煤矿五大自然灾害

培训课件煤矿五大自然灾害第一节瓦斯灾害防治一、瓦斯的危害瓦斯是开采煤炭过程中释放出来的无色、无味、无臭气体，有四大危害：一是可以燃烧，引起矿井火灾；二是会爆炸，导致矿毁人亡；三是浓度过高时会导致人员缺氧窒息、甚至死亡；四是会发生煤（岩）与瓦斯突出，摧毁、堵塞巷道，甚至引起人员窒息死亡。

二、瓦斯爆炸的条件氧气浓度不低于12％；瓦斯浓度达到5%—16%；引爆火源650－750℃；三、瓦斯爆炸的危害（1）瓦斯爆炸时能产生大量的热，使附近温度升高。

在一般正常风流中，瓦斯爆炸最高温度可达1850℃。

在盲巷爆炸时，温度高达2500℃以上，所以造成大量人员烧死烧伤，并可能引起矿井火灾。

（2）瓦斯爆炸时的气体温度很高，产生很大压力，是爆炸前气体压力的7—10倍，形成很大的冲击波，（每秒几百米或几千米）开始向外直接冲击，而后向内反冲击，造成人体肢离破碎，可能引起瓦斯连续爆炸，并场起巷道内沉积的煤尘，使之参与爆炸。

（3）瓦斯爆炸时产生大量有毒有害气体，爆炸后空气中的氧气只有6%到10%，而氮气能达到82—88%、二氧化碳4%—8%、一氧化碳2—4%，而一氧化碳浓度达到0.4时%人就会中毒死亡，当氧气浓度减少到10 -12%时，人就会失去知觉窒息死亡。

（4）瓦斯爆炸还可能破坏通讯、运输等系统和各类设施，诱发巷道冒顶，造成更大的危害。

四、瓦斯积聚的主要原因（1）瓦斯积聚超限，首先来自自身的存在。

例如，煤层中的瓦斯含量高，这样瓦斯相对涌出量就大；地质构造复杂，也能形成瓦斯窝；盲巷、采煤面上隅角、局部采空区等容易使瓦斯积聚超限。

（2）管理不善导致瓦斯积聚。

例如，瓦斯抽放不好、抽放条件恶劣、抽放时间短、抽放量小，以及开采程序、巷道布置、采掘方法不合理，均能导致瓦斯积聚超限。

（3）通风不良能导致瓦斯积聚超限。

例如，由于通风系统不健全、不合理；随意停开或停电停风；局部通风设置，串联风、循环风；通风网络混乱，风门经常打开，造成风流短路，出现零点通风，倒流风等，均能导致瓦斯积聚超限。

（4）瓦斯检测失控。

例如，由于瓦斯检测人员数量不足，漏检和失职未检，不能及时发现瓦斯积聚，因而不能及时排除瓦斯，导致瓦斯积聚超限。

五、防止瓦斯积聚的措施（l）加强通风。

通风是防止瓦斯积聚的主要措施合理选择最佳的通风系统，加强通风管理，做到有效、稳定和连续不断，才能将涌出的瓦斯及时冲淡排出，使采掘工作面和生产井巷中的瓦斯浓度符合《规程》规定的要求。

（2）及时处理局部积存的瓦斯。

生产中易于积存瓦斯的地点有：回采工作面上隅角，顶板冒落的空洞内，低风速的顶板附近，停风的盲巷，回采工作面采空区边界处及采煤机附近。

及时处理局部积存的瓦斯，是矿井日常瓦斯管理的重要内容，也是预防瓦斯爆炸事故、保证安全生产的关键工作。

通常采用的主要方法是：向瓦斯积存地点加大供风量或提高风速，将瓦斯冲淡排出；将盲巷和顶板空洞内积存的瓦斯封闭隔绝；必要时应采取抽放的措施。

（3）加强瓦斯检查.低瓦斯矿井每班检查2次，其间隔时间3－5小时，高瓦斯矿井每班检查3次，其间隔时间2－3小时，瓦斯检查时间间隔要均衡。

（4）加强瓦斯监测监控，发现超限，及时采取措施处理六、瓦斯爆炸的主要点火源（1）瓦斯源附近有自然发火。

（2）井下使用电、火焊，抽烟等产生的明火。

（3）电气设备不防爆，电缆明接头等能产生电火花。

（4）放炮不装水炮泥，放明炮、糊炮，火药倒掉消燃物，放炮时打筒等均能产生火花。

（5）化纤衣料、非抗静电风筒、电缆等能产生静电火花。

（6）各种机械或胶带磨擦能产生火花。

（7）拆卸、敲打矿灯产生的火花。

（8）金属支架撞击产生的火花。

七、防止瓦斯引燃的措施（1）严禁携带烟草和点火物下井，井口房、瓦斯抽放站以及扇风机房周围20米内禁止烟火和用火炉取暖。

井下严禁使用电炉，禁止打开矿灯。

井下需要进行电焊、气焊时要严格审批手续。

（2）使用合格的炸药，并严格执行放炮制度。

在有瓦斯或煤尘爆炸危险矿井中，必须使用煤矿安全炸药，不合格或变质的炸药不准使用。

爆破时其装药量、雷管、炮泥及放炮地点附近的瓦斯浓度等必须遵守《煤矿安全规程》的规定。

（3）杜绝电气设备失爆，严格执行规程对电器设备的使用要求。

井下使用的机械和电气设备以及供电网路都必须符合《煤矿安全规程》的要求。

要使电气设备的防爆性能处于完好状态，要经常进行检查与维护。

推广使用供电闭锁装置和超前切断电源的控制设备，对于局扇和掘进工作面的电气设备，必须装有延时的风电闭锁装置。

（4）尽量机械摩擦火花。

机械摩擦火花引燃瓦斯的问题，将随着采煤机械化程度的提高日益显得重要，不少国家对这个问题进行了研究，并提出在摩擦部件的金属表面加入少量的铍，能降低摩擦火花的点燃性能，使摩擦火花不能引燃瓦斯。

八、防止瓦斯爆炸事故范围扩大的主要措施⑴每一水平、每一采区都要布置单独的回风道，实行分区通风。

⑵通风系统力求简单，总进风道与总回风道布置间距不得太近，以防发生爆炸时使风流短路。

⑶装有主要扇风机的出风井口，必须安装防爆门。

⑷矿井主要扇风机必须装有反风装置，且能在10分钟内改变矿井的风流方向。

⑸在连接矿井的两翼、相邻的采区、相邻的煤层和采掘工作面等处的巷道中，设置隔爆设施，以阻止爆炸火焰的传播。

⑹编制周密的矿井灾害预防及处理计划。

九、井下发生瓦斯爆炸时的自救井下作业人员平时应当熟悉矿井通道及出口，以便井下发生事故时能快速逃生。

一旦矿井发生瓦斯爆炸事故，就会产生强大的爆炸声响和空气冲击波，瞬间产生高温火焰，并产生大量有毒有害气体。

这时在现场或附近工作面的人员，一定要沉着冷静，千万不可惊慌失措，乱喊乱叫，应迅速采取自救措施。

(1)当听到爆炸声响或感觉到爆炸冲击波造成的空气震动气浪时，所有人员应迅速背朝爆炸冲击波传来的方向卧倒，脸要朝下，头尽量低些，有水沟地方要卧到在水沟侧，然后用湿毛巾捂住口鼻；爆炸瞬间，要尽力屏住呼吸，防止吸入有毒高温气体。

要用衣物盖住身体裸露部分，使身体露出部分尽量减少，以防止爆炸瞬间产生的高温灼伤身体。

(2)要迅速正确佩戴好自救器，辨别方向，沿避灾路线尽快进人有新鲜风流的巷道，离开灾区。

两人以上要同行，互相照应。

行进中注意通风情况，迎着风流方向走。

(3)如巷道破坏严重，没法去较安全的地点时，或不清楚撤退路线是否安全，就要设法进人避难硐室，或在顶板坚固、支护完整、无有害气体，有水源或水源较近的地方构筑临时避难硐室，将压风阀门打开，放出压缩空气，供人员呼吸。

把矿灯、衣物挂在明显处，在硐室内安静而耐心地等待救援，硐室如有电话，可通过电话与矿调度室联系。

十、采掘工作面及其他作业地点风流中的瓦斯的规定采区回风巷,采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过 1.0% 或二氧化碳浓度超过1.5%时,必须停止工作,撤出人员 ,采取措施,进行处理。

采掘工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度达到1.0%时，必须停止用电钻打眼；爆破地点附近20米以内风流中瓦斯浓度达到1.0%时，严禁爆破。

采掘工作面极其他作业地点风流中、电动机或其开关安设地点附近20米风流中的瓦斯浓度达到1.5%时，必须停止工作，切断电源，撤出人员，进行处理。

第二节矿井火灾防治一、什么是矿井火灾凡发生在煤矿井下的火灾，以及发生在井口附近危害井下安全的火灾，都叫做矿井火灾。

根据热源不同，将矿井火灾分为内因火灾和外因火灾。

由外来火源引起的火灾，如灯火、火柴、吸烟、火炉、放炮、机械摩擦、电焊，电流短路等发生的明火引起的火灾叫外因火灾。

由煤炭自燃引起的火灾叫内因火灾，内因火灾占矿井火灾总数的75％左右。

二、矿井火灾的危害⑴产生大量的有害气体；⑵引起瓦斯和煤尘爆炸；⑶毁坏设备和资源。

（矿井一旦发生火灾，不仅会烧毁大量的设备器材和煤炭资源，给生产带来损失，而且会产生大量有毒气体，弥漫井下，使大批矿工中毒死亡。

在有瓦斯、煤尘爆炸危险的矿井中，还可能引起瓦斯、煤尘爆炸事故，其危害更加严重）。

三、矿井火灾发生的三要素每一场火灾的发生都必须同时具备一下三个方面的条件，也就是人们通常所说的发火三要素：（1）可燃物的存在在煤矿里，煤炭本身就是一个大量而且普遍存在的可燃物。

另外，在生产过程中产生的煤尘、用处的瓦斯以及所用的坑木、机电设备、油料、炸药等都具有可燃性。

它们的存在是发生火灾的基本因素。

（2）热源热源是出发火灾的必要因素，只有具备足够热量和温度的热源才能引燃可燃物。

在矿井里，煤的自燃、瓦斯、煤尘燃烧与爆炸、放炮作业、机械摩擦生热、电流短路火花、电气设备运转不良产生的过热、吸烟、烧焊以及其它明火都可能是引火的热源。

（3）空气的供给燃烧就是剧烈的氧化，任何可燃物尽管有热源点燃，如果缺乏足够的氧气，燃烧是难以持续的，所以空气的供给是维持燃烧形成火灾必不可少的条件。

实验证明，在氧浓度为3%的空气环境里，任何可燃物的燃烧都不能维持；在氧浓度为12%的空气中瓦斯失去爆炸性，浓度在14%以下，蜡烛也要熄灭。

所以，这里所说的空气是正常含氧量的空气，而不是贫氧的空气。

四、煤炭自燃（内因火灾）的原因和条件1）煤炭自燃的原因和条件煤炭与空气中的氧接触后，会发生氧化作用，放出热量。

若氧化生成的热量不能及时向周围扩散，造成热量聚积，煤温就会上升，当温度上升到一定程度 (达到煤的燃点，即300-500ｏC)时，煤就会发生自燃。

煤炭自燃条件包括煤本身有自燃倾向性;空气的供给条件(足够供氧条件)-煤与周围物质的热交换条件。

2)煤炭自燃的发展过程及特点(1)低温氧化阶段(或称潜伏期)。

煤在常温下能吸附空气中的氧，生成不稳定的氧化物，放出少量的热，煤重量有增加，其增加的重量相当于所吸收的氧的重量，这时煤的化学活泼性增加，着火温度降低，很难发现外部征兆，故又称潜伏期。

潜伏期长短取决于煤炭的变质程度和外部条件。

如褐煤的氧化过程就没有潜伏期。

(2)自热阶段 (自热期)。

经过潜伏期，煤的氧化速度加快，发热量逐渐增大，如果热量来不及扩散，煤温就逐渐升高。

煤的温度每升高10ｏC，氧化速度就增加2-3倍。

这个阶段的特征是空气中的氧含量减少，一氧化碳、二氧化碳量增加，煤中水分被蒸发，空气中的温度升高并出现雾气，附近巷道壁上、支架上出现水珠。

(3)燃烧阶段(燃烧期)。

如果煤的自热温度继续上升，达到临界温度(一般为70-80ｏC)以上，氧化速度急剧加快，大量产生热量，会使煤温迅速升高，当达到煤的着火温度时(300ｏC以上)，煤就燃烧起来，此时产生大量的可燃气体，如一氧化碳和其他的碳氢化合物。

火区附近空气和岩、煤温度显著增高，出现特殊的气味等，有时能出现烟雾或明火。

在煤的自热阶段，若在达到临界温度 (70-80ｏC)之前改变供氧和散热条件，煤的自热增温过程就可以终止，煤就会逐渐冷却下来，此时煤炭处于风化状态，并逐渐丧失自燃能力。

3)内因火灾的特征及危害内因火灾是指在没有外来火源条件下，煤炭或其他可燃物本身因接触空气，氧化发热而燃烧起火的火灾。