安全生产_一通三防安全知识讲义

一通三防 安全知识 张光明 课程安排 教学课时 4学时教学内容 矿井通风安全知识 矿井瓦斯安全知识 矿井粉尘安全知识 矿井火灾防治安全知识 教学重点 井下有害气体 通风的任务 瓦斯 煤尘爆炸的条件和预防措施 矿井火灾形成的条件 识别 灭火的方法及注意事项 通风新理念 鱼儿离不开水煤矿离不开风煤矿通风是矿工的生命线干煤矿工作要会通风 懂通风 具备预防和控制瓦斯煤尘重大灾害的知识和能力 一通三防的关系 通风是手段 是措施 是煤矿安全的基本保障防瓦斯 防煤尘 防火是目的 第一部分矿井通风 矿井通风是煤矿生产系统的重要组成部分 是保障煤矿安全生产的关键环节 井下停风就象人停止呼吸一样危险 矿井通风就是利用机械设备将地面空气输入井下 流经各用风地点后排出矿井的过程 但是地面空气进入井下以后 在化学成分和物理状态上 会发生一系列变化 因而井下空气与地面空气在性质和成分上均有较大的差别 一 矿井通风的重要性 二 通风基础知识 1 地面空气的主要成分地面空气主要由氧气 氮气和二氧化碳组成 其体积百分比分别为 氧气 O2 20 96 氮气 N2 79 00 二氧化碳 CO2 0 04 此外 地面空气中还含有随地区 季节 气候条件不同而经常变化的数量不等的水蒸气 尘埃和微生物等成份 2 氧气 O2 氧气是无色 无味 无嗅的气体 对空气的相对密度为1 105 人的生命是靠吸入空气中氧气来维持的 当空气中氧气浓度下降到 17 呼吸困难 心跳加快 安全临值界 15 无劳动能力 12 失去理智 有生命危险 6 9 失去知觉 若不急救就会死亡 煤矿井下盲巷 停风区 火区和通风不良的地点氧气浓度较低 易发生缺氧窒息事故 3 井下空气和地面空气的区别 1 氧气浓度相对降低 2 有害气体的种类 含量增加 3 煤 岩 固体微粒的混入 4 空气的温度 湿度和风速发生变化 矿井空气发生的各种变化 在不同矿井 同一矿井的不同生产时期也有所不同 4 井下空气中的有害气体 瓦斯 CH4 二氧化碳 CO2 一氧化碳 CO 硫化氢 H2S 二氧化氮 NO2 二氧化硫 SO2 氨气 NH3 氢气 H2 有爆炸性的 CH4 CO H2S NH3 H2 有毒性的 CO2 CO H2S NO2 SO2 NH3 有窒息性的 CH4 CO2 1 二氧化碳 CO2 二氧化碳 CO2 是无色 略带酸味的气体 易溶于水 略有毒性 相对空气密度为1 52 常积聚于巷道的底部 井筒底部和下山掘进工作面等地点 在新鲜空气中微量的二氧化碳对人体是无害的 二氧化碳对人体的呼吸中枢神经有刺激作用如果空气中完全不含有二氧化碳 则人体正常的呼吸功能就不能维持 所以在抢救遇难者进行人工呼吸时 要在氧气中加入5 的CO2 当人体肺泡内二氧化碳增多时 会刺激中枢神经 引起呼吸加快 增大吸氧量 当二氧化碳浓度过大时 会使氧含量降低 引起缺氧而窒息死亡 2 一氧化碳 CO 一氧化碳是一种无色 无味 无臭的气体 相对密度0 97 有剧毒 井下空气中一氧化碳浓度达到 0 048 1 2h发生轻微中毒 0 128 0 5 1h出现严重中毒 0 4 20 30分钟致命中毒 1 以上时 会立即进入昏状态而死亡 据统计在瓦斯 煤尘爆炸事故中约70 80 都是死于一氧化碳中毒 3 硫化氢 H2S 硫化氢是一种无色 微甜 带有臭鸡蛋味的剧毒气体 相对密度1 19 易溶于水 1个体积的水能溶解2 5个体积的硫化氢 硫化氢溶于水的性质和二氧化碳一样 当受到搅动和流动时便大量逸出 当巷道有大量积水及对老空区进行探放水作业时应注意防止硫化氢中毒 硫化氢的主要来源有 有机物质的腐烂 含黄铁矿岩石的水解 煤岩层放出等 4 二氧化氮 NO2 二氧化氮具有刺激性臭味 呈棕红色 相对密度为1 59 易溶于水 是一种剧毒气体 二氧化氮对人的眼睛 鼻腔 呼吸道及肺部组织有强烈的腐蚀作用 能引起肺水肿 NO2中毒有潜伏期 起初往往无明显感觉 经过6 24小时 有时长达30 40小时后才出现中毒现象 往往来不及抢救而死亡 某矿3天之内死亡2名放炮员 且都是在集体宿舍内睡觉 第二天早晨被人发现死亡 二氧化氮的来源主要是井下爆破作业 1kg硝酸氨类炸药爆炸后产生10LNO2气体 要防止炮烟熏人事故的发生 5 井下空气的安全标准 1 氧气 采掘工作面进风流中 20 2 二氧化碳 采掘工作面进风流中 0 5 采区回风流 采掘工作面风流及回风流中 1 5 矿井总回风流中 0 75 3 一氧化碳 0 0024 24PPM 4 硫化氢 0 00066 6 6PPM 5 二氧化氮 0 00025 2 5PPM 6 二氧化硫 0 0005 5PPM 7 氨气 0 004 40PPM 8 氢气 0 5 6 防治有害气体注意事项 1 井下停风地点 盲巷 封闭火区严禁进入或靠近 当进入某些老巷或通风不良的巷道时 应首先检测有害气体浓度 未经检测和确保有害气体不会对人体产生危害时 严禁入内 2 对H2S NO2 SO2 NH3 CO2等易溶于水的气体可采用喷雾洒水降低其在空气中的含量或用湿毛巾捂住口鼻降低吸入量防止中毒 3 对H2S CO2要注意其溶于水的可逆性 当巷道有积水或对老空区进行探放水时 防止水中的硫化氢受到搅动和流动时大量逸出而中毒 4 井下不要随便睡觉 7 井下气侯条件 井下气候条件是指井下空气温度 湿度和风速三者综合作用于人体的舒适感觉程度 人在工作和休息时 都在不断产生和放散热量 以保证人体处于热平衡状态 一旦这种热平衡被破坏 就会引起人体不适 井下气候条件的好坏 直接影响人体健康和劳动生产率 是保证煤矿正常生产和安全的重要因素 同时也是矿井通风基本任务之一 1 空气温度 规程 规定 进风井口以下的空气温度必须在2 以上 生产矿井采掘工作面温度不得超过26 机电设备峒室空气温度不得超过30 当空气温度超过时 必须缩短超温地点工作人员的工作时间 并给予高温保健待遇 采掘工作面的空气温度超过30 机电设备峒室的空气温度超过34 必须停止作业 对人体最适宜的空气温度为 15 20 2 空气湿度 空气湿度是指空气中水蒸气的含量 绝对湿度 单位体积的空气中所含水蒸气的质量 相对湿度 空气中实际含有的水蒸气量与同一温度 同一压力下饱和状态水蒸气量之比的百分数 湿度对人体也有较大影响 相对湿度为50 60 左右时对人体较适宜 3 风速 风流在单位时间内所流经的距离 简称为风速 风速的大小会直接影响人体的散热效果 从风流的动力给人的感受 风速不宜超过8m s 另外 风速过大或过小都会影响矿井的安全生产 煤矿安全规程 的规定 采煤工作面 掘进中的煤巷 半煤岩巷最低允许风为0 25m s 最高允许风速为 m s 掘进中的岩巷最低允许风为0 15m s 最高允许风速为 m s 其他通风行人巷道不得低于0 15m s 8 矿井通风的任务 1 为井下各工作场所的作业人员提供足够的新鲜空气 2 冲淡 排出井下空气中的有害气体 粉尘和水蒸气 使空气的质量符合 规程 的规定 3 调节井下的气候条件 创造良好舒适的生产环境 提高生产效率 4 提高矿井的抗灾与救灾能力 防止灾害扩大 当发生事故时便于救灾 三 矿井通风系统 在煤矿生产过程中 为将地面新鲜空气定量 定向 连续不断地供给井下各用风地点 除了要有提供动力的通风机械和引导风流的巷道和风筒外 还必须有一系列的引导风流的设施 矿井通风系统是指矿井通风方法 通风方式 通风网络和通风设施的总称 煤矿通风系统对全矿井的经济效益和安全生产具有决定性作用 是煤矿安全生产的基础 1 通风方法 1 根据风流获得动力来源的不同分为 自然通风和机械通风 自然通风 利用自然风压产生的通风动力 使空气在井下流动的方法称为自然通风 采用机械通风的矿井 自然风压也是始终存在的 并在各个时期影响矿井通风工作 机械通风 利用矿井通风机械运转产生的通风动力 使空气在井下巷道流动的通风方法 称为机械通风 规程 规定 矿井必须采用机械通风 2 根据地面主要通风机的工作方式不同分为 抽出式通风 压入式通风 混合式通风 2 矿井通风方式 矿井通风方式是指进风井筒与回风井筒的布置方式 矿井通风方式可以分为 中央式 对角式 混合式和区域式 中央式 进 回风井均位于井田走向中央 根据进 回风井的相对位置 又分为中央并列式和中央分列式 对角式 根据进 回风井位置和数量不同可分为两翼对角式和分区对角式 混合式 由以上二种通风方式混合组成的通风方式 区域式 在井田的每一个生产区域建立进 回风井 分别构成各自独立的通风系统 3 通风网路 串联网路 若前一井巷的出风端和下一井巷的进风端相接 这样的通风网络称为串联网路 串联网路的特点 所串联的井巷越多 通风阻力越大 并联网路 两条或两条以上的通风井巷 它们的进风端在同一点分开 回风端又在同一点汇合 称为并联网路 其特点为 并联的通风井巷越多 各井巷分得的风量越少 并联网路的总风量等于各条风路风量之和 并联通风井巷越多通风阻力也越小 各井巷互不干扰 安全性好 角联网路 与两条并联的通风井巷相通的通风网路 其风流方向不稳定 安全性差 4 矿井主要通风设施 在矿井正常生产中 为保证风流按设计的路线流动 在灾变时期仍能维持正常通风或便于风流调整 而在通风系统中设置的一系列构筑物 叫通风设施 通风设施按其作用可分为三类 隔断风流的设施 引导风流的设施 调节控制风量的设施 煤矿井下常见的通风设施有风门 风桥 风窗 挡风墙 密闭 等 四 采区通风系统的要求 1 采区必须有独立的回风道 实行分区通风 2 采掘工作面 硐室都应采用独立通风 采用串联通风时必须遵守 规程 的有关规定 3 按瓦斯 二氧化碳 气候条件和工业卫生合理配风 4 通风网路要简单 有较强的抗灾和救灾能力 发生事故时易于控制风流和撤出人员 5 采掘工作面的进 回风不得经过采空区或冒顶区 6 采区内布置的机电硐室 绞车房要配足风量 五 掘进通风 在煤矿生产建设过程中必须开掘大量的巷道 在掘进巷道时 为了供给作业人员呼吸新鲜空气 排除冲淡有害气体和矿尘 创造良好的气候条件 必须对掘进工作面进行通风 这种通风叫局部通风或掘进通风 掘进通风的特点是 在一般情况下都是同一井巷既作进风 又用作回风 风量较小 通风距离经常变化 短则几米 长则达千米以上 1 掘进通风的安全管理 煤矿安全规程 规定 掘进巷道必须采用全压通风或局部通风机 局部通风机必须由指定人员负责管理 保证正常运转 全风压给该处的风量必须大于局部通风机吸入风量 局部通风机安装地点到回风巷道的距离 风速必须合规定 必须采用抗静电 阻燃风筒 风筒出风口到掘进工作面的距离以及混合式通风的局部通风机和风筒的安设 应在 作业规程 中明确规定 使用局部通风机的掘进工作面 不得停风 因检修 停电等原因停风时 必须撤出人员 切断电源 2 巷道贯通时的通风 1 贯通前 综合机械化掘进巷道相距50m前 其他巷道相距20m前 必须停止一个工作面作业 做好调整通风系统的准备工作 2 贯通时 停掘工作面必须保持正常通风 设置栅栏及警标 经常检查工作面及其回风流中瓦斯浓度 超限时必须立即处理 掘进工作面每次爆破前 必须检查停掘工作面瓦斯浓度 只有2个工作面及其回风流中的瓦斯浓度都在1 以下时 掘进工作面方可爆破 3 贯通后 必须停止采区内的一切工作 立即调整通风系统 风流稳定后 方可恢复工作 六 几种特殊形式的通风 1 扩散通风就是利用空气分子的自然扩散运动 对局部地点进行通风的方式 由于扩散通风没有动力装置 而空气分子的扩散运动范围是相当有限的 在正常情况下很难达到规程的要求 所以对扩散通风只允许有选择使用 煤矿安全规程 规定 如果硐室深度不超过6m 入口宽度不少于1 5m 而无瓦斯涌出 可采用扩散通风 2 循环风 某一用风地点的回风部分或全部又进入同一用风地点 称为循环风 一般发生在局部通风过程中 所以局部通风机的循环风简称为循环风 循环风会使局部通风地点的有毒有害气体和粉尘浓度越来越大 不仅使作业环境恶化 而且极易引起瓦斯 煤尘爆炸事故的发生 煤矿安全规程 规定 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 全风压供给该处的风量必须大于局部通风机的吸入风量 局部通风机安装地点的巷道中的最低风速必须符合 煤矿安全规程 的有关规定 3 串联通风 采掘工作面或硐室的回风又进入其他采掘工作面或硐室的通风方式叫做串联通风 危害 被串联的采掘工作面或硐室的空气质量无法保证 有害气体的浓度增高 增加灾害的危险程度 前面的采掘工作面或硐室一旦发生灾变 将会影响和波及到被串联的采掘工作面或硐室 使灾区范围扩大 伤亡人数增加 规程 规定 采用串联通风时 必须在进入被串联工作面的进风流中装设甲烷断电仪 且瓦斯和二氧化碳的浓度都不得超过0 5 其他有害气体的浓度也应符合 规程 规定 第二部分矿井瓦斯 瓦斯爆炸事故是煤矿生产中的第一大危害 目前 我国煤矿每年发生瓦斯爆炸事故大约400 500起 约每天1 3 1 4起 每周发生一起3人以上的死亡事故 造成大约2000 3000人死亡 占总死亡人数的30 50 占特大伤亡以上事故总数90 左右 近几年来发生的特大瓦斯爆炸事故情况 2000 9 27贵州水城局木沟冲矿死亡162人2001 7 22徐州贾汪岗子五号井死亡92人2002 6 20黑龙江鸡西城子河矿死亡125人2003 5 13安徽省淮北局芦岭矿死亡86人2004 10 20郑煤集团大平煤矿死亡148人 一 瓦斯基础知识 1 瓦斯的概念 瓦斯是煤矿生产过程中形成的一种概念 是采煤生产必然遇到的有害气体 是指从煤 岩 层中涌出的由煤层气构成的以甲烷为主要成分的有害气体的总称 有时单独指甲烷 2 瓦斯的来源 瓦斯是成煤过程中的一种伴生产物 其成份十分复杂 它含有甲烷 二氧化碳 氮气和数量不等的重烃及微量的稀有气体 但主要成份是甲烷 占瓦斯总量80 90 因此习惯上将甲烷称为矿井瓦斯 3 瓦斯的性质 1 瓦斯是一种无色 无味 无嗅的气体 2 瓦斯的相对密度为0 554 比空气轻 易积存于顶板冒落空洞内 采掘工作面的上下隅角 停风的上山巷道顶部 3 瓦斯有很强的扩散性 其扩散速率是空气的1 3 1 5倍 4 瓦斯的渗透性很强 在很短时间内停风地点的瓦斯就会达到爆炸界限 5 瓦斯具有燃烧 爆炸性 在一定条件下能够燃烧 爆炸 4 瓦斯涌出量 1 绝对瓦斯涌出量 是指单位时间涌入采掘空间的瓦斯数量 用m3 min或m3 d表示 Q绝对 Q CQ 测定地点的风量 m3 minC 测定地点的平均瓦斯浓度 2 相对瓦斯涌出量 是指在矿井正常生产条件下 月平均日产1吨煤所涌出的瓦斯数量 用m3 t表示 Q相对 Q绝对 1440 N TQ绝对 测定区域的绝对瓦斯涌出量 m3 minN 瓦斯鉴定月的工作天数 天T 瓦斯鉴定月测定区域的产量 吨 5 矿井瓦斯等级划分 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 二 瓦斯爆炸 瓦斯燃烧和爆炸本质是相同的 其区别只是反应速度不同 瓦斯燃烧是缓慢的 瓦斯爆炸是瞬间的 瓦斯爆炸就是一定浓度的瓦斯与空气的混合气体 在高温热源的作用下 进行剧烈氧化反应 这种反应生成大量二氧化碳和水蒸气 并放出大量的热量 这些热量使空气 生成的二氧化碳及水蒸气等迅速膨胀形成高温 高压 并以极快的速度向外冲击从而产生动力现象 这就是瓦斯爆炸 1 瓦斯爆炸的条件 瓦斯爆炸必须同时 同地存在以下三个条件 1 瓦斯浓度达到爆炸界限 其爆炸浓度一般为5 16 2 高温引爆火源 其温度一般为650 750 以上 3 空气中的氧气浓度大于12 瓦斯爆炸 2 瓦斯爆炸的危害 1 产生高温 温度可达1850 2650 这样的高温 不仅会烧毁设备 烧伤人员 而且还能引起火灾和煤尘爆炸 2 产生高压冲击波 冲击波具有强大的冲击力 可以推倒支架 损坏设备 造成工作面顶板垮落及人员伤亡 使矿井遭到严重破坏 有时还能引起二次爆炸或瓦斯 煤尘的混合爆炸 3 产生大量的有害气体 据测定瓦斯爆炸后 氧气浓度为6 8 二氧化浓度达4 8 一氧化碳达2 4 如果有煤尘产参与爆炸 一氧化碳的生成量会更大 危害就更为严重 因此 煤矿安全规程 规定 每一入井人员必须佩戴自救器 3 瓦斯爆炸发生地点和原因 国内外矿井瓦斯爆炸事故统计资料表明 矿井内的任何地方都有发生瓦斯爆炸的可能性 但90 以上都发生在采掘工作面 其中掘进工作面占总数的60 以上 瓦斯爆炸由以下三个方面的因素促成的 1 瓦斯积聚 2 引爆火源 3 管理不善或某些人员的失职 大量事实表明 绝大多数瓦斯爆炸事故是由于某些人员不能尽职尽责 麻痹大意 甚至违章违纪所造成的 瓦斯爆炸的原因 1 瓦斯积聚的主要原因 1 局部通风机停止运转 2 风筒断开或严重漏风 3 采掘面风量不足 4 通风系统不合理 不完善 5 采空区或盲巷积聚的瓦斯涌出 6 局部瓦斯积聚 7 瓦斯涌出异常 2 引发瓦斯爆炸的主要火源 1 明火 井下吸烟 电气焊接 2 电火花 短路 漏电 静电 杂散电流等 3 放炮火花 4 摩擦 冲击火花 三 预防瓦斯爆炸的措施 1 控制瓦斯浓度 防止瓦斯积聚 1 加强通风 保证采掘面有足够的风量 巷道风速应符合 规程 的规定 保证通风设施处于正常的工作状态 加强局部通风管理 杜绝不符合规定的扩散通风 循环风和串联通风 2 加强瓦斯检查 所有采掘工作面 硐室 使用中的机电设备的设置地点 有人员作业的地点都应纳入检查范围 低瓦斯矿井中每班至少检查2次 高瓦斯矿井中每班至少3次 3 瓦斯浓度要符合 规程 规定 矿井总回风巷或一翼回风巷中瓦斯浓度超过0 75 时 必须立即查明原因 进行处理 采区回风巷 采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过1 0 时 必须停止工作 撤出人员 采取措施 进行处理 采掘工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度达到1 5 时 必须停止工作 切断电源 撤出人员 进行处理 电动机或其开关安设地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1 5 时 必须停止工作 切断电源 撤出人员 进行处理 3 瓦斯浓度要符合 规程 规定 在局部通风机及其开关地点附近10m以内风流中 瓦斯浓度都不超过0 5 时 方可人工开启局部通风机 符合 规程 规定的串联通风系统中 必须在进入被串联 工作面的进风风流中装设甲烷断电仪 且瓦斯和二氧化碳浓度不超过0 5 对因瓦斯浓度超过规定就切断电源的电器设备 必须在瓦斯浓度降到1 0 以下时 方可通电开动 停工区内瓦斯或二氧化碳浓度达到3 0 而不能立即处理时 必须24h内封闭完毕 4 及时处理瓦斯积聚 局部瓦斯积聚 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 的现象 局部通风机因故停止运转 恢复通风前 必须首先检查瓦斯 只有CH4 1 和CO2 1 5 方可人工开启局部通风机 停风区中CH4为1 1 5 或CO2为1 5 3 时 必须采取安全措施 控制风流排放瓦斯 停风区中CH4或CO2 3 时 必须制定安全排瓦斯措施 报矿技术负责人批准 2 控制高温火源 防止引爆瓦斯 1 防止出现明火 禁止在井口房 主要通风机房和瓦斯泵站固围20m内使用明火 吸烟 严禁携带烟草和点物品下井 井下禁止使用电炉和用灯泡取暖 2 防止出现电火花 矿井必须采用矿用防爆型的电气设备 井口和井下设备必须设有防雷电和防短路保护装置 严禁带电检修 搬迁电气设备 严禁在井下拆开 敲打 撞击矿灯等 2 控制高温火源 防止引爆瓦斯 3 防止出现爆破火花 井下爆破作业要使用水炮泥 炮眼封泥符合要求 严禁裸露爆破 放糊爆 严格执行 一炮三检制 4 防止出现摩擦火花 随着煤矿井下机械化程度的提高 设备之间 设备构件之间和设备与煤岩之间的碰撞和摩擦等都有可能产生火花点引爆瓦斯 5 防止其它火源出现 要防止地面的雷电或其它突出电流可能通过管道 井筒设备等传到井下而引起爆瓦斯 四 防止瓦斯事故扩大的措施 瓦斯爆炸的突发性 瞬时性 使瓦斯爆炸事故往往难以进行有效的救助 因此还必须采取措施防止瓦斯爆炸事故的扩大 1 安设防爆门 安装主要通风机的出风井口处 必须装设防爆门 以便在井下发生瓦斯爆炸时 冲击波将防爆门冲开 释放能量 防止主要通风机受到破坏 2 安设隔爆设施 安设岩粉棚 水槽 水袋等隔爆设施 防止引起煤尘爆炸等其他灾变的发生 3 佩带自救器 所有入井人员都应佩带自救器 并能够熟练使用 4 熟悉避灾路线 第三部分矿井粉尘 矿井粉尘 矿尘 是指煤矿生产过程中所产生的煤 岩体的细微颗粒的总称 矿尘对煤矿职工的安全和健康有巨大影响 特别是煤矿职业病中的尘肺病 已成为目前矿工职业病中最主要的一种 每年因矿尘灾害造成人员死亡人数在各类煤矿灾害死亡人数中居首位 据有关部门预测 到2005年 国有重点煤矿尘肺病患者将达到25万人 每年因尘肺病而死亡的人数达4000 5000人 一 矿尘的分类 煤矿常用的分类方法是根据粉尘中游漓二氧化硅含量的不同分为煤尘和岩尘等 1 煤尘 颗粒直径小于或等于1mm的煤炭颗粒称为煤尘 因为1mm以下的煤煤炭颗粒均能参与煤尘爆炸 2 岩尘 颗粒直径小于或等于5 m的岩石颗粒 又称为呼吸性粉尘 因为5 m以下的岩尘可以被吸入体内 到达肺泡区内而引起尘肺病 3 硅尘 矽尘 岩尘中游漓状态二氧化硅含量大于10 二 矿尘的危害 1 矿尘能够引起矿尘职业病 井下接尘人员长期在矿尘浓度较高的环境中作业 轻者能引起呼吸道炎症 重者可能导致尘肺病 严重影响人体健康和寿命 2 矿尘中的煤尘有的具有爆炸性 在一定条件下会发生爆炸 造成大量的人员伤亡和财产损失 3 矿尘会造成可见度降低 影响劳动效率 增加事故发生的可能性 4 矿尘会加速设备的损坏 缩短使用寿命 大量的矿尘沉积在设备的表面使设备散热性能下降 如果矿尘沉积设备内部会使设备磨损加速和运转性能下降 从而使设备的使用寿命降低 三 尘肺病 1 尘肺病及其类别 尘肺病是长期吸入细微粉尘而引起的以纤维组织增生为主要特征的肺部病变 是一种严重的职业病 一旦患病现在还很难治愈 因其发病缓慢 往往被人们所忽视 1 煤肺 长期接触煤尘所引起的 发病工龄为20 30年 发病率为10 2 矽肺 吸入游离二氧化硅含量较高的岩石所引起的 发病工龄为10年左右 发病率为10 15 3 煤矽肺 由煤尘和岩尘的共同作用所引起的 发病工龄为10 20年 发病率为75 80 2 尘肺病的发病过程 接尘作业人员长期接触呼吸性粉尘粉尘中的游离二氧化硅在肺泡内沉积引起肺部纤维组织增生导致肺泡呼吸功能的丧失尘肺病死亡 尘肺病的特点 1 不可逆性 2 发展性 3 影响尘肺病的发病因素 1 矿尘中游离状态二氧化硅的含量 含量越高 发病越快 越严重 煤矿接触的沉积岩含量大多为35 45 页岩为27 30 煤中1 3 个别高达6 2 矿尘的粒度 1 2 m的矿尘危害最大 3 矿尘的浓度 4 接尘作业时间 5 个体方面的因素 4 尘肺病的防治 1 煤矿企业必须加强职业危害的防治与管理 做好作业场所的职业卫生和劳动保护工作 采取有效措施控制尘 毒危害 保证作业场所符合国家职业卫生标准 2 对新入矿工人进行职业健康检查并建立档案 对接尘工人必须拍胸大片 3 对在岗接尘工人 岩石掘进工种每2 3年 混合工种每3 4年 纯采煤工种每4 5年拍片检查一次 4 对离岗工人必须进行离岗的职业性健康检查 5 疑似尘肺患者 岩石掘进工种每1年 混合工种每2年 纯采煤工种每3年拍片检查一次 6 期尘肺病患者每年检查一次 7 粉尘超过国家职业卫生标准的作业场所 除采取防治措施外作业人员必须佩戴个体劳动保护用品 三 煤尘爆炸 1 煤尘爆炸的原因 1 煤本身是可燃物质 被粉碎成细小颗粒后 表面积大增 当破碎煤尘悬浮在空气中时 扩大了与氧气的接触面积 加速了氧化过程 而发生燃烧或爆炸 2 煤尘受热后 能放出大量的可燃性气体 这些可燃性气体遇到高温时 容易燃烧和爆炸 2 煤尘爆炸条件 煤尘爆炸必须同时具备以下条件 1 煤尘本身具有爆炸性 据统计我国90 以上的煤尘具有爆炸性 2 一定浓度的浮游煤尘存在 其爆炸浓度为45 2000克 m3 3 高温引爆热源的存在 引爆温度变化较大 受煤尘云的挥发分含量 粒度 浓度等影响一般为610 1050 通常为700 800 4 空气中的氧气浓度大于18 氧气浓度不仅决定煤尘能否爆炸 而且对引爆温度也有影响 氧气浓度高时点燃温度降低 反之要高一些 当空气中氧气浓度低于18 时 煤尘就不能爆炸 3 煤尘爆炸的危害 1 产生高温 煤尘爆炸时释放出的热量 可使爆炸产生的气体产物加热到2300 2500 2 产生高速火焰 煤尘爆炸后由于煤尘颗粒较大反应进行不彻底 残余煤尘处于燃烧状态 冲击波将带动燃烧的煤尘向处冲击形成高速火焰 3 产生高压冲击波 产生的高压气体以冲击波的形式向外冲击 速度可达到2340m s 将对机械设备和井巷设施造成巨大的损坏 4 产生大量有害气体 产生的一氧化碳一般为2 4 有时高达8 这是煤尘爆炸造成人员大量中毒死亡的主要原因 4 影响煤尘爆炸的因素 1 煤的挥发分 挥发分越高爆炸性越强 2 煤的灰分 灰分吸收热量起着降温阻燃作用 当30 40 时才会减弱煤尘爆炸性 3 煤的水分 水分有减弱和阻碍煤尘爆炸的作用 4 煤尘粒度 粒径1mm以下的煤尘均能参与爆炸 粒径越小爆炸性越强 当小于0 01mm爆炸性反而减弱 5 可燃性气体影响 当空气中有可燃气体时 煤尘爆炸下限降低 上限升高 6 引爆热源温度 引爆热源温度越高 能量越大 越容易引爆煤尘 5 预防煤尘爆炸的措施 1 防止煤尘沉积和飞扬的措施 煤层注水 湿式打眼 使用水炮泥 通风除尘 喷雾洒水 冲洗煤尘 2 防止引爆火源出现的措施 加强对明火的管理 严格放炮制度防止出现放炮火花 加强对电气设备的管理防止电火花 静电火花 杂散电流火花 防止摩擦和冲击火花 3 防止灾害扩大的措施 分区通风 防爆门 撒布岩粉 岩粉棚 水棚 自动隔爆棚等 四 综合防尘措施 1 减少煤尘生成的措施煤层注水 湿式打眼 使用水炮泥 改进采煤机结构及运行参数等 2 降尘措施喷雾洒水 放炮喷雾 装岩 煤 洒水 干式扑尘器 采煤机内外高压 荷电 喷雾 风流净化 清扫积尘 冲洗巷帮 除尘器 降尘剂 泡沫除尘 磁化水 粘尘剂 电离水 微生物 声波雾化降尘等技术 3 通风排尘 1 最低排尘风速 能使呼吸性粉尘保持悬浮状态 并随风流流动的最低风速 称为最低排尘风速 当巷道平均风速为0 15m s时能使呼吸性粉尘保持悬浮状态并随风流流动 2 最优排尘风速 能使粉尘达到最低浓度的风速 称为最优排尘风速 采取防尘措施后 最优排尘风速一般为1 5 2m s 3 极限排尘风速 能使已经沉积的粉尘再次飞扬起来的风速 称为极限风速 试验表明 当风速超过4m s时 粉尘的浓度随风速的增加而升高 因此称为极限风速 4 个体防护 对防护用具的基本要求 1 呼吸空气量 应至少保证30L min 2 呼吸阻力 呼吸量为30L min时 呼吸阻力小于45Pa 3 有害空间 口罩面具与人的面部之间的自由空间 我国的标准为有害空间 180 3 4 阻尘率 满足上述条件下 阻尘率要越高越好 一级防尘口罩 99 二级 95 三级 90 四级 85 5 妨碍下方视野角度 我国标准为 10度 目前 我国煤矿尚未普及使用动力型防尘面具和防尘帽等 还以使用简易型自吸式防尘口罩为主 5 掘进工作面的综合防尘措施 1 湿式打眼 2 使用水炮泥 3 放炮前后喷雾洒水 4 装岩 煤 洒水 5 冲洗巷帮 6 清扫积尘 7 风流净化 8 个体防护 6 采工作面的防尘措施 1 炮采工作面防尘措施 煤层注水 湿式打眼 放炮前后喷雾洒水 输送机转载点喷雾洒水 使用水炮泥 冲洗巷帮 清扫积尘 风流净化 个体防护 2 机械化工作面防尘措施 煤层注水 采煤机内 外高压喷雾 放煤口喷雾洒水 输送机转载点喷雾洒水 冲洗巷帮 清扫积尘 风流净化 个体防护 第四部分矿井火灾 火灾对我们来说并不陌生 大多数人都认为自己知道发生了火灾是什么样子 因为 我们在电影里 电视剧中经历过许多次那样的场面 不过 如果你和我在大火中象电影明星那样行事 我们很快就会没命的 学习火灾知识 掌握火灾发生的规律 提高预防和处理火灾的能力 减小火灾对我们的伤害程度 减轻火灾的损失 一 火灾基础知识 1 矿井火灾矿井火灾是指发生在煤矿井下及地面井口附近 威胁到煤矿安全生产 造成人身伤害和财产损失的非控制燃烧 火灾是煤矿主要灾害之一 2 矿井火灾形成的条件 因素 三要素 1 可燃物的存在 可燃物的存在是火灾发生的基础 2 热源 具有一定温度和足够热量的热源才能引起火灾 3 空气 是指具有一定浓度的空气 若氧气浓度降到5 以下时 燃烧就不能持续 所以空气的供给是维持燃烧不可缺少的条件 3 矿井火灾的分类 矿井火灾的分类方法很多 根据的要点也不同 常用的火灾分类方法有以下几种 1 根据引火的热源不同分为 外因火灾 内因火灾 2 按发火地点不同分为 井下火灾 地面火灾 3 按燃烧物不同分为 机电设备火灾 炸药燃烧火灾 油料火灾 坑木火灾 瓦斯燃烧火灾 煤炭自燃火灾等 4 按燃烧的形式的不同分为 阴燃火灾 明火灾 4 矿井火灾的危害 1 产生大量的有害气体 据统计 在矿井火灾中遇难者95 以上是死于烟雾中毒 2 造成设备的损坏和煤炭资源的损失 因煤炭自燃而造成的损失每年约6000万吨以上 3 发生火灾后 可能形成火风压 造成井下风流紊乱 使灾区范围扩大 伤亡人数增加 4 能引起瓦斯煤尘的爆炸 5 在灭火过程中 会造成人力 物力和财力的巨大浪费 二 煤炭自燃 1 煤炭自燃的概念煤炭自燃又叫煤炭自然发火 煤炭与空气中氧气接触后 发生氧化作用放出热量 若氧化生成的热量不能及时向周围散放 造成热量聚积 煤温就会上升 当温度上升到一定程度 达到煤的着火点300 500 时 煤炭就会燃烧 2 煤的自燃倾向性煤的自燃倾向性分为 容易自燃 自燃 不易自燃三类 开采容易自燃和自燃煤层的矿井 必须采取综合的预防煤层自燃发火的措施 3 煤炭自燃的条件 煤炭自燃必须同时具备以下四个条件 1 煤炭具有自燃的倾向性 并呈破碎状态存在 2 连续的通风供氧条件 3 煤炭氧化生成的热量能大量积聚 难以及时散失 4 上述3个条件同时存在且大于煤炭自然发火期 煤矿井下内因火灾常发生地点为 断层附近 高冒区 采空区和停采线附近 密闭墙内 溜煤眼及联络巷等 4 煤炭自燃的过程 1 潜伏期 煤炭在常温下吸附空气中的氧气 并在煤的表面生成不稳定的氧化物 此时生成热量少 能及时散发掉 温度不变 但煤的重量略微增加 煤体被活化 着火温度降低 2 自热期 经过潜伏期 煤的氧化速度加快 如果生成的热量来不及散发时 煤体的温度将逐渐升高 同时 煤体周围空气中的氧气浓度降低 出现一氧化碳 二氧化碳 产生雾气 并放出碳氢化合物 伴有特殊气味如 煤油味 汽油味 焦油味等 3 燃烧期 经过自热期 若煤体温度继续升高 达到临界温度时 一般为70 100 煤体氧化急剧加快 使温度迅速上升 达到煤的着火点时 就开始燃烧 5 煤炭自燃的初期征兆 1 煤层的温度 附近的空气温度和水的温度都比正常情况下高 2 附近的氧气浓度降低 3 附近巷道中湿度增大 附近巷道壁和支架表面出现水珠 俗称 煤壁出汗 4 出现有毒有害气体 如一氧化碳 二氧化碳和各种碳氢化合物 5 附近空气中出现煤油 汽油 松节油和焦油等芳香族气体的气味 6 利用人体感觉识别煤炭自燃的方法 1 视力感觉法 烟雾 火焰 挂汗 平形水珠 同时 透水事故的前兆也会有水珠 但是尖形的 2 气味感觉法 闻到煤油 汽油 焦油等气味 当闻到焦油味时 说明煤炭自燃已经发展到一定程度了 3 温度感觉法 煤炭在自燃过程中要放出热量 从该处流出的水和空气的温度较正常时高 4 疲劳感觉 一氧化碳气体使人头痛 闷热 精神不振 不舒服 有疲劳感觉 人生病时也有类似感觉 当出现这种现象时 如果是多数人的感觉 要提高警惕 查明原因 三 矿井火灾的预防 1 外因火灾的预防虽然外因火灾发生次数少 占矿井火灾总次数的10 左右 外因火灾的突发性强 初始时火势不大 很快就会出烟雾和火焰 易于及时发现和扑灭 但是如果发现不及时或灭火方法不当 火势发展非常迅速 将会造成严重后果 往往使矿井蒙受巨大损失 造成重大的人员伤亡事故 据统计 煤矿火灾死亡人数中95 以上是死于外因火灾事故 预防外因火灾的措施关键是严格遵守 规程 的有关规定 及时发现外因火灾的初起征兆 并采取有效的安全措施 制止其发展 1 健全安全设施 生产和在建矿井都必须制定井上 下防火措施 矿井的所有地面建筑物 煤堆 矸石山 木料场等处的防火措施和制度 必须符合国家有关防火的各项规定 并符合当地消防部门的要求 木料场 矸石山 炉灰场距进风井的距离不待小于80m 木料场与矸石山的距离不小于50m 矿井必须设地面消防火池和井下消防管路系统 井下消防管路每隔100m设置支管和阀门 带式输送机巷道中应每隔50m设置支管和阀门 地面消防水池必须经常保持不少于200m3的水量 新建矿井的永久井架和井口房 以井口为中心的联合建筑都必须用不燃性材料建筑 进风井应装设防火铁门 并必须严密 易于关闭 如果不设防火铁门 必须有防止烟火进入矿井的安全措施 2 加强明火管理 井口房和通风机房附近20m内 不得有烟火或用火炉取暖 井筒 平峒与各水平的连接处井底车场 主要绞车道与主要运输巷 回风巷的