矿井通风与安全.ppt

2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 特殊工种培训教师高级工程师李春波电话 mail755947863 矿井通风与安全 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 一通三防 的内容 一通 是指矿井通风 三防 是指瓦斯防治 煤尘防治 防灭火 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 矿井不断输入新鲜空气和不断排出污浊空气的作业过程叫做矿井通风 做好矿井通风工作是防治矿井瓦斯 煤尘 火灾事故的最有效的措施 第一部分矿井通风 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 矿井通风的基本任务是 1 为井下作业人员提供足够的新鲜空气 2 把井下的有毒有害气体及矿尘稀释到安全浓度以下 并排除矿井 3 保证井下有适宜的气候条件 以利于工人劳动和机器运转 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 第一节矿井空气 1 氧气 20 96 2 氮气 79 3 二氧化碳 0 04 1 地面空气的主要成分 一 矿井空气 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 2 矿井空气与地面空气的不同 矿井空气是指充满矿井巷道中的各种气体的统称 矿井空气主要来源于地面空气 但与地面空气相比 在成分上和性质上都发生了变化 1 氧气含量减少 2 有毒有害气体含量增加 3 粉尘浓度增大 4 空气的温度 湿度 压力等发生变化 一 矿井空气 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 一 矿井空气 3 新风与污风新鲜风流 新风 到达用风地点以前的风流 空气成分变化不大 污风风流 污风 经过用风地点以后的风流 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 二 矿井空气主要成分的基本性质矿井空气的成分虽然与地面空气不同 但其主要成分仍是氧 氮和二氧化碳 它们的性质如下 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 1 氧O2氧是无色 无味和无臭的气体 对空气的相对密度1 105 能助燃 氧气是维持人体正常生理机能所不可缺少的气体 是一只非常活泼的的元素 是人 动物呼吸和物质燃烧不可缺少的气体 当空气中的氧含量减至17 时 人在静止状态下无大影响 当氧含量减至10 12 时 会使人处于昏迷状态 时间稍长即有生命危险 当氧含量减至6 9 时 人在很短时间内就失去知觉或死亡 氧气浓度降低的主要原因有 人员呼吸 煤岩 坑木和其他有机物的缓慢氧化 爆破工作 井下火灾和瓦斯 煤尘爆炸 煤岩和生产中产生其他有害气体等 二 矿井空气主要成分的基本性质 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 2 氮气 N2 无色 无味 无臭的惰性气体 相对密度为0 97 微溶于水 不助燃 无毒 不能供人呼吸 氮气在正常情况下对人体无害 但当空气中的氮气浓度增加时 会相应降低氧气浓度 人会因缺氧而窒息 矿井中的氮气主要来源于 井下爆破 有机物的腐烂 天然生成的氮气从煤岩中涌出等 二 矿井空气主要成分的基本性质 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 3 二氧化碳 CO2 二氧化碳它不助燃 也不能供人呼吸 而且无色 略带酸臭味的一种气体 比空气重 相对密度为1 52 在风速较小的巷道中 底板附近浓度较大 在风速较大的巷道中 一般能与空气均匀地混合 空气中含有微量的二氧化碳对人体是无害的 它对人体的呼吸中枢神经有刺激作用 但是 当空气中的二氧化碳浓度过高时 会使空气中的氧气含量相对降低 轻则使人呼吸加快 呼吸量增加 严重时也能造成人员中毒或窒息 二 矿井空气主要成分的基本性质 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 空气中二氧化碳浓度对人体的影响 二 矿井空气主要成分的基本性质 3 二氧化碳 CO2 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 二氧化碳比空气重 常常积聚在煤矿井下的巷道底板 水仓 溜煤眼 下山尽头 盲巷 采空区及通风不良处 3 二氧化碳 CO2 矿井中二氧化碳的主要来源 人员呼吸 煤和有机物的氧化 井下爆破 井下火灾 瓦斯 煤尘爆炸 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 1 采掘工作面进风流中 按体积计算 氧气浓度不低于20 二氧化碳浓度不超过0 5 2 矿井总回风巷或一翼回风巷风流中 二氧化碳超过0 75 时 必须立即查明原因 进行处理 3 采区回风巷 采掘工作面回风巷风流中二氧化碳超过1 5 时 都必须停止工作 撤出人员 进行处理 三 矿井空气主要成分的质量 浓度 标准 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 四 矿井空气中常见的有害气体 矿井空气中常见的有害气体主要有 CH4 CO2 CO H2S SO2 NO2 NH3 H2等 一 矿井空气中的有害气体及其基本性质1 甲烷 CH4 三无 气体 对空气的密度0 554 微溶于水 渗透性和扩散性很强 本身无毒 但浓度过高时 会使人缺氧窒息 具有燃烧性和爆炸性 当浓度达到5 16 时 遇火源能发生剧烈爆炸 主要来源 煤层中放出 2 二氧化碳 CO2 主要性质 略 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 3 一氧化碳 CO 一氧化碳是无色 无味 无臭的气体 相对密度0 97 微溶于水 能燃烧 当体积浓度达到13 75 时遇火源有爆炸性 一氧化碳有剧毒 人体吸入含有一氧化碳的空气时 血液缺氧引起窒息和中毒 一氧化碳的中毒程度与浓度的关系 四 矿井空气中常见的有害气体 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 一氧化碳中毒最显著的特征是 中毒者粘膜和皮肤呈樱桃红色 矿井中一氧化碳的主要来源 爆破工作 矿井火灾 瓦斯及煤尘爆炸等 四 矿井空气中常见的有害气体 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 4 硫化氢 H2S 硫化氢是无色 微甜 略带臭鸡蛋味的气体 相对密度为1 19 易溶于水 当浓度达4 3 46 时具有爆炸性 硫化氢有剧毒 它不但能使人体血液缺氧中毒 同时对眼睛及呼吸道的粘膜具有强烈刺激作用 能引起鼻炎 气管炎和肺水肿 硫化氢的中毒程度与浓度的关系 四 矿井空气中常见的有害气体 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 矿井中硫化氢的主要来源 坑木等有机物腐烂 含硫矿物的水化 从老空区和旧巷积水中放出 四 矿井空气中常见的有害气体 4 硫化氢 H2S 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 5 二氧化硫 SO2 无色 有强烈硫磺气味及酸味的气体 当空气中二氧化硫浓度达到0 0005 时即可嗅到刺激气味 易溶于水 相对密度为2 32 是井下有害气体中密度最大的 常常积聚在井下巷道的底部 二氧化硫有剧毒 空气中的二氧化硫遇水后生成硫酸 对眼睛有刺激作用 矿工们将其称之为 瞎眼气体 此外 也能对呼吸道的粘膜产生强烈的刺激作用 引起喉炎和肺水肿 二氧化硫的中毒程度与浓度的关系 四 矿井空气中常见的有害气体 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 矿井中二氧化硫的主要来源 四 矿井空气中常见的有害气体 含硫矿物的氧化与燃烧 在含硫矿物中爆破 从含硫煤体中涌出 5 二氧化硫 SO2 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 二氧化氮的中毒程度与浓度的关系 6 二氧化氮 NO2 二氧化氮是一种红褐色气体 有强烈的刺激性气味 相对密度1 59 易溶于水 二氧化氮是井下毒性最强的有害气体 它遇水后生成硝酸 对眼睛 呼吸道粘膜和肺部组织有强烈的刺激及腐蚀作用 严重时可引起肺水肿 四 矿井空气中常见的有害气体 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 7 氨气 NH3 氨气是一种无色 有浓烈臭味的气体 相对密度为0 6 易溶于水 当空气中的氨气浓度达到30 时遇火有爆炸性 氨气有剧毒 它对皮肤和呼吸道粘膜有刺激作用 可引起喉头水肿 严重时失去知觉 以致死亡 四 矿井空气中常见的有害气体 矿井氨气主要来源 矿井发生火灾 爆炸事故 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 8 氢气 H2 氢气无色 无味 无毒 相对密度为0 07 是井下最轻的有害气体 空气中氢气浓度达到4 74 时具有爆炸危险 井下氢气的主要来源 蓄电池充电 矿井发生火灾 爆炸事故 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 矿井空气中有害气体最高允许浓度 五 矿井空气中有害气体的安全浓度标准 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 六 有害气体的检测方法 1 瓦斯 CH4 和二氧化碳 CO2 的快速检测方法煤矿中用于检测瓦斯的仪器有光学瓦斯检定器 瓦斯检测报警仪 瓦斯传感器和瓦斯断电仪等 用于检测二氧化碳的仪器主要是光学瓦斯检定器 2 CO NO2 H2S SO2 NH3 H2的快速检测方法 普遍采用比长式检测管法它是根据待测气体同检测管中的指示粉发生化学反应后指示粉的变色长度来确定待测气体浓度的 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 七 防治有害气体危害的措施 1 加强通风 保证供给井下各用风地点足够的风量 2 加强对有害气体的检查 保证及时发现问题并采取有效措施处理 3 瓦斯抽放 对局部瓦斯含量较高的地点 可采用抽放或局部通风的方法 4 放炮喷雾或使用水炮泥 如在爆破后向工作面洒水 可降低烟中的NO2和CO2浓度 5 井下人员必须随身佩带自救器 6 对缺氧窒息或中毒人员及时进行急救 一般是先将伤员移到新鲜风流中 根据具体情况采取人工呼吸 NO2 H2S中毒除外 或其它急救措施 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 7 加强对通风不良巷道和井下盲巷的管理 凡是通风不良的巷道 要设置栅栏 警标 井下盲巷要及时封闭 请你千万不要进入封闭的巷道 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 八 矿井空气主要成份对风量的要求 煤矿安全规程 中规定 依据瓦斯和二氧化碳两种气体的涌出量和涌出形式来划分矿井的瓦斯和二氧化碳的等级 也就是划定矿井瓦斯等级的依据 即 低瓦斯矿井 矿井相对瓦斯涌出量 10m3 t且绝对瓦斯涌出量 40m3 min高瓦斯矿井 矿井相对瓦斯涌出量大于10m3 t或绝对瓦斯涌出量大于40m3 min煤 岩 与瓦斯 二氧化碳 突出矿井 你所在的煤矿属于低瓦斯矿井 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 作业 1 地面空气的主要成分是什么 矿井空气与地面空气有何不同 2 什么是矿井空气的新鲜风流 污风风流 3 矿井空气中常见的有害气体有哪些 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 第二节井下的气候条件 矿井气候 指矿井空气的温度 湿度和风速三个参数的综合作用 这三个参数也称为矿井气候条件的三要素 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 一 矿井气候对人体热平衡的影响 新陈代谢是人类生命活动的基本过程之一 人体散热主要是通过人体皮肤表面与外界的对流 辐射和汗液蒸发这三种基本形式进行的 对流散热取决于周围空气的温度和流速 辐射散热主要取决于环境温度 蒸发散热取决于周围空气的相对湿度和流速 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 矿井气候条件的三要素是影响人体热平衡的主要因素 空气温度 15 20 对人体对流散热起着主要作用 相对湿度 50 60 影响人体蒸发散热的效果 风速 影响人体的对流散热和蒸发散热的效果 对流换热强度随风速而增大 同时湿交换效果也随风速增大而加强 比如有风的天气 凉衣服干得快 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 二 衡量矿井气候条件的指标1 干球温度干球温度是我国现行的评价矿井气候条件的指标之一 特点 在一定程度上直接反映出矿井气候条件的好坏 指标比较简单 使用方便 但这个指标只反映了气温对矿井气候条件的影响 而没有反映出气候条件对人体热平衡的综合作用 2 湿球温度湿球温度是可以反映空气温度和相对湿度对人体热平衡的影响 比干球温度要合理些 但这个指标仍没有反映风速对人体热平衡的影响 3 等效温度等效温度定义为湿空气的焓与比热的比值 它是一个以能量为基础来评价矿井气候条件的指标 4 同感温度同感温度 也称有效温度 是1923年由美国采暖工程师协会提出的 这个指标是通过实验 凭受试者对环境的感觉而得出的同感温度计算图 5 卡他度卡他度是1916年由英国L 希尔等人提出的 卡他度用卡他计测定 卡他度分为 干卡他度 湿卡他度干卡他度 反映了气温和风速对气候条件的影响 但没有反映空气湿度的影响 为了测出温度 湿度和风速三者的综合作用效果 湿卡他度 Kw 是在卡他计贮液球上包裹上一层湿纱布时测得的卡他度 其实测和计算方法完全与干卡他度相同 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 三 矿井气候条件的安全标准 1 我国 煤矿安全规程 规定 冬季进风井口以下的空气温度必须在2 干球温度 以上 采掘工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 采煤工作面的空气温度超过30 机电设备硐室的空气温度超过34 时 必须停止作业 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 2 煤矿安全规程 规定 采煤工作面的允许风速为0 25 4m s 对井下升降人员的巷道最高风速不得超过8m s 按井下同时工作的最多人数计算 每人每分钟供给的风量不得少于4m3 min 三 矿井气候条件的安全标准 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 井巷中允许风速 三 矿井气候条件的安全标准 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 第三节通风动力与通风阻力 一 矿井通风动力 为克服风流在井巷中流动的阻力而必须的能量 矿井通风动力分为 自然通风动力和机械通风动力 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 1 自然通风动力定义 由于进风侧与回风侧的空气密度不同 使得单位面积进风侧与回风侧空气柱重量不同 此空气柱重量差称为自然通风压力 自然通风压力即是采用自然通风的矿井的通风动力 条件 进 回风井有一定的深度 进 回风井空气柱密度不同 特点 自然风压较小 且作用方向不稳定 受季节影响较大 自然通风动力产生的条件及特点 第三节通风动力与通风阻力 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 自然通风动力示意图 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 2 机械通风动力 通风机矿用通风机的类型 离心式 轴流式 矿井主要通风机附属装置 风硐 扩散器 防爆门及反风设施 反转或反风道 矿井通风方法 抽出式 压入式 抽压混合式 第三节通风动力与通风阻力 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 抽出式优点 主要通风机安装在回风井口 在抽出式主要通风机的作用下 整个矿井通风系统处在低于当地大气压力的负压状态 当主要通风机因故停止运转时 井下风流的压力提高 比较安全 第三节通风动力与通风阻力 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 压入式优点 主要通风机安设在入风井口 在压入式主要通风机作用下 整个矿井通风系统处在高于当地大气压的正压状态 在冒落裂隙通达地面时 压入式通风矿井采区的有害气体通过塌陷区向外漏出 当主要通风机因故停止运转时 井下风流的压力降低 采用压入式通风时 须在矿井总进风路线上设置若干通风构筑物 使通风管理困难 且漏风较大 第三节通风动力与通风阻力 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 国内曾经或现在仍在采用压入式通风的局矿有攀枝花 平顶山 鹤岗 兴安台等 其中平顶山一矿 五矿 七矿 鹤岗新一矿等为高瓦斯矿井 第三节通风动力与通风阻力 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 第三节通风动力与通风阻力 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 第三节通风动力与通风阻力 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 第三节通风动力与通风阻力 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 二 矿井通风阻力1 矿井通风阻力定义 风流在井巷中流动时 由于摩擦 空气分子与分子之间或空气分子与井巷壁面之间的碰撞而产生的能量损失 分类 摩擦阻力 局部阻力 矿井通风总阻力 摩擦阻力 局部阻力 第三节通风动力与通风阻力 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 2 摩擦阻力计算 式中 a 摩擦阻力系数L 井巷长度U 井巷周长S 井巷断面积Q 通过的风量Rm 井巷摩擦力 第三节通风动力与通风阻力 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 3 降低摩擦阻力的措施 扩大井巷断面 尽量缩短井巷长度 尽可能采用等面积下周长较小的圆形或拱形断面 尽量采用粗糙度较小的支护方式 如砌碹支护 第三节通风动力与通风阻力 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 4 降低局部阻力的措施 尽量避免断面突然扩大 尽量避免急转弯 清除井巷中的堆积物 保持巷道畅通 第三节通风动力与通风阻力 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 第四节矿井通风系统 一 矿井通风系统矿井通风系统是指风流由入风井口进入井下 经过各个用风场所 然后由回风井排出矿井所经过的整个路线 它包括矿井通风方式 通风方法 和通风网络三个方面 矿井通风系统是保证矿井通风安全可靠 经济合理的重要基础 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 一 矿井通风方式矿井通风方式是指矿井的进风并筒和回风井筒的相对位置而言的 它包括中央式 中央并列式和中央边界式或中央分列式 对角式 混合式 1 中央式中央式通风方式又分为中央并列和中央分列式两种 第四节矿井通风系统 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 第四节矿井通风系统 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 第四节矿井通风系统 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 2 对角式 第四节矿井通风系统 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 3 混合式 第四节矿井通风系统 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 二 矿井通风方法矿井通风方法是指主要通风机的工作方式 分抽出式 压入式和抽压联合式三种类型 1 抽出式通风抽出式通风如图所示 第四节矿井通风系统 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 2 压入式通风矿井主要通风机安装在进风井 将地面的新鲜空气压入井下 井下的气体压力大于地面同标高的气体压力 也叫正压通风 第四节矿井通风系统 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 3 抽压混合式通风抽压混合式如图所示 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 片盘斜井通风系统图 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 片盘斜井反风系统图 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 三 通风网络通风网络是指各类井巷 硐室 工作面的连接形式 1 串联 2 并联 3 角联 A ACB B AB 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 每个生产矿井至少要有2个能行人的通达地面的安全出口 各出口间的距离不得小于30米 第四节矿井通风系统 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 四 控风设施 通风构筑物 1 风桥 风门 挡风墙 密闭 风窗 导风板 扩散器 防爆门 反风装置 2 矿井通风构筑物的作用 控制和调节井下风流 使其按规定的路线流动 保证采掘工作面及其它用风地点的有效风量 防止采空区和废旧巷道中的有害气体涌出到矿井风流当中 从而保证矿井安全 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 3 井下的风门 密闭 风桥 风窗等通风设施是为矿工提供新鲜空气和防止瓦斯积聚 预防瓦斯事故的最重要的基础设施 所以 一是要自觉爱护井下的通风设施 二是通过风门时 要立即随手关好 不能将两道风门同时打开 以免造成风流短路 伙计 你真行 现在我们这一班可以通行无阻了 一心想凉快 这样不应该 后果怎么样 根本没想过 矿车通过后 请立即关上风门 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 斜井防爆门示意图 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 二 采区通风系统采区通风是矿井通风的重要组成部分 是矿井供风的主要对象 采区通风系统合理与否 不仅影响采区内的风量分配 发生事故时的风流控制等 而且影响到全矿的通风及安全状况 因此 做好采区通风系统的设计与管理工作 是搞好矿井通风安全工作的基础 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 采区通风系统的基本内容包括 采区进回风道和工作面进回风道的布置形式 采区通风路线的连接形式 采区内的通风设备和设施 以及通风参数检查与自控装置等 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 一 采区通风系统的基本要求采区通风系统应满足下述基本要求 1 采区通风系统应具有简单 稳定和可调的特点 尽可能减少角联风路和风桥 风门等 必须设置的通风设施 其安设位置要合理且质量好 2 采区通风系统的总风阻尽可能要小 具有较大的风流通过能力 3 尽量减少采区无益漏风量 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 4 入风在其流动路线上被加热与污染的程度最小 5 有利于防止采空区煤炭自然发火 6 有利于合理排放采空区瓦斯 7 具有适应灾变的能力 二 采煤工作面通风方式由于非水平煤层的走向长壁工作面中风流方向不同 可分为上行通风 即风流由下向上流者 又称上行风 和下行通风 即风流由上向下流者 又称下行风 根据采煤工作面推进方向的不同 又可分为走向长壁式通风方式和倾斜长壁式通风方式 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 1 工作面上行风与下行风的优缺点1 下行风风流与瓦斯的混合能力比上行风强 不易出现瓦斯分层流动和局部积存现象 2 下行风采煤工作面的瓦斯涌出量比上行风小 上隅角不易出现瓦斯超限现象 3 上行风时风流方向与运煤方向相反 易引起煤尘飞扬 增加工作面风流中的煤尘浓度 同时 煤炭在运输中放出的瓦斯又随风流带入工作面 使工作面风流瓦斯浓度增大 第四节矿井通风系统 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 4 上行风时运输设备在工作面进风流中 机电设备散发的热量使进风流气温升高 而下行风时运输设备在回风流中 机电设备散发的热量不影响工作面气温 5 除浅矿井在夏季之外 采用上行通风时 采区进回风之间产生的自然风压和机械风压的作用方向相同 采用下行风时二者的作用方向相反 故下行风比上行风所需的机械风压大 第四节矿井通风系统 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 6 采用下行风时 一旦工作面发生火灾 所产生的火风压和机械风压作用方向相反 不仅会使工作面风量减少 还可能使工作面风流逆转 对抢险救灾 稳定风流不利 7 采用下行风时 运输设备在工作面回风流中运转 安全性较差 第四节矿井通风系统 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 三 掘进通风一 掘进通风方法掘进通风方法有总风压通风 引射器通风和局部通风机通风三种 一 总风压通风1 利用纵向风幛导风 如图所示 12 1 风障 2 调节风门 第四节矿井通风系统 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 2 利用风筒导风如图所示 13 1 风门墙2 调节风门3 导风筒 2 第四节矿井通风系统 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 二 局部通风机通风1 压入式通风压入式通风如图3 3所示 射流有效射程为L 4 5 米 10m L 5m 第四节矿井通风系统 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 2 抽出式通风抽出式通风如图所示 有效吸程L 1 5米 10m L 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 3 压抽混合式通风系统抽压混合式 压入和抽出式风机分别设在掘进巷道的入风侧和回风侧 沿巷道的全长布置两趟风筒 抽出风筒采用带骨架的伸缩风筒 风筒末端接近工作面迎头 压入式风机风筒口距掘进工作面的距离小于风流有效射程 抽出式风机风筒口距掘进工作面的距离小于负压吸程 第四节矿井通风系统 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 规程 规定 煤巷 半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷的掘进通风方式应为 压入式 不得采用 抽出式 通风 第四节矿井通风系统 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 抽压混合式如图所示 10m 10m 5m 第四节矿井通风系统 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 二 掘进通风管理掘进工作面是煤矿事故多发地点 由于掘进通风管理不善等造成瓦斯事故发生次数和死亡人数占整个瓦斯事故的80 左右 因此 对掘进通风及安全科学管理不仅是提高掘进通风效果的重要环节 而且是防止瓦斯 煤尘爆炸事故的重要措施 第四节矿井通风系统 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 一 掘进通风管理的一般要求和措施1 巷道掘进之前必须编制有关局部通风机和风筒的选择 安装及使用等的专门通风设计 报矿总工程师批准 不得使用扩散通风 第四节矿井通风系统 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 2 在高瓦斯矿井 煤与瓦斯突出矿井 局部通风机必须装设 三专两闭锁 设施 3 一台局扇严禁同时向2个掘进工作面供风 4 局部通风机安设距回风口不得小于10m 局部通风机的吸入风量要小于该处全风压供给的风量Q矿 1 43Q局 以免发生循环风 第四节矿井通风系统 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 5 局部通风机应装在台架上或吊挂 距巷道底板高度应大于0 3m 风筒吊挂必须平直 有口必粘 逢环必挂等要符合局部通风质量要求 不允许风筒有破洞 要及时检查风筒连接件的状态 第四节矿井通风系统 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 6 使用局部通风机的掘进工作面 局部通风机必须指定专人并挂牌进行管理 不得随意停开 如因检修等原因停风时 都要撤出人员 切断电源 在恢复通风前 必须检查瓦斯 局扇和开关地点附近10m以内 风流中瓦斯浓度都不超过0 5 时 方可开动局扇 检修电气设备前 必须检查瓦斯 不能有任何侥幸心理 是谁关了风机 沼气达到5 了 风机无人管 谁想开就开 想关就关 管什么安全不安全 第四节矿井通风系统 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 二 特殊情况下的通风管理1 巷道贯通时的通风管理 贯通前通风区要编制调整通风系统计划 做好调风的准备工作 贯通时主管通风人员统一指挥 贯通后立即调整通风系统 待通风系统稳定后 瓦斯浓度不超过1 时 方可恢复其它工作 2 短时间停工不得停风 长时间停工的巷道要及时封闭 短时间停风的巷道要及时测量瓦斯浓度 要定期检查巷道通风状况 避免瓦斯聚集引起爆炸 第四节矿井通风系统 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 三 扩散通风 就是利用空气分子的自然运动规律 对局部地点进行通风的方式 适用条件 当硐室深度不超过6米 入口宽度不小于1 5米 而无瓦斯涌出时 方可采用扩散通风 规程 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 四 循环风 一台局扇的回风流部分或全部再次进入同一台局扇的进风流中的现象 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 五 盲巷 凡长度超过6米 不通风或通风不良的独头巷道 其危害在于盲巷内往往积存大量高浓度瓦斯和其他有害气体 是导致人员窒息 瓦斯燃爆事故的重大隐患 为此对盲巷的管理与启封应做到 井下应尽量避免出现任何形式的盲巷 与生产无关的报废巷道或旧巷 必须及时充填或用不燃性材料进行封闭 掘进施工的独头巷道必须保持经常通风 临时停工也不得停风 如因停电等原因而临时停风 必须按规程规定采取措施 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 临时或长期停工的独头巷道必须设置栅栏 揭示警标 禁止人员入内 当瓦斯或其他有害气体超过 规程 规定不能立即处理时必须在24小时内封闭完毕 要对密闭坚持每周至少一次的定期检查 并对密闭质量 内外压差 闭内气体成分 温度等进行检测和分析 发现问题应采取相应措施妥善处理 恢复有瓦斯或其他有害气体积存的盲巷或打开 启封 密闭时 事先必须编制专门瓣安全措施 报矿总工程师批准 并严格执行 五 盲巷 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 瓦斯爆炸的条件知识点矿井瓦斯的基本知识瓦斯爆炸的危害技能点制定预防瓦斯爆炸的技术措施任务描述能够解释矿井瓦斯的概念 描述矿井瓦斯的生成 来源 危害 列举瓦斯爆炸的危害 分析瓦斯爆炸的条件 制定预防瓦斯爆炸的技术措施 第二部分矿井瓦斯及其防治 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 回顾瓦斯爆炸的历史 世界上第一次瓦斯爆炸事故发生于1675年 英国的茅斯顿煤矿 世界上最大的一起瓦斯爆炸事故发生于1942年 我国的辽宁省本溪煤矿 共有1549人死亡 146人受伤 瓦斯爆炸事故给人类造成了极大的危害和影响 给人类带来了血的教训 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 任务分析 煤矿瓦斯事故是煤矿生产过程中最严重的灾害之一 是矿井五大灾害之首 在煤矿五大灾害中占85 左右 近年来 瓦斯爆炸的恶性事故在我国连续发生 造成了大量的人员伤亡和财产损失 煤矿瓦斯事故具有突发性 灾害性比较突出的特点 煤矿一旦发生瓦斯爆炸或是瓦斯事故 不仅是造成矿毁人亡 而且会带来严重的政治影响和经济损失 因此 在煤矿建设和生产过程中 我们要了解矿井瓦斯的基本性质 爆炸条件 涌出特点及规律 掌握矿井瓦斯的涌出源及防治技术 就可以治理和预防各种瓦斯事故 确保煤矿安全生产 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 相关知识 1 矿井瓦斯的概念矿井瓦斯就是指矿井内以甲烷 80 为主的一切有毒 有害气体的总称 狭义上的矿井瓦斯 甲烷 CH4 一 矿井瓦斯 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 2 矿井瓦斯的生成地质研究发现 我们现在开采的煤炭是古代植物沉积层被埋藏在地壳以下 经过上亿年的化学及生物化学作用逐渐形成 在成煤过程中产生了大量的瓦斯 也就是说瓦斯是煤的伴生物 有煤的地方必然有瓦斯 由于瓦斯比空气轻 而且扩散性比空气强 扩散速度是空气的1 34倍 在地质运动作用下 一部分瓦斯透向大气 但大部分仍保存在煤层中 由于围岩环境和成煤时代不同 不同的煤田 甚至同一煤田中 不同区域内煤层的瓦斯含量差异很大 一 矿井瓦斯 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 矿井瓦斯五大危害 缺氧窒息 喷出突出 爆炸 燃烧 温室效应 3 矿井瓦斯的危害 一 矿井瓦斯 瓦斯本身无毒 但若瓦斯浓度过高会导致氧气浓度降低 当瓦斯浓度超过43 时 人就会窒息甚至死亡 瓦斯可以燃烧 会导致矿井火灾事故 瓦斯动力 当瓦斯压力增大到一定界限 会产生瓦斯喷出和瓦斯突出等动力现象 可爆性 在爆炸浓度范围之内 会导致瓦斯爆炸事故发生 温室效应 瓦斯能导致空气温度升高 温室效应是的CO2的22倍 矿井瓦斯是煤矿五大灾害之首 矿井瓦斯涌出是造成各种瓦斯事故的根源 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 矿井瓦斯涌出的形式及涌出机理矿井瓦斯涌出的概念矿井建设和生产过程中 煤岩体遭受到破坏 储存在煤岩体内的部分瓦斯将会离开煤岩体 释放到井巷和采掘工作面空间 这种释放现象就称为矿井瓦斯涌出 4 矿井瓦斯的涌出 一 矿井瓦斯 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 瓦斯涌出形式 4 矿井瓦斯的涌出 瓦斯涌出形式 普通涌出 煤与瓦斯突出 喷出 特殊涌出 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 普通涌出是指瓦斯从采落煤 岩 的微小空隙中长时间地 均匀地放出 它是矿井瓦斯涌出的主要形式 4 矿井瓦斯的涌出 涌出特点 时间长 范围大 涌出量大 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 特殊涌出分为喷出 突出 煤与瓦斯突出简称为突出 喷出 大量承压瓦斯从可见缝隙中快速涌出的现象 规定20米巷道范围内 瓦斯涌出量大于1m3 min 为瓦斯喷出危险区域 突出 在高压瓦斯与地压共同作用下 极短时间内自煤岩体内向采掘空间抛出大量煤岩 并涌出大量瓦斯 4 矿井瓦斯的涌出 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 瓦斯涌出的机理 4 矿井瓦斯的涌出 矿井开采活动 煤岩体应力变化 涌出 游离 吸附 瓦斯 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 矿井瓦斯的来源主要有三个大的方面 4 矿井瓦斯的涌出 瓦斯来源 采煤工作面 掘进工作面 采空区 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 具体的瓦斯来源 采煤巷道煤壁 采落煤体 采空区 掘进巷道涌出 散落煤体涌出 掘进工作面 采煤工作面容易产生瓦斯积聚的地点 工作面上隅角主要原因 通风不畅 是采空区瓦斯涌出的出口 采煤机滚筒割煤处主要原因 新暴露煤体 风流形成涡流 煤层原有应力遭到破坏 使吸附状态的瓦斯变成游离状态 大量的向采煤工作面空间释放 掘进工作面容易产生瓦斯积聚的地点 掘进工作面 巷道出口处 巷道冒顶处 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 一 瓦斯爆炸的浓度瓦斯爆炸的浓度范围一般为5 16 其中5 为爆炸下限 16 为爆炸上限 最优爆炸浓度为7 8 爆炸威力最大浓度为9 5 二 瓦斯爆炸的条件 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 二 氧气的浓度混合气体中 氧气的浓度必须大于12 否则爆炸反应不能持续 煤矿安全规程 规定 井下新鲜空气中的氧气浓度不得低于20 二 瓦斯爆炸的条件 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 三 引爆温度火源能够引爆瓦斯爆炸的温度650 750 煤矿井下的明火 吸烟 煤炭自燃 电气火花 摩擦撞击火花 静电火花等都能够引爆瓦斯 二 瓦斯爆炸的条件 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 瓦斯爆炸要求以上三个条件必须同时具备 缺一不可 CH45 16 O220 火源650 750 二 瓦斯爆炸的条件 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 三 瓦斯爆炸的危害 瓦斯爆炸的危害主要体现在三个方面 1 是产生高温 瓦斯爆炸所产生的高温可达2150 2650 以上 这样的高温会烧伤 烧死井下人员 烧毁设备和煤炭资源 2 是产生高压 瓦斯爆炸产生的高压 70 100个大气压 形成强大冲击波 350m s以上 造成人员伤亡 巷道和机械设备遭到破坏 扬起大量积尘甚至会导致二次爆炸或煤尘爆炸 3 是产生大量的有毒有害气体 瓦斯爆炸后的空气成份发生变化 含氧量下降到6 8 CO2增加到4 8 特别是CO高达2 4 造成大批人员因窒息而死亡 这是造成人员死亡的主要原因 70 以上 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 井下任何地点都有发生瓦斯爆炸可能 但大部分发生在掘进工作面和采煤工作面上隅角 引起瓦斯爆炸主要有3个方面原因 即瓦斯积聚 引爆火源和管理不善 某些人员失职 尤其是特殊工种人员 如瓦斯检查工 爆破工 电钳工和班组长等 麻痹大意 甚至违章作业造成的 四 容易发生瓦斯爆炸地点及主要原因 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 一 防止瓦斯积聚1 加强通风 合理选择通风系统 加强通风是防治瓦斯积聚的基础措施 如果矿井通风不畅 会导致矿井瓦斯积聚 所以 生产矿井必须做到 以风定产 煤矿安全规程 规定 矿井必须采用机械通风 地面通风机房必须安装2套同等能力的主要通风机 主要通风机向井下输入新鲜空气 排出污浊空气 保证井下有足够的风量 五 预防瓦斯爆炸的技术措施 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 要建立合理的通风系统 保证井下各个采掘工作地点都有充足的风量和合理的风速 能够把瓦斯浓度冲淡到允许的安全浓度以下 并把污风排到总回风巷而不串入其它工作地点 加强对井下通风设施的管理主要风门要实现自动闭锁 防止两道风门同时打开 井下局部通风机要有专人负责管理 任何人不准随意开停 保证井下所有采掘工作面和巷道风流畅通 不准堆积散物 堵塞巷道 以确保有足够的通风断面 五 预防瓦斯爆炸的技术措施 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 及时处理局部瓦斯积聚 体积大于0 5m3的空间内 瓦斯浓度达到2 以上 就称为局部瓦斯积聚 凡井下瓦斯涌出量较大 通风不良或风流达不到的地点 都很容易发生局部瓦斯积聚 是防治瓦斯积聚的一个关键环节 例如 采煤工作面的上隅角 采掘面输送机底槽内 顶板冒落空洞内 临时停风的掘进巷道 风速较低的巷道顶板附近等 另外老空区和封闭的盲巷内往往积存有大量的高浓度瓦斯 五 预防瓦斯爆炸的技术措施 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 处理采煤工作面上隅角局部瓦斯积聚的方法 风障引导风流法 风筒导排风流法 尾巷排放法 抽放排除法 高位孔抽放 埋管抽放 处理巷道冒落空洞中局部积聚瓦斯的方法 导风板引风法 充填置换法 风筒分支 风袖 排放法 压风排除法 五 预防瓦斯爆炸的技术措施 2013 5 lichun bo工作室电话 mail755947863 加强瓦斯抽放加强瓦斯抽放是防治瓦斯爆炸事故的治本措施 当矿井或是采掘工作面瓦斯涌出量较大 靠通风方法解决瓦斯