矿井自然灾害及防治教学课件

第五篇矿井自然灾害及防治瓦斯火灾水灾粉尘冒顶片帮

矿井主要自然灾害2023/7/222安全03瓦斯是指煤矿井下以甲烷（CH4）为主的有害有毒气体的总称，有时单指甲烷。瓦斯成分：甲烷（CH4）、二氧化碳、氮气、硫化氢、氢气等瓦斯（甲烷）是与煤共生的第一节、矿井瓦斯及其预防2023/7/223安全031、瓦斯特点及危害瓦斯是一种无色无味的气体，瓦斯比空气轻，与空气的相对密度为0.554；瓦斯本身无毒，但不能供人呼吸，当矿内空气中瓦斯浓度超过50%时，使人因缺O2而窒息死亡；瓦斯易燃烧或爆炸。一、瓦斯特点2023/7/224安全031、瓦斯的涌出形式普通涌出：从煤层中均匀放出瓦斯喷出：大量瓦斯在压力状态下，从煤层裂缝中喷出煤与瓦斯突出：在地应力与瓦斯的共同作用下，破碎的煤和瓦斯由煤体内突然喷出到采掘空间。二、矿井瓦斯的涌出2023/7/225安全03煤田特征2、瓦斯的涌出量绝对瓦斯涌出量：m3/d相对瓦斯涌出量:m3/t低瓦斯矿井：＜10m3/t高瓦斯矿井：＞10m3/t煤与瓦斯突出矿井二、矿井瓦斯的涌出2023/7/226安全031、瓦斯爆炸的条件瓦斯浓度：5%－16%引火温度：650－7500C氧的浓度：＞12%三、瓦斯爆炸及其预防2023/7/227安全03三、瓦斯爆炸及其预防2、瓦斯爆炸的危害高温高压冲击：温度高达18500C、压力达0.74MPa爆炸后产生大量有毒有害有害毒气体：O2:6-10%N2:82-88%CO2:4-8%CO:2-4%2023/7/228安全033、预防措施防止瓦斯集聚：加强通风、加强瓦斯检查、进行瓦斯抽放防止瓦斯引燃：禁止使用明火、使用安全火花型电气设备、使安全炸药、严格管理火区、防止机械磨擦火花三、瓦斯爆炸及其预防2023/7/229安全03案例1贵州省水城矿务局某煤矿“9·27”特大瓦斯爆炸事故...

2000年9月27日20点30分，贵州省水城矿务局某煤矿四采区41114机巷发生一起瓦斯煤尘爆炸事故。事故波及整个四采区，造成162人死亡，37人受伤，其中重伤14人，直接经济损失1227．22万元。2023/7/2210安全03事故原因

据现场勘查和分析，这起瓦斯煤尘爆炸事故的直接原因是：41116轨巷掘进工作面因停电造成瓦斯积聚，在排放瓦斯过程中，41114机巷的4台局部通风机同时运行，且41116轨巷因积水回风不畅，造成41114机巷局部通风机以里部分巷道内风流不稳定，产生循环风，致使在41114机巷中第4联络巷附近巷道内的瓦斯浓度达到爆炸界限。现场人员违章拆卸矿灯引起火花，造成瓦斯爆炸，煤尘参与爆炸。2023/7/2211安全03第二节矿尘及其预防一、矿尘及其危害1、矿尘矿井在建设和生产过程中，产生大量的矿物微粒，通称矿尘浮尘与落尘煤尘与岩尘2023/7/2212安全032、矿尘危害职业病：尘（矽）肺病，人们长期大量吸人粉尘造成的矿山工人常年在含有粉尘的环境中作业，吸入粉尘的量远远大于正常人，久而久之，微粒粉尘在肺部沉积，造成肺的纤维化，这是导致矿工患矽肺病的主要原因。煤尘爆炸：加速机械磨损：第二节矿尘及其预防2023/7/2213安全03二、尘肺病的预防喷雾洒水通风除尘与净化风流湿式凿岩个体防护第二节矿尘及其预防2023/7/2214安全03三、煤尘的爆炸与预防1、煤尘的爆炸及其产生条件煤尘的爆炸：指悬浮在空气中的煤尘，在一定条件下，遇高温热源而发生的剧烈氧化反应，并伴有高温高压的现象煤尘的爆炸爆炸的必要条件：煤尘本身具有爆炸性煤尘浓度：55－1500g/m3高温热源：700－8000C第二节矿尘及其预防2023/7/2215安全032、煤尘爆炸的防治措施降低粉尘浓度：喷雾洒水通风除尘与净化风流湿式凿岩消除引爆热源：禁止使用明火、使用安全火花型电气设备、使安全炸药、严格管理火区、防止机械磨擦火花第二节矿尘及其预防2023/7/2216安全03案例2

矽肺病肆虐－－矿山生产另一"死亡漏洞"

一份材料显示，我国的矽肺病在50年代初每年增长为二位数，1956年后为三位数，1974年后为四位数，1976年猛增到五位数．目前全国已统计尘肺病患者累计超过５９万人，其中存活４４万例左右。可怕的是，新发患者仍以每1.5万至２万例速度增长，新发和死亡病例均出现年轻化和工龄缩短趋势。

2023/7/2217安全03第三节矿井水灾防治

一、产生水灾的原因矿山在开采过程中，可能存在由地表塌陷或地质构造形成的通道进入矿井的地表水的危害、采空区和废弃巷道中储存的“人工水体”的危害以及原岩溶洞、裂隙等构造中的原岩水体的危害。

2023/7/2218安全03第三节矿井水灾防治矿井、地表水体或突然降雨都可能造成的矿井水害事故，这些事故包括：采掘工作面突水：即使突水量不大，由于具有很强的突发性，可能会造成人员伤亡和财产损失。采掘工作面或采空区透水：由于各种通道使采空区与储水体连通，使大量的水体直接进入采空区，从而形成采空区、巷道甚至矿井被淹，可能造成大量的人员伤亡和损失。2023/7/2219安全03地表水体或突然大量降雨进入井下：通过裂隙、溶洞、废弃巷道、透水层、地表露头等与采空区、巷道、采掘工作面连通，使大量的水体直接进入采空区再进入人员作业场所，或直接进入作业场所，从而形成采空区、巷道、采掘工作面甚至矿井被淹，可能造成大量的人员伤亡和财产损失。第三节矿井水灾防治2023/7/2220安全03二、地面防治水井口与工业场地甚基础标高均应高于当地历年最高洪水位井田范围内的河流等尽量改道或疏干填堵或封闭漏水通道第三节矿井水灾防治2023/7/2221安全03三、井下防治水主要采取探、放、隔、截、堵等综合措施1、探水探水钻孔应在距可疑水源70－100M以外开始进行，探水钻孔不少于3个2、放水探水钻孔放水、放水巷道第三节矿井水灾防治2023/7/2222安全03第三节矿井水灾防治3、隔水留一定尺寸的隔水矿柱4、截水在井下适当地点设置截水构筑物，使开采区域与水源隔离，如防水墙5、堵水注浆堵水：通常采用水泥或化学浆液通过管道压入地层裂缝或其它导水通道，经过扩散、凝结和硬化而起到拦截水源、减少或消除矿井江河日下的作用。2023/7/2223安全03南丹重大透水事故

2019年7月17，南丹县龙泉矿冶总厂拉甲坡矿和相邻的龙山矿、田角锌矿共有五百多名职工下井作业。十七日凌晨三时左右，拉甲坡矿三号工作面进行了两次爆破作业，在冲击波的作用下，隔水岩体被击穿，形成一长径三点五米、短径一点二米的透水洞口，使其上部采空区、老塘和巷道的积水大量涌入拉甲坡矿，淹没三个工作面，并淹没相邻的龙山矿二个工作面、田角锌矿一个工作面，造成八十一名矿工死亡，直接经济损失八千余万元人民币。

2023/7/2224安全03第四节矿井火灾防治一、矿井火灾分类矿井火灾按引火热源的不同分为：外因火灾：外部火源引起的火灾，如电流短路、焊接等产生的火焰、瓦斯和煤尘爆炸等引起该类火灾内因火灾：指煤或其它可燃物质自身氧化积热，发生燃烧而引起的火灾2023/7/2225安全03第四节矿井火灾防治二、自燃火灾的预防1、合理确定矿井开拓系统与采矿方法2、预防性灌浆：将水、黄土（水泥）按一定比例配制成泥浆，将其输送到采空区等可能发生自燃火灾的地点浇灌；灌浆的作用：隔绝氧气、吸热降温3、阻化剂防火生石灰、氯化钙、氯化钠和水玻璃2023/7/2226安全03第四节矿井火灾防治三、外因火灾的预防1、外因火灾的必要条件可燃物存在高温热源足够的氧气2、预防措施消除引火热源矿井内尽量采用不燃或阻燃的材料和制品，加强对可燃物的管理加强火灾预警2023/7/2227安全03第四节矿井火灾防治四、矿井灭火1、直接灭火水灭火砂子灭火干粉灭火泡沫灭火2、隔绝灭火矿井火灾不能直接扑灭时，在通往火区的巷道内构筑防火墙，将火区封闭，以隔绝空气的供给，使火源因缺氧而熄灭。2023/7/2228安全03第五节冒顶事故防治一、冒顶事故冒顶：指采掘工作空间或井下其它作业地点顶板岩石发生坠落的事故。冒顶事故是矿山发生频率最高的事故类型冒顶的危害形式人员的伤亡；破坏巷道内的设备、设施；破坏正常的生产系统；破坏巷道等。2023/7/2229安全03二、引起冒顶片帮的原因包括：采矿方法不合理；巷道或采场设计不合理；穿越地压活动区域；穿越地质构造区域；节理、裂隙、断层矿柱被破坏；采场矿柱设计不合理；在应该进行支护的井巷没有支护或支护设计不合理；第五节冒顶事故防治2023/7/2230安全03采动影响或采动破坏；其它地压活动的影响/破坏；采场或巷道施工工艺不合理；采场或巷道施工时违章作业；遇到新的地质构造而没有及时采取措施；遇到新的岩石而没有按岩性进行施工；爆破参数设计不合理；爆破工序不合理；爆破施工时违章作业等。第五节冒顶事故防治2023/7/2231安全03三、冒顶事故防治措施企业应确定合理的开采顺序，并在开拓系统形成后才能生产；设计规定保留矿柱、岩柱，在规定的期限内，应当予以保护，不得开采或毁坏。采场暴露面积控制在设计范围内，采空区按设计要求处理。必须严格保持矿柱（含顶柱、底柱和间柱等）的尺寸、形状和直立度，应有专人检查和管理，以保证其在整个利用期间的稳定性第五节冒顶事故防治2023/7/2232安全03第五节冒顶事故防治工程地质复杂、有地压活动矿山，应设立专门或专职人员负责地压管理工作，及时性进行监测，做好预测、预报工作围岩松软不稳固的回采工作面、采准和切割巷道，须采取支护措施矿柱回采和采空区处理方案，必须在回采设计中同时提出

2023/7/2233安全03第五节冒顶事故防治因爆破或其他原因而受破