调员一通三防.pptx
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1、第一节 矿井通风第1页/共59页第一节矿井通风一、矿井通风的基本任务(1)供给井下充足的新风(2)排除或冲淡矿井中有毒有害气体和粉尘(3)创造良好的工作环境(4)提高矿井的抗灾能力第2页/共59页二、矿井通风系统矿井通风系统是指矿井通风方式、通风方法、通风网络和通风设施的总称。矿井通风系统对矿井的安全生产和经济效益产生重大影响。(一)煤矿安全规程对矿井通风系统的规定煤矿安全规程对矿井通风系统的主要规定如下:(1)矿井必须有完整的独立通风系统。改变通风系统时(包括一翼或一个水平、一个采区)必须履行报批手续;掘进巷道贯通时,必须按煤矿安全规程规定,制定安全措施。第3页/共59页(2)实行分区通风,
2、通风系统中没有不符合煤矿安全规程规定的串联通风、扩散通风、采空区通风(排瓦斯巷道不在此限)和采煤工作面利用局部通风机【非长壁采煤法、残采回收煤柱,地质构造复杂块段和水采经公司(局)或县级以上煤炭主管部门批准的不再此限】.(3)矿井、采区通风能力满足生产需要。采掘工作面和硐室的供风量要符合煤矿安全规程规定。第4页/共59页(4)高瓦斯、煤与瓦斯突出或易燃煤层的采区至少设有一条专用回风巷。(5)矿井内各地点风速符合煤矿安全规程规定。(6)矿井有效风量不低于87%。(7)回风巷失修率不高于7%;严重失修率不高于3%。(8)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
3、效果符合煤矿安全规程要求。每季度应至少检查1次反风设施并有记录可查。每年应进行1次反风演习,主要通风机的反向供风量不应小于正常供风量的40%。第5页/共59页(9)矿井主要通风机装置外部漏风每年至少要测定1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%。(二)矿井通风方式按进、回风井在井田内的位置不同,通风系统分为中央式、对角式、区域式及混合式。1、中央式通风进、回风井均位于井田走向中央,风流在井下沿走折返流动,因而边远采区风阻相差悬殊。边远采区风路长、阻力大、风量可能不足,通过中央采区及采空区的漏风较大。按进、回风井沿倾斜方向相对位置的不同,它又可分为中央并列式和中央分
4、列式(中央边界式)通风两种。第6页/共59页2、对角式通风 与中央式通风相比,安全出口较多,风流单向流动,边远采区的通风路线短,阻力和漏风较小。但采用抽出式通风时,管理相对分散,发生事故时全矿反风较困难,当公用进风段阻力较大时,通风机工作不稳定,容易造成一翼或各个采区风量不足。对角式通风能有效弥补上述缺陷,分为两翼对角式通风和分区对角式通风两种。3、区域式通风 在井田的每个生产区域均开凿进、回风井,分别构成独立的通风系统。具有通风线路短、便于选择合适的主要通风机、安全出口多、安全性能好等特点。第7页/共59页4、混合式通风由上述诸种通风方式混合组成。(三)矿井通风方法矿井通风方法是指主要通风机
5、的工作方法。矿井通风方法分为抽出式通风和压入式通风两种。(1)抽出式通风。矿井主要通风机安装在回风井口,利用主要通风机运转时产生的能量将井下空气从进风井口吸入井下,也称为负压通风。抽出式通风对矿井安全有着十分重要的意义,瓦斯矿井都应采取抽出式通风。第8页/共59页(2)压入式通风。矿井主要通风机安设在进风井口,利用主要通风机运转时产生的能量将地面新鲜空气压入井下,同时迫使井下空气由回风井排至地面,也称正压通风。(四)矿井通风网络矿井通风网络是很复杂的,但不论复杂程度如何,通风网络都由一些基本的风路或网络组成。通风网络中井巷的基本连接形式有串联、并联和角联3种。1.串联通风两条或两条以上的巷道首
6、尾相接在一起进行通风叫串联通风,俗称一条龙通风。它的特点是:所串联的井巷越多,通风阻力越大;若进风侧发生灾害时将影响到回风侧;各段巷道的风量等于串联风路的风量,各段风量不能随意变更。煤矿安全规程(以下简称规程)对串联通风作了限制使用的规定。第9页/共59页2.并联通风两条或两条以上的通风巷道,在某一点分开后,又在另一点汇合,其中间没有交叉巷道时,叫并联通风。它的特点是:并联的巷道越多,各井巷分得的风量越少;并联网络的总阻力比并联的任何一条井巷通风阻力都小;并联网络的总风量等于各条风路的分风量之和,各风路的风量可以按需调节;各井巷均能得到新鲜风流,安全性好。3.角联通风并联的两条风路之间,还有一
7、条或数条风路连通的连接形式叫角联通风。其风路的特点是通过改变角联两侧的边缘分支的风阻就可以改变对角分支的风向。第10页/共59页(五)矿井通风设施为使井下风流沿指定路线流动分配,在某些巷道内建筑引导控制风流的构筑物称为通风设施,如风桥、调节风窗风硐、反风装置和导风板;另一类式隔断风流的通风构筑物,如密闭、挡风墙、风门和风帘等。1.风门作用是允许行人和通车,但不允许风流通过。2.风墙(密闭)作用是切断风流或封闭采区,防止瓦斯向巷道扩散。3.风桥作用 是构成立体交叉风路,使新鲜风流与污浊的风流分开,互相不相混。第11页/共59页4.调节风窗作用是在风门或门墙上方,开一个面积可调的窗口,利用小窗口的
8、面积调节风量。5.反风装置当矿井进风井口、井筒和井底车场发生火灾时,反风装能防止火烟向采区蔓延,保证人员安全撤离。第12页/共59页第13页/共59页第二节 矿井瓦斯、煤与瓦斯突出一.矿井瓦斯的防治(一)矿井瓦斯和瓦斯的性质瓦斯式一种混合气体,其主要成分为甲烷(CH4,占90%以上),所以,瓦斯通常专指甲烷。瓦斯的性质如下:1)矿井瓦斯式无色、无味、无嗅的气体。2)瓦斯比空气轻,在风速低的时候会在巷道顶部、冒落空洞和上山迎头等处积聚,因此,必须加强这些地点的检测和处理。3)瓦斯有很强的扩散性。第14页/共59页4)瓦斯的渗透性很强。在一定的瓦斯压力和地压共同作用下,瓦斯能从煤岩中向采掘空间涌出
9、,甚至喷出或突出。5)矿井瓦斯具有燃烧性和爆炸性。当瓦斯与空气混合到一定浓度时,遇到引爆热源,就能引起燃烧或爆炸。6)当井下空气中瓦斯浓度较高时,会相对降低空气中的氧浓度而使人窒息死亡。(二)矿井瓦斯涌出1.瓦斯的涌出形式第15页/共59页1)普通涌出。由于受采掘工作的影响,促使瓦斯长时间、均匀、缓慢地从煤、岩体中释放出来,这种涌出形式称为普通涌出。这种涌出时间长、范围广、涌出量多是瓦斯的主要涌出形式。2)特殊涌出。特殊涌出包括喷出和突出。(1)喷出:在短时间内,大量处于高压状态的瓦斯,从采掘工作面煤(岩)裂缝中突然涌出的现象,称为喷出。(2)突出:在瓦斯喷出的同时,伴随有大量的煤粉(或岩石)
10、抛出,并有强大的机械效应,则称为煤(岩)与瓦斯突出 第16页/共59页2.矿井瓦斯涌出量1)概念:矿井瓦斯涌出量是指在开采过程中,单位时间内或单位重量煤中放出的瓦斯量。2)矿井瓦斯涌出量的表示方法:(1)绝对瓦斯涌出量:是指单位时间内涌入采掘空间的瓦斯数量,用m3/min表示。(2)相对瓦斯涌出量:是指在矿井正常生产条件下,月平均日产1吨煤所涌出的瓦斯数量,用m3/t表示。第17页/共59页监测监控第18页/共59页(三)瓦斯爆炸及其预防产生大量的有害气体。瓦斯爆炸后,不仅氧气会大大减少,而且会产生大量的有害气体。据分析,瓦斯爆炸后的气体成分为:氧气6%10%、氮气82%88%、二氧化碳4%8
11、%、一氧化碳2%4%。而当空气中的一氧化碳浓度达到0.4%时,人就会中毒死亡。统计资料表明,在瓦斯、煤尘爆炸事故中,死与一氧化碳中毒的人数占死亡总人数的70%以上。因此,强调入井人员必须佩带自救器是非常必要的。3.瓦斯爆炸的基本条件瓦斯爆炸必须同时具备三个基本条件,缺一不可。1)瓦斯在空气中的浓度达到爆炸界限,一般为5%16%;2)具有一定温度的引火热源,一般为650750;3)空气中的氧气含量不低于12%。第19页/共59页2.预防瓦斯爆炸的措施1)防止瓦斯积聚。2)防止明火。3)防止电火花。4)防止爆破火焰。5)防止摩擦火花。6)防止高温火源。第20页/共59页3.局部瓦斯的积聚局部瓦斯积
12、聚是指井下瓦斯浓度达到 2,体积大于0.5m3的积存瓦斯时。回采工作面上隅角,顶板冒落的空洞内,低风速巷道的顶板附近,停风的盲巷中,回采工作面采空区边界处,独头掘进工作面的巷道隅角,以及采掘机械切割部分周围等处都是容易积聚瓦斯的地点,及时检查处理。加强盲巷管理,尽量避免和减少盲巷。凡不通风(包括临时停风的掘进区)长度大于6米的独头巷道,统称为 盲巷。已发生的盲巷,在24小时内必须进行封闭。(4)对瓦斯涌出量较大的矿井或采区,要采取抽放瓦斯的措施。第21页/共59页局部瓦斯积聚第22页/共59页4.瓦斯、煤尘爆炸事故的应急处置1)在矿井通风系统未遭到严重破坏的情况下,原则上保持现有通风系统,保证
13、主要通风机的正常运转。2)及时切断灾区及其影响范围内的电源,消除火源,防止再次爆炸。3)清点人数,控制入井人数。4)救援指挥部应根据事故地点、波及范围、通风、瓦斯以及巷道内有无明火、水淹等情况,迅速决定是否采取全矿井或局部反风措施。5)采取一切有效措施,及时救助灾区和可能影响区域内的遇险人员,尽量避免或减少人员伤亡。第23页/共59页6)处理事故 时,在保证安全的前提下,应在灾区附近的新鲜风流中选择安全地点设立井下救援基地。7)在确认无再次爆炸危险时,及时修复被破坏巷道和通风设施,以恢复正常通风。8)井下基地要设有通往指挥部和灾区的电话,备有必要的装备和救护器材,并有专人经常检查基地风流和气体
14、变化情况。9)救护队员除佩戴氧气呼吸器外,必须携带一定数量的隔离式或压缩氧自救器,发现被困人员后,首先将其抢救脱险;发现火源应立即灭火,防止再次爆炸。第24页/共59页10)当有爆炸危险时,必须立即将有可能受威胁的现场救援人员撤到安全地点,并采取措施,排除爆炸危险,防止连锁爆炸、扩大事故影响。4.瓦斯燃烧事故的应急处置1)在矿井通风系统未遭到严重破坏的情况下,原则上保持现有通风系统,保证主要通风机的正常运转。2)事故发生后,必须控制入井人数,准确统计出井下和各采区人数。3)瓦斯燃烧引起火灾时,火灾现场人员应直接灭火,当直接灭火无效时立即向调度室汇报,汇报后佩戴自救器沿避灾路线撤退;电器、油类着
15、火不得用水直接灭火。不经救援领导小组同意,任何人不得改变通风方式。第25页/共59页4)采面发生燃烧,在人员全部撤出且不易直接灭火时,应采取封闭的方法或利用通风设施,在机巷和风巷砌筑密闭墙,采取均压方法灭火。5.发生瓦斯爆炸、煤尘爆炸事故时的应急避险瓦斯爆炸事故通常会造成重大伤亡,因此煤矿职工应了解和掌握在发生瓦斯爆炸时的避险自救知识。1)当灾害发生时一定要镇静清醒,不要惊慌失措、乱喊乱叫乱跑。当听到或感觉到爆炸声响和空气冲击波时,应立即背向声响和气浪传来方向、脸朝下、双手置于身体下面、闭上眼睛迅速卧倒,头部要尽量低,有水沟的地方最好趴在水沟边上或坚硬 的障碍物后面。第26页/共59页2)立即
16、屏住呼吸,用湿毛巾捂住口、鼻,防止吸入有毒的高温气体,避免中毒和灼伤气管和内脏。3)用衣服将自己身上的裸露部分尽量盖严,以防火焰和高温气体,避免中毒和灼伤皮肉。4)迅速戴好自救器,以防止吸入有毒有害气体。5)高温气浪和冲击波过后应立即辨别方向,以最短的距离进入新鲜风流中,并按照避灾路线尽快逃离灾区。6)已无法逃离灾区时,应立即选择避难硐室,充分利用现场的一切器材和设备来保护人员和自身安全。进入避难硐室后要注意安全,最好找到离水源近的地方,设法堵好硐口,防止有害气体进入。注意节约矿灯用电和食品,室外要做标记,有规律地敲打连接外部的管子、轨道等,发出求救信号。第27页/共59页二、煤与瓦斯突出的防
17、治(一)煤与瓦斯突出的预兆煤与瓦斯突出动力现象,是由地应力、瓦斯压力和煤岩性质综合作用的结果。煤与瓦斯突出前具有以下几种预兆:1)无声预兆。工作面顶板压力增大,使支架变形、煤壁外鼓、片帮、掉渣、顶板下沉或底板鼓起,煤层层理紊乱,煤暗淡无光泽,煤质变软,瓦斯涌出量异常或忽大忽小,煤壁发凉,打钻时卡钻、喷瓦斯等现象。2)有声预兆。煤层在变形过程中发生劈裂声、闷雷声、机枪声、响炮声,声音由小变大,有短暂的、有连续的、间隔时间长短也不一致。煤壁发生震动和冲击,顶板来压、支架发出断裂声。第28页/共59页(二)煤与瓦斯突出时的应急处置煤与瓦斯突出是指在压力作用下,破碎的煤与瓦斯由煤体内突然向采掘空间大量
18、喷出,是另一种类型的外特殊涌出。矿井发生了煤与瓦斯突出事故,现场人员必须正确进行避灾,设法自救和互救。1.佩戴隔离式自救器保护自己在有煤与瓦斯突出的矿井,矿工要把自己的隔离式自救器带在身上,一旦发生煤与瓦斯突出事故,立即打开外壳佩戴好,迅速外撤。2.寻找可避难的场所矿工在撤退途中,如果退路被堵,可到矿井专门设置的井下避难所暂避。也可寻找有压缩空气管路或铁风管的巷道、硐室躲避。这时要把管子的螺丝接头卸开,形成正压通风,以延长避难时间,并设法与外界保持联系。第29页/共59页3.新鲜风流区域的矿工主动正确参加救护工作1)瓦斯突出事故波及范围比较大,如果灾区停电无被水淹的危险,应远距离切断电源。严禁
19、任何人在瓦斯超限有爆炸危险的现场停、送电,防止产生火花引起爆炸。如灾区因有被水淹的危险时应加强通风,特别要加强电器设备处的通风,做到运转的设备不停电、停电的设备不送电。2)在灾情之外的人员,发现突出事故发生后要通过电话或其他通信方式向领导或调度室报告发生事故的时间、地点、人员情况及其他情况,阻止不佩戴防护装备的人员进入灾区。对灾区内距离新鲜风流近的人员进行抢救时必须佩带隔离式自救器。第30页/共59页(三)预防煤与瓦斯突出的措施预防煤与瓦斯突出的措施分为区域性措施和局部措施两大类。此外还有一些安全措施好组织措施。1)预防突出的区域性措施(1)开采保护层:开采保护层就是在煤层群开采时,选择其中没
20、有突出危险性或突出危险性小的煤层先开采,然后再去开采突出危险大的煤层,这样就先把开采的煤层叫保护层,后开采的煤层称为被保护层。(2)邻近层(或本煤层)瓦斯抽放:煤层瓦斯抽放能有效地降低煤层瓦斯含量,降低煤岩孔洞或裂隙内瓦斯压力,因此,它也是预防瓦斯突出的一项重要而有效的措施。2)预防突出的局部措施(1)震动性爆破:它是一种诱导突出的方法。人员撤出后,远距离爆破一次揭开具有突出危险的煤层。此法虽不能抑制突出,但能避免人身伤亡事故的发生,因此常在石门揭煤时应用此法。第31页/共59页(2)水力冲孔:利用高压水射流来破坏煤岩的外部或内部应力和瓦斯的不平衡,从而诱导控制其潜能的释放,以达到防止突出事故
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