煤矿安全基础知识

煤矿安全基础知识主讲：范福生高级工程师国家注册安全工程师Tel：13603190928Email：[e-mail]2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识2《矿井瓦斯》2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识3煤矿井下以甲烷为主的有毒有害气体的总称，有时单只甲烷。一、什么叫矿井瓦斯？天然气沼气CH42019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识41、瓦斯的赋存瓦斯在煤层及围岩中的赋存有两种状态游离状态吸附状态1一游离瓦斯；2一吸着瓦斯；3一吸收瓦斯；4一煤体；5—孔隙二、矿井瓦斯涌出图l煤层瓦斯赋存状态示意图2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识52、矿井瓦斯涌出的形式：（1）普通涌出二、矿井瓦斯涌出涌出形式（2）特殊涌出可分为2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识6（1）普通涌出缓慢地、连续地、长时间地涌入开采空间2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识7突然、集中释放出来并伴有动力效应（2）特殊涌出2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识8瓦斯喷出瓦斯突出伴有大量煤粉、煤块、岩石被抛出瓦斯特殊涌出的分类：特殊涌出据是否伴有固体物2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识93、矿井瓦斯涌出量绝对瓦斯涌出量相对瓦斯涌出量单位时间内涌入采掘空间的瓦斯数量。单位：m3／min矿井正常生产条件下，月平均日产1t煤所涌出的瓦斯数量。单位：m3／t二、矿井瓦斯涌出2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识10一个矿井中只要有一个煤（岩）层发现过瓦斯，该矿井即定为瓦斯矿井。三、瓦斯矿井1、什么是瓦斯矿井2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识11（1）低瓦斯矿井2、我国瓦斯矿井的分级瓦斯矿井划分为三个级别（2）高瓦斯矿井（3）煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识12相对瓦斯涌出量≤10m3／t且绝对瓦斯涌出量≤40m3／min；（1）低瓦斯矿井2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识13（2）高瓦斯矿井相对瓦斯涌出量＞10m3／t或绝对瓦斯涌出量＞40m3／min；2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识14矿井在采掘过程中，只要发生过一次煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出（3）煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识15瓦斯空气0.5541四、瓦斯的性质瓦斯是一种无色、无味、无臭、无毒的气体。瓦斯比空气轻，其与空气相对密度（比重）为0.554。2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识16瓦斯具有可燃性和爆炸性瓦斯本身无毒，但不能供人呼吸，具有窒息性。四、瓦斯的性质当空气中甲烷浓度较高时，氧气浓度相对降低。甲烷浓度达到43％时，氧气就会降到12％，人会感到呼吸困难；甲烷浓度达到57％时，氧气将降至9％，人会处于昏迷状态，不及时抢救，就会因缺氧窒息而死2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识17窒息事故五、瓦斯事故燃烧事故爆炸事故2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识18（1）瓦斯爆炸事故瓦斯爆炸的实质，就是一定数量的瓦斯与空气中的氧气进行剧烈化学反应的结果。在这个过程中能产生巨大的冲击力和响声，可使沿途巷道支架和设备受到损坏，人员出现伤亡。瓦斯爆炸有十分严重危害性和破坏性，为煤矿各种灾害之首。2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识19根据瓦斯爆炸的特点和波及范围，①局部瓦斯爆炸；②大型瓦斯爆炸；③瓦斯连续爆炸。瓦斯爆炸事故一般可分为3类：2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识20河南大平煤矿发生瓦斯爆炸事故，一次死亡148人；陕西陈家山煤矿发生瓦斯爆炸事故，一次死亡166人2004年10月20日2004年11月28日2005年2月14日辽宁孙家湾煤矿发生瓦斯爆炸事故，一次死亡214人造成群死群伤的重、特大瓦斯事故时有发生。2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识21（2）瓦斯窒息事故井下长期不通风的巷道容易发生人员误入而窒息事故。2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识22是长度大于6米,不通风的独头巷道。盲巷2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识23•爆炸的高温度1850℃～2650℃爆炸的高压力7～10倍产生有毒有害气体一氧化碳（CO）瓦斯爆炸六、瓦斯爆炸有什么危害2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识24爆炸的高压力正向冲击反向冲击由爆炸地点，沿巷道向外，高温高压气体由外沿巷道向爆炸地点，常温压新鲜空气2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识252％～4％的一氧化碳（CO）煤矿井下一氧化碳的最高允许浓度是0.0024%。一氧化碳是强烈毒性气体，浓度达0.4％可致人死亡产生瓦斯爆炸2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识26死于一氧化碳中毒的人数占总死亡人数的70％～90％瓦斯、煤尘爆炸事故2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识27一定的瓦斯浓度5%～16%一定的引火温度650℃～750℃充足的氧气含量大于12%爆炸七、瓦斯爆炸的基本条件2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识28瓦斯发生爆炸的浓度范围新鲜空气中瓦斯爆炸的界限一般为5%～16%爆炸下限爆炸上限叫叫瓦斯爆炸下限5%瓦斯爆炸上限16%瓦斯爆炸的界限最低爆炸浓度最高爆炸浓度2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识29瓦斯最容易爆炸的浓度7%～8%。爆炸威力最大浓度9.5%（理论）8.5%（实测）2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识30点燃瓦斯爆炸所需的最低温度瓦斯爆炸的引火温度650℃-750℃引爆瓦斯的火源（1）电火花（2）放炮火花（3）明火（4）撞击磨擦火花（5）静电火花和地面雷电有引火温度2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识31影响瓦斯爆炸界限的主要因素可燃气体煤尘惰性气体混合气体的初始温度混合气体的初始压力等等影响瓦斯爆炸引火温度的主要因素有瓦斯浓度混合气体压力火源性质八、影响瓦斯爆炸的主要因素2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识32先抽后采监测监控以风定产九、煤矿综合治理瓦斯的方针2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识33十、瓦斯爆炸事故的防治1、防止瓦斯积聚的技术措施（1）加强通风管理（2）加强瓦斯捡查与监测2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识34局部瓦斯积聚是指采掘工作面及其他地点，体积大于0.5m3的空间内积聚瓦斯浓度达到或超过2%的现象（3）及时处理局部积聚的瓦斯2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识352、防止引爆瓦斯的技术措施（1）防止明火（2）防止出现电火花（3）防止出现爆破火焰（4）其他火源的治理2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识363、防止瓦斯爆炸灾害扩大的措施（1）编制灾害预防与处理计划（2）安设安全裝置（3）隔爆裝置2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识37《煤矿粉尘》2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识38一、什么叫矿尘是矿井在建设和生产过程中所产生的各种岩矿微粒的总称。2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识39二、矿尘的分类1、按矿尘存在状态划分两类：矿尘浮游粉尘沉积粉尘悬浮在矿井空气中的粉尘从矿井空气中沉降下来的矿尘简称落尘简称浮尘互相转化2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识40２、按矿尘的组成成分划分两类矿尘煤尘岩尘指细微颗粒的岩石粉尘指细微颗粒的煤炭粉尘５μｍ以下１ｍｍ以下2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识41矿尘最大的危害1、能引起尘肺病2、煤尘能燃烧和爆炸三、矿尘的危害2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识42五、煤尘爆炸的条件1.煤尘本身具有爆炸性，且悬浮在空气中，并达到一定浓度。2.一定的引火温度610℃～1050℃3.充足氧含量大于18%爆炸2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识43煤尘本身具有爆炸性挥发分含量大于10%的煤尘一般都具有爆炸危险性。我国９０％以上的煤矿均有煤尘爆炸危险2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识44悬浮在空气中，并达到一定浓度一般我国煤尘爆炸的浓度范围为45ｇ／ｍ３～2000ｇ／ｍ３。爆炸威力最强的浓度为300～400ｇ／ｍ３。2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识45六、预防煤尘爆炸的技术措施1、防尘措施2、防爆措施3、隔爆措施2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识461、防尘措施是尽量减少煤尘的生成和使空气中含尘量降低的措施。2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识47煤矿防尘技术大体上可分为五类：（1）排尘（2）减尘（3）降尘（4）除尘（5）阻尘2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识48（1）排尘指加强通风对除尘的作用，利用新鲜风流稀释并排除采用其他防尘技术尚末沉降的部分浮游粉尘。排尘2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识49（2）减尘①减尘减少和抑制尘源产尘。治本性技术，从源头抓起。不产生或少产生矿尘2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识50②常用减尘方法煤层注水，采空区灌水预湿煤体、湿式凿打眼、水封爆破和水炮泥、改革截齿和钻具、寻求采煤机最佳工作状态参数等都属减尘措施。煤层注水降尘率一般在６０％～９０％水炮泥一般可达到80%～85%的降尘效率。减少炮烟70%采空区灌水的降尘率为70%～90%湿式钻岩降尘率可在98%以上，煤电钻湿式打眼降尘率为35%～85%2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识51（3）降尘①降尘②现阶段煤矿降尘措施使悬浮于矿井风流中的粉尘尽快沉降，减少浮尘浓度主要是利用喷雾洒水、喷射泡沫和其他办法（如水中加湿润剂）加速粉尘的沉降。2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识52（4）除尘①除尘减少工作面和巷道中的浮尘和落尘减少工作面和巷道中的浮尘和落尘是防止煤尘爆炸的关键之一2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识53②除尘包括两个方面清除浮尘清除积尘除尘将井下空气中浮尘聚集起来处理是将井下沉积下来的煤尘要进行清除2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识54③清除积尘浮尘是煤尘爆炸的直接因素，积尘是引起和扩大煤尘爆炸事件的重大隐患，其危险性最大。a.为什么清除积尘若有１ｍｍ厚的沉积煤尘飞扬在空气中，就可达到爆炸浓度界限清除沉积在回风巷道及运输路线上的沉积煤尘非常必要2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识55b.清除积尘的方法清除积尘（a）冲洗法（b）清扫法2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识56（a）冲洗法用高压水冲洗巷道壁帮的沉积煤尘用水经常冲洗煤尘易沉积的地点对一些重要巷道定期冲刷积尘2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识57（b）清扫法将扫落的煤尘集中起来运出Ⅱ.派专人定时清扫巷道积尘帮、顶、支架和设备表面上的煤尘要清扫干净井下巷道不得有煤尘堆积出现Ⅰ.主要用于井筒、大巷、车场等地点2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识58Ⅲ.清扫煤尘的方法有两种人工清扫机械清扫常采用的机械清扫是用干式吸尘器和湿式清扫车清扫2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识59c.什么是煤尘堆积指井巷煤尘厚度超过２ｍｍ，连续长度超过５ｍ的沉积煤尘（a）煤尘堆积2019年8月15日星期四6时47分7秒煤矿安全知识60（b）防止煤尘堆积引起爆炸的措施Ⅰ.清除巷道中浮煤，Ⅱ.清扫沉积煤尘Ⅲ.冲洗沉积煤尘Ⅳ.定期撒布岩粉Ⅳ.对主要大巷刷浆Ⅴ.粘结煤尘粒度在巷道内撒布惰性岩粉，增加煤尘的灰分，使煤尘失去爆炸性使用粘结剂增加煤尘的粒度，可使煤尘失