矿井灾害防治.ppt

1、煤矿安全,2010年3月28日13时40分左右，山西华晋焦煤公司王家岭矿发生透水事故，经有关部门初步核实，王家岭煤矿当天当班井下共有一百零六人，事故发生时，有八十人安全升井，其中一人重伤，予以抢救。其余二十六人死亡。,山西王家岭矿难,山西王家岭矿难最新现场图片,山西王家岭煤矿3.28透水事故的警示,国有大矿并不是样样都好 现场管理不到位的危险 违规操作是要付出代价的 矿井井田范围内的老窑要查清楚 加强建设矿井监管的重要性,我国煤矿生产特点,煤矿工作环境大都在井下，条件相对艰苦 煤层赋存差，地质条件复杂 受井下自然灾害影响大 生产工艺复杂 大多数小煤矿技术装备低 从业人员文化素质、职业素质较低、

2、安全管理难度大,矿井灾害防治,TEXT,TEXT,1.1 煤层瓦斯概述及性质,1.2 影响煤层瓦斯含量的因素,1.3 矿井瓦斯涌出,1.4 矿井瓦斯等级鉴定,1、煤层瓦斯,一、矿井瓦斯防治,1.1 矿井瓦斯的概念和性质,瓦斯是井下以甲烷（CH4）为主的有毒、有害气体的 总称。 根据其危害性可分为三类： 1、具有燃烧和爆炸性的气体，主要是甲烷。 2、具有窒息性的气体，主要是二氧化碳。 3、具有毒性的气体，主要是一氧化碳、硫化氢、二氧化硫和二氧化氮等。 在煤矿，瓦斯的主要成份是甲烷，因此，长期以来，习惯把甲烷称为瓦斯。,（一）瓦斯的定义,无色、无味、无臭的气体。比空气轻。,扩散能力较强，是空气的1

3、6倍。,有燃烧和爆炸性,1,2,3,矿井瓦斯的概念和性质,（二）瓦斯的性质,影响因素包含以下七点：,1、煤的变质程度， 煤的煤化程度越高，存储瓦斯的能力越强。 2、煤层露头 3、煤层的埋藏深度 -深，瓦斯大 4、煤层倾角-大，瓦斯小，小，瓦斯大 5、围岩透气性-泥岩、完整石灰岩低透气性 6、地质构造-封闭地质，瓦斯大，开放的，瓦斯小 7、水文地质条件-水流，带走瓦斯,1.2影响煤层瓦斯含量的因素,普通涌出,（一）矿井瓦斯涌出 包括,特殊涌出,1.3 矿井瓦斯涌出,（二） 影响瓦斯涌出的因素,决定于自然因素和开采技术因素的综合影响。,矿井瓦斯涌出,煤层和围岩的瓦斯含量， 地面大气压变化。,开采规

4、模产量与瓦斯涌出量的关系复杂 开采顺序与回采方法 -先开采，大；回采率低，大；顶板管理 生产工艺-初期大，呈指数下降 风量变化-单一煤层，随风量减而增，煤层群 采区通风系统 采空区的密闭质量,矿井瓦斯涌出,2、 瓦斯爆炸及其预防,2.1 瓦斯爆炸的原因,瓦斯爆炸是瓦斯和氧气组成的爆炸性混合气体遇火源点燃产生的一种复杂的激烈的氧化反应。 CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + 882.6kJ/mol,2.2 瓦斯爆炸的条件,（一）瓦斯与空气混合成适当的浓度,（516） 说明： 1、 最猛烈的爆炸浓度为9.5； 2 、有煤尘飞扬时,爆炸浓度降至3；,（二）高温火源 1、点燃瓦斯所需的最低

5、温度，叫做引火温度。 例如瓦斯浓度为6.5%时，引火温度为512 C，瓦斯浓度为14.7%时，引火温度为565 C； 2、瓦斯与高温热源接触时，并不立即燃烧和爆炸，而需经过一个很短的间隔时间，这种现象，叫做引火延迟性，其间隔时间，称为感应期。 瓦斯浓度越高，感应期越长，火源温度越高，感应期越短。,瓦斯爆炸的条件,（三）足够的氧含量 当氧浓度降到12时，瓦斯失去爆炸性。 规程规定：井下工作地点的氧气浓 度不得低于20 。,瓦斯爆炸的条件,1、加强通风,2、认真进行瓦斯检查和监测,3、及时处理积聚的瓦斯,2.3 预防瓦斯爆炸的措施,（一）防止瓦斯积聚,（二）防止瓦斯引燃 1 、严禁携带烟草和点火物

6、品下井;井口房及通 风机房,瓦斯泵房20米以内禁止出现明火。 2、加强放炮管理，采掘工作面放炮必须使用水炮泥，使用煤矿许用毫秒延期电雷管时，最后一段的延期时间不得超过130毫秒。 3、井下防爆电气设备的运行、维护和修理，必须符合防爆性能的各项技术要求。 4、防止机械摩擦火光引燃瓦斯是不少国家正在研究的课题。,预防瓦斯爆炸的措施,TEXT,TEXT,1.1定义与分类,1.2尘肺病,1.3综合防尘措施,1、矿井粉尘概述,二 、矿井粉尘防治,1.1 定义与分类,（一）定义：煤矿生产和建设过程中所产生的各种煤岩微粒，统称为煤矿粉尘。 （二）分类： 1、岩尘，煤尘 2、浮尘，落尘（积尘） （三）产尘地点

7、： 1、采掘工作面； 2、运输机转载点。,1.2尘肺病,（一）煤肺病 长期吸人煤尘引起的尘肺病。 （二）矽肺病 吸入二氧化硅含量较高的岩尘引起的尘肺病。 （三）煤矽肺病 吸入煤尘和岩尘所引起的尘肺病。,1.3 综合防尘措施,一 通风除尘 风速范围0.154 米/秒 最优排尘风速1.52 米/秒 二 湿式作业 （1）湿式凿岩 （2）放炮喷雾 （3）装岩洒水 （4）冲洗岩帮 三 净化风流 四 个体防护,2、煤尘爆炸及其预防,2.1 煤尘爆炸的原因,（一）粉碎的煤增大了与氧气的接触面积； （二）煤尘具有吸收氧气的特性； （三）煤尘受热放出可燃性气体挥发分。 煤的成份： 固定碳 + 挥发分 + 灰分

8、+ 水分,2.2煤尘爆炸的条件,（一）煤尘本身具有爆炸性 煤中的挥发分含量是决定煤尘爆炸性的根源。因此可用煤中挥发分与可燃物含量之比的百分数表明煤尘的爆炸性，该比值称为煤尘爆炸指数。 抚顺煤科院研究表明：爆炸指数为 1、 10以下，煤尘不爆炸； 2、 1015，弱爆炸性； 3、 15以上，强爆炸性。,（二）煤尘必须悬浮于空气中，并且达到一定的浓度； 1、爆炸下限浓度 45克/立方米 2、最强浓度 300400 克/立方米 3、爆炸上限浓度 15002000 克/立方米。 浮尘是爆炸的直接因素，积尘是爆炸的最大隐患。,煤尘爆炸的条件,（三）具有点燃煤尘爆炸的热源 1、 引燃温度 6101050

9、C， 一般 700800 C， 2、引燃火源 （1）放炮火焰 （2）电器火花 （3）摩擦热源 （4）井下火灾,煤尘爆炸的条件,2.3 预防煤尘爆炸的措施,（一）减尘措施 1、煤层注水 2、水炮泥 （二）抑尘措施 用机械或人工定期在巷道内撒布惰性岩粉，以增加煤尘中不燃物的含量，从而抑制煤尘爆炸的发生，该方法称抑爆技术。 （三）隔爆措施 规程规定：开采有煤尘爆炸危险煤层的矿井，在矿井的两翼、相邻的采区和相邻的煤层都必须用岩粉棚或水棚隔开。,TEXT,TEXT,1.1矿井火灾三要素,1.2矿井火灾的分类,1.3煤炭自燃,1、矿井火灾概述,三 矿井火灾防治,可燃物,热源,氧气,发生火灾,1.1 矿井火

10、灾三要素,1.2 矿井火灾的分类,根据引火热源不同，矿井火灾分为两 类： （一）外源火灾（外因火灾）， 特点：来势凶猛，易于发现。 （二）自燃火灾（内因火灾） 特点：发火缓慢，难于扑灭。,（二）煤的自燃发火期 开采过程中暴露的煤炭从接触空气到发生自燃的一段时间。以月为单位。 （三）煤炭自燃的早期识别及预报 1、人体直接感觉 （1）巷道出现雾气； （2）工作面闻到焦油味； （3）人体有头痛、闷热之感觉。 2、测定空气和围岩温度 3、测定井下空气成份的变化。,矿井火灾的分类,1.3 煤炭自燃,（一）煤炭自燃的条件 1、具有低温氧化持性的煤呈碎裂状态堆积存在； 2、通风供氧维持煤的氧化过程不断发展；

11、 3、氧化生成的热量蓄积，难以及时放散。,2.1 一般性防火措施,2.2 预防外源火灾的措施,2.3 预防自燃火灾的措施,2、矿井防火,三 矿井火灾防治,2.1 一般性防火措施,（一）建立防火制度； （二）设防火门防止火烟入井； （三）设置消防材料库； （四）设置矿井消防用水。,2.2 预防外源火灾的措施,（一）防治失控的高温热源 1、防止使用明火引燃； 2、预防电器设备失控引火； 3、顶防机械摩擦起火； 4、防止爆破引火。 （二）使用不燃或耐燃材料 1、采用不燃材料支护或难燃制品； 2、防止可燃物大量堆积。,2.3 预防自燃火灾的措施,（一）开采技术措施； （二）通风措施； （三）均压措施；

12、 （四）预防性灌奖措施； （五）阻化剂防火。,3.1 火灾时期控制风流的方法,3、矿井灭火,3.2 灭火方法,矿井火灾防治,3.1 火灾时期控制风流的方法,（一）火灾发生在总进风流中（如井筒和车场等） 此时应进行全矿井反风或风流短路。 （二）火灾发生在总回风流中（如总回风巷等） 应维持原风向，瓦斯小时，可适当减少供风量。 （三）火灾发生在采区内时 原则是稳定风流，保持正常通风，注意防止风流逆转。一般不宜采取减风、停风和反风措施。 如火灾发生在采区进风流中，有条件是可采取区域性反风措施。,3.2 灭火方法,（一）直接灭火法 1、用水灭火， 2、用砂子或岩粉灭火， 3、用化学灭火器灭火， （1）泡

13、沫灭火器， （2）干粉灭火。 （二）隔绝灭火法 1、临时性防火墙， 2、永久性防火墙。,TEXT,TEXT,1.1 地面防治水,1.2 井下防治水,1、 矿井防治水,四 、矿井水灾防治,1.1 地面防治水,（一）防止井口灌水 （二）填堵通道 （三）挖沟排洪 （四）整治河流 （五）加强雨季前的防汛工作,1.2 井下防治水,（一） 做好水文观测工作与矿井地质工作 （二）井下防治水技术 1、探水 2、放水（疏排） 3、截水（隔离) （1）留设防水煤柱 （2）防水闸门和防水墙 4、堵水 （1）建立隔水帷幕带 （2）冷冻技术,TEXT,TEXT,3.1 透水预兆,3.2 处理突水事故的一般原则,2、透水事故的处理,四 、矿井水灾防治,3.1 透水预兆,一般预兆 1、煤层发潮发暗， 2、巷道煤壁挂汗， 3、顶板淋水加大， 4、出现压力水线， 5、温度下降变冷， 6、煤壁挂红发涩， 7、有害气体增加， 8、出现挤水叫声。,3.2 处理透水事故的一般原则,（一）迅速判定水灾的性