第四章煤矿一通三防安全管理

第四章煤矿“一通三防”安全管理

教学目的及要求：通过本次课程的学习要使学员熟练掌握矿井通风系统的安全管理要求及检查要点；

教学重点：熟练掌握矿井通风系统的安全管理要求。

教学难点：熟练掌握矿井通风系统的检查要点。

教学方法：讲授、提问、互动。

教学用具：电脑、投影仪。

教学时间：4学时教学内容：

第一节矿井通风的安全要求与安全检查

一、矿井通风任务

矿井通风是保障煤矿安全生产的重要技术手段。矿井通风任务主要有：

(1)向井下各个场所连续不断地输送足够的新鲜空气，保证井下人员生存所需的氧气。

(2)冲淡并排除井下煤岩层中涌出的或者在煤炭生产过程中产生的有毒有害气体、粉尘

和水蒸气。

(3)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

设备、仪器、仪表的正常运行。

(4)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，提高劳动生产率，从而达到高效、安全、健康的目的。

二、矿井空气成分及安全规定

地面空气进入矿井后即称为矿井空气。地面空气进入矿井后，由于受到污染，其成分和

性质要发生一系列变化，矿井空气成分有O2、N2、CO2、甲烷(CH4)、一氧化碳(CO)、

硫化氢(H2S)、二氧化硫(S02)、二氧化氮(N02)、氢气(H2)、氨(NH3)、水蒸气和浮

尘等。矿井空气尽管与地面空气有所不同，但其主要成分是O2、N2和CO2。

由于矿井空气质量对人员生命安全和身体健康有着重要的影响，所以《煤矿安全规程》

对井下空气成分的浓度标准作出了明确的规定：

(1)采掘工作面的进风流中，氧气浓度不低于20％，二氧化碳浓度不超过0,5%；总回

风巷或一翼回风巷中二氧化碳浓度超过0．75 %时，必须立即查明原因，进行处理；采区回风巷、采掘工作面回风流中二氧化碳浓度超过1．5 %时，必须停止工作，撤出人员，采取措施进行处理。矿井空气中常见有害气体的性质、来源及危害见表4—1。

表4一I 矿井空气中常见有害气体的性质、来源及对人的危害性

有害气体的浓度不超过表4—2规定。

名称最高允许浓度／％

一氧化碳(c0) 0.002 4

氧化氮(换算成二氧化氮、NO2 0.000 25

二氧化硫(SO2) 0.000 5

硫化氧(H2s) 0.000 66

氨气0.004

(3)《煤矿安全规程》同时对矿井空气的温度、风速和风量的规定如下：

①生产矿井采掘工作面空气温度不得超过26℃，机电设备硐室的空气温度不得超过30℃。

②风速的规定见表4-—3。

表4—3 井巷中的允许风流速度

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┃┃允许风速／m·s。┃

┃井巷名称┃┃

┃┣━━━━━┳━━━━━┫

┃┃最低┃最高┃

┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━━━┫

┃无提升设备的风井和风硐┃┃ 15 ┃

┃专为升降物料的井筒┃┃ 12 ┃

┃风桥┃┃ 10 ┃

┃升降人员和物料的井筒┃┃ 8 ┃

┃主要进、回风巷┃┃ 8 ┃

┃┃┃┃

┃架线电机车巷道┃ 1．O ┃ 8 ┃

┃运输机巷，采区进、回风巷┃ O．25 ┃ 6 ┃

┃采煤工作面、掘进中的煤巷和半煤岩巷┃ O．25 ┃ 4 ┃

┃掘进中的岩巷┃ O．15 ┃ 4 ┃

┃其他通风人行巷道┃ O．15 ┃┃

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三、矿井通风系统及其基本要求。

(一)矿井通风系统

矿井通风系统包括矿井通风方式、通风方法、通风网络和通风设施方面的内容。

1.矿井通风方式

矿井通风方式是指对矿井进风井筒与回风井筒的数量及相对位置而言的。一个矿井若构成通风系统就至少有一个进风井和一个回风井。按进、回风井筒的相对位置，矿井通风方式可以分为：中央式，有中央分列式和中央边界式；中央对角式，有两翼对角式和分区对角式；区域式；混合式。

2.通风方法

(1)自然通风。利用自然因素产生的通风动力，使空气在井下流动的方法称为自然通风。

自然风压的大小及其作用方向，要受地面空气温度变化等因素的影响。采用机械通风的矿井，自然风压也是始终存在的，并在各个时期影响矿井通风工作。

(2)机械通风。利用矿井通风机械运转产生的通风动力，使空气在井下巷道流动的通风方法，称为机械通风。根据通风机工作方式不同，可分为抽出式通风、压入式通风和抽压混合式通风。

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。生产矿井的反风有全矿性反风和局部反风两种形式。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有反风设施，必须能在10 min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，不小于正常风量的40％。对于反风设施，每季度至少检查一次；每年应进行一次反风演习。当矿井通风系统有较大变化时，也应进行一次反风演习，北方地区矿井应在冬季结冰期进行反风演习。反风演习持续时间不应小于矿井最远地点撤人到地面所需的时间，且不得少于2 h。

3.通风网络

矿井通风系统中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统称为通风网络，通常用不按比例、不反映空问关系的单线条来表示通风系统的示意图叫通风网络图。通风网络的连接形式有串联网络、并联网络和角联网络3种。

4．主要通风设施

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，而在通风系统中设置的一系列构筑物，叫通风设施。通风设施按其作用可分为以下三类：隔断风流的设施、引导风流的设施、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、密闭等。

(二)矿井通风系统的基本要求

一个完善合理的矿井通风系统应满足以下基本要求：

(1)矿井必须有完整的通风系统，应至少有一个进风井和回风井，井下有足够的进、回风巷道及通风设施，使风流稳定可靠。

(2)矿井进风井口必须布置在粉尘、灰、烟和高温、有害气体不能侵入的地方。进、回风井口均应在当地最高洪水位标高以上。

(3)矿井通风系统应力求通风路线短、网络结构合理、通风阻力小和漏风少。

(4)矿井各生产水平和采区必须实行分区通风；矿井通风系统应满足采区通风和掘进通风，以及防治瓦斯、火、粉尘和水等灾害的要求。

(5)矿井各用风地点的风速、风量、空气温度，应符合《煤矿安全规程》的规定。

(6)箕斗提升井或装有带式输送机的井筒，一般不应兼作风井使用。否则，应遵守《煤矿安全规程》第一百一十条的规定。

(7)矿井必须采用机械通风，严禁采用局部通风机或风机群作为主要通风机使用。

(8)矿井主要通风机必须设有双回路电源、反风装置，其出风井口应安装防爆门。

(9)矿井必须安装两套同等能力的主要通风机，其中一套作为备用。多台主要通风机联合运转时，各通风机之间影响要小，保持各通风机工况点的稳定。

(10)尽可能使各采区产量均衡，阻力接近，避免过多地风量调节，尽量减少通风构筑物，以免引起大量漏风和风流不稳定。

(11)具有较强的防灾抗灾能力，当发生某种灾害事故时，风流易于控制，使受灾范围缩小，各水平、采区直至地面都有安全出口和明确的避灾路线，便于人员逃生。

四、采区通风及基本要求

(一)采区通风系统

搞好采区通风是保证矿井安全生产的基础，也是日常生产和管理工作的重点内容之一。

(1)《煤矿安全规程》规定，采掘工作面都应独立通风，即各用风地点的回风直接进入回风巷中。独立通风对保证煤矿井下安全生产和改善作业场所条件相当重要。在无瓦斯或二氧化碳突出危险的煤层，在同一采区内，同一煤层上、下相连的2个同一风路中的采煤工作面、采煤工作面与其相连接的掘进工作面，相邻的两个掘进工作面布置独立通风有困难时，在制定措施后，可采用串联通风。即井下用风地点的回风再次进入其他用风地点的通风方式。但串联通风的次数不得超过1次。采区内为构成新区段通风系统而掘进的巷道或采煤工作面遇地质构造而重新掘进的巷道·

布置独立通风确有困难时，其回风可以串入采煤工作面，但必须制定安全措施，而且串联通风次数不得超过1次；构成独立通风系统后必须立即改为独立通风。在串联通风中，必须在进入被串联工作面的风流中装设甲烷断电仪，且瓦斯和二氧化碳浓度不得超过O．5％，其他有害气体浓度都应符合《煤矿安全规程》规定。

在采区通风中要尽量避免采用角联网络，否则应有保证风流稳定的措施。对于必须设置的通风设施和通风设备，要选择适当位置，严守规格、质量，加强管理，保证安全运转。通风系统中，应保持通风巷道的有效面积，以保障风流稳定。

(2)采煤工作面通风。在走向长壁采煤工作面中，针对风流方向与煤层倾斜的关系不同，可分为两种通风方式——风流沿采煤工作面由下向上流动的上行风和风流沿采煤工作面由上向下流动的下行风。两种采煤工作面通风方式在实际应用中各有优缺点。下行风与上行风相比有利于控制工作面的粉尘浓度，有利于人但不利于工作面降温，且易与瓦斯充分混合。而在某些方面上行风的安全性能却优于下行风。下行风与上行风比较，下行风流中煤尘浓度较小，有利于高温工作面降温，但风流与瓦斯自然流动方向相反，在风速低时会造成局部瓦斯积聚，同时不利于对外因火灾的控制。因此，从总体安全性考虑上行风还是优于下行风的。《煤矿安全规程》规定，有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险的采煤工作面不得采用下行通风。

(二)采区通风系统的基本要求

(1)采区通风系统必须有独立的风巷，实行分区通风。采区进、回风巷必须贯穿整个采区的长度或高度。严禁将一条上山、下山或盘区的风巷分为两段，其中一段为进风巷，另一段为回风巷。

(2)采掘工作面、硐室都应采用独立通风。采用串联通风时，必须遵守《煤矿安全规程》第一百一十四条的有关规定。

(3)按瓦斯、二氧化碳、气候条件和工业卫生的要求，合理配风。要尽量减少采区漏风，并避免新风到达工作面之前被污染和加热。要保证通风阻力小，通风能力大，风流通畅。

(4)通风网络简单，以便在发生事故时易于控制风流和撤离人员，为此应尽量减少通风构筑物的数量，要尽量避免采用对角风路，无法避免时，要有保证风流稳定的措施。

(5)要有较强的抗灾和防灾能力，要设置防尘管路、避灾路线、避难硐室和灾变时的风流控制设施，必要时还要建立抽放瓦斯、防尘和降温设施。

(6)采掘工作面的进风和回风不得经过采空区或冒顶区。采空区必须及时封闭。

(7)采区内布置的机电硐室、绞车房要配足风量。如果它们设在回风区时，在排放瓦斯时，必须切断这些地点的电源，防止高浓度的瓦斯流经这些地点时引起瓦斯爆炸。

(三)局部通风

在掘进巷道时，为了供给人员呼吸的新鲜空气，排除冲淡有害气体和矿尘，并创造良好的气候条件，必须对掘进工作面进行通风，这种通风叫局部通风或掘进通风。

局部通风机通风是矿井广泛采用的局部通风方法。采用最多的局部通风机为轴流式。其优点为体积小、安装方便、易串联使用等。按照通风机的工作方式分为压入式、抽出式和混合式三种。

压入式通风的局部通风机和启动装置安装在离掘进巷道口10 m以外的进风流中，局部通风机把新鲜空气经风筒压送到掘进工作面，污风沿巷道排出。压入式通风一般适用于各类型的巷道。《煤矿安全规程》规定：在瓦斯喷出和突出区域的巷道掘进只能采用压入式通风。

抽出式通风的局部通风机安装在离巷道口10 m以外的回风流中，新鲜风流沿巷道流入．污风通过硬质风筒由局部通风机排出。抽出式通风一般适用于无瓦斯巷道，《煤矿安全规程》规定：煤巷，半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷不得采用抽出式通风。

混合式通风是抽出式局部通风机和压入式局部通风机联合工作，一般适用于大断面、长距离的无瓦斯巷道。在有瓦斯巷道使用必须制定安全措施。

《煤矿安全规程》规定：掘进巷道必须采用矿井全压通风或局部通风机通风。局部通风机必须由指定人员负责管理，保证正常运转，全风压供给该处的风量必须大于局部通风机吸入风量，局部通风机安装地点到回风口问巷道中最低风速必须符合《煤矿安全规程》规定。必须采用抗静电、阻燃风筒；风筒口到掘进工作面的距离以及混合式通风的局部通风机和风筒的安设，应在作业规程中明确规定。

《煤矿安全规程》规定：如果硐室深度不超过6 m，入口宽度不少于1．5 m，而无瓦斯涌出，可采用扩散通风。

瓦斯喷出区域，高瓦斯矿井、突出矿井中掘进工作面局部通风机应采用三专供电；严禁使用三台及以

上的局部通风机向一个掘进工作面供风，不得使用一台局部通风机同时向两个作业的掘进工作面供风。

使用局部通风机的掘进工作面，不得停风；因检修、停电等原因停风时，必须撤出人员，切断电源。

五、矿井通风系统的安全管理

(一)矿井通风的安全管理

1．主要通风机的安全管理

(1)各矿都必须采用机械通风。主要通风机必须安装在地面，采用抽出式通风方式。回风井口必须封闭严密，主要通风机装置漏风率在有提升设备时不得超过15％，无提升设备时不得超过5％；超过规定时，必须采取措施，把漏风率降到规定指标以下。

(2)主要通风机必须装置两套。两台主要通风机及其配备电机的性能必须相同，其中一台运转，一台备用。矿井更换或改造主要通风机前，必须报矿务局(公司)批准。主要通风机必须保持经常运转。当主要通风机因故障停止运行时，备用主要通风机必须能够在10 min内启动。建井期间，可以临时装置一套通风机，但必须有一部性能相同的备用电机，并保证在主要通风机停止运转后10 min内启动。

(3)矿井主要通风机有两套互为备用的供电系统，主要通风机及其供电系统的日常管理和月检查由机电部门负责，各项管理制度的建立和落实工作由机电副矿长负责。

(4)新安装的主要通风机在投入运行前必须进行通风机性能的测定和试运转工作，并绘制特性曲线，以便和生产厂家给定的曲线相比较，以指导矿井的通风工作。主要通风机性能测定由矿总工程师和机电副矿长共同负责。测定整理的技术资料除矿井通风、机电部门保留外，还必须报矿务局(公司)通风处备案和存入矿技术档案长期保存。以后每5年至少进行1次性能测定，并及时对主要通风机的特性曲线进行修正。改变主要通风机的转数和风叶角度，必须报矿务局(公司)总工程师批准。

(5)主要通风机的反风设施，必须在主要通风机安装时同时建成。反风设施的控制系统必须灵活可靠，能够在10 min内改变巷道的风流方向，反风风流不应小于正常风流的40％。反风设施由矿井机电部门管理，由机电副矿长责成矿井机电部门在每月对主要通风机进行检查时，同时检查反风设施，并有记录可查，发现问题要及时处理。

生产矿井每年进行一次反风演习，因故不能进行反风演习时，报矿务局(公司)批准。

当矿井通风系统发生较大变化时，也应进行一次反风演习。

(6)装有主要通风机的出风井口，应安装防爆门。

(7)主要通风机每个班次必须安排两名专职司机同时值班。值班司机必须由业务好、责

任心强的人员担任。值班司机必须经过岗位培训，并考试合格，持证上岗；值班司机必须熟

悉通风机的性能、控制系统和反风系统，并能熟练操作。

(8)主要通风机机房内指示通风机工作性能参数的仪表、水柱计、电流表、电压表、功

率因数表、轴承温度计等必须完好，并有电话直通矿调度室。机房内要有主要通风机的供电

系统图、反风操作系统图、停开通风机及反风的操作规程、司机岗位责任制，以及通风机运

行及检修、事故记录等资料。司机应经常检查通风机的运行情况，并要每小时记录一次运行

参数，如果发现异常，必须立即报告矿调度室。

(9)运转的主要通风机因故停止运转，主要通风机司机必须立即查明原因，如果可行应

立即启动备用主要通风机，并向矿调度室报告。矿调度室要立即通知矿长和总工程师等有关

领导，以便采取应急措施，同时将主要通风机停风的时间、原因及恢复的时问报告矿务局

(公司)调度室和通风处等部门。

(10)主要通风机两套供电系统必须同时停电时，供电部门应将预计停电的时间提前通知

矿调度室，组织制定停风措施，报矿总工程师批准。矿井主要通风机停风时，受停风影响的

地点必须立即停止工作，切断电源，工作人员撤到进风巷道中，并向矿调度室报告。矿长和

矿总工程师应根据停风后的具体情况和“矿井灾害预防和处理计划”所规定的行动原则，迅

速决定全矿井是否停止生产，工作人员是否全部撤出地面。主要通风机停风期间，必须打开

井口防爆门和有关风门，以便充分利用自然通风。恢复主要通风机通风时，关闭井口防爆门

和有关风门。

(11)地面反风设施除由机电部门每月检查一次和定期维修外，通风部门还必须每月检查

一次，并有检查记录，发现问题及时提示机电部门解决，并将发现和解决问题的情况报矿务

局(公司)通风调度室。井下通风系统设施及地面风硐的反风风门，由矿通风部门每月检查

一次，并有检查记录，发现问题及时安排解决，保持反风系统的完好备用。

(12)禁止利用矿井主要通风机负压进行室内通风，以减少矿井外部漏风量；禁止利用矿

井主要通风机房作其他用途。

(13)矿井主要通风机的运转记录等资料要妥善保存，保存时间和负责单位由矿总工程师

决定。

2．局部通风的安全管理

(1)采区设计和掘进巷道的作业规程中必须按《煤矿安全规程》的规定编制通风设计。

(2)所有掘进工作面都必须采用局部通风机通风或全风压通风，禁止采用扩散通风。煤

(半煤岩)巷及有瓦斯涌出的岩巷掘进只准采用压入式通风。突出矿井严禁采用抽出式和混合

式通风。

(3)井下爆破材料库、充电室、机电硐室的通风必须符合《煤矿安全规程》的有关规定。

(4)局部通风机必须由指定人员负责管理，保证正常运转。

(5)压入式局部通风机和启动装置，必须安装在进风巷道中，距掘进巷道回风口不得小于10 m；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》第一百零一条的有关规定。

(6)高瓦斯矿井、煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井、低瓦斯矿井中高瓦斯区的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面正常工作的局部通风机必须配备安装同等能力的备用局部通风机，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，专用变压器最多可向4套不同掘进工作面的局部通风机供电；备用局部通风机电源必须取自同时带电的另一电源，当正常工作的局部通风机故障时，备用局

部通风机能自动启动，保持掘进工作面正常通风。

(7)其他掘进工作面和通风地点正常工作的局部通风机可不配备安装备用局部通风机，但正常工作的局部通风机必须采用三专供电；或正常工作的局部通风机配备安装一台同等能力的备用局部通风机，并能自动切换。正常工作的局部通风机和备用局部通风机的电源必须取自同时带电的不同母线段的相互独立的电源，保证正常工作的局部通风机故障时，备用局部通风机正常工作。

(8)必须采用抗静电、阻燃风筒。风筒口到掘进工作面的距离、混合式通风的局部通风机和风筒的安设、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。

(9)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。

(10)使用局部通风机供风的地点必须实行风电闭锁，保证当正常工作的局部通风机停止运转或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。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。使用2台局部通风机同时供风的，2台局部通风机都必须同时实现风电闭锁。

(11)每10天至少进行一次瓦斯风电闭锁试验，每天应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，试验记录要存档备查。

(12)严禁使用3台以上(含3台)局部通风机同时向1个掘进工作面供风。不得使用1台局部通风机同时向2个作业的掘进工作面供风。

(13)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，并切断电源。

恢复通风前，必须由专职瓦斯检查员检查瓦斯，只有在局部通风机及其开关附近10 m以内风流中的瓦斯浓度都不超过0．5％时，方可由指定人员开启局部通风机。

(14)发生无计划停电停风事故后，现场瓦斯检查员和班(组)长要立即分别向矿务局

(公司)通风调度部门和矿调度室汇报，矿务局(公司)通风调度部门和矿调度室要有专门记录，事故处理完后也应及时汇报。通风调度负责将每次无计划停电停风事故汇总并填发无计划停电停风事故通知单，通知有关生产区队、安全监察处、供电部门及有关领导。

煤矿安全监察处负责按有关规定组织分析事故，并对事故责任单位和责任者进行处理。

事故分析报表经总工程师签阅后，按规定时间分别上报矿务局(公司)有关部门。

3．盲巷的安全管理

(1)在工程设计和施工安排上应尽量避免出现盲巷。凡因地质、设计、施工等原因造成.

(2)临时停工的地点不得停风。因停电等原因临时停风时，必须立即撤出人员，切断电源，并设置栅栏、揭示警标或派专人看守，禁止人员进入，并报告矿调度室。

停工区内瓦斯或二氧化碳浓度达到3%或其他有害气体浓度超过《煤矿安全规程》规定，不能立即处理时，必须在24 h内封闭完毕。由于临时停电造成的临时停风(<24 h)的地点恢复通风时，必须检查瓦斯。当瓦斯浓度超过《煤矿安全规程》有关规定时，按有关规定组织排放瓦斯。恢复已封闭的停工区，必须提前制定排除积聚瓦斯的措施，并报矿总工程师批准后，组织排除盲巷内积聚的瓦斯。启封已熄灭的火区，必须事先制定措施报矿务局(公司)总工程师批准，并由矿山救护队负责进行。

(3)采区报废的尾巷，要及时组织回撤，并按规定及时进行封闭。

(4)长度超过6 m的盲巷要采取通风措施，否则必须予以封闭。长度虽不超过6 m，但在有可能积聚瓦斯的地点，也必须进行通风或予以封闭。封闭剩余的尾巷，要在巷道口打上栅栏，禁止人员进入。瓦斯检查

员每班至少检查一次封闭地点附近的瓦斯。。．

(5)盲巷管理要实行登记制度，内容包括封闭时间、长度、盲巷内支护类型、断面、封闭前瓦斯涌出量等有关内容。

4。巷道贯通时的安全管理

在煤巷或其他有瓦斯涌出的巷道贯通时，常常由于掘进工作面通风不良、瓦斯积聚或风流系统紊乱，发生瓦斯、煤尘爆炸。

(1)贯通前，当两个掘进工作面相距一定距离(综掘为50 m，一般巷道为20 m)时，必

须制相应的安全技术措。

(2)贯通时，必须由专人在现场统一指挥，只准一个工作面掘进’另一个工作面要停止工作并撤出该工作面的人员，巷道口设置栅栏及警标，并保持正常通风，风筒完好，瓦斯不超限；

(3)贯通后，必须停止采区内的一切工作，通风部门组织人员立即进行通风调整。实现全风压通风，调整风量，并检查风速和瓦斯浓度，只有符合《煤矿安全规程》有关规定后,方可进行其他工作。

5.矿井测风的安全管理。

(1)矿井必须建立测风制度，每10天进行1次全面测风，对采掘工作面和其他用风地点，应根据实际需要随时测风，每次测风结果应记录并写在测风地点的记录牌上。应根据测风结果采取措施，进行风量调节。

(2采)矿井每年安排打气作业计划时，必须核定矿井生产和通风能力，必须按实际供风量核定矿井产量，严禁超通风能力生产。

(3)矿井风量等于巷道的断面积和通过巷道的平均风速明乘积，所以测定风量就是测定巷道的断面积和通过巷道的平均风速。

六、矿井通风系统安全检查要点

1．矿井通风系统的完善性检查

(1)无主要通风机，采用自然通风。

（2）用局部诵风机或局部通风机群代替主要通风机使用。

(3)无独立的进、回风系统。

(4)主要通风机无独立双回路供电，经常停电。

(5)主要通风机无管理制度，经常停开。

凡发现以上问题之一时矿井要停止生产。

2．矿井通风的可靠性检查

(1)主要通风机供风量小于井下需风量。

(2)2台以上通风机并联运转不匹配，主要通风机在不稳定区或其附近工作。

(3)风流不稳定、无风、微风或反向。

(4)不合规定的串联通风。

3．主要通风机的检查

(1)风机工况及其变化。

(2)电压、电流的稳定情况。

(3)风机故障情况。

(4)有无同等能力的备用风机。

(5)有无反风能力，是否满足反风的要求。

(6)是否双回路供电，电气保护装置是否齐全、可靠。

4．井巷通风的检查

(1)风速：在矿井中风速的大小直接影响人体的散热效果，另外，从风流的动力给人的

感受上分析，风速不宜超过8 m／s；风速过大也影响矿井的安全生产，所以风速应符合《煤

矿安全规程》的规定。

(2)断面：巷道断面是否满足矿井通风的要求，主要进风巷道实际断面不小于设计断面

的2／3，回风巷失修率不高于7％，严重失修率不高于3 %。

5．矿井通风设施的检查

(1)反风设施：矿井主要通风机的反风设施按《煤矿安全规程》规定定期检查，每年进

行一次反风演习，反风效果应符合规定。

(2)风门、风桥、风窗、密闭墙，重点是风门和密闭墙。

永久风门、密闭、．风窗应满足以下要求：

①墙体用不燃性材料建筑，厚度不小于0．5 m，严密不漏风。

②墙体平整，无裂缝、重缝和空缝。

③墙体周边掏槽，要见硬顶、硬帮，要与煤岩接实，四周要有不小于0．1 m的裙边(坚

硬岩石和支护除外)。

④设施5 m内巷道支护良好，无杂物、积水、淤泥。

⑤密闭内有水的设反水池或反水管；自然发火的煤层的采空区密闭要设观测孔、措施

孔，孔口封堵严密。密闭前无瓦斯积聚，要设栅栏、警标、说明牌和检查箱(排、入风之间

的挡风墙除外)。

⑥风门一组至少两道，能自动关闭和有闭锁装置。门框要包边沿口，有衬垫，四周接触

严密，门扇平整不漏风，调节风窗的调节位置设在门墙上方，并能调节。

临时风门、临时密闭应满足以下要求：

①临时设施设在顶、帮良好处，见硬底、硬帮，与煤岩体接实。

②设施周围5 m内支护良好，无片帮、冒顶，无杂物、积水、淤泥。

③设施四周接触严密，木板设施要鱼鳞搭接，表面要用灰、泥抹满或勾缝。

④临时密闭不漏风，密闭前要设栅栏、警标和检查牌。

⑤临时风门能自动关闭，通车风门及斜巷运输的风门有报警信号，否则要装闭锁装置。

门框包边沿口，有衬垫，四周接触严密，门扇平整不漏风，与门框接触严密。

永久风桥应满足以下要求：

①用不燃性材料建筑。

②桥面平整不漏风。‘

③风桥前后各5 m范围内巷道支护良好，无杂物、积水、淤泥。

④风桥通风断面不小于原巷道断面的4／5，成流线型，坡角小于300.

⑤风桥两端接口严密，四周实帮、实底，要填实、接实。

⑥风桥上下不准设风门。

6．矿井漏风的检查

检查矿井内部漏风和外部漏风，漏风率超过规定时要查明原因。矿井主要通风机装置外

部漏风每年至少测定一次，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％；矿井有效风量率不低于85％。

7．矿井通风管理的检查

其检查重点是：通风资料，牌板，管理制度，记录，通风旬、季报表，通风测定报告

(包括阻力测定报告、主要通风机性能测定报告、反风演习报告)和通风管理机构。

(1)检查矿井是否有通风系统图、通风系统示意图、通风网络图、避灾路线图。

(2)检查矿井通风图件是否准确反映实际，重点检查风流方向、用风地点风量、通风设

施位置等，主要图件要求每季绘制，按月补充修改。

(3)检查矿井是否有局部通风管理牌板、通风设施管理牌板、通风仪表管理牌板，牌板

是否与实际相符，采用井上下对照的方法进行检查。

(4)查阅通风管理制度及执行记录。

(5)检查通风记录、报表，采用井上下对照的方法进行检查。

(6)检查通风测定报告，主要查报告中的测定时间和数据的可靠性；矿井至少10天进行

一次全面测风，采掘工作面根据实际需要随时测风。

(7)按有关规定检查通风管理机构与管理人员。

8．矿井通风重大事故隐患的检查

(1)通风系统不合理，通风设施不齐全，以及不合理的串联风、扩散风。

(2)通风风流稳定性差，抗干扰能力低；要通风机在驼峰区附近工作。出现无风、微风、循环风和利用采空区回风，时常出现风门同时打开造成风流短路现象；主

(3)井下存在敞口盲巷；采煤工作面结束45天内或采区结束1．5个月内未进行永久密闭。

(4)局部通风机未装置‘‘三专两闭锁”；一台局部通风机同时向两个以上的掘进工作面供风；时常出现局部通风机无计划停电、停风；局部通风机产生循环风；局部通风机停止运转后不及时撤出人员，切断电源，停止工作。

(5)风筒的漏风大，最后一节风筒距离工作面过远，造成风量不足，仍继续工作。

(6)巷道贯通后，不及时调整通风系统，造成瓦斯积聚。

9．采区通风的安全检查

采区瓦斯涌出集中，矿尘产生量大，工作面又经常移动，容易发生“一通三防”事故。

现场检查的重点是：

(1)采区通风的完备性及其抗灾、防灾能力。

(2)采煤工作面上隅角。这是采煤工作面瓦斯最高的区域，当回风流瓦斯浓度在O．7％

～0．8％时，上隅角瓦斯就可能超限。

(3)采煤机组附近。这是瓦斯涌出集中、产尘量大的地点。

(4)采煤工作面回风巷。重点检查采区通风系统是否健全，是否采用分区通风；串联通

风是否符合规定；采煤工作面通风形式和风速是否符合有关要求，风量能否满足排放瓦斯、

有害气体和煤尘的要求；采区尤其是采空区漏风情况；采区通风是否稳定可靠。

具体内容主要包括以下几个方面：

(1)风速是否超过《煤矿安全规程》规定。

(2)采区巷道断面是否满足通风的要求。

(3)工作面、硐室的温度是否符合《煤矿安全规程》规定。

(4)串联通风的使用是否符合《煤矿安全规程》规定。

(5)工作面的配风量是否符合《煤矿安全规程》规定。

(6)采煤工作面是否用局部通风机通风。

(7)采区内的回风是否是专用回风道，是否有一段为进风，一段为回风。

(8)突出工作面是否采用下行通风。

(9)采区内的漏风是否进入采空区。

(10)采区内是否有控制风门，采区内的风量是否能够调节。

(11)采区内的角联网络是否稳定。

(12)采区巷道是否有无风的地点。

10．掘进通风的检查

(1)局部通风机的检查。

①局部通风机是否噪声低，或安设消声器。

②局部通风机有无整流器、高压垫圈及吸风罩，入风处有无净化风流装置。

③局部通风机是否安设在进风流中，距巷道回风口是否大于10 m。

④局部通风机吸风量是否小于全风压供给该处的风量，是否产生循环风。

⑤局部通风机吊挂是否结实、安装在底板的通风机是否加垫，垫高是否大于30 cm，是

否牢靠。

⑥局部通风机是否有“三专两闭锁”装置，是否有效并使用。

⑦局部通风机及与风筒连接处是否存在漏风。

(2)风筒的检查。

①是否使用抗静电阻燃风筒。

②是否做到逢环必挂、两靠一直(靠帮、靠顶、平直)。

③最后一节风筒距工作面的距离是否符合相关规定。

④风筒分又有无三通，拐弯是否平缓，是否使用弯头。

⑤风筒间接头是否漏风，风筒有无破损。

(3)掘进通风管理的检查。

①是否有完整的局部通风设计。

②局部通风机是否指定专人负责，保证正常运转。

③局部通风机停风时，是否立即撤出人员。

④局部通风机串联运转时风量与风压是否匹配。

第二节矿井瓦斯防治

教学目的及要求：通过本次课程的学习要使学员掌握瓦斯抽采原则、瓦斯爆炸、煤(岩)与瓦斯突出防治的管理要求。

教学重点：掌握瓦斯抽采原则、瓦斯爆炸的管理要

教学难点：煤(岩)与瓦斯突出防治的管理要求。

教学方法：讲授、提问、互动。

教学用具：电脑、投影仪。

教学时间：4学时

一、矿井瓦斯的危害及其影响因素

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，有时单指甲烷。瓦斯在煤层及围岩中的赋存状态有两种，一种是游离状态，

另一种是吸附状态。留存在现今煤层中的瓦斯，仅是变质作用生成的气体总量的3％～24％。 1．矿井瓦斯的危害

(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。

(2)瓦斯的燃烧和爆炸。当瓦斯与空气混合后，瓦斯浓度在5％～16％之间，氧气浓度

不低于12%时，遇到高温火源就会发生爆炸。

2．矿井瓦斯涌出

当煤层被开采时，煤体受到破坏，贮存在煤体内的部分瓦斯就会离开煤体而涌入采掘空

间，这种现象叫做瓦斯涌出。矿井瓦斯涌出分为：普通涌出，是瓦斯涌出主要形式；特殊涌出，又有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。

矿井瓦斯涌出的来源，按照瓦斯涌出地点和分布状况可分为：煤岩壁瓦斯涌出；采落煤

炭瓦斯涌出；采空区瓦斯涌出；邻近煤层瓦斯涌出。

矿井瓦斯涌出的多少用矿井瓦斯涌出量来表示，它是指在开采过程中，单位时间内或单

位质量煤中涌出的瓦斯量。表示矿井瓦斯涌出量的方法有两种——绝对瓦斯涌出量和相对瓦

斯涌出量。

必须指出，对于抽采瓦斯的矿井，在计算矿井瓦斯涌出量时，应包括抽采的瓦斯量。

3．矿井瓦斯等级的划分

《煤矿安全规程》规定：一个矿井中只要有一个煤(岩)层发现瓦斯，该矿井即为瓦斯矿

井。瓦斯矿井必须依照矿井瓦斯等级进行管理。

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或矿井绝对瓦斯涌出量大于40m3／min。

(3)煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井。

矿井在采掘过程中，只要发生过一次煤(岩)与瓦斯突出，该矿井即为突出矿井，发生

突出的煤层即为突出煤层。突出矿井和突出煤层的确定，由煤矿企业提出报告，经国家煤矿

安全监察局授权单位鉴定，报省(自治区、直辖市)负责煤炭行业管理的部门批准，并报省

级煤矿安全监察机构备案。

对于突出矿井或突出煤层，只有在有充分依据证明不再有突出危险，由煤矿企业提出报

告，经原鉴定单位确认和审批单位批准后，方可撤销，并报省级煤矿安全监察机构备案。

4．矿井瓦斯等级鉴定

《煤矿安全规程》规定，“每年必须对矿井进行瓦斯等级和二氧化碳涌出量的鉴定工作，

报省(自治区、直辖市)负责煤炭行业的部门审批，并报省级煤矿安全监察机构备案。上报

时应包括开采煤层最短发火期和自燃倾向性、煤尘爆炸性的鉴定结果。

矿井瓦斯等级鉴定是矿井瓦斯防治工作的基础。借助于矿井瓦斯等级鉴定工作，也可以

较全面地了解矿井瓦斯的涌出情况。

5．瓦斯涌出的影响因素

(1)煤层和围岩的瓦斯含量。煤层(包括可采层和非可采层)和围岩的瓦斯含量是瓦斯

涌出量大小的决定因素，瓦斯含量越高，瓦斯涌出量越大。

(2)开采深度。随着开采深度的增大，煤层的瓦斯含量也会增大，因而瓦斯涌出量也相

应地增大。

(3)开采规模。矿井开采规模越大，矿井绝对瓦斯涌出量也越大。

(4)开采顺序和开采方法。在开采煤层群中的首采煤层时，由于其涌出的瓦斯不仅来源

于开采层本身，而且还来源于上、下邻近层，因此，开采首采煤层时的瓦斯涌出量往往比开

采其他各层时大几倍。为了使矿井瓦斯涌出量不发生大的波动，在开采煤层群时，应搭配好

首采煤层和其他各层的比例。采出率越低，瓦斯涌出量就越大。在开采煤层群时，采用陷落

法管理顶板比采用充填法管理顶板更能造成顶板大范围的破坏与松动，因此，前者工作面的

瓦斯涌出量比后者大。

(5)地面气压的变化。地面气压的变化必然引起井下气压的变化。地面气压的变化对煤

层暴露面的瓦斯涌出量影响不大，但对采空区的瓦斯涌出量影响较大。在生产规模较大，采

空区瓦斯涌出量占很大比重的矿井，当气压突然下降时，采空区积存的瓦斯会更多地涌入风

流中，使矿井瓦斯涌出量增大；当气压变大时，矿井瓦斯涌出量会明显减小。

6．瓦斯治理的“十二字方针”

“先抽后采、以风定产、监测监控”是治理瓦斯灾害的“十二字方针”。“先抽后采”是瓦斯防治的基础，是从源头上治理瓦斯灾害的治本之策和关键之举；“以风定产”是防治瓦斯的基本生产管理措施，也是防止瓦斯积聚的先决条件；“监测监控”是防治瓦斯事故的重要防线和保障措施，三者是一个相辅相成的有机整体。这个方针是各类煤矿瓦斯灾害防治的指南，只要认真贯彻执行，瓦斯事故是可以得到有效控制的。

二、瓦斯抽采

1．瓦斯抽采的必要条件

《煤矿安全规程》规定有下列情况之一的矿井，必须建立地面永久抽采瓦斯系统或井下临

时抽采瓦斯系统：

(1)一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5 m3／min或一个掘进工作面瓦斯涌出量大于3

m3／min，用通风方法解决瓦斯问题不合理的。

(2)矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的：大于或等于40 m3／／min；年产量100万～150万t的矿井，大于30 m3／min；年产量60万～100万t的矿井，大于25 m3／min；年产量40万～60万t的矿井，大于20 m3／min；年产量小于或等于40万t的矿井，大于15 m3／min。

(3)开采有煤与瓦斯突出危险煤层的。

(1)设置井下临时抽采瓦斯泵时应遵守的规定：

①临时抽采瓦斯泵站应安设在抽采瓦斯地点附近的新鲜风流中。

②抽出的瓦斯可引到地面、总回风巷、一翼回风巷或分区回风巷，但必须保证稀释后风

流中瓦斯浓度不超限。在建有地面永久抽采系统的矿井，临时泵站抽出的瓦斯可送至永久抽

采系统的管路，但矿井抽采系统的瓦斯浓度必须符合《煤矿安全规程》的规定。

③抽出的瓦斯排入回风巷时，在排瓦斯管路出口必须设置栅栏，悬挂警戒牌等。栅栏设

置的位置上风侧距管路出口5 m，下风侧距管路出口30 m，两栅栏之间禁止任何作业。

④在下风侧栅栏外必须设置便携式甲烷检测报警仪，巷道风流中瓦斯浓度超限报警时，

应断电、停止瓦斯抽采并进行处理。

(2)抽采瓦斯必须遵守下列规定：

①抽放容易自燃和自燃煤层的采空区瓦斯时，必须经常检查一氧化碳浓度和气体温度参

数的变化，发现有自然发火征兆时，应当立即采取措施。

②井上下敷设的瓦斯管路，不得与带电物体接触并应当有防止砸坏管路的措施。

③采用干式抽放瓦斯设备时，抽放瓦斯浓度不得低于25％。

④利用瓦斯时，在利用瓦斯的系统中必须装设有防回火、防回风和防爆炸作用的安全

装置。

⑤抽采的瓦斯浓度低于30％时，不得作为燃气直接燃烧；用于内燃机发电或作其他用途

时，瓦斯的利用、输送必须按有关标准的规定，并制定安全技术措施。

矿井瓦斯抽采的方式和方法多种多样，一般有三种分类方法，见表4—4。瓦斯抽采方法

虽然有不同分类方法和分为不同种类，但现场应用时，往往是相互结合，不能截然分开的。

如本煤层抽采中包括巷道预抽法、钻孔预抽法及边采(掘)边抽法；而钻孔抽采法又应用于

本煤层抽采、邻近层抽采及预抽、边抽等。

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┃分类方法┃瓦斯抽采方法┃

┣━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫

┃┃1．本煤层瓦斯抽采┃

┃按抽采瓦斯的来源分类┃2．邻近层瓦斯抽采┃

┃┃3．采空区瓦斯抽采┃

┣━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫

┃┃1．采前抽采(也叫预抽) ┃

┃按抽采与采掘的时间关系分类┃2．采中抽采(也叫边采边抽、边掘边抽) ┃

┃┃3．采后抽采(也叫旧区抽采) ┃

┣━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫

┃┃1．巷道抽采法┃

┃按施工工艺分类┃2．钻孔抽采法┃

┃┃3．巷道、钻孔混合抽采法┃

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三、瓦斯爆炸事故的防治

瓦斯爆炸必须具备下面三个基本条件：

(1)一定的瓦斯浓度。在新鲜空气中，瓦斯爆炸的界限下限为5％～16％，上限

为14～16％。

(2)引火温度。瓦斯的引火温度一般认为是650～750℃。

(3)充足的氧气含量。氧气浓度不低于12％。

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三个方面一一防止瓦斯积聚、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。加强通风管理，使井下各处的瓦斯浓度符合《煤矿安

全规程》的要求，这是防止矿井发生瓦斯爆炸事故的可靠保证。

(1)加强掘进工作面的通风管理。统计资料表明，有60％以上的瓦斯爆炸事故发生在掘

进工作面。因此，必须加强掘进工作面的通风管理，特别是在更换、维修局部通风机或局部

通风机停止运转时，更要加强管理。

(2)加强采煤工作面的通风管理。对于采煤工作面应特别注意回风隅角的瓦斯超限。采

煤工作面采用的是全负压通风，合理的通风系统是保证工作面风量充足的基础。

2．加强瓦斯检查和监测

《煤矿安全规程》规定，矿井必须建立瓦斯检查制度。低瓦斯矿井的采掘工作面，每班至少检查2次；高瓦斯矿井中每班至少检查3次。有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险的

采掘工作面，有瓦斯喷出危险的采掘工作面和瓦斯涌出较大、变化异常的采掘工作面，必须

有专人经常检查，并安设甲烷断电仪。

3．及时处理局部积聚的瓦斯

《煤矿安全规程》规定：采掘工作面内，体积大于O．5 m3的空间内积聚的瓦斯浓度达到2 %时，附近20 m内必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。

(1)采煤工作面上隅角处瓦斯积聚的处理方法。

①引导风流法。引导风流法的实质是将新鲜风流引入瓦斯积聚的地点，把局部积聚的瓦

斯冲淡、带走。

②沿空留巷排除法。在工作面回风巷中打密柱沿空留巷，使部分风流通过上隅角，以冲

淡和带走上隅角局部积聚的瓦斯。

③瓦斯抽采法。该方法即采用可移动瓦斯泵通过管路抽采上隅角瓦斯，可收到很好的

效果。’

④充填置换法。这种方法是对采空区上隅角的空隙进行充填，将积聚瓦斯的空间用不燃

性固体物质充填严密，使瓦斯没有积聚的空间，同时设管抽采。这种方法效果明显，但对生

产有一定干扰。因此，仅在少数矿井应用。

⑤风压调节法。风压调节法也称均压通风法。在工作面进风巷安设局部通风机(通风能

力大小根据工作面需要风量大小而定)和接设15～20 m导风筒，向工作面送风，并在导风筒

的出风口与局部通风机之间设两道风门，在工作面回风巷设两道调节风门，以调节风压。同

时，在回风巷设一趟硬质导风筒，一端伸入上隅角采空区5～8 m，另一端穿过两道调节风

门，以排放采空区上部的瓦斯。风量的控制应以上隅角瓦斯不超限为准。

采用此方法时，要管理好风门。当局部通风机停风时，要立即将两组风门打开，以免造

成事故。

⑥调整通风方式法。根据煤层赋存条件的不同和瓦斯涌出量大小、涌出来源及涌出形

式，可调整或选择较适宜的通风方式，达到预防、排除上隅角积聚瓦斯的目的。

(2)巷道冒落空洞内瓦斯积聚的处理方法。

①导风板引风法。在巷道冒顶空间下的支架顶梁上钉挡风板，把一部分风流引到高冒

处，吹散积聚瓦斯。

②充填置换法。在棚梁上铺设一定厚度的木板或荆笆，再在上面冒落的空洞内填满黄土

或砂子，从而将积聚的瓦斯置换排除。

③风筒分支排放法。巷道内若有风筒，可在冒顶处附近的风筒上加三通或安设一段小直

径的分支风筒，向冒顶空洞内送风，以排除积聚的瓦斯。

④压风排除法。在有压风管通过的巷道，可在管路上接出分支，并在支管上设若干个喷

嘴，利用压风将积聚的瓦斯排除。

(3)巷道顶部层状赋存瓦斯的处理方法。

①加大巷道内的风流速度，使风速大于0．5～1．0 m／s，让瓦斯与风流充分混合而排出。

②加大顶板附近的风流速度，如在顶梁下设置导风板，将风流引向顶板附近等；也可沿