煤矿通风系统安全预评价.doc

行业资料：_煤矿通风系统安全预评价单位：_部门：_日期：_年_月_日第 1 页 共 12 页煤矿通风系统安全预评价矿井通风系统由矿井通风方式、主要通风机工作方法、通风网络构成。矿井通风是矿井安全工作的基础，是稀释和排除矿井瓦斯与粉尘最有效、最可靠的方法，也是创造良好劳动环境的基本途径，而合理的通风又是抑制煤炭自燃和火灾发展的重要手段。因此，矿井通风是煤矿建设和生产过程中不可缺少的重要环节。本文采用预先危险性分析对煤矿通风系统进行安全预评价，根据预评价结果采取适宜的安全对策措施，以实现煤矿通风安全。一、矿井通风系统安全预评价采用预先危险性分析对通风系统的主要危险有害因素及其事故后果进行安全性分析评价。1、预先危险性分析法预先危险性分析是在进行某项工程活动(包括设计、施工、生产、维修等)之前，对项目存在的各种危险有害因素(类别、分布)出现条件和事故可能造成的后果进行宏观、概略分析的系统安全分析方法。其主要目的是：在系统设计审查阶段，或在某项活动之前，大体识别系统可能存在的主要危险。鉴别产生危险的原因。预测危险出现可能对系统造成的影响。判定已识别的危险性等级，提出相应的消除或控制危险性的措施。2、预先危险性分析程序和内容通过经验判断、技术诊断或其它方法调查确定危险源，对所需分析系统的生产目的、物料、装置及设备、工艺过程、操作条件以及周围环境等进行充分详细的了解。根据过去的经验教训及同类行业生产中发生的事故(或灾害)情况，对系统的影响、损坏程度，类比判断所要分析的系统中可能出现的情况，查找能够造成系统故障、物质损失和人员伤害的危险性，分析事故(或灾害)的可能类型。对确定的危险源分类，制成预先危险性分析表。转化条件，即研究危险因素转变为危险状态的触发条件和危险状态转变为事故(或灾害)的必要条件，并进一步寻求对策措施，检验对策措施的有效性。进行危险性分级，排列出重点和轻、重、缓、急次序，以便处理。制定事故(或灾害)的预防性对策措施。采用预先危险性分析进行煤矿通风系统安全性评价详见下表。根据煤矿的生产系统和生产工艺特点，辨识出本系统的主要危险源的位置及其危险有害因素和事故故障类型，通过上述评价分析，14项主要危险源中危险性等级为级的8项，危险性等级为级的有3项，危险性等级为级的有3项，说明通风系统是煤矿安全工作的重点之一。二、矿井通风系统安全对策措施根据上述对矿井通风系统预先危险性分析，预测危险出现可能对系统造成的影响，判定已识别的危险性等级，提出相应的消除或控制危险性的对策措施如下：1、要有足够的通风能力，保证有效通风矿井应有足够的通风能力，满足各个用风地点的风量要求，严禁超通风能力生产。在设计时矿井需要风量计算应根据规程和煤炭工业矿井设计规范(GB50215-94)的规定要求进行合理取值和设计，科学确定矿井通风井巷经济断面，控制矿井的通风费用。矿井主要通风机应选择高效防爆节能型的矿用通风机，且按有关规范标准的要求安装使用保养和性能检测。按规定进行通风网络解算，预测风量分配和阻力分布，合理进行通风机的选型。设计的矿井通风等积孔小于1.0m2时，应考虑采取减阻措施。投产前必须进行一次通风阻力测定，以后每3年至少进行一次。经常检查矿井供风量、漏风量大小及其漏风分布情况，使矿井的有效风量率和外部漏风率均控制在矿井通风质量标准规定的范围内。在设计过程应充分考虑自然风压的影响，并根据气候条件的变化情况及时调节主要通风机工况，以保证主要通风机高效运行。同时，主要通风机应按煤矿安全规程规定每5年进行一次通风机性能测试。生产布局合理，加强回风巷维护和通风构筑物保护措施，减少通风阻力，使通风系统处于最佳状态。矿井初期与后期通风系统转换应采取有效的通风安全技术措施。2、要有稳定的通风网络结构，保证风流稳定采煤工作面、掘进工作面应采用独立通风。如果确因条件限制布置独立通风有困难需串联通风时，一定要按规程第一百一十四条的规定执行，以保证风流质量和防止发生事故时灾害烟流危及下风侧工作面或绞车房等机电硐室。在布置通风系统时要尽量避免和减少角联风道，特别是采煤工作面不允许布置在角联风道上，以保证风流的稳定。对存在角联通风的巷道必须采取有效的风流稳定控制措施。矿井不应多水平同时开采。机电硐室应独立通风，且风量符合要求。井下火药库应有单独的进风道，回风必须直接引入矿井主要回风道或独立回风，且保证有足够的新鲜风流。3、要有可靠的通风设施和装备，保证正常通风时期有效控制风流并符合抗灾救灾能力的要求。根据矿井通风网络的布置与结构，合理布置通风设施和通风构筑物，且尽量做到数量少位置正确和质量可靠。风门的结构应牢固耐用，质量符合有关要求，设置的位置应避开有漏风的区域(如采空区、封闭区、巷道围岩破碎带等)和车辆与人员频繁通过的地点。实现有效控制风流、减少漏风和风流短路，保证通风的稳定性。矿井要有完善的反风装置。主要通风机的反风装置和通风系统中的反风门等设施必须是完整无缺、动作灵活可靠，以保证发生事故时正确控制灾变风流而有效控制灾情。风硐必须按规定安装防爆门。4、建立完善的矿井通风管理制度和通风管理机构，并配足人员。严格执行井下动火安全技术措施的审批制度。局部通风机专人管理，制定专项措施，保证工作面的风量风速满足要求；对有毒有害气体浓度按规定进行监测。5、加强职工教育和培训工作，提高职工、工程技术人员的通风管理水平和技术素质，推行全面质量管理，使矿井通风更有效更安全。三、结论采用预先危险性分析进行煤矿通风系统安全预评价，可以直观判别煤矿通风系统中不同位置存在的危险源，各种危险源引发事故的触发条件，预测各种危险出现可能对通风系统造成的影响，根据其影响的不同程度进行危险等级划分，针对不同危险源的危险等级，结合矿井的各种资源情况提出科学可行有效的消除、预防或降低危险的安全对策措施，设计中应根据预评价提出的安全对策措施进行矿井通风方案设计，煤矿建设过程应严格按照设计要求组织施工，同时，矿井应加强通风管理制度建设、管理机构建设，全面落实矿井通风技术措施和管理措施，最终实现煤矿通风安全。第 6 页 共 12 页煤矿采掘基本知识一、矿井爆破（一）爆破器材1.炸药炸药是在一定条件下，能够发生快速化学反应、放出大量热量、生成大量气体产物，显示爆炸效应的化合物或混合物。矿用炸药分为煤矿许用炸药和非煤矿许用炸药。煤矿井下的所有爆破作业工作面，必须使用煤矿许用炸药。2.雷管雷管是一种装有起爆药的小管，用来起爆炸药的专用材料。雷管按起爆方式分为火雷管和电雷管两种，电雷管由电能来起爆。电雷管又分为瞬发雷管、秒延期雷管和毫秒延期雷管。煤矿井下广泛使用毫秒延期电雷管。3.发爆器发爆器是用来供给电爆网路的电雷管起爆电能的仪器。煤矿安全规程规定，井下爆破必须使用发爆器。（二）爆破技术1、掘进工作面爆破（1）炮眼分类及布置掘进工作面的炮眼，按其所起作用不同，可分为以下三类掏槽眼（又名掏心眼）辅助眼周边眼（2）主要爆破参数巷道掘进的爆破参数主要包括炮眼直径、炮眼深度、炮眼数目、单位炸药消耗量的具体规定。巷道掘进爆破作业要按照煤矿安全规程及爆破参数执行。2、回采工作面爆破（1）炮眼种类及布置炮眼布置方式（见图3-12）单排眼：用于薄煤层、煤质较软及节理发育的煤层。双排眼：包括对眼、三花眼。一般用于采高较小的中厚煤层及煤质中硬的工作面。三排眼：即五花眼。用于煤层坚硬和采高较大的中厚煤层工作面。（2）主要爆破参数炮采工作面的爆破参数主要包括炮眼布置、间距、炮眼深度、炮眼数目、单位炸药消耗量的具体规定。炮采工作面爆破作业要按照煤矿安全规程及爆破参数执行。二、巷道施工巷道施工方法包括钻眼爆破法和机械化掘进法。其主要工序有破岩、装岩、运岩和支护等。（一）破岩1.钻眼爆破法钻爆破岩法是指利用电钻或风钻进行打眼、装药爆破的方法。为了提高打眼的速度可以使用专门的钻眼机械打眼。钻爆破岩法推广光面爆破。光面爆破（简称光爆）是指在钻眼爆破过程中，通过采取一定措施，使爆破后的巷道断面形状、尺寸基本符合设计要求，并尽量使巷道轮廓以外的围岩不受破坏的一种破岩方法。2.机械化破岩法机械化破岩是指利用综掘机对煤岩体进行切割和破碎的方法（二）装岩与运岩装运岩煤有人工装运和机械装运2种方法。常用的装岩机有耙斗式、铲斗式、蟹爪式装岩机等设备。运输普遍采用矿车，用人或电机车调车。掘进煤巷时可以直接用刮板输送机或带式输送机运煤，综掘设备本身连接有装煤运煤设施。（三）巷道支护巷道支护材料有水泥、石料、混凝土、木材和金属材料（如轻便钢轨、矿用工字钢、特殊工字钢、矿用特殊型钢等）。支护的形式有架棚支护（金属拱形支护、木支护）、锚杆支护、锚喷支护、砌碹支护等。其中，锚喷支护和砌碹支护属于巷道永久支护，其服务年限较长。1.架棚支护2.砌碹支护砌碹支护的主要形式是直墙拱顶式,是一种被动支护形式，如图3-14所示。该支护具有坚固、耐久、防火、通风阻力小等优点。缺点是施工复杂、劳动强度大、成本高和进度慢等。直墙拱顶支护由拱、墙和基础3部分组成。锚杆支护、喷射混凝土与喷浆支护锚喷支护。锚杆支护就是将锚杆预设在围岩中，使岩体得以加固，形成一个完整的支护结构，是一种主动支护形式，支护原理如图3-15所示。锚杆的种类有钢筋或钢丝绳砂浆锚杆、金属锚杆、木锚杆、树脂锚杆等。喷射混凝土与喷浆支护：喷射混凝土是将一定配合比的水泥、砂、石子和速凝剂等混合搅拌均匀，装入喷射机，以压缩空气为动力，使拌合料沿管路吹送至喷头处与水混合，并以较高的速度喷射在岩面上凝结硬化而成的一种支护形式。锚喷支护是锚杆支护、喷射混凝土支护和锚杆+喷射混凝土联合支护的总称。三、采煤工艺在采煤工作面内按照一定顺序完成各项工序及其配合方式，称为采煤工艺。采煤工艺与回采巷道布置及其在时间上、空间上的相互配合总称为采煤方法。我国常见的采煤工艺有爆破采煤（简称炮采）、普通机械化采煤（简称普采）、综合机械化采煤（简称综采）、综采放顶煤等。（一）爆破采煤工作面采煤工艺炮采工艺的主要特点是采用爆破落煤。1.落煤。用钻眼爆破的方法把煤从煤壁上崩落下来，称为爆破落煤，它包括钻眼、装药、连线和爆破等工序。2.装煤、运煤。装煤一般采用爆破抛掷装煤和人工装煤2种方式。运煤方式主要有自重运输和刮板输送机运输2种。刮板输送机可分为拆移式和可弯曲式2种。可弯曲式刮板输送机采用液压千斤顶或其他类型的千斤顶移置。3.工作面支护。工作面的支护方式一般采用单体液压支柱和铰接顶梁支护，液压支柱在倾斜方向上呈直线状排列，支护方式有齐梁直线柱与错梁直线柱两类。4.采空区处理。采煤工作面控顶距以外的空间称为采空区。采空区处理是指对采空区空间及顶板的处理。采空区的处理方法有全部垮落法、充填法、煤柱支撑法和缓慢下沉法等。爆破采煤工作面采空区处理一般采用全部垮落法。（二）普通机械化采煤工作面采煤工艺普通机械化采煤工作面布置如图3-18所示，普采工艺的主要特点是用采煤机落煤。采煤机主要有刨煤机和滚筒采煤机2类。滚筒采煤机主要有单滚筒和双滚筒2种。1.落煤、装煤。普采工作面的落煤与装煤由采煤机完成。2.运煤。普采工作面运煤采用可弯曲刮板输送机。推移输送机时，利用液压千斤顶将输送机移到目的地，并使输送机平、直，符合要求。3.支护。普采工作面使用单体液压支柱与铰接顶梁组成的悬臂支架支护顶板。4.采空区处理。采空区处理与炮采工艺相同，一般采用全部垮落法。对极坚硬的顶板，可以利用深孔爆破方法强制放顶以保证工作面的安全生产。（三）综合机械化采煤工作面采煤工艺综采工艺的主要特点是采用采煤机落煤，用整体自移式液压支架支护顶板，落煤、装煤、运煤、支护全部工序实现了机械化，综采工作面设备布置如图3-19所示1.落煤、装煤。由采煤机完成。综采工作面主要采用双向割煤，往返一次进两刀，斜切式进刀。2.运煤。采用可弯曲刮板输送机运煤。3.支护。综采工作面支护主要采用自移式液压支架，工作面两端一般采用端头支架支护。按支架与围岩的相互作用方式，支架可分为支撑式、掩护式及支撑掩护式3种基本类型4.采空区处理。综采工作面主要用垮落法处理采空区综采工作面设备布置图1采煤机；2刮板输送机；3支架；4下端头支护；5上端头支护；6转载机；7胶带输送机；8配电箱；9乳化液泵站；10设备平板列车；11移动变电站；12喷雾泵站；13液压绞车；14集中控制台（四）综采放顶煤采煤工艺综采放顶煤工艺的主要特点是采用采煤机割煤和放顶煤。综采放顶煤工艺是在厚煤层中沿煤层底板布置采煤工作面，煤壁采用采煤机割煤，顶煤从支架后部放煤口放煤，用前后2个刮板输送机运煤的采煤工艺。综采放顶煤与综采工艺基本相似，只是综采放顶煤适用于厚煤层开采，且多一道放煤工序。放煤是利用矿山压力将工作面顶部煤在工作面推进过后破碎，在支架掩护梁上的放煤窗口放落，并将冒落顶煤通过后部刮板输送机运出。放顶煤综采机械由采煤机、自移式液压支架及2部刮板输送机所组成。其中，液压支架与普通支架有所不同，即：在掩护梁上具有一个液控落煤窗口，在掩护梁下安装第2台刮板输送机。（五）矿山压力概述1.矿山压力的基本概念矿山压力是由于采掘活动的影响，在采掘空间周围岩体上及支护物上所产生的力称