一通三防安全基础知识.ppt

2011年一通三防知识讲座,工程建设公司2011年08月27日,通风科：王芝宝,一通三防安全基础知识,一通三防安全基本知识“一通三防”指的是加强矿井通风，防治瓦斯、防煤尘和防火灾事故的发生。搞好“一通三防”工作，是煤矿安全工作的重中之重，也是杜绝重大事故，实现安全状况根本好转的关键。,矿井生产概况井下生产系统示意图,第一节矿井空气,煤矿生产是地下作业，环境条件复杂。由于生产过程中，有害气体和矿尘的大量产生，以及水分的蒸发和散发作用等因素的影响，使进入矿井空气的成分、温度、湿度等发生一系列的变化，形成恶劣的气候条件。因此，为保护煤矿职工的身体健康和生命安全，减少事故的发生，保证正常生产，必须对矿井进行通风。,一、矿井通风作用,煤矿生产是地下作业，环境条件复杂。由于生产过程中，有害气体和矿尘的大量产生，以及水分的蒸发和散发作用等因素的影响，使进入矿井空气的成分、温度、湿度等发生一系列的变化，形成恶劣的气候条件。因此，为保护煤矿职工的身体健康和生命安全，减少事故的发生，保证正常生产，必须对矿井进行通风。,二、矿井空气成分,矿井空气空气是指矿井井巷内的空气。矿井空气的来源是地面空气进入井下之后，在井巷中混入自然涌出和生产过程中产生的气体、矿尘及水蒸气等混合后成为矿井空气。1、矿井空气的主要成分空气主要由氧、氮和二氧化碳组成。在地面空气中，按体积计算各自所占的百分比为：,此外，还含有数量不定的水蒸气和灰尘。,矿井空气的主要成分虽然仍是氧氮和二氧化碳，但与地面空气在质量和数量上均有较大差别，在成分上也发生变化，这些变化主要是：1）氧含量降低了。这是因为井下人员的呼吸和各种物质的氧化作用消耗了氧，同时在生产过程中产生的各种有害气体相对降低了空气中氧的含量。2）混入了井下产生的各种有害气体。3）混入了煤尘、岩尘等。4）空气的温度、湿度和压力也都发生了变化。新鲜空气：井巷中用风地点以前、受污染程度较轻的进风巷道内的空气。污浊空气：通过用风地点以后、受污染程度较重的回风巷道内的空气。,2、氧气(O2)的性质矿井空气中有害气体的种类很多，按其性质可分为以下三类：1）爆炸性气体：这类气体在具备条件时可发生爆炸。如瓦斯、一氧化碳、硫化氢、氢气等。2）窒息性气体：这类气体本身无毒，但在空气中含量增加时，能使空气中氧含量相对降低，从而造成人员缺氧窒息。如氮气、二氧化碳、瓦斯等。3）有毒性气体：主要有一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、硫化氢、氨气等。这些气体中，对人体作用的共同点是对眼、鼻、呼吸道粘膜，及至中枢神经系统有较强的刺激作用。刺激作用过强时，会引起全身反应，甚至造成死亡。氧气是维持人体正常生理机能所需要的气体,人体维持正常生命过程所需氧气量，取决于人的体质、精神状态和劳动强度等。性质：无色、无味、无毒，相对密度1.11，易使其它物质氧化，助燃。,人体输氧量与劳动强度关系当空气中的氧浓度降低时，人体就可能产生不良的生理反应，出现种种不舒适的症状，严重时可能导致缺氧死亡。煤矿安全规程第100条规定，采掘工作面的进风流中氧气浓度不得低于20%，二氧化碳浓度不超过0.5%。矿井空气中氧浓度降低的主要原因有：人员呼吸；2）煤岩和其他有机物的缓慢氧化；3）煤炭自燃；瓦斯、煤尘爆炸；4）此外，煤岩和生产过程中产生的各种有害气体，也使空气中的氧浓度相对降低。,三、煤矿安全规程对矿井空气成分的有关规定,由于空气中氧含量的降低和有害气体的增加对人体健康和生命安全会造成严重危害，因此，煤矿安全规程对矿井空气中氧的含量及各种有害气体的浓度都作出了明确规定。煤矿安全规程第100条规定：采掘工作面的进风流中，氧气的浓度不低于20%，二氧化碳浓度不超过0.5%。有害气体浓度不超过以下规定,煤矿安全规程第131条规定：井下充电室风流中以及局部积聚处的氢气浓度，不得超过0.5%。煤矿安全规程第135条规定：矿井总回风巷或一翼回风巷中瓦斯或二氧化碳浓度超过0.75%时，必须立即查明原因，进行处理。煤矿安全规程第136条规定：采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过1.0%或二氧化碳浓度超过1.5%时，必须停止工作，撤出人员，采取措施，进行处理。煤矿安全规程第138条规定：采掘工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度超过1.0%时，必须停止用电钻打眼；爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.0%时，严禁爆破。采掘工作面及其他作业地点风流中，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。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2.0%时，附近20m内必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。对因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电气设备，必须在瓦斯浓度降到1.0%以下时，方可通电开动。,煤矿安全规程第139条规定：采掘工作面风流中二氧化碳浓度达到1.5%时，必须停止工作，撤出人员，查明原因，制定措施,进行处理。煤矿安全规程第141条规定：局部通风机因故停止运转，在恢复通风前，必须首先检查瓦斯，只有停风区中最高瓦斯浓度不超过1.0%和最高二氧化碳浓度不超过1.5%，且符合本规程第一百二十九条开启局部通风机的条件时，方可人工开动局部通风机，恢复正常通风。停风区中瓦斯浓度超过1.0%或二氧化碳浓度超过1.5%，最高瓦斯浓度和二氧化碳不超过3.0%时，必须采取安全措施，控制风流排放瓦斯。停风区中瓦斯浓度或二氧化碳浓度超过3.0%时，必须制定安全排瓦斯措施，报矿技术负责人批准。,四、空气中常见的有害气体：CO、NO2、SO2、NH3、H2,一）基本性质、一氧化碳（CO）：一氧化碳是一种无色、无味、无臭的气体。相对密度为0.97，微溶于水，能与空气均匀地混合。一氧化碳能燃烧，当空气中一氧化碳浓度在1375范围内时有爆炸的危险。主要危害：血红素是人体血液中携带氧气和排出二氧化碳的细胞。一氧化碳与人体血液中血红素的亲合力比氧大250300倍。一旦一氧化碳进入人体后，首先就与血液中的血红素相结合，因而减少了血红素与氧结合的机会，使血红素失去输氧的功能，从而造成人体血液“窒息”。主要来源：爆破；矿井火灾；煤炭自燃以及煤尘瓦斯爆炸事故等。中毒症状：轻微中毒（耳鸣、头痛、心跳）；严重中毒（四肢无力、呕吐、丧失行动能力）；致命中毒（浓度达0.4%，痉挛、假死；1.28%时1-3分钟停止呼吸死亡）。安全浓度：0.0024%；短时间内0.02%预防和处理措施：加强通风。,、硫化氢（H2S）：硫化氢无色、微甜、有浓烈的臭鸡蛋味，当空气中浓度达到0.0001即可嗅到，但当浓度较高时，因嗅觉神经中毒麻痹，反而嗅不到。硫化氢相对密度为1.19，易溶于水，在常温、常压下一个体积的水可溶解2.5个体积的硫化氢，所以它可能积存于旧巷的积水中。硫化氢能燃烧，空气中硫化氢浓度为4.345.5时有爆炸危险。主要危害：硫化氢剧毒，有强烈的刺激作用；能阻碍生物氧化过程，使人体缺氧。当空气中硫化氢浓度较低时主要以腐蚀刺激作用为主，浓度较高时能引起人体迅速昏迷或死亡。主要来源：有机物腐烂；含硫矿物的水解；矿物氧化和燃烧；从老空区和旧巷积水中放出。中毒症状：0.002%引起严重中毒；0.1%很快死亡。安全浓度：0.00066%预防和处理措施：向煤体注石灰水；水采时在水中加石灰；加强通风。,、二氧化氮（NO2）：二氧化氮是一种褐红色的气体，有强烈的刺激气味，相对密度为1.59，易溶于水。主要危害：二氧化氮溶于水后生成腐蚀性很强的硝酸，对眼睛、呼吸道粘膜和肺部有强烈的刺激及腐蚀作用，二氧化氮中毒有潜伏期，中毒者指头出现黄色斑点。主要来源：井下爆破工作。中毒症状：0.0006%咳嗽，胸部发痛；0.01%咳嗽，呕吐；0.25%死亡。安全浓度：0.00025%预防和处理措施：加强通风，使用水炮泥和喷雾洒水。,4、二氧化硫(SO2)：二氧化硫无色、有强烈的硫磺气味及酸味，空气中浓度达到0.0005即可嗅到。其相对密度为2.22，易溶于水。主要危害：遇水后生成硫酸，对眼睛及呼吸系统粘膜有强烈的刺激作用，可引起喉炎和肺水肿。当浓度达到0.002时，眼及呼吸器官即感到有强烈的刺激；浓度达0.05时，短时间内即有致命危险。主要来源：含硫矿物的氧化与自燃；在含硫矿物中爆破；以及从含硫矿层中涌出。中毒症状：0.002%引起眼睛红肿、流泪；0.05%引起支气管炎，死亡。安全浓度：0.0005%预防和处理措施：加强通风，预防火灾。5.氨气(NH3)：无色、有浓烈臭味的气体，相对密度为0.596，易溶于水，。空气浓度中达30时有爆炸危险。主要危害：氨气对皮肤和呼吸道粘膜有刺激作用，可引起喉头水肿。主要来源：爆破工作，用水灭火等；部分岩层中也有氨气涌出。中毒症状：0.002%引起严重中毒；0.1%很快死亡。安全浓度：0.004%,6.氢气(H2)：无色、无味、无毒，相对密度为0.07。氢气能自燃，其点燃温度比沼气低100200。主要危害：当空气中氢气浓度为474时有爆炸危险。主要来源：井下蓄电池充电时可放出氢气；有些中等变质的煤层中也有氢气涌出。安全浓度：0.5%预防措施：加强通风。矿井空气中二氧化碳的主要来源是：1）煤和有机物的氧化；2）人员呼吸；3）碳酸性岩石分解；4）炸药爆破；5）煤炭自燃；瓦斯、煤尘爆炸等。对人体的危害：对人的眼、鼻、口有刺激作用，浓度大时刺激中枢神经，呼吸加快，浓度达20%以上使人缺氧窒息死亡。7.氮气(N2)是一种惰性气体，是新鲜空气中的主要成分，它本身无毒、不助燃，也不供呼吸。但空气中含氮量升高，则势必造成氧含量相对降低，从而也可能造成人员的窒息性伤害。正因为氮气具有的惰性，因此可将其用于井下防灭火和防止瓦斯爆炸。矿井空气中氮气主要来源是：井下爆破和生物的腐烂，有些煤岩层中也有氮气涌出。,第二节矿井瓦斯危害及防治,矿井瓦斯是矿井中由煤层气构成的以甲烷为主有害气体，有时单指甲烷。对矿井瓦斯的分析结果表明，其中甲烷约占80-90%。1、瓦斯的性质瓦斯（甲烷CH4）是一种无色、无味、无臭的气体，比空气轻。在标准状态下，相对密度为0.554。常积聚在巷道的顶部、上山掘进工作面迎头及顶板冒落空洞中，且扩散能力很强。瓦斯很难溶于水，瓦斯本身无毒，但空气中瓦斯浓度较高时，会使氧含量相对减少，从而造成人员窒息，继而死亡。瓦斯不助燃，当瓦斯与空气混合达到一定浓度时，遇火能燃烧或爆炸，一旦形成灾害事故，会给国家财产和职工生命造成巨大损失，是煤矿五大自然灾害之首。2、矿井瓦斯涌出形式在矿井生产过程中，煤、岩层中瓦斯不断向采掘工作面空间和井巷内释放出来的现象称瓦斯涌出。其涌出形式一般分为普通涌出和特殊涌出两种。,一、矿井瓦斯,普通涌出是指瓦斯通过煤体或围岩的细微裂隙，从其暴露面上均匀、缓慢、连续不断地放出的形式。这是井下瓦斯涌出的主要形式，它的特点是时间长、涌出量大、范围大，且一般不易觉察。特殊涌出包括瓦斯喷出和煤（岩）与瓦斯突出两种形式。大量的瓦斯在压力状态下，从煤层或围岩的裂隙中快速放出的现象称为瓦斯喷出。其特点是发生在局部地点；喷出时间有长有短，短的几个小时到几天，长的几个月到几年；喷出量大。煤（岩）与瓦斯突出是指在地应力和瓦斯共同作用下，破碎的煤和瓦斯由煤体内突然向采掘空间喷出的现象。其特点是：涌出突然，时间短，速度快，且大量集中，伴有强大的动力冲击和响声，因此，有很大的破坏性，对矿井安全生产威胁很大。绝对瓦斯涌出量：是指在开采过程中，单位时间内涌入到井巷空间的瓦斯数量，一般用m3/min表示。相对瓦斯涌出量：矿井（或采区、工作面）月平均日产1吨煤涌出的瓦斯数量，用m3/t。,瓦斯爆炸的实质是指一定数量的瓦斯与空气中的氧气进行剧烈化学反应的结果。瓦斯发生爆炸需要存在三个条件：1）具有达到爆炸界限的瓦斯浓度，一般认为瓦斯浓度在5-16%范围内就可能发生爆炸；2）是高温引火源，引火温度一般为650-750；3）空气中氧浓度，在12%以上。瓦斯爆炸最强烈浓度是9.5%。当瓦斯浓度低于5%、高于16%时，遇火源不爆炸。如果混合气体中有其他可燃气体或煤尘混入，爆前混合气体温度升高、压力变化等，都会使瓦斯的爆炸界限下降，从而使瓦斯浓度达到到爆炸下限时也可能发生爆炸，增加其危险性。瓦斯爆炸的危害瓦斯爆炸时产生的瞬间温度可达1850-2650，不仅会烧伤人员、烧毁设备，还可能引起井下火灾。爆炸产生高压，瓦斯爆炸产生的冲击压力约为爆炸前的10倍，在高温高压作用下，爆源处的气体以每秒数百米的速度向前冲击。,二、瓦斯爆炸的条件,瓦斯爆炸后产生大量的有毒有害气体，其中生成大量的一氧化碳是造成人员伤亡的主要原因，缺氧也会导致人员窒息。统计资料表明：瓦斯、煤尘爆炸事故中死亡的人数90%左右都是因为一氧化碳中毒、窒息死亡。井下易发生与其爆炸的地点，主要原因：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。瓦斯爆炸主要有3个方面的原因：即瓦斯积聚、引爆火源和管理不善。尤其是特殊工种人员（如瓦斯检查工、放炮工、电钳工和班组长等）麻痹大意，甚至违章作业造成的。,预防瓦斯爆炸的措施主要有三个方面，即：防止瓦斯积聚、防止瓦斯引燃和防止瓦斯灾害事故扩大。1、防止瓦斯积聚瓦斯爆炸的条件之一是瓦斯浓度达到爆炸界限范围。因此防止瓦斯积聚到瓦斯爆炸下限浓度，就是最积极有效的措施。1）加强通风，保证井下各用风地点有足够的新鲜空气，并将各种有害气体冲淡到安全浓度以下和排出井外。2）对局部有害气体含量较高、涌出量较大的地区，可采用抽放或局部通风稀释的办法，使其降到安全浓度以下。3）对放炮产生的二氧化氮等有害气体和工作面涌出的二氧化碳，可采用喷雾洒水的方法，使其溶于水中，以降低其在空气中的含量。4）加强检测与检查，做到心中有数，如有异常情况及时采取相应的措施，防止各种有害气体积聚或大量涌出。5）凡井下通风不良的区域或巷道，要设置栅栏，并悬挂“禁止入内”的警标，未经检测和确认的有害气体不会对人体产生危害时，不得入内。,三、预防瓦斯爆炸的措施,6）要按标准构筑用于封闭井下火区、盲巷或抽放瓦斯的各种密闭，并定期检查检修，防止有害气体泄出。以密闭内的气体应定期采样分析，掌握其变化状况。严禁随意破坏密闭，更不准任何人擅自入内。7）对中毒人员应移送到新鲜空气的巷道中，视其具体情况及时抢救1）加强通风2、加强通风是为了有效、连续、稳定地向井下各用风地点供给适量的新鲜风流，用足够的新鲜空气把瓦斯稀释到煤矿安全规程允许的浓度。经常检查井下各地点的瓦斯浓度作通风情况，可以准确及时地掌握井下瓦斯涌出情况和风流中瓦斯浓度，这是防止瓦斯爆炸的前提。1）必须建立瓦斯检查制度。所有采掘工作面、硐室、使用中的机电设备的设置地点、有人作业的地点都应纳入检查范围。严格按煤矿安全规程规定的检查次数进行检查：低瓦斯矿井采掘工作面的瓦斯浓度每班至少检查2次；高瓦斯矿井采掘工作面每班至少检查3次；有煤与瓦斯突出危险的、二氧化碳涌出量较大的、变化异常的采掘工作面，必须有专人经常检查二氧化碳浓度。本班未进行工作的采掘工作面，瓦斯和二氧化碳每班至少检查1次；可能涌出或积聚瓦斯或二氧化碳的硐室和巷道的瓦斯或二氧化碳应每班至少检查1次。,2）检查人员要持证上岗，坚守岗位，按规定认真检查。每次检查结果必须记入瓦斯检查手册和检查地点的记录牌上，并通知现场工作人员。当瓦斯超过煤矿安全规程有关规定时，瓦斯检查工有权责令现场人员停止工作，并撤到安全地点。通风值班人员必须审阅瓦斯检查报表，掌握瓦斯变化情况，发现问题，及时处理，并向矿调度报告。3）在加强瓦斯检查的同时，还应建立瓦斯监测系统，利用自动监测装置随时掌握瓦斯变化情况。3、及时处理局部积聚的瓦斯在矿井日常生产中，及时处理局部积聚的瓦斯是瓦斯管理工作的重要内容，也是防止瓦斯爆炸事故，保证安全生产的重要工作。生产中容易积聚瓦斯的地点主要是：采煤工作面上隅角、停风的盲巷、顶板冒落形成的空洞内以及低风速巷道的顶板附近等。,煤矿安全规程第101条规定：井巷中的风流速度应符合下列要求：,煤矿安全规程对各井巷的风速作出最低、最高的限制和规定，主要是因为：1）为了有效的冲淡和排出有害气体，防止瓦斯积聚。由于巷道帮顶和煤壁是不断涌出瓦斯等有害气体的，且常附存在低陷处，风速过小，难以将其稀释和带走，而易造成局部积聚或层状流动，威胁安全。2）有利于排出浮游矿尘和防止沉积矿尘飞扬。风速过小，不能将悬浮在空气中的浮游矿尘有效和迅速排出井外，尤其对人体危害较大的5m以下的呼吸性矿尘，（当风速小于0.15m/s）时，矿尘将长期悬浮在空气中，但风速过大，会将积尘吹扬起来，增加风流中含尘量。3）创造良好的气候条件。4）避免浪费，达到合理供风。2、防止瓦斯引燃采取一切措施杜绝井下高温热源的产生，便可达到防止瓦斯引燃的目的。1）严格明火管理。严禁在井下使用明火和吸烟。下井人员要自学接受井口安检人员检查，禁止携带烟草和点火工具下井；井下禁止使用电炉或灯光取暖；井口房周围20m范围内禁止烟火；井下和井口房内不得进行电焊、气焊，特殊情况必须烧焊时，必须制定安全措施，严格执行煤矿安全规程规定。,2）严格机电防爆管理。井下有瓦斯涌出的区域应选用矿用防爆型电气设备；对电气设备的防爆性能要经常检查维护，消灭电器失爆；井下电缆的选择和使用要严格执行规程的规定；井下禁止敲打和拆卸矿灯，禁止带电检查和移动电气设备；掘进工作面的电气设备和局部通风机必须装设风电闭锁装置。3）加强爆破管理。井下必须使用取得产品许可证的煤矿许用炸药和煤矿许用雷管；放炮工必须经过专门培训，严格执行规程对井下爆破工作的各项规定及“一炮三检”和“三人联锁”放炮制度。4）严防产生撞击和摩擦火花。倾斜巷道运输必须按规程要求装设保险装置，并经常检查维护，使其处于良好状态；在容易摩擦发热的机械部件上安设进热保护装置；对转动摩擦的机械部件加强检查维护，保持转动灵活润滑良好；井下作业中，采取措施防止铁器撞击。5）加强火区管理。按规程规定，经常检查密闭墙，测定为区的温度和瓦斯浓度。3、防止瓦斯爆炸事故扩大井下一旦发生瓦斯爆炸事故，就要尽量防止灾害的扩大，限制事故范围，为此应采取下列措施：,1）矿井通风系统应力求简单，无用的巷道和采区及时密闭。在相通的进、回风巷道间安设正反向风门，以防瓦斯爆炸的风流短路。2）实行分区通风。各水平、各采区和各工作面都应有独立的进、回风系统。3）主要通风机必须安装反风装置，井下主要风门要安设反风设施，定期进行反风试验，发现问题及时解决，保证在处理灾害事故需要反风时能灵活使用。4）装有主要通风机和分区通风机的出风井口，必须安设防爆门，防止发生爆炸时通风机遭到破坏。5）在矿井两翼、相邻的采区、相邻的煤层之间设置水棚或岩粉棚，防止爆炸事故范围扩大。6）下井人员必须佩带自救器，以便发生事故时进行自救、互救。7）编制周密的矿井灾害预防和处理计划，认真贯彻落实，一旦发生事故，即可及时处理，以防灾害的发展和扩大。,在井下采掘过程中，在很短时间内，大量瓦斯与碎煤或岩石从煤体内突然抛向采掘空间，并伴有巨大的响声和强大的冲击力，这种复杂的动力现象称煤与瓦斯突出。在我国，突出矿区遍及东北、西南等地区的18个省。随着开采深度的增加，突出的次数和强度越来越大。1、突出的特征及危害煤与瓦斯突出有以下特征：1）突出的煤向外抛出距离较远，具有分选现象，大块在下，小块在中间，煤粉在上。2）抛出的煤堆积角小于煤的自然安息角。3）抛出的煤破碎程度高，含有大量的块煤和手捻无力感的煤粉。4）有明显的动力效应，破坏支架，推倒矿车，破坏和抛出安装在巷道中的设备设施。5）有大量的瓦斯涌出，瓦斯涌出量远远超过突出煤的瓦斯含量，有时会使风流逆转。6）突出孔洞呈口小腔大的梨形、倒瓶形以及其他分岔形等。,四、煤与瓦斯突出及预防,一旦发生突出，抛出的煤岩瞬间会堵塞巷道，阻断风流；突出的强大冲击力能摧毁巷道、设施，破坏通风系统，甚至使风流逆转，造成瓦斯窒息、燃烧和爆炸事故，造成人员伤亡。因此，突出是煤矿严重的自然灾害。2、突出的一般规律1）突出的次数和强度随开采的深度增加而增加。2）突出多发生在煤层平巷和上山掘进头以及石门揭开断层时，特别是石门揭穿煤层时，发生次数最多，强度最大。3）突出多发生在地质构造区内，如断层等。4）突出多发生在外力冲击作用下，如放炮等。5）围岩致密而干燥的厚煤层容易发生突出。6）突出多发生在煤层由薄变厚的地区，特别是煤层产状呈鸡窝状或扁豆状时，突出的危险性更大。7）采掘工作面应力集中区易发生突出。如巷道贯通等8）煤的结构发生变化，如强度变低、煤质变软等9）突出有时有延迟性。如：震动放炮后，突出并未立即发生，而是过一段时间才发生突出，有时还会在同一地点连续发生突出。,3、突出前的预兆煤与瓦斯突出前一般都有预兆。这些预兆可分无声预兆和有声预兆。无声预兆1）煤层结构变化，怀才不遇紊乱，煤质变软，有时软硬相间，疏松易碎，光泽暗淡，煤岩严重破坏等。2）工作面煤体和支架压力增大，煤壁外鼓，片帮掉碴，煤被挤出、弹出；顶板下沉，打眼顶钎、夹钎；喷孔。3）工作面瓦斯涌出量增大或忽大忽小，温度下降，煤壁发凉，煤尘增多。有声预兆1）顶板来压，出现裂隙，不断发生掉碴和支架断裂声。2）煤壁发生震动或冲击，并伴有声响，听到劈裂声、鞭炮声或闷雷声，一般是先远后近、先小后大、先单后连响，最后一声巨响发生突出。4、预防突出的措施开采突出煤层时必须采取突出危险性预测、防治突出措施、防治突出措施的效果检验、安全防护措施等综合措施。防治突出措施分为区域性防突措施和局部防突措施。,区域性防突措施主要是开采保护层和预抽煤层瓦斯，这已在有突出危险性的矿区得到广泛采用，取得了明显效果。局部防突措施较多，应根据有突出危险地点的情况采取相应的措施。石门揭露突出煤层时可采用震动放炮、抽放瓦斯、水力冲孔、排放钻孔等措施防止突出；煤层平巷掘进时应采用大直径钻孔、超前钻孔、松动爆破、掩护挡板或其他保护作业人员安全的防护措施；采煤工作面可采用松动爆破、煤层注水、大直径钻孔等防突措施。井巷揭穿突出煤层和在突出煤层中进行采掘作业时，必须采取震动爆破、远距离爆破、避难硐室、反向风门、压风自救系统等安全防护措施。突出矿井的入井人员必须携带隔离式自救器。要防止突出事故，除严格执行煤矿安全规程规定，贯彻落实防止突出的技术措施外，还必须加强组织管理和现场管理工作。在有突出危险的地方工作的人员要特别注意严格执行作业规程和有关管理制度，加强防突意识，在工作中发现突出预兆或其他异常情况，要立即采取措施进行处理，并及时报告。作业人员要佩戴隔离式自救器，如果发生突出，不要惊慌，要戴好自救器，按照避灾路线迅速撤离。,1、根据规程规定，矿井在采掘过程中只要发生过一次煤与瓦斯突出，该矿井即定为突出矿井；发生突出的煤层即为突出煤层。突出矿井和突出煤层的确定，由煤矿企业提出报告、经授权的单位鉴定，报省（区）煤炭管理部门批准，并报省级煤矿安全监察机构备案。2、细则确定的煤层和新井建设时期预测突出危险性的指标突出危险性指标有煤的破坏类型、瓦斯放散初速度指标（p）、煤的坚固性系统（f）和煤层瓦斯压力（p）3、预测指标有综合指标法、钻屑解吸指标法。4、开采突出煤层必须采取综合措施的内容综合措施内容有：1）突出危险性预测；2）防治突出措施；3）防治突出措施效果检验；4）安全防护措施。即为通常所讲的“四位一体”综合防突措施。,五、确定突出矿井和突出煤层的依据及细则有关规定,5、对突出矿井中的避难硐室的要求1）避难所设在采掘工作面附近和放炮员操纵放炮的地点。2）避难所的隔离门必须是向外开启式，室内净高不低于2m，长宽按最多人数时计算，每人不少于0.5m3。室内支护良好，与矿井调度室有直通电话。3）按最多避难人数配备隔离式自救器，如用压风供风时，应有减压阀。6、对突出矿井的压风自救系统的要求1）压风自救系统安设在井下压风管路上。2）压风自救系统应设距采掘工作面25-40m的巷道内、放炮地点、撤离人员与警戒人员所在的位置，长距离掘进巷道中，应每隔50m设一组自救系统。3）每组压风自救系统应能供5-8人用，压风供给量每人不少于0.1m3/min。,第三节矿井通风系统,矿井通风系统是矿井通风方法、通风方式和通风网路的总称。矿井通风方法是指主要通风机的工作方法。分压入式、抽出式、混合式三种。矿井通风方式是指进风井筒与回风井筒的布置方式，分中央式、对角式、混合式三种。通风网路是矿井风流按生产要求在井巷中流动时，有分有合的路线结构形式。基本形式有：串联网路、并联网路和角联网路。,矿井中有许多用风地点，如采煤工作面、掘进工作面、各种硐室等。它们的需风量各不相同，各个通风巷道之间的连接错综复杂，形成复杂的通风系统。如果不能正确地设置通风设施，各个用风地点很难按需供风。井下常见的通风设施有：1、风门：它是设在人员车辆可以通行、风流不能通过的巷道中。每处需要设置不少于两道风门，原因是当一道风门开启时，另一道风门产关闭的。保证风流不能通过。2、风量调节门：风量调节门与风门的主要区别是它允许巷道中有一部分风流通过，直到限制风量的作用。它的结构与风门差不多，只是在人员或车辆通行门的上方或一侧增加一个风流通过口，这个口的面积是可调的，以便限制风量的大小。3、挡风墙（或称密闭）：在切断风流而且又不准人员人员和车辆通过的巷道中设置挡风墙。密闭墙有的是临时建筑的，如板闭；有的是永久密闭，如木段密闭，砂袋密闭和混凝土密闭。4、风桥：当进风巷道和回风道平面交叉时，为了进回风流相互隔开，就需要设置风桥，进风流和回风流象人和车辆一样各行其道。,一、通风设施,1、进风巷：进风风流所经过的巷道。2、回风巷：回风风流所经过的巷道。3、盲巷：凡长度超过6m而又不通风或通风不良的独头巷道。盲巷内往往积存大量高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：1）井下应尽量避免出现任何形式的盲巷；2）与生产无关的报废巷道或旧巷，必须及时充填或用不燃材料进行封闭。3）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。4）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时，必须在24小时内封闭完闭。5）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、闭内气体成份、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。6）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，事先必须编制专门的安全措施，报矿总工程师批准，并严格执行。,二、进风巷、回风巷和盲巷,采、掘工作面或硐室的回风再进入其它采、掘工作面或硐室的通风方式，称为串联通风，也叫一条龙通风。串联通风的害处：1）被串联的采掘工作面或硐室中的空气质量无法保证，有毒有害气体和矿尘浓度会增大，恶化作业环境和增加灾害危险程度；2）前面的采、掘工作面或硐室一旦发生灾变，将会影响或波及到被串联的采、掘工作面或硐室，将扩大灾害范围。规程第114条规定：采、掘工作面应实行独立通风。同一采区内，同一煤层上下相连的2个同一风路中的采煤工作面、采煤工作面与相连的掘进工作面、相邻的2个掘进工作面，布置独立通风有困难时，在制定措施后，可采用串联通风，但串联通风的次数不得超过1次。,三、串联通风及其危害性,第四节局部通风,一、循环风及其危害,循环风一般发生在局部通风过程中。即局部通风机的回风部分或全部再进入同一部局部通风机的进风风流中。循环风的害处是：掘进工作面的乏风反复返回掘进工作面，有毒有害气体和粉尘浓度会越来越大，不仅使作业环境越来越恶化，更为严重的是，由于风流中瓦斯浓度不断增加，当其进入局部通风机时，极易引起瓦斯爆炸事故。规程第128条规定：“压入式局部通风机和启动装置，必须安装在进风巷道中，距回风口不得小于10m。局部通风机的吸入风量必须小于全风压供给该处的风量，以免发生循环风。”判断局部通风机是否发生循环风的简单方法，站在局部通风机的风筒一侧，用手将粉笔沫捻下，观察粉笔沫飘动的方向，如果飘向局部通风机吸风侧，则说明发生了循环风。,二、扩散通风有关规定,扩散通风：利用空气的自然扩散运动而对掘进工作面或硐室进行通风的方法中扩散通风。规程规定：如果硐室深度不超过6m，入口宽度不小于1.5m而无瓦斯涌出时，可采用扩散通风,三、局部通风,一）利用矿井总负压或局部通风机，将新鲜风流送入掘进工作面或巷道内，同时将掘进工作面或巷道中的污浊空气排出，实现对局部用风地点供风的方法叫局部通风。1）总负压通风：即利用地面主要通风机产生的矿井全风压，借助导风设施把新鲜风流引入用风地点，主要有风幛导风和风筒导风两种。2）局部通风机通风有压入式、抽出式和混合式通风方法。由于柔性胶布风筒经济、重量轻、安装方便，所以除特殊条件外，都使用压入式通风。二）规程对局部通风机、风筒的安装和使用有关规定1）局部通风机必须由指定人员负责管理，保证正常运转。2）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量，局部通风机安装地点到回风口间的巷道中最低风速必须符合规程第101条的有关规定。3）必须采用抗静电、阻燃风筒。风筒口到掘进工作面的距离以及混合式通风的局部通风机的风筒的安设，应作业规程中明确规定。,4）低瓦斯矿井掘进工作面的局部通风机，可采用装有选择性漏电保护装置的供电线路供电，或与采煤工作面分开供电。5）瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井、煤与瓦斯（二氧化碳）突出矿井中，掘进工作面的局部通风机采用三专（专用变压器、专用开关、专用线路）供电，保证局部通风机可靠运转。6）严禁使用3台以上（含3台）的局部通风机同时向一个工作面供风。不得使用1台通风机向2个作业的掘进工作面供风。7）使用局部通风机通风的掘进工作面，无论工作或交接班时，都不准停风。因检修、停电等原因停风时，必须撤出人员，切断电源，设置栅栏；恢复通风前，必须检查瓦斯。压入式局部通风机及其开关地点附近10m以内风流中的瓦斯浓度都不不超过0.5%时，方可人工开动局部通风机。,四、集团公司关于局部通风管理的规定,通风管理部分1）必须按供风要求合理选择局部通风机及风筒，一般使用5.5kw2、7.5kw2对旋局部通风机或11kw局部通风机，配直径400-500mm风筒；作用11kw2、15kw2对旋局部通风机或28kw局部通风机必须配备直径不小于600mm风筒；使用22kw2、30kw2对旋风机必须配备不小于直径800mm风筒。2）凡出现无计划停风无论是否瓦斯超限均要进行追查处理。3）严禁任何人随意停、开局部通风机，因检修、停电等原因局部通风停止运转时，必须停止工作，撤出人员，切断电源，设置栅栏揭示警标，禁止人员入内。4）临时停工的掘进工作面必须保证正常通风并按规定检查瓦斯，因故停风的掘进工作面在恢复通风前，必须按集团公司有关规定制定安全技术措施进行瓦斯排放工作；且压入式局部通风机及其开关附近10m以内的风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%时，方可人工开动局部通风机。,5）风筒出口到掘进工作面的距离为：煤巷不大于5m、半煤巷不大于8m、岩巷不大于10m，风筒出口风量必须满足通风要求，且最小不得小于100m3/min，确保工作面和回风流瓦斯不超限，巷道风速符合规程规定。6）局部通风风筒管理必须符合矿井通风安全质量标准有关规定，巷道断面必须能满足风筒悬挂要求，当断面不能满足时，施工单位必须采取扩棚、拨道等措施。7）主、备局部通风机均必须按规程规定安装开停传感器，监控中心站应认真记录局扇开停情况。,第五节矿井火灾及其预防,一、矿井火灾及其分类,矿井火灾是指指发生在煤矿井下及地面井口附近、威胁到矿井安全生产和井下人员安全的火灾。根据引火的热源不同，通常将矿井火灾分成外因（外源）火灾和内因（自燃）火灾。外因火灾（外源火灾）是由于外界引火源（如明火、电缆着火或爆破引燃等）而引起的火灾。内因火灾（自燃火灾）是煤炭在一定条件和环境自身的物理化学作用引起的。1、发生矿井火灾的基本条件1）具有一定温度和足够能量的热源。在煤矿里，瓦斯煤尘爆炸、放炮、机械摩擦、电气火花、吸烟、烧焊和各种明火等均能引起矿井火灾。2）存在一定的可燃物。煤炭、坑木、各类机电设备、各种油料（润滑油、变压器油等）、炸药等都是可导致火灾的可燃物。3）具有新鲜空气。燃烧是剧烈的氧化反应，因此，必须要有足够的新鲜空气。,2、矿井井下火灾的危害1）发生火灾时，常常会生成大量有毒气体和窒息性烟雾，还可形成火风压，造成风流逆转，严重威胁井下人员的生命安全和健康。2）在有瓦斯和煤尘爆炸危险的矿井，当发生火灾时，容易引起瓦斯爆炸，从而扩大灾害的影响范围。3）自燃火灾的发生会损失大量煤炭资源。除燃烧掉一部分煤炭外，由于火区周围留在大量防火煤柱，且一些回采煤量要被长期封闭在隔绝区内不能回采，下分层或下邻层的开拓煤量有时也被封闭，直接影响了正常生产，将降低矿井产量，矿井正常生产接替也将遭受影响。4）当火势发展迅速时，采区和工作面的大量机电设备、材料、工具等都来不及拆运，会被烧毁或被长期封闭在火区内，造成重大经济损失。5）扑灭火灾时要耗费大量的人力、物力、财力，人身安全时刻受到威胁，且火灾扑灭后恢复生产时仍要付出很大代价。,二、煤炭自燃及防治,1、煤的自燃倾向性分类煤的自燃倾向性分为容易自燃、自燃、不易自燃类。2、煤炭自燃的基本条件1）发火地点有易自燃的浮煤存在。2）发火地点有含氧量较高的空气流过。3）发火地点风速必须适中，以利氧化热不断积聚，使温度逐渐升高。4）上述三个条件具备并保持一定时间。3、煤炭自燃的原因煤炭自燃在常温下会吸收空气中的氧气，发生低温氧化，释放微量的热量和初级氧化产生；在导热不良的情况下，热量聚积，温度上升，会促进低温氧化作用的进程，当温度超过煤的燃点时，即会最终导致自燃发火。,4、煤炭自燃的几个阶段及其特征煤的氧化自燃过程一般分为3个阶段，即潜伏阶段、自热阶段、燃烧阶段。1）潜伏阶段。煤炭在常温下能吸附空气中的氧，在煤的表面生成不稳定的氧化物并放出热量，由于此时的生成的热量很少，且能及时放散掉，因此，煤体温度不会升高，但是，煤体的质量略有增加，煤体已被活化，煤体的着火温度降低。2）自热阶段。经过潜伏阶段，煤的氧化速度加快，如果氧化生成的热量开采时，采用联合布置巷道，将集中巷道（运输、回风、上下山等）开掘在岩石中，对消除自然发火隐患有积极作用。3）燃烧阶段。如果煤的自热温度继续上升，达到临界温度（一般70-80）以上，煤的氧化速度急剧加快，大量产生热量，会使煤温迅速升高，当达到煤的着火温度时（300以上），煤就燃烧起来。,5、煤炭自燃常发生的地点根据对自然发火现象的统计分析，自燃位置常常表现在下列地点：1）受采动影响的巷道，采煤工作面进风巷道、回风巷道及停采线，受压破裂、破碎的巷道煤柱内，假顶下的巷道中，开采条件复杂处及地质构造变化大的地方等。这些地方极易造成丢煤多、浮煤多，而且上述地点又极易形成漏风通道。2）高冒点。在煤层内开拓或掘进巷道，尤其是井巷穿过煤层发生高度在2m以上、体积在6m3以上的高冒时，如果不作防火处理，特别是高冒四周为煤层时，容易引起自燃。3）受压煤柱。在机电硐室、通风眼、溜煤眼等处留出的保护煤柱，如尺寸不够，又承受极大压力，服务时间长，煤柱破裂的地点就容易发生自燃。4）另外在断层外、火成岩侵入处也有采空区内的碎煤，隔绝空气防止煤氧化。6、灌浆防火的作用其作用有三：1）泥浆灌入采空区内的碎煤，隔绝空气防止煤氧化。2）泥浆可堵住采空区空隙，减少漏风。3）泥浆水可使采空区内自热的煤炭冷却降温。,7、火区封闭后的灭火方法1）充填和灌浆灭火方法。即选用粘土、砂、矸石等不燃性物质与水混合，利用管路、钻孔注入已封闭的火灾区内，其作用是用水降温，用粘土、砂、矸石覆盖火源，促使火源熄灭。2）充入隋性气体的灭火方法。即将惰性气体注入封闭的火区，降低发火地带的氧含量，促使周围物质冷却，并能起到窒息和抑制爆炸的作用。目前采用的惰性气体有二氧化碳、氮气等。3）均压灭火。即调节通风压力，使火区的进、回风侧的风压趋向于零，从而消除火区内漏风火源。8、封闭火区的顺序及其安全注意事项1）先封闭进风，后封闭回风。先封闭进风口，可迅速减少火区供氧，使火势减弱，为封闭回风口创造条件。2）先封闭回风，后封闭进风。一般在火势不大、温度不高、无瓦斯存在，以及烟流不大的情况下实施。这种方法可以迅速截断火灾的蔓延，但容易造成火烟逆退。只在无瓦斯情况下，人力、物力不足时采用。,3）进、回风同时封闭。这种方法是常用的，但应注意以下安全事项：封闭火区的材料应充足，供求应及时；封闭速度要快；封闭墙砌筑过程中要留有通风孔，直径不小于700mm，砌完时，进、回风同时封堵通风孔；指定专职人员检查瓦斯，在回风口观测温度、烟流以及一氧化碳变化，谨防瓦斯爆炸。9、火区熄灭的指标规程第248条规定：封闭的火区，只有经取样化验证实火已熄灭后，方可启封或注销。火区同时具备下列条件时，方可认为火已熄灭。1）火区内的空气温度下降到30以下，或与火灾发生前该区的日常空气温度相同；2）火区内空气中的氧气浓度降到5.0%以下；3）火区内空气中不含乙烯、乙炔，一氧化碳浓度在封闭期间内逐渐下降，并稳定在0.001%以下；4）火区的出水温度低于25，或与火灾发生前该区的日常出水温度相同；5）上述4项指标持续稳定的时间在1个月以上。,10、自燃火灾的早期征兆及直观判断方法煤炭在自燃发展的各个阶段中都会产生许多外部征兆，概括起来有如下几点：1）火区附近的煤层温度、空气温度和来自火区的水温均比正常情况下高；2）由于火区附近巷道中湿度增大，巷道壁面和支架表面形成水珠较多；3）火区附近，尤其下风侧的巷道中，空气的氧浓度降低；4）煤炭自燃过程中始终向巷道放散有毒有害气体，如一氧化碳、二氧化碳和各种碳氢化合物。尤其散发出象煤油、汽油、松节油和焦油等气味的芳香族气体。这些自燃征兆都是我们直观感觉判断自燃火灾的重要依据。其基本方法：嗅觉法。如果我们在井下闻到煤油、汽油、松节油或焦油气味，就表明风流上方某地点煤炭已向自燃趋势发展。观察法。如果在巷道中出现雾气，或巷道周壁及支架上出现水珠，表明煤壁内部可能发生自燃，应注意从其它方面判别煤炭是否开始自燃；,体感法。一种是用手触摸煤壁或从煤壁渗出的水，若温度比往日高，说明煤炭可能自燃；另一种是当人接近火区附近（尤其在火区回风侧）时，因氧含量减少，有毒有害气体浓度增加等原因，会感到头痛、闷热、精神疲乏、裸露皮肤微痛等不舒适的感觉。此时应引起注意，及时检查风流中的一氧化碳和二氧化碳的浓度，若比往常高，则说明煤炭开始自燃。11、自燃火灾的预防措施1、改进巷道布置和采煤方法。尽量多采用岩石巷道；少切割煤层；采用无煤柱或小煤柱开采；厚煤层减少分层数；加快工作面推进速度；以及采用漏风小的工作面U型后退式通风方法等，这些开采技术措施均有利于防止煤炭自燃