煤矿安全事故预防部分.ppt

矿井顶板事故防治矿井顶板事故防治2023/1/21云南省煤矿安全技术培训中心 一、采煤过程中发生局部冒顶的预防 1、做好顶板破碎情况的预测预报工作 (1)构造破碎的推断。(2)开采因素影响分析，由于开采因素影响会使岩层内部产生次生破坏。在超前支承压力作用下，直接顶内原生裂隙要进一步扩展，并且产生新的裂隙。工作面与岩层裂隙平行推进。2023/1/22云南省煤矿安全技术培训中心 支护工作不好(支护不及时，支护质量不好，支护方式不合理，及采用无梁支护，平行裂隙挂梁等)。(3)预测预报顶板情况，通过井下动态观测，对老顶来压时间、来压地点进行预报，在此基础上采取相应的支护措施，保证工作面安全推过直接顶破碎带。2、合理选择工作面推进方向 3、采取正确的支护方法。2023/1/23云南省煤矿安全技术培训中心 4、一般的防治措施 (1)支架方式需和顶板岩性适应，不同岩性的顶板要采用不同支护方式，这是避免局部冒顶措施之一。(2)工作面上下出口要有特种支架，工作面上下出口，控顶面积大，暴露时间长，在超前支承压力作用下，顶板下沉量大，顶板容易破碎。(3)防止放炮崩倒棚子，一是炮眼布置必须合理，装药量要适当；二是支柱质量要牢固有劲，不能打在浮煤浮矸上；三是留出炮道，万一放炮崩倒柱子，必须及时架设，不允许空顶。(4)坚持工作面正规循环作业，正规循环作业规定工作面每天的进度，控顶距及支柱回柱等工序都是按顺序地进行，因此顶板悬露面积小，压力小，支柱不易折断，便于控制顶板。2023/1/24云南省煤矿安全技术培训中心 (5)坚持执行必要的制度，例如敲帮问顶制度、验收支架制度、岗位责任制度、金属支柱检查制度、顶板分析制度和交接班制度等。二、回柱过程中局部冒顶事故预防 (1)防止采场内顶板破碎，提高顶板岩层及工作面支架的稳定性。(2)采取正确的回柱操作方法，防止顶板压力向局部支柱集中，造成局部顶板破碎及回柱工作的困难，应严格遵守作业规程和操作规程，不能违章作业。2023/1/25云南省煤矿安全技术培训中心 三、特殊地质构造条件下预防冒顶的方法 1、遇断层的预兆和通过断层的支护方法 (1)遇断层的预兆。煤层的走向、倾斜、厚度发生明显的变化，顶底出现不平整顶底板和煤层裂隙多，岩石松散破碎，裂隙中夹有白色结晶体，煤质变软，光泽变暗。有的断层带有滴水和瓦斯涌出量增多的现象。2023/1/26云南省煤矿安全技术培训中心 (2)过断层的方法。一是绕过断层，当断层落差较大，影响范围广，可利用巷道探明断层范围，绕过断层带另开工作面回采；二是在断层落差小的地方，采取挑顶卧底的措施，在沿走向的断层影响范围小，几个循环就能通过。三是对于倾斜断层，可改变工作面方向，使断层与工作面斜交；四是炮采时，在断层处通常是增加炮眼密度，减少装药量，这样对顶板的破坏可以减轻些。2023/1/27云南省煤矿安全技术培训中心 (3)过断层常用的支护方式。在断层附近都要打木垛，断层面处要打上戗柱。1-加强木垛；2-加密支柱；3-迎山戗柱；4-支撑木。打戗柱是适于断层落差较小顶底板或断层面比较平整的条件。随着工作面向前推进，木垛，戗柱也要向前移置，过完断层为止。2023/1/28云南省煤矿安全技术培训中心 工作面遇上断层或褶曲，煤层松软易垮，采高在2.53m左右时，打垂直顶板的支柱较困难，可留底煤，垫底梁，在底梁上打支柱，侧面用挡板把浮煤挡好，防止浮煤塌落，并在挡板外面加木垛。如果不留底煤，可先打超前托梁，然后顺托梁上由下而上搭好木垛。2023/1/29云南省煤矿安全技术培训中心 2、过老巷预防冒顶的方法、过老巷预防冒顶的方法 当工作面接近老巷时，必须提前摸清老当工作面接近老巷时，必须提前摸清老巷情况，修理好坏棚子，在老巷梯形棚子巷情况，修理好坏棚子，在老巷梯形棚子下打上一梁二柱或一梁三柱托梁顺山棚子。下打上一梁二柱或一梁三柱托梁顺山棚子。顶压大时，增加木垛。工作面距老巷数米顶压大时，增加木垛。工作面距老巷数米时，停止放炮，避免老巷顶板震坏。当老时，停止放炮，避免老巷顶板震坏。当老巷顶板破碎，压力大时，可采用工作面斜巷顶板破碎，压力大时，可采用工作面斜交过老巷的办法。交过老巷的办法。2023/1/210云南省煤矿安全技术培训中心 四、大冒顶的预兆、原因和防治措施回工作面大冒顶(切顶)，一般是在顶板突然来压和工作面支架总支撑力大量降低时发生的。1、冒顶的预兆 (1)顶板的预兆。(2)煤帮的预兆。(3)支架的预兆。(4)瓦斯含量增多或水量增大。2023/1/211云南省煤矿安全技术培训中心 2、大冒顶的原因 (1)初次放顶。(2)未掌握周期来压规律。(3)过旧巷安全技术措施不利。(4)工作面工程质量低劣，支架规格质量标准不符合要求。3、防止冒顶的措施 (1)必须加强矿井生产的地质工作，掌握每个采区、每个回采工作面的顶底板岩性、组成和物理力学性质，煤质软硬、厚度和倾角的变化。(2)认真编制采区设计和工作面作业规程，正确确定采区巷道布置、开采程序和采煤方法是保证安全生产的重要因素。2023/1/212云南省煤矿安全技术培训中心 (3)大力开展顶板观察工作，掌握顶板活动规律，进行顶板来压预报。(4)重视初次放顶，加强有效的安全措施。(5)加强工作面支护和管理。(6)必须贯彻执行“安全第一”的方针，在指导思想上要扭转重生产轻安全，多出煤而不遵守作业规程的现象。2023/1/213云南省煤矿安全技术培训中心第二节第二节 矿井瓦斯事故防治矿井瓦斯事故防治2023/1/214云南省煤矿安全技术培训中心瓦斯是什么?广义上讲，矿井瓦斯是矿井所有有毒、有害气体的总称。由于其中沼气的含量占80以上，所以，习惯上又把沼气叫做瓦斯。在有的场合，沼气也叫做甲烷。2023/1/215云南省煤矿安全技术培训中心瓦斯有哪些性质？n1、无色、无味、无臭。n2、比空气轻。(飘在上部)n3、扩散性很强。(涌出)n4、瓦斯微溶于水。n5、遇火源可燃烧、爆炸。(瓦斯爆炸的根源)n6、无毒，但会窒息。(瓦斯闷人、熏人的根源）2023/1/216云南省煤矿安全技术培训中心瓦斯存在吗？n井下瓦斯无处不在。n存在于煤层和空气中。n煤层中的瓦斯以游离和吸附两种状态存在，游离瓦斯和吸附瓦斯处于动态平衡状态。2023/1/217云南省煤矿安全技术培训中心瓦斯涌出 煤矿开采过程中，游离的瓦斯首先放散到开采空间，使邻近煤层中瓦斯压力降低、游离瓦斯量减少，这时，煤中吸附的瓦斯就解析出来，成为新的游离态瓦斯。这一过程不断重复，从而使煤层中的瓦斯源源不断地涌出到开采空间。2023/1/218云南省煤矿安全技术培训中心瓦斯涌出n1、瓦斯涌出形式n(1)普通涌出。长时间地、均匀地放出的形式。它是矿井瓦斯涌出的主要形式。n(2)特殊涌出。特殊涌出包括喷出和突出。时间和空间上突然，量上集中。2023/1/219云南省煤矿安全技术培训中心瓦斯涌出n2、矿井瓦斯等级n(1)瓦斯矿井n(2)高瓦斯矿井n(3)煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井。2023/1/220云南省煤矿安全技术培训中心影响煤层瓦斯含量的因素n1煤田地质史 n2地质构造：封闭型的地质构造有利于瓦斯的存储，而开放型的构造有利于于瓦斯排放。n3煤层的赋存条件 n4煤的变质程度 n5煤层围岩的性质 n6.水文地质条件2023/1/221云南省煤矿安全技术培训中心瓦斯爆炸的条件有哪些？n瓦斯浓度在爆炸界限内，一般为5%16%。n混合气体中氧的浓度不低于12%。n有足够能量的点火源(650_750)。环境温度、压力及点燃源的能量等都对瓦斯爆炸限有影响，因此，瓦斯爆炸的界限并不是一个固定不变的常数。2023/1/222云南省煤矿安全技术培训中心瓦斯爆炸的危害瓦斯爆炸的危害2023/1/223云南省煤矿安全技术培训中心瓦斯爆炸事故防治措施n一、一、防止瓦斯积聚的措施：n加强通风。矿井通风是防止瓦斯积聚的基本措施，只有做到供风稳定、连续、有效，才能保证及时冲淡和排除瓦斯。局部通风机不得无计划停电停风，风筒不得破损、脱节，禁止微风和无风作业。2023/1/224云南省煤矿安全技术培训中心瓦斯爆炸事故防治措施 加强检查。一定要按规定的检查次数检查采掘工作面瓦斯和二氧化碳浓度。并安设甲烷断电仪。及时处理局部积聚的瓦斯。采煤工作面上隅角、顶板冒落空洞内和局部通风机送风达不到或不够量的掘进工作面等处容易积聚瓦斯。一旦发现，必须立即处理。抽放瓦斯。2023/1/225云南省煤矿安全技术培训中心瓦斯爆炸事故防治措施n二、二、杜绝引爆火源。n对生产中可能产生的引爆火源，必须严加管理和控制。严禁携带烟草和火种下井；井下禁止使用灯泡和电炉取暖；未按有关规定审批同意不得从事井下焊接作业；不准穿化纤衣服下井；电气设备做到完好和防爆。2023/1/226云南省煤矿安全技术培训中心瓦斯爆炸事故防治措施n防止点火源的出现防止点火源的出现防防防防止止止止点点点点火火火火源源源源的的的的出出出出现现现现 1 1）加强管理，提高防火意识）加强管理，提高防火意识）加强管理，提高防火意识）加强管理，提高防火意识2 2）防止放炮火源）防止放炮火源）防止放炮火源）防止放炮火源3 3）防止电气火源和静电火源防止电气火源和静电火源防止电气火源和静电火源防止电气火源和静电火源 4 4）防止摩擦和撞击点火）防止摩擦和撞击点火）防止摩擦和撞击点火）防止摩擦和撞击点火 2023/1/227云南省煤矿安全技术培训中心瓦斯爆炸事故防治措施n三、防止事故扩大三、防止事故扩大。n一旦井下某地点发生瓦斯爆炸，应该使其限制在尽可能小的范围内，使损失降到最低程度。具体措施主要有分区通风和设置防、隔爆设施。目前主要使用岩粉棚、隔爆水袋和撒布岩粉等三种隔爆设施。2023/1/228云南省煤矿安全技术培训中心瓦斯爆炸事故防治措施n隔爆、阻爆及处理计划隔爆、阻爆及处理计划灾害预处理计划灾害预处理计划灾害预处理计划灾害预处理计划 ：针对可能发生的井下灾害，预先编制处理计划，针对可能发生的井下灾害，预先编制处理计划，针对可能发生的井下灾害，预先编制处理计划，针对可能发生的井下灾害，预先编制处理计划，是防止灾害扩大，及时抢险救灾的主要方法。主要内是防止灾害扩大，及时抢险救灾的主要方法。主要内是防止灾害扩大，及时抢险救灾的主要方法。主要内是防止灾害扩大，及时抢险救灾的主要方法。主要内容包括两方面，即：容包括两方面，即：容包括两方面，即：容包括两方面，即：1 1）当前矿井的基本情况；）当前矿井的基本情况；）当前矿井的基本情况；）当前矿井的基本情况；2 2）可）可）可）可能灾害的处理计划。能灾害的处理计划。能灾害的处理计划。能灾害的处理计划。隔隔隔隔爆爆爆爆阻阻阻阻爆爆爆爆1 1）用岩粉预防和隔绝煤尘爆炸）用岩粉预防和隔绝煤尘爆炸）用岩粉预防和隔绝煤尘爆炸）用岩粉预防和隔绝煤尘爆炸2 2）用水预防和阻隔爆炸）用水预防和阻隔爆炸）用水预防和阻隔爆炸）用水预防和阻隔爆炸3 3）自动式防爆棚）自动式防爆棚）自动式防爆棚）自动式防爆棚 2023/1/229云南省煤矿安全技术培训中心瓦斯突出防治瓦斯突出防治 什么是煤与瓦斯突出？什么是煤与瓦斯突出？煤与瓦斯突出是煤层开采过程煤与瓦斯突出是煤层开采过程中严重的自然灾害之一，是煤矿井中严重的自然灾害之一，是煤矿井下发生的一种复杂的有煤、岩和瓦下发生的一种复杂的有煤、岩和瓦斯参与的动力现象。斯参与的动力现象。煤与瓦斯突出发生时，能在几煤与瓦斯突出发生时，能在几秒至几十秒的时间内将几吨到上万秒至几十秒的时间内将几吨到上万吨的煤和几百立方米到几百万立方吨的煤和几百立方米到几百万立方米的瓦斯抛射到采掘空间米的瓦斯抛射到采掘空间。2023/1/230云南省煤矿安全技术培训中心煤与瓦斯突出的危害煤与瓦斯突出的危害q危及井下作业人员的安全危及井下作业人员的安全q破坏矿井正常的生产秩序破坏矿井正常的生产秩序q破破坏坏井井下下设设备备和和建建筑筑物物，如如摧摧毁毁支支架架、推推倒矿车、破坏通风设施倒矿车、破坏通风设施q诱诱发发其其它它灾灾害害事事故故，如如瓦瓦斯斯煤煤尘尘爆爆炸炸、瓦瓦斯燃烧斯燃烧q严重影响矿井经济效益严重影响矿井经济效益2023/1/231云南省煤矿安全技术培训中心煤与瓦斯突出的一般规律煤与瓦斯突出的一般规律（1 1）煤层突出危险性随采深增加而增大）煤层突出危险性随采深增加而增大 （2 2）绝大多数突出发生在煤巷掘进工作面）绝大多数突出发生在煤巷掘进工作面 （3 3）煤层突出危险性随煤厚增加而加大）煤层突出危险性随煤厚增加而加大（4 4）突出大多数发生在地质构造）突出大多数发生在地质构造（5 5）大多数突出前有作业方式诱导）大多数突出前有作业方式诱导（6 6）突出前大多有预兆）突出前大多有预兆（7 7）煤体破坏程度越高，突出危险性越大）煤体破坏程度越高，突出危险性越大（8 8）石门突出危险性最大）石门突出危险性最大 2023/1/232云南省煤矿安全技术培训中心瓦斯突出的常见预兆瓦斯突出的常见预兆声响预兆声响预兆-煤炮声煤炮声瓦斯预兆瓦斯预兆-瓦斯异常、喷孔瓦斯异常、喷孔煤结构预兆煤结构预兆-煤结构紊乱、煤体发暗、煤结构紊乱、煤体发暗、煤厚急剧变化煤厚急剧变化矿压显现预兆矿压显现预兆-片帮、煤墙外臌、底片帮、煤墙外臌、底 臌、顶（夹）钻臌、顶（夹）钻温度预兆温度预兆-温度降低、煤墙发凉温度降低、煤墙发凉2023/1/233云南省煤矿安全技术培训中心瓦斯突出防治技术瓦斯突出防治技术煤层煤层区域预测区域预测非突出层非突出层突出层突出层区域预测区域预测威胁区威胁区危险区危险区人身防护措施人身防护措施推进推进 50m危险性预测危险性预测危险面危险面人身防护措施人身防护措施威胁面威胁面危险性预测危险性预测危险面危险面采掘作业采掘作业安全措施安全措施非危险面非危险面人身防护措施人身防护措施措施效检措施效检防突（消突）措施防突（消突）措施采掘作业采掘作业无效无效有效有效综合防突措施流程图综合防突措施流程图2023/1/234云南省煤矿安全技术培训中心防突措施的类型防突措施的类型 （1 1）区域防突措施）区域防突措施 使煤层一定区域（如一个使煤层一定区域（如一个采区）消除突出危险性。采区）消除突出危险性。（2 2）局部防突措施）局部防突措施 使工作面前方小范围煤体使工作面前方小范围煤体丧失突出危险性。丧失突出危险性。2023/1/235云南省煤矿安全技术培训中心区域性防突措施区域性防突措施-保护层开采保护层开采 下解放层开采上解放层开采解放层被解放层解放层被解放层2023/1/236云南省煤矿安全技术培训中心区域性防突措施区域性防突措施-预抽煤层瓦斯预抽煤层瓦斯预抽煤层瓦斯措施的沿层预抽煤层瓦斯措施的沿层布孔方式示意图布孔方式示意图2023/1/237云南省煤矿安全技术培训中心局部防突措施局部防突措施-水力冲孔水力冲孔 水力冲孔工艺系统示意图水力冲孔工艺系统示意图1 1钻杆钻杆 2 2套管套管 3 3三通管三通管 4 4钻机钻机 5 5阀门阀门 6 6高压水管高压水管 7 7压力表压力表 8 8射流泵射流泵 9 9排煤水管排煤水管2023/1/238云南省煤矿安全技术培训中心局部防突措施局部防突措施-水力冲刷水力冲刷 水力冲刷施工工艺示意图水力冲刷施工工艺示意图1 1冲刷钻孔冲刷钻孔 2 2冲刷水枪冲刷水枪 3 3支撑柱支撑柱 4 4高压胶管高压胶管 5 5高压水泵高压水泵 6 6水管水管 7 7水车水车2023/1/239云南省煤矿安全技术培训中心局部防突措施局部防突措施-超前钻孔超前钻孔2023/1/240云南省煤矿安全技术培训中心局部防突措施局部防突措施-深孔松动爆破深孔松动爆破 深孔松动爆破钻孔深孔松动爆破钻孔布置：布置：如右图示。如右图示。-直径为直径为125mm125mm的控制孔的控制孔 -直径为直径为50mm50mm的爆破孔的爆破孔2023/1/241云南省煤矿安全技术培训中心水力挤出钻孔布置水力挤出钻孔布置局部防突措施局部防突措施-水力挤出水力挤出2023/1/242云南省煤矿安全技术培训中心“四位一体四位一体”综合防突措施综合防突措施n1、危险性预测n2、防突措施n3、效果检验n4、安全防护措施2023/1/243云南省煤矿安全技术培训中心第三节第三节矿井水灾的防治矿井水灾的防治2023/1/244云南省煤矿安全技术培训中心造成矿井水灾的水体有哪些造成矿井水灾的水体有哪些?1 1、大气降水、大气降水2 2、地表水、地表水3 3、含水层水、含水层水4 4、岩溶陷落柱水、岩溶陷落柱水5 5、断层水、断层水6 6、旧巷或老空区积水、旧巷或老空区积水图4-1-2 自然界中水的循环图4-1-3 潜水1潜水面；2潜水层；3第一隔水层；0-0基准面（测量高程水准面）图4-1-4 承压水1含水层；2隔水层；3地下水流向；4自流井；5喷泉；6断层；a补给区；b承压区（分布区）；c排泄区；0-0基准面（测量水准面）；H静止水位；P承压水头2023/1/245云南省煤矿安全技术培训中心地面水灌入井下的原因？地面防洪、防水措施不周详，或有了措施不认真执行，暴雨山洪冲破了防洪工程，致使地面水灌入地下。2023/1/246云南省煤矿安全技术培训中心井下透水的原因有哪些？n1、水文地质情况不清，井巷接近老空、充水断层、陷落柱、强含水层，未事先探放水，盲目施工，造成突水淹井或人身事故；2023/1/247云南省煤矿安全技术培训中心井下透水的原因有哪些？n2、井巷位置设计不合理，接近强含水层等水源，施工后在矿山压力和水压共同作用下，发生顶底板透水；2023/1/248云南省煤矿安全技术培训中心井下透水的原因有哪些？n3、乱采乱掘，破坏了防水煤、岩柱，或者施工质量低劣，平巷掘进腰线忽高忽低，造成顶板冒落，接通了强含水层透水；2023/1/249云南省煤矿安全技术培训中心井下透水的原因有哪些？n4、积水巷道位置测量错误或资料遗漏、不准，新掘巷道与积水区打通；或是巷道掘进的方向与探水钻孔的方向偏离，超出了钻孔控制范围，就可能与积水区掘通；2023/1/250云南省煤矿安全技术培训中心井下透水的原因有哪些？n5、井下未构筑防水闸门，或虽有防水闸门但未顺利及时关闭，在矿井发生突水的情况下，不能起堵截水的作用；2023/1/251云南省煤矿安全技术培训中心井下透水的原因有哪些？n6、井下水泵房的水仓不按时清理，致使容量减少，或者水泵的排水能力不足，在矿井发生突水时，涌水量大于排水能力，而且持续的时间很长，采取临时措施也无法补救时，矿井就可能被淹没。2023/1/252云南省煤矿安全技术培训中心地地 面面 防防 治治 水水n地表防治水可以概括为“疏、防、排、蓄”四个字。2023/1/253云南省煤矿安全技术培训中心 一、事故发生主要地点：主要发生在掘进作业点，采空区贯通点、防水隔离煤柱、井简、地面塌陷区、老窑积水贯通点等。2023/1/254云南省煤矿安全技术培训中心二、事故的直接原因二、事故的直接原因 1、地面防洪、防水管理措施不善，雨季山洪由、地面防洪、防水管理措施不善，雨季山洪由井简或塌陷裂缝、小煤矿老空区积水大量涌入井下，井简或塌陷裂缝、小煤矿老空区积水大量涌入井下，造成水灾。如事故。造成水灾。如事故。2、水文地质情况不清，井巷接近老空积水区、水文地质情况不清，井巷接近老空积水区、充水断层、陷落煤柱、强含水层以及打开隔离煤柱充水断层、陷落煤柱、强含水层以及打开隔离煤柱时，未执行探放水制度，盲目施工。如事故。时，未执行探放水制度，盲目施工。如事故。3、乱采乱掘，隔离煤柱距离留设不足，或破、乱采乱掘，隔离煤柱距离留设不足，或破坏了防水隔离煤（岩）柱造成透水事故。如事故坏了防水隔离煤（岩）柱造成透水事故。如事故2023/1/255云南省煤矿安全技术培训中心二、事故的直接原因二、事故的直接原因 4、测量错误导致巷道穿透积水区引发透、测量错误导致巷道穿透积水区引发透水水.5、井巷位置不合理，井巷布置在不良地质、井巷位置不合理，井巷布置在不良地质条件和接近强含水层，导致顶底板透水，造条件和接近强含水层，导致顶底板透水，造成事故。成事故。6、施工措施不力，工程质量低劣，致使井、施工措施不力，工程质量低劣，致使井巷严重塌落冒顶、跑砂、透水等。巷严重塌落冒顶、跑砂、透水等。7、排水设备能力不足、机电事故造成淹井。、排水设备能力不足、机电事故造成淹井。8、排水设备维护不当，清理水仓不及时，、排水设备维护不当，清理水仓不及时，排水设备、设施失去效用而淹井等。排水设备、设施失去效用而淹井等。9、对水害重视不够，无严格的防治水管理、对水害重视不够，无严格的防治水管理规章制度，没有严格执行探放水原则等人为规章制度，没有严格执行探放水原则等人为因素因素。2023/1/256云南省煤矿安全技术培训中心井下防治水井下防治水 为了预防水害事故，当巷道含水体一定距离或在疑问区内掘进时，为了预防水害事故，当巷道含水体一定距离或在疑问区内掘进时，必须坚持超前钻探，探明情况或将水放出，消除威胁后再掘进，保证矿必须坚持超前钻探，探明情况或将水放出，消除威胁后再掘进，保证矿井安全生产。为此，防治水工作应当坚持预测预报、有疑必探、先探后井安全生产。为此，防治水工作应当坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的原则，采取防、堵、疏、排、截的综合治理措施。掘、先治后采的原则，采取防、堵、疏、排、截的综合治理措施。一、做好矿井水文观测与水文地质工作一、做好矿井水文观测与水文地质工作 1 1做做好好水水文文观观测测工工作作-收收集集地地表表水水、井井下下水水源源的的水水压压、水水位位、水水量量和和井下涌水量变化。井下涌水量变化。2 2做做好好矿矿井井水水文文地地质质工工作作掌掌握握冲冲击击层层厚厚度度、各各分分层层的的透透水水、含含水水性性；断断层层和和裂裂隙隙位位置置、落落差差、延延伸伸、含含水水导导水水性性；含含水水层层与与隔隔水水层层数数量量、位位置、厚度、岩性；老窑和现采小窑的范围、采空区积水分布。置、厚度、岩性；老窑和现采小窑的范围、采空区积水分布。2023/1/257云南省煤矿安全技术培训中心 二二、煤矿防治水规定煤矿防治水规定n为了预防水害事故，当巷道含水体一定距离或在疑为了预防水害事故，当巷道含水体一定距离或在疑问区内掘进时，必须坚持超前钻探，探明情况或将问区内掘进时，必须坚持超前钻探，探明情况或将水放出，消除威胁后再掘进，保证矿井安全生产。水放出，消除威胁后再掘进，保证矿井安全生产。为此，防治水工作应当坚持预测预报、有疑必探、为此，防治水工作应当坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的原则，采取防、堵、疏、排、先探后掘、先治后采的原则，采取防、堵、疏、排、截的综合治理措施。截的综合治理措施。n采掘工作面遇有下列情况之一的，应当进行探放水：采掘工作面遇有下列情况之一的，应当进行探放水：2023/1/258云南省煤矿安全技术培训中心图 4-2-1 积水线、探水线和警戒线2023/1/259云南省煤矿安全技术培训中心n（一）接近水淹或者可能积水的井巷、老空或者相邻煤矿；（一）接近水淹或者可能积水的井巷、老空或者相邻煤矿；n（二）接近含水层、导水断层、暗河、溶洞和导水陷落柱；（二）接近含水层、导水断层、暗河、溶洞和导水陷落柱；n（三）打开防隔水煤（岩）柱进行放水前；（三）打开防隔水煤（岩）柱进行放水前；n（四）接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相（四）接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎带；通的断层破碎带；n（五）接近有出水可能的钻孔；（五）接近有出水可能的钻孔；n（六）接近水文地质条件复杂的区域；（六）接近水文地质条件复杂的区域；n（七）采掘破坏影响范围内有承压含水层或者含水构造、（七）采掘破坏影响范围内有承压含水层或者含水构造、煤层与含水层间的防隔水煤（岩）柱厚度不清楚可能发生煤层与含水层间的防隔水煤（岩）柱厚度不清楚可能发生突水；突水；n（八）接近有积水的灌浆区；（八）接近有积水的灌浆区；n（九）接近其他可能突水的地区。（九）接近其他可能突水的地区。2023/1/260云南省煤矿安全技术培训中心1 1、探水起点的确定：、探水起点的确定：1)1)积水线积水线积水区域范围线；水位标高，积水量；积水区域范围线；水位标高，积水量；2)2)警警戒戒线线积积水水线线外外60m60m，红红色色，超超前前探探水水，边边探边掘；探边掘；3)3)探探水水线线根根据据积积水水位位置置、积积水水量量、地地质质、水水文文地地质质、采采空空区区和和巷巷道道受受矿矿压压力力等等影影响响来来确确定定 。2023/1/261云南省煤矿安全技术培训中心探探水水线线规规定定：对对于于老老窑窑、采采空空区区、峒峒室室等等积积水水清清楚楚，P1MpaP1Mpa，岩岩层层不不小小于于20m20m，煤煤层层不不小小于于30m30m；积积水水区区位位置置边边界界不不清清楚楚，最最小小不不小小于于60m60m；小小窑窑、断断层层等，不小于等，不小于60m60m；石门揭含水层不小于；石门揭含水层不小于20m20m。2 2、探水钻孔布置、探水钻孔布置1)1)探水超前距离、允许掘进距离探水超前距离、允许掘进距离、帮距和密度确定：探水帮距和密度确定：探水-掘进掘进-再探水再探水-再掘进再掘进超前距一般超前距一般20m20m，帮距与超前距一样。钻孔密度，帮距与超前距一样。钻孔密度3m3m允许掘进距离超前距离帮距安全外围线外斜眼终孔位置图 4-2-3 扇形探水钻孔2023/1/262云南省煤矿安全技术培训中心2)2)探水钻孔布置探水钻孔布置原则：巷道掘进所占空间应有钻孔控制，原则：巷道掘进所占空间应有钻孔控制，且钻孔间距小于巷道高度、宽度、或煤层厚度。且钻孔间距小于巷道高度、宽度、或煤层厚度。(1)(1)平巷钻孔平巷钻孔 对于薄煤层，对于薄煤层，3 3组，每组组，每组1212个钻孔；个钻孔；厚煤层，厚煤层，3 3组，每组不少于组，每组不少于3 3个钻孔个钻孔(2)(2)上山巷道钻孔布置上山巷道钻孔布置对于薄煤层，对于薄煤层，5 5组，组，每组每组1212个钻孔；个钻孔；厚煤层，厚煤层，5 5组，每组，每组不少于组不少于3 3个钻孔，个钻孔，至少有一孔见顶或见底。至少有一孔见顶或见底。图 4-2-4 半扇形探水钻孔2023/1/263云南省煤矿安全技术培训中心 三、放水三、放水 有计划地将威胁性水源全部或部分地疏放掉，有计划地将威胁性水源全部或部分地疏放掉，是消除水患的有效措施之一是消除水患的有效措施之一 疏放老空水疏放老空水1)1)直接放水直接放水当当水量不大，不超水量不大，不超过排水能力；过排水能力；图 4-2-8 放水钻孔孔口安全装置1 一钻杆，2 一150 钻孔，3 一水泥，4 一筋条，5 一89 钢管，6 一水压表，7 一水阀门2023/1/264云南省煤矿安全技术培训中心2)2)先堵后放先堵后放与巨大水源有联系，储水量大；与巨大水源有联系，储水量大；3)3)先放后堵先放后堵虽有补给水源，但补给量不大，虽有补给水源，但补给量不大，4)4)用煤柱或构筑物先隔离，水量大，水质坏，用煤柱或构筑物先隔离，水量大，水质坏，准备好设备排，或留隔水保护煤（岩）柱。准备好设备排，或留隔水保护煤（岩）柱。四、截水四、截水 截水是利用水闸墙、水闸门和防水煤（岩）截水是利用水闸墙、水闸门和防水煤（岩）柱等物体，临时或永久地截住涌水，将采掘区柱等物体，临时或永久地截住涌水，将采掘区与水源隔离，使某一地点突水不致危及其它地与水源隔离，使某一地点突水不致危及其它地区，减轻水灾危害的重要措施。区，减轻水灾危害的重要措施。2023/1/265云南省煤矿安全技术培训中心 防水煤（岩）柱厚度：防水煤（岩）柱厚度：最小垂直距离最小垂直距离B BR R大于大于20m20m 防水墙：防水墙：地点、承压、材料、墙厚。水闸墙是用不透水材料构成地点、承压、材料、墙厚。水闸墙是用不透水材料构成的永久性构筑物，用于隔绝有透水危险的区域的永久性构筑物，用于隔绝有透水危险的区域 水闸门：水闸门：防水闸门一般设置于井下运输巷内，正常生产时防水防水闸门一般设置于井下运输巷内，正常生产时防水闸门敞开着，当突然发生水患时，闸门关闭将水阻挡于闸门之外。闸门敞开着，当突然发生水患时，闸门关闭将水阻挡于闸门之外。图 4-2-17 留设防 水煤柱的经验尺寸图4-2-20 水闸墙1截槽；2水压表；3放水管；4保护栅栏；5细管2023/1/266云南省煤矿安全技术培训中心 冲积层水突水征兆冲积层水突水征兆1 1、岩层发潮、岩层发潮2 2、滴水且逐渐增大、滴水且逐渐增大3 3、局部冒顶、局部冒顶4 4、水量突增、水量突增5 5、水时清时混、水时清时混6 6、水中有流砂、水中有流砂7 7、溃水、溃砂、溃水、溃砂2023/1/267云南省煤矿安全技术培训中心 老空水突水征兆老空水突水征兆1、煤层里有“吱吱”的水叫声，甚至有向外滋水的现象，这是因为附近有压力大的含水层湖或积水区，水从煤层的裂缝向外挤出造成的。2023/1/268云南省煤矿安全技术培训中心 老空水突水征兆老空水突水征兆2、煤层挂汗，就是煤层上结成小水珠，说明前面有地下水。2023/1/269云南省煤矿安全技术培训中心 老空水突水征兆老空水突水征兆3、工作面发潮，甚至有淡淡的雾气，由于水分蒸发吸热而使空气变冷，一进去就有阴凉的感觉，前面不远可能有地下水。2023/1/270云南省煤矿安全技术培训中心 老空水突水征兆老空水突水征兆 4、如果闻到工作面有臭鸡蛋气味，用舌头尝渗出来的水感到发涩，把水珠放在手指间摩擦有发滑的感觉，就可以肯定前面有老空水。2023/1/271云南省煤矿安全技术培训中心 老空水突水征兆老空水突水征兆 5、老空水发红，很像铁锈水，如果发现煤壁上挂红，也是有老空水信号。2023/1/272云南省煤矿安全技术培训中心第四节第四节矿井火灾防治矿井火灾防治2023/1/273云南省煤矿安全技术培训中心什么是矿井火灾?矿井火灾是指发生在煤矿井下及地面井口附近、威胁到矿井安全生产和井下人员安全的火灾。火2023/1/274云南省煤矿安全技术培训中心矿井火灾的分类按地点分 地面火灾和井下火灾按起火的热源分：外因火灾（外源火灾）:由于外界引火源（如明火、电缆着火或爆破引燃等）而引起的火灾。特点内因火灾（自燃火灾）是煤炭在一定条件和环境下自身的物理化学作用引起的火灾。特点2023/1/275云南省煤矿安全技术培训中心发生矿井火灾的基本条件n1）、具有一定温度和足够能量的热源。在煤矿井下，瓦斯煤尘爆炸、放炮、机械摩擦、电气火花、吸烟、烧焊和各种明火等均能引起矿井火灾。n2）、存在一定的可燃物。煤炭、坑木、各类机电设备、各种油料（润滑油、变压器油、油压设备油等）、炸药等都是可导致火灾的可燃物。n3）、具有新鲜空气。燃烧是剧烈的氧化反应，因此，必须要有足够的新鲜空气。2023/1/276云南省煤矿安全技术培训中心井下火灾的危害有哪些?n1、发生火灾时，常常会生成大量有毒气体和窒息性烟雾，还可形成火风压，造成风流逆转，严重威胁井下人员的生命安全和健康。n2、在有瓦斯和煤尘爆炸危险的矿井，当发生火灾时，容易引起瓦斯煤尘爆炸，从而扩大了灾害的影响范围。2023/1/277云南省煤矿安全技术培训中心发生外因火灾的原因有哪些？1）存在明火2）出现电火3）有炮火4）瓦斯、煤尘爆炸引起火灾。5）机械摩擦及物体碰撞引燃可燃物，进而引起火灾。2023/1/278云南省煤矿安全技术培训中心 内因火灾内因火灾 煤的自燃过程及特点煤的自燃过程及特点、潜伏（自燃准备）期、潜伏（自燃准备）期：以物理吸附，：以物理吸附，煤温开始升高，无宏观现象。煤温开始升高，无宏观现象。、自热阶段：、自热阶段：自热过程是煤氧化反应自自热过程是煤氧化反应自 动加速、氧化生成热量逐渐积动加速、氧化生成热量逐渐积 累、累、温度自动升高的过程。温度自动升高的过程。、自燃阶段：、自燃阶段：煤温达到其自燃点后，煤温达到其自燃点后，若能得到充分的供氧（风），若能得到充分的供氧（风），则发生燃烧，出现明火。则发生燃烧，出现明火。4 4、熄灭：、熄灭：降到燃点以下，降到燃点以下，潜伏期潜伏期自热期自热期自燃期自燃期风化风化燃烧燃烧时间时间温度温度TC=70TB2023/1/279云南省煤矿安全技术培训中心 影响采空区自燃的因素影响采空区自燃的因素 采空区三带划分采空区三带划分 对于后对于后”U”U”通风系统通风系统)的采空区，按漏风风速、采空区氧气浓度、的采空区，按漏风风速、采空区氧气浓度、采空区遗煤温升速度和遗煤发生自燃的可能性采空区可分为三带采空区遗煤温升速度和遗煤发生自燃的可能性采空区可分为三带 散热带散热带：L1=520m,L1=520m,由于自由堆积，空隙漏风大，由于自由堆积，空隙漏风大，Q Q生生QQQ散散 窒息（不自燃）带窒息（不自燃）带：漏风小，氧气浓度低漏风小，氧气浓度低L1L2W2023/1/280云南省煤矿安全技术培训中心矿井火灾时期通风矿井火灾时期通风一、火风压及其计算方法一、火风压及其计算方法 火灾时高温烟流流过巷道所在的回路中的自然风压发生变化，这种火灾时高温烟流流过巷道所在的回路中的自然风压发生变化，这种因火灾而产生的自然风压变化量，在灾变通风中称之为火风压因火灾而产生的自然风压变化量，在灾变通风中称之为火风压。在如图所示的模型化的通风系统中，在点发火，由于火源下风侧在如图所示的模型化的通风系统中，在点发火，由于火源下风侧3434风路的风温和空气成分发生变化，从而导致其密度减小，该回路风路的风温和空气成分发生变化，从而导致其密度减小，该回路产生火风压，根据火风压定义可得：产生火风压，根据火风压定义可得：式中式中 H H f f 火灾时火灾时1-2-3-4-11-2-3-4-1回路的火风压，回路的火风压，Pa;Pa;Z1-2-3-4-1 Z1-2-3-4-1回路的高差，回路的高差，m m。mama、mgmg-分别为分别为3-43-4分支火灾前分支火灾前 后空气和烟气的平均密度，后空气和烟气的平均密度，kg/mkg/m3 3。火火F12mg4ma32023/1/281云南省煤矿安全技术培训中心三、火灾时期风流紊乱规律及防治三、火灾时期风流紊乱规律及防治 1 1、风流的紊乱形式。、风流的紊乱形式。风流紊乱的形式主要有：旁侧支路风流逆转、主干风路烟风流紊乱的形式主要有：旁侧支路风流逆转、主干风路烟流逆退和火烟滚退三种形式。流逆退和火烟滚退三种形式。）旁侧支路风流逆转）旁侧支路风流逆转。当火势发展到一定的程度时，通风网。当火势发展到一定的程度时，通风网路中与火源所在排烟主干风路相连的某些旁侧分支的风流可路中与火源所在排烟主干风路相连的某些旁侧分支的风流可能出现与正常风向相反的流动，在灾变通风中把这种现象叫能出现与正常风向相反的流动，在灾变通风中把这种现象叫做旁侧支路风流的逆转。做旁侧支路风流的逆转。)主干风路烟流逆退。主干风路烟流逆退。)火烟滚退。火烟滚退。2023/1/282云南省煤矿安全技术培训中心火火265D134火火25134火火25烟烟134旁侧支路风流逆转旁侧支路风流逆转主干风路烟流逆退主干风路烟流逆退火火新鲜风流新鲜风流火烟滚退火烟滚退2023/1/283云南省煤矿安全技术培训中心2023/1/284云南省煤矿安全技术培训中心 用水直接灭火时应注意的问题n1）、要有充足的水量，并应先从火源外围逐渐向火源中心喷射水流。n2）、要保持正常通风，并要有畅通的回风道，以便及时将高温气体和水蒸汽排出。n3）、用水灭电气设备火灾时，首先要切断电源。n4）、水比油重，不宜用水扑灭油类火灾。n5）、灭火人员一般不准在火源的回风侧，以避免火烟、蒸汽伤人。2023/1/285云南省煤矿安全技术培训中心矿井火灾处理与控制矿井火灾处理与控制一、灭火原理一、灭火原理 灭火原理：灭火原理：）冷却，把燃烧物质的温度降低到燃点以下。）冷却，把燃烧物质的温度降低到燃点以下。）隔离和窒熄，使燃烧反应体系与环境隔离，抑制参加反应的物质。）隔离和窒熄，使燃烧反应体系与环境隔离，抑制参加反应的物质。）稀释，降低参加反应物）稀释，降低参加反应物(液、气体）的浓度。液、气体）的