一通三防培训教案.pdf

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1、矿井“一通三防”知识培训教案矿井“一通三防”知识培训教案郑新隆锦隆（新密）煤业有限公司通风科郑新隆锦隆（新密）煤业有限公司“一通三防”知识培训教案第一章第一章矿井通风基础知识矿井通风基础知识空气是人类生存的最基本条件之一。由于煤矿生产的特殊性，时常造成煤矿井下发生人员中毒、窒息及爆炸事故。这主要是由于井下空气的特殊成分造成的。我矿通风方式为中央并列式，斜风井安装 2 台 BDK618-6-NO.18型轴流抽出式通风机（一用一备），功率 290KW，设计供风量 2071m3/s，静压 2143210 帕。矿井总进风2129m3/min，总回风2333m3/min，矿井总风压 2390Pa，风速为

2、 3.37 m/s。局部通风采用 211KW、215KW局扇，配备600mm 阻燃抗静电胶帆布风筒进行供风。一、井下空气地面空气进入井下后，因发生物理、化学变化和煤岩中涌出各种气体，其成分种类将增多，各种成分的浓度也发生变化。尽管井下空气与地面空气成分不同，但主要成分仍是氧气和氮气。1地面空气与井下空气的区别地面空气进入矿井后，其成分和性质发生哪些变化，主要有：（1）氧气浓度减少。矿井空气中氧气浓度减少的主要原因为：井下人员的呼吸、煤和其他物质的氧化、坑木腐烂、井下火灾及瓦斯、煤尘爆炸等都直接消耗了氧气。另外生产中不断产生和煤岩层不断释放出的各种气体，1也相应地降低了空气中氧气的浓度。（2）混

3、入了各种有害和爆炸气体。在煤矿井下进行的许多工作都能够产生有害气体，井下使用的许多材料也会发生物理化学反应产生有害气体；地下也赋存了大量有害气体，在条件适宜时也会大量的逸出，造成井下有害气体的种类和含量增加。（3）混入了煤尘、岩尘等固体微粒。井下进行采掘作业和运输过程等工作环节都会产生大量的煤尘、岩尘，井下使用的材料有时也会产生相应的矿尘粉尘，使井下空气中固体微粒含量增加，对人身安全和健康造成危害。（4）空气的温度、湿度和压力发生变化。地面空气进入井下后由于空气受压缩和膨胀，会造成温度的升高和降低。在采掘工作面由于物质氧化发热，机电设备放热，人员身体放热及爆破作业，使井下温度升高。在矿井风流中

4、，由于地面和进风井巷温度的差异，造成进风流空气中水蒸气含量夏天逐渐增加；冬天逐渐降低。故矿井进风路线上有冬干夏湿的现象。2.井下空气中常见的有毒、有害气体井下空气中有毒有害气体种类很多，但常见的能够对煤矿安全生产，人身健康造成危害的有：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。（1）二氧化碳。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。浓度过大，会使氧含量降低，引起缺氧窒息。比空气重，相对密度为1.52，在风速较小的巷道中，底板附近的浓

5、度较大；在风速较大的巷道中，一般能与空气均匀2地混合。多积存在巷道下部。人体在不同二氧化碳浓度下的反应见表42。表 42人体在不同二氧化碳浓度时的反应二氧化碳浓度%135679911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。规程规定，采掘工作面进风流二氧化碳浓度不得超过 0.5%；矿井总回风或一翼回风中二氧化碳浓度不得超过 0.75%；采区和采掘工作面回风流及采掘工作面风流中二氧化碳浓度不得超过 1.5%。（2）一氧化碳。一氧化碳是一种无色、无味、无嗅的气体，相对密度0.97，微溶于水，能燃烧，当浓度为 13%

6、75%时遇火能引起爆炸。一氧化碳具有强烈的毒性，对人体有较大的危害，其主要原因是人体内的血红素与一氧化碳的亲和力比氧气大 250300 倍，造成人体血液中毒。一氧化碳中毒者嘴唇呈桃红色，两颊有红斑点。人体的一氧化碳中毒程度取决于一氧化碳浓度，接触一氧化碳的时间、呼吸频率和呼吸深度。规程允许一氧3主要症状呼吸加深，但对工作效率无明显影响呼吸急促，心跳加快，头痛，人体很快疲劳呼吸困难，头痛，恶心，呕吐，耳鸣严重喘息，极度虚弱无力动作不协调，大约十分钟可发生昏迷几分钟可导致死亡化碳的最高浓度是 0.0024%。一氧化碳与人体中毒程度的关系见表43.空气中的一氧化碳的主要来源有：井下爆破、矿井火灾、煤

7、炭自燃、瓦斯煤尘爆炸和柴油机车的尾气等。表 43一氧化碳与人体中毒程度的关系一氧化碳浓度%0.016中毒程度轻微中毒严重中毒致命中毒中毒时间征兆数小时无征兆或轻微征兆0.0481h耳鸣、头痛、头晕和心跳0.1281h 以内除上述征兆外，肌肉酸痛、四肢无力、呕吐、无行动能力丧失知觉、痉挛、呼吸停止以至死亡0.4短时间（3）二氧化氮。二氧化氮是一种红色气体，相对密度 1.59，易溶于水。二氧化氮对人体的眼睛、呼吸道及肺部组织有强烈腐蚀作用。二氧化氮遇水形成硝酸，能破坏肺及全部呼吸系统组织，使血液中毒，经过624h 后，发生肺水肿，呈现严重咳嗽，并吐黄色的痰，还会出现剧烈的头痛、呕吐，人会很快死亡。

8、4二氧化氮的浓度达 0.004%时，即会出现喉咙受刺激、咳嗽、胸部发疼现象；达到 0.01%时，短时间内会出现严重咳嗽、声带痉挛、恶心、呕吐、腹疼、泻肚等症状；当达到 0.025%时，短时间内人即会很快死亡。（4）二氧化硫。二氧化硫是一种无色、有强烈硫磺味的气体，相对密度 2.2，易溶于水。当二氧化硫与呼吸道的潮湿表皮接触时能产生硫酸，硫酸能刺激并麻痹上部呼吸道的细胞组织，使肺及支气管发炎。当空气中二氧化硫浓度为 0.002%时，能引起眼睛红肿、流泪、咳嗽、头痛；达到0.05%时，能引起急性支气管炎、肺水肿，在短时间内有致命危险。规程规定的最高浓度是 0.0005%。（5）硫化氢。硫化氢是一种

9、无色、微甜、有臭鸡蛋味的气体，对空气的相对密度是 1.19，易溶于水，有强烈毒性，对眼睛及呼吸系统有强烈的刺激作用。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。井下硫化氢来源主要是坑木等有机物腐烂和含硫矿物水解所产生；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。规程规定硫化氢最高浓度是 0.00066%。（6）氨气。氨气是一种无色气体，相对密度是0.6，有浓烈氨臭味，易溶于水，有剧毒。它能刺激皮肤及上呼吸道，而引起咳嗽、头晕，严重时失去知觉，以至死亡。有爆炸性，空气中氨气浓度达到 16%27

10、%时遇火爆炸。井下空气中氨气的来源主要有：炸药爆破，矿井火灾及爆炸，有机物的氧化腐烂，部分岩层中涌出等。规程规定的最高允许浓度为0.004%。（7）氢气。氢气是一种无色、无味、无嗅的气体，相对密度为0.07，5是最轻的气体，难溶于水，具有燃爆性，在空气中氢气主要来源于蓄电池机车的电池充电过程中所放出的氢气；少量的矿内火灾区域或矿层内放出。规程规定的最高允许浓度为 0.5%。4为防治井下有害气体对作业人员的危害，应采取相应措施（1）加强通风，排除或冲淡井下各种有害气体或粉尘，使其浓度在 规程规定的浓度以下见表 44。表 44井下各种有害气体最高容许浓度名称一氧化碳二氧化氮二氧化硫硫化氢氨（2）加

11、强检查，掌握矿井各种有害气体涌出情况，防止发生事故。当进入某些老巷及通风不良的巷道时，应首先检查瓦斯、二氧化碳及其他有害气体的浓度，只有确认对人无害时，才能进入。（3）采取抽放措施。对于高瓦斯矿井，抽放瓦斯是治本之策。（4）不使用的巷道或弃巷要设置栅栏、揭示警标。（5）加强个体防护，如携带自救器等。6符号CONO2SO2H2SNH3最高容许浓度/%000240000250000500006600045矿井气候条件规程规定：进风井口以下的空气温度必须在20C 以上，生产矿井采掘工作面不得超过 260C，机电设备硐室空气温度不得超过300C。采掘工作面的空气温度 300C 超过，机电设备硐室的空气

12、温度超过 340C，必须停止作业。二、矿井通风的任务矿井通风的任务就是向井下各工作场所连续不断地输送适量的新鲜空气，保证井下人员生存所需的氧气；冲淡并排除从井下煤岩层中涌出的或在煤炭生产过程中产生的有毒有害气体、粉尘和水蒸气；调节煤矿井下的气候条件，给井下作业人员创造良好的生产工作环境；保证井下的机械设备、仪器、仪表的正常运行。保障井下作业人员的身体健康和生命安全，并使生产作业人员能够充分发挥劳动效能和提高劳动生产率，从而达到高效、安全、健康的目的。三、矿井通风系统矿井风流由入风井口进入井下，经过各用风场所，然后由回风井排出矿井，所经过的整个路线称为矿井通风系统。矿井通风系统包含矿井通风方式，

13、通风方法和通风网络 3 个方面的内容。为了保证通风系统能够连续稳定向各用风地点供给所需风量，既要有向空气提供通风动力的通风机械，还要有引导风流的井下巷道、风筒等，还必须有一系列控制风流的通风设施。1通风方法。通风方法是指矿井主要通风机对矿井供风的工作方式。分为抽出式、压入式和抽压混合式3 种。采用不同的通风方法对进风量、回风量、漏风、及空气质量和自然风压的干扰程度都有所不同。7（1）压入式。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的正压通风（2）抽出式。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

14、成使井下空气低于当地大气压的负压通风。煤矿一般多采用抽出式通风。（3）抽压混合式。抽压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，污风由抽出式主要通风机排出井外。2矿井通风方式。按照进、回风井之间在井田内的位置关系，通风方式可分为中央式、对角式及混合式 3 种基本形式。四、矿井通风设施的作用、分类矿井通风设施是矿井通风系统的重要组成部分，它的主要作用是控制井下风流流动，实现风流按拟定的路线定向、定量的流动。矿井通常将引导、隔断和控制风流的构筑物称为通风设施。按通风设施的用途，可分为引导风流设施、隔断风流设施和控制风流设施。1引导风流设施主要是通过一定的设施构筑物将风流送达某个指定地点

15、。其设施主要有风硐、风桥、导风板等，其目的是避免风流短路造成风量漏出或漏进，防止新鲜风流进入回风系统，同时防止采空区及盲巷的有毒有害气体涌入新鲜风流中。2隔断风流的设施主要有防爆门、风门、挡风墙、防突门等，可根据需要确定可行人或不可行人。83控制风流的设施，其目的是定向、定量的向某个指定方向供风，主要设有调节风窗，也叫调节风门。根据通风设施使用时间的长短，又可分为永久通风设施和临时通风设施两大类。1永久通风设施包括：永久风门、永久调节风门、永久风硐、永久风桥、永久挡风墙(又称永久密闭)。永久通风设施还包括风硐、防爆门、扩散器和反风装置等。2临时通风设施主要包括：临时风门、临时调量风门、临时风桥

16、和临时挡风墙(俗称临时密闭)，此类设施主要视其服务地点和服务的时间而定，一般为1年左右。第二章第二章矿井瓦斯基础知识矿井瓦斯基础知识第一节基础知识一、概述1矿井瓦斯的概念矿井瓦斯是成煤过程中的一种伴生气体，是指煤矿井下以甲烷（CH4）为主的有毒、有害气体的总称，有时单独指甲烷。瓦斯具有燃烧和爆炸性。2矿井瓦斯的危害9（1）瓦斯窒息。甲烷本身虽然无毒，但空气中甲烷浓度较高时，就会相对降低空气中氧气浓度，在压力不变的情况下，当甲烷浓度达到到 43%时，氧气浓度就会被冲淡到 12%，人就会感到呼吸困难；当甲烷浓度达到57%时，氧气浓度就会降到 9%，这时人若误入其中，短时间内就会因缺氧窒息而死亡。因

17、此煤矿安全规程规定，凡井下盲巷或通风不良的地区，都必须及时封闭或设置栅栏，并悬挂“禁止入内”的警标，严禁人员入内。案例某矿-330m52 采区 3 斜上掘进工作面临时停工，因水力引射器发生循环风造成巷道内瓦斯积聚，通风人员即钉上栅栏并悬挂“严禁入内”的警标。11 月 22 日 11 时，采区 3 名技术员为准备复工，闯进栅栏，检查情况，当走进 44m（盲巷全长 69m）处时，全部窒息死亡，直到第二天才发现。现场取样分析表明：瓦斯43.9%，二氧化碳4.3%，氧气0.9%，氮气50.9%。（2）瓦斯的燃烧和爆炸。当瓦斯与空气混合达到一定浓度时，遇到高温火源就能燃烧或发生爆炸，一旦形成灾害事故，会

18、造成大量井下作业人员的伤亡，严重影响和威胁矿井安全生产，会给国家财产和职工生命造成巨大损失。瓦斯爆炸事故是五大自然灾害之首。二、矿井瓦斯等级的划分矿井瓦斯等级，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：（1）低瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10 m3/t 且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于 40 m3/min。（2）高瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量大于 10 m3/t 或矿井绝对瓦斯10涌出量大于或等于 40 m3/min。（3）煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井。第二节瓦斯爆炸及其预防一、瓦斯爆炸（一）瓦斯爆炸的概念瓦斯是一种能够燃烧和爆炸的气体，瓦斯爆炸就是空气中的

19、氧气（O2）与瓦斯（CH4）进行剧烈氧化反应的结果。其化学反应式为：CH42O2点燃CO22H2O882.6LJ/mol（57）从上式中看出，瓦斯在高温火源作用下，与氧气发生化学反应，生成二氧化碳和水蒸气，并放出大量的热，这些热量能够使反应过程中生成的二氧化碳和水蒸气迅速膨胀，形成高温、高压并以极高的速度向外冲出而产生动力现象，这就是瓦斯爆炸。（二）瓦斯爆炸的条件瓦斯爆炸必须具备下面 3 个基本条件。1一定的瓦斯浓度（1）瓦斯爆炸界限。最低爆炸浓度叫爆炸下限；最高爆炸浓度叫爆炸上限，在新鲜空气中，瓦斯爆炸的界限一般认为是5%16%。（2）瓦斯在不同浓度时的燃爆特性。当瓦斯浓度低于 5%时，由于

20、参加化学反应的瓦斯较少，不能形成热量积聚，因此，不能爆炸，只能燃烧。燃烧时，在火焰周围形成比较稳定的、呈现蓝色或淡青色的燃烧层。11当瓦斯浓度达到 5%（下限），瓦斯就能爆炸；浓度在 5%9.5%时，爆炸威力逐渐增强；在浓度为 9.5%时，因为空气中的全部瓦斯和氧气都能参加反应，所以，这时的爆炸威力最强（这是地面条件下的理论计算。2一定的引火温度瓦斯爆炸的第二基本条件是高温火源的存在。点燃瓦斯所需的最低温度，称为引火温度。瓦斯的引火温度一般认为是6507500C。明火、煤炭自燃、电气火花、赤热的金属表面、吸烟、放炮、安全灯网罩、架线火花、甚至撞击和磨擦产生的火花等都足以引燃瓦斯。因此，消灭井下

21、一切火源是防止瓦斯爆炸的重要措施之一。3充足的氧气含量实验表明，瓦斯爆炸界限随着混合气体中氧气浓度的降低而缩小，氧气浓度降低时，瓦斯爆炸下限缓缓地提高，而瓦斯爆炸的上限则迅速下降，当氧气浓度降到 12%时，混合气体中的瓦斯就失去了爆炸性，遇火也不会爆炸。由于氧气含量低于 12%时，短时间内就能导致人窒息死亡，因此规程规定，井下工作地点氧气含量不得低于20%。（三）瓦斯爆炸产生的危害瓦斯爆炸的危害主要表现在以下 3 个方面。1爆炸温度试验研究表明，当瓦斯浓度为 9.5%时，爆炸时产生的瞬时温度，在自由空间可达 18500C，在封闭的空间内高达 26500C。由于井下巷道是半封闭空间，其内的瓦斯爆

22、炸温度在 18500C 与 26500C 之间，而这样高的温度，12不仅会烧伤人员、烧坏设备，还可能引起井下火灾，扩大灾情。2爆炸压力瓦斯爆炸产生的高温，会使气体突然膨胀引起气体压力的骤然增大，再加上爆炸波的叠加作用或瓦斯连续爆炸，爆炸产生的冲击压力会越高。据测定，瓦斯爆炸后的压力约为爆炸前的 10 倍。3有毒有害气体瓦斯爆炸后，将产生大量有害气体，据分析，瓦斯爆炸后的空气成分为；氧气 6%10%、氮气 82%88%、二氧化碳 4%8%、一氧化碳 2%4%。爆炸后生成如此大量的一氧化碳是造成人员伤亡的主要原因。如果有煤尘参与爆炸，一氧化碳的生成量就会更大，危害就更严重。统计资料表明，在发生的瓦

23、斯、煤尘爆炸事故中，死于一氧化碳中毒的人数占总死亡人数的 70%以上。因此规程规定，入井人员必须佩戴自救器。瓦斯爆炸的原因分析瓦斯爆炸由 3 个方面的因素促成的，即瓦斯积聚，引爆火源和管理因素。1瓦斯积聚及其原因（1）瓦斯积聚的概念。瓦斯积聚是指采掘工作面及其他地点，体积大于 0.5m3的空间内积聚，瓦斯浓度达到或超过2%的现象，瓦斯积聚是造成瓦斯爆炸的根源，对井下瓦斯状况不了解、矿井通风系统的不合理布置、通风设施的损坏等，都容易造成瓦斯积聚。（2）引起瓦斯积聚的主要原因。引起瓦斯积聚而导致瓦斯爆炸的原因很多，很复杂，主要有：局部通风机停止运转。这种现象导致瓦斯积聚而引起爆炸的比例最大。13有

24、的是设备检修，无计划停电、停风；有的是机电故障，掘进工作面停工而停风；还有的是局部通风机管理混乱，任意开停等。案例 1鸡西某矿（低瓦斯煤矿），某掘进工作面的工人运送电机时嫌风筒碍事，曾 3 次任意关停局部通风机，累计停风 1h40min，造成掘进工作面瓦斯积聚。瓦斯检查工虽然在场，但也未制止，更没有检查瓦斯就脱岗离去，后终因小绞车拖拉电机撞击轨道产生火花，造成 45 人死亡的爆炸事故。风筒断开或严重漏风。主要是施工人员不爱护通风设施，将风筒掐断、压扁、刮坏等，而通风人员又不能及时发现和进行维护、修补，造成掘进工作面风量不足而导致瓦斯积聚。案例 2山西西山某矿，在已停掘的煤巷内拆运耙斗时撞倒棚子

25、，将风筒刮断，致使 500m 巷道 37.5h 内无风而引起瓦斯积聚，又由于瓦斯检查工漏检且弄虚作假，终因电工带电修理开关，产生电火花而引爆瓦斯，造成 48 人死亡。采掘工作面风量不足。造成采掘工作面风量不足的原因多种多样，如不按需要风量配风，通风巷道冒顶堵塞、单台局部通风机供多个工作面，风筒出口距掘进工作面太远等，都可能造成采掘进工作面风量小、风速低而导致瓦斯积聚。案例 3河南平顶山某矿是低瓦斯矿井，一台局部通风机（5.5KW）供两个掘进工作面，风量不足，风筒拐弯8 处，严重漏风，且长期不检查瓦斯，1998 年 6 月 11 日，因矿灯短路产生火花，引爆了积聚的瓦斯，井下12 人全部遇难。1

26、4局部通风机出现循环风。由于局部通风机安装的位置不符合规定或全风压供给风量小于该处局部通风机的吸入风量等原因，都可能使局部通风机出现循环风，致使掘进工作面涌出的瓦斯反复回到掘进工作面，越积越多达到爆炸浓度。案例 4河北省曲阳县某矿一平巷半煤岩掘进工作面的局部通风机，由于吸入风量大于全风压供给该处的风量，产生循环风，致使该掘进工作面内瓦斯形成恶性循环积聚。在瓦斯浓度达到 3%4%时仍未停止作业进行处理，而瓦斯检查工又不负责任地提前升井脱岗，终因爆破工在瓦斯浓度超限情况下，违章爆破引起了瓦斯爆炸，死亡12 人。风流短路。如打开风门而不关闭，巷道贯通后不及时调整通风系统等，都可能造成通风系统的风流短

27、路而引起瓦斯积聚。案例 5鸡西某矿，1988 年 2 月 8 日，某采煤工作面工人因嫌工作面温度低而将进、回风巷之间唯一的一道风门敞开，造成风流短路，采煤工作面风量大大减少，出现瓦斯积聚，由于瓦斯检查工漏检，后因电钻接线短路引起瓦斯爆炸，井下 28 名正在交接班的工人全部遇难。通风系统不合理，不完善。自然通风，不符合规定的串联通风，扩散通风，无回风道独眼井及通风设施不齐全等，都是不合理通风，都可能引起瓦斯积聚而导致爆炸事故。案例 6 1980 年 6 月 21 日，阜新某矿由于 75735.5W 绞车房无独立回风道，且风量不足，不能及时排除涌出的瓦斯而造成瓦斯积聚，因绞车主铃控制器产生电火花引

28、爆瓦斯，造成34 人死亡。采空区或盲巷。采空区和盲巷没有风流通过，往往积存有大量高浓度瓦15斯，在气压变化或冒顶等使其涌出或突然压出时都可能导致瓦斯爆炸。案例 71997 年 9 月 28 日，河南郑州某矿，低瓦斯矿井，一煤巷掘工作面邻近小煤矿采空区掘进，掘进工作面采用一次装药分次放炮，一次放炮后，由于采空区大面积冒顶，采空区内高浓度的瓦斯被挤出来，且瞬间达到爆炸浓度，而此时瓦斯检查工脱岗，爆破工也没有检查瓦斯，结果由于二次起爆引爆了瓦斯，造成了 12 人死亡。瓦斯涌出异常。断层、褶曲或地质破碎地带是瓦斯的富集区域，在接近或通过这些地带时，瓦斯涌出可能会突然增大，或忽大忽小变化无常，而且容易冒

29、顶造成瓦斯积聚。案例 8内蒙古某矿一采煤工作面，1984 年 7 月 5 日中部遇到地质破碎带，6 日发生局部冒顶，瓦斯涌出量突然增大（由 1.15%突然上升到2.8%）,但未引起注意。9 日该采煤工作面分两组用两台爆破器同时爆破，由于第二组在破碎带附近爆破时，泄出了大量瓦斯，且随风流排到第一组爆破处，结果发生了爆炸，死亡 25 人。巷道支架背后空间及高顶区瓦斯积聚。掘进巷道支架背后空间及高顶区，由于其特殊位置而不能形成良好的通风条件，当巷道风量较小、风速较低时，经常会出现瓦斯积聚。局部地点瓦斯积聚。在正常通风系统中存在的局部地点的瓦斯积聚，往往具有更大的危险性。如采煤工作面的上隅角，采煤机切

30、割机构附近，采掘工作的机组附近，刮板输送机底槽和未充填的各种钻孔，常常积聚着高浓度的瓦斯。案例 9 1991 年 4 月 5 日，河南郑州某矿，14 溜煤眼由于存煤过多，16通风管被堵，造成溜煤眼上部瓦斯积聚，皮带司机没有携带便携时瓦斯检测仪，盲目带电检修设备时，产生电火花引爆瓦斯，造成 6 人死亡，2 人重伤。2引爆火源引爆瓦斯主要火源有以下几种：（1）电火花。由于对井下照明和机械设备的电源及电器装备的管理不善或操作不当，如矿灯失爆，电钻失爆，带电作作业，电缆漏电或短路，电缆明接头或抽线，电器开关失爆，电机车架线出火及杂散电流等产生的电火花，是引起瓦斯爆炸的主要火源。其中矿灯失爆、电缆明接头

31、及带电作业所占比例较大，由于杂散电流引爆瓦斯事故也时有发生，电火花引起瓦斯爆炸事故的比例约为 40%。案例 1 2000 年 9 月 27 日 20 时 30 分，贵州省某矿四采区41114 机巷，因产生循环风，致使 11114 机巷中第四联络巷附近巷道内瓦斯浓度达到爆炸界限，现场人员违章拆卸矿灯产生火花，引起瓦斯爆炸，煤尘也参与爆炸。事故波及整个四采区，造成 162 人死亡，37 人受伤，其中重伤 14人，直接经济损失 1227.22 万元。（2）爆破火花。爆破产生火花是引爆瓦斯的另一主要火源。爆破火花主要是因炮泥装填不满、最小抵抗线不够、放明炮、糊炮、接线不良及炸药不合乎要求引起的，爆破火

32、花引起瓦斯爆炸事故的比重约为40%。案例 2吉林某矿，由于爆破器接线不牢，产生火花引起瓦斯爆炸事故，死亡 13 人；1981 年 3 月 19 日，河北某矿由于放炮抵抗线过小，封泥不足，爆破出火，引起瓦斯爆炸，死亡 46 人。（3）撞击摩擦火花。井下因撞击和摩擦产生的火花的情形多种多样，17机械设备之间的摩擦，截齿与坚硬岩石之间的摩擦，坚硬顶板冒落时的撞击，金属表面之间的摩擦等等，都可能产生火花而引起引爆瓦斯。随着机械化程度的不断提高，因机电设备撞击出现摩擦火花而引起的爆炸事故也在逐渐增多，仅次于电火花和爆破火花的引爆次数。案例 3 1998 年 8 月 10 日 21 时 20 分，陕西省晋

33、城市 X 矿因电工接错线，主要通风机翻转，采区处于微风状态，工人在工作面用电钻打眼时，钻杆与电钻母体接口处碰撞产生火花，发生一起特大瓦斯爆炸。死亡 25 人，直接经济损失 1000 元。（4）明火。井下严禁明火，但是由于种种因素的影响井下明火并未能杜绝，而由此引爆的瓦斯事故也时有发生。井下明火的来源主要是煤炭自然发火形成的火区，井下电焊、吸烟等。案例 4平顶山某矿 X 采煤工作面动用电焊修补运输机期间，主要通风机停电，调度室通知工作面电焊人员停止作业，人员撤到安全地点，主要通风机司机打开防爆门，依靠自然风压通风，20min 后供电正常，主要通风机司机开启风机后，调度室通知工作面人员可以正常作业

34、，而通风机忘记关闭防爆门，造成井下微风作业，二次电焊引起瓦斯爆炸，死亡78 人。3管理因素瓦斯爆炸事故的发生，主要是由于管理上存在缺陷造成某些作业人员的违章失职所造成的。例如，根本没有和不执行瓦斯检查制度；瓦斯检查工失职和技术业务素质不高，离岗、漏检、假检和脱岗；不在现场交接班及不带甲烷检测仪器等。二、瓦斯爆炸事故的预防18瓦斯爆炸事故是可以预防的，预防瓦斯爆炸就是指消除瓦斯爆炸的条件并限制爆炸火焰向其他地区传播，归纳起来主要有以下 3 个方面：防止瓦斯积聚，防止引爆瓦斯和防止瓦斯爆炸事故的扩大。（一）防止瓦斯积聚的技术措施1加强通风管理通风是防止瓦斯积聚的主要措施，建立一个完善合理的矿井通风

35、系统，加强通风管理，做到有效、稳定、可靠、连续不断地向井下所有用风地点输送足够数量的新鲜空气，以保证及时排除和冲淡矿井瓦斯和粉尘，使井下各处的瓦斯浓度符合规程的要求，是防止矿井发生瓦斯爆炸事故的可靠保证。为此，要求矿井通风系统要具有较强的抗灾能力，通风系统要力求简单，实行分区通风，各水平、各采区要有单独的回风道，不得串联通风。矿井通风设施要保证规格质量，经常检查维修，保证完好。（1）加强掘进工作面的通风管理。（2）加强采煤工作面的通风管理。2加强瓦斯检查与监测井下瓦斯状况的检查和监测是我们发现事故隐患的眼睛，也是判断和预测井下瓦斯状况、采取防范措施和处理措施的依据。3及时处理局部积聚的瓦斯矿井

36、瓦斯积聚是发生瓦斯事故的物质基础，规程规定：采掘工作面内，体积大于 0.5m3的空间内积聚的瓦斯浓度达到 2%时，附近 20 内必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。（二）防止引爆瓦斯的措施191防止明火（1）禁止在井口房、通风机房周围 20m 以内使用明火、吸烟或用火炉取暖。（2）严禁携带烟草、点火物品和穿化纤衣服入井；严禁携带易燃品入井，必须带入井下的易燃品要经矿总工程师批准。（3）井下禁止使用电炉或灯泡取暖。（4）不得在井下和井口房从事施焊作业。如必须在下主要硐室、主要进风巷道和井口房从事电焊、气焊和使用喷灯焊接时，每次都必须制定安全措施，报矿长批准，并遵守规程有关规定。回风巷不准

37、进行施焊作业。（5）严禁在井下存放汽油、煤油、变压器油等。井下使用的棉纱、布头、润滑油等，必须放在有盖的铁桶内，严禁乱扔乱放和抛洒在巷道、硐室或采空区内。（6）防止煤炭氧化自燃，加强火区检查与管理，定期采样分析，防止复燃。2防止出现爆破火焰（1）严格炸药、爆破管理，井下严禁使用产生火焰的爆破器材和爆破工艺。（2）井下爆破作业，必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管，煤矿许用炸药的选用，应按规程的规定执行，不合格或变质的炸药不准使用。（3）炮眼深度和装药量要符合“作业规程”规定；炮眼黄泥装填要满、要实，防止爆破打筒，坚持使用水炮泥。（4）禁止使用明接头或裸露的爆破母线；爆破母线与发爆器的联结要20

38、牢固，防止产生电火花；爆破员尽量在进风流中启动发爆器。（5）禁止放明炮、糊炮。（6）严格执行“一炮三检制度”。3防止出现电火花（1）井下电气设备选用时应符合规程的要求，对电气设备的防爆性能定期、经常检查，不符合要求的要及时更换和修理；否则，不准使用。（2）井口和井下电气设备必须有防雷和防短路保护装置；采取有效措施防治井下杂散电流。（3）所有电缆接头不准有“鸡爪子”、“羊尾巴”和明接头。（4）严禁带电作业。（5）局部通风机开关要设风电闭锁、瓦斯电闭锁装置、检漏装置等。（6）发放的矿灯要符合要求；严禁在井下拆开、敲打和撞击灯头和灯盒。井下人员佩戴自救器。每个入井人员不仅要随身佩戴自救器，还要懂原理

39、、会使用，在发生瓦斯爆炸或其他灾害时，能安全逃生。第三章第三章矿井防灭火矿井防灭火一、矿井火灾分类、特点及危害矿井火灾是煤矿主要灾害之一。矿井火灾一旦发生，轻则影响安全生产，重则烧毁煤炭资源和物资设备，造成人员伤亡，甚至引发瓦斯煤尘爆炸，扩大灾害范围。防治矿井火灾，是煤矿安全生产的重要保证。211矿井火灾凡是发生在矿井井下或地面，威胁到井下安全生产，造成损失的非控制燃烧均称为矿井火灾。如地面井口房、通风机房或井下皮带着火、煤炭自燃等都是非控制燃烧，均属矿井火灾。2矿井火灾构成要素矿井火灾发生的原因虽然是多种多样，但构成火灾的基本要素归纳起来有热源、可燃物、空气 3 个方面，俗称火灾三要素。3矿

40、井火灾的分类（1）按引火热源的不同分类。根据引火火源的不同，将矿井火灾分为外因火灾、内因火灾两大类。（2）按可燃物的不同分类。根据可燃物的不同，分为机电设备火灾、炸药燃烧火灾、油料火灾、坑木火灾、瓦斯燃烧火灾、煤炭自燃火灾等。（3）按发火地点的不同分类。按发火地点的不同可分为：井筒火灾、巷道火灾、采面火灾、煤柱火灾、采空区火灾、硐室火灾。4矿井火灾的特点（1）外因火灾的特点：发生突然，来势凶猛，如果不能及时发现，往往会酿成重大恶性事故。在矿井火灾总数中，外因火灾所占比例虽然较小（4%10%），但不容忽视。据统计，煤矿重大恶性火灾事故有90%属于外因火灾，外因火灾的燃烧往往在表面进行，如果及时发

41、现还是容易扑灭的。（2）内因火灾的特点：内因火灾的发生，往往伴有一个蕴育的过程，根据预兆能够早期发现，但火源隐蔽，经常发生在人们难以扑灭，以致火灾可以持续数月、数年、甚至数十年之久，有时燃烧的范围逐渐蔓延扩大，造22成煤炭资源的巨大损失。据统计，内因火灾发生的次数占矿井火灾总数的90%以上，因此，必须重视内因火灾的防治工作。5矿井火灾的危害矿井火灾对煤矿生产及职工安全的危害主要有以下几个方面：（1）产生大量有害气体。矿井火灾对人身的危害主要是在火灾发展过程中产生大量的有毒有害气体。煤炭燃烧会产生一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、烟尘等。另处，坑木、橡胶、聚氯乙烯制品的燃烧也会产生大量的一氧化碳、醇

42、类、醛类以及其他有机化合物，这些有毒有害气体随风扩散，有时可能波及相当大的区域甚至整个矿井，从而伤及井下工作人员。据国内外统计，在矿井火灾事故中遇难者 95%以上是死于烟雾中毒。（2）在火源及近邻处产生高温。矿井火灾时，火源及近邻处的温度常达 10000C 以上，高温往往引燃近邻处的可燃物，使火灾范围迅速扩大。（3）能够引起瓦斯煤尘爆炸。矿井火灾不仅提供了瓦斯、煤尘爆炸的引火热源，而且由于高温的干馏作用使可燃物（如煤、木材）放出氢气、甲烷和其他多种碳氢化合物等爆炸性气体，同时火灾还可以使沉降的煤尘重新悬浮。因此，火灾往往会造成瓦斯、煤尘爆炸事故。二、外因火灾及其防治（一）外因火灾发生原因外因火

43、灾是由于外来热源引起的。据调查分析，形成外因火灾的原因有以下几种：（1）明火。井下吸烟、焊接及用电炉、大灯泡取暖等都能引燃可燃物而导致外因火灾。23（2）电火花。主要是由于电气设备性能不良，管理不善，如电钻、电机、变压器、开关、插销、接线三通、电铃、打点器、电缆等出现损坏，过负荷、短路等，引起电火花，继而引燃可燃物。（3）违章爆破。由于不按爆破规定和放炮说明书爆破，如放明炮、糊炮、空心炮以及用动力电源爆破，不装炮泥、倒掉药卷中的消烟粉，炮眼浓度不够或最小抵抗线不规定等都会导致引燃物而发火。（4）瓦斯、煤尘爆炸。因瓦斯、煤尘爆炸出现的明火引燃可燃物而引发的火灾。（5）机械摩擦。由于机械摩擦及物体

44、碰撞产生的火花引燃可燃物，进而引起火灾。（二）外因火灾的预防措施预防外因火灾的措施关键是严格遵守规程的有关规定，及时发现外因火灾的初起征兆，并采取措施制止其发展。1安全设施（1）生产和在建矿井都必须制定井上、井下防火措施。矿井所有地面建筑、煤堆、矸石山、木料场等处的防火措施和制度，必须符合国家有关防火的各项规定，并符合当地消防部门的要求。（2）木料场、矸石山、炉灰场距进风井的距离不得小于80m。木料场与矸石山的距离不得小于 50m。（3）矿井必须设地面消防水池和井消防管理系统。井下消防管理系统应每隔 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，地面消防水池必须经

45、常保持不少于200m3的水量。24（4）新建矿井的永久井架和井口房，以井口为中心的联合建筑，都必须用不燃性材料建筑。对现有生产矿井用可燃性材料建筑的井架和井口房，必须制定防火措施。（5）进风井应装设防火铁门，防火铁门必须严密并易于关闭，打开时不防碍提升、运输和人员通行，并应定期维修，如果不设防火铁门，必须有防止烟火进入矿井的安全措施。2明火管理（1）井口房和通风机房附近 20m 内，不得有烟火或用火炉取暖。（2）井筒、平硐与各水平的连接处及井底车场，主要绞车道与主要运输巷、回风巷的连接处、井下机电设备硐室、主要巷道内带式输送机机头前后两端各 20m 范围内都必须用不燃性材料支护。在井下和井口房

46、，严禁采用可燃性材料搭建临时操作间、休息室。（3）井下严禁使用灯泡取暖和使用电炉。（4）井下和井口房不得从事电焊、气焊和喷灯焊接等工作。如果必须在井下主要硐室、主要进风巷和井口房内进行电焊、气焊和喷灯焊接等工作，每次都必须制定安全措施，经矿长批准，由矿长指定专人在场检查和监督，并遵守下列规定：电焊、气焊和喷灯焊接等工作地点的前后端各 10m 的井巷范围内，应是不燃性支护，并应有供水管路，有专人负责喷水。上述工作地点应至少备有 2 个灭火器。在井口房、井筒和倾斜巷道内进行电焊、气焊和喷灯焊接时，必须在工作地点的下方用不燃材料设施接受火星。25电焊、气焊和喷灯焊接等工作地点的风流中，瓦斯浓度不得超

47、过0.5%，只有在检查证明作业地点附近20m 范围内巷道顶部和支护背板后无瓦斯积存时，方可进行作业。电焊、气焊和喷灯焊接等工作完毕后，工作地点应再次用水喷洒，并应有专人在工作地点检查 1h，发现异状，立即处理。在有煤（岩）与瓦斯突出矿井中进行电焊、气焊和喷灯焊接时，必须停止突出危险区的一切工作。3可燃物管理井下使用汽油、煤油和变压器油必须装入盖严的铁桶内，由专人押送至使用地点，剩余的汽油、煤油和变压器油必须返回地面，严禁在井下存放，井下使用的润滑油、棉纱、布头和纸等，也必须放在有盖的铁桶内，并由专人定期送到地面处理，不得乱放乱扔，严禁将剩油、废油泼洒在井巷或硐室内。4消防器材管理（1）矿井必须

48、在井上、下设置消防材料库，并遵守下列规定：井上消防材料库应设在井口附近，并有轨道直达井口，但不得设在井口房内。井下消防材料库应设在每一生产水平的井底车场或主要运输大巷中，并应装备消防列车。消防材料库储存的材料、工具的品种和数量应符合有关规定，并定期检查和更换，材料和工具不得挪作他用。（2）井下爆破材料库、机电设备硐室、检修硐室、材料库、井底车场、26使用带式输送机或液力偶合器的巷道以及采掘工作面附近的巷道中，都应配备有灭火器材，其数量、规格和存放地点，应在“矿井灾害预防处理计划”中确定。所有井下工作人员都必须熟悉灭火器材的使用方法，并熟悉本职工作区域内灭火器材的存放地点。（三）矿井灭火的方法1

49、直接灭火法直接灭火就是用水、砂子、化学灭火器等，在火源附近直接扑灭火灾或挖除火源，这是一种积极的灭火方法。（1）挖除火源。将已经发热或者燃烧的煤炭以及其他可燃物挖出、清除、运出井外。这是扑灭火灾最彻底的方法，但是采用这种方法的条件是：火灾处于初起阶段，波及范围不大，火区无瓦斯超限、聚积、无煤尘爆炸危险，火源位于人员可直接到达的地点。（2）用水灭火。水是最有效、最经济、来源最广泛的灭火材料。水的灭火作用主要表现在：热容量大，1L 水转化成水蒸气时，能吸收 2256.7kj的热量，所以用水灭火吸热能力强，冷却作用大；1L 水全部汽化时可生成1.7m3水蒸气，大量水蒸气具有冲淡空气中氧浓度而包围、隔

50、离火源，对火源起窒息作用；水枪射流具有强有力的压灭火焰的机械作用；浸透火源邻近燃烧物，能够阻止燃烧范围扩大。但用水灭火必须注意以下问题：要有足够的水量，水量不足不仅难以灭火，而且有可能贻误战机，造成火势发展。要有瓦斯检查工在现场附近随时检查瓦斯浓度。27水能导电，不能用水来直接扑灭电气火灾；不宜用水灭油类火灾，因为油比水轻，可漂浮在水面上，容易扩大火灾面积。灭火人员要站在进风测，防止高温烟流伤人或中毒，水射流要由外向里逐渐灭火，以免产生过量水蒸气伤人和水煤气爆炸。保持正常通风，以便使烟和水蒸气能顺利地排到回风流中去。（3）用砂子或岩粉灭火。用砂子或岩粉直接撒盖在燃烧物体上，将空气隔绝把火扑灭。