大堰煤矿职工培训资料

叙永县大堰煤矿 职 工 培 训 资 料 二 一 四 年 第一部分 矿井瓦斯及其防治 第一节矿井瓦斯及其防治 一 概述 1 什么是矿井瓦斯 矿井瓦斯就是在煤矿生产过程中 从煤岩中涌出的各种有害气体的总称 组成矿井瓦斯的气体有沼气 甲烷 二氧化碳 二投送化氮 还含有少量的 乙烷 乙稀 氢气 一氧化碳 硫化氢和二氧化硫等 2 矿井沼气有哪些性质 沼气的化学名称叫甲烷 是一种无色 无味 无臭的气体 标准状况下的 密度为 0 716kg m3 比穴气轻 与空气中的沼气浓度如果超过 43 即氧浓度 降到 12 时 人就因缺氧而窒息死亡 沼气的化学特性 主要表现为燃烧和爆炸性 沼气浓度在 5 16 的范围内 具有爆炸性 在这范围之外遇火即燃烧 同时 当氧气含量少于 12 时 遇火 不燃烧 沼气引燃温度一般为 650 750 二 矿井瓦斯的生成及赋存 1 矿井与瓦斯是怎样生成的 矿井瓦斯是成煤过程中的一种伴生气体 一般认为它是植物的残骸在高温 缺氧的条件下 由其中的有机物质发生化学分解而产生的 碳化程度超高的煤 如无烟煤 沼气含量就越大 煤层埋藏越深 压力越大 湿度越高 越加大了煤的变质程度 所以随立 脚点深度的增加 碳化程度增加 其沼气含量也增加 2 矿井瓦斯在煤层中存在状态有几种 瓦斯在煤层中有游离和吸附两种存在状态 吸附状态按其组合形成不同 又分为吸着和吸收两种 瓦斯的游离状态和吸附状态在一定件件下 如湿度 压力等 处于动态平 衡 条件变化时 平衡状态也随之变化 例如 当压力升高或湿度降底时 一 部分瓦斯由游离状态转化为吸附状态 这种现象叫做吸附 反之 如果压力降 低或湿度升高时 一部份瓦斯上吸附状态转化为游态状态 这种现象称为解吸 3 煤层的瓦斯含量 瓦斯含量是指煤 岩中实际含有的瓦斯量 是游离瓦斯和吸附瓦斯的总称 煤层瓦斯含量的大小 主要取决于保存瓦斯的地质条件 即煤层本身的存 储条件 煤的吸附特性 煤层有无露头 煤层埋藏深度 地质构造圈闭条件 和煤层及围岩的透气性 但煤层中最终被保存下来的瓦斯多少 还是取决于煤 层的埋藏条件和地质构造 三 矿井瓦斯的涌出 1 矿井瓦斯的涌出形式有哪几种 矿井瓦斯的涌出形式有普通涌出和特殊涌出两种 矿井瓦斯的特殊涌出形 式又可分瓦斯喷出或煤岩与瓦斯突出 2 矿井瓦斯普通涌出形式 是指瓦斯从煤层和岩层的暴露面上经常地 均匀地 缓慢地涌出 这种涌出形成范围广 面积大 时间长 是矿井瓦斯涌 出的主要形式 3 矿井瓦斯涌出量 是指矿井在正常开采过程中 涌进巷道或管道内 的瓦斯量 这种涌出量仅仅是普通涌出形成的瓦斯量 不包括喷出或突出的瓦 斯量 其表达方法有两种 绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量 绝对瓦斯涌出量 是指单位时间内涌入巷道的瓦斯量 m3 min 或 m3 d 粗略计算 g 绝 QC 相对瓦斯涌出量 是指每采一吨煤平均涌出的瓦斯量 m3 t 计算式 g 相 g 绝 A 矿井瓦斯涌出量的大小 取决于矿井自然因素 煤层和围岩的瓦斯含量 形采深度 地面大气压 和开采技术因素 开采规模 开采顺序与开采方法 生产工艺过程 通风压力与通风系统 的综合影响 它决定因素是煤岩的瓦斯 含量 矿井沼气涌出量的作用 确定矿井瓦斯等级 计算矿井总风量以及矿井瓦 斯管理的主要依据 4 矿井瓦斯涌出来源有哪些 对于单一煤层来说 一是从采落的煤炭中涌出 二是从顶 底板和岩石中 涌出 三是从已采区涌出 对于多煤层来说 除上述各种来源外 还有从邻近层中涌出的瓦斯 我国现场对沼气来源一般分为开采区 掘进区和已采区三个部分 对此要 实施分源治理瓦斯的技术措施 煤矿安全规程 第 133 条规定 在一个矿井中 只要有一煤 岩 层发 现瓦斯 该矿井即定为瓦斯矿井 并依照矿井瓦斯等级的工作制度进行管理 我国全部矿井都已定为瓦斯矿井 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涌 出形式划分为以下几个等级 低瓦斯矿井 高瓦斯矿井 煤与瓦斯突出矿井 县级煤炭工业主管部门每年必须组织进行矿井瓦斯的 CO2等级的鉴定工作 并将鉴定结果报地 市 0 级主管部门审批 报煤炭工业主管部门备案 四 矿井瓦斯与煤尘爆炸及预防 1 瓦斯燃烧和爆炸的浓度范围是多少 它爆炸威力最大的浓度是多少 瓦斯在新鲜空气中燃烧一般低于 5 以下 但浓度过低时 也不能燃烧 空气中含沼气的浓度高于 16 时 混合气体失去爆炸性 也不会燃烧 但如有 新鲜空气供给 可以混合气体与新鲜空气的接触面上进行燃烧 瓦斯在新鲜空气中的爆炸药围一般为 5 16 遇火即可发生爆炸 爆炸下 限一般为 5 6 最低为 3 2 最高为 6 7 爆炸上限一般为 14 16 当在地面空气条件下 氧气浓度为 21 按理论计算 沼气浓度为 9 5 时 发生爆炸 其威力最大 但在矿井空气条件下 氧气浓度为 20 按理论计算 沼气在 9 1 时 其爆炸威力最大 然而 在井下实际情况中 由于井下空气 含 有较大的水蒸气 因此 当瓦斯浓度在 8 56 时 其爆炸威力最大 2 矿井瓦斯爆炸应具备的条件是什么 矿井瓦斯爆炸必须同时具备三个条件 1 瓦斯浓度 正常情况下 沼气爆炸的浓度在 5 16 2 引火温度 瓦斯的点燃温度是 650 750 井下的明火 电弧 电 火花 电线短路 放炮 自燃发火 架线机车火花 或冲击产生火花 静电火 花 炸药爆破火焰 赤热产物 冲击被压缩热等都可以引燃沼气 3 氧气浓度 空气混合气体中的氧浓度大于 12 3 影响瓦斯的爆炸性的因素有哪些 瓦斯的爆炸性并非固定不变 它会受许多因素的影响 其主要原因有氧气 浓度 其它可燃 易爆气体和惰性气体的混入 温度和压力的变化因素的影响 1 当井下混合气体中氧气浓度降低时 瓦斯的爆炸极限随之缩小 当 其含量低于 12 时 沼气混合气体失去爆炸性 2 井下混保气体中 如果混入其它可燃气体时 爆炸下限降低 爆炸 上限也如此 3 井下混合气体中 如果混入隋性气体如 CO2 N2等 可使沼气的爆炸 下限提高 上限降低 且能降低瓦斯爆炸压力 延迟爆炸时间的作用 4 爆炸的爆炸界限爆炸地点温度增加 下限下降 上限上升 5 瓦斯的爆炸界限随爆炸地点压力的升高 爆炸范围逐渐扩大 即下 限基本不变 上限可扩大 当压力上升到 12662 5KPa 时 上限可达 skdp45 7 4 矿井瓦斯爆炸有哪些特性和危害性 矿井瓦斯爆炸往往表现为两种特性 第一种是正向冲击特性 第二种是反 向冲击特性 如果反向冲击的混合物中含有足够的氧气和沼气遇到已爆区的高 温热源 还可能发生第二次爆炸 矿井瓦斯爆炸的危害性 主要表现在以下几个方面 产生高温 高压 产生剧毒的 CO 造成爆炸后大量人员死亡的主要原因 产生压力波冲击会使井下巷道大量冒顶垮塌 毁坏设备 造成巨大的经 济损失 5 为什么在瓦斯矿井正常的爆破工作不会引爆 引燃沼气 因为矿井沼气的热容量大 所以它有一个特性 就是遇到高温热源不是立 即燃烧或爆炸 而是需经过一段很短的时间 才燃烧或爆炸 这一特性称为沼 气的引火延迟性 而间隔的这段时间为感应期 感应期的长短与沼气的引火延 迟性 而间隔的这段时间为感应期 感应期的长短与沼气浓度 火源温度和火 区性质有关 而且沼气燃烧的感应期与火焰仅能存在千分之几秒 这远远小于 感应期 所以不能引爆沼气 但如果炸药不能保证质量或变质 或者不按放炮 规定 炮泥充填不合格 也同样会造成沼气爆炸事故 因而只有严格执行放炮 的有关规定 才不致引燃 引爆沼气 6 哪些地点 情况容易产生瓦斯积聚 1 矿井生产过程积聚瓦斯的地点有 开采工作面上隔角 独头掘进工 作面的巷道拐角 顶板冒落后形成的洞内 低风速巷道的顶板附近 停风的盲 巷中 开采工作面采区边界处 采掘机械截附近等 2 在以下情况下 易产生瓦斯积聚 屈当矿井主扇停止运转时 靠自然通风的矿井 到春 秋季节 进风井和出风井两侧空气柱 对井 底面上的压强基本平平衡 故井下会无风或仅有微风 局扇位置不当 拉物循环风 井下放炮时瓦斯大量涌出 风门敝开引风流短路或风筒脱节 井下停电时停风 老空区 盲巷 特别是积水的老空区 上山的盲巷 风道 风筒堵塞 7 预防瓦斯爆炸的技术措施 防止瓦斯爆炸的三道防线 一是防止瓦斯积聚 二是防腐剂止引燃瓦斯 三是防止瓦斯爆炸事故扩大 A 防止瓦斯积聚的措施 1 加强通风 禁止局扇送风采煤 2 及时安全地处理积聚瓦斯 3 分源治理瓦斯 4 严格井下瓦斯浓度的检查与监测 B 防止瓦斯引燃措施 防止瓦斯引燃的原则是一切非生产性的火源要坚决禁绝 生产中可能存在 或产生的火 热源 必须加强管理和控制 防止它的发生或限定其引燃瓦斯的 能力 1 防止非生产性火源的措施 2 防止生产中的火 热源的措施 防止放炮火源 防止电气设备失爆 井下电气设备必须按 煤矿安全规程 第 444 条规 定操作 检修搬迁电器设备按 445 条执行 防止机械摩擦火花和摩发热引烯瓦斯 防止采空区自燃发火 经常检查采空区自然发火征兆和加强火区管理 C 防止瓦斯爆炸范围扩大的措施 一旦井下发生瓦斯爆炸 则应尽量缩小其影响范围 这就要求我们做好以 下工作 编制周密的预防和处理瓦斯爆炸事故计划 要避免大串联通风 实行分区通风 通风系统要力求简单 装有主扇的出风井口 应安装防爆门 主扇风机应安装反风设备 并保证反风时操作灵活 反风后有足够的风量 60 五 矿井瓦斯喷出及其预防 一 矿井瓦斯喷出的分类与特点 1 什么叫矿井瓦斯喷出 矿井瓦斯喷出是指从煤体或岩体裂隙 孔洞或炮眼中大量瓦斯 C20 异常 涌出的现象 2 矿井瓦斯喷出的分类及特点 瓦斯沿原始地质构造洞缝喷出 其特点 往往流量大 持续时间长 无 明显的地压显现象 瓦斯沿采掘地压形成的裂缝喷出 其特点 喷出频临发生时伴随着地压 显现效应 出现多种明显预兆 喷出持续的时间较短 其流量与卸压面积 瓦 斯压力和瓦斯含量大小等因素有关 二 矿井瓦斯喷出的预防 1 瓦斯沿原始地质构造洞缝喷出的预防方法 加绳索质工作 利用封堵 引排 抽放等综合方法处理瓦斯 搞好通风和严格瓦斯检查制度 防止瓦斯超限 2 瓦斯沿采掘地压形成的裂缝喷出的预防方法 搞好地质工作 根据初期卸压面积计算卸压瓦斯量 加强职工安全教育 人人掌握瓦斯喷出预兆 配备自救器 熟悉避灾路 线 搞好顶板管理 加强支架质量检查 必要时采取人工卸压措施 以防止 大面积突然卸压 搞好工作面通风 加强瓦斯检查 六 煤与瓦斯突出及其预防 1 什么是煤与瓦斯突出 煤与瓦斯突出是在地应力和瓦斯的共同作用下 破碎的煤岩和瓦斯由煤体 或岩体内突然向采掘空间抛出的异常动力现象 突出时伴随着强大的冲击力 能摧毁巷道 设施 破坏通风系统 甚至使风流逆转 并能造成瓦斯窒息 爆 炸和煤岩埋人等事故 是煤矿中严重的自然灾害 2 煤与瓦斯突出实例 略 3 煤与瓦斯突出分类 煤与瓦斯突出按以下两个方面进行分类 1 按突出现象的力学特征分成三类 突出 煤与瓦斯突出 发动突出的主要因素是地应力和瓦斯压力的联 合作用 通常以地应力作用为主 瓦斯压力作用为畏 重力不起决定作用 实 现突出的基本能源是煤体内积蓄的高压瓦斯能 压出 煤突然压出并涌出大量瓦斯 发动压出的主要因素是受采动影 响所产生的地应力 瓦斯压力与煤的重力是次要的因素 压出的基本能源是煤 层所积蓄的弹性能 倾出 煤突然倾出并涌出大量瓦斯 发动倾出的主要因素是地应力 倾出的基本能源是失稳煤体的自身重力 2 按突出的强度分成四类 小型突出 强度小于 100t 中型突出 强度 100 含 100t 至 500t 大型突出 强度 500 含 500t 至 1000t 特大型突出 强度等于或大于 1000t 4 各类突出的特点 1 石门揭穿煤层的突出 以放炮揭盖时最为常见 其特点以瓦斯压力 起主导作用 其突出强度大 造成的破坏性强 在整个揭空煤层过程中都存在 突出危险 其至揭穿同一煤层时发生两次或两次以上突出 2 煤层平巷发生突出 突出特点 瓦斯压力起主导作用 突出多为小 型突出 而县只以压出与倾出为主 特殊场合在邻近煤层煤柱的上或下方煤层 中掘进 两巷对掘 与开采相向掘进等条件下 也会产生特强度的突出 3 上山掘进突出 突出特点 煤的自重促进突出 以倾出为主 缓倾 斜煤层上山突出强度与增巷差不多 倾斜与急倾斜煤层上山强度一般比平巷小 在邻近煤层的煤柱上方或下方掘进 倾出强度可达百吨 4 下山煤层掘突出 突出特点 只见典型突出和压出 一般见不到倾 出 下山突出的平均强度与平巷差不多 5 采煤工作面突出 突出特点 多发生在斜和近水平煤层 缓倾斜开 采工作面的突出类型大多数为压出 倾出和典型突出很少见 急倾斜的开采工 作面以倾出为主 但发生次数较少 突出平均强度不大 但威胁人身安全影响 较大 突出表现出明显的区域性 9 即地质构造异常区域存在地应力异常区 6 突出煤层的特点是煤质软硬相间 变化较大 煤质暗淡无光 透气 性差 湿度小 层理紊乱 遭地质构造力严重破坏的 构造煤 瓦斯放散速 度高 7 突出的危险性因素对煤体震动而增加 放炮 风镐和手镐落煤 水 力冲刷 打钻孔等震动都有可能引发突出 其中放炮震动诱导空出作用最强 8 大多数突出都有预兆 9 突出危险性随着硬而厚的围岩 硅质灰岩 砂岩等 存在而增大 5 煤与瓦斯突出具有哪些预兆 煤与瓦斯突出发生前 一般会出现种种预光 可能出现一种 也可能出现 多种 概括起来具有以下各种预兆 无声预兆 工作面压力增大 煤壁被挤出 片帮掉渣 有时顶板下沉或底 板鼓起 煤层层理紊乱 色彩暗淡无光 煤厚增大 特别是软分层增进取 倾角变陡 炮质变软 工作面瓦斯浓度忽大忽小 煤壁发凉 煤尘增大 打钻 时顶钻 卡钻 钻孔变形 打钻孔喷 喷瓦斯等 有声预兆 煤层中呼煤炮 层在变形过程中 发生断裂声 闷雷声 机松 声 声音由远到近 由小变大 有短暂的 有连续的 间隔的时间长短也不一 致 煤辟发生震和冲击 顶板来压时 支架发出拆裂声 6 预防煤与瓦斯突出的主要技术打电话 按作用范围分为区或性措施的局部性措施两类 A 预防煤与瓦斯突出的区域性措施 1 开采解放层 指在开采煤层群中 有的煤层有突出危险 有的却没 有 为解放的突出危险的炮层 可先开采非突出煤层 这些非突出煤层就叫解 放层 后开采的突出煤层叫做被解放层 解放层位于被解放层上方的叫上解放 层 位于下方的叫下解放层 2 煤层注水 3 水力压裂措施 B 预防煤与瓦斯突出的局部措施 所谓局部措施 是指有煤与瓦斯突出的工作掘进时 所采用的影响范围比 较小的预防措施 有震动性放炮 钻孔排放炮 超前钻孔 松动爆破 水力冲 孔 金属骨架法等 震动性放炮 就是易穿煤层在掘进工作面增加炮眼数 装药量一次揭开 煤层的全面断面 这不是避免煤与瓦斯突出 而是当工作面穿过具有突出危险 煤层时 通过放大煤所产生的强烈震动和冲击 人为地诱煤与瓦斯突出 由于 放炮时 人员远离掘进头或撤到地面 所以可以避免和防止突出的人身事故 钻孔排放 就是由岩巷或煤巷向危险煤层要钻 或打超前钻孔进行松动 爆破 将瓦斯经过钻孔自然排放出来 待瓦斯压力降到安全压力以下时 再进 行采掘工作 此措施适用于煤巷或半煤岩及石门揭煤 超前钻孔 是指在工作面前方一家距离的煤体内 始终保持有足免数量 的较大直径钻孔 用以预防突出的发生 适用于透气性较大 煤质较软的煤层 松动爆破 是在进行普通放炮时 同时爆破几个 7 10 米以上的深 炮孔 破裂与松动深部煤体 使压力集中带和高压瓦斯带移向深部 以便在工 作面前方造成较长的卸压和排放瓦斯区 从而预防突出的发生 适用于突出危 险性小 煤质坚硬顶板较好的煤层内 水力冲孔 7 防突风门的设计和施工要求 1 每一估出矿井采掘头面必须在进风与回风这间设置防突反向风门 反向风门的设计与施工要求如下 全矿井的反向风门均采用进取度不小于 50mm 的单层木板制作 并保证 材质 风门的横销不小于 3 根 其规格宽 厚不小于 100 100mm 长度要与 风门宽度一致 每根横销处用角铁牢固联接 角铁长度不小于风门宽度 50mm 并保证其两端都能连接在风门框上 上 下端角铁均要用风门铰与门框 牢固联接 反向风站必须上铁板 铁板要掩盖门板 距门边不大于 100mm 铁板厚 度不小于 2mm 每块铁板用不少于四果螺栓与门板联接 再用铁钉钉牢 每道反向门都必须有牢固的底坎 反向风门墙应需设风筒孔 保证向突出采掘面供风 风筒孔必须设置逆 止门 在碛头侧 逆止门要能全面掩盖风筒孔洞 并超过风筒洞 不小于 20mm 逆止门厚度不小于 50mm 的木板加工 并用厚度不小于 2mm 的铁板掩盖 钉牢而成 然后用铰链与墙体联接牢固 突出采掘头面放炮 严禁将反向风门全断面掩断进风流 要保证有向采 掘头面放炮区域供风的条件 即通过风筒孔用局扇供风 或将逆止门掉起全负 压通风 2 突出采掘头面放炮启爆地点必须在反向风门以外的新鲜风流中 距 采掘头面必须大于 300m 第二节 矿井瓦斯管理规定 1 矿井必须建立瓦斯检查制度 配备专职瓦斯检查员和瓦检员 每个瓦 检员必须持证止岗 并由有资质的培训机构培训 且定期进行复训考核 不合 格的瓦检员不准上岗 2 工作面瓦斯检查 原则上专人工作面 实行巡回检查制 负责检查采 掘工作面 工作面进 回风巷风流及第一分支 9 合流点 内的机电硐室等的 CH4 CO2和温度 矿井巡回瓦斯检查员每班对跟头 面 瓦检员负责区域外的 地点进行检查并负责对所有关 面 瓦斯检查执行情况进行监督检查 3 所有采掘工作面的瓦斯检查 低瓦斯矿井每班至少 2 次 高瓦斯矿井 每班至少检查 3 次 采掘工作面 CO2浓度每班至少检查 2 次 对有发火危险的 工作面每班瓦斯员至少检查一次 CO2浓度和温度 对可能涌出或可能积聚 CH4 或 CO2的巷道和所有机电设备的峒室 每班至少 1 次 对瓦斯特殊涌出地点 必须有专人经常检查瓦斯 4 所有检查地点均应悬挂瓦斯牌板 持牌位置规定如下 1 采掘工作面进 回风工作面 50 米范围内 2 掘进工作局扇和回风处 3 有机电设备的永久或临时的峒室外 4 矿井技术负责人确定的其他地点 5 每次检查瓦斯的结果 都必须记入瓦斯检查手册和检查地点的记录牌 板上 并通知现场的工作人员 瓦斯检查手册 瓦斯检查牌板 瓦斯检查班报 必须 三对口 当瓦斯超过 煤矿安全规程 的有关规定时 瓦斯检查员有权 责令在场人员停止工作 并撤到安全地点 6 瓦斯检查员必须严格执行 一炮三检制 采掘工作面和其他地点必须 做到无瓦斯超限作业 无空班漏检假检 放炮后 炮烟未排除 瓦斯未检查前 任何人不准进入工作面 7 瓦斯矿掘进工作原则性须实现 风电闭锁 煤与瓦斯突出矿井必须实 行 三专两闭锁 对临时停工地点不得停风 因故临时停风的地点 由所管 区域瓦斯检查员负责撤出人员 切断电源 设置棚栏 设警示标志 任何人不 准随意进入栅栏内和停风区域内 若停风地点 CH4和 CO2超过 3 不能及时处理 必须在 24 小时内封闭 瓦斯员在恢复通风前检查瓦斯逐步深入检查 瓦斯员 不进入瓦斯浓度超过 3 的停风区域 8 瓦斯排放必须严格按措施执行 井下临时停风地 CH4浓度低于 1 时 由瓦斯员负责直接恢复通风 临时停风地点瓦斯超过 1 而低于 3 时 由瓦检 员和现场值班安全员共同按如下程序进行处理 班组长负责布置岗哨 并切断 回风区域所有电源 由瓦检员指在局扇处撤断风筒限量送风排放 CH4 但瓦检 员必须检查汇合处的瓦斯浓度 保证不超过 1 确认瓦斯排放完后 方可恢 复回风区域所有电源 凡停风区瓦斯超过 3 岩巷停风 4 小时 煤巷或半煤 巷停风 1 小时以上 瓦检员均不得进入 设置好栅栏 由矿生产技术人员编制 措施 经矿技术负责人批准组织排放 9 采掘工作面严禁一次装药分次启爆 除岩巷和石门揭煤外严禁反向装 药 封泥长度要符合 煤矿安全规程 第 329 条规定 10 瓦检员对本班工作和安全隐患情况必须及时向矿长汇报 瓦检员必须 在瓦斯手册上签字 出井后 瓦检员负责填写瓦斯日报表交矿长 技术负责人 审查签字 并对存在问题提出处理意见 附 一 瓦斯检定器的使用 1 在应用光学瓦斯器进行测定前 应做好哪些准备工作 1 检查药品性能 2 检查气路系统 3 检查光路系统 干涉 条纹的经验的效正法 以左边第一打黑线对 零 其第二条黑线对 1 75 第五条红线的对 8 4 清洗瓦斯室 在地面或井下新鲜空气中进行 捏气球 5 10 次 50 对零 先使微读数对零 然后在干涉条纹中选定一条黑线 一般选 左侧第一根最黑的线 与分划板的零位相重合 盖好主调螺旋盖 2 怎样测定瓦斯浓度 1 进井后在进风巷道内与检测地点温差尽量小 9 不超过 10 的新鲜 空气中校核一次 看对零的一根基准线是否移位 若移位就重新对零 若基准 线未移动就以地面对零为准 2 测定瓦斯是将连接在二氧化碳吸收管进气口的胶皮管伸向待测地点 的顶部 约巷高的 1 5 处 或上隅角 捏气球 5 10 次 将待测气体吸入瓦斯 室 然后分别读出整数和小数 两者之间和即为瓦斯浓度 3 怎样测定二氧化碳浓度 先用检测瓦斯方法检测出待测地点底部 约巷高的 1 5 的沼气浓度 然 后取掉二氧化碳吸收管 在检测地点底部的同一位置 检测出混合气体的浓度 再将混合气体的浓度减去沼气浓度 再乘以 0 995 的校正系数 由于二氧化碳 与沼气的折射率相关不大 一般可不乘效正系数 即为该地点的二氧化碳浓度 二 一氧化碳检定器的作用 1 采用仪器及材料 1 抽气筒 2 检定管中的指示剂 是指根据所测气体的性质来配制的 指示剂发 生化学变化后 变色的深浅或长度来确定有毒气体的浓度 以变色深浅来确定 的方法为比色法 以长度来确定的方法称为比长法 其中 比长式的检定管有 三种型号 一型是 0 0 005 二型是 0 0 05 三型是 0 0 5 2 使用方法 1 抽气筒用以采集 CO 空积为 50 毫升 活塞杆每 5 毫升有该度 有 三通开关 当开关反手在水位置时 入口与筒相通 当把手在垂直位置时 筒 与出口相通 把手在 45 位置时 入口 出口与筒者不通 即气体不进不出 无论用比色法或比长法 在推完一筒 50 毫升 气样时 必须用 100 秒 的时间缓慢压送筒待气体 使之均匀通过检测管 使管中指示剂起好化学反应 2 测定矿井的有 CO 气体时 必须防止检测人员中毒 检测 CO 与检测 沼气 二氧化碳一样 必须循序渐进地检测 由轻到重 由外到内 由上到下 同时不能单独一人下井或到井某个危险区 气样抽好后 在安全区进行送气读 数 3 对低 高深度 CO 的检测 对低浓度 CO 的检测 可用增加抽气次数检测法 检测浓度 检定管浓度除送气次数 对高浓度 CO 检测 可用稀释毒气法和缩减送气量时法 第二部份 顶板管理 一 回采工作面的矿山压力 一 矿山压力的形成 在地下岩体中任何一处的岩石内部都存在着自重应力和构造应力两种 构 造应力不能进行计牙 只能通过实测 在开采时只考虑自重应力 煤层在未受 到采掘之前 是处于静止状态的 岩体内的力是平衡的 当开掘巷道或进行回 采时 原岩应力平衡状态被破坏 引起应力重新分布 导致在采掘工程周围的 岩石体中产生新的作用力 称为矿山压力 煤层上面的单位面积的原始压力为 P HR H 是开采煤层距地表深度 R 是岩石平均容重 吨 米 3 H 300 米 R 2 5 吨 米 3 那处于 300 米深处煤层的岩石压力就是 750 吨 米 2 煤层或岩层掘进巷道和回采后 平衡的原始状态就被破坏在自重的作用下 逐渐变形 破坏以至冒落 如不支护 冒落就会形成拱形 拱形的岩石或煤层 仍保持完整 达到新的平衡状态 平衡状态形成压力降低区 供上方的岩石重 量却转移到巷道两帮煤或岩体上 形成力升高区 一般为原始压力的 1 25 2 5 倍 甚至 3 4 倍左右 随着工作面推进 自然平衡拱 逐渐扩大 支架 上的压力很快增加 这时就要加强工作面的支护 并撤了采空区支架 促使部 分顶板垮落下来 当直接顶达到一定的悬顶面积后 就会全面的垮落 这是就 初次放顶 初次放顶时工作面推进距离叫 初次放顶步距 如果直接顶厚度小于采高 3 5 倍 垮落下来的直接顶不能充满采穴区 老 顶就象 梁 一样架在两边煤层上 工作面继续推进 老顶悬露面积不断增大 老顶就会折断 工作面突然增加压力 这是 初次来压 初次来压工作面到 切割眼的距离叫初次来压步距 一般为 30 50 米 有时可达 100 米 老顶初次垮落后 顶板压力就减少了 但随着工作面的继续推进 老顶的 悬顶面积逐渐增大 当达到一定距离时 老顶规律地周期性折断和垮落 工作 面也周期性地来压 周期来压步距 是初次来压步距的 1 2 1 4 二 工作面矿山压力的主要因素 一 采高与控顶距 采高越大 顶板下沉量越大 顶板冒落充满采空区程度越差 片帮越严重 控顶距越大 顶板管理越困难 二 工作面推进速度 推进速度越快顶板压力和顶板下沉量就越小 顶板越好管理 因此要求尽 量加快回采工作面推进速度 三 生产方式的影响 落煤和放顶最容易引起顶板的剧烈活动 一般落煤时影响范围上 下各 15 17 米 因此必须要有 10 15 米的错距 不得在同一地点平行作业 四 留顶 顶煤容易被压酥 顶板大量下沉 破碎以至冒顶 留底煤 支柱易钻底 煤易自然发火 浪费煤炭资源 增加顶板管理难度 因此 工作面不许留顶 底煤 三 顶板分类 根据顶板分类与煤层的相对位置及其压力对开采的影响分 伪顶 位于煤 层之上 厚度不大 一般大小 0 3 0 5 极易垮落的松软岩层 多为炭质页岩 随采随落 直接顶 位于伪顶或煤层之上的岩石 有一定的稳定性 易随回住而垮落 直接顶是工作面支架相直接支护的对象 直接顶分为 老顶 位于直接顶之上 厚而坚硬的岩层 第一类 不稳定顶板 采煤时若不及时支护就很容易垮落 主要岩石有炭 质页 粘土岩 页岩 节理发育的砂质岩一般允许悬时间在 0 5 1 小时内 第二类 中等稳定顶板 顶板虽有一定裂隙 但比较完整 如页岩 砂质 页岩 节理发育的砂岩等 允许悬露时间在 1 3 小时内 第三类 稳定顶板 顶板比较完整 如砂质页岩 砂岩等允许悬顶几小时 第四类 坚硬顶板 顶板坚硬完整难冒落 四 常见冒顶事故易发区域 1 冒顶地点 1 煤壁线 切顶线和工作面碛头是事故的多发地段 煤壁线近这是指第 一排支柱煤壁之间无支护空间 落煤后顶板悬露面积较大 加上煤壁片帮 空 顶面积大 支护滞后 事故易发生 切顶线附近的事故主要是回柱不安全所造成 工作面上下口处控顶面积大 压力大 作业交叉 人员来往频繁 所以冒 顶多 而上出口事故多 因上出口处压力大 顶板破碎所造成 2 顶板类型 常出现 两头大 中间小 也就是顶板岩石软的和硬的 一类 四类 0 顶板冒顶事故多 一般顶板事故少 松软破碎顶板常呈 零敲 碎打 事故 坚硬顶板事故 常是大面积冒落造成重大恶性事故 3 冒顶时间 发生在顶板来压期间 初次来压 周期来压 约占 50 70 4 煤层赋存条件 80 以上的冒顶事故 发生在中厚煤层或厚煤层 5 采煤方法与回采工艺 正规的壁式采煤法 冒顶事故少 不正规采 煤法 木支护配木柱帽事故多 五 冒顶事故的形成和它的分类 一 局部冒顶事故 1 煤帮附近 放炮落煤或机采的顶板比较破碎的情况下未及时支护或者 放炮崩倒支架 煤壁片帮造成局部冒顶 2 上下出口 运输机机头机尾 顶板暴露面积大 未及时支护 老顶来 压等造成冒顶 3 放顶线附近 顶板中存在着被节理 层理 裂隙等交叉切割的活岩切 回柱时支住推倒 造成事故 二 大面积冒顶事故 1 冲击推垮型 砸垮型 冒顶 由老顶运动所造成 老顶将其作用力施 加于靠近煤避处已离层的直接顶上 造成煤壁垮落和顶板下沉 将顶板直接摧 垮 2 压垮型冒顶 由老顶运动和直接顶运动造成 它发生在木支架工作面 3 推垮型冒顶 由老顶和直接顶运动所造成 取决于顶板压力大小 煤 层倾角和支护质量等因素 它可以是局部和大面积冒顶 六 回采工作面和顶反管理 一 顶板管理的中心任务 1 控制上部直接顶和老顶的活动 以增加支架的支撑力和以平衡 以防 大冒顶的发生 2 防止靠煤壁的伪顶和直接顶的局部冒落 二 加强顶板管 防止冒落的基本途径 1 缓减或躲避支承压力 就是随采空面积上顶板重的支承区的压力 支 撑压力可以是原始压力的 1 5 5 倍 应从以下方面采取措施 上部煤层采空区尽量不留或少留为煤柱 同一煤层 同一采区 两个工作面不要对着采 更不能三面或四面采空 最后开成孤岛 上下区段 上下分层要有一定错距 2 泄压卸载 减轻上部岩层压力对工作面的影响 先采上部薄煤层 后采下部厚煤层 采取强制放顶或注水软化 减少工作面空顶面积和支撑面积 缩短空顶时间和支撑时间 提高煤岩体的自身承载能力 目前用化学浆液注入碎岩加轻飘飘 3 合理支护 目前硫铁矿采用房柱式采矿 每隔 4m 8m 留设矿柱 辅以木支护 矿柱 为多种形状 有条形 正方形 三角形 圆形等 矿柱的大小因工作面顶板来 压强度及顶板稳定性等多种因素而定 掘进工作面采用木支柱和架厢支护 我们硫铁矿现在采用垮落法和局部充填法管理顶板 七 加强顶板的日常管理 一 做好回采工作面顶板来压规律的预测工作 二 注意事故多发地段 时间和工序地事故预防工作 三 狠抓工程规格质量和正规循环作业 工作面要做到 直一平 和 上下出口两畅通 四 坚持必要的管理制度 1 敲帮问顶制度 2 检查验收制度 3 岗位责任制 4 交接班制度 5 顶板管理分析制度 八 顶板来压 冒顶 征兆 一 煤壁连续片帮 不是阵发性的 二 顶板下沉速度急剧弱减 三 支柱工作阻力增大 四 靠煤壁顶板断裂 五 磨擦支柱突然下缩 并发出爆裂响声信号支柱折断 发出劈裂声 紧接着顶板就冒落 九 工作面支架 目前矿上主要使用木支架 在今后 要逐步淘汰木支护 第三部份 自救器的使用 AZY 45 隔绝式压缩氧自救器使用说明 一 用途 AZY45 型压缩氧自救器是一种隔绝闭路循环呼吸保护器 主要用于煤矿或 环境空气发生有毒气体污染及缺氧窒息性灾害时 现场人员迅速佩戴 保护人 正常呼吸逃离灾区 本自救器主要适用于下述场合 1 可供煤矿井下作业人员在发生瓦斯突出 火灾爆炸等灾害性事故时 以及救护人员在呼吸器发生故障时迅速撤离灾区使用 2 可供化工部门在对设备进行简单维护以及有毒有害报体逸出时使用 3 可供石油开采作业时 天燃气及其它毒性气体大量突出进使用 4 可装备在现代高层建筑中 当发生火灾时 供遇难人员佩戴逃生和待 救时使用 5 也可供其它部门在有毒有害气体或缺氧环境中使用 二 本自救器有如下特点 1 采用了双回路循环的呼吸方式 即呼吸各为单向通道 人呼出的气体 通过呼气通道进入 CO2吸收剂盒 把 CO2吸收 而余下的氧气和减压器输出的 氧气进入气囊 吸所时氧气从气囊通过口具进入人体 与往复呼吸方式 指呼 吸气流皆通过吸收剂 相比 其优点是阻力小 无粉尘吸入 不呛人 吸气温 度低 舒适 更加安全可靠 2 具有三种供氧方式 定量供氧 自动补氧和手动补氧 大大提高了呼 吸保护和安全可靠 3 采用了选进的减压原理 休积小 重量轻 工作稳定可靠 本机减压 器已获中国专利 专利证书号 NL01 2 14346 4 4 充氧气 校验 装吸收剂方便 结构简单 易损件少 维护修理简便 5 使用时间长 便于自救 6 体积小 重量轻 仅 1 9Kg 便于携带 7 可反复多次使用 使用成本低 8 压力指标观察直观 便于逃生 三 主要技术参数 1 使用时间 在作功量 54 8W 中等劳动强度耗氧量 1 2L min 相当于行走时耗氧 的 情况下 使用时间 45 min 2 氧气瓶容积 0 3L 3 氧气瓶充填压力 20MPa 4 储氧量 60L 5 从氧方式 1 定量供氧 1 0L min 2 手动补氧 60L min 3 自动补氧 60L min 6 自动排气压 150 500Pa 7 质量 包括氧气和二氧化碳吸收剂 1 9Kg 8 外形尺寸 168 76 222mm 四 结构及原理 1 自救器的结构 挂 钩 压 帽 支 架 氧气瓶 排所阀 减压器 开关扭 安全帽 开 关 压力表 观察窗 呼吸阀 口 具 鼻 夹 气 囊 补气压板 清净罐 底 盖 2 工作原理 逆时针转动开关扭 7 高压氧气就从氧气瓶 4 流到减压器 6 内 经减压后 自动输出 1 0L min 的氧气进入气囊 15 用手指按补气压板 16 氧气以 60L min 进入气囊 15 手离开补气压板 16 补氧停止 产品还具有自动补氧功能 当呼吸系统为负压时 补气压板 16 向内收缩 压迫补气杆 在气囊内 打开 补氧机构 氧所以 60L min 充入气囊 当所囊鼓气时 补气压板 16 离开补气 杆 补气自动停止 如果呼吸系统内的气压超过一定值 气体将从排气阀 5 溢 出 吸气时氧气从气囊 15 呼吸阀 12 口具 13 进入人体 呼气时气体经过呼吸 阀 12 呼气软管 所囊内 0 进入清净罐 17 人体呼子网掩码 CO2被清净罐 17 内 装的呼吸循环 人体呼吸与外界大气完全隔绝 氧气瓶内氧气的储气量由压力 表 10 显示 五 使用方法 1 将自救器从佩戴时的右侧移到正前面 2 扳开挂钩 1 取下上盖 展开气囊 气囊不要扭折 3 把口具 13 放入口中 口具片应放在唇和齿之间 牙齿咬住牙垫闭紧嘴 唇 使之具有可靠的气密 3 逆时针转动开关扭 7 然后用物指按动补气压板 16 所囊 15 迅速鼓起 便把鼻夹 14 弹簧掰开 将鼻垫准确的夹住鼻翼 不得漏气 用嘴呼吸 5 使用中如见气囊在呼过错后仍不太鼓及吸气有点憋 应及时向气囊补 气 可按动补气压板 16 气囊鼓起后停止补气 也可用力吸气 气囊吸瘪后 补气压板压迫补气杆 也会自动补气 六 使用注意事项 1 携带自救器下井前 观察压力表 6 的示值不得低于 19MPa 在使用时 要随时观察压力表 以掌握