88/88礦井通風(fēng)差不多理論知識(shí)第一章礦井空氣

第一節(jié)礦井空氣的要緊成分

礦井空氣要緊由氧氣(O2)、氮?dú)猓ǎ危玻⒍趸迹茫希步M成，它們的體積百分比分不是20.96%、79%、0.04%

一、氧氣(O2)

無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭的氣體，比空氣略重（對(duì)空氣的相對(duì)密度是1.05）能助燃和關(guān)心人呼吸。

《煤礦安全規(guī)程》第103條規(guī)定：按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算，每人每分鐘供給的風(fēng)量不得少于４m3；

第100條規(guī)定：采掘工作面的進(jìn)風(fēng)流中，氧氣濃度不得低于20%；

人在一般情況下，在休息時(shí)的需氧量為0.2～0.4L/min；在工作時(shí)的需氧量為1～3L/min。

O2濃度為17%時(shí)靜止時(shí)無(wú)阻礙，工作時(shí)呼吸困難心跳強(qiáng)烈

15%時(shí)呼吸及心跳加快，無(wú)力進(jìn)行勞動(dòng)

10－12%時(shí)失去知覺(jué)，昏迷，有生命危險(xiǎn)

6-9%時(shí)短時(shí)刻內(nèi)失去知覺(jué),呼吸停止,死亡

二、氮?dú)?/p>

無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭的惰性氣體，相對(duì)空氣密度為0.97，礦井中要緊用于滅火。

礦井中的要緊來(lái)源于井下爆破、有機(jī)物腐爛以及煤巖中涌出。

三、二氧化碳ＣＯ２

ＣＯ２無(wú)色、略帶酸味的氣體，比空氣重常積聚于巷道的底板，易溶于水，略帶毒性。當(dāng)空氣中ＣＯ２濃度增高時(shí)會(huì)降低Ｏ２濃度使人窒息。

要緊來(lái)源：人員呼吸、氧化、燃燒、爆炸、煤巖中涌出

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：采掘工作面進(jìn)風(fēng)流中ＣＯ２濃度不得超過(guò)0.5%；礦井總回風(fēng)或一翼回風(fēng)巷中，濃度超過(guò)0.75%時(shí)必須立即查明緣故進(jìn)行處理；采區(qū)回風(fēng)巷、采掘工作面回風(fēng)巷中濃度超過(guò)1.5%時(shí),采掘工作面風(fēng)流中濃度達(dá)到1.5%時(shí),都必須停止工作,撤出人員,采取措施進(jìn)行處理。

四、礦井空氣的檢測(cè)方法

取樣分析法用氣相色譜儀在化驗(yàn)室進(jìn)行，精確但操作復(fù)雜、時(shí)刻長(zhǎng)，一般用于井下火區(qū)成分檢測(cè)或需要精確測(cè)定空氣成分的場(chǎng)合。

快速測(cè)定法便攜式儀器（Ｏ２）；比長(zhǎng)式檢測(cè)管第二節(jié)礦井空氣中的有害氣體

礦井中的有害氣體有一氧化碳（CO）、硫化氫(H2S)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、氨氣(NH3)、氫氣(H2)、甲烷(CH4)等。

一、礦井空氣中的有害氣體及其差不多性質(zhì)

(一)一氧化碳（CO）

差不多性質(zhì)無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭的氣體，對(duì)空氣的相對(duì)密度是0.97,微溶于水，能燃燒、爆炸（13－17%）。

有劇毒；人體血液中的血紅素與CO的親和力比它與氧氣的親和力大250－300倍。

濃度為0.016%數(shù)小時(shí)后頭痛、心跳、耳鳴等輕微中毒癥狀

0.048%1H內(nèi)輕微中毒

0.4%短時(shí)刻內(nèi)失去知覺(jué)、抽筋、30分鐘內(nèi)即可死亡

1%1－3分鐘就會(huì)死亡

中毒癥狀還有中毒者黏膜和皮膚呈櫻桃紅色

礦井中要緊來(lái)源：爆破工作、礦井火災(zāi)、瓦斯、煤塵爆炸（爆炸后濃度可達(dá)2－4%）。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明，在礦井火災(zāi)、瓦斯、煤塵爆炸事故中約有70%－75%人員的死亡差不多上因CO中毒造成的。

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：井下空氣中CO濃度不得大于0.0024%

(二)硫化氫(H2S)

無(wú)色、微甜、臭雞蛋味的氣體，對(duì)空氣的相對(duì)密度是1.19，易溶于水，當(dāng)濃度為4.3%－46%時(shí)具有爆炸性。有劇毒，使血液缺氧同時(shí)對(duì)眼睛和呼吸道有強(qiáng)烈的刺激作用，能引起肺水腫。

礦井中的要緊來(lái)源：有機(jī)物腐爛、含硫礦物遇水。

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的最高同意濃度為0.00066%

(三)二氧化硫(SO2)

無(wú)色、有強(qiáng)烈的硫磺氣味，易溶于水，對(duì)空氣的相對(duì)密度為2.32,有劇毒,被礦工稱為”瞎眼氣體”。

SO2+H2O=H2SO3

礦井中的要緊來(lái)源：含硫礦物的氧化和燃燒、含硫煤體中涌出。

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的最高同意濃度為0.000５%

(四)二氧化氮(NO2)

紅褐色氣體,有強(qiáng)烈的刺激作用,相對(duì)空氣的密度為1.59，易溶于水（生成硝酸）可引起肺水腫。

礦井中要緊來(lái)源：炸藥爆炸。

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的最高同意濃度為0.00025%

(五)氨氣

(六)氫氣

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：井下充電室風(fēng)流中以及局部積聚處的氫氣濃度不得

超過(guò)0.5%。

二、防止有害氣體危害的措施

(1)加強(qiáng)通風(fēng)(2)加強(qiáng)檢查(3)瓦斯抽放(4)放炮噴霧或使用水炮泥

(5)加強(qiáng)治理;密閉的設(shè)置規(guī)范.(6)攜帶自救器(7)急救

第三節(jié)井下氣候條件

井下氣候是指井下空氣的溫度、濕度、風(fēng)速三者綜合所給予人的舒適感受程度

1、溫度

℃，K，℉

T=273.15+t

井下氣溫受地面氣溫、地層巖石溫度、氧化生熱與水分蒸發(fā)吸熱、空氣壓縮與膨脹、通風(fēng)強(qiáng)度等因素阻礙進(jìn)風(fēng)路線上冬曖夏涼

《規(guī)程》第102條，采掘工作面氣溫不得超過(guò)26℃；機(jī)電硐室氣溫不得超過(guò)30℃2、濕度

（1）絕對(duì)濕度f(wàn)a（g/m3）

（2）相對(duì)濕度

=100fa/fs，%

當(dāng)=0時(shí)為干空氣；當(dāng)=100%時(shí)為飽和空氣；＜30%時(shí)蒸發(fā)過(guò)快，干燥；=80%~100%時(shí)蒸發(fā)困難，潮濕

井下進(jìn)風(fēng)路線冬干夏濕，回風(fēng)路線常年潮濕

一般認(rèn)為=50%~60%為適宜

依照干球溫度和干、濕球溫度的差值可查出相對(duì)濕度

例：Q1=1000m3/min，t干1=22℃，

t濕1=21℃，1=91%，fs1=19.3g/m3

fa1=91%×19.3=17.56g/m3

Q2=1100m3/min，t干2=14℃，

t濕2=14℃，2=100%，fs2=12g/m3

fa2=100%×12=12g/m3

fa1＞fa2

W=W1-W2=Q1×fa1-Q2×fa2

=1000×17.56-1100×12

=4360g/min

=4360×60×24

=6.3t/d

空氣的密度：為單位體積氣體具有的質(zhì)量，Kg/m3。

濕空氣由干空氣和水蒸氣構(gòu)成，其密度ρ為單位體積氣體具有的質(zhì)量，Kg/m3。

t—濕空氣的實(shí)測(cè)溫度℃；

Ps、P—飽和水蒸氣的絕對(duì)壓力、濕空氣絕對(duì)靜壓，Pa。

溫度的測(cè)定規(guī)定：

1、掘進(jìn)工作面，應(yīng)在工作面距迎頭2米處的回風(fēng)流中；

2、長(zhǎng)壁式工作面，回風(fēng)巷距工作面10~15米的回風(fēng)流中；

3、機(jī)電硐室，硐室回風(fēng)道口的回風(fēng)流中；

4、溫度的測(cè)定點(diǎn)不應(yīng)靠近人體、發(fā)熱或致冷設(shè)備，至少距離0.5米;

溫度的測(cè)定時(shí)刻，一般在8：00~16：00的時(shí)刻內(nèi)進(jìn)行。

第二章礦井通風(fēng)

第一節(jié)礦井通風(fēng)的差不多任務(wù)

把地面空氣不斷送入井下，同時(shí)把污風(fēng)排出井外的過(guò)程確實(shí)是礦井通風(fēng)

礦井通風(fēng)的差不多任務(wù)：

(1)供給井下充足的新風(fēng)

(2)排除或沖淡礦井中有毒有害氣體和粉塵

(3)制造良好的工作環(huán)境

(4)提高礦井的抗災(zāi)能力

巷道風(fēng)流的劃分：

1、巷道風(fēng)流的劃分：有支架的巷道，距支架和巷底各為50mm的巷道空間內(nèi)的風(fēng)流；無(wú)支架（錨噴、砌碹）巷道距巷道頂、底、幫各為200mm的巷道空間內(nèi)的風(fēng)流。

2、采煤工作面風(fēng)流：距煤壁、頂、底各200mm(小于1m的薄煤層為100mm)和采空區(qū)的切頂線為界的采煤工作面工作區(qū)間的風(fēng)流。

3、采煤工作面回風(fēng)流：距采煤工作面煤壁線10m以外的采煤工作面回風(fēng)巷風(fēng)流。

4、掘進(jìn)工作面風(fēng)流：掘進(jìn)工作面到風(fēng)筒出口這一段巷道的風(fēng)流。

5、掘進(jìn)工作面回風(fēng)流：掘進(jìn)工作面風(fēng)筒出口回風(fēng)側(cè)巷道的風(fēng)流。

6、采掘工作面局部瓦斯積聚：采掘工作面風(fēng)流范圍以外，瓦斯?jié)舛冗_(dá)到2%、其體積超過(guò)0.5m3空間的瓦斯積聚。

7、某地點(diǎn)２０m（１０m）附近風(fēng)流：指某地點(diǎn)上、下各２０m（１０m）風(fēng)流。

第二節(jié)礦井通風(fēng)系統(tǒng)

礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)方式、要緊通風(fēng)機(jī)的工作方法、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)和通風(fēng)設(shè)施的總稱

一、通風(fēng)方式通風(fēng)方法是指要緊通風(fēng)機(jī)的工作方法，有抽出式、壓入式、混合式。

通風(fēng)方式是指進(jìn)風(fēng)井與回風(fēng)井筒的布置方式，有

中央式（并列、分列）

對(duì)角式（兩翼、分區(qū)）

區(qū)域式

混合式

網(wǎng)絡(luò)是指：風(fēng)流流經(jīng)井巷的聯(lián)接形式

串聯(lián)并聯(lián)角聯(lián)

二、采煤工作面通風(fēng)方式：

1）U型后退式的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單可靠、漏風(fēng)小，缺點(diǎn)是上隅角瓦斯易超限。要加強(qiáng)瓦斯檢測(cè)，使用風(fēng)簾或其他通風(fēng)設(shè)備防止瓦斯積聚超限。

U型前進(jìn)式系統(tǒng)的超前巷掘進(jìn)時(shí)，其獨(dú)頭通風(fēng)的長(zhǎng)度較短；平巷的維護(hù)時(shí)刻也較短；在巷旁支護(hù)好、漏風(fēng)不大時(shí)，有一定優(yōu)越性。此外，U型前進(jìn)式采空區(qū)瓦斯不涌向工作面，而涌向回風(fēng)平巷。但U型前進(jìn)式比后退式采空區(qū)漏風(fēng)大，工作面有效風(fēng)量小，且對(duì)防治自然發(fā)火不利。

2）Z型后退式采空區(qū)瓦斯不涌人工作面而涌向回風(fēng)平巷。Z型前進(jìn)式的采空區(qū)瓦斯則涌向工作面，特不是上隅角瓦斯?jié)舛却蟆?/p>

通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能消除工作面上隅角的瓦斯積聚。缺點(diǎn)是通風(fēng)能力受限制。

在工作面和采空區(qū)瓦斯涌出量大時(shí)，必須增加通風(fēng)巷道，增大其通風(fēng)能力，形成Y型、雙Z型、W型、H型等較為復(fù)雜的工作面通風(fēng)系統(tǒng)。Y型系統(tǒng)工作面兩端煤體中的巷道均進(jìn)風(fēng)。其中一條在越過(guò)工作面后成為回風(fēng)道，通向采區(qū)邊界的回風(fēng)上山；如是單翼采區(qū)，則通向相鄰采區(qū)的回風(fēng)上山。

3）W型系統(tǒng)用于高瓦斯的長(zhǎng)工作面或雙工作面。由中間及下部平巷進(jìn)風(fēng)，上部平巷回風(fēng)時(shí)，上、下段工作面均為上行風(fēng)；但其上段風(fēng)速高，對(duì)防塵不利；上隅角瓦斯可能超限。因此在瓦斯涌出量專門(mén)大時(shí)，常采納上、下平巷進(jìn)風(fēng)，中間平巷回風(fēng)；或者反之，由中間巷進(jìn)風(fēng)，上、下平巷回風(fēng)，以增加風(fēng)量，提高產(chǎn)量。

W型系統(tǒng)的工作面風(fēng)量可比U型大1倍，風(fēng)流在工作面的流淌距離短，溫升小，有利于高溫工作面降溫。W型前進(jìn)式系統(tǒng)巷道維護(hù)在采空區(qū)，漏風(fēng)大，采空區(qū)涌出的瓦斯量也大。

W型后退式是高瓦斯綜采面通風(fēng)的重要形式。

三、礦井反風(fēng)

反風(fēng)是一種要緊針對(duì)礦井進(jìn)風(fēng)段火災(zāi)的通風(fēng)抗災(zāi)技術(shù)。

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：生產(chǎn)礦井的要緊通風(fēng)機(jī)必須裝有反風(fēng)設(shè)施，并能在10分鐘以內(nèi)改變巷道內(nèi)的風(fēng)流方向；當(dāng)風(fēng)流方向改變后，要緊通風(fēng)機(jī)的供風(fēng)量不得小于正常供風(fēng)量的40%。礦井每季度應(yīng)至少檢查一次反風(fēng)設(shè)施，每年應(yīng)進(jìn)行一次反風(fēng)演習(xí)；礦井通風(fēng)系統(tǒng)有較大變化時(shí)，應(yīng)進(jìn)行一次反風(fēng)演習(xí)。

四、礦井通風(fēng)的差不多知識(shí)

1．壓力

空氣分子不停地?zé)徇\(yùn)動(dòng)和地球引力的作用，使空氣具有對(duì)外作功的能力，或?qū)ξ矬w表面及器壁呈現(xiàn)壓力，即為空氣壓力，又稱大氣壓力Po

壓力單位為Pa、mmH2O、bar、atm

1mmH2O=9.80665Pa

1bar=105Pa

1atm=101324.96Pa

1Pa=1N/m2

1mmHg=13.6mmH2O

使空氣沿井下巷道產(chǎn)生流淌的空氣壓力差稱為礦井通風(fēng)壓力。

井下空氣壓力低于當(dāng)?shù)氐拇髿鈮毫胸?fù)壓力，反之叫正壓力。

（1）靜壓：空氣的分子無(wú)時(shí)無(wú)刻不在作無(wú)秩序的熱運(yùn)動(dòng)對(duì)器壁所呈現(xiàn)的壓力。

靜壓特點(diǎn)

a.不管靜止的空氣依舊流淌的空氣都具有靜壓力；

b.風(fēng)流中任一點(diǎn)的靜壓各向同值，且垂直于作用面；

c.風(fēng)流靜壓的大小（能夠用儀表測(cè)量）反映了單位體積風(fēng)流所具有的能夠?qū)ν庾鞴Φ撵o壓能的多少。如講風(fēng)流的壓力為101332Pa，則指風(fēng)流1m3具有101332J的靜壓能。

（2）位壓

物體在地球重力場(chǎng)中因地球引力的作用，由于位置的不同而具有的一種能量叫重力位能，簡(jiǎn)稱位能

位能的特點(diǎn)

a.位能是相對(duì)某一基準(zhǔn)面而具有的能量，它隨所選基準(zhǔn)面的變化而變化。但位能差為定值。

b.位能是一種潛在的能量，它在本處對(duì)外無(wú)力的效應(yīng)，即不呈現(xiàn)壓力，故不能象靜壓那樣用儀表進(jìn)行直接測(cè)量。

c.位能和靜壓能夠相互轉(zhuǎn)化，在進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化時(shí)遵循能量守恒定律。

（3）動(dòng)壓

當(dāng)空氣流淌時(shí)所顯現(xiàn)的壓力叫動(dòng)壓或稱速壓，用符號(hào)hv表示，單位Pa。

動(dòng)壓的計(jì)算

單位體積空氣所具有的動(dòng)能為：Evi＝ri×V2×0.5

式中：ri－－I點(diǎn)的空氣密度，Kg/m3；

v－－I點(diǎn)的空氣流速，m/s。

動(dòng)壓的特點(diǎn)

a.只有作定向流淌的空氣才具有動(dòng)壓，因此動(dòng)壓具有方向性。

b.動(dòng)壓總是大于零。垂直流淌方向的作用面所承受的動(dòng)壓最大（即流淌方向上的動(dòng)壓真值）；當(dāng)作用面與流淌方向有夾角時(shí)，其感受到的動(dòng)壓值將小于動(dòng)壓真值。

c.在同一流淌斷面上，由于風(fēng)速分布的不均勻性，各點(diǎn)的風(fēng)速不相等，因此其動(dòng)壓值不等。

d.某斷面動(dòng)壓即為該斷面平均風(fēng)速

（４）全壓

風(fēng)道中任一點(diǎn)風(fēng)流，在其流淌方向上同時(shí)存在靜壓和動(dòng)壓，兩者之和稱之為該點(diǎn)風(fēng)流的全壓，即：全壓＝靜壓＋動(dòng)壓。

由于靜壓有絕對(duì)和相對(duì)之分，故全壓也有絕對(duì)和相對(duì)之分。

Ａ、絕對(duì)全壓（Pti）Pti＝Pi＋hvi

B、相對(duì)全壓（hti）hti＝hi＋hvi＝Pti－Poi

講明：A、相對(duì)全壓有正負(fù)之分；

B、不管正壓通依舊負(fù)壓通風(fēng)，Pti>Pihti＞hi。

（5）巷道風(fēng)流的連續(xù)性

當(dāng)深度小于1000m時(shí)，其風(fēng)流密度變化不大，可視為不可壓縮流體。

Q1=Q2

S1×V1=S2×V2

式中Q1、Q2—斷面1、2的風(fēng)量，m3/s

S1、S2—斷面1、2的面積，m2

V1、V2—斷面1、2的風(fēng)速，m/s

五．通風(fēng)阻力

當(dāng)風(fēng)流在井巷中流淌時(shí)，井巷的周壁對(duì)風(fēng)流表現(xiàn)為阻擋作用，稱為通風(fēng)阻力。

摩擦阻力：井下風(fēng)流沿井巷或管道流淌時(shí)，由于空氣的粘性產(chǎn)生空氣之間的內(nèi)摩擦力以及空氣與井巷周壁間的摩擦而產(chǎn)生的阻力。

h摩=

式中h摩——巷道摩擦阻力，Pa

Q—通過(guò)巷道的風(fēng)量，m3/s

—巷道摩擦阻力系數(shù)，N?s2/m4

L—巷道長(zhǎng)度，m

U—巷道周長(zhǎng)（U=，梯形=4.16，

半園拱=3.90，三心拱=3.85），m

S—巷道斷面積，m2

局部阻力

空氣流經(jīng)巷道的某些局部地點(diǎn)，因渦流與沖擊等緣故所造成的能量損失

3．減阻措施

①．?dāng)U大巷道斷面

②．選用周長(zhǎng)較小的井巷

③．減少巷道長(zhǎng)度

④．幸免巷道風(fēng)量過(guò)大

⑤．盡可能幸免斷面突然擴(kuò)大或縮小

⑥．盡可能幸免拐直角彎

⑦.可能幸免突然分叉、匯合

⑧．減少風(fēng)速

⑨.理堆積物

二、通風(fēng)方法

自然通風(fēng)：利用自然條件產(chǎn)生的通風(fēng)壓力，使空氣在井下巷道中流淌的通風(fēng)方法。

自然風(fēng)壓的阻礙因素：溫差、井深、密度

三．礦通風(fēng)方法

1．串聯(lián)的特點(diǎn)：總風(fēng)阻大，如上段發(fā)生事故污風(fēng)會(huì)阻礙下風(fēng)流。

2．并聯(lián)通風(fēng)優(yōu)點(diǎn)

（1）并聯(lián)總風(fēng)阻、總阻力小，耗電省

串聯(lián)并聯(lián)比較

（2）并聯(lián)各巷道風(fēng)流都為新風(fēng)

（3）若一條巷道發(fā)生事故，對(duì)其余巷道阻礙小

（4）并聯(lián)各巷道風(fēng)量可按需調(diào)節(jié)

3．對(duì)角巷道中的風(fēng)流不穩(wěn)定，可能反向甚至無(wú)風(fēng)

K=

K=1，BC巷無(wú)風(fēng)

K＞１，C→B

Ｋ＜１，B→C

五、礦井通風(fēng)構(gòu)筑物

礦井通風(fēng)設(shè)施（通風(fēng)構(gòu)筑物）按用途不同分：

引導(dǎo)風(fēng)流的設(shè)施（風(fēng)硐、風(fēng)橋、反風(fēng)設(shè)施、導(dǎo)風(fēng)板）

隔斷風(fēng)流的設(shè)施（防爆門(mén)、風(fēng)墻、風(fēng)門(mén)、防突門(mén)）

調(diào)節(jié)風(fēng)流的設(shè)施（風(fēng)窗）

按服務(wù)期不同分：

臨時(shí)通風(fēng)設(shè)施（服務(wù)年限3個(gè)月以下）

永久通風(fēng)設(shè)施

一、風(fēng)橋

在進(jìn)風(fēng)巷與回風(fēng)巷交叉的地點(diǎn)須設(shè)置風(fēng)橋

二、風(fēng)墻

不通風(fēng)、不行人行車的巷道內(nèi)需設(shè)置風(fēng)墻（密閉）

用來(lái)封閉采空區(qū)、火區(qū)和廢棄的舊巷等

按服務(wù)年限長(zhǎng)短，風(fēng)墻分為永久性和臨時(shí)性兩種

三、風(fēng)門(mén)

在人員和車輛能夠通行、風(fēng)流不能通過(guò)的巷道中建風(fēng)門(mén)

通車風(fēng)門(mén)間距要大于一列車的長(zhǎng)度

行人風(fēng)門(mén)間距不小于5m

風(fēng)門(mén)應(yīng)逆風(fēng)開(kāi)啟；風(fēng)門(mén)要能自動(dòng)關(guān)閉。風(fēng)門(mén)墻垛要用不燃性材料建筑，厚度不小于0.5m,嚴(yán)密不漏風(fēng)；風(fēng)門(mén)水溝要設(shè)反水池或擋風(fēng)簾；風(fēng)門(mén)前后5m無(wú)流砂雜物。

五、風(fēng)窗

風(fēng)窗是在風(fēng)門(mén)上方開(kāi)一小窗，并有可滑移的窗板用來(lái)改變窗口面積，使各風(fēng)路中的風(fēng)量滿足調(diào)風(fēng)的需要

第三節(jié)掘進(jìn)工作面的通風(fēng)

一、利用礦井全風(fēng)壓通風(fēng)

1．用縱向風(fēng)墻或風(fēng)障導(dǎo)風(fēng)

2．利用風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)

利用全風(fēng)壓通風(fēng)治理方便，但風(fēng)壓小、風(fēng)量低，只適用于短距離掘進(jìn)巷道或兩條長(zhǎng)距離巷道同時(shí)掘進(jìn)

二、引射器通風(fēng)利用全風(fēng)壓通風(fēng)治理方便，但風(fēng)壓小、風(fēng)量低，只適用于短距離掘進(jìn)巷道或兩條長(zhǎng)距離巷道同時(shí)掘進(jìn)

二、引射器通風(fēng)

《規(guī)程》第127條規(guī)定，掘進(jìn)巷道必須采納礦井全風(fēng)壓通風(fēng)或局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)。煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷的掘進(jìn)通風(fēng)方式應(yīng)采納壓入式，不得采納抽出式

混合式：長(zhǎng)壓短抽；抽出式風(fēng)筒吸風(fēng)口應(yīng)安設(shè)瓦斯自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警斷電裝置；抽、壓局部通風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)閉鎖

瓦斯噴出區(qū)域和突出煤層的掘進(jìn)通風(fēng)方式必須采納壓入式

第四節(jié)掘進(jìn)通風(fēng)治理

一、保證局部通風(fēng)機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)

依照《規(guī)程》第128條、第129條的要求，應(yīng)做到：

（1）局部通風(fēng)機(jī)要有專人負(fù)責(zé)治理

（2）防循環(huán)風(fēng)產(chǎn)生。壓入式局部通風(fēng)機(jī)和啟動(dòng)裝置必須安裝在進(jìn)風(fēng)巷道中，距回風(fēng)口不小于10m；局部通風(fēng)機(jī)吸入風(fēng)量必須小于全風(fēng)壓供給該處的風(fēng)量，以免發(fā)生循環(huán)風(fēng)（循環(huán)風(fēng)：一臺(tái)局扇的回風(fēng)部分或全部進(jìn)入同一臺(tái)局扇的進(jìn)風(fēng)流。）例：2000年3月3日四川省內(nèi)江市向家寨煤礦井下的掘進(jìn)頭，采煤工人隨意移動(dòng)局部通風(fēng)機(jī)而拉循環(huán)風(fēng)，造成瓦斯積聚，在沒(méi)有瓦斯檢查工檢查瓦斯情況下，工人違章用煤電鉆動(dòng)力電纜搭線爆破，短路產(chǎn)生火花引燃瓦斯，又有部分懸浮煤塵發(fā)生爆炸，造成6人死亡，傷10人，直接經(jīng)濟(jì)損失數(shù)十萬(wàn)元

例：四川省什邡市八角鎮(zhèn)紅旗煤礦，用一臺(tái)5.5KW局部通風(fēng)機(jī)向二號(hào)眼、三號(hào)眼兩個(gè)磧頭供風(fēng)。礦井供風(fēng)量嚴(yán)峻不足，局部通風(fēng)機(jī)拉循環(huán)風(fēng)，未能將涌出的瓦斯及時(shí)稀釋排出，煤電鉆失爆產(chǎn)生火花，一平巷三號(hào)眼掘進(jìn)磧頭于2002年5月9日21時(shí)15分發(fā)生瓦斯爆炸事故，死亡5人，直接經(jīng)濟(jì)損失25萬(wàn)元

例：2002年4月24日19時(shí)15分，四川省攀枝花煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司花山煤礦+1030m水平四采區(qū)4234采煤工作面六號(hào)超前掘進(jìn)磧頭，爆破前斷開(kāi)風(fēng)筒，造成瓦斯積聚，爆破時(shí)未使用水炮泥，封泥長(zhǎng)度嚴(yán)峻不足，爆破火花引起瓦斯爆炸，死亡24人，重傷3人，直接經(jīng)濟(jì)損失281萬(wàn)元

（3）必須采納抗靜電、阻燃風(fēng)筒

（4）低瓦斯礦井掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)，可采納裝有選擇性漏電愛(ài)護(hù)裝置的供電線路供電或與采煤工作面分開(kāi)供電；在瓦斯噴出區(qū)域、高瓦斯礦井、煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井中，所有掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)，都應(yīng)裝設(shè)三專（專用變壓器、專用開(kāi)關(guān)、專用線路）供電

（5）沒(méi)有裝備礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的礦井的煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷的掘進(jìn)工作面，必須裝備甲烷風(fēng)電閉鎖裝置或甲烷斷電儀和風(fēng)電閉鎖裝置。沒(méi)有裝備礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的無(wú)瓦斯涌出的巖巷掘進(jìn)工作面，必須裝備風(fēng)電閉鎖裝置

（6）嚴(yán)禁使用三臺(tái)或三臺(tái)以上的局部通風(fēng)機(jī)同時(shí)向一個(gè)掘進(jìn)工作面供風(fēng)；不得使用一臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)同時(shí)向2個(gè)作業(yè)的掘進(jìn)工作面供風(fēng)，否則易造成掘進(jìn)頭風(fēng)量不夠例：2000年6月15日四川省攀枝花市仁和區(qū)下馬家田煤礦一號(hào)井三號(hào)煤層掘進(jìn)工作面，瓦斯爆炸，死亡6人，傷4人。緣故是局部通風(fēng)機(jī)不合格，吸風(fēng)量不夠，同一臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)同時(shí)向三個(gè)作業(yè)的掘進(jìn)工作面供風(fēng)，風(fēng)量嚴(yán)峻不足（風(fēng)筒出口風(fēng)量不足20m3/min），瓦斯積聚，瓦斯檢查工漏檢，工人違章拆卸礦燈產(chǎn)生火花

（7）嚴(yán)格停開(kāi)制度。使用局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)的掘進(jìn)工作面，不得停風(fēng)；因檢修、停電等緣故停風(fēng)時(shí)，必須撤人、斷電。局部通風(fēng)機(jī)及其開(kāi)關(guān)附近10m內(nèi)風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛炔怀^(guò)0.5%時(shí)，方可人工開(kāi)動(dòng)

（8）及時(shí)處理局部通風(fēng)機(jī)的故障

二、減少風(fēng)筒的漏風(fēng)，提高有效風(fēng)量

（1）應(yīng)適當(dāng)加大每節(jié)風(fēng)筒長(zhǎng)度，減少接頭數(shù)（2）不斷改進(jìn)風(fēng)筒的連接方法（3）及時(shí)修補(bǔ)風(fēng)筒

（4）堵補(bǔ)風(fēng)筒的針眼

三、降低風(fēng)筒的風(fēng)阻，增加通風(fēng)距離

（1）適當(dāng)選用大直徑風(fēng)筒

（2）提高安裝質(zhì)量，風(fēng)筒須拉緊

（3）懸吊平直，靠幫靠頂，懸吊穩(wěn)妥

（4）幸免拐硬彎，可使用短節(jié)彎頭或鐵風(fēng)筒彎頭

（5）當(dāng)直徑不同的風(fēng)筒相連時(shí)，應(yīng)用過(guò)渡節(jié)

（6）當(dāng)風(fēng)筒中有積水時(shí)，須及時(shí)放出，防變形、損壞

風(fēng)筒雙反邊:順著風(fēng)流的方向,將上一節(jié)風(fēng)筒的鐵圈插入下一節(jié)風(fēng)筒的鐵圈內(nèi),使其平行、筘緊；之后將上一節(jié)風(fēng)筒的反邊順風(fēng)流方向翻過(guò)來(lái)壓在下一節(jié)風(fēng)筒的圈上，之后逆風(fēng)流方向?qū)晒?jié)風(fēng)筒的反邊都翻過(guò)來(lái)壓在上一節(jié)風(fēng)筒的圈上。

四、掘進(jìn)通風(fēng)安全技術(shù)裝備系列化

1．保證局部通風(fēng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的裝置

（1）雙風(fēng)機(jī)、雙電源、自動(dòng)換機(jī)和風(fēng)筒自動(dòng)倒風(fēng)裝置（2）三專兩閉鎖裝置

（3）局部通風(fēng)機(jī)開(kāi)停傳感器

2．加強(qiáng)瓦斯檢查監(jiān)測(cè)

3．綜合防塵措施

4．防火防爆安全措施

5．隔爆與自救措施

第三章：礦井通風(fēng)技術(shù)測(cè)定

《規(guī)程》第105條，礦井每十天進(jìn)行一次全面測(cè)風(fēng)

一、測(cè)風(fēng)儀表

風(fēng)表依照測(cè)量范圍可分為:

高速（＞10m/s）

中速（0.5～10m/s）

低速(0.3～0.5m/s)

表=n/t

式中表—表速，m/s

n—風(fēng)表讀數(shù)

t—測(cè)定時(shí)刻，s

=a+b

式中—真風(fēng)速（扣除風(fēng)表誤差后的風(fēng)速），m/s

a、b—常數(shù)

二、測(cè)風(fēng)地點(diǎn)的選擇

測(cè)風(fēng)站

四、測(cè)風(fēng)方法

1、側(cè)身法

2、迎面法

平均風(fēng)速由下式計(jì)算：

=K

式中K—校正系數(shù)，側(cè)身法時(shí)K=(S-0.4)/S，迎面法時(shí)K=1.14

五、井巷風(fēng)量

Q=S

式中Q—井巷風(fēng)量，m3/s

S—測(cè)風(fēng)地點(diǎn)的井巷斷面積，m2

—井巷平均風(fēng)速，m/s

六、風(fēng)表測(cè)風(fēng)注意事項(xiàng)

(1)防風(fēng)表倒轉(zhuǎn)出現(xiàn)讀數(shù)誤差

(2)風(fēng)表距人不能太近

(3)風(fēng)表均勻移動(dòng)以免測(cè)值偏大或偏小

(4)一斷面測(cè)風(fēng)次數(shù)許多于三次，相互誤差不超過(guò)5%

(5)所用風(fēng)表與所測(cè)風(fēng)速要適應(yīng)

(6)人、車過(guò)時(shí)不測(cè)

(7)風(fēng)門(mén)開(kāi)啟時(shí)不測(cè)

(8)測(cè)風(fēng)時(shí)防冒頂、觸電

(9)嚴(yán)禁擠壓測(cè)風(fēng)工具

(10)風(fēng)表起點(diǎn)距底板約200mm、距邦約200mm，第一線距邦不大于200mm。每一線的時(shí)刻距離要均勻。

七、煙霧法

當(dāng)風(fēng)速小于0.1～0.2m/s時(shí)

=KL/t

式中K—校正系數(shù)，取0.8～0.９

L—煙霧流經(jīng)的距離,m

t—煙霧流經(jīng)的時(shí)刻,s第四節(jié)井巷漏風(fēng)的操縱

一、漏風(fēng)的緣故

漏風(fēng)要緊是由于漏風(fēng)區(qū)兩端有壓差造成的

二、漏風(fēng)的分類

礦井漏風(fēng)按其地點(diǎn)可分為外部漏風(fēng)和內(nèi)部漏風(fēng)

按照漏風(fēng)分布的性質(zhì)能夠分為局部漏風(fēng)和連續(xù)分布漏風(fēng)

三、衡量礦井漏風(fēng)程度的指標(biāo)礦井有效風(fēng)量是礦井各獨(dú)立用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量之和

例：某礦井總風(fēng)量為800米3/分，要緊通風(fēng)機(jī)風(fēng)量為840米3/分。有2個(gè)采煤工作面，每個(gè)供風(fēng)量200米3/分；有1個(gè)備用工作面，供風(fēng)量100米3/分；有2個(gè)掘進(jìn)工作面，每個(gè)供風(fēng)量100米3/分；有采區(qū)絞車房及變電硐室各1個(gè)，每個(gè)供風(fēng)量60米3/分。其中有1個(gè)采煤工作面與1個(gè)掘進(jìn)工作面串聯(lián)通風(fēng)，其余用風(fēng)地點(diǎn)都獨(dú)立通風(fēng)，無(wú)獨(dú)立通風(fēng)的其他地點(diǎn)，計(jì)算礦井漏風(fēng)指標(biāo)。

因?yàn)橛?個(gè)采煤工作面與1個(gè)掘進(jìn)工作面串聯(lián)通風(fēng)，計(jì)算礦井有效風(fēng)量時(shí)只計(jì)算1個(gè)，選擇2個(gè)風(fēng)量中最大的，即200米3/分。

礦井有效風(fēng)量=200×2+100+100+60×2

=720米3/分

礦井有效風(fēng)量率=720×100%/840

=85.7%

礦井外部漏風(fēng)量率

=（840-800）×100%/840=4.8%

礦井內(nèi)部漏風(fēng)量率

=（800-720）×100%/840=9.5%

第三章礦塵防治

第一節(jié)礦塵的差不多知識(shí)

一、礦塵的分類

煤塵：顆粒直徑小于1mm的煤炭顆粒，一般煤塵中游離sio2的含量小于1%。

巖塵：顆粒直徑小于5mm的巖石顆粒，一般煤塵中游離sio2的含量小于1%。

呼吸性粉塵：要緊指粒徑為5μm以下的微細(xì)塵粒，它能通過(guò)人體上呼吸道進(jìn)入肺區(qū)，是導(dǎo)致塵肺病的病因。

煤塵堆積：井下巷道有厚度超過(guò)2mm，連續(xù)長(zhǎng)度超過(guò)5米的煤塵。

要緊水槽（重型）按400L/m2、輔助水槽（輕型）按200L/m2計(jì)算水量。

水槽棚垂直于巷道軸線方向，靠頂板橫向安設(shè)，并符合

二、礦塵的危害

1.污染工業(yè)場(chǎng)所，引進(jìn)職業(yè)病；

2.某些礦塵在一定條件下能夠爆炸；

3.加速機(jī)器磨損，縮短周密儀器的壽命。

4.降低工業(yè)場(chǎng)所的能見(jiàn)度，增加工傷事故的發(fā)生。

二、《規(guī)程》對(duì)礦塵濃度和風(fēng)速的要求一、礦井瓦斯防治

礦井瓦斯是指煤礦井下從煤、巖層中涌出的以及生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的以甲烷（CH4）為主的有毒有害氣體的總稱，有時(shí)單獨(dú)指甲烷。甲烷是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭的氣體，比空氣輕。風(fēng)速較低時(shí)，瓦斯會(huì)積聚在巷道頂部及冒頂處上部，因此，必須加強(qiáng)這些地點(diǎn)瓦斯的檢查和處理。瓦斯具有專門(mén)強(qiáng)的滲透性，即在一定的瓦斯壓力和地壓力共同作用下，瓦斯能從煤巖體中向采掘空間涌出，甚至噴出或突出。

1.礦井瓦斯的危害

礦井瓦斯給安全生產(chǎn)帶來(lái)極大的威脅，要緊表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）井下空氣中瓦斯?jié)舛容^高時(shí)，會(huì)相對(duì)地降低空氣中氧氣含量，使人窒息死亡。

（2）瓦斯爆炸后產(chǎn)生高溫，即爆炸產(chǎn)生的熱量迅速加熱周圍空氣，一般情況下溫度在1850℃以上；瓦斯爆炸后產(chǎn)生高壓，即周圍氣體溫度急劇升高時(shí)，就必定引起氣體壓力的突然增大，一般爆炸后的壓力能夠達(dá)到爆炸前的9倍；瓦斯爆炸后產(chǎn)生正向及反向沖擊，直接造成人員傷亡、設(shè)備損失，巷道破壞；瓦斯爆炸后產(chǎn)生一氧化碳等有害氣體，使人中毒而亡；瓦斯爆炸要消耗大量氧氣，使爆炸現(xiàn)場(chǎng)氧氣濃度急劇下降，使人窒息而亡。（3）某些地區(qū)煤（巖）體內(nèi)的瓦斯量較大時(shí)，瓦斯會(huì)因采掘活動(dòng)的阻礙而以突然的、猛烈的形式被釋放出來(lái)，同時(shí)帶出大量的煤（巖），直接造成人員傷亡，設(shè)備、設(shè)施或巷道的破壞。

2.礦井瓦斯涌出及瓦斯等級(jí)（1）瓦斯涌出的概念

礦井在生產(chǎn)或建設(shè)過(guò)，煤體受到破壞，貯存在煤體內(nèi)的部分瓦斯就會(huì)離開(kāi)煤體而涌入采掘空間，這種現(xiàn)象叫做瓦斯涌出。

（2）瓦斯涌出的形式

1）一般涌出。瓦斯沿著煤、巖體內(nèi)的微細(xì)空隙緩緩地、連續(xù)地涌向采掘空間的現(xiàn)象，稱為礦井瓦斯的一般涌出。

2）專門(mén)涌出。假如煤巖層中含有大量瓦斯，采掘工作進(jìn)入這些地段時(shí)，這些瓦斯就會(huì)在極端內(nèi)，突然大量地涌出，可能還伴有碎煤或巖塊，這種現(xiàn)象叫專門(mén)涌出。它包括瓦斯噴出及煤與瓦斯突出。

（3）瓦斯涌出量

礦井瓦斯涌出量是指礦井在生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)際涌進(jìn)巷道的瓦斯量。表示礦井瓦斯涌出量的方法有兩種。

1）絕對(duì)瓦斯涌出量。單位時(shí)刻內(nèi)涌進(jìn)采掘巷道的瓦斯量，稱為絕對(duì)瓦斯涌出量。用m3/min或m3/d表示。

2）相對(duì)瓦斯涌出量。礦井在正常生產(chǎn)條件下，平均日產(chǎn)1t煤所涌出的瓦斯量，用m3/t表示。

（4）阻礙瓦斯涌出的因素。

1）開(kāi)采規(guī)模。開(kāi)采范圍越大，瓦斯涌出量越大。

2）開(kāi)采深度。開(kāi)采深度越深，瓦斯涌出量越大。

3）煤層瓦斯含量。它是阻礙瓦斯涌出量的決定因素。瓦斯含量越高，其涌出量就越大。

4）地面大氣壓力的變化。地面大氣壓力增大，礦井瓦斯涌出量減少；相反，則瓦斯涌出量增大。

5）生產(chǎn)工藝。打眼、放炮、落煤時(shí)，瓦斯涌出量增加；其余時(shí)刻瓦斯涌出量減少。

6）礦井通風(fēng)壓力。抽出式通風(fēng)的礦井瓦斯涌出量大；壓入式通風(fēng)的礦井，瓦斯涌出量見(jiàn)效。

7）開(kāi)采順序、采煤方法、頂板治理、采空區(qū)治理以及開(kāi)采層的地質(zhì)構(gòu)造都對(duì)瓦斯涌出量的阻礙較大。因此，可依照礦井的具體條件，找出要緊阻礙因素，采取有效的防治措施。

（5）礦井瓦斯等級(jí)的確定

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：礦井瓦斯等級(jí)，依照礦井相對(duì)瓦斯涌出量、礦井絕對(duì)瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式劃分。劃分的類型有：

1）低瓦斯礦井。礦井相對(duì)瓦斯涌出量小于或等于10m3/t，且礦井絕對(duì)瓦斯涌出量小于40m3/min。

2）高瓦斯礦井。礦井相對(duì)瓦斯涌出量大于10m3/t或礦井絕對(duì)瓦斯涌出量大于40m3/min。

3）煤與瓦斯突出礦井。

礦井按照瓦斯涌出量的大小和瓦斯涌出的不同形式，劃分成不同類型的瓦斯礦井，以便于礦井開(kāi)采設(shè)計(jì)、便于礦井的安全治理、便于礦井設(shè)備的選擇和資金投入。

3.瓦斯爆炸的條件及其阻礙因素

瓦斯爆炸的條件是：一定濃度的瓦斯、高溫火源的存在和充足的氧氣，三者缺一不可。

（1）瓦斯?jié)舛?/p>

瓦斯爆炸有一定的濃度范圍，我們?cè)诎芽諝庵型咚褂龌鸷竽芤鸨ǖ臐舛确秶Q為瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸界限為5%—16%，5%為爆炸下限，16%為爆炸上限

瓦斯爆炸界限不是固定不變的，它受許多因素的阻礙。

1）可燃?xì)怏w的混入，使瓦斯爆炸界限擴(kuò)大。

2）惰性氣體的混入，降低了氧濃度，使瓦斯爆炸的危險(xiǎn)性和爆炸界限降低。

3）煤塵摻入可降低瓦斯爆炸下限。

4）瓦斯與空氣混合氣體的初始?jí)毫υ酱螅ń缦薹秶酱蟆?/p>

5）瓦斯與空氣混合氣體的初始溫度越高，爆炸界限范圍越大。（2）引火溫度

瓦斯的引火溫度，即點(diǎn)燃瓦斯的最低溫度。一般認(rèn)為瓦斯的引火溫度是650—750℃。但因受瓦斯的濃度、火源的性質(zhì)及混合氣體的壓力等因素阻礙而變化，當(dāng)瓦斯含量在7%—8%時(shí)，最易引燃；當(dāng)混合氣體的壓力增高時(shí)，引火溫度降低；在引火溫度相同時(shí)，火源面積越大、點(diǎn)火時(shí)刻越長(zhǎng)，越易引燃瓦斯。

（3）氧氣濃度

當(dāng)氧濃度低于12%時(shí)，混合氣體中的瓦斯失去爆炸性。正確認(rèn)識(shí)氧含量對(duì)瓦斯爆炸的作用，對(duì)密閉或啟封火區(qū)及對(duì)封閉火區(qū)滅火時(shí)，推斷火區(qū)內(nèi)有無(wú)瓦斯爆炸性均有指導(dǎo)意義。

4.預(yù)防瓦斯爆炸的措施

預(yù)防爆炸三個(gè)條件缺一不可，由于《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定井下空氣中氧濃度不能低于20%，因此，預(yù)防瓦斯爆炸的有效措施，要緊從防止瓦斯積聚和消除火源著手。

（1）防止瓦斯積聚的措施

所謂瓦斯積聚是指瓦斯?jié)舛瘸^(guò)2%，其體積超過(guò)0.5m3的現(xiàn)象。防止瓦斯積聚的方法有：

1）加強(qiáng)通風(fēng)。防止瓦斯積聚的最要緊的措施是加強(qiáng)通風(fēng)。礦井建立一個(gè)完善合理的礦井通風(fēng)現(xiàn)象，做到穩(wěn)定、可靠、連續(xù)地向井下所有用風(fēng)地點(diǎn)輸送足夠數(shù)量的新奇空氣，以保證及時(shí)排除和沖淡礦井瓦斯和粉塵，使井下各處的瓦斯?jié)舛确稀睹旱V安全規(guī)程》的要求。

2）嚴(yán)格檢查和監(jiān)測(cè)井下瓦斯?jié)舛取?yán)格檢查礦井的通風(fēng)狀況及瓦斯?jié)舛鹊淖兓峭咚沟V井重要的日常治理工作，它是防止瓦斯事故的前提。為了防止漏檢，除加強(qiáng)治理，加強(qiáng)教育，提高工作者的責(zé)任心之外，還必須應(yīng)用現(xiàn)代化裝備，采納先進(jìn)的瓦斯自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警裝置。

3）及時(shí)處理積聚瓦斯。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，每一礦井必須從采掘生產(chǎn)治理上采取措施，防止瓦斯積聚。當(dāng)發(fā)生瓦斯積聚時(shí)，必須及時(shí)處理，這是礦井日常瓦斯治理工作的重要內(nèi)容，是預(yù)防瓦斯爆炸的關(guān)鍵工作。

生產(chǎn)中容易積聚瓦斯的地點(diǎn)有：采煤工作面上隅角、獨(dú)頭掘進(jìn)工作面的巷道隅角、采煤機(jī)附近、頂板冒落的空洞內(nèi)、停風(fēng)的盲巷中、低風(fēng)速巷道的頂板附近、綜采工作面放煤口及采空區(qū)邊界處、發(fā)生瓦斯噴出的地點(diǎn)等。處理局部積聚瓦斯的方法要緊：加大風(fēng)速及風(fēng)量、密閉隔離和抽放瓦斯三種。4）抽放瓦斯。關(guān)于采納一般通風(fēng)方法不能解決瓦斯超限的礦井或工作面，能夠采納抽放瓦斯的方法，將瓦斯抽至地面加以儲(chǔ)存利用或排除。（2）防止瓦斯引燃的措施防止瓦斯引燃的原則：禁止一切非生產(chǎn)需要的火源下井；對(duì)生產(chǎn)中可能發(fā)生的熱源嚴(yán)加治理；防止熱源產(chǎn)生或限制其引燃瓦斯的能力。

1）加強(qiáng)明火治理。按照《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定：嚴(yán)禁煙火進(jìn)入井下；井下嚴(yán)禁使用燈泡取暖或使用電爐；井下禁止打開(kāi)礦燈外殼；井口房、瓦斯抽放站及通風(fēng)機(jī)房周圍20m內(nèi)禁止使用明火；井下焊接時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)定，嚴(yán)格井下火區(qū)的治理等。任何人發(fā)覺(jué)井下火災(zāi)時(shí)，應(yīng)立即采取一切可能的方法直接滅火，并迅速報(bào)告礦調(diào)度室。

2）消除電器火花。井下使用的電氣設(shè)備及供電網(wǎng)絡(luò)，都必須符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)要求。要保證電氣設(shè)備的防爆性能好，消除電器火花的產(chǎn)生。

3）防止靜電火源。礦井中使用的高分子材料（如塑料、橡膠、樹(shù)脂）制品，其表面電阻應(yīng)低于規(guī)定值。灑水、排水用塑料管壁表面電阻應(yīng)小于109Ω，壓風(fēng)管、噴漿管壁表面電阻應(yīng)小于108Ω，抽放瓦斯用管壁表面電阻應(yīng)小于106Ω。

4）防止摩擦火花。由于機(jī)械化程度的不斷提高，機(jī)械摩擦、沖擊火花引起的燃燒危險(xiǎn)增加了。為防止由此而發(fā)生瓦斯爆炸事故，采取的措施有：在摩擦發(fā)熱的部件上安設(shè)過(guò)熱愛(ài)護(hù)裝置（如液壓聯(lián)軸器上的易熔合金塞），溫度檢測(cè)報(bào)警斷電裝置，利用難引燃性合金工具，在摩擦部件的金屬表面溶敷活性小的金屬（如鉻），使形成的摩擦火花難以引燃瓦斯。

5）嚴(yán)格放炮制度。有瓦斯爆炸危險(xiǎn)的煤層中，采掘工作面只準(zhǔn)使用煤礦安全炸藥和瞬發(fā)電雷管，在使用毫秒煙氣電雷管時(shí)，最后一段的延期時(shí)刻不得超過(guò)130ms。打眼、放炮和封泥都必須符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。嚴(yán)禁放糊炮、明火放炮和一次裝藥分次放炮。

5.采掘工作面的瓦斯治理與突出預(yù)防措施

（1）采掘工作面瓦斯治理

1）加強(qiáng)對(duì)通風(fēng)專業(yè)隊(duì)伍的治理，層層建立安全責(zé)任制。

2）加強(qiáng)工作面瓦斯監(jiān)測(cè)，嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)瓦斯治理制度。

3）加強(qiáng)掘進(jìn)工作面通風(fēng)治理。

4）搞好隔爆設(shè)施治理。

5）加強(qiáng)火源治理，消除引爆條件。

①采掘工作面電氣設(shè)備檢修維護(hù)要實(shí)行包機(jī)、包片和定期檢修制度，保證綜合愛(ài)護(hù)靈敏可靠；嚴(yán)禁帶電作業(yè)；杜絕“雞爪子”“羊尾巴”、明接頭等。②嚴(yán)格放炮治理，必須執(zhí)行“一炮三檢制”“三人連鎖放炮制”。

（2）煤與瓦斯突出的預(yù)防措施。

在防治煤與瓦斯突出的實(shí)踐中，我國(guó)總結(jié)了一套行之有效的綜合防突措施，適應(yīng)上稱為“四位一體”的防突措施，即突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)、防治突出措施、防治突出措施的效果檢驗(yàn)和安全防護(hù)措施。

突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)。分為區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)和工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)。

區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)。其任務(wù)是確定井田內(nèi)煤層和煤層區(qū)域的煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性。

區(qū)域預(yù)測(cè)是對(duì)新礦井、新采區(qū)或新水平進(jìn)行突出危險(xiǎn)性的分類，將其分為突出危險(xiǎn)區(qū)、突出威脅區(qū)和無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)。因被預(yù)測(cè)的煤層還未被揭露，只能通過(guò)鉆孔、煤樣進(jìn)行測(cè)定煤層中的瓦斯壓力和化驗(yàn)煤樣的物理力學(xué)性質(zhì)，或用上水平、鄰近礦井的瓦斯、地質(zhì)資料進(jìn)行類比，得出結(jié)論。目前，采納單向指標(biāo)法、地質(zhì)統(tǒng)計(jì)法和綜合指標(biāo)法進(jìn)行區(qū)域預(yù)測(cè)，近幾年又研究使用物探的方法對(duì)突出煤層進(jìn)行區(qū)域預(yù)測(cè)。

工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)，其預(yù)測(cè)工作是在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行的，又稱為日常預(yù)測(cè)。包

括石門(mén)揭煤工作面、煤巷掘進(jìn)工作面和采煤工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)。目前，我國(guó)大多采納接觸式預(yù)測(cè)方法，以鉆孔排粉量、鉆孔瓦斯涌出初速度或者鉆屑瓦斯解吸特征作為日常預(yù)測(cè)突出危險(xiǎn)性的推斷依據(jù)。近幾年來(lái)，我國(guó)已開(kāi)展了非接觸式預(yù)測(cè)突出危險(xiǎn)性的方法，如煤體溫度變化監(jiān)測(cè)、瓦斯涌出動(dòng)態(tài)檢測(cè)等的研究和應(yīng)用。

2）煤與瓦斯突出防治措施。煤與瓦斯突出防治措施是在預(yù)測(cè)突出危險(xiǎn)性的基礎(chǔ)上實(shí)施防突工作極其重要的環(huán)節(jié)。防突措施分為區(qū)域性措施和局部性防突措施。

區(qū)域性防突措施包括開(kāi)采愛(ài)護(hù)層、預(yù)抽突出煤層瓦斯、突出煤層注水等。這些措施的作用在于消除與減弱應(yīng)力集中，使突出層卸壓與排放瓦斯，從而消除大面積的煤層區(qū)域突出危險(xiǎn)性。

局部性防突措施包括超前抽放鉆孔、松動(dòng)爆破、水力沖孔、卸壓槽、金屬骨架等。這些措施的作用在于使突出煤層采掘工作面前方煤體產(chǎn)生地應(yīng)力減弱、集中應(yīng)力解除與瓦斯抽放的效果，從而消除突出危險(xiǎn)性。

3）防突措施的效果檢驗(yàn)。防突措施的檢驗(yàn)確實(shí)是依照煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)中的有關(guān)規(guī)定，

對(duì)采取措施后的煤層再進(jìn)行一次突出危險(xiǎn)性指標(biāo)的測(cè)定，依照實(shí)測(cè)的指標(biāo)值推斷是否降到臨界值以下、有無(wú)突出危險(xiǎn)。假如檢驗(yàn)結(jié)果表明防突措施有效，就能夠在采取安全防護(hù)措施后接著采掘作業(yè)。假如檢驗(yàn)該防突措施無(wú)效或效果不行，就必須采取附加措施并經(jīng)檢驗(yàn)有效后，方可采取安全防護(hù)措施接著作業(yè)。防突措施效果檢驗(yàn)的方法與工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)方法差不多相同。

4）安全防護(hù)措施。其目的在于預(yù)測(cè)失誤或防突措施失效后發(fā)生突出時(shí)，幸免造成人員損害，從而建立起防止突出事故的第二道保障線。安全防護(hù)措施要緊包括巖巷揭穿突出煤層的震動(dòng)放炮、遠(yuǎn)距離放炮、反向風(fēng)門(mén)、避難所、擋欄設(shè)施、壓風(fēng)自救系統(tǒng)和隔離式自救器等。

實(shí)踐證明，“四位一體”綜合防突措施體系，使我們防突技術(shù)提高到一個(gè)新的水平。

二、礦井火災(zāi)防治

1.礦井火災(zāi)的危害

火災(zāi)是礦山的五大自然災(zāi)難之一。井下發(fā)生火災(zāi)，不僅會(huì)造成資源的損失、設(shè)備設(shè)施的損壞，導(dǎo)致生產(chǎn)中斷，而且更為嚴(yán)峻的是會(huì)直接威脅礦工的生命安全。

礦井火災(zāi)的危害具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）井下發(fā)生火災(zāi)后，產(chǎn)生大量的有害氣體。高溫?zé)熈鞯卤娨谎趸肌⒍趸嫉葰怏w會(huì)使人員窒息、中毒，嚴(yán)峻威脅著礦工的生命安全。（2）引起瓦斯、煤塵爆炸。在有瓦斯、煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井，火災(zāi)不僅會(huì)直接導(dǎo)致瓦斯、煤塵爆炸，確實(shí)是在處理火災(zāi)事故中，也極易誘發(fā)瓦斯、煤塵爆炸事故，從而擴(kuò)大災(zāi)情。

（3）產(chǎn)生再生火源。酷熱的含揮發(fā)性氣體的煙流與相接巷道新奇風(fēng)流交匯燃燒，火源下風(fēng)側(cè)可能出現(xiàn)若干再生火源，使煤炭資源大量被燒毀或凍結(jié)、損壞機(jī)械設(shè)備。

（4）產(chǎn)生火風(fēng)壓。火風(fēng)壓是指火災(zāi)產(chǎn)生的高溫?zé)熈髁鹘?jīng)有標(biāo)高差的井巷所產(chǎn)生的附加風(fēng)壓。火風(fēng)壓常會(huì)造成風(fēng)流紊亂，使某些井巷的風(fēng)流方向發(fā)生逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象，導(dǎo)致受災(zāi)范圍擴(kuò)大，容易使滅火人員陷入獲區(qū)。

2.礦井火災(zāi)的分類

依照發(fā)生火災(zāi)的緣故不同，一般把礦井火災(zāi)分為兩類：外因火災(zāi)和內(nèi)因火災(zāi)。

（1）外因火災(zāi)

外因火災(zāi)是指由外部火源引起的火災(zāi)。

外因火災(zāi)的特點(diǎn)是突然發(fā)生、火勢(shì)兇狠、可防性差，可能發(fā)生在井下任何地點(diǎn)，但多數(shù)發(fā)生在井口房、井筒、機(jī)電硐室、火藥庫(kù)以及安裝有機(jī)電設(shè)備的巷道或工作面內(nèi)，假如不能及時(shí)處理，往往可能釀成重特大事故。

（2）內(nèi)因火災(zāi)

內(nèi)因火災(zāi)又稱自然火災(zāi)。由于煤炭或其他易燃物自身氧化積熱，發(fā)生燃燒引起的火災(zāi)。內(nèi)因火災(zāi)的特點(diǎn)是發(fā)生在有限的條件下，有預(yù)兆，燃燒過(guò)程較為緩慢，伴生有害氣體，不易早期發(fā)覺(jué)，且火源隱蔽，有些發(fā)火地點(diǎn)專門(mén)難接近，滅火難度大，時(shí)刻長(zhǎng)。內(nèi)因火災(zāi)大多數(shù)發(fā)生在采空區(qū)、遺留的煤柱、破裂的煤壁、煤巷的冒高處以及浮煤堆積的地點(diǎn)。

3.外因火災(zāi)的防治

（1）防止火源的產(chǎn)生

1）加強(qiáng)明火治理。嚴(yán)格杜絕火源。嚴(yán)禁將煙火帶入井下，嚴(yán)禁井下吸煙，井口房和通風(fēng)機(jī)房附近20m內(nèi)嚴(yán)禁煙火，也不準(zhǔn)用火爐取暖。井下嚴(yán)禁使用燈泡或電爐取暖。

2）井下和井口房?jī)?nèi)不得從事電焊、電焊作業(yè)，必須作業(yè)時(shí)要嚴(yán)格按《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定執(zhí)行。

3）地面木料場(chǎng)、矸石山、爐灰場(chǎng)與進(jìn)風(fēng)井的距離不得小于80m。不得將矸石山或爐灰場(chǎng)在進(jìn)風(fēng)井的主導(dǎo)風(fēng)上風(fēng)側(cè)，也不得設(shè)在表土10以內(nèi)有煤層的地面上和設(shè)在有漏風(fēng)的采空區(qū)上方的塌陷范圍內(nèi)。

4）嚴(yán)禁在井下存放用完后剩下的汽油、沒(méi)有和變壓器油。

（2）采納不燃性材料支護(hù)

新建礦井的永久井架和井口房、以井口為中心的聯(lián)合建筑井筒、平硐與各水平的連接處及井底車場(chǎng)，要緊絞車道與要緊運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷的連接處，井下機(jī)電設(shè)備硐室，要緊巷道內(nèi)帶式輸送機(jī)機(jī)頭前后兩端各20m范圍內(nèi)，都必須用不燃性材料支護(hù)。

（3）防止電氣火災(zāi)

電氣火災(zāi)是指發(fā)生在各種電氣設(shè)備上的火災(zāi)，常因供電過(guò)負(fù)荷、電氣元件接觸不良、操作失誤產(chǎn)生電弧火花引起。

預(yù)防電氣火災(zāi)的措施是：機(jī)電設(shè)備應(yīng)正確選用熔斷器（片），正確使用檢漏繼電器，當(dāng)電流短路、過(guò)載或接地時(shí)能及時(shí)切斷電源；電纜接頭必須使用防爆接線盒，嚴(yán)禁使用“雞爪子”和“羊尾巴”接頭；嚴(yán)禁違章使用和操作井下電氣設(shè)備等。

（4）防止摩擦火花引起火災(zāi)

隨著煤礦機(jī)械化程度的提高，必須做好井下機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)部分的保養(yǎng)和維護(hù)工作，防止摩擦和沖擊產(chǎn)生火花，引起火災(zāi)。

（5）防止火災(zāi)擴(kuò)大

1）設(shè)置消防材料庫(kù)。消防材料庫(kù)的作用是儲(chǔ)存消防材料以便發(fā)生火災(zāi)時(shí)迅速而有效地滅火。因此，每一礦井必須在井上下設(shè)置符合要求的消防材料庫(kù)。

2）設(shè)置防火門(mén)。在進(jìn)風(fēng)井口、井底車場(chǎng)與井筒連接處、部分專用硐室出口處等位置都必須設(shè)置防火鐵門(mén)。防火鐵門(mén)必須易于關(guān)閉嚴(yán)密，一旦發(fā)生火災(zāi)能及時(shí)關(guān)閉。

3）設(shè)置消防水池和井下消防水管系統(tǒng)。每一礦井必須在地面設(shè)置消防水池和在井下設(shè)置消防管路系統(tǒng)。

4）及時(shí)發(fā)覺(jué)初起火災(zāi)。及時(shí)發(fā)覺(jué)初起外因火災(zāi)是防止其進(jìn)展和操縱其危害的一個(gè)重要措施。除用感受器官（眼睛、鼻子、皮膚等）來(lái)察覺(jué)初起火災(zāi)外，還可用標(biāo)志性氣體、火災(zāi)監(jiān)測(cè)器、溫升變色涂料等來(lái)科學(xué)地推斷。

（6）外因火災(zāi)的滅火方法

常用的滅火方法有三種：直接滅火法、隔絕滅火法和聯(lián)合滅火法。

1）直接滅火法。直接滅火法包括以下幾種：

①清除可燃物。將著火帶及附近已發(fā)熱或正燃燒的可燃物挖出并運(yùn)出井外。這是撲滅火災(zāi)最完全的方法，然而采納這種方法的條件是：火災(zāi)處于初起時(shí)期，涉及范圍不大；火區(qū)無(wú)瓦斯、無(wú)煤塵爆炸危險(xiǎn)；火源位于人員可直接到達(dá)的地點(diǎn)。

②用水滅火。用水滅火，簡(jiǎn)單易行，經(jīng)濟(jì)有效。其作用是：強(qiáng)力水流把燃燒物的火焰壓滅，使燃燒物充分浸濕而阻止其接著燃燒；水有專門(mén)大的吸熱能力，能使燃燒物冷卻降溫；水遇火蒸發(fā)成大量水蒸氣，能沖淡災(zāi)區(qū)空氣中氧的濃度，并使燃燒物表面與空氣隔絕。因此水有較強(qiáng)的滅火作用。

用水滅火應(yīng)注意的問(wèn)題：供水量要充足，否則，高溫火源會(huì)使水分解成具有爆炸性和氫和一氧化碳混合氣體（又稱水煤氣），帶來(lái)新的危險(xiǎn)；滅火人員一定要站在火源的上風(fēng)側(cè)，并應(yīng)保持正常通風(fēng)，回風(fēng)道要通暢以便將火煙和水蒸氣引入回風(fēng)道排出；當(dāng)火勢(shì)旺時(shí)，應(yīng)先將水流射向火源外圍，不要直射火源中心；水能導(dǎo)電，因此，用水撲滅電器火災(zāi)時(shí)，應(yīng)先切斷電源，然后滅火；水比油密度大，油浮在水的表面，能夠隨水流淌而擴(kuò)大火災(zāi)面積，因此，不能用水撲滅油類火災(zāi)；滅火過(guò)程中，要隨時(shí)檢查火區(qū)附近的瓦斯、一氧化碳濃度。

③用砂子（或巖粉）滅火。把砂子（或巖粉）直接撒在燃燒物體上能隔絕空氣，將火撲滅。通常用來(lái)?yè)錅绯跗鸬碾姎庠O(shè)備火災(zāi)與油類火災(zāi)。

④用劃分滅火器滅火。目前礦山使用的化學(xué)滅火器有兩類：

泡沫滅火器。使用時(shí)將滅火器倒置，使內(nèi)外瓶中的酸性溶液和堿性溶液互相混合，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成大量充滿二氧化碳的氣泡噴射出去，覆蓋在燃燒物體上隔絕空氣。在撲滅電器火災(zāi)時(shí)，應(yīng)首先切斷電源。

干粉滅火器。目前礦用干粉滅火器以磷酸銨粉為主藥劑。在高溫作用下磷酸銨粉末進(jìn)行一系列分解吸熱反應(yīng)，將火災(zāi)撲滅。目前適合于井下使用的干粉滅火器有滅火手雷和噴粉滅火器。

⑤高倍數(shù)泡沫滅火。遠(yuǎn)距離高倍數(shù)泡沫滅火是將高倍數(shù)起泡劑與壓力水混合后在風(fēng)扇的吹動(dòng)下，通過(guò)兩層錐形發(fā)泡線網(wǎng)，形成大量的泡沫涌向火源撲滅火災(zāi)。其原理是泡沫遇到高溫而蒸發(fā)成水蒸氣，汲取大量的熱，使溫度迅速下降，同時(shí)，大量的水蒸氣能降低火源周圍空氣中的氧氣含量，泡沫又迅速包圍燃燒物，使火與空氣隔絕而熄滅。

2）隔絕滅火法。當(dāng)井下火災(zāi)進(jìn)展到不能直接被撲滅時(shí)，應(yīng)在所有通往火區(qū)的巷道內(nèi)砌筑密閉墻，使火源與外界隔絕，當(dāng)火區(qū)內(nèi)的氧氣消耗完后，火災(zāi)自行熄滅。

在建筑密閉墻時(shí)，一般先建進(jìn)風(fēng)側(cè)，后建回風(fēng)側(cè)。在有瓦斯涌出的火區(qū)，為防止瓦斯積聚，進(jìn)回風(fēng)兩側(cè)要同時(shí)建筑密閉墻，同時(shí)封閉。對(duì)有發(fā)生瓦斯爆炸危險(xiǎn)的火區(qū)，為保證救災(zāi)人員和建筑密閉墻人員的安全，應(yīng)盡快地建筑一道防爆墻。防爆墻一般用砂子、黃土、爐灰等裝在編織袋或麻袋內(nèi)，建成5—6m厚砂袋墻。

3）聯(lián)合滅火法。在單獨(dú)采納一種方法達(dá)不到滅火目的，或滅火時(shí)刻太長(zhǎng)時(shí)，可將直接滅火法和隔絕滅火法聯(lián)合起來(lái)運(yùn)用，稱為聯(lián)合滅火法。歸納起來(lái)有以下幾種：①先隔絕，然后打開(kāi)密閉墻用水直接滅火。

②包圍縮小火區(qū)，然后進(jìn)行封閉。

③移動(dòng)密閉墻逐漸縮小火區(qū)，分段滅火。

④先封閉再灌漿滅火。

⑤封閉火區(qū)后注入惰性氣體，加速滅火。

⑥封閉火區(qū)，采納均壓（火區(qū)進(jìn)風(fēng)側(cè)和回風(fēng)側(cè)的風(fēng)壓差接近于零）滅火。

三、礦塵防治

1.礦塵的產(chǎn)生及其危害

（1）在煤礦建設(shè)和生產(chǎn)過(guò)程中，如鉆眼工作、炸藥爆破、掘進(jìn)機(jī)和采煤機(jī)作業(yè)、礦物的裝載及運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生大量的礦塵。一般來(lái)講，在現(xiàn)有防塵技術(shù)措施條件下，各生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)塵量比例大致是：采煤工作面占45%—80%，掘進(jìn)工作面占20%—30%，錨噴作業(yè)點(diǎn)占10%—15%，運(yùn)輸通風(fēng)巷道占5%—10%，其他作業(yè)點(diǎn)占2%—5%。各作業(yè)點(diǎn)隨機(jī)械化程度的提高，礦塵的生成量增大。

礦塵按其成分可分為巖塵、煤塵和水泥粉塵三類。按其存在狀態(tài)分為浮塵和落塵，浮塵是懸浮于礦內(nèi)空氣中的礦塵，落塵是從礦內(nèi)空氣中沉落下來(lái)的礦塵。（2）礦塵的危害

1）對(duì)人體的危害。人長(zhǎng)期吸入礦塵后，輕者會(huì)患呼吸道炎癥，重者會(huì)患?jí)m肺病。礦塵對(duì)人體的危害還有皮膚病、眼病和慢性中毒（如礦塵中含有鉛、汞等有毒粉塵）。

2）煤塵在一定條件下能夠爆炸。煤塵能夠在完全沒(méi)有瓦斯存在的情況下爆炸，關(guān)于瓦斯礦井，煤塵則有可能與瓦斯同時(shí)爆炸。

3）降低工作場(chǎng)所能見(jiàn)度，容易發(fā)生工傷事故。在一些綜采工作面割煤時(shí)，工作面煤塵濃度高達(dá)4000—8000mg/m3，工作面能見(jiàn)度極低，往往會(huì)導(dǎo)致人員誤操作或不能及時(shí)發(fā)覺(jué)事故隱患，增加了發(fā)生人身事故的可能性。

4）加速機(jī)械磨損，縮短設(shè)備使用壽命。隨著煤礦機(jī)械化、電氣化、自動(dòng)化程度的提高，礦塵對(duì)設(shè)備性能及其使用壽命的阻礙會(huì)越來(lái)越突出，應(yīng)引起高度的重視。

2.煤塵爆炸及預(yù)防

（1）煤塵爆炸的條件

煤塵爆炸必須同時(shí)具備三個(gè)條件：煤塵本身具有爆炸性，并在空氣中有一定濃度；存在能引燃煤塵爆炸的熱源；有足夠氧濃度的空氣。

1）具有一定濃度的能夠爆炸的煤塵云。有的煤塵具有爆炸性，有的不具有爆炸性。具有爆炸性的煤塵只有在空氣中呈浮游狀態(tài)并具有一定的濃度時(shí)才能發(fā)生爆炸。

能形成爆炸的浮游煤塵濃度的范圍，叫煤塵爆炸界限。試驗(yàn)表明，煤塵爆炸下限為45g/m3，上限為1500—2000g/m3。爆炸力最強(qiáng)的煤塵濃度為300—400g/m3。

2）高溫的熱源。能夠引燃煤塵爆炸的熱源溫度變化的范圍是比較大的，它與煤塵中揮發(fā)分含量有關(guān)。我國(guó)煤塵爆炸的引燃溫度變化大約在610—1050℃之間，煙煤一般650—900℃。煤礦井下能點(diǎn)燃煤塵的高溫火源要緊為：爆破時(shí)出現(xiàn)的火焰、電氣火花、電弧、靜電放電、沖擊火花、摩擦高溫、井下火災(zāi)和瓦斯爆炸等。

3）空氣中氧濃度。空氣中氧含量低于18%時(shí)，煤塵就可不能爆炸。但必須注意，空氣中氧濃度盡管減至18%以下，并不能完全防止瓦斯與煤塵在空氣中的混合物爆炸。

（2）預(yù)防煤塵爆炸的技術(shù)措施

預(yù)防煤塵爆炸的技術(shù)措施要緊包括防塵措施、防止煤塵引燃的措施和各報(bào)措施三個(gè)方面。

1）防塵措施

①煤層注水濕潤(rùn)煤體。在采煤和掘進(jìn)之前，利用鉆孔向煤層注入壓力水，使水沿著煤層的層理、節(jié)理或裂隙向四周擴(kuò)散并滲入到煤體的微孔中去，增加煤的水分，使煤體和其內(nèi)部的原生煤塵都預(yù)先濕潤(rùn)。同時(shí)，使煤體的塑性增強(qiáng)，以減少采煤時(shí)生成煤塵的數(shù)量。這是防治煤塵的一項(xiàng)全然措施。

②采空區(qū)灌水。采空區(qū)灌水也是一種預(yù)先濕潤(rùn)煤體的防塵方法，當(dāng)采納下行垮落法分層開(kāi)采活煤層、近距離且無(wú)隔水層法開(kāi)采煤層群或急傾斜水平分層法采煤時(shí)，能夠利用往采空區(qū)灌水的方法，以潤(rùn)濕下分層下組煤的煤層，防止開(kāi)采時(shí)生成大量的煤塵。

③濕式打眼。在工作面使用電鉆或風(fēng)鉆打炮眼時(shí)，將壓力水通過(guò)鉆桿中央的水孔送到炮眼底部，將粉塵濕潤(rùn)后從炮眼中沖洗出來(lái)，從而達(dá)到降塵的目的。

④水封爆破和水炮泥。水封爆破和水炮泥差不多上由鉆孔注水濕潤(rùn)煤體演變而來(lái)的，它是將注水和爆破聯(lián)合起來(lái)，不僅起到消除炮煙和防塵作用，而且還提高了炸藥的爆破效果。

⑤噴霧灑水降塵。噴霧撒水是將壓力水通過(guò)特制的噴嘴噴出，使水流霧化成細(xì)小的水滴散布在空氣中，將漂移的塵粒濕潤(rùn)下沉，防止飛揚(yáng)。噴霧灑水簡(jiǎn)單方便，廣泛應(yīng)用于采掘機(jī)械切割、工作面爆破、煤炭裝載、運(yùn)輸轉(zhuǎn)載、液壓支架前移、單體支柱放頂?shù)染伦鳂I(yè)過(guò)程中。

⑥合理的風(fēng)速。風(fēng)速同空氣中含塵量的關(guān)系比較緊密，風(fēng)速太小，不能把懸浮的煤塵及時(shí)吹出工作面，使空氣中含塵量增加；風(fēng)速太大，盡管將浮塵吹走，然而也把大量的落塵吹揚(yáng)起，增加工作面的煤塵濃度。因此，工作面的風(fēng)速以操縱在1.2—1.6m/s為宜。

⑦消除落塵。沉積在巷道四周的煤塵，一旦受到振動(dòng)和沖擊會(huì)再度飛揚(yáng)起來(lái)，為煤塵爆炸制造條件。必須及時(shí)清除巷道中的浮煤，清掃或沖洗沉積煤塵，定期散布巖粉，定期對(duì)要緊大巷刷漿。

2）防止煤塵引燃的措施。防止煤塵引燃的措施與防止瓦斯引燃的措施差不多相同，參見(jiàn)“礦井瓦斯防治”。

3）隔爆措施。隔爆措施確實(shí)是將已發(fā)生的煤塵爆炸或瓦斯煤塵爆炸限制在一定區(qū)域，盡量減少爆炸產(chǎn)生的危害而采取的技術(shù)措施。其要緊措施是設(shè)置被動(dòng)式隔爆裝置和用自動(dòng)抑爆裝置。

①被動(dòng)式隔爆裝置。被動(dòng)式隔爆裝置是借助于爆炸沖擊波的動(dòng)力使隔爆裝置動(dòng)作（巖粉槽、水槽破裂，水袋脫鉤），并拋灑消焰劑形成抑制帶，撲滅滯后于沖擊波傳播的爆炸火焰，以阻止爆炸的傳播。最早采納的撒布巖粉和設(shè)置一般巖粉棚方法，盡管防止傳播效果好，但巖粉暴露在潮濕空氣中，極易受潮而失去消焰劑功效，頻繁更換巖粉的工作量較大。因此我國(guó)礦山已幾乎不采納這兩種方法。在20世紀(jì)80年代，我國(guó)開(kāi)發(fā)使用了隔爆水槽和隔爆水袋，以水為消焰劑，方便安裝和使用，得到了廣泛應(yīng)用。

②自動(dòng)抑制裝置。自動(dòng)抑爆裝置的作用原理是：利用傳感器測(cè)量煤塵爆炸所產(chǎn)生的各種物理參數(shù)并迅速轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，指令機(jī)構(gòu)的演算器依照這些電信號(hào)準(zhǔn)確地計(jì)算出爆炸火焰的傳播速度，并在最恰當(dāng)?shù)臅r(shí)刻發(fā)出動(dòng)作信號(hào)，噴灑機(jī)構(gòu)及時(shí)噴出消焰劑，準(zhǔn)確可靠地?fù)錅绫ɑ鹧妫柚贡ǖ膫鞑ァ?/p>

四、礦井水災(zāi)防治

1.礦進(jìn)水災(zāi)的緣故及危害

（1）礦井火災(zāi)的概念

1）礦井突水。井巷、工作面與含水層、被淹巷道、地表水體和含水的裂隙帶、溶洞、洞穴、陷落柱、頂板冒落帶、構(gòu)造破裂帶等接近或溝通而導(dǎo)致的突然出水事故，稱為礦井突水（亦稱礦井透水）。

2）礦井水災(zāi)。礦區(qū)內(nèi)的大氣降水、地表水、地下水通過(guò)各種通道涌入井下，稱為礦井涌水。當(dāng)?shù)V井涌水量超過(guò)礦井正常的排水能力時(shí)，將發(fā)生水災(zāi)。

凡是阻礙礦井正常生產(chǎn)活動(dòng)、威脅礦井安全生產(chǎn)、增加生產(chǎn)成本和使礦井局部或全部被淹沒(méi)的礦井涌水事故，稱為礦井水災(zāi)（亦稱礦井水害）。

（2）礦井實(shí)在發(fā)生的條件。

1）礦山常見(jiàn)的水源。①大氣降水。從天空降到地面的雨和雪、冰、雹等融化的水，稱為大氣降水。②地表水。地球表面江、湖、河、海、水池、水庫(kù)、沼澤、積水洼地等處的水均為地表水。③潛水。埋藏在地表以下第一個(gè)融水層以上的地下水稱為潛水。潛水一般分布在地下淺部第四紀(jì)松散沉積層的空隙和出露地表的巖石裂隙中。潛水要緊由大氣降水和地表水補(bǔ)給。④承壓水。處于兩個(gè)隔水層中間的地下水，稱為承壓水（或稱自流水）。石灰?guī)r裂隙及溶洞中的水為承壓水，它具有專門(mén)大的水量和壓力，對(duì)礦山生產(chǎn)威脅極大。⑤老空積水。差不多采掘過(guò)的采空區(qū)和廢棄的舊巷道或溶洞，由于長(zhǎng)期停止排水而積存的地下水，稱為老空積水。⑥斷層水。處于斷層破裂帶中的水，稱為斷層水。斷層帶往往是許多含水層的通道，因此，斷層水往往水源充足，對(duì)礦井的威脅極大。

2）礦井水災(zāi)的通道。水源進(jìn)入礦井的可能通道有：井筒、斷層破裂帶、采掘形成的裂縫、陷落柱、采空區(qū)、井下巷道和封堵不嚴(yán)的鉆孔等。

（3）礦井水災(zāi)發(fā)生的要緊緣故

造成礦井水災(zāi)的緣故是多方面的，歸納起來(lái)要緊有：

1）地面防洪、防水措施不當(dāng)。因?qū)Ψ篮樵O(shè)施治理不善，雨季山洪由井筒或塌陷裂隙大量灌入井下造成在

2）水文地質(zhì)情況不清。對(duì)老空積水、充水?dāng)鄬印⑾萋渲@孔、強(qiáng)含水層水量和水壓等情況不清晰，因而在施工中造成水害事故。

3）井巷位置設(shè)計(jì)不合理。將井巷置于不良的地質(zhì)條件中或距強(qiáng)含水層太近，導(dǎo)致透水。

4）亂采亂挖破壞了防水煤柱或巖柱造成透水。

5）排水設(shè)備失修，水倉(cāng)不按時(shí)清挖，突水時(shí)，失去排水能力而淹井。

6）沒(méi)有執(zhí)行“有疑必探，先探后掘”的探放水原則，或者探放水措施不嚴(yán)密，盲目施工造成突水淹井事故。

7）測(cè)量工作失誤，導(dǎo)致巷道穿透積水區(qū)而造成透水。

8）出現(xiàn)透水征兆未察覺(jué)、未重視，或處理方法不當(dāng)而造成透水。

9）施工措施不力，工程質(zhì)量低劣，致使井巷嚴(yán)峻坍塌冒頂，導(dǎo)致地下水或地表水灌入礦井。

10）在水文地質(zhì)條件復(fù)雜、有突水淹井危險(xiǎn)的礦井，需要安設(shè)防水閘門(mén)而未安設(shè)，或防水閘門(mén)安設(shè)不合格以及年久失修關(guān)閉不嚴(yán)而造成淹井。

11）鉆孔封閉不合格或沒(méi)有封孔，成為各水體之間的垂直聯(lián)絡(luò)通道。當(dāng)采掘工作面和這些鉆孔相遇時(shí)，便發(fā)生透水事故。

（4）礦井水災(zāi)的危害

礦井水災(zāi)的危害具體表現(xiàn)在以下幾方面：

1）假如排水系統(tǒng)不完善，會(huì)造成涌水四溢，巷道到處是泥水，使作業(yè)環(huán)境惡化，給安全生產(chǎn)和文明生產(chǎn)造成不利阻礙。

2）頂板淋水、煤壁滲水，使巷道內(nèi)空氣濕度加大，阻礙職工的軀體健康。

3）礦井水量越大，排水設(shè)備和排水費(fèi)用越高，不僅增加生產(chǎn)成本，而且增加了治理工作難度。

4）礦井水對(duì)機(jī)器設(shè)備和金屬材料產(chǎn)生腐蝕作用，縮短其使用壽命，增加生產(chǎn)成本。

5）礦井涌水量一旦超過(guò)排水能力或突然涌水，輕則造成井巷或采區(qū)被淹，重則造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

2.地面防治水

地面防治水是指在地面修建一些防排水工程，防止或減少大氣降水和地表水涌入工業(yè)場(chǎng)地或通過(guò)滲漏區(qū)流入井下，它是保證礦井安全生產(chǎn)的第一道防線，這關(guān)于以降雨和地表水為要緊涌水來(lái)源的礦井尤為重要。關(guān)于雨季受水威脅的礦井，應(yīng)制定雨季防治水措施，并應(yīng)組織搶險(xiǎn)隊(duì)伍，儲(chǔ)備足夠的防洪搶險(xiǎn)物質(zhì)。井口及工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)建筑物的高程低于當(dāng)?shù)貧v年最高洪水位時(shí)，必須修建堤壩、溝渠或采取其他防排水措施。

3.井下防治水

防治礦井水災(zāi)的原則，是在保證礦井安全生產(chǎn)的前提下，以防為主，防治結(jié)合。礦井水災(zāi)的防治方法，可歸納為“查、探、放、截、堵、排”六個(gè)字的綜合防治措施。

（1）掌握礦井的水文地質(zhì)資料

水文地質(zhì)資料是制定防水措施的依據(jù)。因此，必須查明礦井水源和可能涌水的通道從而編制防治水打算，并組織實(shí)施。要緊內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：

1）收集地面氣象、降水量與河流水文資料，查明地表水體分布、水量和補(bǔ)給、排泄等情況，查明洪水對(duì)礦井的阻礙程度。

2）掌握井田范圍內(nèi)沖擊層、含水層的情況。

3）掌握斷層和裂隙的分布情況。

4）調(diào)查老窯和現(xiàn)采小窯的開(kāi)采范圍、采空區(qū)的積水和分布狀況。

5）掌握采動(dòng)后頂板破裂及地表陷落情況。

（2）井下探水

“有疑必探，先探后掘”是采掘工作必須遵循的原則，也是預(yù)防井下水害事故發(fā)生的重要方法。當(dāng)采掘工作面接近有突水危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)，必須采納探放水方法，查明采掘工作面前方的水情，并將水有操縱地放出，以保證采掘工作面安全生產(chǎn)。

采掘工作面遇到下列情況之一時(shí)，必須確定探水線進(jìn)行探水：

1）接近水淹或可能積水的井巷、老空或相鄰礦時(shí)。

2）接近含水層、導(dǎo)水?dāng)鄬印⑷芏椿驅(qū)萋渲鶗r(shí)。

3）打開(kāi)隔離煤柱放水時(shí)。

4）接近可能與河流、湖泊、水庫(kù)、蓄水池、水井等相通的斷層破裂帶時(shí)。

5）接近有出水可能的鉆孔時(shí)。

6）接近有水的灌漿區(qū)時(shí)。

7）接近其他可能出水地區(qū)時(shí)。

（3）放水（疏干）

掌握和探明地下水源之后，應(yīng)采取一定的措施，有打算地將威脅性水源全部或部分放出，并排出地面。它是消除水患的有效措施之一。依照不同類型的水源，可采取不同的疏放水方法和措施。

（4）截水

截水是利用水閘墻、水閘門(mén)和防水煤（巖）柱等物體，臨時(shí)或永久地截住涌水，將采掘區(qū)與水源隔離，使某一地點(diǎn)突水不致危及其他地區(qū)、減輕水災(zāi)危害的重要措施。

1）留設(shè)防水煤（巖）柱。在水體下、含水層下、承壓含水層上或?qū)當(dāng)鄬痈浇删驎r(shí)，在可能發(fā)生突水處的外圍留設(shè)一定寬度的煤（巖）柱，以防止地表水或地下水涌入工作地點(diǎn)，形成水災(zāi)。在相鄰礦井的分界處，必須留防水煤柱。礦井以斷層分界時(shí)，必須在斷層兩側(cè)留有防水煤柱。

2）防水閘門(mén)。防水閘門(mén)一般設(shè)置在可能發(fā)生涌水需要堵截，而平常仍需運(yùn)輸合行人的巷道內(nèi)。如：井底車場(chǎng)出入口、井下水泵房、變電因此及有涌水互相阻礙的區(qū)域之間，都必須設(shè)置防水閘門(mén)。一旦發(fā)生水患，立即關(guān)閉閘門(mén)，將水堵截，把水患限制在局部地區(qū)。

3）水閘墻。在需要永久截水而平常無(wú)運(yùn)輸、無(wú)行人的地點(diǎn)設(shè)置水閘墻，有臨時(shí)水閘墻和永久水閘墻兩種。臨時(shí)水閘墻一般用木料或磚料砌筑，永久水閘墻采納混凝土或鋼筋混凝土澆灌。

（5）注漿堵水

注漿堵水確實(shí)是將配制的漿液壓入井下巖層空隙、裂隙或巷道中，使其擴(kuò)散、凝固和硬化，使巖層具有較高的強(qiáng)度、密實(shí)性和不透水性而達(dá)到封堵截?cái)嘌a(bǔ)給水源和加固地層的作用，是礦井防治水害的重要手段之一。當(dāng)多個(gè)鉆孔注漿形成隔水帷幕帶時(shí)稱帷幕注漿。礦井注漿堵水通常用于下列情況：

1）當(dāng)涌水水源與強(qiáng)大水源有緊密聯(lián)系，單純采納排水的方法不可能或不經(jīng)濟(jì)時(shí)。

2）井巷必須穿過(guò)一個(gè)或若干個(gè)含水豐富的含水層或充水?dāng)鄬樱舨桓綦x水源就無(wú)法掘進(jìn)時(shí)。

3）涌水量大的礦井，為了減少礦井的涌水量，降低排水費(fèi)用。

（6）礦井防排水系統(tǒng)

目前，我國(guó)煤礦在防排水方面應(yīng)用了許多新技術(shù)和新設(shè)備，例如，水泵自動(dòng)化操縱技術(shù)、密閉水泵房以及采納大孔徑直通式排水孔分散排水等，均取得了良好效果。

我國(guó)在煤礦防治水探查技術(shù)方面，也有了專門(mén)大進(jìn)展，如水化學(xué)探查技術(shù)、地球物理探查技術(shù)。一些學(xué)者還提出了“煤礦排水、供水、生態(tài)環(huán)保三位一體結(jié)合”的治理模式。

4.采掘工作面透水事故的處理

采掘工作面透水前，一般有如下預(yù)兆：

（1）掛紅。因地下水中含有鐵的氧化物，在水壓作用下，通過(guò)煤（巖）裂隙時(shí)，附著在煤巖表面，呈現(xiàn)暗紅色水銹。

（2）掛汗。積水區(qū)的水，在水壓作用下，通過(guò)煤巖裂隙而在煤巖壁上凝聚成許多水珠，稱“掛汗”。但井下空氣中水分遇到低溫煤體也會(huì)聚結(jié)水珠，這是假汗。區(qū)不真汗、假汗的方法是：認(rèn)真觀看新暴露的煤壁面上是否潮濕，若潮濕則是“真汗”即透水征兆。

（3）空氣變冷。采掘工作面接近積水區(qū)時(shí)，空氣溫度會(huì)突然下降，煤壁發(fā)涼，進(jìn)入工作面有涼快、陰冷的感受。

（4）出現(xiàn)霧氣。當(dāng)采掘工作面氣溫較高時(shí)，從煤壁滲出的積水，就會(huì)被蒸發(fā)而形成霧氣。

（5）水叫。一種是高壓積水向煤巖裂隙強(qiáng)烈羈押于兩壁摩擦而發(fā)出的“嘶嘶”聲，另一種是空洞泄水聲，這些差不多上離水源專門(mén)近的危險(xiǎn)預(yù)兆。

（6）頂板淋水加大。原有裂隙淋水突然增大。

（7）頂板來(lái)壓、底板鼓起。在地下水壓作用下，頂?shù)装鍙澢冃危袝r(shí)伴有潮濕、滲水現(xiàn)象。

（8）水色發(fā)渾、有臭味。老空水一般發(fā)紅、味澀；斷層水一般發(fā)黃、味甜；溶洞水常帶有臭味；沖擊層水呈黃色并夾有沙子。

（9）有毒有害氣體增加。工作面有硫化氫、二氧化碳等有毒有害氣體溢出。以上征兆不一定同時(shí)出現(xiàn)，要認(rèn)真辨不。當(dāng)發(fā)覺(jué)工作面出現(xiàn)透水預(yù)兆時(shí)，講明已接近水體，現(xiàn)在應(yīng)立即停止作業(yè)，并報(bào)告礦調(diào)度室，采取有效措施，以防止透水事故的發(fā)生。

五、礦井頂板事故防治

頂板事故是煤礦生產(chǎn)的要緊災(zāi)難之一，是指在地下采煤過(guò)程中，頂板意外冒落造成人員傷亡、設(shè)備損壞、生產(chǎn)中止等的事故。頂板事故按冒頂范圍分局部冒頂和大型冒頂；按力學(xué)緣故分為壓垮冒頂、漏冒型冒頂和推垮型冒頂。

1.采取局部冒頂?shù)木壒省㈩A(yù)兆及防治

（1）采取局部冒頂?shù)木壒?/p>

采場(chǎng)局部冒頂常發(fā)生在上下出口、煤壁線、放頂線、地質(zhì)構(gòu)造處及采煤機(jī)附近。其緣故要緊有：

1）采空區(qū)頂板支撐不行，懸頂面積過(guò)大。

2）頂板中存在斷層、裂隙、層理等地質(zhì)構(gòu)造，將頂板切割成不連續(xù)的巖塊，回柱后巖塊失穩(wěn)，推倒支柱造成冒頂。

3）回柱操作順序不合理。

4）工作面支護(hù)質(zhì)量不行，支護(hù)密度不夠、出撐力低、迎山角不合理等。

5）在遇見(jiàn)未預(yù)見(jiàn)的地質(zhì)構(gòu)造時(shí)，沒(méi)及時(shí)采取措施。

6）工作面上、下出口連接風(fēng)巷和運(yùn)輸巷，控頂面積大。兩巷掘進(jìn)時(shí)經(jīng)受壓力重新分布的阻礙，同時(shí)由于巷道初撐力一般較小，使直接頂下沉、松動(dòng)甚至破壞；特不是在工作面超前支撐壓力作用下，頂板大量下沉，又在移動(dòng)設(shè)備時(shí)反復(fù)支撐頂板，結(jié)果造成頂板更加破裂。假如又有老頂來(lái)壓阻礙，工作面上、下出口更易冒落。

7）煤壁線附近易形成“人字”“鍋底”“升斗”等劈理，有游離巖塊、易冒落。

（2）采場(chǎng)局部冒頂?shù)念A(yù)兆

1）發(fā)出響聲。巖層下沉斷裂，頂板壓力急劇增大時(shí)，木支架有劈裂聲；金屬支柱活柱下縮，支柱鉆底嚴(yán)峻都可能發(fā)出響聲。

2）掉碴。

3）煤體壓酥，片幫煤增多。

4）頂板裂隙增多，裂縫變大。

5）頂板出現(xiàn)離層。

6）漏頂。

7）瓦斯涌出量突然增大。

8）頂板淋水明顯增加。

（3）采場(chǎng)局部冒頂?shù)囊o預(yù)防措施

1）防止煤壁附近冒頂，應(yīng)及時(shí)支護(hù)懸露頂板，加強(qiáng)敲幫問(wèn)頂。

2）炮采時(shí)合理布置炮眼，操縱藥量，幸免崩倒支架。

3）防止兩出口冒頂時(shí)，首先支架必須有足夠強(qiáng)度，其次系統(tǒng)應(yīng)具有一定阻力，防止老頂來(lái)壓時(shí)推倒支架。

4）防止放頂線附近局部冒頂，要加強(qiáng)地質(zhì)及觀看工作，在大塊巖石范圍內(nèi)加強(qiáng)支護(hù)，必要時(shí)用木支架代替單體金屬支架。

5）隨時(shí)注意地質(zhì)構(gòu)造的變化，采取相應(yīng)措施。

2.采場(chǎng)大型冒頂?shù)念A(yù)兆及防治

（1）采場(chǎng)大型冒頂?shù)念A(yù)兆

采場(chǎng)大型冒頂一般包括老頂來(lái)壓時(shí)的壓垮型冒頂、直接頂導(dǎo)致的壓