矿井灾害防治

矿井灾害防治

1第一节矿井防灭火一、矿井火灾分类、特点及危害矿井火灾是煤矿主要灾害之一。矿井火灾一旦发生，轻则影响安全生产，重则烧毁煤炭资源和物资设备，造成人员伤亡，甚至引发瓦斯煤尘爆炸，扩大灾害范围。防治矿井火灾，是煤矿安全生产的重要保证。21.矿井火灾凡是发生在矿井井下或地面，威胁到井下安全生产，造成损失的非控制燃烧均称为矿井火灾。如地面井口房、通风机房或井下皮带着火、煤炭自燃等都是非控制燃烧，均属矿井火灾。32.矿井火灾构成要素矿井火灾发生的原因虽然是多种多样，但构成火灾的基本要素归纳起来有热源、可燃物、空气3个方面，俗称火灾三要素。4火灾三要素(1)热源。具有一定温度和足够热量的热源才能引起火灾，在矿井里煤的自燃、瓦斯煤尘爆炸、爆破作业、机械摩擦、电流短路、吸烟、烧焊及其他明火都可能成为引火的热源。(2)可燃物。在煤矿井下，煤本身就是一个大量而且普遍存在的可燃物。另外，坑木、各类机电设备、各种油料、炸药等都是具有可燃性。可燃物的存在是火灾发生的基础。5火灾三要素(3)空气。燃烧就是剧烈的氧化现象。任何可燃物尽管有热源点燃，但是如果没有足够的氧气，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。火灾的三要素必须同时存在，而且达到一定的数量，才能引起火灾，这是矿井火灾发生的根本条件，缺少任何一个要素，矿井火灾就不可能发生。63.矿井火灾的分类(1)按引火热源的不同分类。根据引火火源的不同，将矿井火灾分为外因火灾、内因火灾两大类。(2)按可燃物的不同分类。根据可燃物的不同，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。(3)按发火地点的不同分类。按发火地点的不同可分为：井筒火灾、巷道火灾、采面火灾、煤柱火灾、采空区火灾、硐室火灾。74.矿井火灾的特点(1)外因火灾的特点：发生突然，来势凶猛，如果不能及时发现，往往会酿成重大恶性事故。在矿井火灾总数中，外因火灾所占比例虽然较小(400~10％），但不容忽视。据统计，煤矿重大恶性火灾事故有90％属于外因火灾，外因火灾的燃烧往往在表面进行，如果及时发现还是容易扑灭的。84.矿井火灾的特点(2)内因火灾的特点：内因火灾的发生，往往伴有一个孕育的过程，根据预兆能够早期发现，但火源隐蔽，经常发生在人们难以进入的采空区和煤柱内，要想准确地找到火源确非易事，而且难以扑灭，以致火灾可以持续数月、数年、甚至数十年之久，有时燃烧的范围逐渐蔓延扩大，造成煤炭资源的巨大损失。据统计，内因火灾发生的次数占矿井火灾总次数的90％以上，因此，必须重视内因火灾的防治工作。95.矿井火灾的危害(1)产生大量有害气体。矿井火灾对人身的危害主要是在火灾发展过程中产生大量的有毒有害气体。煤炭燃烧会产生一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、烟尘等。另外，坑木、橡胶、聚氯乙烯制品的燃烧也会产生大量的一氧化碳、醇类、醛类以及其他有机化合物，这些有毒有害气体随风扩散，有时可能波及相当大的区域甚至整个矿井，从而伤及井下工作人员。据国内外统计，在矿井火灾事故中遇难者95％以上是死于烟雾中毒。105.矿井火灾的危害(2)在火源及近邻处产生高温。矿井火灾时，火源及近邻处的温度常达1000℃以上，高温往往引燃近邻处的可燃物，使火灾范围迅速扩大。115.矿井火灾的危害(3)能够引起瓦斯煤尘爆炸。矿井火灾不仅提供了瓦斯、煤尘爆炸的引火热源，而且由于高温的干馏作用使可燃物（如煤、木材）放出氢气、甲烷和其他多种碳氢化合物等爆炸性气体，同时火灾还可以使沉降的煤尘重新悬浮。因此，火灾往往会造成瓦斯、煤尘爆炸事故。12二、外因火灾及其防治（一）外因火灾发生原因(1)明火。井下吸烟、焊接及用电炉、大灯泡取暖等都能引燃可燃物而导致外因火灾。(2)电火花。主要是由于电气设备性能不良，管理不善，如电钻、电机、变压器、开关、插销、接线三通、电铃、打点器、电缆等出现损坏，过负荷、短路等，引起电火花，继而引燃可燃物。13（一）外因火灾发生原因(3)违章爆破。由于不按爆破规定和放炮说明书爆破，如放明炮、糊炮、空心炮以及用动力电源爆破，不装炮泥、倒掉药卷中的消烟粉，炮眼深度不够或最小抵抗线不合规定等都会导致引燃可燃物而发火。(4)瓦斯、煤尘爆炸。因瓦斯、煤尘爆炸出现的明火引燃可燃物而引发的火灾。(5)机械摩擦。由于机械摩擦及物体碰撞产生的火花引燃可燃物，进而引起火灾。14（二）外因火灾的预防措施1.安全设施(1)生产和在建矿井都必须制定井上、井下防火措施。矿井所有地面建筑物、煤堆、研石山、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。(2)木料场、研石山、炉灰场距进风井的距离不得小于80m,木料场与研石山的距离不得小于50m,(3)矿井必须设地面消防水池和井下消防管路系统。井下消防管路系统应每隔loom设置支管和阀门，但在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200m'的水量。151.安全设施(4)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。对现有生产矿井用可燃性材料建筑的井架和井口房，必须制定防火措施。(5)进风井应装设防火铁门，防火铁门必须严密并易于关闭，打开时不妨碍提升、运输和人员通行，并应定期维修，如果不设防火铁门，必须有防止烟火进入矿井的安全措施。162.明火管理(1)井口房和通风机房附近20m内，不得有烟火或用火炉取暖。(2)井筒、平硐与各水平的连接处及井底车场，主要绞车道与主要运输巷、回风巷的连接处、井下机电设备硐室、主要巷道内带式输送机机头前后两端各20m范围内都必须用不燃性材料支护。在井下和井口房，严禁采用可燃性材料搭建临时操作间、休息室。172.明火管理(3)井下严禁使用灯泡取暖和使用电炉。(4)井下和井口房不得从事电焊、气焊和喷灯焊接等工作。如果必须在井下主要硐室、主要进风巷和井口房内进行电焊、气焊和喷灯焊接等工作，每次都必须制定安全措施，经矿长批准，由矿长指定专人在场检查和监督，并遵守下列规定：18遵守的规定电焊、气焊和喷灯焊接等工作地点的前后端各lom的井巷范围内，应是不燃性支护，并应有供水管路，有专人负责喷水。上述工作地点应至少备有2个灭火器；在井口房、井筒和倾斜巷道内进行电焊、气焊和喷灯焊接时，必须在工作地点的下方用不燃性材料设施接受火星；19遵守的规定电焊、气焊和喷灯焊接等工作地点的风流中，瓦斯浓度不得超过0.5％，只有在检查证明作业地点附近20m范围内巷道顶部和支护背板后无瓦斯积存时，方可进行作业；电焊、气焊和喷灯焊接等工作完毕后，工作地点应再次用水喷洒，并应有专人在工作地点检查1h，发现异状，立即处理；在有煤（岩）与瓦斯突出矿井中进行电焊、气焊和喷灯焊接时，必须停止突出危险区的一切工作。203.可燃物管理井下使用的汽油、煤油和变压器油必须装入盖严的铁桶内，由专人押送至使用地点，剩余的汽油、煤油和变压器油必须返回地面，严禁在井下存放，井下使用的润滑油、棉纱、布头和纸等，也必须放在有盖的铁桶内，并由专人定期送到地面处理，不得乱放乱扔，严禁将剩油、废油泼洒在井巷或硐室内。214.消防器材管理(1)矿井必须在井上、下设置消防材料库，并遵守下列规定：井上消防材料库应设在井口附近，并有轨道直达井口，但不得设在井口房内；井下消防材料库应设在每一生产水平的井底车场或主要运输大巷中，并应装备消防列车；消防材料库储存的材料、工具的品种和数量应符合有关规定，并定期检查和更换，材料和工具不得挪作他用。224.消防器材管理(2)井下爆破材料库、机电设备硐室、检修硐室、材料库、井底车场、使用带式输送机或液力偶合器的巷道以及采掘工作面附近的巷道中，都应备有灭火器材，其数量、规格和存放地点，应在“矿井灾害预防处理计划”中确定。所有井下工作人员都必须熟悉灭火器材的使用方法，并熟悉本职工作区域内灭火器材的存放地点。23（三）矿井灭火的方法1.直接灭火法(1)挖除火源。将已经发热或者燃烧的煤炭以及其他可燃物挖出、清除、运出井外。这是扑灭矿井火灾最彻底的方法，但是采用这种方法的条件是：火灾处于初起阶段，涉及范围不大，火区无瓦斯超限、聚积、无煤尘爆炸危险，火源位于人员可直接到达的地点。241.直接灭火法(2)用水灭火。水是最有效、最经济、来源最广泛的灭火材料。水的灭火作用主要表现在：热容量大，1L水转化成水蒸气时，能吸收2256.7kJ的热量，所以用水灭火吸热能力强，冷却作用大；1L水全部汽化时可生成1.7m“水蒸气，大量水蒸气具有冲淡空气中氧浓度而包围、隔离火源，对火源起窒息作用；25用水灭火必须注意以下问题要有足够的水量，水量不足不仅难以灭火，而且有可能贻误战机，造成火势发展；要有瓦斯检查员在现场附近随时检查瓦斯浓度；水能导电，不能用水来直接扑灭电气火灾；不宜用水灭油类火灾，因为油比水轻，可漂浮在水面上，容易扩大火灾面积；灭火人员要站在进风侧，防止高温烟流伤人或中毒，水射流要由外向里逐渐灭火，以免产生过量水蒸气伤人和水煤气爆炸；26(3)用砂子或岩粉灭火用砂子或岩粉直接撒盖在燃烧物体上，将空气隔绝把火扑灭。通常用来扑灭初起的电气火灾和油类火灾。砂子或岩粉的成本低，操作简单，易于长期存放，所以在机电硐室、炸药库等地方，均应备有防火砂箱。27(4)用灭火器灭火适用于煤矿井下的灭火器有：干粉灭火器、灭火手雷、灭火炮、泡沫灭火器、高倍数泡沫灭火器等，机电硐室应配有扑灭电气火灾的专用灭火器材。282.隔绝灭火法井下火灾不能直接扑灭时，必须迅速将火区封闭，隔绝空气的供给，减少火区内空气中氧气含量，使火源缺氧而窒熄达到灭火的目的，这种方法叫做隔绝灭火法。293.综合灭火法综合灭火法就是隔绝灭火法与其他灭火法的综合应用。实践证明，单独使用密闭墙封闭火区，熄灭火灾所需时间较长，容易造成煤炭资源的冻结，影响正常生产。如果密闭墙质量不高，漏风严重，将达不到灭火的目的。因此，通常在火区封闭后，向火区内注入泥浆、惰性气体、凝胶或调节风压等方法，加速火区内火的熄灭，这就是综合灭火法。30三、煤炭自燃火灾的防治（一）自然发火的原因关于煤炭自燃的原因，有多种学说解释。其中，人们普遍认可的是煤氧复合作用学说，其主要观点是：煤在常温下吸收空气中的氧气，产生低温氧化，释放热量和初级氧化产物，由于散热不良，热量聚积温度上升，加速了低温氧化作用进程，最终导致自然发火。311.煤炭自燃的条件煤炭自燃必须同时具备以下3个条件：(1)煤炭具有自燃的倾向性，并呈破碎状态堆积存在；(2)连续的通风供氧维持煤的氧化过程不断地发展；(3)煤氧化生成的热量能大量蓄积，难以及时散失。322.煤炭氧化自燃过程(1)潜伏阶段。煤炭在常温下能吸附空气中的氧，并在煤的表面生成不稳定的氧化物，此时生成热量很少，能及时散发掉，因此，煤体温度不会升高。但是，煤体的重量略有增加，而且煤体被活化，煤体的着火温度降低，我们通常将此阶段称为潜伏期。332.煤炭氧化自燃过程(2)自热阶段。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，煤体温度将逐渐升高。同时，煤体周围空气中氧的浓度降低，出现一氧化碳和二氧化碳，特别是在这个阶段的后期，煤体周围会出现气温上升，产生雾气，并放出各种碳氢化合物，同时还出现特殊气味（如煤油味、汽油味及焦油味等），我们通常称此阶段为自热期。342.煤炭氧化自燃过程(3)燃烧阶段。经过自热期，若煤体温度继续升高，当达到某数值—临界温度（一般为70—100℃）时，煤体氧化急剧加快，产生大量的热能，使煤体温度迅速上升，当达到煤炭的着火温度时，就开始进入燃烧阶段。35（二）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；(4)附近巷道的壁面和支架表面出现水珠，俗称“煤壁出汗，’；(5)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；(6)巷道空气中出现煤油、汽油、松节油和汽油等芳香族气体的气味。36（三）人体感觉识别煤炭自燃火灾1.视力感觉煤炭自燃的初期，由于氧化生热生成部分水蒸气，往往使巷道内湿度增加，出现雾气或在巷道壁持有平形水珠，俗称“煤壁出汗”。但是，当井下两股温度不同风流汇合处也可能出现雾，同时透水事故的前兆也会有水珠（但是尖形的）出现。因此，在井下发现雾气或水珠时，要结合具体条件加以分析，得出正确的结论。37（三）人体感觉识别煤炭自燃火灾2.气味感觉煤炭从自热到自燃，氧化产物内有多种碳氢化合物，并产生煤油、汽油、焦油等气味。经验证明，当人们嗅到焦油味时，煤炭自燃已经发展到一定程度了。38（三）人体感觉识别煤炭自燃火灾3.温度感觉煤炭在自燃过程中要放出热量，因此，从该处流出的水和空气的温度较正常时高。4.疲劳感觉煤炭在整个自燃过程中，都在不断地产生并放出多种有毒有害气体（主要有一氧化碳、二氧化碳），这些气体使人头痛、闷热、精神不振、不舒服，有疲劳感觉，当然，人生病时也有类似感觉。因此，当井下出现这种现象时，要结合具体情况认真分析，如果是多数人的感觉，那更要提高警惕，查明原因，以防煤层自然发火。39（四）煤炭自燃火灾的常发地点1.断层附近断层带附近破碎，工作面遇断层要留保护煤柱或易悬浮煤，放顶后断层带漏风量较大，造成供氧条件，所以该地点容易自燃。2.高冒区煤层巷道冒顶或过煤层巷道的砌硷质量不高或壁后冒顶充填不实，产生持续供氧条件而造成孔洞内煤壁自燃。40（四）煤炭自燃火灾的常发地点3.采煤工作面进风巷、回风巷和停采线附近(1)停采线是压差较大的漏风通道，碎煤较多，尤其是易自燃的厚煤层开采时，停采线附近发火更加严重。(2)采用留煤柱护巷的矿井，由于煤柱尺寸不合理，在采动压力作用下，煤柱被压破裂、坍塌。另外，回柱放顶后煤柱两侧冒落不实，出现许多漏风通道，沿进、回风巷两侧（或一侧）附近出现一些漏风氧化储热的地点，所以极易发生自燃。41（四）煤炭自燃火灾的常发地点3.采煤工作面进风巷、回风巷和停采线附近(3)易自燃厚煤层的下分层开采时，假顶下的工作面进、回风巷与假顶中的裂隙形成了低速漏风供氧条件，如果上分层采空区内遗留大量浮煤，就会导致煤炭自燃。所以，厚煤层的下分层工作面的进、回风巷周围是容易发火地点。42（四）煤炭自燃火灾的常发地点4.密闭墙内有些密闭墙质量差，位置不合理，或长期失修，墙内有浮煤堆积，当出现持续漏风供氧时，就可能发生自燃火灾。43（四）煤炭自燃火灾的常发地点5.溜煤眼及联络巷煤层巷道有时采用双巷掘进，隔一定距离开一个联络巷；主要巷道与配风巷之间存在联络巷，准备巷道之间的联络巷；各分层回采巷道之间，采煤工作面之间多用风眼或溜煤眼连通。这样造成煤层采过后密闭墙较多，如果通风管理差，易造成漏风使溜煤眼和联络巷内发生煤炭自燃。44（五）煤炭自燃的预防坚持“预防为主，综合治理”的原则，充分利用先进的科学技术和有效的管理方法，不断提高矿井防治自燃火灾的能力，预防煤炭自燃的技术手段和措施，可渗透到煤矿生产的各个环节。《规程》中规定：“开采容易自燃和自燃的煤层时，必须对采空区、突出和冒落孔洞等空隙采取预防性灌浆或全部充填、喷洒阻化剂、注阻化泥浆、注凝胶、注惰性气体、均压等措施，编制相应的防灭火计划，防止自然发火”。451.防止煤炭自燃的开采技术措施(1)合理地进行开拓布置。尽可能采用岩石巷道，分层巷道垂直重叠布置，分采分掘布置区段巷道，推广无煤柱开采技术。(2)选择合理的采煤法。(3)选择合理的开采顺序。462.预防性灌浆预防性灌浆就是将水和不燃性固体材料按一定的比例混合，配制成适当浓度的浆液，然后利用灌浆管道系统将其送往采空区等可能发生煤炭自燃的地点。预防性灌浆是应用最为广泛且最有效的措施。473.阻化剂防火阻化剂是一些吸水性很强的无机盐类，这些盐类附着在煤炭颗粒的表面上时，能吸收空气中水分，在煤的表面形成含水液膜，从而阻止煤、氧接触，起到隔绝氧气、阻止氧化的作用；同时，这些吸水性很强的盐类使煤体长期处于潮湿状态，水分蒸发时的吸热降温作用使煤体在低温氧化过程中的温度不能升高。但当煤中水分蒸发，减少到一定限量时，阻化作用停止而转化为催化作用，促进煤炭氧化与自燃，当煤体上阻化剂水溶液膜一旦失去水分而破灭，则阻止氧化的作用将停止。484.胶体材料防火(1)凝胶防火技术。通过压注系统将基料（水玻璃）和促凝剂（按盐）按一定比例与水混合，注入煤体中凝结固化，起到堵漏和防火的作用。凝胶具有固水性、阻化性、热稳定性和吸热降温性等较好的防灭火性能；防火有效期长，不易复燃，成本低廉，工艺简单，操作方便，现已成为主要防灭火技术之一。但是凝胶材料用量大，井下运输困难，有的促凝剂有氨味，造成环境污染，而且压注设备流量小。因此，仅适用于井下小范围煤体自燃火灾的防治。494.胶体材料防火(2)胶体泥浆（或粉煤灰胶体）防灭火技术。利用基料、促凝剂的胶凝作用，以黄土（或粉煤灰）作增强剂，增加胶体强度，提高耐温性和延长有效期。505.惰性气体防火惰性气体防灭火就是将不助燃也不能燃烧的惰性气体注入已封闭的或有自燃危险的区域，降低其氧气的浓度，从而使火区因氧含量不足而逐渐熄灭，或者使采空区中因氧不足而使遗煤不能氧化而自燃。常用的惰性气体有氮气、二氧化碳和湿式惰气等。由于氮气是空气的主要成分，所占体积百分比为79％，且无味、无臭、无毒，与空气易于混合，因此，在防灭火工作中应用最多。516.均压防灭火技术均压是通过降低漏风通道两端的风压差，削减漏风动力源来达到减少漏风的目的，主要用于煤层自燃火灾预防、封闭火区等。常用的均压技术措施有调压气室辅以连通管、风门辅以主调压风机、改变风流流动路线等3种。其中改变风流流动路线均压法应用较多。52第二节矿尘防治一、概述（一）矿尘的概念及危害1.矿尘的概念矿尘是指煤矿生产过程中所产生的各种矿物细微颗粒的总称，又叫做粉尘。532.矿尘的危害(1)矿尘污染劳动环境，降低了生产场所的可见度，影响劳动效率和操作安全。(2)工人长期在含矿尘浓度较高的环境中作业，吸入大量矿尘后，轻者能引起呼吸道炎症，重者可导致尘肺病（吸入5t.m以下的尘粒后，人体呈现出的肺组织弥漫性纤维化增生、病变和功能衰竭疾病，称为尘肺病—煤矿职业病），严重影响人体健康和寿命。据调查，煤炭行业现有可疑尘肺病约20万人，是构成尘肺病增长的主要因素，到2005年，煤炭行业尘肺病总数将达到25万左右，这个数字还不包括乡镇煤矿工人的尘肺病发病。(3)矿尘中的煤尘，有的还具有燃烧爆炸性，在一定的条件下可能发生爆炸，造成大量的人员伤亡和财产损失。54（二）矿尘的产生1.采煤工作面产尘采煤工作面的主要产尘工序有采煤机落煤、装煤、运煤、液压支架移架、运输转载、人工罐煤、爆破及放煤口放煤等。采煤工作面的各种产尘工序的产尘机理一般可分为摩擦和抛落两种机制。前者产生的大颗粒粉尘较多，后者产生的呼吸性粉尘较多。采煤机截煤产尘相对于其他工序来说，摩擦为主要尘较多。采煤机机制，其产生的呼吸性粉尘较多，因此，经常更换截齿以保持截齿的锐利很重要。552.掘进工作面的产尘掘进工作面的产尘工序主要有机械破岩（煤）、装岩、爆破、煤研运输转载及锚喷等。一般而言，掘进工作面各工序所产生的粉尘含游离二氧化硅成分较多，对人体危害大，操作人员很有必要进行个体防护作为其他粉尘控制措施的补充。统计资料表明，掘进工人的尘肺病发病率比采煤工人高，这也是由于掘进工人接触的粉尘具有较高的游离二氧化硅含量所致。563.其他地点的产尘巷道维修的锚喷现场、煤炭的装卸点等也都产生高浓度的粉尘，尤其是煤炭装卸处的瞬时粉尘浓度，有时甚至达到煤尘爆炸浓度界限，十分危险，应予以充分重视。此外，地面煤炭装运、煤堆、研石山等，由于风力作用也产生大量粉尘，使矿区周边空气环境受到严重的污染，对居民健康和植物都造成十分不利的影响。57（三）矿尘的分类矿尘的分类方法很多。按产生来源可分为原生矿尘和次生矿尘；按其存在状态可分为浮游矿尘和沉积矿尘；按尘粒的可见度，又可分为可见矿尘（粒径大于10μm）、显微矿尘（粒径0.1一10μm)和超显微矿尘；还可分为爆炸性矿尘和非爆炸性矿尘、呼吸性和非呼吸性矿尘等。煤矿常用的分类方法是根据粉尘中游离二氧化硅含量的不同分为煤尘、岩尘等58（四）《规程》对矿尘浓度的有关规定《规程》规定：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。59二、煤尘的爆炸及其预防（一）煤尘的爆炸1.煤尘爆炸的条件及其危害1)煤尘爆炸的条件。煤尘发生爆炸，必须同时具备以下条件：(1)煤尘本身具有爆炸危险性。煤矿生产中产生的煤尘不是都具有爆炸危险的。有的煤尘在热源作用下只能燃烧，而不会发展成爆炸；有的煤尘在热源作用下，不仅会燃烧，而且会发生爆炸，这种煤尘称为具有爆炸危险性煤尘，它是发生煤尘爆炸的基本条件。煤尘是否具有爆炸性，主要取决于可燃成分中的挥发分含量，挥发分含量大于10％的煤尘，一般都具有爆炸危险性。据煤尘爆炸性鉴定结果统计，我国90％以上现在可生产煤矿的煤尘都具有爆炸危险性。601)煤尘爆炸的条件。(2)一定浓度的浮游煤尘存在。具有爆炸危险性的煤尘只有呈浮游状态并达到一定浓度范围，才可能发生爆炸。空气中能发生爆炸的最低浮游煤尘浓度，称为爆炸的下限浓度，简称爆炸下限；空气中能发生爆炸的最高煤尘浓度，称为爆炸的上限浓度，简称爆炸上限。煤尘爆炸极限受煤种、爆炸条件，空气状态等多种因素的影响，其变化范围较大。611)煤尘爆炸的条件。煤尘爆炸的下限浓度受煤种及爆炸环境条件影响较大，目前得出的结论差别很大，英国的试验结果表明：采用不同的煤种和起爆方法，其范围在5-200g/m3左右。我国试验表明，煤尘爆炸下限浓度为45g/m3，上限浓度为1500-2000g/m3。爆炸威力最强的煤尘浓度为300-400g/m3621)煤尘爆炸的条件。(3)高温引爆火源的存在。煤尘爆炸还必须有足够能量的热源，即有着火源存在。煤尘云的着火温度因其自燃挥发分含量、粒度、浓度等的差异而不同，一般为610一1050℃，多数为700一900℃井下能引起煤尘云产生爆炸的高温热源很多，如爆破作业时产生的爆破火花，电器设备产生的电火花，提升运输及采掘机械设备产生的摩擦火花，架线电机车及电缆破坏产生的电弧，瓦斯燃烧或爆炸，井下火灾或明火，矿灯故障产生的火花等。631)煤尘爆炸的条件。(4)空气中氧浓度大于18％，空气中氧含量小于18％时，煤法就不能爆炸。但必须注意，空气中氧浓度虽然减至18％以下，并不能完全防止瓦斯与煤尘在空气中的混合物爆炸。642)煤尘爆炸的危害(1)产生高温高压:煤尘的爆炸主要是在气相中进行的。当煤尘云开始被点燃时，产生的火焰和压力波的传播速度几乎相同，但随着时间延长压力波的传播速度加快。根据实验室测定，煤尘爆炸火焰的温度为1600^-19000C，其传播速度为610-1800m/s。爆炸产生的热量，可使爆炸地点的温度高达2000°C以上。652)煤尘爆炸的危害(2)连续爆炸:煤尘爆炸和瓦斯爆炸一样，都伴有两种冲击：进程冲击—在高温作用下爆炸产物及空气向外扩张；回程冲击—发生爆炸地点空气受热膨胀，密度减少，瞬时形成负压区，在气压差作用下，空气向爆源逆流，促成的空气冲击，简称“返回风”，若该区内仍存在着可以爆炸的煤尘和热源，就会因补给新鲜空气而发生第二次爆炸。662)煤尘爆炸的危害(2)连续爆炸由于煤尘爆炸的压力波传播速度快，能将巷道中的落尘扬起，使巷道中的煤尘浓度迅速达到爆炸范围，当落后于压力波的火焰到达时，就能再次发生爆炸。有时可如此反复多次，形成连续爆炸。672)煤尘爆炸的危害(3)产生大量的一氧化碳气体。煤尘爆炸时产生的一氧化碳，在灾区内的浓度可达20o-3％，甚至高达8％左右，煤尘爆炸事故中死于一氧化碳中毒的人数占总死亡人数的70Yo-80％。682.影响煤尘爆炸的因素（1)煤的挥发分含量。煤的挥发分含量是影响煤尘爆炸的最重要因素。一般说来，煤尘可燃成分中挥发分含量越高，爆炸性就越强。煤尘的爆炸性还与挥发分成分有关，即同样挥发分含量煤尘，有的爆炸，有的不爆炸。因此，煤可燃成分中挥发分含量（煤尘爆炸指数）仅可作为确定煤尘有无爆炸危险的参考依据。692.影响煤尘爆炸的因素(2)煤的灰分和水分。煤含有的灰分是不燃性物质，能吸收热量，阻挡热辐射，破坏链反应，降低煤尘的爆炸性。煤的灰分对爆炸性的影响还与挥发分含量有关，挥发分小于15％的煤尘，灰分的影响比较显著；大于15％时，天然灰分对煤尘的爆炸性几乎没有影响。水分能降低煤尘的爆炸性，因为，水的吸热能力大，能促使细微尘粒聚结为较大的颗粒，减少尘粒的总表面积，同时还能降低落尘的飞扬能力。煤的天然灰分和水分都很低，降低煤尘爆炸性作用不显著。702.影响煤尘爆炸的因素(3)煤尘粒度。粒度对爆炸性的影响极大，平均体积直径（以下简称粒径）在lmm以下的煤尘都可能参与爆炸，而且爆炸的危险性随粒度的减小而迅速增加。粒径在75um以下的煤尘特别是30-75um的煤尘爆炸性最强，因为单位质量煤尘的粒度越小，总表面积及表面能越大。粒径小于60[m的，煤尘的爆炸性增强的趋势变得平缓。712.影响煤尘爆炸的因素(4)空气中的瓦斯浓度。瓦斯的存在使煤尘的爆炸下限降低，这一观点已经被实际案例和实验室所证实，随着瓦斯浓度的增高，煤尘爆炸的下限浓度急剧下降，煤尘爆炸的上限也会提高，爆炸浓度的范围扩大，在煤尘参与的情况下，小规模的瓦斯爆炸可能演变为大规模的煤尘瓦斯爆炸事故。722.影响煤尘爆炸的因素(5)空气中氧的含量。空气中氧含量高时，点燃煤尘云的温度可以降低；空气中氧含量低时，点燃煤尘较困难，当氧含量低于17％时，煤尘就不再爆炸。(6)引爆热源。煤尘爆炸必须有一个达到或超过最低点燃温度和能量的引爆热源，其温度越高，能量越大，越容易点燃煤尘云，而且初始爆炸强度也越大；反之温度越低，能量越小，越难点燃煤尘云，而且即使引起爆炸，初始爆炸强度也越小。73（二）煤尘爆炸的预防1.综合防尘措施(1)减少煤尘产生量的措施，在矿井生产过程中，采取各种技术措施，减少采掘作业时的粉尘发生量，是减少煤尘产量的主要环节，是矿井粉尘灾害防治工作中最为积极、有效的技术措施。减少煤尘产生量的措施主要包括：煤层注水、采空区灌水、改进采掘机械结构及其运行参数减尘、湿式凿岩、水封爆破、爆破使用水炮泥、封闭尘源、合理确定炮眼数目和装药量等。741.综合防尘措施(2）降尘措施。尽管采取了减尘措施，采、掘、运等诸环节，仍然会产生大量的粉尘，这时就要采取各种降尘方法进行处理。降尘措施是矿井综合防尘工作的重要环节，现行的降尘措施主要包括各产尘地点的喷雾洒水，如采煤机内外高压喷雾（荷电喷雾）、爆破前后喷雾、支架喷雾、装岩（煤）洒水、转载喷雾洒水、干式捕尘、除尘器除尘、巷道风流净化水幕等。751.综合防尘措施(3)通风除尘。通过上述两类措施所不能消除的粉尘要用矿井通风的方法排出井外。事实证明，矿井通风是除尘措施中根本的措施之一，通风除尘方法分为全矿井通风排尘和局部通风除尘两种。(4)个体防护。在井下粉尘浓度较高的环境中作业人员需配备个体防护的防尘用具，如防尘面罩、防尘帽、防尘呼吸器等。个体防护是综合防尘工作中不容忽视的一个重要方面，但它是一项被动的防尘措施。762.防止引爆煤尘的措施预防煤尘爆炸必须防止点燃火源的出现，严禁出现一切非生产火源，严格管理和限制生产中可能出现的火源、热源。772.防止引爆煤尘的措施(1)加强明火管理，提高防火意识。严禁携带烟草、点火物品和穿化纤衣服入井；井下严禁使用电炉和灯泡取暖，不得从事电焊、气焊和喷灯焊等工作；井口房、通风机房周围20m内禁止在明火；矿灯发放前应保证完好，在井下使用时严禁敲打、撞击，发生故障时严禁拆开。新工人入井前，必须进行防火、防爆的安全教育，提高他们的安全意识。782.防止引爆煤尘的措施.(2)防止爆破火源。井下爆破作业都必须使用的取得产品许可证的煤矿允许用雷管和炸药，使用合格的发爆器放炮，禁止使用闸刀开关等明电放炮，井下放炮工作必须由专职的爆破工担任，放炮前必须充填好炮泥，严禁放明炮、糊炮、连环炮。792.防止引爆煤尘的措施(3)防止电气火源和静电火源。井下严禁带电检修、搬迁电气设备及电缆、电线。井下供电应做到：无“鸡爪子气“羊尾巴”和明接头，有过电流和漏电保护，有接地装置；应坚持使用检漏继电器，坚持使用煤电钻综合保护，坚持使用局部通风机的风电闭锁。为防止静电火花，井下使用的高分子材料（如塑料、橡胶、树脂制品）；其表面电阻应低于其安全限定值。例如，洒水、排水用塑料管外壁表面电阻应当小于1X1090等。消除井下杂散电流产生的火源，首先应普查井下杂散电流的分布，针对产生的原因采取有效措施，防止杂散电流。802.防止引爆煤尘的措施（4）防止摩擦和撞击火花。随着井下机械化程度的日益提高，机械摩擦、冲击引燃瓦斯煤尘的危险性也相应增加。防治的主要措施有，在摩擦发热的装置上安设过热保护装置和温度检测报警断电装置犷在摩擦部件金属表面，附着活性低的金属，使其形成的摩擦火花难以引燃瓦斯煤尘，或在合金两面涂苯乙烯醇酸，以防止摩擦火花的产生；工作面遇坚硬夹石或硫化铁夹层时，不能强行截割，应爆破处理；应定期检查截齿和其后的喷水装置，保证其正常工作。813.隔绝煤尘爆炸的措施《规程》规定：开采有煤尘爆炸危险煤层的矿井，必须有预防和隔绝煤尘爆炸的措施，其作用是隔绝煤尘爆炸传播，就是把已经发生的爆炸限制在一定的范围内，不让爆炸火焰继续蔓延，避免爆炸范围扩大。目前，国内外通常采用的隔爆措施有：设置隔爆棚，主要包括岩粉棚、水棚和自动隔爆棚等（此措施也适用于防止瓦斯爆炸事故扩大），清扫积尘、撒布岩粉等。82第三节项板灾害的防治一、采煤工作面冒顶事故类型及易发生冒顶的地点采煤工作面冒顶事故根据一次冒落的顶板范围及伤亡人数的多少可分为局部冒顶和大面积切顶事故两大类。831.局部冒顶事故局部冒顶事故的特点：一是范围小，每次伤亡人数不多（1-2人）；二是事故发生地点大多是在有人工作的部位。这类事故的原因是已破坏的顶板失去依托而造成的，其触发原因一部分是采煤工作（包括破煤、装煤等）过程中，未能及时支护已露出的破碎顶板；另一部分是回柱放顶操作过程中发生的。采煤工作面易发生局部冒顶的地点是在两线（放顶线、煤壁线）、两口（工作面上下出口）和有地质构造变化的区域84局部冒顶事故原因(1)在放顶线采空区侧顶板垮落不好，悬顶面积大。(2)顶板中存在有断层、裂隙、层理等地质构造的影响，将顶板切割成不连续的岩块，回柱后，岩块可能失稳旋转，推倒控顶区内的支架而造成冒顶。(3)回柱操作顺序不合理，如先回承压支柱，引起周围破碎顶板的冒落，或者大块研石推倒支柱，使临近破碎顶板失去支托而造成局部冒顶。85局部冒顶事故原因(4)在金属网假顶下回柱放顶时，如果网上有大块岩石也会发生岩块失稳而旋转，滚动而推倒支架造成冒顶。特别是在煤层倾角较大，网上岩块大，且压的不实的初采面，回柱时更容易发生冒顶。(5)工作面支护质量不好，支架密度不够，初撑力不足，支架迎山不够，回柱前又没支设防采空区研石推倒密集支柱等的特殊支护，都容易发生放顶线处的冒顶事故。86局部冒顶事故原因(6)煤壁线附近的局部冒顶与顶板的节理和摩擦滑动面有关，它们容易形成“人字”、“锅底”等各种劈理，造成不连续岩块。在采煤机割煤或爆破落煤后，如果支护不及时，这种不连续岩块可能突然冒落伤人；或当采用爆破法落煤时，如果炮眼布置不当或装药量过多，可能在放炮时崩倒支架而导致局部冒顶。87局部冒顶事故原因(7)工作面上、下出口连接回风巷和运输巷，控顶面积大，两巷在掘进时经受一次压力重新分布的影响，同时由于巷道支护初撑力一般很小，使直接顶下沉、松动，甚至破坏。特别是在工作面超前支承压力作用下，顶板大量下沉，甚至破碎，再加上机头、机尾和其他设备体积大，在移动这些设备时，又必须反复支撤支柱，结果使顶板更加破碎，如果再加上老顶来压的影响，工作面上、下出口就更容易发生冒顶事故。88局部冒顶事故原因(8)在遇到未预见的地质构造（如断层、褶曲、顶板松软、破碎等）时，没有采取针对性的有效措施也易造成局部冒顶。892.大面积切顶事故大面积切顶事故的特点是冒顶面积大，来势凶猛，后果严重，不仅严重影响生产，而且往往会导致重大人身伤亡。事故的原因是直接顶和老顶的大面积运动造成的。902.大面积切顶事故(1)由直接运动所造成的垮面事故，就其作用力的始动方向又可分为两类：推垮型事故;压垮型事故.(2)由老顶运动造成的垮面事故，就其作用力的性质和始动方向不同也可分为两类：冲击推垮型（即砸垮型）事故。这类事故的特点是开始运动的老顶首先将其作用力施加于靠近煤壁处已离层的直接顶上，造成煤壁片塌和顶板下切，紧接着高速运动的老顶把直接顶推垮.和压垮型事故。91二、掘进工作面顶板事故的类型及易发生地点1.掘进工作面顶板事故的类型(1)空顶事故。这类事故是指掘进时未及时支护或护顶不严，使顶板岩石沿空坠落所引起的冒顶事故。(2)压垮型事故。由于地质原因，如巷道穿越断层破碎带、陷落柱、老巷以及开采原因，使巷道压力剧增，产生冲击载荷，压垮支架导致冒顶。921.掘进工作面顶板事故的类型(3)推垮型冒顶。在大倾角条件下，作用在支架上的倾向分力较大，．当此分力大于一定值时，便会推垮支架而引起冒顶。实际上，冒顶事故有时同时具有3种类型的特征，如由于空顶坠落，可能导致岩块回转推倒支架而引发推垮型冒顶事故。这兰类事故的比例，空顶占60％，其次是压垮型冒顶，占38.1％。932.掘进工作面发生冒顶事故的地点：(1)大倾角巷道。(2)岩石巷道。(3)木棚子支护的巷道。(4)巷道交岔口、一煤巷开门处和地质构造变化地带。(5)空顶作业地点。’(6)掘进巷道工作面过旧巷。、943:掘进工作面发生冒顶事故的原因(1)属于地质方面的有：巷道围岩松软或极易风化，节理裂隙发育；巷道通过断层，一褶皱等构造变化剧烈地带扩巷道穿过岩层的岩性突然发生变化，在其交界处易发生冒顶片帮等。，(2)由于设计不合理造成的有：巷道位置选择不当，•使巷道处于松软的破碎岩层中，缺乏较详细的地质和水文地质资料，使施工缺乏指导，缺少应变措施、支护形式与结构不合理等。953:掘进工作面发生冒顶事故的原因(3)施工方面工作失误造成的有：对巷道穿过松软破碎岩层缺乏准备，施工措施不当或错误；不是一次成巷，围岩暴露时间过长，造成风化、松动，引起塌冒；支护不符合设计要求，不按作业规程和操作规程施工，忽视质量，支架失稳引起塌冒；工作面空顶距离过长，临时支护失效；在松软破碎岩层中施工，爆破作业装药量过多，破坏了围岩稳定性；不进行工作面敲帮问顶制度，检查处理浮石不及时或方法不当，引起浮石坠落，而站位不当，引起伤亡事故等。96三、采掘工作面发生冒顶事故的预兆(1)响声：经采掘挖空的地方，顶板会下沉断裂，顶板压力急剧加大时，木支柱就会发生劈裂声，紧接着出现断梁断腿现象；金属支柱的活柱急速下降（或下缩），也发出很大的声响；有时还能听到采空区内顶板发生断裂时的闷雷声。97三、采掘工作面发生冒顶事故的预兆(2)掉渣：顶板严重破裂时，折梁断柱就要增加，随着出现顶板掉渣现象，掉渣越多，说明顶板压力越大。在人工假顶下，掉下的碎研子和煤渣更多，习惯上叫“煤雨”，这是将发生冒顶的危险信号。(3)煤壁片帮：冒顶前煤壁所受压力增加，煤也将变得松软，片帮煤比平时增多。98三、采掘工作面发生冒顶事故的预兆(4)裂缝：顶板裂缝有两种，一种是地质构造产生的自然裂隙；另一种是由于采空区顶板下沉引起的采动裂隙。井下工人的经验是：“流水的裂隙有危险，因为它深，缝里有煤泥；有水锈的无危险，因为它是老缝；茬口新的有危险，因为它是新生的”。因此，当顶板裂缝加宽加深时，就有可能发生冒顶。99三、采掘工作面发生冒顶事故的预兆(5)漏顶：当破碎的伪顶和直接顶，在大面积冒落前，有时因背顶不严或支架不牢，出现漏顶现象。漏顶如不能及时处理，会使棚顶托空，支架松动，当顶板岩石继续冒落时，就会出现没有声响信号的大冒顶。100三、采掘工作面发生冒顶事故的预兆(6)顶板出现离层：顶板快要冒落时，常出现顶板离层现象，可以通过问顶的办法观察出，有时，离层很难发现，因此要用敲帮问顶的办法判断，即操作人员站在安全地点，用长钢杆先捅掉破碎的煤和岩石后，再用斧、镐或钢杆敲打顶板，如果声音清脆，则表明顶板完好；如果顶板发出“空空”的响声，说明上下岩层之间已经离层。当离层很厚时，则不好辨认，这时要用震动问顶法，用左手按住顶板，右手用工具敲击，如果左手感到轻微震动，则顶板发生离层，要立即加强支护。101三、采掘工作面发生冒顶事故的预兆(7)在含瓦斯煤层中，瓦斯涌出量突然增(8)有淋水的工作面，淋水量有明显的增加。102第四节爆破事故预防一、裸露爆破的危害《规程》规定：严禁裸露爆破。裸露爆破是指把炸药直接放在被爆破的煤、岩块的表面上，用黄泥等把炸药盖上进行爆破的方法。由于裸露爆破是在煤或岩石表面上爆炸，爆炸火焰直接与井下空气中的瓦斯和煤尘相接触，所以最容易引起瓦斯、煤尘的燃烧或爆炸。另外，由于裸露爆破的爆破方向和爆破能量难以控制，往往带来其他不安全因素，例如裸露爆破容易崩倒或崩坏支架，造成冒顶，容易崩坏机电设备，造成生产事故。103一、裸露爆破的危害由于裸露爆破在空气中的震动强烈，容易把顶帮的浮石崩松或崩落，使离层面和围岩裂隙面扩大，容易把煤尘震荡起来，造成煤尘飞扬，既对井下作业人员的身体健康造成危害，也容易使煤尘在瞬间达到爆炸浓度而引起煤尘的爆炸事故。另外，裸露爆破的效果差，浪费炸药。因此，它是一种既不安全又不经济的爆破方法。104二、放炮引起瓦斯煤尘爆炸的预防措施《规程》规定：在有瓦斯或有煤尘爆炸危险的采掘工作面，应采用毫秒爆破，使用煤矿许用毫秒延期电雷管时，最后一段的延期时间不得超过130ms，在掘进工作面应采用全断面一次起爆，不能全断面一次起爆的，必须采取安全措施；在采煤工作面，可分组装药，但一组装药必须一次起爆，严禁在一个采煤工作面使用2台放炮器同时进行放炮。105二、放炮引起瓦斯煤尘爆炸的预防措施在高瓦斯矿井，低瓦斯矿井的高瓦斯区域的采掘工作面采用毫秒爆破时，若采用反向起爆，必须制定安全技术措施。爆破地点附近20m范围内风流中瓦斯浓度达到1％，或采掘工作面风量不足时、严禁装药、爆破。在有煤尘爆炸危险的煤层中，掘进工作面爆破前后、附近20m的巷道内必须洒水降尘。106二、放炮引起瓦斯煤尘爆炸的预防措施炮眼封泥应用水炮泥，水炮泥外剩余的炮眼部分应用粘土炮泥或用不燃性的、可塑性松散材料制成的炮泥封实，严禁用煤粉、块状材料或其他可燃材料作炮眼封泥。因为，无塑性材料达不到充填密度要求，起不到封填作用而容易发生“打筒”现象；炸药爆炸时，会将燃烧的煤尘颗粒和炮纸抛出，易引起瓦斯、煤尘爆炸。炸药爆炸后，一水炮泥的水在爆炸气体的冲击作用下能形成一层水幕，起到降低爆温，缩短爆炸火焰持续时间的作用，从而减少了引起瓦斯煤尘爆炸的可能性，有利于安全生产。因此，对无封泥、封泥不实或不足的炮眼严禁爆破。107三、巷道贯通爆破应采取的

安全措施巷道贯通必须有准确的测量图，每班在图上填明进度。当贯通的两个工作面相距20m（有冲击地压煤层掘进工作面相30,m)前，地测部门必须事先下达通知书，并且只准从一个工作面向前推进。i停掘的工作面必须保持正常通风，、要经常检查风筒是否脱节，还必须正常检查工作面及其回风流中的瓦斯浓度，瓦斯浓度超限时，必须立即处理108三、巷道贯通爆破应采取的

安全措施掘进的工作面每次装药爆破前，班组长必须派专人和瓦斯检查员共同对停掘的工作面检查土作面及其回风流中的瓦斯浓度，二瓦斯浓度超限时，先停止掘进工作面的工作，然后处理瓦斯。只有在两个工作面及其回风流中的瓦斯浓度都在1'y以下时，掘进工作面方可装药爆破，每次爆破前，在两个工作面必须设置栅栏和有专人警戒。间距小于20m的平行巷道，其中一个巷道爆破时，两个工作面的人员都必须撤至安全地点。109除严格遵守上述规定外，还应达到以下要求(1)测量人员在巷道贯通前，必须勤绘中、腰线，打眼工和爆破工要严格按中、腰线调整方向和坡度，布置炮眼。(2)贯通爆破前，要加固贯通地点支架，背好帮顶，防止崩倒支架或冒顶埋人。(3)距贯通地点5m内，要在工作面中心位置打探眼，探眼深度为进度的2,倍，眼内不准装药，在有瓦斯工作面，爆破前将探眼用炮泥封死。110除严格遵守上述规定外，还应达到以下要求(4)与停掘已久的巷道贯通时，应按上述规定认真执行，并在贯通前严格检查停掘巷道的瓦斯、煤尘，积水、支架和顶板，发现间题立即处理，否则不准贯通。(5)由班组长指派警戒人，并亲自接送。在班组长或班组长指定的专人来接以前，警戒人员不得撤离岗位。(6)按预测位置应贯通而未贯通时，应立即停止掘进，查明原因，重新采取贯通措施。111四、“一炮三检和“三人连锁放炮制”1.“一炮三检制”《煤矿安全规程》规定：爆破作业必须执行“一炮三检制”。“一炮三检制”就是在采掘工作面装药前、爆破前、爆破后，爆破工、班组长和瓦斯检查员都必须在现场，由瓦斯检查员检查瓦斯，当爆破地点附近20nm以内风流中的瓦斯浓度达到1.0％时，必须立即处理，并不准用煤电钻打眼。执行“一炮三检制”，加强了爆破前的瓦斯检查，能够有效地防止漏检，从而避免在瓦斯超限情况下进行爆破。112四、“一炮三检和“三人连锁放炮制”2，“三人连锁放炮制”．三人连锁放炮制”就是指爆破工、班组长和瓦斯检查员三人必须同时自始至终参加放炮工作的全过程，并严格执行换牌制度。执行“三人连锁放炮制”113放炮作业的程序(1)爆破工在检查连线工作无误后，将警戒牌交给班组长。(2)班组长接到警戒牌后，在检查顶板、支架、上下出口、风量、阻塞物、工具设备、洒水等爆破准备工作无误，达到爆破要求条件时，负责布置警戒，并组织人员撤到规定的安全地点待避。班组长必须布置专人在警戒线和可能进入爆破地点的所有通路上，担任警戒工作。警戒人员必须在规定的距离和有掩护的安全地点进行警戒，警戒线处应设置警戒牌、栏杆或拉绳等标志。班组长必须清点人数，确认无误后，方准下达放炮命令，将自己携带的放炮命令牌交给瓦斯检查员。114放炮作业的程序(3)瓦斯检查员接到爆破命令牌后，在检查放炮地点附近20m以内风流中瓦斯浓度在1％以下，煤尘符合规定要求后，将自己携带的放炮牌交给爆破工。(4)爆破工接到放炮牌后，才允许将放炮母线与联接线进行联接，最后离开放炮地点，并必须在通风良好有掩护的安全地点进行放炮，掩护地点到放炮工作面的距离，在作业规程中具体规定。爆破工、警戒人员和放炮待避人员必须躲在有支架物体等掩护和支护，通风良好的安全地点。115放炮作业的程序(5)爆破通电工作只能由爆破工一人完成。爆破前，爆破工应先用导通表或爆破电桥以及欧姆表检查网路是否导通，若网路不导通，必须查清原因。(6)若网路正常，爆破工必须发出放炮警号，高喊数声“放炮”或鸣笛数声，至少再等5s，方可放炮。(7)爆破后，爆破工必须立即取下发爆器把手和钥匙，并将爆破母线从电源上摘下，扭结成短路，将三牌各归原主。116三人连锁放炮制的作用执行“三人连锁放炮制”，实行换牌作业，起到约束爆破工、班组长和瓦斯检查员按规定的程序交牌时应完成各自担负的任务，明确了爆破作业的程序，相互的连锁关系，各自的任务和责任，可以有效地防止放炮混乱，爆破警戒不严或警戒不落实，不清点人数造成的放炮崩人事故；爆破前认真检查顶板和支护加固情况以及设备保护情况，可以避免因放炮引起的冒顶事故和崩坏设备事故；放炮前，认真检查联线，可以避免漏联，误联而引起的放炮故障和事故；爆破前认真检查瓦斯、煤尘，可防止因漏检和违章放炮而引起的瓦斯、煤尘爆炸事故的发生。117五、爆破过程中预防伤人事故的要点（一）爆破崩人事故的原因及预防1.爆破崩人事故的原因(1)爆破母线短，躲避处选择不当，造成飞煤、飞石伤人。(2)爆破时，未执行《规程》中有关放炮警戒的规定，造成误伤进入放炮区的人员。1181.爆破崩人事故的原因(3)处理拒爆时未按《规程》规定的程序和方法进行操作，致使瞎炮突响崩人。(4)通电以后装药炮眼不响时，等候进入工作面的时间过短，或误认为是电网故障而提前进入，造成崩人。(5)未能防止杂散电流，造成突然爆炸而崩人。(6)爆破制度不严，工作程序混乱，往往发生工作面有人工作时，另有他人用发爆器通电放炮，造成崩人。1192.预防爆破崩人的措施(1)严格按照《规程》和“作业规程”的规定，放炮母线要有足够的长度，躲避处的选择要能避开飞石、飞煤的袭击，掩护物要有足够的强度。(2)爆破时，安全警戒必须严格执行《规程》的有关规定。1202.预防爆破崩人的措施(3)通电以后装药炮眼不响时，如使用瞬发电雷管至少等5min；如使用延期电雷管至少等15min，方可沿线路检查，找出炮不响的原因，不能提前进入工作面，以免炮响崩人。(4)采取相应的安全措施，避免因杂散电流造成电雷管的突然爆炸崩人。121（二）防止炮烟熏人事故1.炮烟人事故的原因(1)爆破后，炸药爆炸产生的炮烟中会有大量有毒有害气体，如一氧化碳、二氧化氮等，这些有毒有害气体达到一定浓度时会造成呼吸炮烟的人员中毒甚至死亡。(2)掘进工作面爆破后，炮烟尚未吹散就急于进入工作，造成炮烟熏人事故。1221.炮烟人事故的原因(3)局部通风机的风筒距掘进工作面的距离太远，风量严重不足，不能及时吹散炮烟；或炮眼内装药过多，所产生的炮烟超过了局部通风机的排除能力，致使不能在规定时间内将炮烟排除或冲淡，造成炮烟熏人事故。(4)采煤工作面放炮时，在回风巷道内作业的人员距爆破地点近，炮烟浓度高，不能及时撤退而造成中毒、窒息或死亡。(5)长距离单孔掘进工作面放炮后，炮烟长时间浮游在巷道中，使人慢性中毒。1232.防止炮烟熏人事故的措施(1)爆破后待炮烟被吹散吹净，作业人员方可进入工作面进行作业。(2)不使用超期、硬化、变质的炸药。(3)控制一次爆破的装药量，不使产生的炮烟量超过通风能力。：，．J．(4)采掘工作面尽量避免串联通风，回风巷道应保持足够的通风断面。(5)装药时，按《规程》规定的要求填装炮泥及水炮泥，以抑制和减少有害气体的生成量。1242.防止炮烟熏人事故的措施(6)爆破时，除警戒人员外，其他作业人员都要尽量在进风巷道内躲避等候，单孔掘进巷道内所有人员要远离放炮地点，同时要有充足的风量。＿(7)作业人员在通过有较高浓度炮烟区时，要用湿毛巾堵住口鼻，并迅速通过，能有效地防止二氧化氮等易溶于水的有害气体造成的危害。125第五节水害防治一,矿井水害1.矿井水的来源(1)地下水。它是矿井水最主要的来源。一般存在于含煤地层中各种不同岩层的孔隙或溶洞里，这些含有地下水的岩层，如石灰岩层、砾岩层等，统称为含水层。当井下巷道或采面穿越这些含水层时，地下水就会涌入矿井。如果含水层内水量较大，导水性能良好，就有发生水灾的可能。1261.矿井水的来源(2)地表水。地表水是指地面河流、湖泊、水库、池塘等贮存的水，在井下掘进巷道或回采过程中，覆盖在煤层上面的岩层受采动的影响，就会下沉，产生断裂和缝隙，如果矿井处在地表水体的影响范围之内，这些地表水就会沿着裂隙渗入矿井，开采煤层距离地表水越近，地表水的影响就越大。1271.矿井水的来源(3)老空积水。对于煤矿井下的采空区和废弃的旧巷道，由于长期停止排水而积存的地下水，称为老空积水。若巷道接近或遇到老空区，里面的积水就会涌出。当水突然涌出时，由于水中携带着煤岩碎块，有时还会有有害气体，而且来势凶猛，会造成水灾，危害极大。、1281.矿井水的来源(4)大气降水。大气降水是地下水的主要补给来源。大气降水首先渗入地下含水层，采掘过程中含水层的水又涌入矿井。所以，大气降水是矿井水的间接来源。(5)生产用水。煤矿生产过程中，需要大量用水。如水采、除尘、煤体注水、防火注浆、水砂充填等。生产用水也是矿井水的一个来源，如若管理不善或设备故障致使排水不畅，也会发生水灾。1292.矿井水的危害在煤矿生产过程中，矿井水有可被利用和不可缺少的一面，如湿润煤体、喷雾洒水、防火灌浆及水采、水运等；但也有对煤矿生产和安全存在不良影响和危害的一面，其危害主要表现在：(1)巷道和采掘工作面出现淋水时，使空气湿度增大，恶化了劳动条件，影响劳动生产率和职工身体健康。(2)矿井水对各种金属设备、支架、轨道等，均有腐蚀作用，会缩短其使用寿命。1302.矿井水的危害(3)由于矿井水的存在，生产过程中必须安设专门的管路、水泵等设备进行排水，增加了原煤成本和工作量。(4)当发生突然涌水或其水量超过排水能力时，轻则造成局部停产，重则可能造成淹井，使国家财产受到损失并危及井下作业人员的生命安全。1313.矿井透水前的预兆(1)挂汗。积水区的水，在自身压力作用下，通过煤岩裂隙而在采掘工作面的煤岩壁上聚结成许多水珠的现象，叫挂汗。井下空气中的水分遇到低温的煤体，有时也可能聚结成水珠，这是假象。区别真假挂汗的方法是，仔细观察新暴露的煤壁面上是否潮湿，若潮湿则是透水预兆。1323.矿井透水前的预兆(2)挂红。矿井水中含有铁的氧化物，在它通过煤岩裂隙而渗透到采掘工作面的煤岩体表面时，会呈现暗红色水锈，这种现象叫挂红。挂红是一种出水信号。1333.矿井透水前的预兆(3)水叫。含水层或积水区内的高压水，向煤壁裂隙挤压时，与两壁摩擦会发出“嘶嘶”叫声，这就说明采掘工作面距积水区或其他水源已经很近了，若是煤巷掘进，则透水即将发生，这时必须立即发出警报，撤出所有受水威胁的人员。1343.矿井透水前的预兆(4)空气变冷。采掘工作面接近积水区域时，空气温度会骤然下降，煤壁发凉，人一进入工作面就有凉爽、阴冷的感觉；但应注意，受地热影响较大的矿井地下水的温度偏高，当采掘工作面接近积水区时，气温反而升高。1353.矿井透水前的预兆(5)出现雾气。当采掘工作面气温较高时，从煤壁渗出的积水，就会被蒸发而形成雾气。(6)顶板淋水加大。(7)顶板来压，底板鼓起。(8)水色发浑，有臭味。(9)采掘工作面有害气体增加，积水区向外散发出瓦斯、二氧化碳和硫化氢等有害气体。(10)裂隙出现渗水，如果出水清净，则离积水区较远；若出水浑浊，则离积水区已近。136由于矿井水的来源不同，发生透水前的预兆各有特点：(1)老空水透水预兆。由于老空水积存时间较长，水量补给较差，故称“死水”。老空水透水预兆有挂红，酸性大，水味发涩的特点。137由于矿井水的来源不同，发生透水前的预兆各有特点：(2)溶洞水透水预兆。由于洞内积水长期侵蚀容岩，所以，水多呈灰色或灰黄色，带有臭味，有时也有挂红现象。另外，当采掘工作面接近石灰岩溶洞水时，可能出现顶底板来压、裂隙和柱窝渗水的现象。138由于矿井水的来源不同，发生透水前的预兆各有特点：(3)断层水透水预兆。断层破碎带中的地下水一般是流动的，补给较充分，故称“活水”，所以，很少出现挂红现象，水无涩味而发甜；在岩巷中遇到或接近断层水时，有时在岩缝中可见到淤泥，水较混浊多呈黄色。另外，当采掘工作面接近含水的断层破碎带时，会出现来压，淋水增大等现象。139由于矿井水的来源不同，发生透水前的预兆各有特点：(4)冲积层水透水预兆。浅部掘进井筒常遇到冲积层水，采空区顶板冒落，裂缝沟通冲积层时，也会遇到冲积层水。冲积层水透水的特点是，开始水量较少，呈黄色，并夹有砂子，以后便急剧增大。140《规程》规定：采掘工作面或其他地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等突水预兆时，必须停止作业，采取措施，立即报矿调度室，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。141二、矿井水害的防治（一）探放水的原则煤矿生产是地下作业，地质和水文地质条件错综复杂。在很多情况下，由于勘探手段和对客观认识能力的限制，对地下含水情况掌握的还不够清楚，不能确保没有水害威胁。这样，就需要推断出水害威胁“疑问区”，并对疑间区采取和坚持超前打钻措施，探明情况或将水放出，消除水患威胁，因此，《规程》规定：矿井必须作好水害分析预报，坚持有疑必探、先探后掘的探放水原则。实践证明，这一原则是防止煤矿井下水灾事故的正确原则。142（二）防治矿井水的措施1.地面防治水在地面修筑排水工程，防止降水汇集于工业广场或地表水通过渗透流入井下。主要措施有：修筑排洪渠、河床铺底和填堵陷坑、河流改道或取直、井口及工业广场修筑堤坎、疏通水路等，从而进行防洪和泄洪等。143（二）防治矿井水的措施2.井下防治水主要措施有：防、排、探、截、堵。(1)井下防水。可采取选择合理的开拓开采方法，减少矿井涌水量和留设防水煤柱，使工作面与地下水源保持一定距离等措施。(2)井下排水。在地面或井下打专门钻孔和利用专门疏水巷道进行疏放排水，以降低含水层的水位和水压，并疏干局部地下水。1442.井下防治水(3)井下探放水。利用钻孔探查工作面前方的水情，然后有控制地将水放出，以保证采掘安全。(4)井下截水。在井下适当地点修筑截水建筑物，如水闸门、水闸墙等，当井下局部发生涌水时，将其截住，使其不致危及其他地区；或用水闸墙、水闸门将煤层开采区与水源隔离，以保证开采安全。(5)注浆堵水。将水泥浆或化学浆通过专门的钻孔压入地层空隙，浆液在空隙中扩散、胶结、硬化，最终起到加固地层和堵隔水源作用。145（三）向老空区打钻探放水时防止瓦斯事故和其他有害气体灾害发生的措施老空区内往往积存有大量二氧化碳、瓦斯、硫化氢等有害气体，探水钻孔接近或打透老空时，这些有害气体可能随时涌出。因此《规程》规定：钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时，必须有瓦斯检查工或矿山救护队员在现场值班，检查空气成分。如果瓦斯或其他有害气体浓度超过本规程规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，及时处理。146打钻时，为防止瓦斯事故和其他有害气体的危害，必须做到：(1)探水工作面一切电气设备的防爆性能必须良好。(2)加大探水地点的供风量，加强局部通风机、风筒的维护管理，防止漏风和发生循环风，并将风筒末端接到探水迎头，对着钻孔，及时吹散瓦斯，避免积聚。(3)加强对探水地点的瓦斯检查，发现问题及时处理，必要时还要安设瓦斯自动检测报警断电装置。147打钻时，为防止瓦斯事故和其他有害气体的危害，必须做到：(4)若水泵送水正常而钻孔不回水，说明已透老空。如果无水流出，则应采取防止有害气体措施，用黄泥、破布、木塞等将钻孔临时封闭。(5)如果有害气体超过《规程》规定时，必须停止工作，切断电源，撤出人员，待加强通风吹散瓦斯和其他有害气体后，方可继续工作。148（四）恢复被淹井巷时防止瓦斯事故和其他有害气体危害发生的措施首先，必须按《规程》规定，在排除井筒和下山积水以及恢复被淹井巷前，必须有矿山救护队员检查水面上的空气成分，发现有害气体，必须及时处理；在排水过程中，如有被水封住的有害气体突然涌出的可能，必须制定安全措施。149预防有害气体灾害的具体措施主要有：(1)用于排水的一切电气设备的防爆性能必须良好。(2)井筒内或井口附近严禁使用明火灯或其他非防爆火源。(3)经常、定时检查水面上空气成分，发现有害气体，及时加大风量，吹散有害气体和稀释其浓度。150预防有害气体灾害的具体措施主要有：(4)斜井或下山排水，要及时构成已露水面的井巷部分的通风系统，缩短局部通风机通风距离，提高局部通风机的效用。(5)在井巷内安装排水管路的工人或其他作业人员，都必须佩戴安全带和自救器。151第六节机电运输事故的防治一、采区供电系统1.采区变电所为保证采区供电系统运行安全、合理、经济，采区变电所应是采区的动力中心，其位置对采区供电安全和供电质量有直接的影响，其位置的选择应符合《规程》和《煤炭工业设计规范》的要求。1521.采区变电所根据《规程》的规定，采区变电硐室的结构及设备布置应满足下列要求：(1)采区变电所应用不燃性材料支护。从硐室出口防火铁门起5m内的巷道，应砌暄或用其他不憔性材料支护。(2)硐室必须装设向外开的防火铁门。铁门全部敞开时，不得妨碍巷道交通。铁门上应装设便于关严的通风孔，以便必要时隔绝通风，装有铁门时，门内可加设向外开的铁栅栏门，但不得妨碍铁门的开闭。1531.采区变电所(3)变电硐室长度超过6m时，必须在硐室的两端各设一个出口，出口必须符合用不燃性材料支护的要求，硐室内必须设置足够数量的用于扑灭电气火灾的灭火器材。例如，干粉灭火器、不少于0-2M3的灭火砂、防火锹、防火钩等。1541.采区变电所(4）硐室内敷设的高低压电缆可吊挂在墙壁上，高压电缆也可置于电缆沟中，高压电缆应去掉黄麻外皮，高压电缆穿入硐室的穿墙孔应用黄泥封堵，以便与外界空气隔绝。(5)硐室内各种设备与墙壁之间应留出0.5m以上的通道，各种设备相互之间，应留出0.8m以上的通道。对不需从两侧或后面进行检修的设备，可不留通道。1551.采区变电所(6)带油的电气设备必须设在机电硐室内，并严禁设集油坑。带油电气溢油或漏油，必须立即处理。(7)硐室的过道应保持畅通，严禁存放无关的设备和物件，以避免妨碍行人和搬迁。(8)硐室内的绝缘用具必须齐全、完好，并作定期绝缘检验，合格后方可使用。绝缘用具包括绝缘靴、绝缘手套和绝缘台。1561.采区变电所(9)硐室入口处必须悬挂“非工作人员禁止入内”字样的警示牌。硐室内必须悬挂与实际相符的供电系统图。硐室内有高压电气设备时，入口处和硐室内必须在明显地点悬挂“高压危险”字样的警示牌。(10)采区变电所应设专人值班。应有值班工岗位责任制、交接班制度、运行制度。值班工应如实填写交接班记录、运行记录、漏电继电器试验记录等，无人值班的变电硐室必须关门加锁，并有值班人员巡回检查。(11）硐室内的设备，必须分别编号，表明用途，并有停送电的标志。1572.采掘工作面的供电向采煤、开拓、掘进工作面供电时，由于采煤工作面负荷集中而且较大，开拓、掘进工作面一般开掘巷道较长，距采区变电所较远，往往采用移动变电站的供电方式。采煤工作面的低压配电，可根据采煤工作面的供电负荷的容量选择一台或两台移动变电站，俗称配电点。可通过配电点集中控制台的操作按钮使开关分别向采煤机、运输机、破碎机、转载机、液压泵和清水泵供电，并能实现联锁与停电。1582.采掘工作面的供电掘进工作面相对于采煤工作面负荷较小，往往一台移动变电站就能满足一个工作面的配电需要。其供电线路较长，一般属于干线式供电，但煤巷、半煤岩巷和岩巷掘进工作面最大的一个特点是要使用局部通风机进行通风，一旦中断供电会使局部通风机停止运转，则会导致掘进工作面及其附近巷道聚集瓦斯和其他有害气体，时间稍长，会使之超限，此时若遇到火花或电弧，就会引起瓦斯燃烧或爆炸事故。为防止这种情况的出现，《规程》要求使用局部通风机通风的掘进工作面，必须做到如下几点：159《规程》要求(1)甲烷风电闭锁与瓦斯电闭锁。风电闭锁是指为掘进工作面供风的局部通风机供风后，其工作面的瓦斯浓度在《规程》的规定范围以内，才可人工为该工作面动力电源线路送电的电气联锁。其作用是防止停风或瓦斯超限的掘进工作面在送电后产生电火花，造成瓦斯燃烧或爆炸。160《规程》要求瓦斯电闭锁是指掘进工作面正常供风或停风的状态下，瓦斯浓度超过规定值或整定值，切断掘进工作面的动力电源，这种瓦斯监控装置与动力电源开关间的联锁，称为瓦斯电闭锁。其作用是防止正常通风产生局部瓦斯积聚时，造成电火源引发事故。161《规程》要求(2)对局部通风机的供电要求。保证局部通风机的正常运转是决定掘进工作面安全生产的一个重要环节。以往局部通风机与动力电源共用一趟线路，而且供电系统中的漏电继电器的动作不具有选择性，又安装在变电所低压电网的总开关上，而很难保证局部通风机运转的连续性，这给掘进工作的安全造成了重大影响。162《规程》规定：瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井中，掘进工作面的局部通风机应采用三专（专用变压器、专用开关、专用线路）供电；也可采用装有选择性漏电保护装置的供电线路供电，但每夭应有专人检查1次，保证局部通风机可靠运转；相邻的两个掘进巷道的局部通风机，可共用一套“三专”设备为其供电，也可使用两趟低压线路分别供电，但一台局部通风机不得同时向2个掘进工作面供风163二、机电事故的防治1.操作电气设备时应遵守的规定操作井下电气设备应遵守下列规定：(1)非专职人员或非值班电气人员，不得擅自操作电气设备。(2)操作高压电气设备主回路时，操作人员必须戴绝缘手套，并必须穿电工绝缘靴或站在绝缘台上。(3)手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分必须有良好的绝缘。1642.《规程》对矿灯管理和使用的规定《规程》规定：矿灯的管理和使用应遵守下列规定：(1)矿井完好的矿灯总数，至少应比经常用灯的总人数多10％。(2)矿灯应集中统一管理。每盏矿灯必须编号，经常使用矿灯的人员必须专人专灯。(3)矿灯应保持完好，出现电池漏液、亮度不够、电线破损、灯锁失效、灯头密封不严、灯头圈松动、玻璃破裂等情况时，严禁发放。发出的矿灯，最低应能连续正常使用11h。1652.《规程》对矿灯管理和使用的规定(4)严禁使用矿灯人员拆开、敲打、撞击矿灯。人员出井后（地面领用矿灯人员，在下班后，）必须立即将矿灯交还灯房。(5)在每次换班24h内，灯房人员必须把没有还灯人员的名单报告矿调度室。(6)矿灯必须装有可靠的短路保护装置，高瓦斯矿井应装有短路保护器。166使用矿灯时应注意的事项(1)当从矿灯房领出矿灯时，应注意检查：灯头、灯线、灯盒等零件完整、齐全、坚固、外表干净，灯盒不漏（电解）液，灯锁已锁紧不能随意打开；灯头开关接触良好，不眨眼，不灭灯。灯碗聚光好，亮度足，灯头圈不松动，玻璃无破损；灯线无破损，灯线两端出口和入口处密封良好，灯线长度在lm以上。167使用矿灯时应注意的事项(2)在上述检查中发现如下缺陷时，应要求更换：矿灯灯泡不亮，发红或灯盒电池与灯盖接触不良，矿灯有眨眼现象；灯盒电池漏液；灯头玻璃破裂，灯头圈松动，灯头灯线破损或长度不足lm，灯头开关不好使；灯锁不能锁紧，可随手打开。168使用矿灯时应注意的事项(3)在井下使用矿灯时应注意：不得随意打开灯盒盖或灯头圈，以防发生短路火花，引起瓦斯爆炸事故；不得手提灯线甩动灯头或提灯盒；升井后及时将矿灯交回矿灯房；矿灯的电池有酸性或碱性两种，在使用中注意：酸性电池漏液容易烧毁衣服；碱J性电池漏液容易烧毁皮肤。1693.井下人身触电的原因和预防措施人身触电的原因(1)违反安全用电及检修电气设备的规章制度，缺少安全防范措施。(2)不懂电气知识而使用或检修电气设备，乱拉电气，乱操作。(3)使用手持式电动工具因拖拉、卷绕电线、损坏绝缘，造成漏电或短路而触电。(4)电气设备在长时间高温、高湿、粉尘及化学物质作用下，受腐蚀而绝缘损坏。1703.井下人身触电的原因和预防措施预防人身触电的措施：(1)带电裸导体应按规定安装在一定高度，防止人身触电。如井下电机车架线自轨面起不小于2m,在井底车场不小于2.2m的规定。(2)对容易接触到的裸露带电部分，应设防护罩或加围栏，使人体不能接近。(3)井下电气设备的带电部分都封闭在隔爆外壳内，并正确接线；机械闭锁完善。(4）电缆连接必须用电缆接线盒。171预防人身触电的措施：(4）电缆连接必须用电缆接线盒。(5)加强手持电动工具的手把绝缘，并避免工作中损伤。(6)井下变压器中性点不接地系统中，设置漏电保护装置和