采煤工作面灾害防治培训教案

第一节 矿井五大灾害 一、矿井瓦斯概述 (一)瓦斯的概念、性质和危害 1.瓦斯的概念 瓦斯是指矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气 体。有时单独指甲烷。瓦斯是伴随着煤的生成而生成的，在生成 1t煤的同时，大约生成1000m3以上的瓦斯。经过很长的地质年 代，大部分瓦斯已逸散到大气中去了，只有少部分至今仍保存在 煤体和围岩中，煤层的倾角大，埋藏浅，顶板透气性好，煤层中 保留下来的瓦斯量就少;反之，煤层中保留下来的瓦斯量就多。 2.瓦斯的性质 瓦斯是无色、无味、无臭的气体，相对密度0. 554.能燃烧和 爆炸，难溶于水，有较强的扩散性和渗透性。瓦斯的化学性质很 不活泼。不助然也不供给呼吸。 3.瓦斯的危害 （1）瓦斯燃烧。在瓦斯燃烧地点，空气中的氧气被大量消耗 掉，可能引起火灾或瓦斯和煤尘爆炸事故。 (2)瓦斯爆炸。瓦斯爆炸后产生高温、高压冲击波;引起煤 尘爆炸;反向冲击造成更严重破坏;摧毁巷道与设备;产生大量 有害气体，伤害井下人员。 （3）瓦斯窒息。瓦斯虽无毒性，但不能供人呼吸。当空气中 瓦斯浓度较高时，就会相应地降低空气中氧气含量，能使人因缺 氧面窒息死亡。 （二）瓦斯爆炸及防治措施 一、瓦斯爆炸的基本条件 瓦斯爆炸是指瓦斯和空气混合后，在一定条件下，遇高温热 源发生的热一链式氧化反应，并伴有高温及压力上升的现象。瓦斯爆炸的发生必须具备三个基本条件;一是瓦斯浓度在爆炸界线内，一般为5%--16%;二是有足够能量的点火源;三是混合气体中氧气的浓度不低于12%。在井下常见的火源主要有:明火、煤炭自燃、电气火花、违章放炮产生的火焰等。 二、预防瓦斯爆炸的措施 1.防止瓦斯积聚 加强通风，每一矿井都必须采用机械通风，禁止单独利用自然通风。 2.采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度达到1.0%或二氧化碳浓度达到1. 5%时，必须停止工作，撤出人员，采取措施，进行处理。 3.工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度达到1%时，必须停止用电钻打眼;爆破地点附近20m以内风流中的瓦斯浓度达到1%时，严禁爆破。 4.采掘工作面及其他作业地点风流中，电动机或其开关安设地 点附近20m以内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，进行处理口。 5.防止甩气火花和静甩火花。井下检修电器设备、设施时，必须先检查瓦斯，严禁带电作业。 6.防止摩擦和撞击火花。主要措施有;在摩擦发热的装置上安设过热保护装置和温度检测报警断电装置;工作面遇坚硬夹石或硫化铁夹层时，不能强行截割，应放炮处理:定期检查截齿和其后的喷水装置，保证其工作正常。 第二节 矿尘防治 一、矿尘概述 1.矿尘概念 在煤矿生产过程中，伴随煤和岩石破碎而产生的煤、岩石及其他固体物质的细微颗粒称为煤矿扮尘，简称粉尘。矿尘是指矿井生产过程中产生的粉尘。 按矿尘的岩性可分为两种:煤尘和岩尘。煤尘是指细微颗粒的煤炭粉尘;岩尘是指细微颗粒的岩石粉尘。 按矿尘的存在状态可分为两种:浮尘和落尘。浮尘是指悬浮在矿井空气中的粉尘;落尘是指矿井内，因自重而降落、沉积在巷道顶、帮、底板和物体上的粉尘。落尘受影响又可再次飞扬起来变为浮尘。 2.矿尘的来源 矿尘主要是在生产过程中随着煤(岩)体破碎、转运而产生大量矿尘。矿井地质构造复杂，煤层厚，倾角大，脆性强，水分含量小，矿尘发生量就大;机械化程度越高，旋转破碎煤(岩)产生的矿尘越多;爆破、装煤(岩)、锚喷等掘进工序所产生的矿尘次之;运输系统中的各转载点也产生大量矿尘。 3.矿尘的性质 矿尘的主要性质有:密度、矿尘中游离二氧化硅的浓度、比表面积、可见度、悬浮性、凝聚性、润湿性、自燃性、爆炸性、荷电性。了解矿尘的性质是做好防尘工作的基础，通常形成粉尘的物质密度比它形成的粉尘密度大;细微顺粒的粉尘表面积显著增大;润湿性是选择除尘设备的主要依据之一;悬浮性、游离二氧化硅浓度、煤尘的自燃性、爆炸性构成矿尘危害。 4.矿尘的危害 矿尘的危害是多方面的，但其主要的危害是引起工人患尘肺病、发生煤尘燃烧和爆炸事故。 （1）工人长期在矿尘环境中工作，吸入大量细微粉尘，从而引起以肺组织纤维化为主的职业病，严重影响人体健康和寿命。预防尘肺病的关键是降低集中发生矿尘地点的矿尘浓度。采取湿式打眼、喷雾洒水、通风除尘、净化风流和个体防尘在内的综合防尘措施，改善井下作业环境，使许多地点的粉尘浓度符合《规程》要求。作业人员要防止吸入人体肺泡区的浮尘，就必须佩戴个体保护器具:防尘口罩、送风口罩或压风呼吸器。 二、煤尘爆炸 (一)煤尘爆炸的基本条件 煤尘爆炸必须同时具备三个基本条件:煤尘本身具有爆炸性 且必须悬浮在空气中，并达到一定浓度(45--2000g/m3 );引爆火 源的温度为700---8000C ;氧浓度不低于18%。这三个条件缺少任 何一个都不可能发生煤尘爆炸。 煤尘爆炸的主要特征是产生高温、高压冲击波;产生大量的 有害气体是造成人员大量伤亡的重要原因;有“皮渣”和“粘 块”产生。粘结性煤的煤尘爆炸时，一部分煤尘被局部焦化、粘 结在一起，沉积在支架和巷道壁上，形成煤尘爆炸的特有产物 “皮渣”和“粘块”。这是煤尘爆炸区别于瓦斯爆炸的特有标 志。 (二)预防煤尘爆炸的技术措施 预防煤尘爆炸的技术措施可分为三大类:防尘措施、防爆措施、隔爆措施。 1.防尘措施 防尘措施是指尽量减少煤尘的生成和使空气中含尘量降低的措施。减少煤尘生成的措施包括煤层注水湿润煤体、采空区灌水、水封爆破和使用水炮泥、改进采掘机械截齿结构、合理选择截割参数等。降尘、除尘措施包括喷雾洒水降尘、确定合理的风速、清除落尘等。 2.防爆措施 防爆措施主要是指防止引燃煤尘爆炸的措施。包括防止引爆瓦斯措施、《规程》有关安全放炮的一切规定和采用不燃性支护材料等。 3.隔爆措施 隔爆措施是指阻止爆炸传播的技术措施。行之有效的方法是:撒布岩粉、设置岩粉棚、水槽棚、水袋棚、隔爆水幕和自动隔爆装置等。第三节 矿井火灾防治 矿井火灾是指发生在井下，或发生在地面井口附近，井能直 接威胁井下安全的火灾。 (一)造成火灾的原因 造成火灾事故的主要原因有三个:可燃物的存在、有引火热 源、空气供给。三个要素缺少任何一个，火灾就不能发生。发生 火灾后，取掉任何一个要素，火灾就会逐渐熄灭，这是矿井防灭 火工作的根本依据。 (1)可燃物是被氧化剂所氧化的物质，如煤、木支架、风筒 布、输送带、电缆、瓦斯、燃油等。 (2)热源是指具有一定温度和放出很多热量的火源。 (3)空气供给提供了燃烧所需的氧气，使火灾得以发生和发 展。 (二)矿井火灾的危害 (1)井下发生火灾后，产生大量的有害气体。高温火烟中，一 氧化碳、二氧化硫等严重地威胁着人的生命安全口 (2)引起瓦斯、煤尘爆炸。在有瓦斯、煤尘爆炸危险的矿井 内，处理火灾过程中易诱发爆炸事故，扩大了灾情及伤亡。 (3)产生火风压口火风压是指火灾产生的高温烟流流经有高 差的井巷所产生的附加风压。火风压常造成风流紊乱，使某些井 巷的风流方向发生逆转现象，受灾范围扩大了，容易使灭火人员陷人火区。 (4)产生再生火源。炽热含挥发性气体的烟流与相接巷道新鲜风流交汇后燃烧，使火源下风侧可能出现若干再生火源。煤炭资源大量被烧毁或冻结，损坏机械设备。 （三）矿井火灾的预防 预防矿井火灾的基本原则是“预防为主，消防并举”。矿井火灾的预防措施按发火原因不同，分为两类:外因火灾预防措施和内因火灾预防措施。 外因火灾的预防措施 1.杜绝产生火源 (1)井下进行电焊、气焊时，要制定专门可靠的安全措施。 (2)使用煤矿许用安全炸药，要严格执行放炮规定，不准用明火或动力线放炮。 （3)采用矿用防爆型电器设备，井使其性能完好;电缆敷设符合《规程》要求，避免产生火花扩保护系统要安装齐全。 （4）机械设备要灵活、可靠，符合要求，避免产生摩擦火花。风流，控制火势;在井下火药库和机电酮室出入口也要安设防火门。 （5）设置消防器材和灭火设备 井下要按规定设消防材料库，贮备灭火材料和工具，并要定期检查和更换。 第四节 矿井水灾防治 矿井水来源于地表水和地下水。矿井水的危害： （1）井下巷道和采掘工作面出现淋水时，空气潮湿，入易患风湿病。 (2)矿并水腐蚀井下各种金属设备、支架、轨道等。 (3)如果发生了突水和透水，就可能淹没采掘工作面或矿井，造成人员伤亡。 (三)透水事故 煤层或岩层透水前，一般都有预兆，并下工作人员都应该熟 悉发生透水事故前的各种预兆，以便及时采取防范措施。 1.透水前的预兆 （l）煤层发潮发暗。由于水的渗入，使煤层变得潮湿，光泽 变暗淡，如果挖去一层仍是这样，说明附近有积水。 (2)巷道壁或顶板“挂汗”，它是积水通过岩石微小裂隙时， 凝聚于岩石表面的水珠，顶板“挂汗”多呈尖形水珠。而煤炭自 燃发火预兆中的“挂汗”则常常是平行水珠，为蒸汽凝结于顶板 所形成。 (3)煤层变凉。煤层含水时能吸收人体的热量，用手触摸时 会有发凉的感觉，并且手放的时间越长，感到越凉。空气变冷，产 生雾。 (4)工作面顶板淋水加大，或出现压力水头。 (5)从煤层或岩层裂缝中挤出“嘶嘶”的水叫声，表示有涌