亡10人以上的事故中比例更突出。据统计,2001~2004年一次死亡10人以上的事故中,瓦斯事故占全国煤矿各类事故起数的71.72%,占死亡人数的76.62%。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

【案例】2005年2月14日13∶01,辽宁省阜新矿务局孙家湾煤矿由于冲击地压作用使瓦斯大量涌出,掘进工作面局部停风造成瓦斯积聚到达爆炸界限,工人违章带电检修临时配电点的照明信号综合保护装置时产生电火花,引起瓦斯爆炸，造成214人死亡、30人受伤,直接经济损失达4968.9万元。【案例】2004年10月20日,河南省郑州大平煤矿掘进工怍面进人断层破碎带后,于22∶09发生了延期性特大型煤与瓦斯突出,突出的瓦斯逆流到西大巷新鲜风流中,造成瓦斯浓度到达爆炸界限。由于架线电机车接电弓与架线接触摩擦产生电火花,于22:40在西大巷内发生瓦斯爆炸。瓦斯爆炸涉及到西大巷三个采区和岩石下山、井下火药库及西回风井等处,引发火药库雷管爆炸,硝铵炸药发主燃烧和爆轰，共造成148人死亡、35人受伤〔其中重伤5人),直接经济损失达3935.7万元。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

瓦斯的的性质及其危害1.瓦斯是一种无色、无味、无臭的气体,隐蔽性很强，人体器官不能发现其存在,所以必须依靠检测仪器仪表，同时要求检测仪器仪表准确、灵敏、可靠。2.瓦斯本身无毒,但空气中瓦斯浓度增加,氧气含量就会相应减少,会使人因缺氧而窒息。3.瓦斯在一定条件下,会发生燃烧、爆炸。爆炸产生的冲击波,能造成人员伤亡、巷道和设备损坏;爆炸形成的高温会烧伤、烧死人员、烧毁设备、材料和煤炭资源;爆炸产生的大量有毒气体,会使大批人员窒息、中毒,甚至死亡;爆炸时扬起大量积尘,使之参与爆炸,后果更加沉重。4.瓦斯的扩散性极强,是空气的1.6倍,一旦瓦斯涌出，便能扩散开来，迅速在大范围内对人体造成危害和对平安构成威胁。5.瓦斯密度约0.554，为空气的一半,所以经常积聚在巷道空间上部,特别是巷道冒顶空洞,采煤工作面上隅角和采空区高冒处积聚的瓦斯浓度易到达爆炸界限,但不容易被检测出来，而且处理也比较困难。6.瓦斯的渗透性性极强,在一定瓦斯压力和地压的共同作用下，瓦斯能从煤岩中向采掘空间涌出，甚至喷出或突出，己封闭采空区内的瓦斯也能源源不断地渗透到矿井巷道内，造成瓦斯灾害。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

【实例】2003年12月27日10：20，内蒙古自治区某矿掘进工作面发生一起较大瓦斯燃烧事故，死亡4人、重伤2人，直接经济损失70万元。该事故直接原因是：〔1〕该矿为高瓦斯矿井，因局部通风机风筒漏风严重，掘进工作面有效风量缺乏，造成掘进工作面瓦斯积聚超限。〔2〕该矿掘进工作面内煤电钻电缆严重失爆，工人在拖动煤电钻电缆时，产生电火花点燃积聚的瓦斯。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

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。这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。瓦斯喷出是指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。其特点是：发生在局部地点；喷出时间有长有短，短的几个小时到几天，长的几个月到几年；喷出量大。煤〔岩〕与瓦斯突出是指在地应力和瓦斯压力的共同作用下，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，伴有强大的动力冲击和响声，因此，有很大的破坏性，对矿井平安生产威胁很大。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

2.瓦斯涌出量〔1〕绝对涌出量。绝对涌出量是指单位时间内涌出的瓦斯数量的总和。它的单位是m3/min或m3/d。〔2〕相对涌出量。相对涌出量是指矿井在正常生产情况下,平均每采1吨煤所涌出的瓦斯数量的总和。它的单位是m3/t。3.矿井瓦斯等级?煤矿平安规程?规定:一个矿井中只要有一个煤(岩)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。矿井瓦斯等级,根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式划分为:〔1〕低瓦斯矿井:矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10m3/t且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40m3/min。〔2〕高瓦斯矿井:矿井相对瓦斯涌出量大于10m3/t或矿井绝对瓦斯涌出量大于40m3/min。〔3〕煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

瓦斯爆炸的条件1.瓦斯浓度。瓦斯浓度在5%-16%时具有爆炸性。当浓度达9.5%时爆炸威力最强。瓦斯爆炸浓度并不是固定不变的，如果有其他可燃气体和粉尘混入，或者混合气体的压力和温度升高都会使它界限扩大。2.高温火源。引燃温度一般为650-750℃。如明火、煤炭自燃、电气火花、吸烟、撞击和摩擦火花等都能引爆瓦斯。3.足够的氧气。氧气浓度在12%以上具备瓦斯爆炸条件。瓦斯发生爆炸必须同时具备三个根本条件，缺一不可。在井下因工作环境变化如温度上升、煤尘以及其他可燃气体的掺入会使瓦斯爆炸的下限要比正常条件低得多，所以?煤矿平安规程?中对井下瓦斯浓度作出了明确规定，一定要严格执行。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

【实例】2021年2月22日2：20，山西省某矿南四采区发生特别重大瓦斯爆炸事故。当班下井436人，其中358人生还，事故造成78人死亡、114人受伤〔其中重伤5人〕。这起事故涉及该矿整个南四采区，该采区12403工作面区域破坏严重，瓦斯抽放管路断裂，密闭墙、风桥以及采区变电所等破坏严重。瓦斯积聚原因认定：〔1〕1号联络巷为向外倾斜巷道，有利于处于背风侧的开关处瓦斯积聚，并使12403轨道巷至12403尾巷风流呈锐角流动，存在较大局部风阻开关处于吸风扇形区以外，在1号联络巷靠外煤壁侧〔摆放隔爆型电气开关侧〕形成瓦斯局部积聚区。〔2〕1号联络巷内的瓦斯抽放管和12403轨道巷与尾巷敷设的三趟瓦斯抽放管道受到严重破坏，说明管内大量瓦斯参与爆炸。该次事故引爆瓦斯的火源是12403工作面1号联络巷内隔爆型电气开关内爆炸生成物冲出壳外，引爆壳外瓦斯。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

瓦斯爆炸的危害矿井一旦发生瓦斯爆炸，就会造成一系列极其严重的危害。其危害主要表现在以下几方面：〔1〕爆炸产生高温。瓦斯爆炸产生的高温,可达2150~2650℃。这样的高温会烧伤、烧死井下人员、烧毁设备和煤炭资源。〔2〕爆炸产生高压气体和强大冲击波。瓦斯爆炸产生的高压,形成强大冲击波,造成人员伤亡、巷道和机械设备遭到破坏,扬起大量积尘,并使之参与爆炸。〔3〕爆炸产生大量的有毒、有害气体。瓦斯爆炸后的空气成分发生变化,氧含量下降到6%~8%,二氧化碳增加到4%~8%,特别是一氧化碳高达2%~4%,会造成大批人员因窒息而死亡。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

【案例】2021年11月21日1时37分，黑龙江省某矿业集团股份〔以下简称龙煤股份公司〕某分公司某煤矿三水平南二石门15号煤层探煤巷发生煤〔岩〕与瓦斯突出，突出的瓦斯逆流至二水平，2时19分发生瓦斯爆炸事故，造成108人死亡、133人受伤〔其中重伤6人〕，直接经济损失5614.65万元某煤矿始采于1917年，2007年核定生产能力145万吨/年。该矿采用分列压入式通风，1993年以来，矿井瓦斯等级鉴定〔核准〕结果一直为高瓦斯矿井，安装有移动瓦斯抽放系统和平安监测监控系统。该矿采用斜井开拓，分三个水平开采。事故前二、三水平同时生产，共有8个采区。发生煤〔岩〕与瓦斯突出的区域为三水平南二石门后组15号煤层探煤巷〔也称113工作面〕，该工作面采用钻眼爆破法破岩二次成巷工艺，利用局部通风机通风。发生事故时，该工作面没有按措施要求打超前钻，违章组织施工。事故原因直接原因：该矿为高瓦斯矿井，在地质构造复杂的三水平南二石门15号煤层探煤巷，爆破作业诱发煤〔岩〕与瓦斯突出；突出的瓦斯逆流进入二段钢带机巷，在二水平南大巷与新鲜风流集合，然后进入二水平卸载巷附近区域，到达瓦斯爆炸界限，卸载巷电机车架线并线夹接头产生电火花引起瓦斯爆炸。间接原因：某煤矿及其上级单位鹤岗分公司、某股份公司拒不执行政府有关部门屡次下达的停产指令，违法生产，平安生产管理混乱，平安生产责任制落实不到位；黑龙江省煤炭生产平安管理局平安监管责任落实不到位，在向某煤矿下达停产整改指令后，未催促企业整改落实到位；黑龙江煤矿平安监察局及鹤滨监察分局在屡次向某煤矿下达停产整改指令后，未认真催促企业整改落实。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

对事故有关责任人依法依纪进行了严肃处理责成黑龙江省人民政府向国务院作出深刻检查。由黑龙江煤矿平安监察局依法对某煤股份公司处以400万元罚款。国务院对黑龙江省某股份公司某分公司某煤矿“11·21〞特别重大生产平安事故调查报告的批复中，40名事故责任人受到追究。其中，12名涉嫌犯罪的责任人移送司法机关，28名事故责任人给予相应的党纪、行政处分。具体名单如下：一、移送司法机关共12人1.王××，某煤矿二开拓区副区长，负责该区平安管理工作。2021年11月29日，因涉嫌重大责任事故罪被刑事拘留。2.张××，某煤矿二开拓区区长，该区平安生产第一责任人。2021年11月29日，因涉嫌重大责任事故罪被刑事拘留。3.刘××，某煤矿平安监察处处长，负责矿平安监督检查工作。2021年12月29日，因涉嫌重大责任事故罪被批准逮捕。4.董××，某煤矿总工程师，负责矿技术管理工作。2021年11月29日，因涉嫌重大责任事故罪被刑事拘留。5.谢××，某煤矿副矿长，负责矿“一通三防〞管理工作。2021年12月29日，因涉嫌重大责任事故罪被批准逮捕。6.岳××，某煤矿矿长、党委副书记，矿平安生产第一责任人。2021年12月29日，因涉嫌重大责任事故罪被批准逮捕。

第六章煤矿“一通三防〞根底知识

7.唐××，某分公司平安监察部驻某煤矿平安总监，负责监督某煤矿平安生产隐患整改工作。2021年12月29日，因涉嫌重大责任事故罪被批准逮捕；2021年6月23日，被提起公诉。8.王××，某分公司总经理、党委副书记、某集团党委副书记。2021年5月9日，因涉嫌重大劳动平安事故罪被刑事拘留。9.常××，黑龙江煤矿平安监察局鹤滨监察分局监控中心值机员，借调到某煤矿，负责瓦斯监控系统的报警记录。2021年5月10日，因涉嫌玩忽职守罪被批准逮捕；6月28日，被提起公诉。10.冯××，黑龙江煤矿平安监察局鹤滨监察分局监察四室主任科员，负责对包括某煤矿在内的相关煤矿平安监察工作。2021年5月6日，因涉嫌玩忽职守罪被批准逮捕；6月25日，被提起公诉。11.李×，黑龙江煤矿平安监察局鹤滨监察分局党组成员、副局长。2021年5月24日，因涉嫌玩忽职守罪被立案侦查；6月27日，被提起公诉。12.苏××，黑龙江煤矿平安监察局鹤滨监察分局党组副书记、局长。2021年5月6日，因涉嫌玩忽职守罪被批准逮捕。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

二、给予党纪、行政处分28人1.朱××，某煤矿通风区副区长。解聘职务，并处党内严重警告。2.郑××，某煤矿通风区区长。解聘职务，并处党内严重警告。3.李××，某煤矿平安监察处开拓室主任。解聘职务，并处党内严重警告。4.张×，某煤矿平安监察处主任工程师。解聘职务，并处党内严重警告。5.赵××，某煤矿二开拓区副区长。解聘职务，并处党内严重警告。6.蔡×，某煤矿副总工程师。解聘其职务，并处党内严重警告。7.唐××，某煤矿副总工程师。解聘职务，并处党内严重警告。8.关××，某煤矿党委常委、副矿长，分管矿开拓系统生产平安工作。行政撤职，并处撤销党内职务。9.许××，某煤矿党委书记、副矿长。行政撤职，并处撤销党内职务。10.孟××，某分公司开拓技术部主任工程师，负责开拓系统技术管理工作。行政降级，并处党内严重警告。11.涂××，某分公司开拓技术部部长。行政降级，并处党内严重警告。12.谭××，某分公司通风技术部部长。行政降级，并处党内严重警告。13.刁××，某分公司平安监察部采煤掘进安监处副主任工程师，负责催促检查煤矿落实防止矿井灾害有关平安措施。行政降级，并处党内严重警告。14.范××，某分公司平安监察部副部长，负责公司“采、掘、机、运、通〞五大系统的井下平安监督检查工作。行政降级，并处党内严重警告。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

15.严××，某分公司党委常委、总工程师、科技信息部部长，某集团党委常委，负责某分公司技术全面工作。行政撤职，并处撤销党内职务。16.李××，某分公司党委常委、副总经理、平安监察部部长，某集团党委常委，负责某分公司平安管理工作。行政撤职，并处撤销党内职务。17.黄××，某分公司党委常委、副总经理，某集团党委常委，负责某分公司煤炭平安生产工作。行政降级，并处党内严重警告。18.史××，某分公司党委书记、某集团党委书记，主持某分公司和某集团党××委全面工作。撤销党内职务。19.阎×，某股份公司平安生产部部长，负责平安生产和调度等工作。行政降级，并处党内严重警告。20.范××，某股份公司科技开展部部长，负责“一通三防〞和采掘部署等工作。行政降级，并处党内严重警告。21.徐××，某股份公司副总经理，分管平安、生产工作。行政撤职，并处党内严重警告。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

22.陈××，某股份公司副总经理、总工程师，负责生产技术管理、地质测量、“一通三防〞等工作。行政记大过。23.赵××，某控股集团副董事长、党委常委，某股份公司总经理、副董事长、党委常委，主持某股份公司经理层全面工作。行政撤职，并处撤销党内职务。24.高×，某控股集团董事长、党委书记，某股份公司董事长、党委书记，主持某控股集团、某股份公司董事会、党委会全面工作。行政撤职、撤销党内职务，并处其上一年收入80%的罚款。25.王××，黑龙江省煤炭生产平安管理局生产技术处负责人。行政记大过。26.张××，黑龙江省煤炭生产平安管理局负责人，协助局长分管安监一处、安监二处、生产技术处等工作。行政记大过。27.王×，黑龙江省煤炭生产平安管理局局长、党组书记。行政记过。28.刘×，黑龙江煤矿平安监察局监察一处处长，负责国有煤矿监察等工作。行政记大过。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

煤与瓦斯突出

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。我国是世界上突出最严重的国家之一，突出矿区普及东北、西南等地区的18个省。随着开采深度增加，突出的次数和强度越来越大。例如，某矿发生煤与瓦斯突出，一次突出煤岩12780t，瓦斯140万m3，是我国最大的一次突出。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

煤与瓦斯突出预兆

1.无声预兆煤层结构发生变化，层理紊乱，倾角由小变答，煤岩破坏严重等。工作面压力增加，煤体和支架压力增大，煤壁发生移位。外鼓及掉碴，煤块迸出，顶钻和卡钻等。瓦斯忽大忽小，煤尘增大，气温降低等。

2.有声预兆煤炮、板炮、闷雷声、深部岩层或煤层破裂声。工作面掉碴、片帮折柱声。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

【案例】2021年3月31日19：22，河南省洛阳市伊川县某煤业发生一起特别重大煤与瓦斯突出事故，截至4月6日7时，已发现井下35人死亡。煤与瓦斯突出后风流发生逆转，瓦斯涌出在副井口遇明火发生爆炸，造成地面5人死亡、2人受伤，随即又引起副井筒瓦斯燃烧。事故发生时，该矿共有当班人员133人，其中井下作业人员110人、地面工作人员23人。事故发生后，经全力抢救，井下作业人员平安升井67人〔其中36人自行升井、31人被成功救出〕，事故造成44人遇难，4人失踪，2人受伤。某煤业为乡镇煤矿，由两对6万吨/年的矿井整合而成，整合后矿井生产能力为15万吨/年，目前处于技改阶段。2021年5月1日该矿曾发生过煤与瓦斯突出事故，造成2人死亡。该矿被定为煤与瓦斯突出矿井后，在技改设计和平安专篇未经审批、技改工程未经验收、没有取得平安生产许可证和煤炭生产许可证的情况下，竟然在事发前安排2个采煤工作面和9个掘进工作面同时作业。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

初步分析，事故直接原因是该矿二1煤1102工作面回风巷施工诱发煤与瓦斯突出。暴露出的主要问题：一是该矿属整合技改矿井，属河南省政府明令禁止一切采掘活动的矿井，矿主无视政府法令，违法、违规组织生产；二是该矿被定为煤与瓦斯突出矿井后，未采取任何防治煤与瓦斯突出的相关措施，冒险蛮干；三是劳动组织管理极其混乱，以包代管，井下多达6个包工队分包作业，没有考勤制度，下井人员无序；四是通风管理混乱，通风系统紊乱，通风设施不可靠，无风微风作业，多处串联通风；五是平安监管不到位，该矿由一名副县级领导联系包矿，且设有驻矿监管站、配备5名驻矿监管人员，其中包括伊川县有关部门的纪检组长和后备干部，但驻矿监管人员未发挥监管作用，形同虚设，且事故发生后逃匿；六是该矿未制定应急救援预案，事故发生后，矿主及多数主要管理人员逃逸，延误了营救时机，给入井人数核查和事故抢险救援工作带来极大困难。该矿2021年发生煤与瓦斯突出事故后，隐瞒不报，查实后其法定代表人被判处有期徒刑1年、缓刑1年，但未吸取教训，作为实际控制人仍继续组织矿井违法、违规生产。这是一起十分典型的非法违法生产酿成的特别重大责任事故，性质极其恶劣。这起事故的发生，再次暴露出一些地方对煤矿违法违规生产行为打击不力，对整合技改矿井的平安监管不到位、责任不落实，隐患排查不彻底、平安管理不严格等突出问题。

第六章煤矿“一通三防〞根底知识

“四位一体〞综合防突措施区域性和局部性两个“四位一体〞综合防突措施

1.突出危险性预测

2.防治突出措施

3.防治突出措施的效果检验

4.平安防护措施第六章煤矿“一通三防〞根底知识

煤矿瓦斯治理的十六字方针1.先抽后采先抽后采是利用一切可利用的条件和一切能够采用的技术手段，将煤层瓦斯预抽到有关规定的指标以下后，再进行煤炭开采。2.以风定产矿井通风是有效遏制瓦斯事故的重要途径。以风定产指的是，按照?煤矿通风能力核定方法〔试行〕?每年进行一次矿井通风能力核定工作，根据核定的矿井通风能力科学合理地组织生产，严禁超通风能力进行生产。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

3.监测监控监测监控是采用瓦斯检测、控制仪器和装备，及时掌握瓦斯涌出异常情况，并加以断电控制。监测监控的目的就是预防发生瓦斯超限和积聚等隐患，从而控制瓦斯事故。4.瓦斯治理瓦斯治理是建立健全煤矿瓦斯重大平安隐患排查、治理和报告制度，落实煤矿企业瓦斯治理的主体责任，做到治理工程、资金、责任和进度四落实，建立隐患分级监控制度，务求在治理瓦斯隐患，防范重特大瓦斯事故上见实效。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

预防瓦斯爆炸措施1.防止瓦斯积聚〔1〕加强通风。矿井通风是防止瓦斯积聚的根本措施,只有做到供风稳定、连续、有效,才能保证及时冲淡和排除瓦斯。局部通风机不得无方案停电停风,风筒不得破损、脱节,禁止微风和无风作业。〔2〕加强检查。一定要按规定的次数检查采掘工作面瓦斯和二氧化碳浓度。低瓦斯矿井中每班至少2次;高瓦斯矿井中每班至少3次;煤(岩)与瓦斯突出危险的采掘工作面、有瓦斯喷出危险的采掘工作面和瓦斯涌出量较大、变化异常的采掘工作面,必须有专人经常检查,并安设甲烷断电仪。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

煤矿平安规程关于采掘作业地点瓦斯浓度及瓦斯检查的规定1.作业地点的瓦斯浓度到达1%，必须停止使用电钻打眼；爆破地点附近20m风流中的瓦斯浓度到达1%，严禁爆破。2.回风流中瓦斯浓度大于1%或二氧化碳浓度大于1.5%时，必须停止工作，撤出人员，采取措施，进行处理。3.采掘工作面及其它作业地点的风流中、电动机或其开关安设地点附近20m以内风流中瓦斯浓度到达1.5%，必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。4.因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电气设备，必须在瓦斯浓度降到1%以下时，方可启动。5.临时停工地点，不得停风；否那么必须切断电源，设置栅栏和警告牌，禁止人员入内，并向矿调度室汇报。停工区内瓦斯或二氧化碳浓度到达3.0%或其它有害气体超标，不能立即处理时，必须在24h内封闭完毕。6.恢复已封闭的停工区或采掘工作接近这些地点时，必须事先排除其中积聚的瓦斯。排放瓦斯工作，必须制定平安技术措施。严禁在停风或瓦斯超限的区域内作业。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

〔3〕及时处理局部积聚的瓦斯。采煤工作面上隅角、顶板冒落空洞内和局部通风机送风达不到或不够量的掘进工作面等处容易积聚瓦斯。一旦发现,必须立即处理。〔4〕抽放瓦斯。瓦斯涌出量大,采用通风方法解决瓦斯问题不合理时,应预先采取抽放措施,把开采时的瓦斯涌出量降下来,以便平安生产。2.杜绝引爆火源。对生产中可能产生的引爆火源,必须严加管理和控制。严禁携带烟草和火种下井;井下禁止使用灯泡和电炉取暖,不得从事井下焊接作业;不准穿化纤衣服下井;电气设备做到完好和防爆。3.防止瓦斯事故扩大。一旦井下某地点发生瓦斯爆炸,应该把其限制在尽可能小的范围内,把损失降到最低程度。具体措施主要有分区通风和设置防、隔爆设施。目前防、隔爆设施主要使用岩粉棚、隔爆水袋和撒布岩粉等三种。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

矿井矿尘防治矿尘矿尘及危害煤矿井下生产过程中产生的各种矿物的微粒称为矿尘。矿尘一般指煤尘和岩尘。粒径在1mm以下的煤粒叫煤尘；料径在5um以下的岩粒叫岩尘，如果岩尘含游离二氧化硅在10%以上时，称为矽尘。悬浮于矿井空气中的矿尘称为浮游矿尘，简称浮尘；从空中降落下来，沉积于设备器物外表或巷道帮壁上的矿尘称为沉积矿尘，简称落尘。随着外界条件的改变，浮尘和落尘可以相互转化。

第六章煤矿“一通三防〞根底知识

1.矿尘的产生产生矿尘的地点和工序主要有:〔1〕采掘工作面割煤、钻眼、爆破、装载、推移液压支架和回柱放顶、放顶煤开采的放煤口、锚喷支护。〔2〕井下煤仓放煤口、溜煤眼放煤口、转载机转载点、破碎机。〔3〕输送机转载点和卸载点、装煤点、煤炭运输大巷。2.矿尘的危害(1)对人体健康的危害工人长期在有矿尘的环境中作业，吸入大量的矿尘，轻者会引起呼吸道炎症，重者会导致尘肺病，严重地影响人体的健康和寿命。(2)煤尘爆炸具有爆炸性的煤尘，在一定条件下能引起爆炸，造成人员伤亡、设备破坏，甚至毁坏整个矿井。煤尘爆炸是煤矿五大灾害之一。(3)污染劳动环境井下作业现场矿尘浓度过高，不仅影响劳动效率，而且会遮挡作业人员的视线，影响操作，不能及时发现事故隐患，容易发生人身事故，对平安生产不利。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

【案例】2004年5月18日18：18，山西省吕梁地区交口县某煤矿井下维修硐室发生一起特大煤尘爆炸事故，造成33人死亡，直接经济损失293.3万元。该事故直接原因是：某煤矿煤尘具有爆炸危险性，但该矿不按规定采取防尘措施，井下生产运输过程中大量煤尘飞扬，致使井下维修硐室的煤尘到达爆炸浓度；工人违章在维修硐室焊接三轮车时产生的高温焊弧引爆煤尘。主要间接原因是：1.某煤矿在采矿许可证、煤炭生产许可证及营业执照已过期且未经验收合格的情况下，违法组织生产。2.某煤矿平安生产管理混乱。违反?平安生产法?和?煤矿平安规程?的规定，没有保证矿井防尘方面的资金投入，没有建立完善的矿井防尘供水系统，南、北煤库均未安设喷雾洒水装置，没有预防和隔绝煤尘爆炸的措施；也没有采取及时去除巷道中的浮煤、清扫或冲洗沉积煤尘、定期撒布岩粉等措施；井下布置了19个掘进头，通风系统紊乱，无法将矿尘稀释排出；工人违章长期在井下使用电焊机；在没有消除矿井存在的重大事故隐患的情况下，违章指挥工人进行生产。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

煤尘爆炸的条件

煤尘爆炸必须同时具备以下三个条件，缺一不可。〔1〕具有爆炸性的悬浮煤尘浓度在爆炸极限范围内。煤尘有的具有爆炸性，有的不具有爆炸性。一般认为煤的挥发分大于10%时根本上属于爆炸性煤尘。具有爆炸性的煤尘只有在空气中呈悬浮状态，并且浓度在爆炸极限范围内(一般下限浓度为30~50g/m3，上限浓度为1000~2000g/m3)才能发生爆炸。爆炸力最强的煤尘浓度为300~400g/m3。〔2〕引爆温度。煤尘引爆温度因煤尘性质及所处条件不同变化较大。在正常情况下，煤尘爆炸的引爆温度为610~1050℃，一般为700~800℃。〔3〕空气中氧浓度大于18%。但必须注意，空气中氧浓度即使减至18%以下，并不能完全防止瓦斯与煤尘在空气中混合物的爆炸。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

煤尘爆炸的危害煤尘爆炸的危害与瓦斯爆炸相同，只是程度不一样。主要表现在以下三个方面：〔1〕产生高温。煤尘爆炸产生的气体温度高达2300~2500℃，爆炸火焰最大传播速度为1120~1800m/s。〔2〕产生高压。煤尘爆炸的理论压力为7355kPa。高压产生巨大冲击波(正向冲击和反向冲击)，冲击波速度为2340m/s。〔3〕形成大量有害气体。煤尘爆炸后产生大量的二氧化碳和一氧化碳，一氧化碳浓度一般为2%~3%，个别可高达8%。它是造成人员大量伤亡的主要原因。【实例】2001年7月22日，江苏省某矿1701工作面发生特大瓦斯煤尘爆炸事故，造成92人死亡，直接经济损失53822万元。这起事故发生的直接原因是：由于该矿采用独眼井开采，主扇未开，井下采掘工作面处于微风甚至无风状态，造成工作面瓦斯积聚；不按规定洒水防尘，工作面和巷道煤尘很大，煤尘又具有很强的爆炸性；明火放炮产生的火源引起瓦斯爆炸，煤尘参与爆炸。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

预防煤尘爆炸的措施(1)降低煤尘浓度措施。生产过程中减少煤尘产生量和防止煤尘悬浮飞扬，是防止煤尘爆炸的根本措施。①掘进巷道必须采取湿式钻眼、冲洗顶帮、水炮泥、爆破喷雾、装煤洒水和净化风流。②采煤工作面应采取煤层注水。回风巷应安设风流净化水幕。③炮采工作面应采取湿式钻眼、水炮泥、冲洗煤壁、爆破喷雾、洒水装煤。④采煤机和掘进机必须安装内、外喷雾装置，截割煤层时必须喷雾降尘，无水时停机。⑤液压支架和放顶煤采煤工作面的放煤口，必须安装喷雾装置，降柱、移架或放煤时同时喷雾。⑥破碎机必须安装防尘罩和喷雾装置或除尘器。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

⑦井下煤仓放煤口、溜煤眼放煤口、输送机转载点和卸载点都必须安装喷雾装置或除尘器，作业时进行喷雾降尘或用除尘器除尘。⑧井下所有煤仓和溜煤眼都应保持一定的存煤，不得放空;溜煤眼不得兼作风眼使用。⑨必须及时排除矿井巷道中的浮煤，清扫或冲洗沉积煤尘，定期撒布岩粉和主要大巷刷浆。⑩确定合理的风速，有效地稀释和排除浮煤，防止过量落尘。【案例】1976年1l月2日，山西省某矿因带式输送机开关短路引起火灾，该矿组织灭火人员进入现场时踏起的落尘飘入火区发生煤尘爆炸，造成10名救护队员和参加灭火的13名人员死亡。〔2〕杜绝引爆火源措施同预防瓦斯引爆火源措施。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

(3)防止爆炸事故扩大的措施爆炸事故发生后,产生的冲击波的传播速度远大于火焰的传播速度,当冲击波将巷道落尘扬起时,高温火焰接踵而至,就会引发第二次煤尘爆炸。为了控制爆炸涉及的范围和防止发生第二次、第三次甚至更屡次连续爆炸,?煤矿平安规程?规定,必须安设隔绝煤尘爆炸的设施。1.隔爆水棚。隔爆水棚是指安设有隔爆水袋和隔爆水槽的支架。当爆炸冲击波摧翻隔爆水棚的水袋或水槽后,将水变为水幕,爆炸的高温将水汽化为气幕,吸收大量热量,致使爆炸火焰熄灭而不致扩展蔓延。隔爆水棚分为水袋棚和水槽棚,它们的使用范围和安设方法有所不同,使用时必须注意。2.隔爆岩粉棚。在缺水、湿度小的矿井可选用岩粉棚进行隔爆。岩粉在爆炸冲击波作用下从翻转的木板上散落下来,形成岩粉云带,将滞后的火焰扑灭,实现隔绝连续爆炸的目的。3.自动式隔爆棚。自动式隔爆棚是近年来许多国家采用的一种新型隔爆设施，对抑制爆炸具有很好的效果。自动式隔爆棚是利用传感器测量爆炸时的各种参数,并准确计算火焰传播速度,选择恰当的时问,喷射出消火剂而阻隔爆炸。目前,我国煤矿大多数采用隔爆水袋。第六章煤矿“一通三防〞根底知识图掘进巷道装煤洒水

图综合措施降低煤尘浓度图炮采工作面爆破喷雾图及时清扫或冲洗沉积煤尘第六章煤矿“一通三防〞根底知识

【案例】2003年10月21日10：40，内蒙古自治区乌海市海勃湾区某煤矿竖井井底车场发生一起煤尘爆炸事故，死亡6人，重伤1人。

1.矿井根本概况

乌海市海勃湾区某煤矿，企业性质股份制，位于桌子山煤田滴沥帮乌素矿区，矿井始建于1993年，该矿现生产能力为6万t/a。井田内可采煤层有9号、10号、16号，现主采16号，16号层平均煤厚4.7m，煤层倾角在8°至10°之间。该矿井田面积0.936km2。矿井开拓方式为2个斜井、1个竖井，其中一个斜井回风，另一个斜井和竖井为出煤井兼做进风井，竖井井深180m，斜井长度均在1000m左右。该矿属低瓦斯矿井，16号煤的挥发份为28%至30%，全硫1.5%至1.8%，焦质层厚度为24mm，煤尘极具有爆炸性。

该矿井下采掘方式为非正规采煤法，分东西2个采区出煤，东采区斜井出煤，西采区竖井出煤。井下采用畜力车和机动三轮车运输，将工作面的落煤运至竖井和斜井的井底煤仓内，然后由绞车提升至地面。由于井下工作面多〔通常井下有7个工作面同时作业〕，畜力车和机动三轮车运输繁忙，井下煤尘很大，特别是在竖井井底车场内的煤尘更大〔事故发生后，测得车场内的煤尘厚度在0.1m以上〕。矿井没有完善的洒水灭尘系统。

该矿竖井井底车场内溜煤眼放煤口附近有一段巷道使用棚架支护〔四架棚〕，事故发生在该处。

第六章煤矿“一通三防〞根底知识

2.事故经过与抢险救灾过程

2003年10月21日早班〔发生事故的前一个班〕，竖井采区井下运输过程中，一台运煤的机动三轮车将车场内溜煤眼放煤口附近一架木棚的其中一条棚腿撞倒，当时没有发生冒顶，工人在运输中听到顶板裂隙有响声和离层、掉渣现象，当班班长兼安检员宋××决定下班，工人提前升井，升井后宋××将井下情况报告了矿长黄××。

9时许，黄××未向该矿的法人代表和技术员告知井下情况，便带着副矿长郝××和三名放炮工及二名安检员〔其中有宋××〕共7人入井重新维护竖井井底车场内的支护。为了蹦倒已损坏的支架和蹦碎大块的顶板岩石，约10时40分，他们连续采用放明炮〔共放了3炮〕的方法进行处理，随即引起煤尘爆炸，在地面的人员当时在听到一声巨大的爆炸声的同时，看到三个井口都冒出大量的烟尘。意识到井下发生了事故，该矿技术员刘××立即给董事长杨××打了，杨××随后向海勃湾矿业公司救护队报告了事故并请求救援。至此，井下有7名矿工生死不明。

海勃湾矿业公司救护队于11时35分接到报告，并于12时25分到达事故现场。乌海煤矿平安监察办事处于11时50分接到事故报告并于12时20分到达事故现场，市煤管局有关领导也即时到达事故现场，并立即组织有关部门成立了事故抢险领导小组并展开工作。救护队于12时50分左右第一次入井，于14时30分升井，当时在距井底车场冒顶处20米的巷道内找到5名工人，其中有3人仍有呼吸，另外2名已死亡，其余2名工人未找到。约16时30分开始，3名幸存人员被先后救出并送往医院抢救，其中有2人经抢救无效死亡。

另外2名遇难人员分别于18时30分和23时50分先后在距车场不远处的其它巷道内被找到并运出地面，均已死亡，至此，抢险工作结束。

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3.事故原因分析

〔1〕直接原因分析：

该矿在维护竖井井底车场内溜煤眼放煤口附近的支护过程中，在未采取任何平安措施的情况下，违章放明炮〔间断放了3炮〕，因该处煤尘较大，放炮前未进行洒水灭尘，放炮造成煤尘飞扬，明炮火焰导致煤尘爆炸。

〔2〕间接原因分析：

1、该矿矿长、副矿长违章指挥、违章带着工人作业，在未制定和采取任何平安技术措施的情况下，违章在井底车场内连续放明炮处理顶板。

2、该矿井下采用多头掘进、多工作面作业，运煤采用畜力车和机动三轮车运输，发生事故的地点又处在溜煤眼放煤口附近，造成井底车场内煤尘大，而在井底车场内未敷设防尘供水管路，也没有采取有效的洒水灭尘措施。

3、该矿矿长、副矿长及特种作业人员平安操作知识缺乏、平安意识淡薄，自我防范意识差，对井下顶板的维护处理缺乏足够的经验和措施，盲目、冒险蛮干。

4、该矿使用未经培训的无证特种作业人员上岗作业。

5、该矿对有关部门检查中下达的指令意见落实不到位，解决不彻底。没有严格按指令要求完善矿井的防尘供水系统。

6、乌海市煤管局海勃湾分局对该矿的监督检查不力，对存在的隐患落实不到位，对该矿存在的井下工作面多头作业，使用非防爆机动三轮车运输，井下煤尘大、无洒水灭尘系统等问题在检查中虽已经发现，但没有催促该矿彻底解决。

7、各级培训机构对矿长及特种作业人员的取证培训把关不严，使局部文化素质低、不具备根本平安素质的人员从事矿长及特种作业的岗位，给事故埋下隐患。

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井下防灭火矿井火灾指的是发生在矿井井下各处的火灾,以及发生在井口附近的地面火灾。它包括外因火灾(如电气、烧焊、吸烟、摩擦等引发的火灾)和内因火灾(煤炭自然发火)。据统计,我国矿井火灾中内因火灾占90%左右。矿井火灾是煤矿五大自然灾害之一。

【案例】2021年9月20日3：30，黑龙江省鹤岗市兴山区某煤矿井下发生特别重大火灾事故，造成31人死亡。事故的直接原因是该矿二段暗风井布置在鹤岗矿业集团富力煤矿已采11号煤层的底部，巷顶残留煤柱破碎、裸露、漏风，引起煤炭氧化升温自燃，导致火灾事故。

事故的主要原因是该矿采取压入式通风，防灭火检测手段落后，未能及时发现煤炭自然发火征兆；煤层永久巷道锚喷封闭不严，存在自然发火条件；该矿进风井第四联络巷煤层自燃引发火灾事故。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

矿井火灾危害〔1〕矿井火灾不仅烧毁设备和煤炭资源，有时还需要封闭火区，导致一些设备长期被封闭在火区而损坏，大量煤炭资源呆滞、许多巷道停用，影响矿井正常生产。〔2〕火灾形成的高温火焰会灼伤或烧死人员;产生大量的有毒气体，如一氧化碳、二氧化碳等，由于井下空间所限，很难冲淡和排除掉，蔓延时间长、涉及范围大、受害面广，在高温气流所经过的巷道中，还会造成人员中毒、窒息甚至死亡。〔3〕为瓦斯、煤尘爆炸提供了热源，引起瓦斯、煤尘爆炸后果更加沉重。〔4〕发生在井下倾斜巷道内的火灾，可能产生火风压，一方面使矿井总风量发生变化，另一方面还使局部地区出现风流逆转，扩大灾害范围，增加事故损失和灭火救灾工作的困难。〔5〕由于井下条件限制，井下火灾特别是内因火灾很难及时发现，发现了也不易找到火源准确位置，找到了有时也难于控制，所以火灾延续时间长，难以扑灭;同时，因为井下空间狭小、人员难以躲避、机电设备难以转移，给灭火救灾工作造成困难和危险。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

【案例】2021年1月5日12：5，湖南省湘潭市湘潭县谭家山镇某煤矿发生特别重大火灾事故，死亡34人，直接经济损失2962万元。该矿属高瓦斯矿井，没有完整的通风系统，主要通风机平时不运行，违规利用与湘潭矿业公司四矿贯穿处回风，地面井口均为进风井。发生事故的中间立井工作面乏风经辅助风机排入东井生产区域的进风流中，形成串联通风。据分析该事故直接原因是：某煤矿中间立井三道暗立井内敷设的非阻燃电缆老化破损，短路着火，引燃电缆外套塑料管、吊箩、木支架及周边煤层，产生大量有毒有害气体，造成人员窒息伤亡。间接原因是：该矿长期超深越界盗采资源，在证照已过期的情况下拒不执行停产指令，以技改名义违法组织生产，对电缆漏电等重大隐患长期不治理，违规使用国家明令禁止的设备和工艺，且劳动组织管理混乱，入井作业人数不清。第六章煤矿“一通三防〞根底知识

外因火