矿井通防安全基础知识

矿井通防安全基础知识1一、安全重要性二、矿井通风安全4123本课主要内容三、矿井瓦斯、火灾及煤尘的防治四、几起典型事故案例2一、矿井安全的重要性发生百人以上建国以来事故22起，死亡3441人200520062007近期2.14辽宁孙家湾瓦斯爆炸，214人；8.7广东梅州大兴煤矿水灾123人；11.27黑龙江七台河东风煤矿煤尘爆炸，171人；12.7河北唐山刘官屯瓦斯爆炸。2006年全国发生7起一次死亡30人以上的特别重大事故，有6起发生在煤矿,其中还有1起一次死亡百人以上的矿难。8.17山东华源矿溃水，172人遇难12.5山西临汾新窑矿事故，105人遇难。李毅中：六证齐全，五毒俱全！2009.2.22屯兰煤矿发生瓦斯爆炸事故死亡77人，1人下落不明。2009.11.21黑龙江鹤岗煤矿瓦斯爆炸108人人死亡。2010.3.28山西王家岭38人死亡（115人获救）。1960年5月9日，我国最大的煤炭生产基地山西大同矿务局发生煤层大爆炸，造成682人死亡。这一在中外采煤史上史无前例的惨剧，在过了将近40年后才为世人所知。（1942年辽宁本溪瓦斯爆炸死亡1549人）32004年底至2005年,连续发生6起百人以上特别重大瓦斯(煤尘)爆炸事故，震惊国内外陕西铜川陈家山11.28事故/死亡166人辽宁阜新孙家湾2.14事故/死亡214人河南郑州大平10.20事故死亡148人4国务院常务会专门讨论瓦斯灾害治理问题科技部决定采取煤矿安全科技行动专项计划国务院专门成立瓦斯治理部际协调领导小组温总理主持国务院第81次常务会

煤矿安全专家会诊召集全国煤矿安全专家对45户重点监控企业进行会诊国家对煤矿灾害治理高度重视、采取的应急对策决定紧急采取7项措施治理煤矿瓦斯灾害5全国煤矿发生死亡事故3639起，死亡6027人。全国煤矿共发生死亡事故3341起，死亡5986人。发生一次死亡10人以上重特大矿难事故58起，分别比2004年上升34.9％和66.6％。04.10-05年末是煤矿事故多发的一年，发生一次性死亡百人以上的事故6起，造成930死亡。2006年全国共发生事故2945起,死亡4746人，百万吨死亡率2.041。2006年煤矿重大事故起数和死亡人数分别上升了39%和22%。全国安全生产工作会议，在煤矿瓦斯治理和整顿关闭攻坚战推动下，全国煤矿事故死亡人数降至3786人。2004年2005年2006年2007年近年来全国煤矿安全事故统计6从安监总局的统计数据看，从2003年开始，我国各类事故总量和死亡人数呈下降之势。但一年起事故、

万人死亡的数字依然巨大。平均每天278条生命消逝，278户家庭破碎，这样的数据，即便在不断缩减，也让人坐立不安。

中国矿难大全50.6万10.15万7从以上资料可以看出：煤矿是我国工矿企业灾害事故的多发行业：2002-2007年，工矿企业一次死亡10人以上重特大事故中，煤矿事故占83.6%(死亡人数)，经济损失数百亿元。建国以来全国煤矿发生的21起一次死亡百人以上事故，其中19起为瓦斯事故。82007年全国煤矿事故共死亡3786人重大以上事故中，瓦斯事故起数和死亡人数占78.6%和80.3%9

2000-2007重大和特别重大瓦斯爆炸事故(按矿井瓦斯等级)

重大瓦斯爆炸事故

特别重大瓦斯爆炸事故

低瓦斯区域占到了66.7％低瓦斯区域占到了92.3％10曹庄矿安全工作11矿井一通三防矿井通风12一、矿井内空气成分及有害气体井下空气主要组分：氧气、氮气。《规程》第100条规定：在采掘工作面的进风流中，氧气浓度不得低于20%。名称化学符号最高允许浓度（%）一氧化碳CO0.0024二氧化氮NO20.00025二氧化硫SO20.0005硫化氢H2S0.00066氢H20.5氨NH30.004矿井有害气体最高允许浓度13二、通风任务：1.供给井下人员适量的新鲜空气。

2.稀释并排出有害气体与粉尘。

3.为井下创造良好的气侯条件。

《规程》规定：采掘工作面的气温不得超过26℃；机电设备硐室的气温不得超过30℃；冬季总进风的气温不得小于2℃。采掘工作面风流中二氧化碳浓度达到1.5%时，必须停止作业，撤出人员，查明原因，制定措施，进行处理。

14矿井通风系统：通风设备、设施和风流路线工程称为通风系统。1.通风方法：自然通风机械通风：抽出式—优点：★主要进风道不需要安设风门，利用运输和行人，通风管理方便。★短时间内可抑制瓦斯积聚。目前，我国大部分矿井都采用抽出式通风。压入式压抽混合式—通风设备多，动力消耗大，通风管理复杂，一般较少采用。152.通风方式：中央式、对角式、混合式曹庄煤矿抽方式：中央边界式3.通风设施：风桥、风墙（密闭）、风门164.采区通风：采区必须有单独的回风巷道，实行分区通风，回采工作面和掘进工作面都要采用独立通风。上行通风：下行通风：《规程》规定：煤层倾角大于12度的采煤工作面，采用下行通风时，采煤工作面风速不行小于1米每秒；风流中的瓦斯浓度不得超过1%。采煤工作面通风系统的形状：U、Y、W17前进式

U型

后退式18后退式前进式型Y19型W20H型215.掘进通风：局部通风机、风筒防循环风22

◆掘进通风安全措施：

①保证局部通风机连续运转②局部通风机及启动装置必须在进风巷道中，距回风口不小于10m；局部通风机进风口前5m范围内不得有杂物或障碍物。③局部通风机吸入风量必须小于全风压供给该处的风量，以免发生循环风；④局部通风机和掘进工作面中的电气设备必须装有延时的风电闭锁装置；三专两闭锁：专用变压器、专用开关、专用电缆；风电闭锁、瓦斯电闭锁。⑤应采用抗静电阻燃风筒；⑥临时停工的地点，不得停风。局部通风机因检修、停电等原因停风时，必须撤出人员、切断电源、禁止人员入内。恢复通风前必须检查瓦斯。

23矿井瓦斯防治24防治瓦斯瓦斯：以甲烷为主的有害气体的总称。◆矿井瓦斯等级划分

《煤矿安全规程》规定：一个矿井中，只要有一个煤（岩）层发现过瓦斯，该矿井即为瓦斯矿井。根据矿井相对瓦斯涌出量、绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式可划分为：

——低瓦斯矿井：相对量≤10m3/t且绝对量40m3/min；

——高瓦斯矿井：相对量>10m3/t或绝对量>40m3/min；

——煤（岩）与瓦斯突出矿井《规程》规定：低瓦斯矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷工作面，必须在工作面设置瓦斯传感器。风流中的瓦斯浓度达到1%时，严禁用电煤钻打眼和爆破，达到1.5%时，要停止工作，切断电源，撤出人员。25

◆瓦斯爆炸的基本条件

——一定的瓦斯浓度。瓦斯爆炸的界限一般在5-16%之间。

——一定的引火温度。一般在650-750℃。明火、煤炭自燃、电气火花、炽热的金属表面、吸烟、放炮、架线火花、撞击或摩擦的火花等。

——充足的氧气含量。实验证明，瓦斯爆炸界限随混合气体氧气浓度的降低而缩小。当氧气浓度降到12%以后，瓦斯就失去了爆炸性。26

◆瓦斯爆炸的危害

——爆炸温度。瓦斯爆炸的温度在1850-2650℃之间。这样的高温，不仅烧伤人员、烧坏设备，还可能引起井下火灾，扩大灾情。

——爆炸压力。瓦斯爆炸后的压力约为爆炸前的10倍。在高温高压作用下，爆源处的气体以每秒几百米的速度向外冲击。伴随有正向和反向冲击，都具有极大的破坏性。

——有毒有害气体。爆炸后产生大量有害气体。主要成分为：氧气6-10%、氮气82-88%，二氧化碳4-8%、一氧化碳2-4%。爆炸后生成大量一氧化碳是造成人员大量死亡的主要原因。

——引起煤尘爆炸。爆炸产生的高温、高压作用下，冲击波以极快速度向四周扩散，扬起大量煤尘并使之参与爆炸，产生更大的破坏、力和更多的有害气体。据统计分析，很多爆炸事故不是单纯的瓦斯爆炸事故，而是煤尘参与了爆炸。27瓦斯治理“十二字方针”先抽后采、监测监控、以风定产瓦斯治理“十六字工作体系”通风可靠：系统合理、设施完好、风量充足、风流稳定。抽采达标：多措并举、应抽尽抽、抽采平衡、效果达标。监控有效：装备齐全、数据准确、断电可靠、处置迅速。管理到位：责任明确、制度完善、执行有力、监督严格。通风是基础抽采是手段监控是保障管理是关键28

◆瓦斯爆炸发生的规律

据资料统计，90%以上发生在采掘工作面

——瓦斯积聚发生的原因及地点

①局部通风机停止运转。这一现象导致瓦斯爆炸的比例最大。主要是管理混乱、任意停开，机电故障、无计划停电停风等②风筒断开或严重漏风；

③采掘工作面风量不足；④风流短路；⑤通风系统不合理、不完善⑥存有采空区或盲巷；⑦巷道支架后空间及高顶区；⑧瓦斯涌出异常；⑨局部地点。

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——引爆火源的类型及比例

①电火花。电火花引起瓦斯爆炸的比重约为40%。其中，矿灯失爆、电缆明接头及带电作业所占比例较大。②放炮火花。放炮火花引起瓦斯爆炸的比重约为40%。主要是炮泥充填不满、最小抵抗线不够和放明炮、糊炮等。

③撞击摩擦火花。因摩擦火花引起的爆炸事故起数仅次于前两位。④明火。⑤静电火花和地面雷击。

30二、预防瓦斯爆炸措施◆防止瓦斯积聚◆及时处理积存的瓦斯◆杜绝点火源◆建立健全瓦斯管理规章制度31三、防止瓦斯爆炸灾害扩大措施

◆分区通风要求通风系统力求简单。井下各区域实行分区通风。每一水平、每一采区都必须布置单独的回风道，严格禁止各采区、水平之间串联通风，尽量避免采区之间角联风路的存在。◆隔爆、阻爆措施◆编制矿井灾害预防和处理计划32●煤矿安全仪器仪表发展概况

◆便携式瓦斯检测报警仪向微型化、智能化发展

◆气体检测仪表品种增多；

◆研制出用于瓦斯突出、瓦斯涌出量检测以及确定瓦斯爆炸指数等各种专业化新型仪表。33国外煤矿监控技术发展概况

◆光纤通信技术：利用光纤高速数据通道将地面中心站与井下分站连接起来，提高信息传输速度，扩大系统容量，提高可靠性。

◆光纤分布式测温技术：采用光纤测温雷达，连续测量沿整个敷设光纤区域的温度。

◆光纤气体监测技术：由各种传感器、光电转换器及遥测电子线路组成。主要优点为监测范围宽、误差小、稳定性好、寿命长等。

34我国煤矿安全监控技术发展方向

◆适合我国国情：经济上合理、使用上可靠、性能上稳定。

◆重视专业化或专家系统的开发：将瓦斯涌出规律、瓦斯突出预测预报、煤自然发火预测预报、均压通风自动调控等技术融入监测系统中。

◆深化传感器技术的研究：

①关注国内外传感器发展热点，借鉴新技术，开发新产品；②解决传感器的稳定性、可靠性，提高质量；③高度重视传感器功能材料的研究。

35山东煤矿建国来的的23次瓦斯爆炸我省开采煤层的瓦斯赋存量较外省一些高瓦斯矿井相比瓦斯涌出量少，但历史上所发生23次瓦斯爆炸中。其中电火花引爆15次，炮火引爆8次，23次事故中高瓦斯矿井发生2次，其它为低瓦斯矿井。36我省开采煤层的瓦斯赋存量较外省一些高瓦斯矿井相比瓦斯涌出量少，但历史上所发生23次瓦斯爆炸中，其中电火花引爆15次，炮火引爆8次，23次事故中高瓦斯矿井发生2次，其它为低瓦斯矿井，23次事故中除1次是排放瓦斯时发生爆炸1次是停头停风没封闭因一风吹遇火发生瓦斯爆炸外，其它均为生产过程中因停风或风筒离迎头远造成瓦斯积聚引起的。37矿尘防治38粉尘的产生源●采煤工作面产尘源

主要产尘工序有：采煤机落煤、装煤、液压支架移架、运输转载、运输机运煤、放炮、人工攉煤、放煤口放煤等。●掘进工作面产尘源

主要产尘工序有：机械破岩（煤）、装岩、放炮、煤矸运输转载、锚喷等。●其他产尘源：煤炭装卸点、巷道维修的锚喷现场等。粉尘种类：

煤尘：细微颗粒的煤炭粉尘岩尘：细微颗粒的岩石粉尘

水泥粉尘：煤矿井上下有些场所生产或应用水泥制品时产生的水泥粉尘

39粉尘的危害●煤矿尘肺病

矽肺：煤矽肺：

煤肺：●煤尘爆炸

煤尘爆炸的危害性表现为对人员的伤害和设备的破坏两方面。其特征概括为五个方面：

▲产生高温高压：煤尘爆炸产生的热量，爆炸地点温度高达2000℃，压力达736KPa。

▲连续爆炸：煤尘爆炸的压力波将巷道中的落尘扬起，使煤尘浓度迅速达到爆炸范围，再次发生爆炸。有时反复多次，连续爆炸。▲产生大量CO：浓度高达2-3%，甚至达到8%左右。事故受害者大多数（70-80%）是由于CO中毒造成的。40主要有两种形式，纯煤尘爆炸和有瓦斯参与的煤尘爆炸。以后一种为主。与瓦斯点燃相同。沉积煤尘飞扬计算示例必须经过专门部门的试验鉴定，一般煤的挥发分Vr>10%属有爆炸性的煤尘。除少数无烟煤外，其余各类煤均属于爆炸性煤尘。浓度下限45～2000g/m3。直接产生很难—40g/m3时25W的灯泡，2m内人看不见灯光。间接产生容易—积尘飞扬。能量>4.5~40mJ；温度为700~800℃；足够长的时间>爆炸感应期。①煤尘本身具有爆炸危险性。②空气中煤尘的浓度处于爆炸界限范围内。③有足够能量的点火源。煤尘爆炸在井下存在的可能性煤尘爆炸的条件及影响因素●煤尘爆炸条件

41煤尘爆炸的预防措施●防止煤尘沉积和飞扬煤层注水、湿式打眼、水炮泥、喷雾洒水、通风除尘、冲洗煤尘。●防止出现点火源加强管理，提高防火意识，防止放炮火源，防止电气火源，防止摩擦高温。42防止煤尘爆炸灾害扩大的措施

防止煤尘爆炸扩大的措施有两个方面：分区通风和设置自动隔爆装置

●分区通风

《煤矿安全规程》规定：生产水平和采区必须实行分区通风。生产过程中，每一生产水平、每一采区都必须布置单独的回风道，严格禁止各采区、水平之间的串联通风，尽量避免采区之间角联风路的存在。

43矿尘防治减尘、降尘、排尘、除尘、个体防护《煤矿安全规程》第17规定：掘进井巷和硐室时，必须采取湿式钻眼、冲洗井壁巷帮、水炮泥、爆破喷雾、装岩(煤)洒水和净化风流等综合措施。

44历史上我省发生了24次煤尘爆炸事故死亡519人其中放炮引起23次死亡404人。因此放炮管理尤其重要。45矿井火灾防治46矿井火灾是煤矿主要灾害之一。每一场矿井火灾的发生都可能影响矿井正常生产，甚至可能烧毁大量的矿井资源和矿井设备、设施，有时还会引起瓦斯煤尘爆炸，产生有毒有害气体，造成人员大量伤亡。一场火灾往往造成数十万乃至上千万元的经济损失。重大的恶性火灾事故造成的不良社会影响也是相当巨大的。47矿井火灾的分类按引火的热源不同分类外因火灾：外因火灾是由于外来热源引起的。如出现明火、电火花、违章放炮、瓦斯煤尘爆炸、机械摩擦及物体碰撞等。内因火灾：煤炭自燃（主要发生在采空区、冒顶处和压酥的煤柱中。矿井发生火灾征兆

●视力感觉。煤炭氧化自燃初期，出现雾气或巷道壁挂有平行水珠；浅部开采时，冬季在地面钻孔或塌陷处冒水蒸气。●气味感觉。煤炭从自热到自燃，产生煤油味、汽油味、松节油味或焦油味等气味。●温度感觉。从煤炭自燃处流出的水和空气的温度较正常时高。●疲劳感觉。煤炭氧化过程中，放出二氧化碳、一氧化碳等有害气体，使人有疲劳、不舒服的感觉。顺口溜：先来汽，后来味，先发湿后发干，不是着火就是冒烟。

48矿井火灾的危害

（一）产生大量有害气体。如CO、SO2、CO2等。据统计，矿井火灾中的遇难者95%是死于烟雾中毒。

（二）在火源及附近产生高温。高温往往引燃可燃物，使灾害范围扩大。

（三）引起爆炸。矿井火灾不仅提供了瓦斯、煤尘爆炸的火源，而且产生氢气、沼气等爆炸性气体，同时使沉积的煤尘重新悬浮。因此，火灾往往造成瓦斯、煤尘爆炸。

（四）毁坏设备和资源。井下火灾一旦发生，生产设备和煤炭资源就会造成严重破坏和损失。49矿井火灾因素矿井火灾发生的原因