第一节煤矿瓦斯的防治基本知识
1、瓦斯爆炸的条件
瓦斯爆炸应当同时具备三个条件:
(1)瓦斯浓度在爆炸界限内,一般为5%~16%;
(2)混合气体中氧气的浓度不低于12%;
(3)有足够能量的点火火源,650℃~750℃及以上。
2、井下瓦斯防治工作主要可归纳为“十不要”“八注意”具体如下:
“十不要”
(1)不要随便开关局扇,以免造成瓦斯积聚。
(2)不要随便敞开风门,以免风流短路,造成工作地点无风。
(3)不要堵塞风筒、风道,不让风筒脱落。
(4)不要让局扇吸循环风。
(5)不要擅自改变风筒、风障、风墙、风窗等通风设施的位置和正常风流方向。
(6)不要用扩散通风方式采煤、掘进。
(7)不要在未检查瓦斯的情况下盲目作业,或者超限作业。
(8)不要在无措施的情况下进入无风区。
(9)不要携带烟火下井,不带电作业,不放糊炮。
(10)不要在回风流、无风或微风地点检修电气设备。
“八注意”
(1)停风地点,恢复送风前,要先检查瓦斯,发现瓦斯积聚应当按规程采取措施,有控制的排放瓦斯。且送风时不要同时送采掘作业地点机械设备的电。
(2)局扇风筒要维护好,不要有破口和拐死弯。
(3)排放瓦斯时,瓦斯检查员应当在场,要注意检查瓦斯,撤出回风流中的人员并切断回风流中的一切电源。
(4)放炮时,要注意执行“一炮三检”制度,即,每次放炮都要在装药前、放炮前、放炮后检查瓦斯。
(5)需要改变井下风流方向时,要注意测定风量,检查瓦斯,待风流稳定、瓦斯不超限后才可安排工作。
(6)掘进时,要注意不留盲硐,暂时停工的盲硐不要停风,长期停工的盲硐要打好栏杆,并调置好警标或密闭填充。
(7)探放水时,要注意检查瓦斯,不超限后才准作业。
(8)要注意识别突出预兆,遇到媒体变软、变冷、放糊炮、瓦斯浓度忽高忽低等情况时,要立即停电撤人并报告。
3、严格执行瓦斯治理的“十二字方针”和“十六字工作体系”
瓦斯治理的“十二字方针”“先抽后采、监测监控、以风定产”
“十六字工作体系”“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”
第二节煤矿防治水基本知识
1、矿井防治水的十六字方针是“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”,五项综合治理措施是,“防、堵、疏、排、截”
2、常见的透水预兆:
一般预兆:
(1)煤层变潮湿、松软;煤帮出现滴水、淋水现象,且淋水由小变大;有时煤帮出现铁锈色水迹。
(2)工作时气温降低,或出现雾气或硫化氢气味(即臭鸡蛋味)。
(3)有时可听到水的“滋滋”声。
工作面底板灰岩含水层突水预兆。
(1)工作面压力增大,底板鼓起,鼓起量有时可达到500MM以上。
(2)工作面底板产生裂隙,并逐渐增大。
(3)沿裂隙或煤帮向外渗水,随着裂隙的增大,水量增大,当底板渗水量增大到一定程度时,煤帮渗水可能停止,此时水色时清时浊,底板活动时水变浑浊,底板稳定时水色变清。
(4)底板破裂时,沿裂缝有高压水喷出,并伴有“滋滋”声或刺耳水声。
(5)底板发生“底爆”,伴有巨响,地下水大量涌出,水色呈乳白或黄色。
松散孔隙含水层突水预兆。
(1)突水部位发潮、滴水、且滴水现象逐渐增大,仔细观察发现水中有少量细砂。
(2)发生局部冒顶,水量突增并出现流沙,流沙呈间歇性,水色时清时浊,总的趋势是水量、流沙增加,直至流沙大量涌出。
(3)顶板发生溃顶、溃沙,这种现场可能影响到地表,致使地表出现塌陷坑。
第三节煤矿预防火灾基本知识
1、矿井火灾分类
(1)外因火灾
外因火灾是指由外来热源,如放炮、瓦斯煤尘爆炸、机电设备不良、机械摩擦、电流短路、焊接火花等原因造成的火灾,同时也包括内因火灾处理不当而诱发的外因火灾。
(2)内因火灾
内因火灾是指煤炭自身的吸氧、氧化、发热、热量逐渐积聚达到着火温度而形成火灾。
2、煤炭发火的阶段
煤炭并不是一暴露于空气中就自燃着火的,一般需要经过潜伏期、自热期和自燃期三个阶段。
3、井下火灾的发生条件
必须具有可燃物、引火源和燃烧所需的空气等三个条件。
4、矿井火灾的特点及危害
(1)井下火灾发生在有限的空间内,特别是煤炭的自燃往往发生在采空区或煤柱里,燃烧过程缓慢,没有较大的火焰,外部征兆不明显,难以觉察。火灾延续时间长,几个月,几年甚至几十年之久,灭火工作困难,易造成巨大的资源损失。
(2)火灾发生时,产生大量的有害气体弥漫井下,严重威胁矿工的生命安全。
(3)在有瓦斯煤炭爆炸危险的矿井中,矿井火灾可能引起瓦斯煤尘爆炸事故,从而会扩大灾情。
(4)产生火风压,改变井下风流流向。
(5)产生再生火源下风侧可能出现若干再生火源。
5、矿井内因火灾的特点
矿井内因火灾有预兆,可防性强;火源隐蔽;燃烧持续时间长。往往发生在采空区或煤柱里,燃烧过程缓慢,没有较大的火焰,外部征兆不明显,难以觉察。火灾延续时间长,几个月,几年甚至几十年之久,烧毁大量煤炭,冻结大量资源。
第四节顶板防治基本知识
1、煤层的顶底板
位于煤层上面或下面的岩层分别称为顶底板。顶板分为伪顶、直接顶、老顶;底板分直接底和老底。
2、顶板事故的概念
煤矿顶板事故是由于顶板冒落造成人员伤亡、设备财产损失的事故,是煤矿较为严重事故之一。
3、老顶初次来压
初次放顶后,随着工作面的推进,工作面老顶岩层垮度和面积不断增加,岩层荷载加重超过其极限时,老顶则会产生弯曲、下沉、断裂垮落,这是工作面回采后老顶第一次大规模来压。
初次来压时煤壁距开切眼煤壁的距离,称为初次来压步距,一般为20~30M
4、工作面周期来压
初次来压后,工作面继续推进,老顶沿梁周期性下沉折断,工作面周期性地出现顶板下沉加快,煤壁片帮严重,支柱受力增大,顶板台阶下沉等老顶来压现象,称为工作面周期来压。周期来压步距:一般为初次来压1/4~1/2
5、冒顶事故的预兆
(1)发出响声(岩层下沉断裂,支架发出响声);(2)掉碴;(3)片帮;(4)顶板出现离层;(5)漏顶,形成棚顶托空;(6)顶板淋水增加。
6、顶板管理措施
(1)进行顶板观测,搞清本地区初次来压步距,在来压前加大支护密度,提高支柱初撑力;
(2)来压前,沿放顶线间隔支设木垛(5~8m)或增设一梁三柱戗棚和抬棚;
(3)来压期间,应适当缩小控顶距,减少老顶对工作面的影响;
(4)实现正规循环作业,加快工作面推进度,保持煤壁完整性;
(5)落煤后及时支护,有片帮危险时,要有防止片帮的措施;
(6)坚硬直接顶,必须实行强制放顶,减轻老顶来压对工作面的冲击力;
(7)当工作面有来压征兆时,必须立即撤出工作面所有人员。
7、顶板事故的应急处理与救援
井下发生顶板事故,事故单位应及时上报和通知有关人员(领导小组),了解查询有关情况,作出分析判断,下达或传达有关决定和命令。
(1)及时汇报调度室,调度室及时通知领导小组有关人员
(2)了解查询:①事故时间、地点、范围;②是否堵人、埋人及遇险人数;③事故点通风、瓦斯、涌水情况;④冒顶地点支架等现场情况;⑤现场采取措施情况。
(3)分析判断:①遇险人数,冒顶影响范围是否继续扩大;②是否可能造成风路堵塞,瓦斯、水和其他有害气体聚集;③分析被堵空间,判断遇险人员生存条件;④是否采用直接通过冒顶区域等方法救人。
(4)下达决定和命令。
第五节煤尘灾害防治基本知识
1、煤尘概念
在煤矿生产过程中,伴随煤和岩石破碎而产生的煤、岩石及其他矿物的细微颗粒称为矿尘,一般为煤尘和岩尘。煤尘是指粒径小于1mm的煤炭颗粒,它含有较多的以固定炭为主的可燃物质。
2、煤尘爆炸的条件
同时具备以下四个条件:
(1)煤尘本身具有爆炸性;(2)具有爆炸性的煤尘悬浮在空气中的浓度达到一定值45~2000g/m3时可能发生爆炸;3)具有点燃引爆煤尘的高温热源。煤尘爆炸的点火温度一般为610~1015℃;(4)空气中的氧气浓度不低于18%
3、煤尘爆炸的危害
煤尘爆炸给矿井安全和人体生命健康带来的危害主要有以下三种:
(1)爆炸产生高温、火焰。(2)爆炸形成高压、冲压波。
(3)爆炸生成有毒有害气体。
4、预防煤尘爆炸和爆炸传播的主要措施
预防煤尘爆炸和爆炸传播的主要措施有,降尘措施、防止煤尘被引爆的措施和隔爆措施。
5、降尘措施
(1)煤层注水。(2)水炮泥。(3)湿式打眼。(4)喷雾洒水。(5)清扫积尘。
6、防止煤尘被引爆的措施
防止煤尘引爆就是防止点燃的高温热源出现,因此要严格管理和限制生产可能出现的火源、热源。
7、隔爆措施
在可能发生煤尘爆炸地点的通道上,预先设置岩粉棚、水棚、水槽或粉袋、自动式隔爆棚、隔爆水幕及撒布岩粉袋等。
第六节防治煤与瓦斯突出基本知识
1、是煤与瓦斯突出的概念
井工开采的煤矿井下在地应力和瓦斯的共同作用下,破碎的煤、
岩和瓦斯(二氧化碳)由煤体或岩体内突然向采掘空间抛出的异常的动力现象。
2、煤与瓦斯突出的危害
(1)大量的煤岩固体物和瓦斯气体以极快的速度喷出,巨大的
冲击力会破坏井巷设施和装备。(2)冲出的煤岩会堵塞巷道、埋压人员和阻绝人员撤出。(3)煤与瓦斯突出会使通风系统遭到严重破坏,风流逆转,使人员窒息、死亡。(4)突出的瓦斯遇火还可能引发瓦斯爆炸燃烧,造成井毁人亡的特大灾害事故。
3、煤与瓦斯突出的一般规律
(1)煤层突出危险性随采深增加而增大;(2)突出大都发生在地质构造带;(3)突出煤层厚度特别是软分层厚度愈大,突出的危险愈大;(4)煤的破坏类型愈大,煤的机械强度愈小,其f值愈小,突出危险性愈大;(5)采掘工作面布置在相邻工作面的集中应力带或动压影响带,突出危险性较大;(6)采掘的作业方式和生产工序不同,其突出危险性不同;(7)瓦斯压力愈大,瓦斯含量愈大,煤的透气愈低,其突出的危险性愈高;(8)采掘工作面煤层倾角变大,突出危险性增大;(9)具有滞后突出危险性;(10)突出前一般都有明显的预兆。
4、煤与瓦斯突出的常见的预兆
(1)有声预兆:煤壁发生震动或冲击,并伴有声响;有煤炮声或闷雷声,声音由远到近,由小到大,先单响后连响,最后巨响便发生突出;顶板来压,不断发生掉渣现象,有支架断裂声。
(2)无声预兆:工作面煤体和支架压力增大,煤壁外鼓,片帮、掉渣,煤被挤出、弹出,打钻时出现顶钻、夹钻、喷孔等现象;煤质变软,层理紊乱,疏松易碎,光泽暗淡;瓦斯涌出量增大或忽大忽小,温度下降,空气变冷,煤壁发凉。
5、区域综合防突措施包括下列内容:
(1)区域突出危险性预测;(2)区域防突措施;
(3)区域措施效果检验;(4)区域验证。
6、局部综合防突措施包括下列内容
(1)工作面突出危险性预测;(2)工作面防突措施;
(3)工作面措施效果检验;(4)安全防护措施。
7、防突工作坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则。突出矿井采掘工作做到不掘突出头、不采突出面。未按要求采取区域综合防突措施的,严禁进行采掘活动。
8、区域防突工作应当做到多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标。
第七节现场排查
1、综采工作面安全检查手册
(1)安全员开班前会,了解本班所下达的生产任务。
(2)进入井下要进行现场交接班,了解上一班的生产情况。
(3)对途经的巷道要检查顶板压力是否增大,底板是否鼓起。
(4)检查回风巷粉尘情况,如果积尘严重要及时冲洗。
(5)上下顺槽的巷道内是否有积水、杂物、浮物、浮煤和活矸,材料设备是否码放整齐,并有标志牌。
(6)回风巷内是否安设有防尘水幕装置,并能正常使用。
(7)巷道内机电设备是否上架,电缆是否悬挂整齐。
(8)顺槽中横跨带式输送机时是否有人行过桥。
(9)安全出口是否畅通,超前支护是否按照作业规程规定20米范围内进行了支护,巷道高度是否不低于1.8米,支护单体柱是否接顶打实并有护绳,π型梁是否按规定打设一梁三柱。
(10)上隅角瓦斯传感器位置吊挂足否合理,采空区是否跟至切顶处。
(11)安装的导风帘吊挂是否为45°斜角。
(12)检查支架间是否有浮煤,支架是否有串液、漏液现象,移完架后,操作手柄是否打到零位,并关闭截止阀。
(13)检查采煤机喷雾是否畅通、正常,底板是否割的平整。
(14)采煤机开机前,检查机载瓦检仪是否正常,瓦斯浓度是否在规定范围内方可开机。
(15)采煤机停机后,机头离合器、电气隔离开关是否打在断开位置,供水管路是否完全关闭。
(16)工作面生产设备
①液压泵站。检查泵体是否安放平稳、运行可靠;浓度要控制在3%一5%的规定范围内,监测工具是否齐全有效。
②输送机和转载机。操作系统是否齐全灵敏可靠,行人过桥等
安全措施是否齐全有效,挡煤板、电缆架有无严重变形;机头、机
尾有无杂物;注油嘴是否完好、畅通。
③带式输送机。检查四保护两装置是否完好(堆煤保护、急停
保护、过速保护、温度保护、洒水装置、防跑偏断带装置),监测监
控系统是否运行正常。
④六大系统(监测监控、人员定位、通讯联络、紧急避险、压风自救、供水施救)。检查各系统是否齐全有效、是否正常运行。
⑤电缆。检查电缆敷设有无“鸡爪子”、“羊尾巴”、“明接头”和严重护套损伤现象;检查是否有失爆、不完好现象;动力电缆和控制电缆是否应有标志牌将有关事项表示清楚。
2、掘进工作面安全巡查手册
(1)安全员参加班前会,了解本班所下达的生产任务。
(2)进入井下要进行现场交接班,了解上一班的生产情况。
(3)对途经的巷道要检查顶板压力是否增大,底板是否鼓起。
(4)车场材料、工具摆放整齐,挂牌管理,标志准确。
(5)是否按照新质量标准化规定工作面悬挂有相关牌板。
(6)带式输送机应具备堆煤保护、急停保护、过速保护和温度保护、洒水装置及防跑偏断带装置。输送带完好无损伤,上下托辊齐全转动灵活。刮板输送机做到刮板无歪斜和无缺螺丝,机尾有压柱。
(7)巷道内无杂物、无淤泥、无积水。
(8)检查巷道粉尘情况,如果积尘严重要及时冲洗。
(9)检查风筒是否逢环必挂,不漏风。
(10)局部通风机是否实现“三专两闭锁”,并灵敏可靠,双风机双电源能自动切换,并有试验记录。
(11)检查瓦斯探头安装的位置符合规程要求,瓦斯浓度是否在规定范围内,各传感器时是否灵敏可靠。
(12)检查是否安装净化水幕,是否起到雾化效果。
(13)进入工作面检查风筒是否到位,风量是否配比合理。
(14)机电设备管理
①巷道内是否有失爆、不完好电气设备。②电缆是否吊挂整齐,符合作业规程规定。③机电设备定期检查维护,达到完好标准,各保护齐全有效。④机电设备安装位置合理,卫生清洁,挂牌管理,开关上架。
(15)顶板管理
①掘进工作面控顶距离符合作业规程规定。②严禁空顶作业,临时支护前探梁是否到位。③架棚支护巷道必须使用拉杆或撑木,炮掘工作面迎头10m内是否采取加固措施。④掘进巷道内无空帮、空顶现象。
(16)锚杆眼布置和深度符合要求,托板齐全,螺丝紧固,并用力矩扳手拧紧螺帽。锚杆外露部分不大于10-40mm,螺帽必须满扣拧紧。锚杆拉拨试验初锚力和锚固力符合《煤矿安全规程》要求。锚索打设是否符合作业要求,外露长度是否在150-250mm范围内。
(17)架棚质量要合格,棚梁平齐,构顶、构帮严紧,无空帮空顶现象。棚子梁腿结构严实,无吊口抚肩、后空、后硬现象,棚腿叉角合格,迎山有力,无歪斜现象。
(18)掘进机
①掘进机照明良好,各操作手柄和按钮灵活可靠,信号是否齐全有效,司机和副司机必须持证上岗。
②掘进机送电开机前是否检查机载瓦检仪的瓦斯浓度是否有超
限现象,在发出信号前,确认机器前后是否有人,喷雾是否运行正
常。机器后退或调整位置必须先发信号,做到一人作业、一人监控,
活动范围内撤出所有人员才可移动机器并且要操作平稳、速度适中
③停机前先后退切割头,切割头落地后关机,关机后要断开电
源和磁力启动器的隔离开关。
④切割头和切割臂不得用做托举棚梁等。
⑤检查修理掘进机时,必须断开电源和启动器的隔离开关,防
误操作伤人。