矿井通风与灾害防治.ppt

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1、矿井通风与灾害防治,刘 健,第一节 矿井通风,重点：矿井通风任务难点：各种有害气体的性质变化内容：矿井有毒有害气体 矿井通风的任务及矿井通风系统,第一节 矿井通风,一：矿井有毒有害气体煤矿井下空气来源是地面空气。地面空气有氧、氮、二氧化碳三种气体组成，按体积百分比计算，氧含量为20.96%，氮的含量为78%，二氧化碳的含量为0.04%。此外还有 少量的水蒸气灰尘和其他有害气体约为1%等。井下空气中常见的有毒有害气体主要有一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、硫化氢、二氧化硫、甲烷等。,第一节 矿井通风,一氧化碳（co），无色、无味、无臭、有害的气体，比重为0.96，微溶于水，能燃烧，当空气中一氧化碳的

2、体积浓度达到13%75%时易遇火爆炸。一氧化碳有剧毒，这主要是由于一氧化碳和人体血液中的血色素亲和能力比氧和血色素的亲和能力大250300倍，使血液中毒，引起窒息和死亡。煤矿安全规程规定的最高允许浓度为0.0024%，一氧化碳的主要来源是爆破，井下火灾，煤尘和瓦斯爆炸，煤的自燃发火。,第一节 矿井通风,二氧化碳(co2),无色略带酸臭味的气体，有微毒，对呼吸有刺激作用，易溶于水，比重围1.52，常积聚于巷道底部，当井下空气中二氧化碳浓度达到20%以上时人将中毒死亡。煤矿安全规程规定：采掘工作面进风流中按体积计算，二氧化碳不得超过0.5%，总回风流中不得超过0.75%,采掘工作面风流中二氧化碳浓

3、度不大于1.5%，二氧化碳的主要来源是：煤岩体中涌出可燃物氧化，爆破，人员呼吸等。,第一节 矿井通风,二氧化氮（NO2），棕红色气体，有刺激性臭味，极易溶于水，比重为1.57，由强烈毒性，溶于水而生成腐蚀性很强的硝酸，对肺组织起破坏性作用，造成肺水肿，对眼睛、鼻腔、呼吸道等有强烈刺激作用。煤矿安全规程规定最大允许浓度是0.00025%，主要来源是炸药爆炸时产生一系列氮氧化合物。,第一节 矿井通风,硫化氢（H2S），无色微甜，有臭鸡蛋味，浓度为0.0001%时可嗅到。易溶于水，比重1.19，有剧毒性气体，能使血液中毒，对眼睛粘膜及呼吸系统由强烈刺激作用。煤矿安全规程规定的最高允许浓度为0.000

4、66%，主要来源是坑木及其其他有机物腐烂，硫化矿物水解，有的煤炭中也会释放出硫化氢。,第一节 矿井通风,二氧化硫（SO2），无色，有刺激臭及酸味的毒性气体，比重2.2，易溶于水。与眼、呼吸道的湿润表面接触后能形成硫酸，对眼、呼吸器官有强烈腐蚀作用，严重时会引起肺水肿。煤矿安全规程规定的最高允许浓度为0.0005%，主要来源有含硫矿物的氧化，在含硫矿体中爆破以及从含硫矿体中涌出。,第一节 矿井通风,氢气（H2），无色无味无臭，比重为0.07,浓度达到4%74%具有爆炸性，在矿井火灾或爆炸事故中和井下充电硐室均会产生，其安全浓度为0.5%。氨气（NH3），无色，具有氨水臭味，易溶于水的剧毒气体，比

5、重为0.6。能刺激皮肤及上呼吸道，引起咳嗽和头晕，严重时失去知觉，以致死亡。矿井中主要来源于火区和爆炸事故中产生。煤矿安全规程规定最大允许浓度是0.004%。,第一节 矿井通风,甲烷（CH4），又称沼气，是煤矿瓦斯的主要成分，人们常称的煤矿瓦斯主要指甲烷。甲烷是无色无味无臭无毒的气体，比重为0.55，难溶于水。矿井空气中甲烷浓度过高时可引起缺氧窒息，甲烷不助燃，但在空气中积聚到一定浓度，遇到高温火源易燃易爆，是煤矿安全生产的主要危害之一。,第一节 矿井通风,我国的煤矿划分为瓦斯矿井，高瓦斯矿井，煤（岩石）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井三类。采掘工作面进风流中的瓦斯浓度不得超过0.5%，采掘工作面风

6、流中瓦斯达到1%必须停止用电钻打眼，电动机及其开关附近20米以内分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。,第一节 矿井通风,二、矿井通风的任务及矿井通风系统（一）矿井通风的任务：1.供给井下人员足够的新鲜空气。2.把各种有毒有害气体及矿尘稀释到安全浓度以下并排出矿井。3.保证井下有适宜的气候条件，创造良好的生产环境。矿井气候条件是指井下空气的温度、湿度、风速三者的综合作用队人体的影响。采掘工作面的空气温度超过30度，机电硐室的空气温度超过34度时必须停止作业。,第一节 矿井通风,二、矿井通风的任务及矿井通风系统（二）矿井通风系统：通风系统是指矿井的通风方法、通

7、风方式井下一系列巷道构成的通风网络以及控制风流的一切设施的总称。,第一节 矿井通风,1、通风方法通风方法是指矿井主要通风机的工作方法，有抽出式、压入式和压入抽出联合式三种。我国煤矿矿井一般多采用抽出式矿井。抽出式通风是地面主要通风机将矿内空气向外抽出，是井下空气处于低于地面大气压的状态，又称负压通风。,第一节 矿井通风,2、通风方式矿井通风方式是指矿井进风井筒与出风井筒的相对位置关系，按进出风井的布置形式不同，矿井的通风方法可分为中央式、对角式和混合式三种。中央式是出风井与进风井大致位于井田走向中央。对角式是进风井位于井田中央，出风井分别位于井田沿走向的两翼。混合式即中央式和对角式的混合布置，

8、混合式至少要有三个井筒。,第一节 矿井通风,3、通风网络井下风流按照生产的要求在巷道中流动时风路的连接形式叫做通风网络。4、通风构筑物井下通风构筑物主要有风门、挡风墙、风桥、调节风窗。井上通风构筑物主要有通风机的扩散器、防爆门、反风门、反风绕道等。,第一节 矿井通风,作业：1.煤矿井下有哪些有害气体？2.矿井通风的主要任务有哪些？,第二节 矿井瓦斯防治,重点：瓦斯爆炸的条件难点：煤与瓦斯突出及预防内容：瓦斯的危害 瓦斯爆炸的条件和预防措施 煤（岩石）与瓦斯（二氧化碳）突出及其预防,第二节 矿井瓦斯防治,瓦斯的危害 矿井瓦斯是指煤矿生产过程中从煤层、岩层中涌出的各种有害有毒气体的总称（或是说：在

9、煤岩层中以甲烷为主的有害气体的总称）。煤矿生产的七大灾害：瓦斯灾害、粉尘灾害、火灾、水灾、顶板灾害、机械噪声和高温。瓦斯的主要危害有以下三方面：燃烧、爆炸产生高温；瓦斯爆炸产生强大的冲击波；燃烧和爆炸都会产生大量有害气体；,第二节 矿井瓦斯防治,瓦斯爆炸的条件和预防措施 瓦斯爆炸的条件：当空气中的瓦斯浓度达到5%16%时遇高温火源会爆炸；高温火源一般为650度750度；氧气浓度大于12%。,第二节 矿井瓦斯防治,瓦斯爆炸的条件和预防措施 预防瓦斯爆炸的措施：预防瓦斯事故的十二字方针：先抽后采，以风定产，监测监控。预防瓦斯事故的措施：防止瓦斯积聚；杜绝火源；加强瓦斯检查，防止瓦斯事故扩大等等。,

10、第二节 矿井瓦斯防治,煤（岩石）与瓦斯（二氧化碳）突出及其预防 煤与瓦斯突出 井下开采过程中，在很短的时间内，大量的瓦斯与碎煤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,第二节 矿井瓦斯防治,煤（岩石）与瓦斯（二氧化碳）突出及其预防 煤（岩石）与瓦斯（二氧化碳）突出的危害：1、煤流或岩石流的突然大量抛出会掩埋井下作业人员；2、堵塞巷道，造成风流逆转；3、破坏井下设施，设备和通风系统；4、井巷中充满的高瓦斯浓度（二氧化碳）会引起缺氧窒息死亡；5、当突出瓦斯与新鲜风流混合，遇到火源，可能产生燃烧或爆炸使事故扩大，严重时会导致整个矿井正常生

11、产系统瘫痪。,第二节 矿井瓦斯防治,四位一体的防突措施突出危险性预测防突措施突出效果检验安全防护措施,第二节 矿井瓦斯防治,作业：1、什么是矿井瓦斯？2、瓦斯爆炸的危害与预防措施？,第三节 矿尘防治、矿井防灭火,重点：煤尘爆炸的条件 难点：综合防尘措施内容：矿尘的危害 煤尘爆炸的条件及综合防尘措施 矿井火灾的分类及危害 机电硐室火灾的防治,第三节 矿尘防治,矿井防灭火,矿尘的危害 矿 尘：煤矿生产过程中产生的微小煤，岩颗粒称为矿尘。矿尘的危害：1、对人体的危害，使人患上煤肺病或矽肺病；2、燃烧、爆炸，会使矿毁人亡；3、会损害、减少电气、机械的使用寿命。,第三节 矿尘防治,矿井防灭火,矿尘爆炸的

12、条件及综合防尘措施 煤尘爆炸的条件：煤尘本身具有爆炸性（煤尘浓度达到45-2000g/m）；高温的火源6101050度之间；空气中的氧浓度大于18%综合防尘措施：1、通风除尘（最低排尘风速0.25-0.5m/s,最优排尘风速1.2-1.6m/s）；2、湿式作业（湿式凿岩、湿式打眼、洒水降尘、喷雾捕尘、使用水泡泥）；3、净化风流；4、按规程进行防尘。,第三节 矿尘防治,矿井防灭火,矿井火灾的分类及危害 矿井火灾的分类 凡是发生在井下或地面而威胁矿井安全生产的火灾称为矿井火灾。按发生地点不同矿井火灾分为地面火灾和井下火灾两种。按火灾原因不同矿井火灾分为外因火灾和内因火灾,第三节 矿尘防治,矿井防灭

13、火,矿井火灾的分类及危害 矿井火灾的危害影响生产正常进行烧毁矿井设施，设备及资源产生火风压，使火灾范围扩大产生大量有害有毒气体引起瓦斯，煤尘爆炸,第三节 矿尘防治,矿井防灭火,机电硐室火灾的防治 杜绝高温火源防止电1气着火防止明火防止摩擦，撞击产生火花加强对可燃物的管理减少火灾灾害损失的措施,第三节 矿尘防治、矿井防灭火,作业：1.矿尘有哪些危害？2.煤尘爆炸的危害及预防措施?,第四节 矿井水灾的防治,重点：矿井水灾的危害 难点：透水前的预兆 内容：矿井水的危害 矿井水灾的防止 透水前的预兆,第四节 矿井水灾的防治,矿井水的危害 煤矿生产建设过程中流入井筒、巷道、硐室、采掘工作面的水统称为矿井

14、水。危害：1.恶化生产环境2.损失煤炭资源3.增加生产成本4.缩短生产设备使用寿命5.引起人员伤亡,第四节 矿井水灾的防治,矿井水灾的防止 地面防、排水井下防、排水井下防水措施主要有查、探、堵、隔、截、排等综合措施。,第四节 矿井水灾的防治,透水前的预兆 采掘工作面或其他地点发现有煤层变湿、挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板来压、片帮、淋水加大、底板鼓起或产生裂隙、出现渗水、钻孔喷水、底板涌水、煤壁溃水、水色发浑、有臭味等。,第四节 矿井水灾的防治,作业：1.井下防水措施有哪些？2.透水前的预兆有哪几种？,第五节 顶板事故防治,重点：顶板事故的分类 难点：顶板事故的预兆与识别 内容：顶

15、板事故分类 顶板冒落的预兆及识别,第五节 顶板事故防治,顶板事故分类 概述顶板事故分类按事故发生地点分为采煤工作面、掘进工作面冒顶，以及其他地点冒顶3种。,第五节 顶板事故防治,采煤工作面冒顶事故按冒顶事故范围的大小分局部冒顶和大范围冒顶。局部冒顶常发生在采煤工作面煤帮附近，上下出口、放顶线附近，地质破坏带附近。采场大冒顶按顶板跨落类型分为压垮型、推跨型、漏跨型三种。压垮型冒顶事故是由于坚硬直接顶或老顶（即本顶）运动时，垂直于顶板方向的作用力压断、压弯支柱或使支柱插入底板，造成大面积切顶，工作面垮塌事故。压垮型冒顶是在老顶来压时发出的。压垮型冒顶是由于直接顶和老顶大面积运动造成的。,第五节 顶

16、板事故防治,掘进工作面冒顶事故 掘进工作面冒顶事故一般发生在掘进工作面，巷道交叉即巷道贯通处主要原因是由于空顶作业，未及时支护或遇地质变化，支护形式，结构不合理，违章放炮作业等原因造成。,第五节 顶板事故防治,其他地点的冒顶事故大多发生在井巷工程质量差，未及时检查，发现隐患或维修巷道时措施不当而造成的局部冒顶事故。,第五节 顶板事故防治,冲击地压冲击地压是采掘工作面的煤体，在矿山压力作用下产生的弹性变形能，当平衡状态受到破坏时，能够瞬间释放，大量煤和岩石被挤压，抛出而产生的一种以急剧，猛烈破坏为特征的井下动力现象。,第五节 顶板事故防治,顶板冒落的预兆及识别顶板冒落的预兆岩层下沉断裂发出响声掉渣片帮增多顶板裂缝顶板出现离层漏顶瓦斯涌出量异常有淋水的顶板淋水量增大,第五节 顶板事故防治,顶板冒落的预兆及识别顶板冒落的识别 木楔法 敲帮问顶法 震动法,第五节 顶板事故防治,作业：顶板冒落前的预兆有哪些？,