矿井通风与灾害防

矿井通风与灾害防2024/3/28矿井通风与灾害防授课内容目录1、芦岭煤矿“5.13”瓦斯煤尘爆炸事故分析2、矿井通风基础知识(1)矿井空气(2)矿井气候条件(3)矿井通风系统及局部通风长距离掘进通风技术、掘进安全技术装备系列化

(4)生产矿井反风(5)风量计算分配的原则(6)通风设施3、(1)矿井瓦斯及其危害防治(2)矿井防尘及防尘技术(3)矿井灭火(4)矿井治水矿井通风与灾害防芦岭煤矿“5.13”瓦斯煤尘爆炸事故分析

一概况：

2003年5月13日16时03分，芦岭矿Ⅱ104采区发生瓦斯煤尘爆炸事故，波及Ⅱ1048风巷、改造切眼、Ⅱ1048机巷、开切眼掘进工作面、变电所、Ⅱ1046采煤工作面和-590大巷，死亡86人，受伤28人。5月16日成立事故调查专家组，在国务院“淮北矿业集团公司芦岭煤矿‘5.13’事故调查组和技术组”的领导下，根据查明爆炸原因、爆炸地点、火源和瓦斯源的要求，专家组2次深入现场进行勘察，查阅了有关的资料，访问了有关人员，并且对事故原因进行了认真的分析和研究。事故地点在Ⅱ104采区，位于矿井Ⅱ水平中部，走向长630m，倾斜宽670m，剩余可采储量180万吨。矿井通风与灾害防一概况：当时该采区有1个回采工作面、2个掘进工作面。Ⅱ1046工作面为生产工作面，面长180m，2002年10月10日投产，至2003年5月13日风巷剩余160m，机巷剩余168m。准备面为Ⅱ1048工作面，切眼于5月6日在距风巷上口22m处停止掘进，保持正常通风，12日、13日安排人员进行清理和链板机调整工作。Ⅱ1048风巷于5月12日掘到预定终止位置，与Ⅱ1048工作面切眼掘进工作面迎头煤壁保持22m贯通距离，13日早班清理，中班拆链板机，迎头正常通风。矿井通风与灾害防二起爆源的确认确认起爆源的条件有3个，即瓦斯条件、火源条件和破坏特征。最后确认爆源点在Ⅱ1048风巷改造切眼以西33.5m处，打开接线腔上盖板的电磁启动器处。

爆炸力作用方向以该点为分界，主要标志物：在爆炸力作用下插入工字钢棚支护间隙中的风筒残片呈东、西两向分布，爆炸源点处的电磁启动器直立，没有位移。

该点有引爆火源（打开上盖的电磁启动器，并且其接线腔内电源侧接线端子上悬着的一根电缆芯线橡胶绝缘炭化，有烧后的熔胶痕迹，绝缘电木板残片上有烧痕）。

该点有瓦斯源（从Ⅱ1046采空区挤压冲出的瓦斯，与空气混合，形成爆炸性气体）。

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三爆炸类型及传播范围

Ⅱ104采区发生的事故是瓦斯煤尘爆炸事故。在Ⅱ1046工作面综采支架上发现大量煤尘集结现象，有煤尘参与爆炸的现象。定性为瓦斯爆炸事故是显然的（由破坏特征确认）。

为了确定是否有煤尘参与爆炸过程，分别在现场取样进行了实验分析。煤样分析结果表明，Ⅱ1048风巷、挤压冲出瓦斯孔洞、改造切眼等处煤尘没有参与爆炸，Ⅱ1046采空区吹落在孔洞中的煤粉没有燃烧的痕迹，表明老采空区内无火源。Ⅱ1046回采工作面焦疤煤样的挥发成份由33%降到15%～16%，下降了50%，表明在该工作面局部地点有煤尘参与爆炸。

爆炸发生后，迅速传播到Ⅱ1048风巷、改造切眼、Ⅱ1048机巷及开切眼掘进工作面、Ⅱ1046采煤工作面和-590大巷的一段巷道。矿井通风与灾害防四

瓦斯源的认定。

这次事故的瓦斯，来源于Ⅱ1046回采工作面跳采前老采空区所积存的瓦斯。

由于Ⅱ1046回采工作面老采空区顶板的矿山压力突然活动，使得在采空区形成矿山冲击，并使1m～2m厚的小煤柱承受冲击，煤柱出现片帮，局部地域将小煤柱冲击破坏，并使采空区积聚的瓦斯受到挤压，从煤柱破坏处冲出，与风巷中的空气混合，形成爆炸性混合气体，遇到火源即形成瓦斯爆炸。

Ⅱ1048风巷改造切眼以西，有14个通向Ⅱ1046采煤工作面跳采前老采空区的孔洞，其中有6个孔洞具有明显的气流冲出的痕迹，尤其是在爆源点附近的12号、11号、10号气流冲出的痕迹特别明显，表现为在孔口周围有片帮、对面煤壁有冲击痕迹和孔口下部有大量的堆积物。

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瓦斯源的认定。

Ⅱ1046采面上部35m处的高位抽放巷道瓦斯抽放浓度发生明显变化。从5月13日9时34分开始，瓦斯抽放浓度由31.9%逐步增加，至16时4分增加到34.6%，到16时30分达到最大值37.5%；然后，在16时36分迅速下降至17.3%,16时54分回升至20.4%。从中反映出，事故发生前与事故发生时，Ⅱ1046采空区顶板有较为明显的活动。16时36分，瓦斯浓度下降的原因主要是爆炸后井下抽放管路局部出现破裂，空气漏入管中所致。矿井通风与灾害防四

瓦斯源的认定。

2002年12月26日，Ⅱ1046工作面跳采前老工作面收作，老采空区形成，12月28日Ⅱ1046现工作面开始从新开切眼往东回采。直至2003年1月15日，老空区顶板35m处的高位瓦斯抽放巷道仍未发生明显变形，在Ⅱ1046工作面回采期间无明显周期来压现象，顶板属于坚硬难冒类型，尽管在回采期间采用过两次强行放顶，但未达到预期效果。Ⅱ1048切眼掘进到距离老采空区24m时,发生夹钻现象,表明压力大，直至发生顶板断裂，使顶部煤层瓦斯卸压，卸压瓦斯进入抽放巷道，使抽出的瓦斯浓度提高。在顶板突然断裂时，原处于卸压区的隔离小煤柱也受到冲击破坏，采空区气体受到压缩，并从薄弱处形成的孔洞冲出，进入Ⅱ1048风巷。矿井通风与灾害防四

瓦斯源的认定。

事故前监测系统对瓦斯异常没有反映。而该区7个瓦斯浓度传感器在事故前3小时内经过标定调校，性能是稳定的；通过访问当事人也表明，监测系统和传感器的使用一直正常。因此说明，产生爆炸的瓦斯是从采空区瞬间冲出、与风流中空气迅速混合达到爆炸界限。因为传感器感应时间为30s～55s，难以检测到瞬间冲出的瓦斯。爆炸发生后，传感器和分站已遭破坏，导致信号中断。矿井通风与灾害防五

爆炸火源的认定

认定这次瓦斯爆炸引爆火源是392号电磁启动器引起的电火。

392号电磁启动器上方顶板有冒落形成的空洞，冒落物将启动器掩埋近半；启动器接线腔呈敞开状，即盖板仅剩1颗螺钉，盖板以此螺钉为轴心转向一边，使接线腔敞开显露。现场的422号电磁启动器状态与392号一样，接线腔紧固螺钉只剩1颗，但盖子与接线腔法兰有错缝，在爆炸压力下，翻倒90度，紧固螺钉在上，挂住盖子，没有敞开显露，腔内没有冒落物。当392号和422号电磁启动器的上级电源开关（即瓦斯-电闭锁开关）供电时，392号和422号的电源侧接线端子都是有电的，冒落物就有可能引起接线端子(相)间短路和接线端子接地，放电引爆瓦斯。矿井通风与灾害防五

爆炸火源的认定

392号的接线腔落有冒落物，接线腔电源侧的接线端子防护绝缘电木盖板被砸碎，电木盖板残片与其固定小螺钉连着，该电木残片有烧糊的痕迹。

392号的接线腔有电源输入电缆（动力线3芯）、电源转接电缆（动力线3芯）和负载电缆（动力线3芯）。电源侧接线端子上悬着的1根电缆芯线橡胶绝缘炭化，有烧后的熔胶痕迹。如果是其它火源引起瓦斯爆炸将橡胶绝缘炭化，那么所有电缆都是在同一爆炸条件下，该接线腔内的9根电缆芯线，出现有选择性的烧焦现象是不可能的。

经过询问相关人员和查看监测数据原始资料了解到，2003年5月13日中班对该区域瓦斯传感器进行了调校，调校时证明至少在15时07分40秒之前，392号和422号电磁启动器电源侧接线端子是带电的。矿井通风与灾害防六

事故引起的反思

1.老顶久不冒落，应引起高度重视

Ⅱ1406工作面里段由于煤柱的存在，老顶坚硬，未出现明显矿压显现，给人造成矿压不大的假象，实际是老顶久不冒落。随着采空面积的扩大，形成突然来压，往往造成强烈冲击，极易引发恶性事故。因此，此时应引起高度重视。矿井通风与灾害防六

事故引起的反思

2.小煤柱送巷时，必须高度关注采空区矿压、瓦斯、水、火等活动

对保护层开采，或为了减少巷道掘进时的矿山压力影响，小煤柱送巷是有利的。但此时极易引发采空区瓦斯、水的卸入以及矸石串入，采空区漏风引起煤炭自然发火等事故，尤其在采空区矿压显现不充分时。因此，采用这种工艺，应及时监测控制相关灾害的隐患。矿井通风与灾害防六

事故引起的反思

3.必须加强信息监测和智能分析技术的研究，实现瓦斯灾害预警和应急控制

引起瓦斯灾害的因素很多，靠常规技术难以完全有效控制。瓦斯正常涌出时，由于可能出现局部通风量减少、风流方向改变等现象，造成瓦斯局部积聚，引发瓦斯事故；瓦斯异常涌出时，往往是因为不能事先了解瓦斯赋存条件、矿压显现条件、构造分布等，使得不能事先掌握瓦斯异常涌出的动向，也就难以制定相应的紧急处置措施，导致事故的发生。因此，研究超前掌握相关信息的手段以及相关信息变化可能导致结果的预测技术、控制异常现象产生的措施，实现对瓦斯灾害的预警和应急控制是非常必要的。矿井通风与灾害防六

事故引起的反思

4.尽快研制高反应速度的监控系统和传感器

瓦斯异常涌出和瓦斯突出时极易在极短时间造成高浓度瓦斯积聚，现有传感器和监控系统无法满足及时反映、及时控制断电的要求。因此，应尽快研发快速反应和控制的传感器和监控系统技术。矿井通风与灾害防六

事故引起的反思

5.必须高度重视通风系统的可靠性以及抗灾能力的研究

通风系统的可靠性评价以及抗灾能力的评估一直没有得到有效重视，因而在技术研究领域没有取得实质性的有效成果，在管理领域也缺乏强制性措施。使得事故发生时波及很大范围，造成群死群伤现象。因此，通风系统的可靠性以及抗灾能力的研究必须引起高度重视。

6.技术标准的研究明显落后于生产和技术的发展技术标准的研究明显落后于生产和技术的发展的需求，很多操作没有相应的技术标准来规范，应该引起我们的重视。矿井通风与灾害防第一章矿井通风基础知识一、教学目的：通过讲授矿井通风基本知识，使学员了解掌握矿井通风的任务、矿井通风系统的内容、通风设施及局部通风的有关基本知识。二、课程重点、难点：矿井通风系统的内容、局部通风基本知识。矿井通风与灾害防第一章矿井通风基础知识一、教学目的：通过讲授矿井通风基本知识，使学员了解掌握矿井通风的任务、矿井通风系统的内容、通风设施及局部通风的有关基本知识。二、课程重点、难点：矿井通风系统的内容、局部通风基本知识。矿井通风与灾害防第一章矿井通风基础知识第一节矿井空气一、矿井通风1、矿井通风的任务是什么？答：矿井通风的任务是：（1）、供给井下人员呼吸所需的足够新鲜空气；（2）、把有毒有害气体和矿尘稀释到安全深度以下并排出井外；（3）、为井下各工作场所提供良好的气候条件。

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，2、地面空气的主要成分氧气O2(20.96%)；（2）氮气N2(79%)；（3）二氧化碳CO2(0.04)；矿井通风与灾害防3、矿内空气中有害气体有哪些？答：主要有一氧化碳CO、硫化氢H2S、二氧化硫SO2、二氧化氮NO2、甲烷CH4、氢气H2、氨气NH3等。一氧化碳CO的性质：无色、无味、无臭，相对密度0.97，CO有剧毒，《规程》规定其最高允许浓度为24PPM，即0.0024%4、有害气体的防治措施（1）、加强通风。（2）、加强瓦斯检查和检测（3）、加强盲巷管理（4）、喷洒药剂降低有害气体含量（5）、瓦斯抽放（6）、采取急救措施矿井通风与灾害防第二节矿井气候条件1、矿井气候含义主要指矿井空气的温度、湿度、流速。2、＜＜规程＞＞对井下空气温度是如何规定的？答：生产矿井采掘工作面的空气温度不得超过26℃；机电硐室的空气温度不得超过30℃。采掘工作面的空气温度超过30℃，机电硐室的空气温度超过34℃，必须停止作业。矿井通风与灾害防第三节矿井通风系统矿井通风系统是向矿井各作业地点供给新鲜空气、排出污浊空气的通风网路、通风动力和通风控制设施的总称《规程》第一百二十一条规定矿井必须采用机械通风。主要通风机的安装和使用应符合下列要求：（一）主要通风机必须安装在地面；装有通风机的井口必须封闭严密，其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%。（二）必须保证主要通风机连续运转。（三）必须安装2套同等能力的主要通风机装置，其中1套作备用，备用通风机必须能在10min内开动。在建井期间可安装1套通风机和1部备用电动机。生产矿井现有的2套不同能力的主要通风机，在满足生产要求时，可继续使用。（四）严禁采用局部通风机或风机群作为主要通风机使用。（五）装有主要通风机的出风井口应安装防爆门，防爆门每6个月检查维修1次。（六）至少每月检查1次主要通风机。改变通风机转数或叶片角度时，必须经矿技术负责人批准。（七）新安装的主要通风机投入使用前，必须进行1次通风机性能测定和试运转工作，以后每5年至少进行1次性能测定。矿井通风与灾害防通风系统的类型：按进回风井在井田的位置不同，矿井通风系统的类型可分为如下几个类型：（1）、中央式进、回风井在井田的中央。中央并列式进、回风井在工业广场内中央边界式进、回风井在倾斜方向上间隔一段距离，回风井通常在井田边界（2）、对角式进、回风井在井田的两翼（分单翼和两翼两种图对角式

（3）、分区式（4）、混合式矿井通风与灾害防主扇的工作方式与安装地点主扇的工作方式有三种：压入式、抽出式、压抽混合式。矿井通风方法矿井通风方法按风流获得的动力分自然通风和机械通风两种矿井通风网络矿井通风网络含义:通风网络中风路的连接形式：串联风路、并联风路、角联风路。矿井通风与灾害防采区通风采区通风系统是矿井通风系统的基本组成单元，也是采区生产系统的重要部分。包括通风网络、通风设备、通风构筑物等。确定采区通风系统时必须遵守安全、经济、技术合理等原则满足以下要求。（1）、《规程》规定：①、每一生产水平和每一采区，都必须布置回风巷，实行分区通风。高瓦斯矿井、有煤与瓦斯突出矿井的每一采区，开采容易自燃的煤层的采区及煤层群或分层开采的每个上山和下山采区，采用联合布置时，都必须至少设置一条专用的回风巷。采区进、回风巷必须贯穿整个采区的长度和高度。严禁将一条上山、下山或盘区的风巷分为两段，其中一段为进风巷，另一段为回风巷。②、采煤工作面和掘进工作面都应采用独立通风。如采用串联风，必须符合《规程》规定③、有煤与瓦斯突出的采煤工作面严禁采用下行通风。采区进、回风巷中都必须设置消防供水管路系统。④、采掘进工作面的进风、回风，都不得经过采空区和冒落区。（2）、按瓦斯、CO2、气候条件和工业卫生要求合理配风，（3）、通风网络力求简单，通风设施力求少，避免角联风路。（4）、要有较强的抗灾能力和防灾能力。矿井通风与灾害防什么叫串联通风、什么叫循环风？答：采、掘工作面或硐室的回风再进入其它采、掘工作面或硐室的通风方式，称为串联通风，也叫一条龙通风。《规程》规定采、掘工作面应实行独立通风。同一采区内，同一煤层上下相连的2个同一风路中的采煤工作面、采煤工作面与其相连接的掘进工作面、相邻的2个掘进工作面，布置独立通风有困难时，在制定措施后，可采用串联通风，但串联通风的次数不得超过1次。采区内为构成新区段通风系统的掘进巷道或采煤工作面遇地质构造而重新掘进的巷道，布置独立通风确有困难时，其回风可以串入采煤工作面，但必须制定安全措施，且串联通风的次数不得超过1次；构成独立通风系统后，必须立即改为独立通风。对于本条规定的串联通风，必须在进入被串联工作面的风流中装设甲烷断电仪，且瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过0.5%，其他有害气体浓度都应符合本规程第一百条的规定。开采有瓦斯喷出或有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险的煤层时，严禁任何2个工作面之间串联通风。矿井通风与灾害防相关名词：什么叫循环风？

答：循环风一般发生在局部通风过程中。即部分或全部风流再进入同一进风风流中。矿井通风与灾害防采工作面通风系统的类型（长壁）。（1）、一进一回的工作面通风系统(U型、Z型)（2）、两进一回或一进两回的工作面通风系统(Y型、W型、双Z型)（3）、两进两回或三进一回的工作面通风系统矿井通风与灾害防局部通风

#按局部通风动力分为全风压通风、引射器通风和局部通风机通风1局部通风机通风

利用局部通风机作动力，通过风筒导风的通风方法称局部通风机通风，它是目前局部通风最主要的方法。常用通风方式：压入、抽出和混合式。

混合式分为:长压短抽、长抽短压和长抽长压。≥10m矿井通风与灾害防

2全风压通风是利用矿井主要通风机的风压，借助导风设施把主导风流的新鲜空气引入掘进工作面。其通风量取决于可利用的风压和风路风阻。有风筒导风；平行巷道导风；钻孔导风；风幛导风几种等3引射器通风

利用引射器产生的通风负压,通过风筒导风的通风方法称引射器通风。引射器通风一般都采用压入式。#掘进工作面需风量计算---压入式、抽出式、混合式、按瓦斯、粉尘、炸药、风速等#局部通风装备----风筒---种类、阻力、漏风、安装；局部通风机----性能、联合运行矿井通风与灾害防掘进安全技术装备系列化一掘进工作面产生事故的原因：（1）掘进工作面是最先揭露煤层，它破坏了煤层中的瓦斯静平衡状态，使大量瓦斯从煤壁和顶板向巷道内涌入。当穿地质构造带时，瓦斯涌出也会增大，因此，在掘进工作面易形成瓦斯积聚超限。(2)掘进工作面是依靠局部通风机进行独头巷道通风的，其可靠性差，容易发生无计划突然停电停风，形成瓦斯积聚。(3)掘进巷道断面有限、空间狭窄，打眼放炮、机掘落煤、装煤运输等各生产环节均不断地产生大量煤尘，若防尘效果不良，就会潜伏煤尘爆炸危险。(4)掘进巷道可燃物集中，有风筒、电缆等，机电设备多，容易发生机电事故和违章放炮，从而形成多种火源，导致瓦斯煤尘爆炸，造成火灾。掘进安全技术装备系列化，对于保证掘进工作面通风安全可靠性具有重要意义。掘进安全技术装备系列化是在治理瓦斯、煤尘、火灾等灾害的实践中不断发展起来的多种安全技术装备，是预防与治理相结合的防止掘进工作面瓦斯、煤尘爆炸与火灾等灾害的行之有效的综合性安全措施。矿井通风与灾害防二保证局部通风机可靠运转***局部通风装备是由局部通风动力设备、风筒及其附属装置组成。1风筒风筒是最常见的导风装置。对风筒的基本要求是漏风小、风阻小、重量轻、拆装简便。风筒按其材料力学性质可分为刚性和柔性两种。影响风筒供风量的因素有风筒接头、风筒的阻力、风筒漏风。

2局部通风机井下局部地点通风所用的通风机称为局部通风机。局部通风机可以联合工作（串联、并联）局部通风机要求：体积小、风压高、效率高、噪声低、性能可调、坚固防爆。矿井通风与灾害防3双风机、双电源、自动换机和风筒自动倒风装置

正常通风时由专用开关供电，使局部通风机运转通风;一旦常用局部通风机因故障停机时，电源开关自动切换，备用风机即刻启动，继续供风，从而保证了局部通风机的连续运转。由于双风机共用一趟主风筒，风机要实现自动倒台，则连接两风机的风筒也必须能够自动倒风。4“三专二闭锁”装置"三专"是指专用变压器、专用开关、专用电缆，"两闭锁"则指风、电闭锁和瓦斯、电闭锁。

其功能是:只有在局部通风机正常供风、掘进巷道内的瓦斯浓度不超过规定限值时，方能向巷道内机电设备供电;当局部通风机停转时，自动切断所控机电设备的电源;当瓦斯浓度超过规定限值时，系统能自动切断瓦斯传感器控制范围内的电源，而局部通风机仍可照常运转。若局部通风机停转、停风区内瓦斯浓度超过规定限值时，局部通风机便自行闭锁，重新恢复通风时，要人工复电，先送风，当瓦斯浓度降到安全容许值以下时才能送电。从而提高了局部通风机连续运转供风的安全可靠性。矿井通风与灾害防5局部通风机遥讯装置其作用是监视局部通风机开停运行状态。高瓦斯和突出矿井所用的局部通风机要安设载波遥迅器，以便实时监视其运转情况。6积极推行使用局部通风机消声装置其作用是降低局部通风机机体内部气流冲击产生的噪声。三、加强瓦斯检查和监测(1)安设瓦斯自动报警断电装置，实现瓦斯遥测。当掘进巷道中瓦斯浓度达到1%时，通过低浓度瓦斯传感器自动报警;瓦斯浓度达到1·5%时，通过瓦斯断电仪自动断电。高瓦斯和突出矿井要装备瓦斯断电仪或瓦斯遥测仪，对炮掘工作面迎头5m内和巷道冒顶处瓦斯积聚地点要设置便携式瓦斯检测报警仪，班组长下井时也要随身携带这种仪表，以便随时检查可疑地点的瓦斯浓度。矿井通风与灾害防(2)放炮员配备瓦斯检测器，坚持"一炮三检"在掘进作业的装药前、放炮前和放炮后都要认真检查放炮地点附近的瓦斯。(3)实行专职瓦斯检查员随时检查瓦斯制度。四、综合防尘措施

掘进巷道的矿尘来源，当用钻眼爆破法掘进时，主要产生于钻眼、爆破、装岩工序，其中以凿岩产尘量最高;当用综掘机掘进时，切割和装载工序以及综掘机整个工作期间，矿尘产生量都很大。因此，要做到湿式煤电钻打眼，爆破使用水炮泥，综掘机内外喷雾。要有完善的洒水除尘和灭火两用的供水系统，实现放炮喷雾、装煤岩洒水和转载点喷雾，安设喷雾水幕净化风流，定期用预设软管冲刷清洁巷道。从而达到减少矿尘的飞扬各堆积。矿井通风与灾害防五、防火防爆安全措施

机电设备严格采用防爆型及安全火花型;局部通风机、装岩机和煤电钻都要采用综合保护装置1移动式和手持式电气设备必须使用专用的不延燃性橡胶电缆;照明、通讯、信号和控制专用导线必须用橡套电缆。高瓦斯及突出矿井要使用乳化炸药，逐步推广屏蔽电缆和阻燃抗静电风简。六、隔爆与自救措施

设置安全可靠的隔爆设施，所有人员必须携带自救器。煤与瓦斯突出矿井的煤巷掘进，应安设防瓦斯逆流灾害设施，如防突反向风门、风筒和水沟防逆风装置以及压风急救袋和避难碉室，并安装直通地面调度室的电话。实施掘进安全技术装备系列化的矿井，提高了矿井防灾和抗灾能力，降低了矿尘浓度与噪声，改善了掘进工作面的作业环境。矿井通风与灾害防介绍长距离掘进通风技术

随着煤矿生产技术的发展，工作面的长度增加，单巷长距离通风问题越来越多，不少矿井在此方面积累了一定经验，可归纳如下：

1）适当增加风筒的节长，减少风筒的接头数目，降低风筒的局部风阻和漏风。

2）改进接头方式。

3）长距离通风必须要合理选择风筒的直径。风筒的通风摩擦阻力与风筒直径的五次方成反比。风筒直径增加一倍，通风阻力减少32倍。

4）采用柔性风筒时，吊挂平直，防止挂破，要用粘补或灌封堵所有的针眼，减少漏风。

5）采用局部通风机的串联方法。

6）直接采用大功率风机和大直径风筒。矿井通风与灾害防第四节生产矿井反风生产矿井反风方式和反风方法反风的意义：当井下发生或火灾时，利用预设的反风设施，改变火灾风流方向、限制火灾范围，安全撤退受烟流威胁人员的安全技术措施。（1）、反风方式：全矿性反风局部反风（2）、主要通风机的反风方法：A、利用反风道和控制风门反风，即反风道反风B、利用主要通风机反转反风，即反转法反风C、利用备用的主要通风机机体作为反风道反风，即无反风道反风《规程》对反风演习的规定：生产矿井主要通风机必须装有反风设施，并能在10min内改变巷道中的风流方向；当风流方向改变后，主要通风机的供给风量不应小于正常供风量的40％。每季度应至少检查1次反风设施，每年应进行1次反风演习；矿井通风系统有较大变化时，应进行1次反风演习。矿井通风与灾害防第五节风量计算分配的原则《规程》一百零三条规定矿井需要的风量应按下列要求分别计算，并选取其中的最大值：（一）按井下同时工作的最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于4m3。（二）按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和进行计算。各地点的实际需要风量，必须使该地点的风流中的瓦斯、二氧化碳、氢气和其他有害气体的浓度，风速以及温度，每人供风量符合本规程的有关规定。按实际需要计算风量时，应避免备用风量过大或过小。煤矿企业应根据具体条件制定风量计算方法，至少每5年修订1次。第一百零四条必须按实际供风量核定矿井产量。第一百零五条矿井必须建立测风制度，每10天进行1次全面测风。对采掘工作面和其他用风地点，应根据实际需要随时测风，每次测风结果应记录并写在测风地点的记录牌上。应根据测风结果采取措施，进行风量调节。矿井通风与灾害防第六节通风设施井主要通风设施的分类和作用：防爆门风硐扩散器反风装置风门挡风墙风桥调节风窗矿井通风与灾害防

第二章矿井瓦斯及其危害防治一、教学目的：讲授瓦斯爆炸的条件，影响因素及防治措施二、课程重点、难点：瓦斯爆炸影响因素瓦斯及防治措施矿井通风与灾害防第一节矿井瓦斯及赋存一、矿井瓦斯与瓦斯1、矿井瓦斯:矿井瓦斯是指在生产过程中涌出的各种有害气体的总称。瓦斯是矿井瓦斯的主要成份（占瓦斯总量的80%~90%），所以习惯称甲烷为瓦斯.2、矿井瓦斯的主要成份甲烷（CH4）、二氧化碳（CO2）、氢（H2）、二氧化硫（SO2）、硫化氢（H2S）、一氧化碳（CO）、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)等气体。二、瓦斯的性质1、瓦斯是一种无色、无味、无嗅的气体，有时与其它芳香族气体同时放出，有苹果香味。瓦斯的比重为0.554。3、瓦斯的危害性：(1)、当空气中的瓦斯浓度较高时，氧的浓度则下降，能使人呼吸困难和窒息。(2)、瓦斯的爆炸性：瓦斯具有燃烧和爆炸性，当瓦斯浓度达到5~16%时遇火即可产生爆炸。矿井通风与灾害防第二节矿井瓦斯涌出形式及涌出量一、矿井瓦斯涌出形式在矿井开采过程中，瓦斯从煤层或岩层中涌出的形式有正常涌出和特殊涌出两种。1、正常涌出瓦斯从巷道及采掘工作面或采空区等处的煤体或岩石的暴露面上均匀地、缓慢地、长期地涌出形式称为正常涌出。2、特殊涌出按其涌出的特征细分，分为突出和喷出。矿井通风与灾害防二、矿井瓦斯涌出来源1、矿井瓦斯主要涌出地点（1）煤岩掘进巷道及掘进工作面。（2）采煤工作面及采空区，包括早已采过的老空区。（3）各类早已掘成的巷道及峒室，包括顶底板和两帮。2、矿井不同时期的瓦斯来源矿井在建设初期，未投产之前，瓦斯涌出的主要来源是开拓掘进的巷道。矿井投产达到设计能力之后，瓦斯涌出的主要来源是采区。矿井生产后期，瓦斯涌出的主要来源是采空区，尤其是矿井生产以来多年形成的大面积的老空区。矿井通风与灾害防三、矿井瓦斯涌出量在矿井生产过程中，从开采煤层、邻近煤层和围岩中单位时间内涌出的瓦斯数量叫矿井瓦斯涌出量。1、矿井绝对瓦斯涌出量矿井绝对瓦斯涌出量是指矿井在单位时间内，涌出的瓦斯数量。2、矿井瓦斯相对涌出量：指矿井在正常生产情况下，平均日产1吨煤所涌出的瓦斯量。即：q沼=Q沼/T矿井通风与灾害防第三节瓦斯爆炸及其预防一、瓦斯爆炸瓦斯的燃烧和爆炸是一定浓度的瓦斯与空气中的氧气在高温下发生的氧化放热的反应。当瓦斯爆炸时，高压气体以很高的速度（百米/秒~千米/秒）向外膨胀扩散。在空气中形成冲击波。高温、高压的冲击气流将使沿途的巷道受到破坏，人员伤亡，损失严重。同时其冲击可将巷道中沉积的煤尘扬起，导致煤尘同时爆炸，产生大量的一氧化碳，造成人员大量伤亡。矿井通风与灾害防二、瓦斯爆炸的条件瓦斯爆炸的必备条件是：（1）一定的瓦斯浓度5-16%；（2）高温火源；一般认为是650~750度（3）充足的氧气,大于12%矿井通风与灾害防三、矿井瓦斯爆炸事故的一般规律煤矿内的任何地点都有发生瓦斯爆炸的可能性。如电器设备附近，放炮地点，火区周围、产生磨擦火花以及可能出现明火的地点。但大部分发生在瓦斯煤层的采掘工作面，其中又以掘进工面占多数，约占70%左右掘进作工作面较易发生瓦斯爆炸的原因：局扇停止运转，风筒末端距工作面较远，风筒破洞多，漏风大或局扇供风能力不够，工作面风量不足，巷道内风速过低，不能将瓦斯冲淡排出，导致瓦斯积存达到爆炸浓度，另一方面工作面放炮后瓦斯涌出量大，达到爆炸浓度，电器设备防爆性能不良，所产生的火花及爆破火焰等都可引起瓦斯爆炸。采煤工作面容易发生瓦斯爆炸的地点是工作面的上隅角。矿井通风与灾害防四、预防瓦斯爆炸的措施预防瓦斯爆炸的关键是防止瓦斯积聚超限和引燃，防止瓦斯灾害事故扩大，又是防止瓦斯连续爆炸，减少受灾范围和灾情损失的必要措施。1、防止瓦斯积聚（1）加强通风防止瓦斯积聚：加强通风是防止瓦斯积聚的有效措施。①每个矿井都必须采用机械通风，禁止自然通风。②建立并完善通风系统，实行分区通风。③掘进巷道要利用矿井全风压通风或采用局扇风机通风。（2）巷道中积聚瓦斯的处理①分支导风筒通风法。②导风板引风法。③充填隔离法。（3）采煤工作面与采空区中积聚瓦斯处理①采煤工作面上隅角积聚瓦斯处理。设置临时风障，构筑挡墙，局扇吹排，水风扇排除，加大供风量等。②炮眼内积存瓦斯的处理用炮棍来回捅一捅，排除眼内的瓦斯，炸药要顶到眼底端，用炮泥、水炮泥填满，填实。（4）严格执行瓦斯检查制度。矿井通风与灾害防2、防止瓦斯引燃引燃瓦斯的火源有明火，有放炮及电气设备产生的火花，为杜绝火源应注意以下几点：（1）禁止在井下及井口房使用明火及吸烟，禁止将易燃物品带入井下。（2）使用安全照明灯，禁止在井下打开矿灯。（3）使用煤矿安全许用炸药，水胶炸药。（4）井下使用的机械和电气设备，以及供电网路都必须符合《煤矿安全规程》的要求。（5）严禁带电检修电气设备。（6）在井口或井下进行焊接工作，必须严格执行《煤矿安全规程》的规定。矿井通风与灾害防3、防止灾害扩大（1）矿井每一生产水平，每一采区都要布置单独的回风道，实行分区通风。采掘工作面都应采用独立通风，互不影响。（2）通风系统要力求简单合理。（3）装有主要扇风机的回风井口必须安装防爆门，以防发生爆炸时扇风机被损坏，影响整个矿井的通风。（4）矿井主要扇风机必须安装反风装置，并要在10分钟内改变巷道中的风流方向。（5）在连接矿井两翼，相邻采区和相邻煤层及各个采掘工作面的进回风道中，设置岩粉棚或水幕及隔爆水袋。（6）编制周密的预防和处理瓦斯爆炸事故的计划。（7）发生重大事故时，局长、矿长和总工程师必须立即赶到现场，指挥抢救和处理事故。矿井通风与灾害防第四节煤与瓦斯突出及预防一、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出的分类1、按突出现象的力学特征分类（1）突出：煤和瓦斯（二氧化碳）突出，简称为突出。（2）压出：煤被突然压出并涌出大量瓦斯，简称为压出。（3）倾出：煤突然倾出并涌出大量瓦斯，简称为倾出。矿井通风与灾害防2、按突出强度分类突出强度是指每次突出所抛出的煤（岩）数量（以吨为单位）和涌出的瓦斯量（以立方米为单位）。（1）小型突出：强度小于100吨。（2）中型突出：强度在100至500吨。（3）大型突出：强度在500至1000吨。（4）特大型突出：强度等于或大于`1000吨。3、按煤层或区域突出危险程度分类危险类别：一般突出危险煤层或区域；严重突出危险煤层或区域。划分标准：最大突出程度等于或小于100吨煤岩；最大突出程度大于100吨煤岩。矿井通风与灾害防二、发生突出的预兆大多数突出都有预兆，主要表现在地压显现、瓦斯涌现煤层结构及构造三方面。（1）地压显现方面预兆：有煤炮声，支架响声，煤岩开裂，掉碴，底鼓，煤岩自行剥落，煤壁抖动，钻孔变形，垮孔顶钻，夹钻杆，钻机过负荷等。（2）瓦斯涌现方面预兆：有瓦斯涌动异常，瓦斯浓度忽大忽小，煤尘增大，气温异常，气味异常，以及打钻喷孔，有哨声、风声、蜂鸣声等。（3）煤层结构、构造方面预兆有层理率乱，煤强度软或不均，煤暗淡无光泽，煤厚增大，倾角变陡，挤压褶曲，波状隆起，煤体干燥，顶底板阶梯凸起等。（4）突出危险性随着硬而厚的围岩存在而增加。矿井通风与灾害防三、预防煤与瓦斯突出的主要措施预防突出的措施，按作用范围分，有区域性措施和局部性措施；按作用效果来分有防止突出发生的措施和突出时保证人员安全的措施；按作用的性质来分，有技术措施和组织管理措施，现仅介绍应用较广，效果较好的几种主要措施。1、开采解放层；2、预抽煤层瓦斯；3、煤层注水；4、超前钻孔；5、松动爆破、6、水力冲孔；7、多排钻孔；8、震动性放炮；9、超前金属支架；10、卸压槽四、"四位一体"的防突措施1、防止突出的预测预报；2、实施防治突出的措施；3、进行措施效果检验；4、安全防护措施；矿井通风与灾害防矿井通风与灾害防第三章矿井防尘一、教学目的：讲授矿尘的产生和危害、煤尘爆炸的条件，及防治措施二、课程重点、难点：预防煤尘爆炸的措施矿井通风与灾害防第一节矿尘的产生及危害一、矿尘的产生矿尘是矿井在生产过程中所产生的各种矿物微粒的统称。悬浮于空气中的矿尘称为浮尘，沉落的矿尘称为落尘。矿尘产生的环节：打眼、爆破、落煤、装煤、放顶以及运输、提升等都能产生矿尘。二、矿尘的危害矿尘的危害主要表现在以下两个方面：1、人体肺部长期吸入矿尘，会引起呼吸道炎症，甚至会引起尘肺病，在煤矿中表现为矽肺、煤矽肺、煤肺，其中矽肺危害最大，尘肺病的发病是一个逐渐的过程，而且不可逆转，一旦患病，很难治愈。尘肺病逐步发展，肺组织就失去弹性，呼吸功能逐渐减退，最后导致死亡。它的发病工龄一般为10年，煤肺一般20~30年。尘肺病严重地危害着矿工的健康。预防措施有：1）定期体检和就业前体检，杜绝职业禁忌症，掘进工4年，采煤工5年，其他井下工人8年要体检一次。拍X光胸片，确诊病人每年体检一次。2）建立档案，填写粉尘作业史卡片，患病登记等。3）治疗、疗养。确诊病人立即调离粉尘作业场所，病人每年治疗、疗养时间不少于2个月。4)综合防尘2、煤尘在一定的条件一会燃烧或爆炸，同时可产生大量的一氧化碳，给国家财产和职工生命安全带来严重威胁。矿井通风与灾害防第二节煤尘爆炸及其预防一、煤尘爆炸的机理巷道中悬浮的煤尘，形成一定浓度的煤尘云后，只要有一点被高温引燃，整个煤尘云就会迅速被引燃，随着温度和压力的升高，很快形成爆炸。煤尘爆炸时，爆源温度高，压力大。二、煤尘爆炸的条件具备以下三个条件时就会发生煤尘爆炸1、煤尘本身具有爆炸性。2、浮游煤尘的浓度。45~2000克/立方米3、点燃煤尘的引爆火源。引燃温度为650~990度，瓦斯爆炸能引起煤尘爆炸。另外空气中氧气含量小于17时仅煤尘不能爆炸。矿井通风与灾害防三、预防煤尘爆炸的措施可采取防尘，防止煤尘引燃和限制爆炸范围等措施。1、防尘措施具体措施有通风除尘、消除落尘、湿式作业、密闭抽尘、喷雾洒水、个体防护、净化风流、煤层及采空区注水湿润煤体等。2、防止煤尘引燃和爆炸措施（1）使用非煤矿安全炸药。（2）违章放炮（炮眼内有煤粉，不填或少填炮泥，不用水炮泥，放炮前不洒水灭尘等）。（3）不适当地使用毫秒雷管（如毫秒雷管最后一段延期超过130毫秒等）。（4）在煤层中放连珠炮，用多根导线连续放炮。（5）在有煤尘沉积的地方放炮，或在煤仓中放炮处理堵仓。（6）倾斜井巷中跑车。（7）局部火灾或瓦斯爆炸点燃被扬起的煤尘。3、限制煤尘爆炸的技术措施（1）岩粉隔爆棚。（2）岩粉带隔爆。（3）水槽棚隔爆及隔爆水袋。矿井通风与灾害防第三节系统介绍矿山防尘技术：防尘技术

包括风、水、密、净和护等5个方面，并以风、水为主。风就是通风除尘；水是指湿式作业；密是指密闭抽尘；净是净化风流；护是采取个体防护措施。

1．防尘技术

采煤工作面防尘。包括煤层注水、合理选择采煤机截割机构和喷雾降尘。

掘进工作面防尘。包括掘进工作面防尘、机掘工作面通风除尘和锚喷支护防尘。运输、转载防尘。包括机械控制自动喷雾降尘装置和电器控制自动喷雾降尘装置。

综合防尘措施。包括湿式钻眼、冲刷井壁巷帮、使用水炮泥、放炮喷雾、装岩(煤)洒水和净化风流等措施。

矿井通风与灾害防

2．煤尘防、隔爆措施

煤尘爆炸必须在3个条件同时具备时才可能发生，如果不让这些条件同时存在，或者破坏已经形成的这些条件，就可以防止煤尘爆炸的发生和发展。这是制定各种防止煤尘爆炸措施的出发点和基本原则。

第一，采取防尘措施。一般情况下，生产场所的浮游煤尘浓度是远