中国矿业大学煤矿讲课培训教材矿井安全生产技术

第六章矿井安全技术4/27/2023120032004200520062007死亡人数64346027593847463786百万吨死亡率3.7243.0172.762.041.4852007年不同煤炭企业百万吨死亡率煤矿安全状况逐年好转全国国有重点国有地方乡镇煤矿百万吨死亡率1.4850.3831.2693.0244/27/202322004－2007，是1960年以来我国死亡百人煤矿特别重大事故的高发期1、2004.10.226郑州大平矿难死亡148人（突出引起进风区瓦斯爆炸）；2、2004.11.274

铜川陈家山矿难死亡166人（下隅角强制放顶瓦斯爆炸）；3、2005.2.141阜新孙家湾矿难死亡214人（冲击地压引起原低瓦斯风道瓦斯爆炸）；4、2005.7.4梅州大兴水灾死亡123人4/27/202335、2005.11.273

七台河东风矿瓦斯爆炸死亡171人（煤仓放炮引起煤尘爆炸）；6、2005.12.7唐山刘官屯矿瓦斯爆炸死亡108人。（低瓦斯乡镇矿井）；

7、2007.8.17山东新汶华源矿水灾

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死亡181人(定性为自然灾害)。

8、2007.12.5山西洪洞瑞之源煤矿瓦斯爆炸死亡108人。（低瓦斯乡镇矿井）4/27/20234发生煤矿安全事故的原因煤矿生产大部分是地下作业地质及开采条件复杂多变不安全因素多瓦斯、煤尘、火、水、顶板五大灾害4/27/20235第一节矿井瓦斯防治

第二节矿井粉尘防治第三节矿井火灾防治第四节矿井水灾防治第五节顶板事故防治4/27/20236第一节矿井瓦斯防治一、矿井瓦斯

矿井瓦斯：是指井下以甲烷为主的各种气体的总称。其主要成份：CH4，还有CO2、N2、H2S、H2、CO和一些稀有气体。主要成分是甲烷，约占80%，主要危害也是来自甲烷，狭义上，矿井瓦斯＝甲烷

来源：煤体及围岩中；开采活动产生的各种有害气体4/27/20237性质无色、无味、无臭；比重0.544，比空气轻，聚积于巷道顶部、工作面上部、顶板冒落处可以燃烧、爆炸爆炸浓度范围516%，9.1-9.5%爆炸威力最大，大于16%失去爆炸性。3、危害性甲烷本身无毒窒息遇火可爆4/27/20238第一节矿井瓦斯防治二、矿井瓦斯涌出量及矿井瓦斯等级

由于采掘作业，围岩受到不同程度的破坏，瓦斯原有的平衡状态被破坏，沿裂隙、空隙涌入采掘空间1.矿井瓦斯的涌出形式

4/27/20239普通涌出：均匀、缓慢、经常性地从暴露面涌向采掘空间喷出：较短时间内大量涌出突出：与煤（岩）一起在极短时间（数秒或数十秒）内急剧涌出（导致严重后果）4/27/202310第一节矿井瓦斯防治2.矿井瓦斯涌出量

指矿井正常生产过程中以普通涌出形式涌入矿井风流中的瓦斯量。它可用绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量表示。

绝对瓦斯涌出量：

是指矿井在单位时间内涌出的瓦斯量。单位是m3/min或m3/d。

相对瓦斯涌出量：指矿井平均每采1t煤所涌出的瓦斯量。单位是m3/t。4/27/202311第一节矿井瓦斯防治3.矿井瓦斯等级根据矿井相对涌出量和涌出形式划分为：

低瓦斯矿井：

≤10m3/t

高瓦斯矿井：＞10m3/t

煤(岩)与瓦斯突出矿井：经鉴定，在采掘过程中发生过煤(岩)与瓦斯突出的矿井。影响矿井的供风标准、电气设备选型、生产管理制度等4/27/202312第一节矿井瓦斯防治三、瓦斯爆炸及其防治瓦斯爆炸及其危害高温高压及冲击温度1850℃以上，压力0.74MPa以上，风速每秒数百米，引起火灾，煤尘爆炸人员伤亡、巷道和机电设备严重破坏有害有毒气体大量的CO，人员中毒、窒息4/27/202313第一节矿井瓦斯防治三、瓦斯爆炸及其防治2.瓦斯爆炸防治措施瓦斯爆炸必须同时具备以下三个条件：①一定的瓦斯浓度即井下混合气体中，瓦斯浓度在爆炸界限范围内(通常为5～16%)。②具有高温热源，点燃瓦斯的最低温度一般为650～750℃。③足够的氧气即含瓦斯的混合气体中氧气浓度必须大于12%，否则，混合气体就会失去爆炸性。4/27/202314第一节矿井瓦斯防治瓦斯爆炸防治的主要技术措施：

1）防止瓦斯积聚：可靠的矿井通风系统、及时处理局部积存瓦斯、加强安检、瓦斯抽放。

2）防止瓦斯引燃：严禁烟火、安全炸药、防爆设备、防止机械磨擦产生的火花。

3）限制瓦斯爆炸范围扩大：系统本身、必要的措施。4/27/202315

防止瓦斯积聚：

1)

加强矿井通风；

2)及时处理局部积存瓦斯；

3)

加强瓦斯检查；

4)对瓦斯含量大的煤层进行瓦斯抽放.

防止瓦斯引燃：

1)禁止在井口及井口房使用明火；

2)电器设备要使用防爆型或安全火花型；

3)使用安全炸药，严格执行放炮制度；

4)严格管理井下火区。4/27/202316限制瓦斯爆炸范围扩大：

1)分区通风；

2)通风系统力求简单，及时封闭不用的巷道；

3)井口设置防爆门，防止扇风机损坏；

4)矿井主要扇风机必须有反风设备；

5)设置岩粉棚或水槽棚。4/27/202317第一节矿井瓦斯防治4/27/202318第一节矿井瓦斯防治4/27/202319第二节矿井粉尘防治一、矿井粉尘及其危害

矿井粉尘：矿井生产过程中产生的固体物质细微颗粒的总称。简称矿尘。矿尘的危害职业病（尘肺病）煤尘爆炸4/27/202320第二节矿井粉尘防治二、煤尘爆炸及其防治措施(一)煤尘爆炸及其产生条件煤尘爆炸必须同时具备以下三个条件：

1）煤尘本身具有爆炸性；

2）煤尘必须悬浮在空气中并达到一定浓度；

3）具有高温热源能引起煤尘爆炸的温度一般为700～800℃以上。4/27/202321第二节矿井粉尘防治(二)煤尘爆炸防治措施

1.降低煤尘浓度

2.消除引爆热源

3.限制煤尘爆炸范围扩大一般采取抑爆和隔爆措施：

1）抑爆措施：在巷道内撒布岩粉。

2）隔爆措施:

①岩粉棚②水棚4/27/202322岩粉棚4/27/202323水棚4/27/2023244/27/202325综合防尘措施减尘：煤层注水、采空区灌水、湿式凿岩降尘：喷雾洒水、水封爆破、水炮泥、物理化学方法除尘：通风、除尘器、清扫、冲洗阻尘：防尘口罩等个人防护措施4/27/202326第三节、矿井火灾防治一、外因火灾及预防电火花、明火、碰撞火花、炸药和雷管失效预防同瓦斯和煤尘部分二、内因火灾及预防

1、煤炭自燃发火的必要因素煤有自燃倾向性松散破碎状态连续供氧气条件积聚热的条件4/27/2023272、防治煤层自燃的措施采用无煤柱开采技术提高采出率加快工作面推进速度封闭好采空区，防止漏风采空区预防性灌浆开采技术通风管理4/27/202328第四节矿井水灾的预防矿井水：流入井下的所有水水源—地面水（河流、湖泊、水库、山洪）地下水(表土层水、基岩水、采空区水)一、地面防水井口标高要高于历年最高洪水位井田内的河、湖、池、塘和库要巯干改道地面洼地、钻孔要填实4/27/202329二、井下防水井下留：断层煤柱防隔水煤柱不让裂隙带接触含水层生产过程中要：探、放、堵、截、隔相结合坚持有疑必探的原则含水层hh裂隙带高度4/27/202330第五节冒顶事故预防冒顶：采掘空间内或井下其它工作地点顶板岩石发生坠落的事故。一、冒顶分类根据影响范围分局部冒顶区域性冒顶4/27/202331根据冒顶原因分类1、压垮型冒顶及防治原因