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煤矿瓦斯检查员专业培训GASINSPECTOR目录CONTENTS煤矿瓦斯检查工的职业特殊性矿井通风矿井瓦斯防治矿井瓦斯的检查与管理1423矿井瓦斯检测仪器及其使用501煤矿瓦斯检查工的职业特殊性第一章煤矿瓦斯检查工的职业特殊性第一章1.1–煤矿作业特点1.2–煤矿瓦斯检查工在防治煤矿灾害中的重要作用1.3–煤矿瓦斯检查工的职业道德和安全职责煤矿瓦斯检查工的职业特殊性井工煤矿作业环境特点井工煤矿作业环境特点包括地下空间狭小、通风受限、瓦斯积聚风险高、湿度大、温度变化明显、存在顶板压力和透水等安全隐患,作业条件复杂,需严格执行安全措施,保障人员安全。01地下开采技术复杂性煤矿地下开采技术复杂性强,涉及地质条件多变、瓦斯涌出不稳定、通风系统复杂等问题,需精准控制采掘工艺与安全监测,对瓦斯检查员专业能力要求极高。生产环节与工作面变化煤矿作业生产环节多且复杂,包括掘进、回采、运输等,工作面随开采进度不断移动变化,地质条件动态调整需实时监测瓦斯浓度确保安全。0203煤矿瓦斯检查工的职业特殊性第一章1.1–煤矿作业特点1.2–煤矿瓦斯检查工在防治煤矿灾害中的重要作用1.3–煤矿瓦斯检查工的职业道德和安全职责煤矿瓦斯检查工的职业特殊性灾害防治的侦察员与哨兵职责煤矿瓦斯检查工是防治煤矿灾害的关键,是侦察员与哨兵,负责实时监测瓦斯浓度,及时发现隐患并预警,为灾害防治提供精准数据,确保井下作业安全,有效预防瓦斯爆炸等事故。为通风管理提供依据煤矿瓦斯检查工通过准确检测瓦斯浓度和通风数据,为通风管理提供科学依据,确保通风系统有效运行,预防瓦斯积聚和爆炸,保障井下作业安全。及时处理隐患与提高企业效益煤矿瓦斯检查工通过及时检测和处理瓦斯隐患,有效预防瓦斯事故,保障矿井安全,减少停产损失,提高生产效率,从而显著提升企业经济效益。煤矿瓦斯检查工在防治煤矿灾害中的重要作用煤矿瓦斯检查工的职业特殊性第一章1.1–煤矿作业特点1.2–煤矿瓦斯检查工在防治煤矿灾害中的重要作用1.3–煤矿瓦斯检查工的职业道德和安全职责煤矿瓦斯检查工的职业特殊性1.《安全生产法》规定,未经安全生产教育和培训,或培训不合格的从业人员,不得上岗作业。瓦斯检查工必须经培训考核合格,并取得相应资格证书方可上岗作业。2.瓦斯检查工应具备的素质包括:专业技术水平高、身体健康、安全意识强、法制观念强、工作作风好。煤矿瓦斯检查工上岗条件是什么?煤矿瓦斯检查工的职业特殊性职业道德和安全职责相关规定煤矿瓦斯检查工须恪守职业道德,严格执行安全职责,确保矿井瓦斯监测准确及时,杜绝违规操作,坚守岗位责任,保障矿工生命安全,遵守法律法规,维护煤矿安全生产秩序。职业道德的具体体现煤矿瓦斯检查工的职业道德体现在:爱岗敬业、遵章守纪、诚实守信、团结协作和勇于担当。你们需严格执行安全规程,及时报告隐患,确保矿井安全,保护矿工生命和国家财产。安全职责的详细内容煤矿瓦斯检查工的安全职责:包括严格执行瓦斯检查制度,准确测定瓦斯浓度,发现异常及时报告;监督通风设施完好,确保作业环境安全;制止违章作业,预防瓦斯事故;熟悉应急预案,掌握自救互救技能,保障矿工生命安全。010203煤矿瓦斯检查工的职业道德和安全职责02矿井通风第二章矿井通风第二章2.1–矿井空气2.2–矿井通风系统2.3–矿井通风设施2.4–矿井反风2.5–掘进通风技术矿井通风空气的成分矿井通风吸入和呼出气体的比较矿井通风矿井空气是指矿井井巷内气体的总称。它包括进入井下的新鲜空气和井下产生的有毒有害气体、浮尘。矿井空气的主要来源地面空气进入井下以后,要发生一系列的物理变化和化学变化,因而矿井空气与地面空气的性质和成分均有较大差别,但其主要成分仍是氧气和氮气。矿井通风氧气的主要特性氧气是无色、无味、无臭的气体,对空气的相对密度为1.105。是人呼吸的气体中不可缺少的,人体在静止状态下耗氧量为0.25L/min,在工作时耗氧量为1~3L/min。当氧气浓度小于17%时,呼吸困难,心跳加快;当氧气浓度小于15%时,无力进行劳动;当氧气浓度小于12%时,会有生命危险;当氧气浓度小于3%时,会立即死亡。氧能够助燃,易使多种元素氧化。《煤矿安全规程》规定采掘工作面进风流中氧气浓度不得低于20%。矿井通风氮气的主要特性氮气是无色、无味、无臭的气体,对空气的相对密度为0.97。微溶于水,不助燃,无毒。但是空气中氮气含量升高时,会使氧气含量相对降低,使缺氧区域人员窒息。井下空气中氮含量增加的主要原因是煤矿井下有机物的腐烂、爆破作业以及煤岩层中释放出氮气。矿井通风1.井下空气中有毒有害气体种类很多,常见的主要有二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2)、硫化氢(H₂S)、甲烷(CH4)、氨气(NH3)、氢气(H2)等。2.矿井常见有毒有害气体包括一氧化碳、硫化氢、二氧化氮等,规定要求CO≤0.0024%、H₂S≤0.00066%、NO₂≤0.00025%,瓦斯检查员需定期检测确保浓度不超标保障安全。井下空气中常见的有毒有害气体及相应规定矿井通风二氧化碳是无色略带酸臭味的气体,不助燃也不能供人呼吸,略有毒性,易溶于水,对人体部分器官有刺激作用而增强人体呼吸。浓度过大,会使氧含量降低,引起缺氧窒息。比空气重,对空气的相对密度为1.52,多积存在巷道下部。井下空气中二氧化碳的主要来源有:煤、岩、坑木等物质的氧化,爆破工作,矿井火灾,瓦斯、煤尘爆炸,人的呼吸,从煤层、岩层中涌出等。《煤矿安全规程》规定,采掘工作面的进风流中二氧化碳浓度不得超过0.5%;矿井总回风巷或一翼回风巷中二氧化碳浓度不得超过0.75%;采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中二氧化碳浓度都不得超过1.5%。二氧化碳气体的特性:矿井通风一氧化碳是一种无色、无味、无臭的气体,对空气的相对密度为0.97,微溶于水,能燃烧,当浓度达到13%~75%时能爆炸,有强烈的毒性。一氧化碳轻微中毒有头痛、心跳、耳鸣等病状;严重中毒会反应迟钝,失去行为能力,失去知觉,抽筋直至死亡。一氧化碳的主要来源是:爆破作业,井下火灾,瓦斯煤尘爆炸。《煤矿安全规程》规定一氧化碳的最高允许浓度是0.0024%。一氧化碳气体的特性:矿井通风二氧化氮是一种红棕色气体,对空气的相对密度为1.59,易溶于水而生成硝酸,有剧毒,对眼、鼻、呼吸道及肺有刺激作用,引起肺水肿。二氧化氮中毒会造成咳嗽、胸痛、声带痉挛、呕吐、腹泻、神经麻木,直至死亡。二氧化氮主要来源于井下爆破作业,《煤矿安全规程》规定二氧化氮的最高允许浓度是0.00025%。二氧化氮气体的特性:矿井通风二氧化硫是一种无色气体,对空气的相对密度为2.2,易积聚于巷道底部,易溶于水,有强烈硫黄气味及酸味,有剧毒,能强烈刺激眼睛及呼吸道黏膜。矿井二氧化硫主要来源于含硫矿物的氧化、燃烧,在含硫矿体中爆破以及含硫矿层中涌出。《煤矿安全规程》规定的最高允许浓度是0.0005%。二氧化硫气体的特性:矿井通风硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋气味的气体,对空气的相对密度是1.19,易溶于水,有强烈毒性,强烈刺激眼睛及喉咙。中毒时感到头痛、呕吐乏力,严重时失去知觉,抽筋直至死亡。硫化氢具有燃爆性,空气中硫化氢浓度达到4.3%~4.6%时遇火能爆炸。井下硫化氢主要来源是:坑木等有机物腐烂和含硫矿物水化所产生;老空区积水中可能积存硫化氢,搅动时会放出;有些煤体中也会涌出硫化氢。《煤矿安全规程》规定硫化氢最高允许浓度是0.00066%。硫化氢气体的特性:矿井通风瓦斯是煤矿中从煤岩层内涌出的各种气体的总称,它是煤的一种伴生气体,主要成分为甲烷(CH4)。瓦斯无色、无味、无臭,比空气轻,瓦斯对空气的相对密度是0.554,在标准状态下瓦斯的密度为0.716Kg。因此,它常积聚于巷道的顶部、独头上山巷道或冒落的高顶处。它微溶于水,不助燃也不供呼吸,无毒,但空气中瓦斯含量较大时,会使人因缺氧而窒息。纯瓦斯不燃烧也不爆炸,只有与适量的空气混合后才有燃烧性和爆炸性。瓦斯爆炸的浓度界限为5%~16%。瓦斯体的特性矿井通风防治有害气体危害的措施加强通风稀释有害气体佩戴防护装备监测浓度定期检测气体成分设置警示标识隔离危险区制定应急预案及时处理泄漏培训员工掌握自救互救技能。矿井气候条件及规定矿井气候条件指井下空气温度、湿度和风速的综合状态。规定要求采掘工作面温度不超过26℃,风速0.15(0.25)-4m/s,相对湿度不宜过高,确保作业安全舒适。特殊区域需按规程调整参数。矿井通风矿井通风——利用通风动力,将地面的新鲜空气,沿着由通风设施确定的通风路线不断地进入井下各采掘工作面、机电硐室、爆炸物品库以及其他用风地点,以满足生产用风的需要,同时将用过的污浊空气(污风)不断地排出地面。这种向矿井井下连续不断地输入新鲜空气并排出污浊空气的通风过程称为矿井通风。什么是矿井通风?矿井通风1❀向井下各用风场所连续不断地供给新鲜空气。2❀把井下的有毒有害气体和矿尘冲淡开稀释到安全浓度以下,排除井下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,以保障职工的身体健康和生命安全及机械设备安全运转,进而提高劳动生产率。4❀增强矿井的抗灾能力,保证矿工身心健康和安全生产。矿井通风的基本任务是什么?矿井通风矿井通风是煤矿生产的一个重要环节。矿井通风与矿井安全密切相关。煤矿井下开采存在着瓦斯及其他有害气体、煤尘、煤炭自燃等严重威胁搞好煤矿“一通三防”工作是煤矿安全工作的重中之重也是杜绝重大灾害事故、实现煤矿安全状况根本好转的关键。为了创造良好的煤矿生产作业环境对瓦斯、煤尘和火灾实施切实可行的防治措施提高矿井的抗灾救灾能力最经济、最基础的解决方法就是搞好矿井通风工作。矿井通风的作用是什么?矿井空气1.什么是新鲜风流?当矿井空气和地面空气的成分相差不大时例如在进风井、井底车场、主要运输大巷、运输石门等处的风流叫做新鲜风流有时也叫进风风流。2.什么是乏风风流?当矿井空气流经采掘工作面或井下工作硐室以后其成分与地面空气的成分相比发生了变化则将风流叫做乏风风流有时也叫回风风流。什么是新风和乏风?矿井通风根据原煤炭工业部《国有重点煤矿防治重大瓦斯煤尘事故的规定》中的定义:“一通三防”就是指加强矿井通风防治瓦斯、防治煤尘、防治火灾事故的发生。什么是“一通三防”?矿井通风防治矿井有害气体造成危害的主要措施1.加强通风——加强通风是防止有害气体危害的最根本措施。利用新鲜空气将有害气体稀释到安全浓度以下并将有害气体排出工作面空间和矿井。2.加强瓦斯检查和监测——通过加强对矿井有害有毒气体的检查和监测,掌握有害气体的涌出规律和涌出状况,采取针对性措施及时处理积聚的有害气体。3.瓦斯抽采——对煤层中存在的大量瓦斯,利用抽采系统预先抽采出来,使开采时工作空间的瓦斯浓度大大降低。对高瓦斯矿井抽采瓦斯是治本之策。矿井通风防治矿井有害气体造成危害的主要措施4.加强个体防护——作业工人要熟悉避灾路线,掌握避灾法,正确使用个人防护用品。当发生火灾、瓦斯突出或爆炸等事故时,按规定正确佩戴自救器,按避灾路线迅速撤离。5.加强盲巷管理——废弃的巷道要及时封闭。在井下通风不良或不通风的巷道,往往积聚大量的有害气体。在上述地点应设置栅栏、示警标。人员如需进入,必须先检查有害气体的浓度,在确认安全后方可进入。6.喷雾洒水降低有害气体含量——在生产过程中,爆破作业产生大量的炮烟等有害气体,通过喷雾洒水的办法可以有效降低炮烟的浓度。矿井通风什么是矿井气候条件?是指矿井空气的温度、湿度和风速的综合效应。矿井气候条件及相应规定:矿井通风空气的温度是影响矿井气候条件的主要因素。气温过高,影响人体散热,破坏身体热平衡,使人感到不适;气温过低,人体散热过多,容易引起感冒,严重时引起井筒结冰,造成事故。《煤矿安全规程》规定,进风井口以下的空气温度(干球温度,下同)必须在2℃以上。当采掘工作面空气温度超过26℃、机电设备硐室超过30℃时,必须缩短超温地点工作人员的工作时间,并给予高温保健待遇。当采掘工作面的空气温度超过30℃、机电设备硐室超过34℃时,必须停止作业。新建、改扩建矿井设计时,必须进行矿井风温预测计算,超温地点必须有降温设施。矿井气候条件及相应规定:1.矿井空气的温度矿井通风空气湿度,是指空气中所含的水蒸气量,即空气的潮湿程度。空气的潮湿程度一般用“相对湿度”来表示。相对湿度,是指每立方米空气中实际含有的水蒸气量和同一温度下的饱和水蒸气量的百分比。对人体比较适宜的相对湿度为50%~60%。矿井气候条件及相应规定:2.矿井空气的湿度矿井通风在矿井井巷中,风流在单位时间内所流经的距离,称为井巷中的风速,简称风速。井巷中的风速大小直接影响人体的散热效果,同时也影响着矿井安全生产。井巷中的风速应符合《煤矿安全规程》的规定。矿井气候条件及相应规定:3.井巷中的风速井巷名称允许风速(m/s)井巷名称允许风速(m/s)最低最高最低最高主要进回风巷8输送机巷、采区进、回风巷0.256采煤工作面0.254掘进中的煤巷和半煤岩巷0.254掘进中的岩巷0.154其他通风人行巷道0.15矿井通风第二章2.1–矿井空气2.2–矿井通风系统2.3–矿井通风设施2.4–矿井反风2.5–掘进通风技术矿井通风什么是矿井通风系统?矿井通风系统,是指矿井通风方式、通风方法、通风网络和通风设施的总称。它包括从进风到回风的全部路线。安全可靠的通风系统是矿井的安全保证。矿井通风系统矿井通风矿井通风与通风系统矿井通风系统通过机械或自然方式将新鲜空气送入井下稀释有害气体确保安全。通风系统由进风巷、回风巷、风机和风门等组成需保持稳定可靠的风流控制瓦斯浓度防止积聚保障矿工安全。矿井通风方法矿井通风方法分为自然通风和机械通风。自然通风依靠自然风压,机械通风使用风机强制空气流动。机械通风又分为抽出式、压入式和混合式,确保井下空气流通、稀释瓦斯、保障安全。矿井通风方式矿井通风方式分为中央式、对角式和混合式。中央式包括中央并列和中央分列,风流沿井筒进出;对角式分为两翼对角和分区对角,风流从两翼或分区进入;混合式结合两者优点,适应复杂矿井条件。矿井通风(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。已布置在粉尘、有害和高温气体能侵入的地点的,应当制定安全措施。(2)箕斗提升井或者装有带式输送机的井筒兼作风井使用时,必须遵守相关的规定。(3)矿井必须采用机械通风。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%。(4)矿井开拓新水平和准备新采区的回风,必须引入总回风巷或者主要回风巷中。生产水平和采(盘)区必须实行分区通风。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。矿井通风系统的基本要求矿井通风①生产矿井现有箕斗提升井兼作回风井时,井上下装、卸载装置和井塔(架)必须有防尘和封闭措施,其漏风率不得超过15%。装有带式输送机的井筒兼作回风井时,井筒中的风速不得超过6m/s,且必须装设甲烷断电仪。②箕斗提升井或者装有带式输送机的井筒兼作进风井时,箕斗提升井筒中的风速不得超过6m/s、装有带式输送机的井筒中的风速不得超过4m/s,并有防尘措施。装有带式输送机的井筒中必须装设自动报警灭火装置、敷设消防管路。箕斗提升井或者装有带式输送机的井筒兼作风井使用时的规定:矿井通风什么是矿井通风方法?根据风流获得动力的来源不同,矿井通风的方法可分为自然通风和机械通风。根据矿井通风压力状态分为正压通风和负压通风。矿井通风方法矿井通风利用自然因素产生的通风动力,致使空气在井下巷道流动的通风方法称为自然通风。自然风压的大小和风流方向主要受地面空气温度变化、高差、井口的风速等影响。其实质是:进、回风井的空气密度差引起的空气流动。采用机械通风的矿井,自然风压也是始终存在的,并在各个时期内影响着矿井通风工作。对于自然风压较大的深井,自然风压对矿井通风起着重要作用,而且它在冬、夏两季内可能会出现风流的反向,这在通风管理工作中应予以充分重视,特别是对高瓦斯矿井更应注意。(一)自然通风矿井通风利用通风机运转产生的通风动力,致使空气在井下巷道中流动的通风方法称为机械通风。《煤矿安全规程》规定矿井必须采用机械通风。根据通风机的工作方式不同,机械通风可分为压入式通风(正压通风)、抽出式通风(负压通风)和混合式通风三种。(二)机械通风矿井通风压入式通风,是将矿井主要通风机安设在地面,以压风方式向矿井内供风,使整个通风系统在压入式主要通风机作用下,形成高于当地大气压力的正压通风。因此,在进风侧空气压力较大、风流集中的条件下,将新鲜空气送往各处。在压入式通风矿井中,进风井口需安设通风设施,这对运输、行人等都不方便,不易管理和控制,且井底车场及进风井口漏风大。回风侧空气压力较低,分支风路较多,污浊空气不易集中迅速排出井外。在煤矿中还需考虑到,若矿井主要通风机一旦因故停止运转时,井下气压将降低,这会使采空区或封闭区内瓦斯涌出量增加,对安全不利。因此,一般在瓦斯矿井中很少采用压入式通风。但在矿井浅部开采时,由于地表有塌陷出现裂缝与井下沟通,为避免从地面吸入空气或从老空内吸入有害气体,可在开采第一阶段时采用压入式通风;在开采以下各阶段时,再改为抽出式通风。机械通风的三种形式:1.压入式通风矿井通风抽出式通风,是将矿井主要通风机安设在地面,向外抽出井下空气,形成低于当地大气压力的负压通风。由于通风阻力的影响使回风侧处于高负压区,而进风侧处于低负压区,在这种情况下,回风流不易向其他处乱窜,可以集中而迅速地流入回风系统排出井外。此外,在抽出式通风中,进风井口不安设通风设施,不妨碍运输、行人,管理简便又控制可靠,对于瓦斯矿井和有自然发火危险的矿井来讲是有利的。在抽出式矿井中,主要通风机一旦停止运转,则矿内空气必然要恢复到当地的大气压力,由于压力增高,一定时间内采空区及封闭区中瓦斯等有害气体不易涌出。因此,煤矿一般多采用抽出式通风。机械通风的三种形式:2.抽出式通风矿井通风混合式通风,是将地面新鲜空气由压入式主要通风机送往井下,污浊空气由抽出式主要通风机排出井外。这种通风方法使矿井通风系统大部分都处于较高的压力状况,进、回风集中,易按指定路线流动,漏风少,不易受自然风压影响。但这种通风方法所需通风设备多,动力消耗也大。当用风地点与地表塌陷区沟通、漏风大时,可以用抽压混合式通风来平衡矿内外压力,控制漏风。但在煤矿中一般很少使用抽压混合式的通风方法。机械通风的三种形式:3.混合式通风矿井通风(一)中央式中央式,是指进、回风井大致位于井田走向中央的通风方式。根据进、回风井在井田倾斜方向的位置不同又可分为中央并列式和中央分列式(中央边界式)两种。1.中央并列式:中央并列式,是指进、回风井均布置在井田中央的通风方式。2.中央分列式:中央分列式(边界式),是指进、回风井虽布置在井田走向中央,但在倾斜方向有一定距离,回风井通常位于井田浅部边界。利用中央式通风,通风线路长、阻力大、漏风大,易引起采空区自燃。但建井期限短,井筒延深时通风方便,通风管理工作简单,易于全矿反风。适用于煤层倾角大、埋藏深、井田范围不大的矿井。矿井通风方式矿井通风矿井通风方式中央式矿井通风(二)对角式根据回风井服务范围的不同,对角式通风又可分为两翼对角式和分区对角式两种。1.两翼对角式:两翼对角式,是指进风井位于井田中央,两翼各布置一个回风井。2.分区对角式:分区对角式,是指进风井大致位于井田中央,在每个采区各布置一个回风井。与中央式相比,对角式通风出口多,风流单向流动、阻力小、漏风少,矿井风压稳定。但井筒多,建设周期长,反风困难。一般适用于井田范围大、所需风量大、煤炭易自燃、煤层埋藏浅的矿井。矿井通风方式矿井通风矿井通风方式对角式矿井通风(三)混合式混合式,是指由上述多种方式混合而形成的通风方式。其特点是:风井数量多,通风能力大,布置灵活,风网结构复杂,风流不够稳定。适用于井田范围大、产量大、自然发火倾向严重、瓦斯涌出量大的矿井。选择矿井通风方式的基本原则是:根据煤层赋存条件、煤层埋藏深度、井田面积、走向长度、地形条件及矿井瓦斯等级和煤层的自燃性等因素,在保证安全上可靠、经济上合理和技术上可行的基础上,经过比较而定。矿井通风方式矿井通风矿井通风系统的井巷连接关系一般比较复杂,为了便于分析通风系统中各井巷间的连接关系及特点,把矿井或采区中风流分岔、汇合线路的结构形式和控制风流的通风构筑物,通常用不按比例不反映空间关系的单线条来表示通风系统的示意图称为通风网络图。通风网络的连接形式有串联网络、并联网络和角联网络三种。矿井通风网络矿井通风若前一井巷的出风端和下一井巷的进风端相接,这样的通风网络称为串联网络。串联网络的特点是:所串联的井巷越多,通风阻力越大;若进风侧发生灾害将影响到回风侧;各段巷道中的风量等于串联风路风量,总风量不能随意变更;被串风路中空气的卫生条件差。矿井通风网络1.串联通风矿井通风若两条或两条以上的通风井巷的进风端是在同一点分开,它们的出风端又是在同一点汇合,这样的通风网络称为并联网络。其特点是:并联的通风井巷越多,各井巷分得的风量也越少,通风阻力也越小;并联网络的总风量等于各条风路分量之和;各井巷互不干扰,安全性好,空气的卫生条件好。矿井通风网络2.并联通风矿井通风在两条分路组成的并联系统中,若有1条或1条以上的井巷横跨于两个并联巷道上构成的系统称为角联系统,其网络图称为角联网络。横跨于并联分路上的井巷称为对角巷或对角风路,若仅有一条对角风路的角联网络,称为简单角联网络;若有2条或2条以上的对角风路的角联网络,称为复杂角联网络。矿井通风网络3.角联通风(1)矿井通风角联网络的特点是:角联网络中的边缘风路的风流方向是稳定的,而在对角风路中的风流方向不稳定,它在边缘风路的阻力影响下可能正向、可能反向,也可能无风。由于这个特点,在有瓦斯涌出的地点将会给通风管理工作带来不少困难和麻烦。在矿井设计中,应尽量避免出现角联网络。矿井通风网络3.角联通风(2)矿井通风矿井通风系统平面图矿井通风矿井通风系统立体图矿井通风系统网络图采区通风采区通风系统,是指矿井风流经主要进风巷进入采区,流经采区进风巷道,清洗采掘工作面、硐室和其他用风巷道后,沿采区回风巷道排至矿井主要回风巷的整个网络。采区通风系统主要取决于采区巷道布置和采煤方法,同时要满足采区通风的特殊要求。在确定采区通风系统时,必须遵守安全、经济、技术合理等原则。采区通风系统和通风网络采区通风(1)生产水平和采(盘)区必须实行分区通风。(2)准备采区,必须在采区构成通风系统后,方可开掘其他巷道;采用倾斜长壁布置的,大巷必须至少超前2个区段并构成通风系统后,方可开掘其他巷道。采煤工作面必须在采(盘)区构成完整的通风、排水系统后,方可回采。(3)高瓦斯、突出矿井的每个采(盘)区和开采容易自燃煤层的采(盘)区,必须设置至少1条专用回风巷;低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采(盘)区,必须设置1条专用回风巷。(一)采区通风系统的基本要求1-01采区通风(4)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。(5)突出危险的采煤工作面不得采用下行通风。(6)采掘工作面的进风和回风不得经过采空区或冒顶区。(7)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密闭墙,全部封闭采区。(一)采区通风系统的基本要求1-02采区通风(8)控制风流的风门、风桥、风墙、风窗等设施必须可靠。开采突出煤层时,工作面回风侧不得设置调节风量的设施。(9)矿井必须采用机械通风。(10)井下爆炸物品库必须有独立的通风系统,回风风流必须直接引入矿井的总回风巷或主要回风巷中。(11)井下充电室必须有独立的通风系统,回风风流应引入回风巷。(一)采区通风系统的基本要求1-03采区通风(12)井下机电设备硐室必须设在进风风流中;采用扩散通风的硐室,其深度不得超过6m、入口宽度不得小于1.5m,并且无瓦斯涌出。(13)井下个别机电设备设在回风流中的,必须设置瓦斯检查点。采区变电所及实现采区变电所功能的中央变电所必须有独立的通风系统。(一)采区通风系统的基本要求1-04采区通风回采区段的通风系统是由工作面的进风巷、回风巷和工作面组成的。当矿井采用走向长壁后退式采煤法时,回采区段的通风系统有U形、Z形、H形、Y形、W形和双Z形等形式。采区内各采掘工作面均应采用独立通风。若工作面之间不能形成独立通风,经报批后,可以采用串联通风,但必须符合《煤矿安全规程》的有关规定。(二)壁式采煤工作面通风系统的类型2-01采区通风(二)壁式采煤工作面通风系统的类型2-02采区通风(二)壁式采煤工作面通风系统的类型2-03采区通风(二)壁式采煤工作面通风系统的类型2-04采区通风(二)壁式采煤工作面通风系统的类型2-05采区通风1. 采、掘工作面应实行独立通风,严禁2个采煤工作面之间串联通风。2. 同一采区内,1个采煤工作面与其相连接的1个掘进工作面、相邻的2个掘进工作面,布置独立通风有困难时,制定措施后可采用串联通风,且串联次数不得超过1次。3. 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重新掘进的巷道,布置独立通风有困难时,其回风可串入采煤工作面,但须制定安全措施,串联次数不得超过1次;构成独立通风系统后,须立即改为独立通风。(三)矿井串联通风的规定3-01采区通风4. 本条规定的串联通风,必须在进入被串联工作面的巷道中装设甲烷传感器,且甲烷和二氧化碳浓度均不得超过0.5%,其他有害气体浓度应符合《煤矿安全规程》要求。5. 开采有瓦斯喷出、有突出危险的煤层,或在距离突出煤层垂距小于10m的区域掘进施工时,严禁任何2个工作面之间串联通风。(三)矿井串联通风的规定3-02矿井通风上行通风当采煤工作面的进风巷水平低于回风巷水平时,采煤工作面的风流沿工作面的倾斜方向由下向上流动,这样的通风方式称为上行通风。(四)上行通风与下行通风下行通风当采煤工作面的进风巷水平高于回风巷水平时,采煤工作面的风流沿工作面的倾斜方向由上向下流动,这样的通风方式称为下行通风。采区通风上行通风与下行通风各有优缺点,但普遍认为上行通风稍优于下行通风。因而《煤矿安全规程》规定,有突出危险的采煤工作面严禁采用下行通风。(四)上行通风与下行通风优缺点采区通风扩散通风,是指利用空气中分子的自然扩散运动,对局部地点进行通风的方式。由于扩散通风没有动力装置,而空气分子的扩散运动范围是相当有限的,在正常情况下很难达到规程的要求,所以对扩散通风只允许有选择地使用。《煤矿安全规程》规定,采用扩散通风的硐室,其深度不得超过6m、入口宽度不得小于1.5m,并且无瓦斯涌出。(五)扩散通风与循环风扩散风采区通风某一用风地点部分或全部回风再进入同一地点进风流中的现象称为循环风。循环风一般发生在局部通风过程中,由于局部地点的风流反复返回同一局部地点,有毒有害气体和粉尘浓度越来越大,不仅使作业环境越来越恶化,同时也会由于风流中瓦斯浓度不断增加,引起瓦斯事故。(五)扩散通风与循环风循环风采区通风为了防止出现循环风,《煤矿安全规程》规定,压入式局部通风机和启动装置安装在进风巷道中,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,局部通风机安装地点到回风口间的巷道中的最低风速必须符合《煤矿安全规程》的要求。(五)扩散通风与循环风防止循环风规定采区通风巷道贯通前应当制定贯通专项措施。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。此时,地质部门应做好地质测量工作,掌握好贯通巷道附近的地质构造、顶底板岩性和水文地质等情况;通风部门做好正常的通风工作,并做好贯通后通风系统调整的准备工作,预计贯通后的风流方向、风量和瓦斯量的变化情况,明确调整风流设施的布置和要求。(六)巷道贯通时通风系统的调整1/贯通前采区通风贯通时,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,设置栅栏及警标,每班必须检查风筒的完好状况和工作面及其回风流中的瓦斯浓度,瓦斯浓度超限时,必须立即处理。掘进的工作面每次爆破前,必须派专人和瓦斯检查工共同到停掘的工作面检查工作面及其回风流中的瓦斯浓度,瓦斯浓度超限时,必须先停止在掘工作面的工作,然后处理瓦斯,只有在2个工作面及其回风流中的瓦斯浓度都在1.0%以下时,掘进的工作面方可爆破。每次爆破前,2个工作面入口必须有专人警戒。(六)巷道贯通时通风系统的调整2/贯通时采区通风贯通后,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。许多煤矿在贯通时,由于爆破打通对方的巷道,双方没有及时调整好通风系统,也没有很好地检查瓦斯,从而引起瓦斯爆炸事故。(六)巷道贯通时通风系统的调整3/贯通后矿井通风第二章2.1–矿井空气2.2–矿井通风系统2.3–矿井通风设施2.4–矿井反风2.5–掘进通风技术矿井通风在矿井正常生产中,为保证风流按设计的路线流动,在灾变时期仍能维持正常通风或便于风流调度,要在通风系统中设置一系列的构筑物,这些构筑物称为通风设施。通风设施按其作用可分为:隔断风流、引导风流和调节控制风量的设施。煤矿井下常见的通风设施有风门、风桥、挡风墙(密闭)和调节风窗等。(一)什么是矿井通风设施矿井通风风门,是指可以使人员和车辆通过又能阻断风流的通风设施。风门分为普通风门和自动风门两类。普通风门利用人力开启,利用自重和风压差来实现自行关闭。自动风门利用机械转动、电动、气动和水动的原理来开启和关闭风门。在建有风门的巷道中,至少要有两道风门。在行人巷道中,两道风门间的距离不得小于5m;在行驶电机车的巷道中,两道风门的距离应大于1列车的长度,以防止列车通过时两道风门同时打开而造成风流短路。(一)什么是矿井通风设施1/风门矿井通风设置在需要隔断风流同时又不需要通车行人的巷道中的构筑物,称为挡风墙(密闭)。用它来封闭采空区、火区和废弃的旧巷区。密闭的构造按服务年限可分为临时密闭和永久密闭两类;按密闭的用途可分为通风密闭、防火密闭、防水密闭和防爆密闭。(一)什么是矿井通风设施2/挡风墙(密闭)矿井通风在进风与回风平面相遇的地点,必须设置风桥,构成立体交叉风路,使进风与回风分开,互不相混。按其服务年限和巷道中通过风量大小的不同,风桥可分为绕道风桥、混凝土或料石风桥和铁筒式风桥。(一)什么是矿井通风设施3/风桥矿井通风调节风窗就是在风门或风墙上方开一个面积可调的窗口,利用改变窗口的面积来调节风量。在并联风路中,若一个风路中风量需要增加,而另一风路的风量有余,则可在后一风路中安设调节风窗,并使风路中的风量按需供应,达到风量调节的目的。(一)什么是矿井通风设施4/调节风窗矿井通风第二章2.1–矿井空气2.2–矿井通风系统2.3–矿井通风设施2.4–矿井反风2.5–掘进通风技术矿井通风(一)矿井反风矿井反风,是矿井发生灾变时所采取的一项重要的控制风流的救灾措施。当井下发生火灾时,利用预设的反风设施,可改变火灾所产生的高温、有害气体的流动方向,限制火灾影响区域,安全撤出受灾害威胁人员。全矿性反风局部反风矿井通风全矿性反风,是指使全矿井总进风、回风巷道及采区主要进风、回风巷道的风流全面反向的反风方式。当矿井进风井口附近、井筒、井底车场(包括井底车场主要硐室)及与井底车场直接相通的大巷(如中央石门、运输大巷)发生火灾时,应采用全矿性反风。全矿性反风主要通过反风道反风、反转反风和无反风道反风三种方法实现。(二)全矿性反风矿井通风利用主要通风机设置的专用反风道和控制风门,使通风机的排风口与反风道相联,风流由风硐压入回风道,使风流方向反向,这种方法称为反风道反风。轴流式和离心式主要通风机都可以采用这种方法。该反风方法要求矿井建设时期就建立相应的反风装置,施工工程量较大,矿井正常生产时有一定漏风,基建投资大,反风时使用设备多,实施反风工作比较复杂。(二)全矿性反风1/反风道反风矿井通风反转反风:利用主要通风机反转,使风流反向的方法,称为反转反风。只有采用轴流式主要通风机,方可采用这种反风方法。此种反风方式建设费用小,反风方便,但反风风量较小。(二)全矿性反风2/反转反风矿井通风利用备用的主要通风机机体作为反风道,实现反风的方法,称为无反风道反风。该反风方式对装有备用通风机的可以采用。这种方法基建附加投资小,但反风时阻力大,反风不方便。同时,采用此种反风,必须保证反风后备用通风机能迅速恢复正常状态。当矿井进行反风时,要注意井下采空区、密闭区多种有害气体的涌出情况及瓦斯涌出情况。(二)全矿性反风3/无反风道反风矿井通风为确保每个生产矿井具备全矿性反风能力,《煤矿安全规程》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,主要通风机供给风量不应小于正常供风量的40%。每季度应当至少检查1次反风设施,每年应进行1次反风演习;当矿井通风系统有较大变化时,应进行1次反风演习。(三)全矿性反风的规定矿井通风局部反风:就是在井下采区内发生火灾时,主要通风机保持正常运转,通过调整采区内预设风门的开关状态,实现采区内部部分巷道风流反向,把火灾烟流直接引向回风巷道,防止火灾烟流侵入采煤工作面,威胁人员健康,影响正常生产。(四)局部反风矿井通风在进行采区设计时,应考虑布置局部反风系统,包括局部反风联络巷道和反风风门等设施,这些反风设施均应采用不燃性材料制作。每组风门均安设两道。这些反风设施应在采区布置中提前设置,而且无人在附近工作时,应有远程控制装置,以免发生火灾时不能及时反风,或因火势大、温度高,救护人员无法接近风门。(五)局部反风的要求矿井通风第二章2.1–矿井空气2.2–矿井通风系统2.3–矿井通风设施2.4–矿井反风2.5–掘进通风技术矿井通风利用纵向风障导风利用纵向风障导风是通过在巷道内设置风障将风流沿巷道轴向引导减少漏风提高通风效率适用于短距离掘进通风需确保风障严密性及合理布置位置以优化风流分配。利用风筒通风总风压通风利用风筒通风是通过主扇风压将新鲜风流经风筒送入掘进工作面,适用于短距离巷道。风筒需保持严密,减少漏风,确保风量充足。该方法简单经济,但受距离限制,长距离需配合局部通风机使用。利用平行巷道通风利用平行巷道通风是通过主巷与副巷形成并联风路,借助总风压驱动风流。主巷进风、副巷回风,减少通风阻力,提高风量分配效率,适用于长距离掘进工作面,确保作业区域空气新鲜。01-总风压通风矿井通风总风压通风矿井通风01工作原理引射器通风利用高压流体通过喷嘴产生高速射流,在混合室形成负压吸入外界空气实现通风,其结构简单无需电力适用于瓦斯突出等危险环境。02优点引射器通风优点是:无电气设备,比较安全。若采用水力引射器通风,还能起到降温、降尘的作用。缺点引射器缺点是:供风量小,需要水源或压气。故引射器通风适用于需要风量不大的短距离掘进通风。03适用场景引射器通风适用于短距离掘进巷道通风,回采工作面上隅角瓦斯抽采,尤其适合瓦斯突出矿井的临时通风,或配合主通风机使用。。04引射器通风矿井通风01-压入式通风压入式通风利用局部通风机将新鲜风流经风筒送入掘进工作面,将工作面的有害气体和粉尘稀释并通过巷道排出。优点压入式通风的风流从风筒末端以自由射流状态射向工作面,易于排出工作面的有害气体和矿尘,通风效果好;局部通风机安装在新鲜风流中,污浊空气不经过它,安全性较好;可使用柔性风筒,使用方便;风筒内空气压力高于风筒外巷道中的空气压力,漏出的新风对排除污风有一定作用。布置要求污风沿巷道排出,劳动环境的卫生条件差。缺点局部通风机应安装在新鲜风流中距回风口不小于10米处,风筒出口距工作面符合作业规程规定,确保有效射程,风筒吊挂平直无破漏避免循环风风机需配备消音装置降低噪音污染。局部通风机通风矿井通风抽出式通风抽出式通风的局部通风机安装在距掘进巷道口10m以外的回风流中,新鲜空气由巷道进入工作面,污风经风筒由局部通风机抽出。应采用抗静电、阻燃风筒;必须实现“三专两闭锁”;严禁循环通风;风筒出口距工作面距离应符合规定。优缺点由于采用抽出式通风,污风经风筒排出,保证了巷道中为新鲜空气,故劳动卫生条件较好。但风流的有效吸程较短,一般为3~4m,如风筒末端距工作面较远,有效吸程以外的风流将形成涡流停滞区,通风效果不良;污风通过通风机,安全性较差;不能使用柔性风筒。02-抽出式通风矿井通风混合式通风混合式通风就是把上述两种通风方法同时使用。新风是利用压入式局部通风机和风筒压入工作面,而污风则由抽出式局部通风机和风筒排出。优缺点混合式通风兼有压入式通风和抽出式通风的优点,但其缺点也很多,如设备多、能耗大、管理复杂,有引起瓦斯、煤尘爆炸的危险。压入式通风是我国煤矿应用最广泛的一种局部通风机通风方式。03-混合式通风矿井通风压入式通风矿井通风《煤矿安全规程》规定:《煤矿安全规程》规定,掘进巷道必须采用矿井全风压通风或者局部通风机通风。煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进采用局部通风机通风时,应当采用压入式,不得采用抽出式(压气、水力引射器不受此限);如果采用混合式,必须制定安全措施。瓦斯喷出区域和突出煤层采用局部通风机通风时,必须采用压入式。矿井通风风筒的种类风筒按材质分为刚性风筒和柔性风筒。刚性风筒如金属风筒强度高但笨重;柔性风筒如胶布风筒轻便易安装但易破损。另有带骨架的伸缩风筒适用于长距离通风。风筒矿井通风可伸缩风筒特点可伸缩风筒具有伸缩自如、运输方便、安装快捷的特点,适用于频繁移动的掘进工作面,能有效减少风筒更换时间,提高通风效率,且耐磨抗撕裂,适应复杂巷道环境。胶布风筒特点胶布风筒具有轻便耐用、柔韧性好、安装方便的特点,适用于煤矿掘进通风。其抗静电、阻燃性能优异,能有效保障井下安全。风筒接头紧密,漏风率低,通风效率高,是井下局部通风的理想选择。铁风筒特点铁风筒具有强度高、耐腐蚀、使用寿命长的特点,适用于高瓦斯矿井和长距离掘进通风。其密封性好,风阻小,但重量大、搬运不便,需定期维护防锈。玻璃钢风筒特点玻璃钢风筒具有重量轻、耐腐蚀、强度高、使用寿命长等特点,适用于高湿、腐蚀性环境,安装维护方便,通风阻力小,能有效保障掘进工作面通风安全。风筒风筒接头柔性风筒的接头方式有插接、单反边接头、双反边接头、活三环多反边接头、螺圈接头等多种形式。插接方式最简单,但漏风大;反边接头漏风小,不易胀开,但局部风阻较大;后两种接头风阻小、漏风小,但拆装比较麻烦。风筒漏风漏风使局部通风机风量与风筒出口风量不等。局部通风机风量与风筒出风口风量的差就是风筒的漏风量,它与风筒的种类、接头的数目、接头方法和质量、风筒直径和风压等有关,但更主要的是与风筒的维护和管理密切相关。需要注意的是,掘进工作面的通风效果与风筒出口风量的大小有关。风筒的布置要求风筒出风口到工作面的距离要符合作业规程的有关规定。风筒要求吊挂平直、贴壁贴帮、逢环必挂、环环吃力。矿井通风掘进通风设备-风筒0102插接方式风筒插接方式主要有套接、反边接和罗圈接三种套接简单快速。反边接密封性好罗圈接强度高适用于长距离通风选择时需考虑风压风量及作业环境确保连接牢固不漏风,风筒接头需严密牢固防止漏风常用插接、反边接或罗圈接法接头处加胶垫或涂密封胶确保连接紧密减少风压损失定期检查维护保证通风效率。单反边接头单反边接头通过内外双层反边设计增强风筒连接密封性减少漏风适用于长距离掘进通风能有效降低风阻提高通风效率安装简便耐用性强。矿井通风掘进通风设备-风筒接头01双反边接头双反边接头用于连接风筒通过内外双层反边设计增强密封性防止漏风适用于长距离掘进通风能有效减少风压损失提高通风效率。02活三环多反边接头活三环多反边接头是风筒连接装置,采用三层反边设计增强密封性,适用于高风压环境,能有效减少漏风并适应巷道变形,提升掘进通风效率。03螺圈接头风筒螺圈接头用于连接风筒节段,确保密封性和强度,通常由金属或高强度塑料制成,安装简便且能适应巷道弯曲,有效减少漏风,提升通风效率。矿井通风掘进通风设备-风筒接头矿井通风01性能要求局部通风机需具备高效风量调节能力、低噪音、高风压及稳定运行特性,适应掘进面需求;具备防爆性能,符合安全标准;节能环保,易于维护,确保长期可靠供风。02国内部分产品国内局部通风机主要产品有山西运安的风机、重庆九环的FBD系列、山东矿机的对旋风机等,具备高效节能、低噪音特点,适用于煤矿掘进通风需求。03BKJ66-11系列BKJ66-11系列局部通风机采用高效节能设计,风量范围5.5-11m³/s,适用于煤矿掘进通风。其结构紧凑、噪音低,配备防爆电机,安全可靠,广泛用于长距离巷道通风,有效改善作业环境。04FDC-1型FDC-1型局部通风机是一种高效节能矿用通风设备,适用于掘进工作面通风,具有风量大、风压高、噪音低等特点,能有效改善井下空气质量,保障作业安全。局部通风机局部通风机DSF-5型DSF-5型局部通风机是一种高效节能设备,适用于煤矿掘进通风,风量范围5-10m³/s,风压500-3000Pa,具有低噪音、高风压特点,采用防爆设计,确保井下作业安全。HF-5型HF-5型局部通风机是一种高效节能设备,适用于煤矿掘进通风,风量可达5m³/s,风压3500Pa,具有低噪音、高风压特点,采用防爆设计,确保井下作业安全。SBF66-1型SBF66-1型局部通风机是矿用隔爆型轴流式风机,功率5.5kW,风量150-250m³/min,风压800-3200Pa,适用于煤矿掘进通风,具有高效节能、低噪音等特点。矿井通风01专人管理掘进通风设备必须由指定人员管理,定期检查维护确保正常运行;管理人员需经过专业培训持证上岗严格执行操作规程;发现异常及时处理并上报保障通风系统安全可靠。02安装位置要求压入式局部通风机安设距掘进回风口不得小于10m处,确保风流有效循环避开运输设备干扰严禁安装在回风侧或交叉口附近防止污风循环影响通风效果。03备用风机配备高瓦斯、突出矿井的煤巷、半煤岩和有瓦斯涌出岩巷掘进工作面必须配备备用风机且主备风机能力相同备用风机,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。(二)掘进通风安全管理矿井通风04闭锁要求使用局部通风机供风的地点必须实行风电闭锁和甲烷电闭锁,保证当正常工作的局部通风机停止运转或者停风后能切断停风区内全部非本质安全型电气设备的电源。05主风机停运要求正常工作的局部通风机故障,切换到备用局部通风机工作时,该局部通风机通风范围内应当停止工作,排除故障;待故障被排除,恢复到正常工作的局部通风后方可恢复工作。06风机试验每15天至少进行一次风电闭锁和甲烷电闭锁试验,每天应当进行一次正常工作的局部通风机与备用局部通风机自动切换试验,试验期间不得影响局部通风,试验记录要存档备案。(二)掘进通风安全管理使用局部通风机的掘进工作面停风的规定使用局部通风机通风的掘进工作面,不得停风;因检修、停电、故障等原因停风时,必须将人员全部撤至全风压进风流处,切断电源,设置栅栏、警示标志,禁止人员人内。《煤矿安全规程》2022第一百六十五条规定矿井通风(二)掘进通风的安全管理掘进作业规程中必须规定的内容采用抗静电、阻燃风筒。风筒口到掘进工作面的距离;正常工作的局部通风机和备用局部通风机自动切换的交叉风筒接头的规格和安设标准,应在作业规程中明确规定。矿井通风(二)掘进通风的安全管理掘进工作面停电恢复通风的要求正常工作和备用局部通风机均失电停止运转后,当电源恢复时,正常工作的局部通风机和备用局部通风机均不得自行启动,必须人工开启局部通风机。恢复通风前,必须由专职瓦斯检查工检查瓦斯,只有在局部通风机及其开关附近10m以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%时,方可人工开启局部通风机,恢复正常通风。矿井通风(二)掘进通风的安全管理(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。当接头数较多时,不能实现长距离通风。目前,国内有使用200m/节的风筒,效果明显。(2)改进接头方式,淮北沈庄煤矿用铁圈压板接头代替插接方式,送风距离达到3033m,工作面的风量为63.2m3/min。矿井通风(三)长距离掘进通风技术(3)采用柔性风筒时,吊挂平直,防止挂破,要用粘补或灌胶封堵所有的针眼,减少漏风。(4)采用局部通风机串联的方法。(5)直接采用大功率风机和大直径风筒。矿井通风(三)长距离掘进通风技术03矿井瓦斯防治第三章矿井瓦斯防治第三章3.1–矿井瓦斯基础知识3.2–瓦斯爆炸及其防治矿井瓦斯防治瓦斯的性质矿井瓦斯是一种无色、无味、无臭的气体。瓦斯比空气轻,对空气的相对密度为0.554。瓦斯有很强的扩散性。瓦斯的渗透性很强。矿井瓦斯具有燃烧性和爆炸性。空气中瓦斯浓度较高时,会使人窒息死亡。(1)矿井瓦斯是一种无色、无味、无臭的气体。要检查空气中是否含有瓦斯及其浓度,仅靠人的感观检查是不行的,必须使用专用的瓦斯检测仪才能检测出来。(2)瓦斯比空气轻,对空气的相对密度为0.554。在风速低的情况下它会积聚在巷道顶部、冒落空洞和上山迎头等处,因此必须加强这些部位的瓦斯检查和处理。矿井瓦斯防治瓦斯的性质(3)瓦斯有很强的扩散性。一处有瓦斯涌出,就能扩散到巷道附近。这样,既增加了检查瓦斯涌出源的难度,也使瓦斯的危害范围扩大。(4)瓦斯的渗透性很强。在一定瓦斯压力和地压共同作用下,瓦斯能从煤岩中向采掘空间涌出,甚至喷出或突出。利用这个特性向煤层中打钻抽采瓦斯,可降低煤层瓦斯赋存量并变害为利、开发利用。矿井瓦斯防治瓦斯的性质(5)矿井瓦斯具有燃烧性和爆炸性。当瓦斯与空气混合到一定浓度时,遇到引爆热源,就能引起燃烧或爆炸,严重影响和威胁矿井安全生产,一旦形成灾害事故,常会给国家财产和职工生命健康造成巨大损失。因此,瓦斯是矿井灾害之首。(6)当井下空气中瓦斯浓度较高时,会相对地降低空气中的氧气浓度而使人窒息死亡。矿井瓦斯防治瓦斯的性质矿井瓦斯防治瓦斯的危害(1)当空气中瓦斯的含量达到一定值时,遇火就会燃烧或爆炸。瓦斯气体和氧气的量相匹配时,反应充分、剧烈,表现为瓦斯爆炸,反之就表现为瓦斯燃烧。(2)当空气中瓦斯浓度很高时,空气中的氧含量相对降低,会使人窒息。(3)煤层及围岩中的瓦斯气体达到一定的压力,在冲击地压和采掘活动等诱因作用下,可以导致煤与瓦斯突出。矿井瓦斯防治瓦斯的赋存状态瓦斯在煤层及围岩中的赋存状态有游离状态和吸附状态两种。0102游离状态游离状态——这种状态的瓦斯以自由气体状态存在于煤层或围岩的孔洞中,其分子可以自由运动,处于承压状态。吸附状态吸附状态——吸附状态的瓦斯按照结合形式的不同,又分为吸着状态和吸收状态。吸着状态,是指瓦斯被吸着在煤体或岩体表面,在表面形成瓦斯薄膜。吸收状态,是指瓦斯被溶解于煤体中,与煤的分子相结合,即瓦斯分子进入煤体胶粒结构,类似于气体溶解于液体的现象。矿井瓦斯防治瓦斯的赋存状态矿井瓦斯防治煤层瓦斯含量煤层瓦斯含量是指煤层在标准状态下单位质量所含有的瓦斯体积,一般用m3/t表示。煤层瓦斯含量包括游离瓦斯和吸附瓦斯2部分;其中,游离瓦斯约占5%~10%,吸附瓦斯约占90%~95%。矿井瓦斯防治煤层瓦斯含量的主要影响因素煤层瓦斯含量的大小决定于二个方面的因素:一是煤的变质程度,即在成煤过程中伴生的气体量和煤的含瓦斯能力(煤的变质程度越高,生成的气体量就越大,煤的微孔隙就越多,总的表面积就越大,吸附瓦的量就越大)。二是煤系地层保存瓦斯的条件。矿井瓦斯防治01矿井绝对瓦斯涌出量矿井绝对瓦斯涌出量指的是矿井在单位时间内涌出的瓦斯数量的总和。单位是m3/min或m/d。02矿井相对瓦斯涌出量矿井相对瓦斯涌出量指的是矿井在正常生产情况下平均每采1t吨煤所涌出的瓦斯数量的总和。单位是m3/t。(1)煤岩壁瓦斯涌出,即:从采掘工作面及巷道周围的煤岩壁中涌出瓦斯。(2)采落煤炭瓦斯涌出,即:采掘工作面进行采煤和掘进时从落煤中涌出的瓦斯。(3)采空区瓦斯涌出,即:从采空区的顶、底板和浮煤中涌出的瓦斯。(4)邻近煤层瓦斯涌出,即:从顶底板邻近煤层煤体中涌出的瓦斯。矿井瓦斯防治矿井瓦斯涌出的来源1.普通涌出——是指瓦斯从采落的煤炭及煤层、岩层的暴露面上,通过细小的孔隙缓慢而长时间地涌出。首先是游离瓦斯,而后是部分解吸的吸附瓦斯。普通涌出是矿井瓦斯涌出的主要形式,不仅范围广,而且数量大。2.特殊涌出——如果煤层或岩层中含有大量瓦斯,采掘时,这些瓦斯有时会在极短的时间内,突然地、大量地涌出,可能还伴有煤粉、煤块或岩块,瓦斯的这种涌出形式称为特殊涌出。瓦斯特殊涌出是一种动力现象,分为瓦斯喷出和煤与瓦斯突出。瓦斯特殊涌出的范围是局部的、短暂的、突发性的,但其危害极大。矿井瓦斯防治矿井瓦斯涌出的形式矿井瓦斯防治影响瓦斯涌出量的因素(1)煤层瓦斯含量;(2)地面大气压力的变化;(3)开采规模;(4)开采程序;(5)采煤方法与顶板管理;(6)生产工序;(3)通风压力;(4)采空区管理。矿井瓦斯等级是矿井瓦斯涌出量大小和安全程度的基本标志。矿井瓦斯等级,根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式划分为:煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井(以下简称突出矿井)、高瓦斯矿井和瓦斯矿井。矿井瓦斯防治矿井瓦斯等级具备下列情形之一的矿井为高瓦斯矿井:①矿井相对瓦斯涌出量大于10m3/t。②矿井绝对瓦斯涌出量大于40m3/min。③矿井任一掘进工作面绝对瓦斯涌出量大于3m3/min。④矿井任一采煤工作面绝对瓦斯涌出量大于5m3/min。矿井瓦斯防治高瓦斯矿井瓦斯矿井每2年进行一次瓦斯等级鉴定。高瓦斯矿井和突出矿井不再进行周期性瓦斯等级鉴定工作,但应每年测定和计算矿井、采区、工作面瓦斯涌出量。经鉴定或者认定为突出矿井的,不得改定为瓦斯矿井或高瓦斯矿井。。矿井瓦斯防治瓦斯等级鉴定的规定矿井瓦斯防治第三章3.1–矿井瓦斯基础知识3.2–瓦斯爆炸及其防治矿井瓦斯防治瓦斯爆炸的基本条件?1.瓦斯浓度达到爆炸极限。瓦斯(主要成分为甲烷)在空气中的体积浓度需处于5%-16%之间,低于5%时遇火仅燃烧不爆炸,高于16%时因氧气不足无法爆炸。当浓度达到9.5%时,瓦斯与氧气反应最充分,爆炸威力最大。2.足够的氧气支持。混合气体中的氧气浓度需≥12%,低于此值燃烧反应无法持续。煤矿井下正常通风区域的氧气浓度通常为20%,满足该条件。在封闭区域或采空区,氧气可能因消耗而低于12%,抑制爆炸发生。3.高温火源的存在。点火源需具备650℃以上的温度(通常为650-750℃),并具备足够能量(≥0.28mJ)和持续时间(超过爆炸感应期)。常见火源包括明火、电火花、机械摩擦火花、爆破火焰等。煤矿井下通过控制火源参数(如缩短爆破火焰持续时间)可有效预防爆炸。矿井瓦斯防治预防瓦斯爆炸的措施(1)防止瓦斯积聚;(2)防止明火;(3)防止电火花;(4)防止爆炸火焰;(5)防止摩擦火花;(6)防止高温热源。预防瓦斯爆炸应从瓦斯爆炸的三个条件入手,即设法防止瓦斯积聚和出现引火火源,同时一旦出现爆炸,还要设法防止爆炸事故扩大。矿井瓦斯防治发生瓦斯煤尘爆炸事故时的应急避险(1)当灾害发生时一定要镇静清醒,不要惊慌失措、乱喊乱跑。当听到或感觉到爆炸声响和空气冲击波时,应立即背朝声响和气浪传来方向,脸朝下,双手置于身体下面,闭上眼睛迅速卧倒。头部要尽量低,有水沟的地方最好趴在水沟边上或坚固的障碍物后面。(2)立即屏住呼吸,用湿毛巾捂住口鼻,防止吸入有毒的高温气体,避免中毒和灼伤气管和内脏。(3)用衣服将自己身上的裸露部分尽量盖严,以防火焰和高温气体灼伤皮肉。瓦斯煤尘爆炸时可产生巨大的声响、高温、有毒气体、炽热火焰和强烈冲击波。因此,在避难自救时应特别注意以下几个要点:矿井瓦斯防治发生瓦斯煤尘爆炸事故时的应急避险(4)迅速取下自救器,按照使用方法戴好,以防止吸入有毒气体。(5)高温气浪和冲击波过后应立即辨别方向,以最短的距离进入新鲜风流中,并按照避灾路线尽快逃离灾区。(6)已无法逃离灾区时,应立即选择避难硐室,充分利用现场的一切器材和设备来保护人员和自身安全。进入避难硐室后要注意安全,最好找到离水源近的地方,设法堵好硐口,防止有害气体进入。注意节约矿灯用电和食品,室外要做好标记,有规律地敲打连接外部的管子、轨道等,发出求救信号。0204矿井瓦斯的检查与管理第四章矿井瓦斯检查与管理第四章4.1–矿井瓦斯检查4.2–矿井瓦斯的管理4.3-矿井瓦斯的排放矿井瓦斯的检查与管理巷道风流巷道风流,是指距巷道的顶板、底板和两帮有一定距离的巷道空间内的风流。在设有各类支架的巷道中,巷道风流是指距支架和巷道底板各50mm的巷道空间的风流。在不设支架或用锚喷、砌碹支护的巷道中,巷道风流是指距巷道的顶板、底板和两帮各为200mm的巷道空间的风流。巷道风流瓦斯检查方法矿井瓦斯的检查与管理检查方法测定巷道风流瓦斯和二氧化碳浓度时应该在巷道空间风流中进行。具体方法是:测定瓦斯浓度时,应该在巷道风流的上部(风流断面全高的上部约1/5处)进行抽气,连续测定3次,取其最大值。测定二氧化碳浓度时,应在巷道风流的下部(风流断面全高的下部1/5处)进行抽气,首先测出该处的瓦斯浓度,然后去掉二氧化碳吸收管,测出该处瓦斯和二氧化碳混合气体浓度,后者减去前者,再乘以校正系数即是二氧化碳的浓度,这样连续测定3次,取其最大值。巷道风流瓦斯检查方法矿井瓦斯的检查与管理注意事项(1)矿井总回风或一翼回风中瓦斯或二氧化碳的浓度测定,应在矿井总回风或一翼回风的测风站内进行。(2)采区回风中瓦斯或二氧化碳的测定,应在该采区所有的回风流汇合稳定的风流中进行,其测定部位和操作方法与在巷道风流中进行的测定相同。(3)测定位置应尽量避开由于材料堆积冒顶等原因造成的巷道断面变化而引起的风速变化大的区域。(4)注意自身安全,防止冒顶、片帮、运输等其他事故的发生。巷道风流瓦斯检查方法矿井瓦斯的检查与管理采煤工作面风流采煤工作面风流。采煤工作面风流是指距煤壁、顶(岩石、煤或假顶)、底、两帮(煤、岩石或充填材料)各为200mm(小于1m厚的薄煤层采煤工作面距顶、底各为100mm)和以采空区的切顶线为界的采煤工作面空间内的风流。采用充填法管理顶板时,采空区一侧应以挡矸、砂帘为界。采煤工作面回风隅角以及一段未放顶的巷道空间至煤壁线的范围内空间风流,都按采煤工作面风流处理。采煤工作面瓦斯检查方法矿井瓦斯的检查与管理采煤工作面回风流采煤工作面回风流。采煤工作面回风流是指从煤壁线开始,到采区总回风范围内,锚喷、锚网锁等支护距煤璧、顶板、底板各200mm的空间范围内的风流;支架支护是距支架和巷底各为50mm的巷道空间范围内的风流。采煤工作面瓦斯检查方法矿井瓦斯的检查与管理采煤工作面瓦斯的检查方法测点的选取:①采煤工作面瓦斯测点的选取,以能准确反映该区域的瓦斯情况为准则。②在风流垂直断面上选取测定部位和测定方法与在巷道风流进行测定时的测定部位和方法相同。③沿风流测点位置的选取。④采煤工作面回风巷风流中的瓦斯浓度的测点位置应选在距采煤工作面煤壁线10m以外的采煤工作面的回风流中风流充分汇合稳定处。采煤工作面瓦斯检查方法矿井瓦斯的检查与管理采煤工作面瓦斯的检查方法测定步骤:①应由进风侧或回风侧开始,逐段检查,检查瓦斯浓度和检查局部瓦斯积聚同时进行,同时还应记住测取空气温度。②测定瓦斯浓度时,应在巷道风流的上部进行,测定二氧化碳浓度时,应在巷道风流下部进行。③测点选择正确,没遗漏,每个测点连续测定3次,且取其最大值作为测定结果和处理标准。④准确清晰地将测定结果分别记入瓦斯检查班报手册和检查地点的记录板上,并通知现场工作人员。⑤向有关领导和地面调度室汇报检查结果。采煤工作面瓦斯检查方法矿井瓦斯的检查采煤工作面瓦斯的检查测点布置采煤工作面瓦斯检查方法矿井瓦斯的检查掘进工作面的风流及回风流(1)掘进工作面风流。掘进工作面风流是指掘进工作面到风筒出口这一段巷道空间中按巷道风流划定法划定的空间中的风流。(2)掘进工作面回风流。掘进工作面回风流是指自掘进工作面的风筒出口以外的回风巷道至全风压风流汇流点按巷道风流划定法划定的空间中的风流。掘进工作面瓦斯检查方法矿井瓦斯的检查掘进工作面瓦斯检查的方法掘进工作面风流中瓦斯浓度的检查测定位置,应选取在工作面上部左右角距顶、帮、工作面各200mm处;二氧化碳浓度的检查测定位置,应选取在工作面下部左右角距帮、底工作面各200mm处。其测定方法同巷道风流中的测定相同,并各取其最大值作为检查结果和处理依据。掘进工作面回风巷风流中瓦斯和二氧化碳浓度的检查测定地点,要根据掘进巷道布置情况和通风方式确定。掘进工作面瓦斯检查方法矿井瓦斯的检查单巷掘进采用压入式通风时(1)单巷掘进采用压入式通风时,掘进工作面风流及其回风流的划分如图所示,并按巷道风流的划分方法划定空间范围。掘进工作面风流及其回风流中的瓦斯和二氧化碳浓度的测定,应分别在工作面风流及其回风流中进行,并取其最大值作为测定结果和处理标准。掘进工作面瓦斯检查方法矿井瓦斯的检查双巷掘进采用压入式通风时(2)双巷掘进采用压入式通风时,掘进工作面回风巷风流及其回风流的划分如图所示,并按巷道风流的划分方法划定空间范围。掘进工作面风流及其回风流中的瓦斯和二氧化碳浓度的测定,应分别在工作面风流及其回风流中进行,并取其最大值作为测定结果和处理标准。掘进工作面瓦斯检查方法矿井瓦斯的检查掘进工作面瓦斯检查注意事项(1)检查工作应由外向内依次进行。当瓦斯浓度超过3.0%或其他有害气体浓度超过规定时,立即停止前进或退到进风流中,并通知有关人员和部门进行处理。(2)首先应检查局部通风机安设位置是否符合规定,是否发生循环风及是否挂牌有专人管理。(3)在检查风流瓦斯的同时,还必须注意检查有无局部瓦斯积聚。掘进工作面瓦斯检查方法01矿井瓦斯的检查掘进工作面瓦斯检查注意事项(4)检查风筒末端至工作面距离及供风量是否合乎规定及风筒吊挂和安设质量,风筒有无破口等。(5)检查甲烷传感器或断电仪安设是否符合规定,是否正常运行。(6)上山掘进重点检查瓦斯,下山掘进重点检查二氧化碳。(7)注意自身安全,以防爆破、运输及炮烟熏人等事故的发生。掘进工作面瓦斯检查方法02矿井瓦斯的检查盲巷瓦斯的检查方法凡不通风,长度大于6m的独头巷道,统称为盲巷。由于盲巷内不通风,如果瓦斯涌出量大或停风时间长,便会积聚大量的高浓度瓦斯,因此进入盲巷内检查瓦斯和其他有害气体时要特别小心谨慎。先检查盲巷入口处的氧气、瓦斯和二氧化碳,氧气浓度大于17%,瓦斯和二氧化碳浓度均小于3.0%时,方可由外向内逐渐检查。不可直接进入盲巷检查。盲巷瓦斯的检查方法01矿井瓦斯的检查盲巷瓦斯的检查方法在水平盲巷检测时,应在巷道的上部检测瓦斯,在巷道的下部检测二氧化碳。在上山盲巷检测时,应重点检测瓦斯浓度,要由下而上直至顶板进行检查,当瓦斯浓度达到3.0%时应立即停止前进。在下山盲巷检测时,应重点检测二氧化碳浓度,要由上而下直到底板进行检测,当二氧化碳浓度达到3.0%时,必须立即停止前进。盲巷瓦斯的检查方法02矿井瓦斯的检查盲巷瓦斯检查注意事项(1)检查工作应由专职瓦斯检查作业人员负责进行。检测前要首先检查自己的矿灯、自救器、光学瓦斯监测仪等有关仪器,确认完好、可靠后方可开始工作,在进行检测过程中,要精神集中谨慎小心,不可造成撞击、摩擦“火花”等隐患。(2)盲巷入口处或盲巷内一段距离处的氧气浓度小于17%,瓦斯或二
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