煤矿灾害事故基础知识讲解学习.ppt
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1、煤矿灾害事故基础知识二、矿井瓦斯危害及防治1 1、矿井瓦斯:矿井瓦斯是矿井中主要由煤层气构成、矿井瓦斯:矿井瓦斯是矿井中主要由煤层气构成的以甲烷(的以甲烷(CHCH4 4)为主的有害气体。有时单指甲)为主的有害气体。有时单指甲烷。烷。(1)(1)、瓦斯的性质、瓦斯的性质 瓦斯是一种无色无味无臭的气体,相对密度瓦斯是一种无色无味无臭的气体,相对密度瓦斯是一种无色无味无臭的气体,相对密度瓦斯是一种无色无味无臭的气体,相对密度0.5540.554,由,由,由,由于瓦斯较轻,故常积聚在巷道的顶部。瓦斯与空气混合于瓦斯较轻,故常积聚在巷道的顶部。瓦斯与空气混合于瓦斯较轻,故常积聚在巷道的顶部。瓦斯与空气
2、混合于瓦斯较轻,故常积聚在巷道的顶部。瓦斯与空气混合到一定浓度遇火会发生爆炸。瓦斯在空气中占据一定的到一定浓度遇火会发生爆炸。瓦斯在空气中占据一定的到一定浓度遇火会发生爆炸。瓦斯在空气中占据一定的到一定浓度遇火会发生爆炸。瓦斯在空气中占据一定的空间,相应降低空气中氧气的含量,使人窒息死亡。瓦空间,相应降低空气中氧气的含量,使人窒息死亡。瓦空间,相应降低空气中氧气的含量,使人窒息死亡。瓦空间,相应降低空气中氧气的含量,使人窒息死亡。瓦斯是一种有害气体,同时也是一种比较洁净的能源,可斯是一种有害气体,同时也是一种比较洁净的能源,可斯是一种有害气体,同时也是一种比较洁净的能源,可斯是一种有害气体,同
3、时也是一种比较洁净的能源,可作民用燃料和化工原料。作民用燃料和化工原料。作民用燃料和化工原料。作民用燃料和化工原料。新光集团淮北刘东煤矿新光集团淮北刘东煤矿二、矿井瓦斯危害及防治(2 2)、矿井瓦斯的涌出形式)、矿井瓦斯的涌出形式 在矿井生产过程中,煤、岩层中的瓦斯不断向采掘工作面的空间和井巷内释在矿井生产过程中,煤、岩层中的瓦斯不断向采掘工作面的空间和井巷内释放出来的现象称为瓦斯涌出,其涌出形式一般分为普通涌出和特殊涌出两种。放出来的现象称为瓦斯涌出,其涌出形式一般分为普通涌出和特殊涌出两种。普通涌出是指瓦斯通过煤体或围岩的细微裂隙,从其暴露面上均匀、缓慢、普通涌出是指瓦斯通过煤体或围岩的细
4、微裂隙,从其暴露面上均匀、缓慢、连续不断地放出的形式。是井下瓦斯涌出的主要形式,它的特点是时间长、涌连续不断地放出的形式。是井下瓦斯涌出的主要形式,它的特点是时间长、涌出量大、范围大,且一般不易觉察。出量大、范围大,且一般不易觉察。特殊涌出包括瓦斯喷出和煤(岩)与瓦斯突出两种形式。特殊涌出包括瓦斯喷出和煤(岩)与瓦斯突出两种形式。其特点是:发生在局部地点;喷出时间有长有短,喷出量大。其特点是:发生在局部地点;喷出时间有长有短,喷出量大。煤(岩)与与瓦斯突出是指在地应力和瓦斯压力的共同大量的瓦斯在压力状煤(岩)与与瓦斯突出是指在地应力和瓦斯压力的共同大量的瓦斯在压力状态下,从煤层或围岩的裂隙中快
5、速放出的现象称为态下,从煤层或围岩的裂隙中快速放出的现象称为 瓦斯喷出。作用下,破瓦斯喷出。作用下,破碎的煤和瓦斯由煤体内突然向采掘空间喷出的现象。其特点是:涌出突然,时碎的煤和瓦斯由煤体内突然向采掘空间喷出的现象。其特点是:涌出突然,时间短,速度快,且大量集中,伴有强大的动力和响声,因此,有很大的破坏性,间短,速度快,且大量集中,伴有强大的动力和响声,因此,有很大的破坏性,对矿井安全生产威胁很大。对矿井安全生产威胁很大。新光集团淮北刘东煤矿新光集团淮北刘东煤矿二、矿井瓦斯危害及防治2 2、矿井瓦斯爆炸、矿井瓦斯爆炸、矿井瓦斯爆炸、矿井瓦斯爆炸 (1 1)、瓦斯爆炸的条件)、瓦斯爆炸的条件)、
6、瓦斯爆炸的条件)、瓦斯爆炸的条件 瓦斯爆炸必须具备三个条件:瓦斯爆炸必须具备三个条件:瓦斯爆炸必须具备三个条件:瓦斯爆炸必须具备三个条件:(一)、瓦斯浓度:(一)、瓦斯浓度:(一)、瓦斯浓度:(一)、瓦斯浓度:5-16%5-16%;(二)、高温火源:(二)、高温火源:(二)、高温火源:(二)、高温火源:650-750650-750度;度;度;度;(三)、氧气浓度:不小于(三)、氧气浓度:不小于(三)、氧气浓度:不小于(三)、氧气浓度:不小于12%12%。以上三个条件同时存在就会发生瓦斯爆炸事故。以上三个条件同时存在就会发生瓦斯爆炸事故。以上三个条件同时存在就会发生瓦斯爆炸事故。以上三个条件同时
7、存在就会发生瓦斯爆炸事故。在新鲜空气中,瓦斯浓度在新鲜空气中,瓦斯浓度在新鲜空气中,瓦斯浓度在新鲜空气中,瓦斯浓度9.5%9.5%时爆炸最强烈。时爆炸最强烈。时爆炸最强烈。时爆炸最强烈。新光集团淮北刘东煤矿新光集团淮北刘东煤矿二、矿井瓦斯危害及防治 (2 2)瓦斯爆炸的危害)瓦斯爆炸的危害)瓦斯爆炸的危害)瓦斯爆炸的危害A A:爆炸产生高温:试验表明、当瓦斯浓度为:爆炸产生高温:试验表明、当瓦斯浓度为:爆炸产生高温:试验表明、当瓦斯浓度为:爆炸产生高温:试验表明、当瓦斯浓度为9.5%9.5%时,爆炸瞬间产生的时,爆炸瞬间产生的时,爆炸瞬间产生的时,爆炸瞬间产生的高温可达高温可达高温可达高温可达
8、1850-26501850-2650 C C。这样的高温不仅烧伤人员、烧毁设备,。这样的高温不仅烧伤人员、烧毁设备,。这样的高温不仅烧伤人员、烧毁设备,。这样的高温不仅烧伤人员、烧毁设备,还可能引起火灾和煤尘爆炸事故。还可能引起火灾和煤尘爆炸事故。还可能引起火灾和煤尘爆炸事故。还可能引起火灾和煤尘爆炸事故。B B:爆炸产生高压冲击波:经试验,爆炸后的气体压力是爆炸前的:爆炸产生高压冲击波:经试验,爆炸后的气体压力是爆炸前的:爆炸产生高压冲击波:经试验,爆炸后的气体压力是爆炸前的:爆炸产生高压冲击波:经试验,爆炸后的气体压力是爆炸前的7-107-10倍,冲击波以每秒几百至几千米的速度冲击,使支架
9、推倒、设备损倍,冲击波以每秒几百至几千米的速度冲击,使支架推倒、设备损倍,冲击波以每秒几百至几千米的速度冲击,使支架推倒、设备损倍,冲击波以每秒几百至几千米的速度冲击,使支架推倒、设备损坏,工作面和巷道垮埸、现场人员死亡。坏,工作面和巷道垮埸、现场人员死亡。坏,工作面和巷道垮埸、现场人员死亡。坏,工作面和巷道垮埸、现场人员死亡。C C:爆炸产生大量有害气体:瓦斯爆炸发生后,灾区气体组份发生变化,:爆炸产生大量有害气体:瓦斯爆炸发生后,灾区气体组份发生变化,:爆炸产生大量有害气体:瓦斯爆炸发生后,灾区气体组份发生变化,:爆炸产生大量有害气体:瓦斯爆炸发生后,灾区气体组份发生变化,OO2 2:6%
10、-10%6%-10%,COCO2 2:4%-8%4%-8%,NN2 2:82%-88%82%-88%,COCO:2%-2%-4%4%当空气中当空气中当空气中当空气中COCO达达达达0 0。4%4%时人就会中毒死亡、时人就会中毒死亡、时人就会中毒死亡、时人就会中毒死亡、OO2 2浓度浓度浓度浓度10%-10%-12%12%时人就会窒息死亡,统计表明,瓦斯煤尘爆炸事故中,死于时人就会窒息死亡,统计表明,瓦斯煤尘爆炸事故中,死于时人就会窒息死亡,统计表明,瓦斯煤尘爆炸事故中,死于时人就会窒息死亡,统计表明,瓦斯煤尘爆炸事故中,死于COCO中毒的人数占总死亡人数的中毒的人数占总死亡人数的中毒的人数占总
11、死亡人数的中毒的人数占总死亡人数的70%70%以上。佩备自救器是非常必要以上。佩备自救器是非常必要以上。佩备自救器是非常必要以上。佩备自救器是非常必要的。的。的。的。新光集团淮北刘东煤矿新光集团淮北刘东煤矿二、矿井瓦斯危害及防治3、预防瓦斯爆炸的措施预防瓦斯爆炸的措施 三个方面:防止瓦斯积聚、防止瓦斯引燃三个方面:防止瓦斯积聚、防止瓦斯引燃和防止瓦斯灾害事故扩大。和防止瓦斯灾害事故扩大。(一)防止瓦斯积聚(一)防止瓦斯积聚 (1)、加强通风)、加强通风 (2)、加强检查)、加强检查 (3)、及时处理局部积聚的瓦斯)、及时处理局部积聚的瓦斯新光集团淮北刘东煤矿新光集团淮北刘东煤矿二、矿井瓦斯危害
12、及防治 (二(二)、防止瓦斯引燃防止瓦斯引燃防止瓦斯引燃防止瓦斯引燃 (1 1)严格明火管理)严格明火管理)严格明火管理)严格明火管理 (2 2)严格机电防爆管理)严格机电防爆管理)严格机电防爆管理)严格机电防爆管理 (3 3)加强爆破管理)加强爆破管理)加强爆破管理)加强爆破管理 (4 4)严防撞击和摩擦火花)严防撞击和摩擦火花)严防撞击和摩擦火花)严防撞击和摩擦火花 (5 5)加强火区管理)加强火区管理)加强火区管理)加强火区管理(三)防止瓦斯灾害事故扩大(三)防止瓦斯灾害事故扩大(三)防止瓦斯灾害事故扩大(三)防止瓦斯灾害事故扩大 (1 1)矿井通风系统应力求简单,无用的巷道和采空)矿井
13、通风系统应力求简单,无用的巷道和采空)矿井通风系统应力求简单,无用的巷道和采空)矿井通风系统应力求简单,无用的巷道和采空区及时密闭。区及时密闭。区及时密闭。区及时密闭。(2 2)实行分区通风。)实行分区通风。)实行分区通风。)实行分区通风。(3 3)主要通风机必须安装反风装置。)主要通风机必须安装反风装置。)主要通风机必须安装反风装置。)主要通风机必须安装反风装置。(4 4)装有主要通风机和分区通风机的出风井口,必)装有主要通风机和分区通风机的出风井口,必)装有主要通风机和分区通风机的出风井口,必)装有主要通风机和分区通风机的出风井口,必须安设防爆门,防止发生爆炸时通风机受到破坏。须安设防爆门
14、,防止发生爆炸时通风机受到破坏。须安设防爆门,防止发生爆炸时通风机受到破坏。须安设防爆门,防止发生爆炸时通风机受到破坏。(5 5)在矿井两翼、相邻的采区、相邻的煤层之间设)在矿井两翼、相邻的采区、相邻的煤层之间设)在矿井两翼、相邻的采区、相邻的煤层之间设)在矿井两翼、相邻的采区、相邻的煤层之间设置水棚或岩粉棚,防止爆炸事故范围扩大。置水棚或岩粉棚,防止爆炸事故范围扩大。置水棚或岩粉棚,防止爆炸事故范围扩大。置水棚或岩粉棚,防止爆炸事故范围扩大。(6 6)下井人员必须佩戴自救器,以便发生事故时进)下井人员必须佩戴自救器,以便发生事故时进)下井人员必须佩戴自救器,以便发生事故时进)下井人员必须佩戴
15、自救器,以便发生事故时进行自救、互救。行自救、互救。行自救、互救。行自救、互救。(7 7)编制周密的矿井灾害预防和处理计划,并贯彻)编制周密的矿井灾害预防和处理计划,并贯彻)编制周密的矿井灾害预防和处理计划,并贯彻)编制周密的矿井灾害预防和处理计划,并贯彻到每个职工中去。到每个职工中去。到每个职工中去。到每个职工中去。新光集团淮北刘东煤矿新光集团淮北刘东煤矿二、矿井瓦斯危害及防治 4、煤与瓦斯突出及预防 在井下采掘过程中,在很短的时间内,大量瓦斯与碎煤(或岩石)从煤体中突然抛向采掘空间,并伴有巨大的响声和强大的冲击力,这种复杂的动力现象称为煤与瓦斯突出,简称突出。新光集团淮北刘东煤矿新光集团淮
16、北刘东煤矿二、矿井瓦斯危害及防治(一)、突出的(一)、突出的(一)、突出的(一)、突出的 特征及危害特征及危害特征及危害特征及危害 特征:特征:特征:特征:(1 1)突出的煤向外抛出距离较远,具有分选现象,大块在下,小)突出的煤向外抛出距离较远,具有分选现象,大块在下,小)突出的煤向外抛出距离较远,具有分选现象,大块在下,小)突出的煤向外抛出距离较远,具有分选现象,大块在下,小块在中间,煤粉在上。块在中间,煤粉在上。块在中间,煤粉在上。块在中间,煤粉在上。(2 2)抛出的煤堆积角小于煤的自然安息角。)抛出的煤堆积角小于煤的自然安息角。)抛出的煤堆积角小于煤的自然安息角。)抛出的煤堆积角小于煤的
17、自然安息角。(3 3)抛出的煤破碎程度高,含有大量的块煤和手捻无力感的煤粉。)抛出的煤破碎程度高,含有大量的块煤和手捻无力感的煤粉。)抛出的煤破碎程度高,含有大量的块煤和手捻无力感的煤粉。)抛出的煤破碎程度高,含有大量的块煤和手捻无力感的煤粉。(4 4)有明显的动力效应,破坏支架,推倒矿车,破坏和抛出安装)有明显的动力效应,破坏支架,推倒矿车,破坏和抛出安装)有明显的动力效应,破坏支架,推倒矿车,破坏和抛出安装)有明显的动力效应,破坏支架,推倒矿车,破坏和抛出安装在巷道中的设备设施。在巷道中的设备设施。在巷道中的设备设施。在巷道中的设备设施。(5 5)有大量的瓦斯涌出,瓦斯涌出量远远超过突出煤
18、的瓦斯含量,)有大量的瓦斯涌出,瓦斯涌出量远远超过突出煤的瓦斯含量,)有大量的瓦斯涌出,瓦斯涌出量远远超过突出煤的瓦斯含量,)有大量的瓦斯涌出,瓦斯涌出量远远超过突出煤的瓦斯含量,有时会使风流逆转。有时会使风流逆转。有时会使风流逆转。有时会使风流逆转。(6 6)突出孔洞呈口小腔大的梨形、倒瓶形以及其他分岔形等。)突出孔洞呈口小腔大的梨形、倒瓶形以及其他分岔形等。)突出孔洞呈口小腔大的梨形、倒瓶形以及其他分岔形等。)突出孔洞呈口小腔大的梨形、倒瓶形以及其他分岔形等。新光集团淮北刘东煤矿新光集团淮北刘东煤矿二、矿井瓦斯危害及防治 (二)突出一般规律(1)突出的次数和强度随开采深度增加而增加。(2)
19、突出多发生在煤层平巷和上山掘进头及石门揭开煤层时,特别是石门揭穿煤层时,发生次数最多,强度最大。(3)突出多发生在地质构造区内。这些地区矿山压力集中,煤层破碎,瓦斯含量大。(4)突出多发生在外力冲击作用下。(5)突出多发生在煤层由薄变厚的地区,特别是煤层产状呈鸡窝状或扁豆形时,突出的危险性更大。(6)围岩致密而干燥的厚煤层易发生突出。(7)采掘工作面应力集中区易发生突出。(8)煤的结构发生变化,如强度变低、煤质变软、无明显节理、暗淡易碎时,很容易发生突出。(9)突出有时有延迟性。新光集团淮北刘东煤矿新光集团淮北刘东煤矿二、矿井瓦斯危害及防治 (三)突出前的预兆1、无声预兆(1)煤层结构变化,层
20、理紊乱,煤质变软,有时软硬相间,光泽暗淡,煤岩严重破坏等。(2)工作面煤体和支架压力增大;煤壁外鼓,片帮掉碴,煤被挤出、弹出;顶板下沉;打眼顶钎、夹钎;喷孔;(3)工作面瓦斯涌出量增大或忽大忽小,温度下降,煤壁发凉,煤尘增多。2、有声预兆(1)顶板来压、出现裂缝,不断发生掉碴和支架断裂声。(2)煤壁发生震动或冲击,并伴有声响,听到劈裂声、鞭炮声或闷雷声,一般是先远后近,先小后大、先单响后连响。最后一声巨响便发生突出。新光集团淮北刘东煤矿新光集团淮北刘东煤矿二、矿井瓦斯危害及防治(四)预防突出的措施(四)预防突出的措施(四)预防突出的措施(四)预防突出的措施 防治突出的措施分为区域性防突措施和局
21、部防突措施。防治突出的措施分为区域性防突措施和局部防突措施。防治突出的措施分为区域性防突措施和局部防突措施。防治突出的措施分为区域性防突措施和局部防突措施。区域性防突措施主要是开采保护层和预抽煤层瓦斯。区域性防突措施主要是开采保护层和预抽煤层瓦斯。区域性防突措施主要是开采保护层和预抽煤层瓦斯。区域性防突措施主要是开采保护层和预抽煤层瓦斯。局局局局部部部部防防防防突突突突措措措措施施施施较较较较多多多多,应应应应根根根根据据据据突突突突出出出出危危危危险险险险地地地地点点点点的的的的情情情情况况况况采采采采取取取取相相相相应应应应的的的的措措措措施施施施。石石石石门门门门揭揭揭揭露露露露突突突突
22、出出出出煤煤煤煤层层层层时时时时可可可可采采采采用用用用震震震震动动动动放放放放炮炮炮炮、抽抽抽抽放放放放瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯、水水水水力力力力冲冲冲冲孔孔孔孔、排排排排放放放放钻钻钻钻孔孔孔孔等等等等措措措措施施施施防防防防突突突突;煤煤煤煤层层层层平平平平巷巷巷巷掘掘掘掘进进进进时时时时应应应应采采采采用用用用大大大大直直直直径径径径钻钻钻钻孔孔孔孔、超超超超前前前前钻钻钻钻孔孔孔孔、松松松松动动动动爆爆爆爆破破破破等等等等措措措措施施施施防防防防止止止止突突突突出出出出;突突突突出出出出煤煤煤煤层层层层掘掘掘掘进进进进上上上上山山山山时时时时可可可可采采采采用用用用排排排排放放放放钻钻钻钻孔
23、孔孔孔、松松松松动动动动爆爆爆爆破破破破、掩掩掩掩护护护护挡挡挡挡板板板板或或或或其其其其他他他他保保保保护护护护作作作作业业业业人人人人员员员员安安安安全全全全的的的的防防防防护护护护措措措措施施施施;采采采采煤煤煤煤工工工工作作作作面面面面可可可可采采采采用用用用松松松松动动动动爆爆爆爆破破破破、煤煤煤煤层层层层注注注注水水水水、大大大大直直直直径径径径钻钻钻钻孔孔孔孔等等等等防突措施。防突措施。防突措施。防突措施。井井井井巷巷巷巷揭揭揭揭穿穿穿穿突突突突出出出出煤煤煤煤层层层层和和和和在在在在突突突突出出出出煤煤煤煤层层层层中中中中进进进进行行行行采采采采掘掘掘掘作作作作业业业业时时时时
24、,必必必必须须须须采采采采取取取取震震震震动动动动爆爆爆爆破破破破、远远远远距距距距离离离离爆爆爆爆破破破破、避避避避难难难难峒峒峒峒室室室室、反反反反向向向向风风风风门门门门、压压压压风风风风自自自自救救救救系系系系统统统统等完全防护措施。突出矿井的入井人员必须携带隔离式自救器。等完全防护措施。突出矿井的入井人员必须携带隔离式自救器。等完全防护措施。突出矿井的入井人员必须携带隔离式自救器。等完全防护措施。突出矿井的入井人员必须携带隔离式自救器。新光集团淮北刘东煤矿新光集团淮北刘东煤矿三、矿尘灾害及防治矿尘矿尘:矿尘就是矿井建设和生产过程中所产生的矿尘就是矿井建设和生产过程中所产生的各种矿物微
25、小尘粒的全称。煤矿分为岩尘各种矿物微小尘粒的全称。煤矿分为岩尘和煤尘。和煤尘。矿井中悬浮于空气中的矿尘称为矿井中悬浮于空气中的矿尘称为浮尘浮尘;从;从空气中沉降下来的矿尘叫空气中沉降下来的矿尘叫落尘落尘;尘粒直径;尘粒直径在在5微米叫微米叫呼吸性矿尘呼吸性矿尘,是尘肺病发病的,是尘肺病发病的主要根源。主要根源。新光集团淮北刘东煤矿新光集团淮北刘东煤矿三、矿尘灾害及防治矿尘危害矿尘危害:1、污染环境,降低可见度,影响生产与安、污染环境,降低可见度,影响生产与安全;全;2、工人长期吸入大量矿尘后,易产生尘肺、工人长期吸入大量矿尘后,易产生尘肺病病-煤矿职工职业病;煤矿职工职业病;3、矿尘中的煤尘遇
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