矿井通风与灾害防治

向战斗在煤矿一线的广大干部职工表示崇高的敬意矿井通风与灾害防治教学目的1、熟练的掌握矿井通风的方法。2、掌握矿井瓦斯的危害及防治方法。3、掌握矿井水灾的危害及防治方法。4、掌握矿井火灾的危害及防治方法。5、掌握矿井顶板灾灾的危害及防治方法。6、掌握矿尘的危害及防治方法。7、掌握矿井爆破事故危害及防治方法。教学重点1、矿井通风的方法。2、矿井瓦斯的危害及防治方法。3、井水灾的危害及防治方法。4、井火灾的危害及防治方法。5、矿井顶板灾灾的危害及防治方法。6、矿尘的危害及防治方法。7、矿井爆破事故危害及防治方法。一、矿井空气

利用机械或自然通风动力，使地面空气进入井下，并在井巷中作定向和定量地流动，最后排出矿井的全过程称为矿井通风。目的、主要任务—保证矿井空气的质量符合要求。矿井空气成份定义：地面空气进入矿井以后即称为矿井空气。（一）、地面空气的组成地面空气是由干空气和水蒸汽组成的混合气体，亦称为湿空气。

干空气是指完全不含有水蒸汽的空气，由氧、氮、二氧化碳、氩、氖和其他一些微量气体所组成的混合气体。干空气的组成成分比较稳定，其主要成分如下。

湿空气中含有水蒸气，但其含量的变化会引起湿空气的物理性质和状态变化。

气体成分按体积计／％按质量计／％备注 氧气（O2）20.9623.32惰性稀有气体氦、氮气（N2）79.076.71氖、氩、氪、二氧化碳（CO2）0.040.06氙等计在氮气中（二）、矿井空气的主要成分及基本性质新鲜空气：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，

1．氧气(O2)

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的氧气量，取决于人的体质、精神状态和劳动强度等。

人体输氧量与劳动强度的关系

劳动强度呼吸空气量（L/min）氧气消耗量（L/min）

休息6-150.2－0.4

轻劳动20-250.6-1.0

中度劳动30-401.2-2.6

重劳动40-601.8-2.4

极重劳动40-802.5-3.1

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。

矿井空气中氧浓度降低的主要原因有：人员呼吸；煤岩和其他有机物的缓慢氧化；煤炭自燃；瓦斯、煤尘爆炸；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。2．二氧化碳(CO2)

二氧化碳不助燃，也不能供人呼吸，略带酸臭味。二氧化碳比空气重（其比重为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。

矿井空气中二氧化碳的主要来源是：煤和有机物的氧化；人员呼吸；碳酸性岩石分解；炸药爆破；煤炭自燃；瓦斯、煤尘爆炸等。3．氮气(N2)

氮气是一种惰性气体，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,灭火人为注氮。

（三）、矿井空气主要成分的质量（浓度）标准采掘工作面进风流中的氧气浓度不得低于20％；二氧化碳浓度不得超过0.5％；总回风流中不得超过0.75％；当采掘工作面风流中二氧化碳浓度达到1.5％或采区、采掘工作面回风道风流中二氧化碳浓度超过1.5％时，必须停工处理。二、矿井空气中的有害气体空气中常见有害气体：CO、NO2、SO2

、NH3

、H2。（一）、基本性性质１、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13～75％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250～300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”。0.08%，40分钟引起头痛眩晕和恶心，0.32%，5~10分钟引起头痛、眩晕，30分钟引起昏迷，死亡。

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。２、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4.3～45.5％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。0.005~0.01%，1~2小时后出现眼及呼吸道刺激，0.015~0.02%

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。３、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。0.01%出现严重中毒。主要来源：井下爆破工作。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。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，注凝胶、水灭火等；部分岩层中也有氨气涌出。

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100～200℃，主要危害：当空气中氢气浓度为4～74％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、或煤氧化。（二）、矿井空气中有害气体的安全浓度标准矿井空气中有害气体对井下作业人员的生命安全危害极大，因此，《规程》对常见有害气体的安全标准做了明确的规定，矿井空气中有害气体的最高容许浓度有害气体名称符号最高容许浓度/%一氧化碳CO0.0024氧化氮（折算成二氧化氮）NO20.00025二氧化硫SO20.0005硫化氢H2S0.00066氨NH30.004三、矿井气候矿井气候：矿井空气的温度、湿度和流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。（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。人体热平衡关系式：qm-qw=qd+qz+qf+qchqm——人体在新陈代谢中产热量，取决于人体活动量；qW——人体用于做功而消耗的热量，qm-qw人体排出的多余热量；qd——人体对流散热量，低于人体表面温度，为负，否则，为正；qz——汗液蒸发或呼出水蒸气所带出的热量；qf——人体与周围物体表面的辐谢散热量，可正，可负；qch——人体由热量转化而没有排出体外的能量；人体热平衡时，qch=0；当外界环境影响人体热平衡时，人体温度升高qch>0，人体温度降低，qch<0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：对人体对流散热起着主要作用。

相对湿度：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。如有风的天气，凉衣服干得快。（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，

Kd=41.868F/tW/m2

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。三、矿井通风的任务1、供给井下人员呼吸所需的足够新鲜空气；空气的主要成分：按体积计算氧气：20.96%

氮气：79%

二氧化碳：0.04%氧气与人有密切的关系，低于10-12%人在短时间就死亡。《规程》规定：采掘工作面进风流中氧气不得低于20%。二氧化碳不得超过0.5%2、把有毒有害气体和矿尘稀释到安全浓度以下并排出井外井下主要有害气体：CO2CO

H2SSO2NO2NH3H2CH4

《规程》容许的最高浓度：

CO：0.0024%

H2S:0.00066%SO2:0.0005%NO2:0.00025%NH3:0.004%3、为井下各工作场所提供良好的气候条件气候条件：井下温度、湿度、风速的综合作用。（1）温度：适宜的温度是15~20℃；规程规定：采掘工作面的温度不得超过26℃；机电硐室的温度不得超过30℃。（2）湿度：适宜的湿度是50~60%（3）风速：适宜的风速。四、关于采掘工作面串联通风采、掘工作面都应独立通风；同一采区、同一煤层上下相连的两个回采面、回采面和与其连接的掘进面，掘进面和与其相邻的掘进面，在独立通风有困难时，在制定措施后，可以串联通风，但串联次数不得超过一次。在进人上述串联工作面的风流中，必须装有瓦斯自动检测报警断电装置，瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过0.5％．其它有害气体应符合《规程》规定。在有瓦斯(二氧化碳)喷出或有煤与瓦斯(二氧化碳)突出的煤层中，严禁任何两个工作面串联通风。五、反风技术是指为防止灾害扩大和抢救人员的需要而采取的迅速倒转风流方向的措施。在矿井进风口、井筒、井底车场附近一旦发生火灾就需要进行反风。《规程》规定：矿井主要通风机必须有反风装置，必须在10分钟内改变巷道中风流方向，反风后的风量不小于正常风量的40%。六、掘进通风（一）、局部通风设备工作方式：

压入式抽出式混合式（二）、局扇采用压入式通风的要求（1）要避免产生循环风；（2）风筒出口的风量要大于工作面需要的风量。（3）风筒出口到工作面的距离要小于有效射程。（4）局扇要抬高，风筒要吊挂。（三）、掘进通风的安全要求1．不得采用扩散通风。一台局部通风机不得同时向两个掘进工作面供风。2．局部通风机必须由指定人员负责管理。3．采用抗静电、阻燃风筒。4．掘进工作面附近100m范围内的压入式局部通风机，其噪声不应超过85dB(A)，并应安设配套的消声器。5.煤巷、半煤岩巷的掘进通风方式，都应采用压入式。6．掘进工作面的局部通风机，都应装设三专、两闭锁设施。（四）独头巷道停风和恢复通风、送电的措施1．独头巷道的局部通风机必须保持正常运转，不得停风。如果检修或停电停风时，必须做到：切断电源，撤出人员，设置栅栏，揭示警标。2．停风的独头巷道，每天在栅栏处至少检查一次瓦斯。如发现栅栏内侧1m处瓦斯浓度超过3%，应采用木板密闭予以封闭。3．停风区内的瓦斯浓度超过1％或二氧化碳浓度超过1.5％时，必须采取专门的排瓦斯措施。4．恢复正常通风后，电工对独头巷道中的电气设备进行检查，证实完好时，方可人工恢复送电。（五）我国煤矿综合治理措施（1）双风机、双电源。（2）“三专两闭锁”装置“三专”指：专用变压器；专用开关；专用电缆。“两闭锁”指：风电闭锁；瓦斯电闭锁。（3）压抽混合式通风除尘系统第二部分矿井瓦斯以风定产

监测监控

先抽后采一、瓦斯的性质1、瓦斯是一种无色、无味、无臭的气体。2、瓦斯的比重是0.554，比空气轻近一半。3、瓦斯本身无毒，不能供人呼吸，与空气混合能燃烧和爆炸。4、不易溶于水，扩散性强，渗透性强，容易积聚。二、矿井瓦斯的危害（1）、能使人窒息；（2）、能发生煤与瓦斯突出事故；（3）、遇火燃烧；（4）、遇火爆炸。三、瓦斯爆炸及防治◆瓦斯爆炸的危害

——爆炸温度。瓦斯爆炸的温度在1850-2650℃之间。这样的高温，不仅烧伤人员、烧坏设备，还可能引起井下火灾，扩大灾情。

——爆炸压力。瓦斯爆炸后的压力约为爆炸前的10倍。在高温高压作用下，爆源处的气体以每秒几百米的速度向外冲击。伴随有正向和反向冲击，都具有极大的破坏性。

——有毒有害气体。爆炸后产生大量有害气体。主要成分为：氧气6-10%、氮气82-88%，二氧化碳4-8%、一氧化碳2-4%。爆炸后生成大量一氧化碳是造成人员大量死亡的主要原因。

——引起煤尘爆炸。爆炸产生的高温、高压作用下，冲击波以极快速度向四周扩散，扬起大量煤尘并使之参与爆炸，产生更大的破坏、力和更多的有害气体。据统计分析，很多爆炸事故不是单纯的瓦斯爆炸事故，而是煤尘参与了爆炸。（二）瓦斯爆炸的条件及其影响因素1、瓦斯爆炸的条件（1）、一定的浓度：浓度为5%~16%；（2）、引爆火源：温度为650~750℃；（3）、充足的氧气：氧气含量不低于12%。上述三个条件必须同时存在。2、影响瓦斯爆炸界限的因素①可燃气体的混入。如果有可燃气体混入，不仅会增加爆炸气体的总浓度，而且会使爆炸下限降低，扩大了爆炸的界限。②爆炸性煤尘的混入。多数矿井煤尘具有爆炸性。当混入煤尘时，会使瓦斯爆炸下限降低。如空气中煤尘含量为3g/m3时，爆炸下限降到3%。因此，做好防尘工作十分重要。

③惰性气体的混入。混入氮气、二氧化碳等惰性气体，可以缩小瓦斯爆炸界限，降低爆炸的危险性。影响引火温度的因素①瓦斯浓度。一般来说，瓦斯浓度在7-8%时其引火温度最低。②混合气体压力。压力越大，引火温度就越低。

③火源性质。在一定温度条件下，火源的表面积越大，存在时间越长，越容易引爆瓦斯。反之，即使火源温度很高，而存在的时间较短，也不能引爆瓦斯。

这就是瓦斯爆炸的感应期。对煤矿安全生产有着重要意义。如煤矿现在使用的毫秒雷管和安全炸药，就是应用这一原理。

◆瓦斯爆炸发生的规律

据资料统计，矿井内任何地点都有发生瓦斯爆炸的可能性，但90%以上发生在采掘工作面

——瓦斯聚集发生的原因及地点

①局部通风机停止运转。这一现象导致瓦斯爆炸的比例最大。主要是管理混乱、任意停开，机电故障、无计划停电停风等②风筒断开或严重漏风；

③采掘工作面风量不足；

④风流短路；

⑤通风系统不合理、不完善

⑥存有采空区或盲巷；

⑦巷道支架后空间及高顶区；

⑧瓦斯涌出异常；

⑨局部地点。

——引爆火源发生的规律

①电火花。电火花引起瓦斯爆炸的比重约为40%。其中，矿灯失爆、电缆明接头及带电作业所占比例较大。②放炮火花。放炮火花引起瓦斯爆炸的比重约为40%。主要是炮泥充填不满、最小抵抗线不够和放明炮、糊炮等。

③撞击摩擦火花。因摩擦火花引起的爆炸事故起数仅次于前两位。

④明火。

⑤静电火花和地面雷击。

●瓦斯爆炸的防治

◆瓦斯爆炸事故原因分析

——引起瓦斯爆炸的主要原因。违章作业、违章指挥，安全技术措施不完善、不落实，安全技术水平不高。

——爆炸发生地点。绝大多数发生在采掘工作面。

——引爆火源。以爆破火焰居多，其他依次为明灯、失爆、撞击、吸烟和摩擦火花等。

◆建立健全瓦斯管理规章制度

主要包括：健全专业机构，配齐检查人员，定期开展培训，不断提专业人员技术素质；建立各级领导和检查人员责任制，建立矿长、总工程师审阅瓦斯日报制度；建立盲巷和密闭启封等瓦斯管理规定；健全放炮过程中的瓦斯管理制度；健全排放瓦斯的有关规定；安装配备安全监控系统；健全矿井瓦斯抽放、防止煤与瓦斯突出的规定等。

◆预防瓦斯爆炸的技术措施

——防止瓦斯积聚的技术措施

主要是保证工作面的供风量

★采煤工作面：注意上隅角的瓦斯超限，保证工作面的供风量；

★掘进工作面：加强局部通风管理，保证局部通风机正常运转；高瓦斯矿井要安装三专两闭锁；避免局扇循环风等。

——及时处理积存的瓦斯

①处理采煤工作面回风隅角的瓦斯

★挂风障引流：在工作面支柱或支架上悬挂风帘阻挡风流，增大向回风隅角的处供风。

缺点：引流风量有限，且风流不稳定。仅作为临时措施。

★尾巷排放瓦斯法：是利用与工作面平行的专门排放瓦斯巷道经过其与采空区相连的巷道排放瓦斯的方法。适用于高瓦斯工作面。

★风筒导风法：是利用专门的排放管路引排上隅角的瓦斯。一般采用动力为专用抽出式通风机、水力引射器等。

②处理掘进工作面瓦斯积聚

★充填法：将沙土等惰性物质充填到冒落的空洞内，消除瓦斯积聚的空间。

★引风法：是利用安设在巷道顶部的档风板将风流引入冒落的空洞中。

★风筒分支排放法：在风筒上设一三通，将部分风流直接送到冒落的空洞或通风巷道。

★黄泥抹缝法：将巷道棚顶用木版背严，然后用黄泥抹缝将其封闭。主要适用于顶板裂隙发育、瓦斯涌出量大而又难以排除使使用。

——防止点火源的出现（一）

①加强管理，提高防火意识加强安全教育，提高职工素质，加大管理安全力度

②防止放炮火源

★爆破工作符合《规程》规定，保证炸药符合要求；

★严格执行一炮三检、三人联锁制度；

★炮眼深度、位置、装药量符合规定；

★禁止放明炮、糊炮；

★严格执行炸药、雷管存放、运输管理规定。

——防止点火源的出现（二）

③防止电气火源和静电火源

井下严禁带电检修，井下供电做到无“鸡爪子”、无“羊尾巴”和明接头，有各类保护，坚持使用检漏继电保护器、煤电钻综合保护等。

④防止摩擦和撞击火花

★在摩擦发热的装置上安设过热装置；

★在摩擦部件金属表面附着活性低的金属，使火花难以引燃瓦斯；

★工作面遇坚硬夹石或硫化铁夹层时，应放炮处理；

★定期检查截齿和其后的喷水装置，保证其工作正常；

★严格执行炸药、雷管存放、运输管理规定。

——防止点火源的出现（三）

⑤防止明火源点燃

★严禁携带烟火、易燃品下井；

★严禁在井口房、通风机房周围20m范围内使用明火、吸烟、用火炉取暖等；

★加强井下火区管理；

★井下严禁使用电炉或灯泡取暖；

★井下烧焊必须制定安全措施；

⑥防止其他火源防止地面闪电、突发电流进入井下。

●防止瓦斯爆炸灾害扩大措施

◆分区通风要求通风系统力求简单。井下各区域实行分区通风。每一水平、每一采区都必须布置单独的回风道，严格禁止各采区、水平之间串联通风，尽量避免采区之间角联风路的存在。

◆隔爆、阻爆措施

——用岩粉棚阻爆。定期将岩粉撒布于积存煤尘的采掘工作面和巷道中。

——用水预防和阻隔爆炸。以用水槽或水袋棚代替岩粉棚。使用效果较好。

——自动式隔爆棚。使用压力或温度或传感器，在爆炸时发生时探测爆炸波的传播，及时将预先放置的水、岩粉等喷洒到巷道中，准确、可靠地扑灭爆炸火焰。

◆编制矿井灾害预防和处理计划

——当前安全、生产状况。有反映时间情况的各类图纸。

——灾害处理计划

①爆炸发生后可能造成的影响区域；

②如何恢复灾区的通风和确定灾区人员的避灾路线；

③灾害区域的断电方法；

④如何防止爆炸引起的火灾、二次爆炸等；

⑤救灾人员的安全路线。14时55分盲斜下山瓦斯浓度达4%。2%的积聚瓦斯于14时49分排出。配电点处14时53分瓦斯浓度达8%。15时01分发生瓦斯爆炸。爆炸前,瓦斯浓度0.2%。爆炸前，瓦斯浓度0.2%。瓦斯浓度达2.7%。14时49分38秒冲击地压发生；14时50分至14时52分瓦斯浓度由1.29%升至4%以上。以陈家山煤矿“11.28”

特大瓦斯爆炸事故为例

典型案例陈家山特大瓦斯爆炸事故2004年11月28日，陕西铜川矿务局陈家山煤矿发生特别重大瓦斯爆炸事故，死亡166人。陈家山煤矿位置陕西省铜川矿务局的陈家山煤矿1993年至1998年经鉴定为瓦斯突出矿井。2004年矿井瓦斯鉴定结果绝对瓦斯涌出量41立方米/min，相对涌出量为19.3立方米/min，矿井瓦斯等级定为高突矿井。煤层有自燃发火危险，发火温度为33.6℃，发火期为3～6个月，最短24天，煤尘爆炸指数为35.42％，有爆炸危险。该矿系煤、油、气共生，水、火、瓦斯并存的矿井，1993年被认定为瓦斯突出矿井，同时具有煤炭易自燃、多煤尘的特点。是当地机械化程度较高的矿井铜川矿务局陈家山煤矿概况11月28日7时10分，陕西省铜川矿务局陈家山煤矿发生瓦斯爆炸事故，当时井下有293人作业，造成166人死亡其中131人被封闭在井下。陈家山煤矿隶属于陕西省铜川矿务局，年设计能力150万吨，经技术改造，2003年核定生产能力230万吨。近年来，年产量长期徘徊在百万吨以下的陈家山煤矿年产量连续实现大幅度跨越，2003年生产原煤165万吨，今年截至事故发生时已产煤215万吨，年计划达到240万吨。目前这家煤矿是当地机械化程度较高的矿井，采、掘机械化程度分别达到100％和75．5％。

陈家山煤矿是煤、油、气共生，水、火、瓦斯并存的矿井，1993年被认定为瓦斯突出矿井，同时具有煤炭易自燃、多煤尘的特点。陈家山煤矿2001年4月曾发生过一起死亡38人的瓦斯爆炸事故。

爆炸前通风系统示意图煤矿内因火灾

高浓度瓦斯自燃高温860m3/min328m3/min800m3/min920m3/min320m3/min520m3/min2065m3/min2408m3/min1120m3/min1350m3/min1500m3/min640m3/min600m3/min360m3/min490m3/min8491m3/min80m3/min爆炸前通风系统风量分配图爆炸时井下人员分布图综采队

42人死41人

综掘一队

18人死18人

综掘二队

18人死18人

综掘三队

19人死18人

掘一队

14人死14人

掘二队

9人死0人

维修一队

11人死1人

维修二队

10人死0人

维修三队

13人死4人

救护队

8人死6人

灭火队22人死17人

爆炸传播演示

11月29日上午广阳救护队、黄陵救护队、蒲白矿务局救护队共四个小队到矿，增援抢救工作。11月30日0时50分，救护队再次进入415运顺探查气体情况，按30米一个测点共测六个点，前进250米。2时35分测得气体情况为：瓦斯5.72——6.48%；二氧化碳0.58——0.62%；一氧化碳0.016——0.024%；温度19——21℃；氧气17——18%。11月30日2时32分，安子沟汇报主扇气体：瓦斯0.5%；一氧化碳0.0024%，主扇气体没变化。11月30日4时50分一个救护小队进入416运顺进行探查，目前仍在探查之中。11月30日6时45分，安子沟汇报主扇负压220ｍｍ水柱，瓦斯0.5%；一氧化碳0.0024%，主扇气体没变化。自事故发生后，415工作面就由于瓦斯、CO共存的复杂情况成为井下的一枚定时炸弹，415综采工作面回风巷瓦斯浓度仍为5％－9％，一氧化碳浓度达到0．1％。现场指挥部会同领导专家的意见决定调整方案，于11月30日夜里对415工作面临时封闭，开始进行注氮灭火。但是根据安全规程的规定，封闭完成后仍需要24小时的稳固期，这意味着在进行注氮观察的这段时间里，为了救援人员的生命安全，将暂停对416、417巷道的救援活动。截止30日8:00，参与本次事故抢险救灾的共16个小队，160名救护指战员。从12月1日凌晨3点25分开始，在不到5个小时的时间里，连续发生了3起瓦斯爆炸。在爆炸发生后的1小时内，所有井下救护人员全部升井，没有形成新的人员伤亡。三次连续爆炸时间分别发生在3点25分、6点30分和7点40分，爆炸导致目前正在恢复的通风系统全部摧毁，而且由于爆炸后井下的有害气体既不稳定，可能有再次发生连续爆炸的可能。

正在抢险救灾中的陈家山煤矿，２日连续发生４次瓦斯爆炸，２日凌晨至上午，在不到５小时内连续发生３次瓦斯爆炸，，２日凌晨３时２５分、６时１５分、７时４０分，铜川矿务局陈家山煤矿井下连续发生３次瓦斯爆炸。２日凌晨第一次爆炸把风井防爆门冲出３００米，威力很大。正在连夜组织井下４１５工作面封闭、注氮灭火工作的抢险指挥部指挥得当，井下救护、施工人员沉着冷静，１小时后，６１名井下工作人员全部安全撤出。但没有造成新的人员伤亡。３次爆炸导致刚刚修复的通风系统再次被毁，井下情况比原先更加糟糕、危险。目前井下气体极不稳定，再次爆炸的可能依然存在。为保证安全，井下搜救工作全部暂停。陈家山煤矿再次发生瓦斯事故后，国家矿山救援中心已经通知山西省紧急调动汾西矿务局和临汾矿务局两个救护中队增援铜川，。截至３日６时，井口继续冒白烟，说明井下一直有火。根据专家的意见，研究制定出下一步的抢险救灾措施：第一步从地面向井下火区注水灭火；第二步，尽快恢复通风系统，继续搜找遇难者的遗体。陈家山煤矿瓦斯爆炸后，有害气体大量涌出，同时井下有火区存在，随时有再次发生瓦斯爆炸的可能。而且，在此环境下，井下被困者已经没有生还的可能。针对４次爆炸后井下出现的新变化，陈家山煤矿事故救灾指挥部会同专家组，研究决定从地面向井下注水灭火，消除继续发生瓦斯爆炸的可能，尽快恢复对遇难者遗体的搜救工作12月３日上午８时，供水管路安装完毕，已开始向井下火区灌水。采用注水灭火的办法，一方面可以最彻底地扑灭火源，另一方面煤层湿透后瓦斯不易析出，可以尽快地消除井下安全隐患，同时水比火更有利于保护遇难者的遗体１２月３日起，矿区开始从地面向井下火区注水灭火，根据原方案，一方面引用相邻矿区的水源通过风井口向井下灾区注水，同时在沮河筑坝拦水，通过井口向井内安装管道，对整个灾区实行水淹灭火。截至１９日，两个注水孔已经注水３.６万立方米，超过了原方案预计的注水量，却没有达到预期灭火效果。专家研究认为，先后多次大的瓦斯爆炸，对采区内一些地方的墙体破坏严重，注入的水可能大部分没有流入井下火区。由于原注水灭火方案“从平峒大巷向灾区注水方案”未达到预期灭火效果，经研究，１２月２０日起矿区对这一方案进行调整，新方案将利用前一阶段的沮河筑坝拦水工程，不进入井口安装管道，重新在地面安装１５公里长的注水管路，接至４１５采空区的放气孔，通过５１０米长的放气孔直接对４１５工作面及其采空区进行注水，同时在４１６工作面上部重新打一个深２４０米的注水孔，从这里直接向４１６工作面注水。预计管道铺设需要８天的时间，整个铺设管道、打孔、注水工作需要２个月左右的时间。爆炸破坏的通风设施说明：圆圈内为被破坏的通风设施,共有20处灾后通风系统示意图415工作面监测系统传感器布置瓦斯传感器风速传感器分站CO传感器瓦斯传感器415工作面救护队测量与取样位置瓦斯CO瓦斯救灾措施

事故的回忆瓦斯爆炸区矿难惟一逃生者，救护队队员王克修。剖面图1980年参加工作，1985年后一直在陈家山矿救护队工作，他讲述了他的逃生经历。11月28日零点，我像往常一样按救护队领导安排，配合通风科到同415工作面相连的415灌浆巷检查高位巷各种有害气体，其中有矿通风科一名副科长、一名瓦斯检查员、一名测风员。我们共4人，我负责将测量情况随时向通风调度汇报，下井每隔两小时检测415工作面高位巷的气体浓度是否超标，并返回灌浆巷用电话向调度室汇报。28日凌晨2时许，王克修在高位巷检测发现一氧化碳和沼气的含量超标，其中一氧化碳“单零”（即百分之零点零几），比“双零二四”（即0.0024%）的标准高很多[在瓦斯和火灾并存的事故处理时应及时监测瓦斯和一氧化碳当达到一定浓度氧气含量也接近最低标准就能爆炸]，。向调度室汇报后，王克修守在电话旁等待指示，但电话没有响起。此后4时许和6时许，王克修的两次检测数据都显示一氧化碳与沼气超标，但接到报告的调度室仍无动于衷，直到发生瓦斯爆炸。[据王克修回忆，早在爆炸发生的前几天，他就已经检测到与415工作面相连的高位巷的一氧化碳与沼气含量超标，并做了汇报，但没有引起重视]。因为电话在巷道边的一个窑洞里，所以，我就在里边守候。大约在早晨7时许，我就听到一声巨响，一道火光过后，强大的冲击波带着煤尘，眼前什么也看不到了，一片漆黑。因为在窑内没被冲击波击倒，我立刻明白瓦斯爆炸了，就向他们三人大喊：“瓦斯爆炸了，快戴自救器。”也许他们太惊慌或已一氧化碳中毒了，眼看他们自己戴不上自救器。这时，我已戴上了自己的呼吸器，跑到他们跟前给他们戴自救器，打开后戴上，但他们三人已中毒了，自救的口具怎么也咬不住。无奈我扶起他们向巷道外走，没走几步他们全部倒下了，人就不行了。我一个人凭着经验，就摸着巷道的进水管向外走，这时巷道内全是煤尘，矿灯只是一个红点，什么也看不到。我先后爬过了五个冒落区，一步一步地走出了这条1000多米的巷道，出了巷道口，这时视线已清，我看到了同415工作面相连的主巷道里横七竖八地倒着遇难矿工遗体。我从绞车道向上爬，身边许多矿工早已遇难了。爬过500米之后，到了二平台，我发现有7个趴在地上的矿工还活着，我就喊：“我救不了你们了，快跟我一起向上爬。”这几个矿工就跟着我爬了出来，也得救了。大约一个多小时后，我终于爬到了大巷人车场。离开了死亡区，成功地生还了。，我立即打电话向地面进行汇报情况，调度室说救护队员已经入井，就这样我被人送到了医院.第三部分

矿尘防治一、矿尘的危害1、影响工作人员的视线，不利于矿工的工作条件。2、加速机械的磨损，减少精密仪表的使用时间。3、影响工人的身体健康。4、煤尘爆炸。矿工职业病-尘肺病1、矽肺病：从事岩巷掘进，发病工龄10-15年。2、煤肺病：从事采煤工作，发病工龄20~30年。3、煤矽肺病：有煤尘和岩尘共同作用引起的尘肺病。发病工龄介于两者之间。职业病-尘肺病尘肺病让百万中国人跪着惨死矿难造成的“红伤”已引起了上上下下的广泛重视，但尘肺病引起的“白伤”仍然被忽视必须经过专门部门的试验鉴定，一般煤的挥发分Vr>10%属有爆炸性的煤尘。除少数无烟煤外，其余各类煤均属于爆炸性煤尘。浓度45～2000g/m3。直接产生很难—40g/m3时25W的灯泡，2m内人看不见灯光。间接产生容易—积尘飞扬。能量>4.5~40mJ；温度为610~1050℃；足够长的时间>爆炸感应期。①煤尘本身具有爆炸危险性

。②空气中煤尘的浓度处于爆炸界限范围内。③有足够能量的点火源。煤尘爆炸条件二、煤尘爆炸的条件及影响因素煤尘爆炸影响因素挥发份：可燃挥发分越高，爆炸性越强水分：水分能降低煤尘爆炸性，降低飞扬能力灰分：吸收热量，阻挡热辐射，破坏链反应，降低爆炸性。但挥发分大于15%的煤尘，灰分影响不大含硫量：硫分越高，爆炸性越强。粒度：粒度越小，爆炸性越强。粒度在（30-75μm)的煤尘爆炸性最强。瓦斯含量：瓦斯存在时，煤尘爆炸下限会降低，爆炸的浓度范围扩大氧浓度：较高时，点燃煤尘的温度降低，爆炸的压力升高。当氧气的浓度低于18%时，煤尘失去爆炸性

点燃源特性：温度、能量越高，越容易点燃煤尘。其它：爆炸空间形状和容积大小、有无障碍物和拐弯、煤尘的飞扬性、风流流速等都能影响煤尘的爆炸性煤尘本身特性影响

外部环境影响

三、煤尘爆炸事故的预防措施●（一）、防止煤尘沉积和飞扬的技术措施

▲1、煤层注水：利用钻孔将压力水注入即将回采的煤层中，增加煤体内部水分，减少开采时产生的浮尘，降尘率可达60-90%。

▲2、湿式打眼：在工作面使用电钻或风钻打眼时，将压力水经过杆中央的水孔送到炮眼底部，将煤粉湿润后从炮眼中冲洗出来，从而达到降尘目的▲3、水炮泥：采掘工作面放炮时，炮眼中必须装填特制的装满水的水炮泥。起降尘、降温、净化空气的作用。降尘率可达80%，减少70%。

▲4、喷雾洒水：将压力水通过特制的喷嘴喷出，雾化的水流使漂浮的尘粒湿润下降，防止煤尘飞扬

▲5、通风除尘：用清洁的风流不断稀释和排出空气中的煤尘。▲6、冲洗煤尘：沿容易沉积煤尘的工作面进、回风巷，用水流冲洗巷道四周，使煤尘充分湿润，无法扬起制。▲7、个体防尘（二）防止点火源出现

▲1、加强管理，提高防火意识：严禁携带烟火、穿化纤衣服入井，严禁使用电炉和灯泡取暖等。新工人入井前，加强安全教育。

▲2、防止放炮火源：爆破使用有产品许可证的火工用品，禁止放明炮、糊炮、连环炮和明电放炮。放炮前充填好水炮泥。▲3、防止电气火源和静电火源：电气设备符合规程要求，井下供电符合有关规定。▲4、防止摩擦和撞击点火：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;定期检查截齿和其后的喷水装置等（三）、防止煤尘爆炸灾害范围扩大的措施限制煤尘爆炸范围扩大就是将已经发生的煤尘爆炸局限于较小范围内，防止其继续蔓延扩大的措施，称为隔爆措施。隔爆装置种类：主要包括岩粉棚、水棚、自动防爆棚。

目前，井下使用最多的是水袋棚，每个水袋棚的容量一般为25L、40L。主要隔爆棚的总水量不得低于400L/m2，辅助隔爆棚的总水量不得低于200L/m2。

矿井火灾第四部分一、矿井火灾的基本概念定义：凡是发生在井下或地面但能威胁到井下的火灾。分类：外源火灾和自然火灾。发生火灾的条件：（1）具有一定温度和足够能量的热源；（2）存在一定的可燃物；（3）具有新鲜空气。二、自然火灾（1）视力感觉（2）温度感觉（3）气味感觉（4）疲劳感觉1、发生自然火灾人体感官的预兆煤的氧化过程分三个阶段，即潜伏阶段、自热阶段、燃烧阶段燃烧温度潜伏期自热期燃烧期风化T=70℃时间2、发生自然火灾过程3、煤的自燃倾向性

煤炭的自燃倾向性是煤炭自燃的固有特性，是煤炭自燃的内在因素。《煤矿安全规程》规定，煤的自燃倾向性分为三类：Ⅰ类为容易自燃，Ⅱ类为自燃，Ⅲ类为不易自燃。新建矿井的所有煤层、生产矿井延深新水平时，都必须取煤样送国家授权单位进行自燃倾向性鉴定。4、煤炭自燃的预防（一）防止煤炭自燃的开采技术措施（二）预防性灌浆（三）阻化剂防火（四）胶体防火技术（五）惰性气体灭火（六）均压防灭火技术三、井下灭火的方法1、灭火的方法分为：直接灭火、隔绝灭火、联合灭火。2、用水灭火的注意事项：（1）应先从外围逐渐向火源中心喷射。（2）灭火人员一般不准在火源的回风侧。（3）用水扑灭电气火灾时，首先要切断电源。（4）不宜用水扑灭油类火灾。（5）保持正常通风。矿井火灾处理与控制一、灭火原理灭火原理：１）冷却，把燃烧物质的温度降低到燃点以下。２）隔离和窒熄，使燃烧反应体系与环境隔离，抑制参加反应的物质。３）稀释，降低参加反应物(液、气体）的浓度。４）中断链反应。二、直接灭火

采用灭火剂或挖出火源等方法把火直接扑灭，称谓直接灭火法（一）常用灭火剂及其使用方法可用于扑灭火源的物质，称为灭火剂。常用的灭火剂有水、泡沫、干粉、二氧化碳、四氯化碳、卤代烷、惰气、砂子和岩粉等。１、水水是不燃液体，是消防上常用的灭火剂之一。使用方法有水射流和水幕两种形式。

2、泡沫泡沫是一种体积小，表面被液体围成的气泡群。泡沫的比重小，且流动性好，可实现远距离立体灭火，具有持久性和抗燃烧性，导热性能低，粘着力大。泡沫复盖在火源周围，形成严密的复盖层，并能保持一定时间，使燃烧区与空气隔绝，具有窒息作用；复盖层具有防辐射和热量向外传导作用；泡沫中的水份蒸发可以吸热降温，起到冷却作用。泡沫灭火剂可分为化学灭火剂和空气泡沫灭火剂两类。

3、干粉干粉灭火剂是目前公认的灭火效力较高的一种新型的化学灭火剂。应用范围比较广泛。干粉灭火的原理：干粉靠加压气体的压力从喷咀内喷出，形成一股雾状气流，射向燃烧物，接触火焰和高温后，受热分解，吸热并放出不燃气体（NH3和H2O(g))，可以稀释火区范围内的氧浓度；干粉及其热解产物可抑止碳氢自由基生成，破坏燃烧链反应；细的粉沫在高温作用下溶化、胶结，形成复盖层具有良好的“热帐”作用。4、卤代烃灭火剂

常用的卤代烃灭火剂是用氟、氯、溴取代甲烷和乙烷中的氢而成，因此也叫卤代烷灭火剂。灭火原理：在氮气的压力作用下，灭火剂立即成雾状喷出。形成比重大、扩散慢的气体，能在较长时间内滞留在火区内。其作用是降低火区氧浓度之外，中断链反应，阻止燃烧，并兼有一定窒息和冷却作用。5、砂子和岩粉

砂子和岩粉在煤矿广泛应用于扑灭电气火灾。

（二）消除可燃物直接灭火除了向火源喷射灭火剂以外，在有些条件下还可以清除可燃物，消除燃烧的物质基础。煤矿常用的是挖除火源。（三）用凝胶处理高温点和自燃火源凝胶是近年来应用于煤矿井下防灭火较为广泛的材料，由基料（硅酸盐（水玻璃））+促凝剂（碳酸氢氨等盐类）+水（90%左右）组成。灭火原理：凝胶基料和促凝剂都具有阻化作用，加之含有大量水份，在一定的压力下，注入到高温点周围的煤体中。在成胶前凝胶易于流动，能够渗透到煤体碎裂的内部。既可起到阻止氧化作用，又可封堵漏风（裂隙）通道，防止漏风渗入；其内固聚的大量水份，遇高温受热蒸发，还可以起到吸热降温作用。

（四）灌浆灭火灌浆灭火是煤矿井下常用的一种灭火方法。灌浆灭火的方法因火源位置而异。常用的方法有：井下巷道（钻窝）打钻灌浆、在火区密闭墙上插管灌浆和地面钻孔注浆三种。

三、隔绝灭火当火源不能直接将火扑灭时，为了迅速控制火势，使其熄灭，可在通往火源的所有巷道内砌筑密闭墙，使火源与空气隔绝。（一）密闭墙的结构和种类分为：临时密闭、永久密闭和防爆密闭三种。

１、临时密闭墙其作用是暂时切断风流，控制火势发展。为砌筑永久密闭墙或直接灭火创造条件。

2、永久密闭墙。较长时间地（至火源熄灭为止）阻断风流，使火区因缺氧而熄灭。其要求是具有较高的气密性、坚固性和不燃性，同时又要求便于砌筑和启开。

３、防爆密闭墙在有瓦斯爆炸危险时，需要构筑防爆密闭，以防止封闭火区时发生瓦斯爆炸。防爆密闭墙一般是用砂袋堆砌而成。（二）密闭墙的位置选择密闭墙的位置选择合理与否不仅影响灭火效果，而且决定施工安全性。封闭火区的原则是：密、小、少、快四字。密是指密闭墙要严密，尽量少漏风；小是指封闭范围要尽量小；少是指密闭墙的道数要少；快是指封闭墙的施工速度要快。（三）封闭火区的顺序目前基本上有两种：一是先进后回（又称为先入后排）；二是进回同时。火四、封闭火区的方法封闭火区的方法分为三种：

1、锁风封闭火区。从火区的进回风侧同时密闭，封闭火区时不保持通风。这种方法适用于氧浓度低于瓦斯爆炸界线(O2<12%)的火区。２、通风封闭火区。在保持火区通风的条件下，同时构筑进回风两侧的密闭。３、注惰封闭火区。第二、三种方法，即封闭火区时保持通风的方法在国内外被认为是最安全和最正确的方法，应用较广泛。

五、扑灭和控制不同地点火灾的方法

1、井口和井筒火灾--2、井底火灾

3、井下硐室火灾

4、通风巷道火灾

5、采煤工作面火灾

6、独头巷道火灾

矿井水灾第五部分

水害是煤矿五大自然灾害之一,其主要危害：

※

影响煤炭资源的开发；

※恶化矿井生产条件；

※

增加采矿的成本；

※造成淹井事故。

一、矿井涌水的几种主要水源

矿井涌水必须有某种水源补给，这些水源可以通过一个或数个途径而来，可以是岩石空隙中的地下水，或是老窑水、地表水，也可以是大气降水直接渗入。㈠大气降水

是很多矿井涌水的经常补给水源之一。特别是开采地形低洼且埋藏深度较浅的煤层时，大气降水往往是矿井涌水的主要水源。大气降水与矿井充水强度及涌水量降水量大小：降水量大对渗入有利降水性质：强度大，延续时间长，有利渗入地形：地形平缓，泄水条件差，入渗条件好井巷深度：渗入量随开采深度的增加而减少季节变化:涌水量有明显的季节变化，雨季大直接渗入经含水层渗入覆盖岩层的透水性：透水性好则入渗条件好季节变化：具有明显的季节性，但高峰迟后雨季开采深度：深度增加，降水的影响显著减小㈡地表水

分布在井田范围或附近的地表水（海、河、湖泊、水库、池塘等），可能成为矿井充水水源；地下水渗入井下的主要途径通过第四系松散砂砾层及基岩露头，先渗入补给地下水后进入井下通过构造破碎带或古井直接溃入井下洪水期通过地势低洼处的井口或冲破围堤，直接灌入。水体下采煤，通过采后顶板冒落带贯通，地表塌陷裂缝渗入※地表水对矿井的影响：主要取决于井巷距离地表水体的远近以及水体下岩层岩性、厚度和构造,开采方法等；地表水作为充水水源经常构成定水头的供水边界，因此动水量稳定，不易疏干；贯通岩溶断裂带时，往往造成严重的淹井事故。㈢含水层水

是矿井的最经常和最主要的充水水源。

多数情况下：大气降水、地表水

含水层

矿井静储量：就是巷道未揭露含水层前，实际赋存于含水层中的地下水（不包括其他补给水源）。其大小主要决定于含水层的厚度、岩石的孔隙大小及多少。可在矿井长时间排水中逐渐减少以至疏干。动储量：降水、地表水或其他水源不断流入含水层中，使含水层中的水得到新的补充，虽长期排水，但含水层中的水仍源源而来，不会中断。这些补给含水层的水流称为动储量。

影响因素矿井充水含水层的类型充水含水层厚度与分布含水层的补给条件岩溶含水层孔隙含水层裂隙含水层含水层厚度越大、分布越广、储量越丰富、疏干越不易；含水层与煤层的关系煤层下部含水层煤层上方含水层—导水裂缝距离遇断层巷道揭露地形平缓、特别是易内涝地区，降水不易从地表流走，为含水层提供大量补给水源；地形较陡则补给水量少。※含水层水对矿井生产的影响㈣老窑及淹没井巷水

古代小窑和近期的采空区及废弃巷道，长期停止排水而积存的地下水。采掘工作面接近时，小窑和旧巷的积水便成为矿井涌水水源。其特点：

以静储量为主；一旦巷道揭露或巷道与老窑之间的煤岩柱强度小于它的静水压力时，积水倾出，瞬时涌水量大，来势凶猛，具有很大的破坏性，可造成严重的水害事故；老窑积水补给水源多。与其它水源无联系时，短期突出易于疏干；老窑一般位于浅部，若与地表水有水力联系，则造成稳定的充水水源危害较大;

老窑一般深度不大，但真实资料少，查清位置较困难，准确位置无法查考；老窑积水长期处于停滞状态，一般酸性大，腐蚀性强，特别是高速运转中的水泵叶轮，由于水的冲击和摩擦，腐蚀损坏得更快。

断层水对矿井的影响：主要是由于巷道揭露或由采掘活动破坏了围岩的隔水性能造成断层带的水涌入井下。

断层水主要特点：其本身的静储量不大，但往往与地表水、高压强含水层沟通，对矿井生产造成巨大威胁；

断层有时使煤层与富水性很强的岩溶水对口相接；或者由于断层的存在破坏了岩层的完整性，因而降低了岩层的强度，这些常是矿井水文地质条件复杂化的因素；

也有的断层破碎带内充填了许多破碎的柔性岩石（如粘土岩）、煤粉、断层泥等，也可能起隔水作用。因此对断层的透水性质应作具体分析。如果在矿井中有许多条断层，断层的交叉处是最容易发生透水事故的位置，应特别注意。

㈤断层水

断层面附近的断层破碎带，常是地下水良好聚集场所和通道。二、矿井涌水通道水源只是可能构成矿井涌水的一个方面，矿井是否涌水主要取决于涌水通道。㈠自然通道⒈

岩层的孔隙：通常多存在于疏松未胶结面岩的岩石中。单纯的孔隙水，只有在煤层围岩是大颗粒的松散岩层并有固定的强大补给水源，或围岩本身是饱水的流砂层时，才能造成灾害性的突水。⒉

岩层的裂隙：岩层的风化裂隙、成岩裂隙、构造裂隙都能构成矿井涌水的通道。其中威胁严重的是构造裂隙。构造裂隙对矿井涌水的影响隔水的断裂带（水平和垂直剖面上经常不一样）天然隔水，开采后仍隔水天然隔水，开采后透水（活化或充填物冲蚀），易发生迟到突水透水的断裂带与其它水源无联系与其它水源有联系（对矿井危害大）有垂直水力联系有水平水力联系垂直、水平联系皆有

⒊岩溶通道：主要由碳酸盐类岩石溶蚀而成，其中可赋存大量的水或沟通其他水源。易造成灾害性突水，对矿井危害最严重。岩溶多分布于含水层的浅部及顶部，随深度增加而逐渐减弱。㈡人为造成的通道⒈

未封闭或封闭不良钻孔：包括矿井各勘探阶段施工的地质钻孔，水文钻孔，以及矿区内的供水水源孔等等。未封闭或封闭不良钻孔沟通煤层上、下含水层和地表水；回采揭露时水通过钻孔涌入井下，水量、水压与贯通含水层或地表水及孔径有关；对于排水能力较小的矿井可能造成淹井事故。⒉

采矿活动：回采后顶板冒落裂隙沟通地表，导致地表水体或雨季降水涌入井下；开采对底板的扰动破坏裂隙易沟通强承压含水层或隔水层不能抵抗较高的水压而发生底板突水，易造成淹井事故。⒊

矿井长期排水：使岩溶通道疏通，增加联通性，引起大量涌水；岩溶含水层大量排水，引起覆盖岩溶区地面严重塌陷，大量地表水溃入矿井。三、影响矿井充水的因素㈠地形

地形直接控制了含水层的出露部位和出露程度，控制着降水和地表水的汇集，因此矿区地形间接影响矿井涌水程度。当矿区位于当地侵蚀基准面（水流停止下切作用的水准面）以上时，涌水量通常较小，而且易排除；开采深度低于当地侵蚀基准面时，一般水文地质条件比较复杂，涌水量也大。㈡煤层围岩透水性及出露条件

地表水和大气降水能否渗入地下，其渗入地下的数量多少，与煤层上覆岩层的透水性及围岩的出露条件有着直接关系。围岩透水性好，出露地表的面积大，则补给量和井下涌水量也大。㈢地质构造同一个断裂带内的主干断裂与分支断裂的交叉处或两个断裂带交接和几个断层的收敛部位，由于应力集中，岩体承受压力变形也相对强烈，岩石破裂，充填胶结差，导水性好。在矿山压力作用下，该部位容易突水。富水构造部位断裂交叉处断层密度大的块段断层的端点部位褶曲轴部挠曲转折部位为应力集中或有多次构造应力叠加的块段。表现为较大断裂伴生一系列小断裂，裂隙发育。该地段富水性相对较强。是以密集破裂变形释放应力的地段，裂隙较发育,导水性较好。背斜轴部岩层因弯曲破裂，产生X型节理以及纵节理等,构成富水地段。处于弧形构造之弧顶部位的矿井张性断裂发育，也相对富水。岩层沿走向、倾向产状急剧变化的地段，裂隙发育,相对富水。

构造力学性质与矿井充水关系压性断裂张性断裂扭性断裂压性断裂面承受压力最大，断裂面被紧密挤压.充填胶结较好，井巷揭露一般不突水，能起隔水作用。其两侧有低序次羽状断裂发育时，可形成局部富水带。主要由张力作用产生。断裂面的张裂程度大,充填物松散、胶结差。当与两侧伴生的低序次断裂连为一体时，断层带既是富水带，又是水源进入矿井的良好通道。主要在剪切作用下产生。当扭裂面及其两侧伴生的低序次张断裂较发育时，导水性较强，也可成为水源进入井巷之通道。一般纯属扭性的断裂面不多，常见为张扭和压扭性断裂。其特征对矿井充水的影响介于两者之间。㈣人为因素开拓方式：与揭露含水层程度有关采煤方法：采煤方法不同，使上覆岩层裂隙的发育程度不同，矿井充水程度也随之而不同。壁采、条采、穿采。疏干方法：合理的疏干能有效减少水量，降低水压，保证安全生产。反之，可以改变地下水水动力条件，引进新水源，增加矿井涌水量。突水预兆观测

采掘工作面或其它地点发现有挂红、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、有臭味等均预兆有突水的可能。此外，煤层或岩石在透水之前，一般还会有些预兆：煤层里面有“吱吱”的水叫声。煤层本身一般是不含水的，在工作面的周围，如果有压力大的含水层或积水区存在，水就要从裂缝向外挤出。只要靠近煤壁一听，就会听到“吱吱”的声音，甚至有向外渗水的现象。煤本身是有光泽的，遇到地下水，就会变成灰色而无光。在这种情况下，可以挖去表面一层煤，如果里面的煤是光亮的话，证明水不是由煤里面透出来的，而是前面不远有地下水。

煤本身是不透水的，如遇到煤层“发汗”，可以挖去表面一薄层煤，用手摸摸新煤面，如果感到潮湿，并慢慢结成水珠，这说明前面不远会遇到地下水。煤是不传热的，如发现煤面发潮“出汗”，可用手掌贴在潮湿的煤面上，等一段时间，如果感到手变暖，说明离地下水还很远；如果一直是冰冷的，好像放在铁板上一样，就说明前方不远有地下水。靠近地下水的工作面，一进去有阴凉的感觉，时间越长就越阴凉。老窑水一般有臭鸡蛋气味。在工作面闻到这种气味时，就应当肯定前面有老窑水。也可以用嘴来尝尝从工作面渗出来的水，老窑水发涩味，而含水层中的水一般发甜味。把工作面出现的水珠，放在手指间互相摩擦，如果是老窑水，手指间有发滑的感觉。辩别水的颜色，一般发现淌“铁锈水”（水发红），是老空水和老峒水的象征；水色清、水味甜、水温低，是石灰岩水的象征；水色黄混、水味甜，是冲积层水的象征；水味发涩带咸，有时水色呈灰白，是二迭系煤系地层水的象征。上述这些征兆，并不是说每个工作面在透水之前都必定出现，有可能发现一个、两个，有时甚至没有出现。如果一旦发现这些征兆，就必须停止生产作业，采取措施，并立即报告矿井值班室，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。

发现预兆后应采取的措施立即停止工作，报告矿井调度室，采取措施进行处理，情况紧急时通知所有的受危险地区的人员撤离。采掘工作面透水时的应对措施1、现场工作人员的应对措施（1）透水水势较小时，应立即向矿调度室汇报，迅速组织抢救。（2）透水水势较大时，应有组织、按照规定的避灾路线迅速撤离险区。（3）避开出水口和泄水流,进行躲避和抓牢支架。（4）暂时避难人员应保持镇静，积极实施自救或等待救援。矿领导的应对措施（1）尽快掌握透水事故的地点、水量和其他情况通知井下可能受威胁的一切人员撤到安全地点。（2）组织所有力量，采取一切措施抢救遇险人员。（3）加强通风，排除透水带来的有害气体，必要时先通风后组织救人。（4）排水期间，要经常检查有害气体的变化情况，并应时刻警惕再次透水。（5）对被堵在独头上山的人员，要采取正确的方法积极抢救。人员救出后，必须采取相应措施，避免对被救人员造成伤害。矿井水害及防治一、矿井水害类型

常发生的矿井水害基本上有以下几种类型：⒈地表水水害位于矿区地表的江河、湖泊、水库、沟渠坑塘等地表水体，或着遇降暴雨造成山洪，一旦有通道渗漏补给煤层顶、底板含水层或直接溃入井下，都会造成危害安全生产的重大水害事故。此类事故无论是大矿还是小煤矿均发生过多例。历史上1932年，悦升公司后仓地井，山洪暴发古井突然塌陷倒灌，一次死亡30人；1945年6月博山大雨，山头岑南沟古井筒和采动裂缝同时灌水，河滩内的几十个煤井同时被淹，遇难人数多达119人。寨里矿一井徐家庄东沟中游有一片洼地,平时一直无水，1962年和1964年矿区降雨814.0mm和1201mm，沟内山洪汇聚先后两次突然塌出五眼古井，造成井下涌水突然加大,险些淹井。因此，决定在该片洼地上游基岩区筑一拦洪坝(仅长35m),挖排洪沟130m将水改向徐家庄西沟。该工程按30年一遇的洪峰标准设计，但12年后的1978年却出现了日降雨强度大于设计标准的暴雨，拦洪坝漫流滚坝，山洪仍然袭击了这片洼地，在“一片汪洋”的条件下又突然塌出三眼古井强烈灌水，寨里一井泵房四周巷道早已废弃垮落，来水流泄不畅，地表水迅速在老空区积聚，水位升高。几万方积水突然冲开垮落的巷道瞬时向井底大门和泵房袭来，井底迅即被封堵淹没，井下有450余名职工顿时被困。幸有多条下山采区可供储水，赢得了在洪一老井筒抢安提升设备的时间，救出了全部被困人员,避免了一场灾难，但也造成了直接经济损失170余万元。1995年9月，夏庄矿一井地面倒流河堵塞，山洪沿古井溃入，并在老空区积聚升压后突然鼓破，-224m水平被淹，幸未造成人员伤亡，但导致全井停产。枣庄滕州木石煤矿地表水患淹井一次死亡35人；2003年9月，暴雨后洪水汇集，沿汇龙河道内的古井及近年浅部私开矿井的采空区溃入淄川区的磁村煤井，强排能力400m3/h勉强维持水位不再上涨。10月又降暴雨，终因矿井排水能力有限，主泵房被淹，被迫停止排水。之后由东向西，河洼煤井、赵家煤井、岭子镇一号煤井、果园煤井、滨岭矿业公司矿井的东翼相继被淹停产。瓜漏河严重漏水，雨季造成矿井涌水量急剧增长，也可带来淹井危险

⒉冲积层水水害煤层被含水的流砂层、砂层、砾砾层、卵石层、粘土砂姜层等第四系松散层所覆水，如果留设的隔水煤（岩）柱不足，不可靠，开采后造成第四系松散层水溃入井下，冲垮工作面、淤塞巷道，严重时甚至淹井。⒊岩溶水水害主要是太原群石灰岩，徐灰及煤系基底奥陶系石灰岩。往往岩溶发育含水丰富，一旦突水，都会出现严重的矿井水害，突水量可达几百~几万m3/h不等，极易淹井。

淄博矿区在开采9、10煤的过程中多次发生底板徐、奥灰突水，据不完全统计，截止2006年7月，共发生徐、奥灰突水225次，其中奥灰突水57次，涌水量小于300m3/h的有32次，涌水量在300m3/h以上的有25次（最大达25980m3/h），多次造成淹井、淹水平或采区事故。

1935年，北大井-117m水平北大巷80号上山开采10煤层时，遇走向东西的周瓦庄正断层(倾向南，落差30m)，在断层上盘掘进过程中三次揭露断层，两次有出水象征，而后又在断层附近回采了约900m2的10煤层，奥灰水沿断层带突出，突水量达26580m3/min，矿井全部被淹的特大突水事故，死亡538人。

1985年，夏庄矿井二井100采区1007面上出口有一条与105顺槽斜交的、落差为5～7m的正断层。该断层破碎带宽度为1.7m、其中断层1.0m，掘进时曾11次穿过或揭露,断层带均无水。因而沿断层开切眼时仅留6.0m煤柱,局部地段因断层走向变化直接揭露了断层面。由于采动矿压影响,底板进一步破坏,奥灰水乘虚而入。因此,产生了断裂扩大型突水。突水量最大达4006m3/h，淹没了-43