煤矿生产技术与安全常识教案

煤矿生产技术与安全常识教案煤的形成煤炭是千百万年来植物的枝叶和根茎在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐植质由于地壳的变动不断地埋入地下长期与空气隔绝并在高温高压下经过一系列复杂的物理化学变化等因素形成的黑色可燃沉积岩这就是煤炭的形成过程只要仔细观察一下煤块就可以看到有植物的叶和根茎的痕迹如果把煤切成薄片放到显微镜下观察就能发现非常清楚的植物组织和构造而且有时在煤层里还保存着像树干一类的东西有的煤层里还包裹着完整的昆虫化石煤的形成成煤过程分为泥炭化阶段和煤化阶段前者主要是生物化学过程后者是物理化学过程煤的形成煤化阶段包含两个连续的过程煤层埋藏特征一煤层埋藏深度煤层埋藏的深度深浅不一最大埋藏深度可达2km二煤层层数各煤田中的煤层层数不尽相同少的只有一层或几层多的可达十几层到几十层煤层埋藏特征三煤层的形态与结构1煤层的形态煤层形态是指煤层赋存的空间几何形态根据煤层在一定范围内连续成层的程度和可采情况可将煤层分为层状似层状和不规则状三种类型2煤层的结构煤层中含岩石夹层的情况称为煤层结构根据煤层中有无矸石层存在将煤层结构分为简单结构和复杂结构两种煤层埋藏特征四煤层厚度煤层顶底板之间的垂直距离称为煤层的厚度根据煤层厚度对开采技术的影响将煤层分为三类薄煤层＜13m中厚煤层13-35m厚煤层＞35m在煤矿生产中习惯上将厚度大于6m的煤层称为特厚煤层煤层埋藏特征五煤岩层产状煤岩层在空间的产出状态称为煤岩层产状倾斜煤层的产状可以用煤层面的走向倾向倾角三个要素的数值表示称为煤层的产状要素1煤层与水平面的交线称为走向线2煤层层面上与走向垂直的线叫倾斜线倾斜线在水平面上的投影线所指的煤层面倾斜方向称为倾向3倾斜线与倾向线之间的夹角称为倾角煤层埋藏特征根据煤层倾角对开采技术的影响煤层分为四类近水平煤层＜8°缓倾斜煤层8-25°倾斜煤层25-45°急倾斜煤层＞45°煤层埋藏特征六煤层顶底板煤层顶底板是指煤系中位于煤层上下一定距离的岩层顶板分伪顶直接顶和基本顶伪顶厚度05m以下随采随落极不稳定直接顶具有一定的稳定性移架或回柱后能自行垮落回柱放顶的对象的岩层基本顶厚度和强度大难于垮落的岩层底板有直接底和基本直接底位于煤层之下基本底也称老地位于直接底之煤矿地质构造煤矿地质构造概况起来可分为三类单斜构造褶皱构造断裂构造煤矿地质构造单斜构造煤层在一定范围内其倾斜方向和倾角大体是一致的则称为单斜构造煤矿地质构造褶皱构造是煤岩层因在构造运动的作用下而变形形成的一系列连续弯曲但煤岩层的连续完整性未遭到破坏基本类型背斜向上弯曲向斜向下弯曲褶皱构造对煤矿安全生产的影响a大型向斜轴部附近的顶板压力会增大对瓦斯突出矿井来说向斜轴部附近是瓦斯突出危险区所以必须加强支护否则容易发生局部冒顶大面积冒顶以及煤与瓦斯突出b封闭和倾覆的背斜当瓦斯带内煤层的顶板为致密岩层且未遭受破坏时瓦斯在背斜轴部保存下来形成所谓气顶是瓦斯事故的多发区域煤矿地质构造断裂构造是指煤岩层因受地壳内的动力沿着一定方向产生机械破裂失去其连续性和整体性的一种现象根据断裂面两侧煤岩块有无明显位移可将断裂构造分为节理和断层煤矿地质构造节理断裂两侧的断层无明显位移的断裂构造节理又称裂隙节理的破裂面称为节理面节理面形态有平直的弯曲的产状有直立的倾斜的或水平的煤矿地质构造断层断裂两侧的煤岩层有明显位移的断裂构造断层由断层面和断盘组成断层面断盘和断距是断层的基本要素断层面是发生相对位移的破裂面简称断面断盘指断层面两侧的煤岩块位于断层面之上的一盘称为上盘断层面之下的一盘称为下盘断距是指断层的两盘相对位移的距离分为垂直断距和水平断距垂直断距是两盘相对位移的垂直距离即落差水平断距是两盘相对位移的水平距煤矿地质构造断层上下盘的移动情况可为正断层逆断层和平移断层三种煤矿地质构造断裂构造对煤矿安全生产的影响1煤层顶板岩层节理发育时工作面支护一般不能用顶柱应采用棚子支护且支架要加密些棚子顶梁不要平行于主要节理方向布置以防止顶板沿节理冒落2断层规模大小不同对生产的影响程度也不同大型断层落差＞50m中型断层落差20-50m小型断层落差＜20m3断层破碎带是地下水的通道可能引发突水4高瓦斯矿井的断层破碎带附近易积聚大量瓦斯可能造成瓦斯突出5在断层带及其附近岩石强度低易引起垮塌冒顶事故6掘进中遇煤层断失需根据断层性质和距离确定断失煤层的位置井田与矿区矿井开采前一般将一个煤田划归若干个煤矿进行开采划归一个煤矿开采的范围称为井田在一个井田内进行的开采的煤矿一般称为矿井巷道分类1．按空间特征分类巷道分类立井有出口直接通到地面的垂直巷道又称为竖井立井按用途分有担任提升煤炭的主立井担负人员材料设备等辅助提升的副立井用来担任矿井通风任务的风井暗立井没有出口直接通到地面的垂直巷道一般用来连接上下两水平担任由下水平向上水平的提升任务溜井连接两个或几个阶段作为溜放矿岩的垂直或倾斜的井筒巷道分类平硐有出口直接通到地面的水平巷道平巷没有出口直接通到地面沿煤层走向开掘的水平巷道按用途分有运输平巷行人平巷或回风平巷石门没有出口直接通到地面与岩层走向垂直或斜交的水平岩层巷道按用途分有运输石门进风石门回风石门按服务范围分有阶段石门采区石门等煤门与煤层走向垂直或斜交的煤层平巷巷道分类斜井有出口直接通到地面的倾斜巷道暗斜井没有出口直接通到地面用来联系上下两水平并担负提升任务的斜巷上山没有出口直接通到地面位于开采水平之上连接阶段运输平巷和回风平巷的倾斜巷道按用途分有运煤的运输上山和运材料设备的轨道上山下山与上山相对应位于开采水平以下作用同于上山巷道分类2．按用途来分类巷道分类3按煤矿掘进巷道断面岩石含量来分类1全煤巷岩石＜２０2半煤巷岩石20-803全岩巷岩石＞80

矿井开拓巷道是从地面开掘通入煤层的一系列巷道它在井田的总体布置方式称为矿井开拓方式通常按井筒形式的不同将矿井开拓方式分为四种类型斜井开拓立井开拓平硐开拓综合开拓矿井开拓方式1平硐开拓利用水平巷道由地面进入井下的一种开拓方式适用范围山岭丘陵优点简单运输环节少建井速度快投资低矿井开拓方式3立井开拓竖井利用垂直巷道由地面进入井下的方式适用范围煤层埋藏较深表土层厚优点对地质条件的适应性强井筒较短管路电缆通风风路较短提升速度快提升能力大缺点技术要求较高基本建设投资较大掘进速度较慢井筒装备较复杂4综合开拓由于自然条件的变化而出现技术上困难或经济效益不合理时主副井可以采用不同的井筒形式称为综合开拓综合开拓主要有立井一斜井平硐一立井和平硐一斜井三种形式巷道掘进方法巷道掘进方法是指掘进方法和工艺的总称主要包括破岩装岩运岩和支护等工序1．破岩1钻爆破岩法利用电钻或风钻打眼装药进行爆破2综合机械化破岩法利用掘进机对煤岩体进行割和破碎2装岩1人工装岩2机械装岩巷道掘进方法3运岩大中型矿井煤炭矸石及材料设备的运输已基本实现机械化运输机械的类型主要有刮板输送机带式输送机和电机车等小煤矿仍以人力运输为主4支护支护的主要目的在于控制围岩的移动保持巷道安全使用空间防止顶板事故的发生确保煤矿生产的顺利进行巷道支护知识为保持巷道的稳定性防止围岩垮落或变形过大巷道掘进后一般都要进行支护1临时支护与永久支护1临时支护为防止顶板冒落而临时架设的支护起到保护施工人员安全作用凡是没有架设临时支护条件下的作业叫空顶作业2了保持巷道的稳定性防止垮落或变形过大对巷道进行的最后的支护叫做永久支护2巷道支护的材料巷道支护材料主要有水泥砂浆混凝土木材金属材料石料等巷道支护知识3巷道支护方式锚喷支护和普通支架支护1锚喷支护锚杆与喷射混凝土联合支护的简称巷道支护知识2普通支架支护主要有木支架金属支架钢筋混凝土支架和石材整体支护砌碹支护是指用砖各种石料混凝土及钢筋混凝土等砌筑或现场浇制而成的巷道支架4巷道敲帮问顶方法1一人作业一人监护和警戒作业人员应站在有支护的安全地点监护人应站在作业人员的侧后面发现危险及时提示2敲帮问顶应由外向里由上山向下山方向先顶部后两帮依次进行3敲打由轻而重听敲击声音判断岩体有无松动或离层4如有空声表示顶板已离层应立即处理5如声音清脆还需用指紧贴顶板再敲打几次手指感到有震动说明顶板有冒落危险应立即补设支架或人为使之先冒落声音清脆且无震动感则说明顶板没有离层采煤方法概述基本概念采场用来直接大量采落煤炭的场所采煤工作面即在采场内进行回采的煤壁实际工作中与采场是同义语采高采煤工作面煤层被采出的厚度采煤工作面长度采煤工作面的煤壁长度采煤方法概述在回采工作面内为采出煤炭所进行的落煤装煤运煤工作面支护和采空区处理等工序叫回采1落煤把煤从煤壁上破落下来主要有打眼放炮落煤机械割煤和水力落煤等方式2装煤把落下的煤装入输送机主要有人工装煤机械装煤和爆破装煤等方式3运煤把采下来的煤运出工作面倾角小于25°时工作面铺设输送机大于25°时可改用溜槽4工作面支护支护控顶区内的顶板防止冒顶减少顶板下沉量以保证工作面安全回采5采空区处理为减少工作面压力而对采空区顶板进行的处理采煤方法概述采煤工艺是指采煤工作面各工序所用方法设备及其在时间空间上的相互配合采煤系统是指采区巷道的布置方式掘进和采煤顺序的合理安排以及由采区供电通风运输排水等生产系统共同构成的完整的煤炭开采系统采煤方法是采煤系统与采煤工艺的综合及其在时间和空间上的相互配合的总称采煤方法实际上包括采煤系统和采煤工艺两部分内容不同的采煤系统和采煤工艺相配合就形成了不同的采煤方法采煤方法概述采煤方法分类采煤方法分为壁式体系采煤法和柱式体系采煤法两大类1壁式体系采煤法壁式体系采煤法又称长壁体系采煤法其主要特征是采煤工作面100－200米或更长每个工作面两端必须有出口一端出口为回风平巷用来回风及运送材料另一端出口为运输平巷用于进风和运煤在工作面内安设有采煤机械设备和支架随着煤炭被采出工作面不断向前移动并始终保持成一条直线采煤方法概述2．柱式体系采煤法柱式体系采煤法以房柱间隔进行采煤为主要标志其主要特点是采煤工作面长度较短一般为10－30但工作面数目较多工作面内煤的运输方向往往垂直于煤壁回采过程中一般没有处理采空区的工序工作面内通风条件较差采煤工艺我国目前普遍采用的采煤工艺有1爆破采煤工艺简称炮采2普通机械采煤工艺简称机采或普采是指用滚筒式采煤机或刨煤机可弯曲刮板输送机单体液压支柱和铰接顶梁等配套进行生产若以单体液压支柱代替金属支柱则称为高档普采除破煤和装煤由采煤机完成外其余工序和炮采基本相同采煤工艺3综合机械化采煤工艺简称综采是指用滚筒式采煤机或刨煤机可弯曲刮板输送机自移式液压支架等配套进行生产实现了破装运支回等工序的全部机械化自移式液压支架的使用是综采的标志采煤工艺4综采放顶煤采煤工艺简称放顶煤1采煤机采煤同综采工艺一样采煤机可以从工作面端部斜切进刀采用双向割煤往返一次进一刀下行割煤上行装煤距滚筒12～15m处推移刮板输送机完成一个循环根据顶板放落的难易程度放顶煤工作在完成一个两个或三个综采循环以后在检修班或放顶班进行2放顶煤放顶煤采煤工艺采用具有特殊构造的放顶煤自移式液压支架放顶煤工作多从下部向上部也可以自上部向下部逐架或隔一架或隔数架依次进行一般放顶煤沿工作面全长一次进行完毕即一轮放完如果顶煤较厚也可两轮放完矿井运输系统矿井运输的作用1将井下煤炭矸石等送到地面2将井下需要的器材设备等运到井下工作地3运送工作人员进出井矿井运输系统的组成包括三个基本环节矿井运输系统井筒提升系统包括立井提升和斜井提升1立井提升系统是垂直井筒所使用的提升设备提升容器多采用立井箕斗或普通罐笼矿井运输系统2斜井提升多数采用绞车提升容器有串车提升和箕斗提升等大型矿井斜井原煤的提升采用斜井带式输送机提升矿井运输系统矿井运输系统提升钢丝绳提升钢丝绳是由一定数量的细钢丝捻成绳股再由若干绳股围绕绳芯捻制成绳钢丝捻成绳股时一般有股芯股芯由不同断面形状的钢丝组成绳股捻制成绳时要有绳芯绳芯分金属绳芯和纤维绳芯两种钢丝绳的安全系数使用中的钢丝绳有下列情况之一时必须更换①专为升降人员用的安全系数小于7②升降人员和物料用的钢丝绳升降人员安全系数小于7升降物料安全系数小于6③专为升降物料和悬挂吊盘用的安全系数小于5矿井运输系统钢丝绳断丝锈蚀磨损的相关规定各种股捻钢丝绳在1个捻距内断丝面积与钢丝总面积之比达到下列数值时必须更换1升降人员或升降人员和物料用的钢丝绳为52专为升降物料用的钢丝绳平衡钢丝绳防坠器的制动钢丝绳牵引带式输送机的钢丝绳为103罐道钢丝绳为15钢丝绳锈蚀等级及处理Ⅰ级锈蚀变色失去光泽有轻微锈皮或细小点蚀抗拉强度损失在10以下可断续使用但必须加强检查记录锈蚀发展情况Ⅱ级锈蚀锈皮较厚出现点蚀麻窝但未成沟纹抗拉强度损失在10-20升降人员的钢丝绳达Ⅱ级锈蚀时必须更换升降物料必须加强检查Ⅲ级锈蚀有严重的锈蚀裂纹点蚀麻窝形成沟纹外层松动抗拉强度损失在20以上升降物料的钢丝绳必须更换钢丝绳磨损造成标称直径减少达下列数值时必须更换1提升或制动用的钢丝绳为102罐道钢丝绳为15矿井运输系统水平大巷运输系统在水平运输大巷可采用无极绳运输胶带输送机运输以及电机车运输目前普遍采用电机车运输有些大型矿井使用皮带运输机运输有些小型矿井仍有使用无极绳运输的矿井运输系统平巷运输信号灯光信号1专用色灯信号黄色注意或减速绿色通行红色停止2防追尾信号就是机列车尾部的红灯3矿灯代用临时信号左右摆动为开车上下摆动为停车急速上下摆动为紧急停车《煤矿安全规程》规定必须有用矿灯发送紧急停车信号的规定非危险情况任何人不得使用紧急停车信号矿井运输系统声响信号1鸣笛或响铃开车前必须先司机应鸣笛或响铃列车交汇前方有行人或车辆司机应鸣笛或响铃2电铃或口笛一长声停车二长声向前行三长声向后行二短声向前慢行三短声向后慢行矿井运输系统采区运输包括工作面运输平巷运输及上下山运输目前主要采用胶带运输机和刮板输送机运输工作面运输巷可采用刮板输送机或胶带输送机运输目前普采和综采的工作面运输巷主要采用胶带输送机运输平巷运输主要采用胶带输送机运输采区上下山运输目前主要采用胶带输送机运输有些产量不大的采区仍有采用刮板输送机运输的矿井通风矿井不断输入新鲜空气和不断排出污浊空气的作业过程矿井通风的目的和基本任务1连续不断地供给井下足够的新鲜空气2冲淡稀释并排除各种有害气体和矿尘3创造适宜的井下气候条件提供良好的生产环境4增强矿井的防灾抗灾能力《煤矿安全规程》规定矿井必须有完整的独立通风系统矿井通风系统矿井空气主要来源于地面空气地面空气主要成分1氧气约占20952氮气约占78093二氧化碳约占0034氩气及其它稀有气体约占093矿井通风系统矿井空气成分及基本性质矿井空气与地面空气相比在性质上存在许多差异但在新鲜空气中其主要成分仍然是氧氮和二氧化碳在污浊空气中含有大量有毒有害气体一氧化碳CO二氧化氮NO2二氧化硫SO2硫化氢H2S等1氧O2无色无味和无臭的气体对空气的相对密度1105能助燃氧气是人动物呼吸和物质燃烧不可缺少的气体低于17工作时呼吸困难低于15心跳呼吸加速失去劳动能力低于12昏迷或有生命危险低于9失去知觉呼吸停止或死亡低于3立即死亡《煤矿安全规程》规定矿内采掘工作面的进风流中氧含量不得低于20矿井通风系统2氮气N2无色无味无臭相对密度为097微溶于水不助燃无毒当氮气浓度增加时会相应降低氧气浓度人会因缺氧而窒息主要来源煤中固有有机物腐烂井下大小便3二氧化碳CO2无色略带酸臭味的气体比重为152常积存在巷道的底部二氧化碳不助然易溶于水对人的呼吸有刺激作用二氧化碳对人的作用浓度1呼吸急促5-8呼吸加快1倍以上高于10有窒息危险主要来源呼吸煤中固有煤氧化坑木腐烂爆炸火灾井下大小便《煤矿安全规程》规定进风流中二氧化碳不超过05总回风流中二氧化碳不超过1采区回风巷采掘工作面回风巷风流中二氧化碳超过15时都必须停止工作撤出人员进行处理矿井通风系统4一氧化碳CO无色无味无臭相对密度0·97微溶于水可燃可爆爆炸浓度13～75剧毒与血亲和力比氧气大250～300倍人体一旦吸入将使血液缺氧窒息和中毒中毒特征中毒者粘膜和皮肤呈樱桃红色中毒浓度0022～3数小时后有头痛心跳耳鸣等轻微中毒症状00840分钟引起头痛眩晕和恶心0·1280·5～1h反映迟钝丧失行走能力040短时间失去知觉抽筋假死30min内即可死亡主要来源爆破工作矿井火灾瓦斯及煤尘爆炸等《煤矿安全规程》规定井下二氧化碳浓度不允许超过0·0024矿井通风系统5硫化氢H2S无色微甜有臭鸡蛋味相对密度为119易溶于水可燃可爆爆炸浓度4346剧毒低浓度仅有呼吸道及眼的局部刺激作用高浓度为中枢神经系统和窒息症状中毒浓度00001臭鸡蛋味001流唾液和清鼻涕呕吐头痛乏力呼吸困难005051h失去知觉抽筋瞳孔变大甚至死亡01短时间死亡主要来源有坑木腐烂含硫矿水解井下大小便老窑水煤中涌出《煤矿安全规程》规定井下硫化氢浓度不允许超过0·00066矿井通风系统6二氧化硫SO2无色有强烈硫磺气味及酸味易溶于水相对密度为232常常积聚在井下巷道的底部剧毒对眼睛有刺激作用瞎眼气体对呼吸道的粘膜也产生强烈的刺激作用引起喉炎和肺水肿呼吸麻痹中毒浓度00005嗅到刺激性气味0002头痛眼睛红肿流泪喉痛005引起急性支气管炎和肺水肿短时间内即有致命危险主要来源有含硫矿物的氧化燃烧与爆破从含硫煤体中涌出《煤矿安全规程》规定井下二氧化硫浓度不允许超过0·0005矿井通风系统7二氧化氮NO2红褐色气体有强烈的刺激性气味相对密度159易溶于水对眼睛呼吸道粘膜和肺部组织有强烈的刺激及腐蚀作用严重时可引起肺水肿二氧化氮中毒有潜伏期经过4～6小时以后发作中毒者指头出现黄色斑点并出现严重的咳嗽头痛呕吐甚至死亡中毒浓度00044～6小时以后出现中毒症状咳嗽001强烈刺激呼吸器官严重咳嗽呕吐腹泻神经麻木0025短时间即可致死主要来源井下爆破《煤矿安全规程》规定井下二氧化氮浓度不允许超过0·00025矿井通风系统8甲烷CH4三无气体对空气的密度0554微溶于水渗透性和扩散性很强本身无毒但浓度过高时会使人缺氧窒息具有燃烧性和爆炸性当浓度达到516时遇火源能发生剧烈爆炸主要来源煤层中放出《煤矿安全规程》规定1采掘工作面进风局扇开关10m内串联进风流不得超过0·52总回风一翼回风不得超过0·753采区回风采掘工作面采掘工作面回风都不得超过14排放瓦斯回风流采掘工作面断电浓度不得超过1·55达到2体积0·5m3为局部积聚附近20m内必须停止工作撤出人员切断电源进行处理6达到3不能处理时必须在24小时内封闭矿井通风系统8氢气H2无色无味无臭无毒相对密度为007是井下最轻的有害气体空气中氢气浓度达到474时具有爆炸危险主要来源火灾爆炸井下充电主要危害井下发生火灾抢险救灾中用水灭火时极易造成烧伤灼伤事故《煤矿安全规程》规定井下氢气浓度不允许超过0·5矿井通风系统矿内有毒有害气体防治主要措施1进风井口必须布置在粉尘有害和高温气体不能侵入的地方2加强通风向矿内连续供给新鲜风流使之达到安全浓度3抽放瓦斯采煤工作面瓦斯大于5m3min掘进工作面大于3m3min必须抽放4煤体注入石灰水以减少H2S和SO25放炮使用水炮泥放炮前后必须喷雾洒水必须等炮烟吹散后方可进入采掘进工作面6防止煤炭自燃7采取综合防尘措施8发生爆炸火灾煤与瓦斯突出等事故时及时佩带自救器矿井通风系统矿井气候矿井空气的温度湿度和风速三个参数的综合作用井下工作地点人体最适宜的气候条件空气温度为15～20℃空气相对湿度为50％～60％风速应根据气温湿度等而定矿井通风系统《煤矿安全规程》对矿井气候条件的规定冬季进风井口以下的空气温度必须在2℃以上采掘工作面的空气温度不得超过26℃机电设备硐室的空气温度不得超过30℃采煤工作面的空气温度超过30℃机电设备硐室的空气温度超过34℃时必须停止作业采煤工作面的允许风速为025-4ms对井下升降人员的巷道最高风速不得超过8ms按井下同时工作的最多人数计算每人每分钟供给的风量不得少于4m3min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矿井通风系统矿井通风系统矿井通风设施通风构筑物1风门可使人车通过又能阻断风流的通风设施有风门的巷道至少要有两道风门行人间距≥5m行车间距＞一列车长度防止两道风门同时打开而造成风流短路2挡风墙设置在需要隔断风流且不需通车行人的巷道构筑物矿井通风系统3风桥设在进回风交叉处而又使进回风互不混合的设施矿井通风系统采区通风的基本要求生产水平和采区必须实行分区通风准备采区必须在采区构成通风系统后方可开掘其他巷道采煤工作面必须在采区构成完整的通风排水系统后方可回采采区进回风巷必须贯穿整个采区严禁一段为进风巷一段为回风巷采掘工作面应实行独立通风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系统有煤岩与瓦斯二氧化碳突出危险的采煤工作面不得采用下行通风采掘工作面的进风和回风不得经过采空区或冒顶区采空区必须及时封闭必须随采煤工作面的推进逐个封闭通至采空区的连通巷道采区开采结束后45天内必须在所有与已采区相连通的巷道中设置防火墙全部封闭采区控制风流的风门风桥风墙风窗等设施必须可靠不应在倾斜运输巷中设置风门开采突出煤层时工作面回风侧不应设置风窗矿井必须采用机械通风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且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掘进通风的要求掘进巷道必须采用矿井全风压通风或局部通风机通风煤巷半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷的掘进通风方式应采用压入式不得采用抽出式瓦斯喷出区域和煤岩与瓦斯二氧化碳突出煤层的掘进通风方式必须采用压入式压入式局部通风机和启动装置必须安装在进风巷道中距掘进巷道回风口不得小于10m全风压供给该处的风量必须大于局部通风机的吸入风量高瓦斯矿井突出矿井低瓦斯矿井中高瓦斯区的煤巷半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面正常工作的局部通风机必须配备安装同等能力的备用局部通风机并能自动切换正常工作的局部通风机必须采用三专专用开关专用电缆专用变压器供电每10天至少进行一次甲烷风电闭锁试验矿井通风系统贯通巷道必须遵守的规定掘进巷道贯通前综合机械化掘进巷道在相距50m前其他巷道在相距20m前必须停止一个工作面作业做好调整通风系统的准备工作贯通时必须由专人在现场统一指挥停掘的工作面必须保持正常通风掘进的工作面每次爆破前必须派专人和瓦斯检查工共同两工作面检查工作面及其回风流中的瓦斯浓度瓦斯超限时必须停工处理瓦斯只有在2个工作面及其回风流中的瓦斯浓度都在10以下时掘进的工作面方可爆破贯通后必须停止采区内的一切工作立即调整通风系统风流稳定后方可恢复工作井下供电系统电力负荷的分级一级负荷如主排水泵及下山采区排水泵矿井主通风机经常升降人员的立井提升机掘进工作面局部通风机等供电要求双电源两回路二级负荷如采区变电站主提升机空气压缩机无事故排出口的污水泵主井装卸设备大巷带式运输机等供电要求两回路或专用线三级负荷如办公楼供电机修房供电等供电要求单一回路供电井下供电系统井下供电要求《煤矿安全规程》规定矿井应有两回路电源线路当任一回路发生故障停止供电时另一回路应能担负矿井全部负荷矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷正常情况下矿井电源应采用分列运行方式一回路运行时另一回路必须带电备用以保证供电的连续性和可靠性严禁井下配电变压器中性点直接接地严禁由地面中性点接地的变压器或发电机直接向井下供电井下供电系统井下各级配电电压和各种电气设备的额定电压等级应符合下列要求一高压不超过10000V二低压不超过1140V三照明信号电话和手持式电气设备的供电额定电压不超过127V四远距离控制线路的额定电压不超过36V五架线电机车使用的直流电压不得超过600v采区电气设备使用3300V供电时必须制定专门的安全措施井下供电系统中性点接地方式分析1中性点接地系统井下供电系统中性点接地方式分析2中性点不接地系统矿井供排水系统必要性1供水综连采生产用水喷雾灭尘消防洒水机车加水以及设备冷却等等2排水矿井涌水包括自然涌水和开采工程涌水必须排出地面才不致于影响生产矿井供排水系统供水系统包括1地面供水水源－－地面生活用水管网或打井取水方式－－高位水池供水或地面加压泵房供水2井下供水水源－－井下探放水清水采空区清水涌水或地面管网水方式－－井下加压泵房或井下管道加压泵《煤矿安全规程》规定矿井必须建立完善的防尘供水系统没有防尘供水管路的采掘工作面不得生产矿井必须设地面消防水池和井下消防管路系统井下消防管路系统应每隔100m设置支管和阀门但在带式输送机巷道中应每隔50m设置支管和阀门地面的消防水池必须经常保持不少于200m3的水量矿井供排水系统排水系统概念矿水涌入矿井的水统称为矿水分为自然涌水和开采工程涌水自然水自然存在的地面水和地下水开采工程涌水与采掘方法或工艺有关的涌水如矿井充填废水水力采煤的动力废水等矿井涌水量单位时间内涌入矿井水仓的矿水总量最大涌水量通常在雨季和融雪期出现涌水高峰此期间的涌水量称为最大涌水量正常涌水量除最大涌水期外其他时期的涌水量变化不大一年内持续时间较长此期间的涌水量称为正常涌水量矿井供排水系统排水系统可分为三类直接排水系统如各水平涌水量都很大各水平可分别设置水仓泵房和排水装置将各水平的水直接排至地面特点是各水平互不干扰井筒内管路较多集中排水系统当上水平的涌水量较小时可将上水平的水下放到下水平而后由下水平的排水装置直接排至地面特点是只需一套排水设备电耗增加分段排水系统若下水平的水量较小或井过深则可将下水平的水排至上水平的水仓内然后集中一起排至地面矿井供排水系统排水系统组成水仓水泵房和主排水设备1水仓用来专门储存矿水的巷道－－储存集中矿水并由泵将水排至地面－－沉淀矿水防止悬浮物和固体颗粒堵塞排水系统和减轻设备磨损根据沉降理论为保证沉淀效果水仓中不的流动要求流速≤0005ms流动时间≥6h故水仓巷道长不得小于100m矿井供排水系统《煤矿安全规程》规定矿井主要水仓应当有主仓和副仓当一个水仓清理时另一个水仓能够正常使用正常涌水量在1000m3h以下时主要水仓的有效容量应当能容纳8h的正常涌水量正常涌水量大于1000m3h的矿井主要水仓有效容量可以按照下式计算Ｖ＝2Q3000式中V主要水仓的有效容量m3Q矿井每小时的正常涌水量m3采区水仓的有效容量应当能容纳4h的采区正常涌水量水仓的空仓容量应当经常保持在总容量的50以上矿井供排水系统2水泵房专为安装水泵电机等设备而设置的硐室矿井供排水系统3主排水设备一般由水泵电动机启动设备管路管路附件和仪表等组成矿井供排水系统《煤矿安全规程》规定矿井井下排水设备应当满足矿井排水的要求除正在检修的水泵外应当有工作水泵和备用水泵工作水泵在20h内排出24h的正常涌水量备用水泵不小于工作水泵能力的70％检修水泵不小于工作水泵能力的25％工作和备用水泵的总能力应当能在20h内排出矿井24h的最大涌水量排水管路应当有工作和备用水管工作排水管路配合工作水泵在20h内排出矿井24h的正常涌水量工作和备用排水管路的总能力应当能配合工作和备用水泵在20h内排出矿井24h的最大涌水量配电设备的能力应当与工作备用和检修水泵的能力相匹配能够保证全部水泵同时运转煤矿矿用产品安全标志《煤矿安全规程》规定煤矿使用的涉及安全生产的产品必须取得煤矿矿用产品安全标志未取得煤矿矿用产品安全标志的不得使用国经贸安全[1999]863号《通知》要求企业严禁采购和使用无安全标志的产品凡因使用无安全标志产品而造成重大事故的要依法追究有关责任者和使用者的责任煤矿矿用产品安全标志煤矿矿用产品安全标志标识基本图案安全标志标识组成安全标志图案安全标志编号编号由字母和数字组成图案在上编号在下煤矿矿用产品安全标志煤矿矿用产品安全标志的识别要点1看安全标志的尺寸标准规格有五种第一种规格尺寸如前图后一种前一种规格尺寸的066倍非标规格应与标准规格的尺寸成线形比例2看安全标志标识的颜色标准规格为黄色底版边框及MA为黑色并凸出025mm非标底版和图案颜色可根据总体设计情况合理选用煤矿矿用产品安全标志3看安全标志标识的加施位置必须加施在产品外体明显的位置选用规格与产品外形尺寸相适应4电缆输送带管材风筒布等产品加施安全标志标识的间隔距离不大于5m并保证在最小使用单元内具有不少于一处的安全标志标识5在产品本体上不能加施安全标志标识的其安全标志标识必须加施在产品最小包装上矿用电气设备矿用电气设备的要求1井下有瓦斯煤尘在一定条件下可以点燃和爆炸要求电气设备具有防爆性能2井下有腐蚀性气体矿尘大潮湿有淋水时会有冒顶和片帮等碰撞挤压设备因此要求电气设备的较好的防护性能外壳必须坚固并具有防尘防潮防腐防霉等防护措施3由于煤矿大型电气设备多启动频繁电网电压波动大要求矿用电气设备对电压波动适应性要强4采掘运等电气设备启动频繁温度高散热差负荷变化较大容易过载因此矿用电气设备要有足够的过载能力和起动力矩5井下空间狭小设备移动频繁要求尺寸小重量轻除采用橡胶软电缆和专用的电缆插销装置向移动机械供电外在设备的底部还装小轮或撬板以便于移动6电气设备使用的环境触电的危险性大故矿用电气设备保护功能要强供电系统装设漏电保护和保护接地人体经常接触的电气应采用低电压矿用电气设备矿用电气设备类型煤矿井下使用的电气设备分为矿用一般型电气设备和矿用防爆型电气设备1矿用一般型电气设备具有坚固的外壳能够防止任何人员从外部直接接触带电体有良好的封闭性能防止来自不同方向水滴的飞溅有防潮防止外物的性能有电缆引入装置并能防止电缆扭转拔脱和损伤开关手柄和门盖之间有机械闭锁外壳有明显的接地装置并标有接地符号这是非防爆电气设备它只能用于井下无瓦斯煤尘爆炸危险的场所这类电气设备在其外壳明显处均有清晰的永久性凸纹红色标志矿用电气设备2矿用防爆型电气设备按照国家标准GB3836制造的设备外壳具有一定的机械强度和经过特殊的工艺加工以帮助外壳内部瓦斯爆炸时不被破坏并不能引起外部气体的爆炸该类型电气设备适用于煤矿瓦斯和煤与瓦斯突出喷出的区域矿用隔爆型电气设备在其外壳的明显处均有清晰的永久性金属凸纹标志矿用电气设备防爆电气设备的分类防爆型电气设备的类型很多性能差异也很大按其使用环境的不同分为两类Ⅰ类煤矿井下用防爆电气设备适用于含甲烷CH4混合物的爆炸性环境Ⅱ类工厂用防爆电气设备适用于含非甲烷类其它各种爆炸性气体或可燃物的化工厂石油开采油库等地点矿用电气设备防爆原理1隔绝内向外产生可引爆的可能性2隔绝外部可爆物进入设备内部3降低或杜绝内部产生可引爆的可能性电气设备失去了耐爆性或不传爆性或不引爆性称为失爆使用失爆设备会引起火灾和瓦斯煤尘爆炸煤矿安全规程》规定防爆电气设备入井前应检查其产品合格证煤矿矿用产品安全标志及安全性能检查合格并签发合格证后方准入井防爆电气按其防爆原理又分为十种设备类型矿用电气设备矿用防爆型电气设备的类型1隔爆型是一种具有隔爆外壳的电气设备隔爆原理a设备外壳内发生爆炸其隔爆外壳能防止爆炸物通过间隙引起设备外爆炸性混合物的爆炸即隔爆性b隔爆外壳能承受其内部爆炸性气体混合物的爆炸压力波即耐爆性矿用电气设备2增安型对在正常运行条件下不会产生电弧火花的电气设备采取一些附加措施以提高其安全程度防止其内部和外部部件可能出现危险温度电弧和火花的可能性的防爆型式采取的措施提高外壳保护等级保证电路的可靠连接保证电气间隙与爬电距离提高绝缘材料的等级加强温度的限制矿用电气设备3本质安全型在正常工作和规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃周围环境的爆炸性混合物这种电路本身就具有防爆性能故称为本质安全型电路采用本质安全型电路的电气设备称为本质安全型电气设备电路原理通过合理选择电气参数使系统在正常或故障状态下产生电火花能量相当小不能点燃爆炸混合物的爆炸具体方法合理选择电气元件降低供电电压通过增大电路电阻或利用导线电阻来限制电路的短路故障电流采取消能措施来消耗能量元件的能量矿用电气设备4正压型标志ExpI具有正压外壳的电气设备其外壳内充有保护性气体并保持其压力高于周围爆炸性环境的压力以防止外部爆炸性混合物进入壳内5充油型标志ExoI全部或部分器件浸在油内使设备不能点燃油面以上的或壳外的爆炸性混合物的电气设备6充砂型标志ExqI外壳内充填砂粒材料使之在规定的使用条件下壳内产生的电弧传播的火焰外壳壁或砂粒材料表面的过热均不能点燃周围爆炸性混合物的电气设备矿用电气设备7浇封型标志ExmI将电气设备或其部件浇封在浇封剂中在正常运行和认可的过载或认可的故障下不能点燃周围爆炸性混合物的电气设备8无火花型标志ExnI在正常运行条件下不会点燃周围爆炸性混合物且一般不会发生有点燃作用的故障的电气设备9气密型标志ExhI具有气密封外壳的电气设备气密封外壳是用熔化挤压或胶粘的方法进行密封的外壳这种外壳能防止壳外气体进入壳内矿用电气设备10特殊型不同于上述9种防爆形式由主管部门制定暂行规定经国家认可的检验机构证明具有防爆性能的电气设备这种特殊的防爆电气设备是使点火源与爆炸性气体混合物进行了隔离即正常或故障时产生的危险因素不与爆炸性混合物直接接触按国外的要求特殊型电气设备的防爆水平应达到本质安全型井下电气保护井下电气保护类型1过电流保护包括短路保护过流过负荷保护2漏电保护包括选择性和非选择性漏电保护漏电闭锁3接地保护包括局部接地保护保护接地系统4电压保护包括欠电压保护过电压保护5单相断线断相保护6风电闭锁瓦斯电闭锁7综合保护如电动机综保和煤电钻照明综保等井下电气保护过电流保护1过电流电气设备发生短路过载断线等故障时流过电气设备或电缆线路的电流值超过其额定值即为过电流简称过流2过电流危害过电流不及时得到控制不仅烧坏电气设备还可能引起电气火灾及瓦斯煤尘爆炸事故3过流保护的作用当电气设备及电缆中电流超过规定额定电流时保护装置能在规定时间内快速切断故障处电源防止事故扩大避免造成灾害井下电气保护4过电流保护装置a熔断器b电磁式过流继电器c感应式过热继电器d电子保护器《煤矿安全规程》规定井下配电网路变压器馈出线路电动机等均应装设过流短路保护装置必须正确选择熔断器的熔体井下电气保护漏电保护漏电－－因绝缘下降或局部绝缘损坏使电流经绝缘损坏处流入大地或经外壳流入大地的现象1漏电故障的类型集中性漏电供电系统中某一处或某一点的绝缘受到破坏其绝缘阻值低于规定值而供电系统中其余部分的对地绝缘仍保持正常分散性漏电供电系统网络或某条线路的对地绝缘阻值均匀下降到规定值以下2漏电故障的危害当漏电电流的电火花能量达到瓦斯煤尘最小点燃能量时能引起瓦斯煤尘燃烧或爆炸当漏电电流超过50mA时可能引起电雷管的超前起爆当漏电故障不能及时发现和排除时就可能扩大为相间短路事故若人身触及一相带电导体或漏电设备外壳时流经人身电流超过30mA的极限电流时就有伤亡的危险井下电气保护井下电气保护接地保护把电气设备的金属外壳和构架用导线与埋在地下的接地极连接起来称为保护接地保护接地的作用1接地装置的分流作用降低了人体触电的危险2避免了设备外壳与大地接触不良而产生的火花从而避免了引爆煤尘瓦斯的危险《煤矿安全规程》规定电压在36V以上的电气设备的金属外壳构架等必须有保护接地接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2Ω移动式和手持式电气设备至接地连接导线的电阻值不得超过1Ω所有电气设备的保护接地装置和局部接地装置应与主接地极连接成1个总接地网主接地极应在主副水仓各埋设1块井下电气保护电压保护欠电压保护当线路电压降低到临界电压时保护电器的动作称为欠电压保护其任务主要是防止设备因过载而烧毁过电压保护当电压超过预定最大值时使电源断开或使受控设备电压降低的一种保护方式是防止电压过高时损坏用电器而采取的保护措施1雷击过电压保护主要采用避雷针避雷器接地等措施进行防护2内部过电压保护主要采用压敏电阻高压隔爆配电箱阻容吸收装置馈电开关磁力起动器进行防护《煤矿安全规程》规定井上下必须装设防雷装置井下电气保护单相断线保护断相保护依靠多相电路的一相导线中电流的消失而断开被保护设备或依靠多相系统的一相或几相失压来防止将电源施加到被保护设备上的一种保护方式风电闭锁若局部通风机停止运转时能自动切断区域内的非本质安全型电源并且在局部通风机未开动时不能恢复供电瓦斯电闭锁当瓦斯浓度超过规定系统自动切断传感器控制范围内或供风区域内的非本质安全型电源而局部通风机仍照常运转系统解锁前不能实现人工送电综合保护对电气设备进行的漏电短路过负荷断相等多项保护用电安全措施管理措施★工作票制度一切运行中的电气设备上的工作均应按《电业安全工作规程》的规定使用工作票工作票须填写的主要内容工作地点工作内容工作起止时间工作负责人监护人工作许可人和工作人员的姓名注意事项和安全措施★高压停送电制度电气检修搬运等作业时必须遵守停电验电放电装设接地线设置遮栏和悬挂警示牌等规定程序严禁带电作业严格执行工作许可制度工作监护制度工作间断转移和终结制度等保证作业人员安全的组织措施用电安全措施技术措施与规定1严禁井下配电变压器中性点直接接地严禁由地面中性点接地的变压器或发电机直接向井下供电2直接向井下供电的高压馈电线上严禁装设自动重合闸手动合闸时必须事先同井下联系3煤电钻必须使用设有检漏漏电闭锁短路过负荷断相远距离起动和停止煤电钻功能的综合保护装置4井上下必须装设防雷装置经由地面架空线路引入井下的供电线路和电机车架空线必须在入井处装设防雷装置地面直接入井的轨道露天架空的管道必须在井口附近将金属体进行不少于两处的良好集中接地通信线路必须在入井处装设熔断器和防雷电装置5完善井下配电网三大保护用电安全措施技术措施与规定6严禁带电检修和搬迁电气设备电缆电线检修或搬迁前必须先切断电源7非专职人员或非电气人员不得擅自操作电气设备8手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分必须有良好绝缘9容易碰到的裸露的带电体及机械外露的转动和传动部分必须加装护罩或遮栏等防护设施10严格电工操作规程要求做到三无－－无鸡爪子无羊尾巴无明接头四有－－有过流和漏电保护有密封圈和挡板有螺丝和弹簧垫有接地装置两齐－－电缆悬挂整齐设备硐室清洁整齐三全－－防护装置全绝缘用具全图纸资料全三坚持－－坚持使用检漏继电器坚持使用煤电钻和信号照明综合保护坚持使用瓦斯电和风电闭锁用电安全措施煤矿井下用电十不准☆不准甩掉无压释放和过电流保护☆不准甩掉漏电继电器☆不准甩掉煤电钻综合保护装置☆不准甩掉局部通风机风电瓦斯闭锁装置☆不准明火操作明火打点明火放炮☆不准用铜铝铁丝等代替保险丝☆停风停电的工作面没有检查瓦斯不准送电☆失爆的电气设备不准使用☆不准在井下敲打撞击拆卸矿灯☆不准带电检修和搬迁电气设备触电危险及预防触电人体触及带电体以及因绝缘损坏而带电的设备外壳或接近高压带电体时都可能造成触电事故触电伤害1电伤－－电流通过人体表面或局部时电流灼伤和电弧烧伤人体造成人体外部局部的伤害2电击－－触电时电流流过人体内部器官和中枢神经使内部器官的生理功能受到损害若抢救不及时或方法不当多数会致人死亡触电危险与预防影响触电伤害的因素有电流种类与频率电流途径电流大小与触电持续时间电压大小人体电阻其中最主要的是电流大小和触电持续时间★电流途径通过头部－－会使人昏迷严重时会造成死亡通过脊髓－－会使人截瘫通过中枢神经－－会引起中枢神经系统失调而呼吸抑制导致死亡通过心脏－－引起心室纤维颤动而致死大电流会使心跳立即停止★电流大小感知电流成年男性平均为11mA成年女性平均07mA摆脱电流成年男性最小值约为9mA成年女性为约6mA危险电流大于3050mA★触电持续时间越长电击伤害越大极限安全电流的规定30mA和30mAS安全电压的规定36V触电危险与预防预防触电方法1防止人身接触或靠近带电导体★将电气设备的裸露带电部分安装在一定高度或围以遮拦★电气设备带电部分都必须装置入封闭在外壳内并设机械闭锁装置★手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分必须有良好绝缘★变配电所的入口或门口处都要悬挂非工作人员禁止入内的警示牌无人值班的必须关门加锁井下硐室内有高压电气设备时入口处和室内都应在明显地点加挂高压危险警示牌2降低使用电压对人员经常接触的电气设备采用较低的工作电压3遵守各项安全用电作业制度触电危险与预防人身触电的抢救对触电的及时正确的救治是抢救触电者生命的关键1使触电者迅速切断脱离电源a断开电源开关或截断导体b用绝缘物使触电者脱离电源c救护人员必须注意防止自身触电同时防止触电人员脱离电源时摔倒碰伤2立即进行现场急救a触电者如神志清醒未失去知觉者使之就地休息并严密观察b触电者如有心跳无呼吸则作人工呼吸如有呼吸无心跳则采用胸外按压法如呼吸和心跳都停止则须同时采取人工呼吸和胸外心脏挤压两种方法c人工复苏要有耐心坚持抢救至把人救活或诊断已死为止e送医院抢救途中不能中断急救工作其他电气安全杂散电流杂散电流就是不按指定路径流动的电流电机车以及以接地为回路的输电系统等直流电力系统动力和照明交流电路的漏电雷电和电磁辐射的感应电流等都可能产生杂散电流＊杂散电流的危害a引起电雷管误爆炸≥300mAb加剧腐蚀金属管路和铠装电缆外皮c可使漏电保护发生误动作d引起电火花从而引起瓦斯煤尘爆炸＊杂散电流的防治a降低轨道电阻增大轨道通过电流b缩短供电半径c设置分段绝缘限制杂散电流扩散范围d不回电与回电轨道相连接时必须加以绝缘e提高交流网绝缘水平采取屏蔽电缆其他电气安全静电静电即静电荷是一种处于静止状态的电荷任何两个不同材质的物体接触后再分离即可产生静电而产生静电的普遍方法是摩擦生电材料的绝缘性越好越容易产生静电塑料制品极易产生静电纤纤服装也会产生静电☆静电的危害静电电压可能很高易放电而产生火花从而引起爆炸和火灾当人体接近带静电物体时也可能发生静电电击☆静电的防治a采用表面电阻小的塑料即抗静电塑料≤10的8次方b接地c洒水防尘增加空气湿度d禁止穿高绝缘衣服和化纤衣服〨KYE