矿井通风与灾害防治

矿井通风与灾害防治》课程授课教案备课日期: 年月日第页班 级课时教 具上课日期课 题矿井通风与灾害防治目的要求知识目标：掌握井下主要有害气体的危害及来源，知道矿井通风的任务、瓦斯等灾害防治知识。能力目标：巩固基本知识，强化学员在实践中充分运用科学理论知识进行抗灾避灾的能力。思想目标：培养学员做有知识、有技术的现代新型技术重 点矿井通风的任务，矿井瓦斯防治以及水灾、火灾、煤尘爆炸、冒顶事故的防治等。难 点矿井通风系统、矿井通风方法的分类、设施、灾害防治方法的掌握。课 型理论课（新授）教 法讲授法、板书演示法、案例法教学环节课堂主要教学内容时间分配一、组织教学目视全员，自我介绍；点名，讲明课堂纪律并宣布上课。

二、导入新课加强煤矿安全培训对全面提高职工个人素质、技术水平和安全操作能力具有重要意义，是保护国家财产和人民生命安全的一件大事。介绍学习本课程的目的和意义，并提出一些简单问题，激发学员的兴趣。矿井通风与灾害防治三、讲授新课1、瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出的防治三、讲授新课一、 瓦斯治理的十二宇方针无抽后采、以风定产、监测监控二、 煤与瓦斯突出及其防治三、 瓦斯爆炸事故的防治瓦斯爆炸必须具备下面三个基本条件：（1） 一定的瓦斯浓度。瓦斯爆炸的界限一般为5%—16%。⑵引火温度。瓦斯的引火温度一般认为是650~750C。⑶充足的氧气含量。氧气浓度不低于12%。预防瓦斯爆炸主要有三个方面：防止瓦斯积聚，防止引爆瓦斯和防止瓦斯爆炸事故的扩大。（一）防止瓦斯积聚的技术措施•加强通风管理•加强瓦斯检查与监测•及时处理局部积囊的瓦斯•其他引火源的治理（二）防止瓦斯爆炸灾害扩大的措施四、并下瓦斯安全检查重点•主要进风井筒与大巷的检查4•瓦斯管理的检查瓦斯检查员是否配备齐全，高瓦斯工作面和煤与瓦斯突出工作面是否配有专职瓦斯检查员。井下各个检查地点是否按《规程》规定进行检查。瓦斯检查是否有记录，是否做到检查牌板、记录、报表三对口。瓦斯检查员检查记录是否随身携带，记录是否齐全。瓦斯检查员是否在现场交接班，有无空、漏、假检行为。检查仪是否有效、准确。⑺爆破是否执行“一炮三检”制度。⑻在停风区是否有人作业。(9)停风区是否有栅栏、警标、禁止人员进入。•矿井瓦斯抽放系统的安全检查瓦斯抽放系统检查的重点：一是抽放系统的安全性，抽放系统必须有专门设计和安全措施。二是采抽关系。•煤与瓦斯突出的安全检查•安全监测系统的检查的内容：甲烷等传感器数量是否满足生产要井下监测设备之间是否使用不延燃电缆连接，每隔100m是否有长度为100mm的黄色标志。声、光报警器是否悬挂在有人工作、便于观察的地点。中心站是否配备备用计算机、打印机和显示器，使用不间断电源。设备备用量是否小于20%，并配有零配件和维护校正用仪表。是否每隔7天使用校正气样和空气样，按产品说明书的要求对甲烷传感器、甲烷检测仪、甲烷报警矿灯等进行一次调校，其他传感器按使用说明书要求定期调校。设施发生故障，井下无法处理时是否在24h内根换。设施在井下连续运行6—12个月后是否将井下部分全部运到地面进行全面调校。是否建立健全安全监测系统管理制度、安全检测员岗位责任制，并有效实施。是否建立设备仪表台账、装置故障登记表、检修记录、巡检记录、中心站运行日装置使用情况月报、季报，检测信息是否及时呈报有关部门和人员。瓦斯检查空班、滑检、伪造数据：不按规定检查盲巷。工作区域瓦斯超限时不及时切断电谭、檄出人员、停止工作作业地点瓦斯或二氧化碳浓度达到3%，不能及时处理时未能在24h内封闭。处理巷道积聚瓦斯时，不制定和执行排放瓦斯措施；瓦斯排放未执行分级管理；瓦斯排放时，回风区域不断电、搬人和警戒,不控制向盲巷供风。有煤与瓦斯突出危险的采掘工作面未采取切实可行的防突措施，存在较大发出的可能。随意改变瓦斯监测传感器吊挂位置、擅自调整瓦斯监测仪指标或堵塞防护罩，造成监测失真。2、矿井内外火灾的致因及防治•矿井火灾•矿井火灾的分类•矿井火灾的特点•矿井火灾的危害二、 矿井火灾预测预报三、 煤炭自燃火灾及其防治(一)煤发自然发火的原因•惰性气体防灭火•均压防灭火技术四、矿井灭火的方法五、 火区的管理与启封六、 矿井火灾安全检查重点根据矿井地质条件和开采技术条件的不同，所采取的防灭火方法和技术手段也有差别。其安全检查的重点有：1地面消防水池和井下消防管路系统消防水池是否经常保持200m3以上的水量。井下消防管路是否每隔100m设置支管和阀门，带式输送机巷道中的消防管路是否每隔50m设置支管和阀门。检查时，应按照要求对照现场进行逐段检查。•防火措施木料场、矸石山距进风井的距离是否小于80m,小于80m时是否经上级主管部门批准。进风井口是否装设防火铁门，或防止烟火进入矿井的措施。《规程》中禁止使用可燃性材料支护的地点是否仍然使用可燃性材料进行支护。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是否备有灭火器材，其数量、规格和存放地点是否在灾害预防与处理计划中有明确规定。井上、下的消防管路系统，防火门，消防材料库和消防器材是否按照《规程》要求进行定期检查。•灌浆系统灌浆站的容积、蓄水池的水量、取土场的大小是否满足矿井防灭火的要求。检查时应根据井下实际需浆量进行分析。(2)灌浆管路管径是否与灌浆量相适应，管路架设是否平直、靠帮、靠腰线以上，管路每隔200~500m200~500m是否有安全阀；管路压力是否大于3.5倍。检查时应一段一段地检查，发现问题应及时通知有关部门进行整改。采区设计中是否明确灌浆系统、疏水系统，是否有疏水和灌浆后防止溃浆、突水的措施。•注氮系统氮气是否充足，其浓度是否达到97%

是否绘制火区位置关系图，建立火区管理卡片放水设施。火区所有永久性防火墙是否都有编号，并在火区位置关系图中注明。是否按《规程》要求进行防火墙的管理。启封已熄灭火区前是否制定安全措施。3、顶板灾害致因及防治课一、采煤工作面顶板事故的预防及安全检查重点采煤工作面局部冒顶事故的预兆及防治大型冒顶事故的预兆及防治三、安全检查重点1、综采工作面现场安全检查求。工作面端头维护必须符合《规程》要求。工作面煤壁、刮板输送机和液压支架排列整齐，在移架前或移架后均帚呈一条直线，拉线检查误差不大于土0・1m。在倾角大于15°时，必须采取防滑防倒架措施。液压支架不得有咬架、歪斜等现象，支架立柱不得有漏液、跑液和自动降架现象，严格控制采高，严禁采高超过支架允许的最大高度\以防倒架和支护无力层变薄时，采高不得小于支架允许的最小高度，以防压死支架无法拉架。当采高超过3m或片帮严重时，液压支架必须有护帮板防止片帮伤人。在处理倒架、歪架、压架以及更换支架或拆修顶梁、立柱、座箱等大型部件时必须有安全措施。(9)工作面因地质构造等原因需要爆破时必须遵守爆破安全规定，和其他设备。2•机采工作面现场安全检查与综采工作面相比，机采工作面装备水平较低，支护强度较小，容易发生顶板事故，因而工作面支护、上下安全出口、回柱放顶等应作为顶板安全检查的重点。具体包括以下几个方面：工作面上下安全出口必须畅通无阻，安全出口高度不得低于1.6m、宽度不得小于0.8m，且支护完好。端头支护必须符合《规程》要求，实现“四对八梁”的要求，以加强端头支护，时在移挪刮板输送机头尾时，在长粱的掩护下替换立柱，使挪移过程中有效支护顶板，n型钢粱必须成对并列交错支护，交错长度为o.6m，出现误差超过4-0・lm时必须调整。铰接顶粱的支设形式必须符合《规程》规定，应提倡和推广交错支设方式，交错长度应为0・6m。齐头梁不利于对顶板的支护，因此应避免齐头梁。如果作业规程规定交错布置，则应杜绝齐头梁现象。回柱放顶应有明确规定和安全措施。密集支柱、安全出口及分段放顶的开口和合拢位置的选择，以及分段放顶之间的距离都应明确规定。回柱放顶不准与割煤同时平行作业，回柱放顶时应停止刮板输送机。人工回柱时应用长柄工具，柄长不小于1.2叫并要支设临时支护柱和本质的信号柱。采煤机割煤时应追机支设临时贴帮点柱。割煤、移输送机和支设正式支架的距离在作业规程中应有明确规定，一般不小于15m、不大于20m。当移输送机支柱滞后超过规定时，应停止采煤机割煤。(8)炮眼布置、装药量等必须符合要求，爆破前对支架和设备进行有效的保护。顶板破碎时应采取挂顶网、架设前探支架以及加强贴帮临时柱等措施，对此作业规程中应有明确规定，要严格执行。(13)工作面初采初放、收尾回撤搬家倒面时，都应制定专门措施。3•炮采工作面现场安全检查炮采工作面生产时容易出现的问题是冒顶片帮，因而炮采工作面支护与顶板管理、下安全出口、回柱放顶等应作为顶板安全检查的重点。具体包括以下几个方面：工作面不少于2个安全出口，安全出口必须畅通无阻，安全出口高度不得低于1.6m、宽度不得小于0・8m，且支护完好。工作面端头支护形式、材料、规格必须在作业规程中明确规定。总的要求应该是加强支护且有长梁抬棚，其长度应为最大控顶加循环进度。工作面支架、煤壁和刮板输送机都应保持直线，拉线查测时误差不大于土0・1m。支架排柱距必须符合作业规程规定，误差不大于4-0・1m，支护必须牢固接顶，迎山有力，不准有缺粱缺柱或折损弯曲和松动空顶的现象。放顶回柱在作业规程中必须有明确的规定，密集支设•安全出口及回柱方法序必须符合《规程》要求。密集本支柱不准人工回柱，必须用慢速回柱绞车回柱。爆破后如果发现顶板破碎，要从输送机外侧支设探到煤帮的前探支架，以支护爆破区的顶板。擢(装)煤工站在输送机外侧有支护的地点用锨先在煤帮侧挖柱窝，打上临时护身柱后，才可进入，在临时柱的掩护下擢(装)煤。擢(装)煤时要清理好安全退路，身子不能靠近煤帮，更不能背靠煤帮擢(装)煤，以防漏顶片帮伤人。4、采场重大安全隐患检查采煤工作面支护综采工作面液压泵站压力不足30MPa，机采工作面液压泵站压力不足18MPa。单体液压支柱初撑力连续2根小于50kN，或全部支柱初撑力合格率小于80%;金属摩擦支柱不使用5t液压升柱器，支柱初撑力低~-30kN或支柱连续2棵松动。(3)采煤工作面配备柱粱数量不足，缺柱粱各20根以上。采用失效柱粱，或使用超过使用期的支柱；不同类型或不同性能的支柱混用。底板松软而支柱不穿铁鞋，造成支柱钻底大于100mm。切顶排特殊支护数量、质量不符合作(9)采煤工作面无支护质量监测人员、无初撑力监测仪表，冲击地压危险矿井未对危险区进行预测预报，或无治理措施。工作面回柱放顶工作面不执行最大或最小控顶距规定；提前或拖后回柱放顶回柱工作违反规定措施或回撤程序；近身回柱无防护措施。采煤工作面改支柱时不先支后回。特殊条件下的开采有冲击地压危险工作面末使用防飞水子销；爆破时警戒距离及躲炮时间不符合规定；工作面及上下顺槽柱梁未采取防倒防崩措施。采煤工作面过断层、过破碎带、过老空老巷，复合顶板开采或现场条件发生变化时，未制定安全措施。(3)采煤工作面初次放顶和最后收尾时，无规程、措施施工，或违反规程、措施施工;未组织领导小组盯班上岗。运送、安装、拆除液压支架及处理倒架、咬架、压架、拆除立柱、座箱等大型部件时无安全措施，或不按措施操作。三、巷道顶板事故的预防及安全检查重掘进工作面顶板事故发生的原因及预防措施1掘进工作面冒顶事故的原因掘进工作面冒顶的原因有两类：掘进破岩后，顶部存在将与岩体失去联系的岩块，与岩体失去联系而冒落。掘进工作面附近已支护部分的顶部存在与岩体完全失去联系的岩块，一旦支护失效，就会冒落造成事故。在断层、褶曲等地质构造破碎带掘进巷道时顶部浮石的冒落，在层理裂隙发育的岩层中掘进巷道时顶板冒落等，都属于第一类型的冒顶。因爆破不慎崩倒附近支架而导致的冒顶•因接顶不严实而导致岩块砸坏支架的冒顶则此外，两种类型的冒顶可能同时发生，如掘进工作面无支护部分片帮冒顶推倒附近支架导致更大范围的冒顶。2•预防掘进工作面冒顶事故的措施(1)掘进工作面严禁空顶作业，严格控制空顶距。当掘进工作面遇到断层、褶曲等地质构造破坏带或层理裂隙发育的岩层时，棚子支护时应紧靠掘进工作面，井缩小棚距，在工作面附近应采用拉条等把棚子连成一体掘进工作面炮眼布置及装药量必须与岩石性质、支架与掘进工作面距离相适应，以防止因爆破而崩倒棚子。采用“前探掩护式支架”，使工人在顶板有防护的条件下出渣、支棚腿，以防止冒顶伤人。根据顶板条件变化，采取相应的支护形式及破碎带必须背严接实，必要时要挂网防止漏空。巷道交叉处冒顶事故的原因预防措施1•冒顶的原因巷道交叉处冒顶事故往往发生在巷道开岔的时候，因为开岔口需要架设抬棚替换原巷道棚子的棚腿，如果开岔处巷道顶部存在与岩体失去联系的岩块，并且围岩正向巷道挤压，而新支设抬棚的强度不够或稳定性不够，就可能造成冒顶事故。2•预防巷道开岔处冒顶的措施开岔口应避开原来巷道冒顶的范围。交叉点抬棚的架设应有足够的强度，并与邻近支架连接成一个整体.必须在开口抬棚支设稳定后再拆除原巷道棚腿，不得过早拆除，切忌支护抬棚。支架支护巷道冒顶事故的一般防治措施支架支护巷道的冒顶可分为压垮型、滑垮型和推垮型：压垮型冒顶是因巷道顶板或围岩施加给支架的压力过大，顶部已破碎的岩块冒落。漏垮型冒顶是因无支护巷道或支护失效(非压坏)巷道顶部存在游离岩块，这些岩块在重力作用下冒落。推垮型冒顶是因巷道顶帮破碎岩石，在其运动过程中存在于行巷道轴线的分力，如果这部分巷道支架的稳定性不够，可能被推倒而冒顶。根据冒顶的原因，有如下几条预防措施:巷道应布置在稳定的岩体中，尽量避免采动的不利影响巷道支架应有足够的支护强度以抗衡围岩压力。巷道支架所能承受的变形量，应与巷道使用期间围岩可能的变形量相适应。尽可能做到支架与围岩共同承载。凡因支护失效而空顶的地点，重新支护时应先护顶。(6)巷道替换支架时，必须先支新支架，压垮型冒顶的原因及预防措施压垮型冒顶是巷道顶板或围岩施加给支架的压力过大，损坏了支架，导致巷道顶部的岩块冒落，从而形成事故。根据上述压垮型冒顶的原因，可以采取以下防治措施：巷道应布置在稳定的岩体中，并尽量避免采动的不利影响。巷道支架应有足够的支撑强度以抵抗围岩压力。巷道支架所能承受的变形量，应与巷道使用期间围岩可能的变形量相适应。尽可能做到支架与围岩共同承载。垮落型冒顶的原因及预防措施预防垮落型冒顶的措施如下：掘进工作面爆破后应立即进行临时支护，严禁空顶作业。凡因支护失效而空顶的地点.重新支护时应先护顶，再施工。巷道替换支架时，必须先支新支架，再拆旧支架。锚杆支护巷道应及时施工；施工前应先清除危石，成巷后耍定期检查危石并及时处理。推垮型冒顶的原因及预防措施推垮型冒顶是因为巷道顶帮破碎后，在安全检查重点巷道掘进过程中，如果控制管理不当，较易出现冒顶片帮等事故。现场安全检查的内容如下：临时支护检查。主要包括；①是否使用临时支护或金属前探支架，前探距离不超过一栅架距，后部固定在2架棚梁上；②锚喷巷道是否采用吊环前探粱端头临时支架，①临时支架距工作面距离是否不大于2m,锚喷巷道不大于3〜4m，软岩层中紧随工作面。支护检查。包括：①掘进与支护单行作业时，前段永久支架尚未完成时是否不继续掘进；永久支架前端距离工作面是否不大于40m;②平行作业时，平巷是否不由里往外支护；超过10m的倾斜巷道，每段内是否不由上往下进行永久支护。架棚永久支护检查。主要内容：①坑木直径是否符合设计要求；金属支架是否零件齐全；混凝土支架有无开裂、露筋现象;②平巷支架是否垂直顶底板；斜巷支架是否向上坡倾斜；③横粱是否垂直巷道中心线，两端保持水平；④棚梁接口是否严密合缝；⑤背板、撑木、拉杆布置是否符合设计要求，砌碹永久支护检查。包括：砌块及砂浆强度是否符合要求，砌体厚度是否符合设计规定，局部不小于设计30mm，连续长度不超过lm;壁后是否充实填满，灰饱满。锚喷永久支护检查。包括：锚杆规格、强度是否符合设计规定；喷浆强度、厚度是否达到设计要求；喷浆前是否清理岩帮、清理浮矸，喷浆后无露筋、干裂现象。支架翻棚作业检查。操作程序是否是；①检查顶板压力和棚子质量；②加固邻近支护；③排除顶帮活矸；④翻棚。斜巷中是否采取防止物体滚落和支架歪倒的安全措施。检查时，主要根据现场观察、抽查，查阅班组质量检查、中间验收质量等级评定记录和材料试验记录等进行。检查过程中，发现有空顶作业时要立即停止工作。4、、冲击地压的危害及预防1、冲击地压的概念2•冲击地压的特征3•冲击地压发生的条件4、 冲击地压的防治开采有冲击地压危险煤层应遵守的规(二)安全检查重点•矿井水文地质工作检查•地面防治水安全检查检查内容主要包括：①地面工业广场防治水工程措施的检查。②地表露头带截洪防渗工程及措施的检查。③地表裂缝防渗工程的检查。④地面钻孔的检查。•井下防治水安全检查包括：①井下防水隔离煤柱的检查。②井下探放水措施的检查。②井下注浆堵水工程的检查。④井下截水设施(防水闸门和闸墙)的检查。⑤矿井排水工程的检查。⑧矿井带压开采的检查。4.矿井防治水重大事故隐患的安全检查矿井防治水重大事故隐患主要有；采区设计和作业规程无防治水措施；对含水层积水区等末执行“有疑必探，先探后掘”的原则。采掘工作面开工前，未提交地质说明书；未开展水文地质预测预报；不能及时、准确、齐全地填绘矿井水文地质图件。矿井各类防水隔离煤柱的留设不符合有关规程规定；擅自改变防水煤柱尺寸进行采掘作业。带压开采不制定经矿务局总工程师批准的安全技术措施。井下排水系统未按设计要求及时形成并达到规定的排水能力水泵联合试运转。防水闸门每年未进行两次关闭试验，并定期检查维修。在受水威胁区域工作的人员不熟悉突水预兆；工作地点未设立避灾路线，作业场所出现突水预兆时，不停止作业，撤出人员。水文地质条件复杂矿井每月末不进行水害排查，或未按排查意见实施。三、矿井水灾事故案例分析7、 矿井通风安全管理一、 采区通风系统二、 提高矿井通风系统防灾抗灾的技术与管理措施矿井通风系统担负着向井下输送足量新鲜空气供人员呼吸，排除井下瓦斯煤尘及有害气体，创造井下良好作业条件的重要任务。对其安全检查的重点是：通风系统的完善性。矿井必须采用机械通风，有完备的通风系统。检查是否存在以下问题；无主要通风机，采用自然通风。用局部通风机或局部通风机群代替主要通风机使用.无独立的进、回风系统。主要通风机无独立双回路供电，经常停电。主要通风机无管理制度，经常停开。凡发现以上其中之一时要停止矿井生产。•矿井通风的可靠性检查检查是否存在以下问题：主要通风机供风量小于井下需风量。2台以上通风机并联运转不匹配；主要通风机在不稳定区或其附近工作。风流不稳定、无风、微风或反向。不合规定的串联通风。•主要通风机的检查风机工况及其变化。电压、电流的稳定情况。风机故障情况。有无同等能力的备用风机。有无反风能力，是否满足反风的要求。•矿井漏风的检查检查矿井内部漏风和外部漏风，漏风率超过规定时要查明原因。矿井主要通风机装置外部漏风每年至少测定一次，外部漏风率在无提升设备时不得超过5%,有提升设备时不得超过15%；矿井有效风量率不低于85%。•矿井通风管理的检查检查矿井是否有通风系统图、通风系统示意图、通风网络图、避灾路线图。检查矿井通风图是否准确反映实际，重点检查风流方向、用风地点风量设施位置