98煤矿安全课件

第一章安全生产法律法规与安全管理第一节煤矿安全生产方针《中华人民共和国安全生产法》规定：安全生产管理，坚持“安全第一、预防为主”的方针，也是安全生产工作总的原则。为了贯彻安全生产方针，必须健全法制、完善政策，健全制度，加强监管，狠抓落实。一、安全生产方针的含义“安全第一、预防为主、综合治理”是完整的统一整体，三者之间具有内在严密地逻辑关系:“安全第一”是灵魂，没有“安全第一”的思想，预防为主就失去了思想支撑，综合治理就失去了整治依据。综合治理是落实安全第一、预防为主的手段和方法，是安全生产方针的基石，是安全生产工作的重心。二、管理、装备、培训三并重原则管理、装备、培训三并重原则，是我国煤矿安全生产长期实践经验的总结，是安全生产的三大支柱。1、“管理”就是落实企业安全主体责任，体现人的主观能动性，先进有效的管理是煤矿安全生产的重要保证。2、“技术装备”是科技兴安的主要体现，是人们同自然进行斗争，保障安全生产的必备物质基础和重要武器。3、“培训”是提高从业人员素质的主要手段，通过加强安全教育培训，提高从业人员的安全文化素质。第二节煤矿安全生产法律法规一、我国煤矿安全法律法规法律体系通常是指由一个国家现行的各个部门法所构成的有机联系的统一整体。我国的法律体系可划分为以下几个层次：1、《中华人民共和国宪法》由全国人大制定，是具有最高法律效力的国家根本大法，是其他一切法律的依据和基础，任何法律法规都不得与宪法相抵触。2、基本法律。如《中华人民共和国刑法》等，这些法律调整的是基本的社会关系，集中了法律体系的基本调整方法。基本法又叫“上位法”，是普通法又叫“下位法”建制的基础和依据，各种下位法都不得与上位法相抵触。3、普通法如《安全生产法》、《中华人民共和国矿山安全法》、《煤炭法》等。在法律制定时，下位法必须服从于上位法，在法律实施时，下位法优于上位法。4、行政法规行政法规是一种特别法，是由国家制订或批准的，规定某些事项或某一机关的组织、职权等的法律文件。一般以条例、规范、标准、规程、细则、决定、办法等形式颁布。二、煤矿安全生产法律法规目前，我国有关煤矿安全生产的法律有《安全生产法》、《劳动法》、《煤炭法》、《矿山安全法》、《职业病防治法》等。为了这些法律的有效实施，国务院和有关部门制定颁布了《煤矿安全监察条例》、《安全生产许可证条例》、《煤矿安全规程》等行政法规。第二章矿井瓦斯防治技术did矿井瓦斯是影响煤矿安全的有毒有害气体的总称，分别有：1、爆炸性气体（CH4、H2)2、窒息性气体(CO、H2S、N2)3、刺激性气体(NO2、SO2)由于甲烷（CH4)在上述有害气体中的成分占到了90%以上，所以人们一般所说的瓦斯单指甲烷。第一节矿井瓦斯性质与赋存一、瓦斯性质是一种无色、无味、无臭的气体，密度比空气轻，无毒，也不助人呼吸，浓度升高时会使氧气浓度降低而使人窒息。二、瓦斯的存在状态1、游离状态2、吸附状态其中吸附状态又分为：①吸着状态②吸收状态吸附状态瓦斯是瓦斯分子与碳原子相互吸引的结果，两者之间在一定条件下可以相互转化。三、瓦斯含量及影响因素单位体积的煤、围岩在一定温度和压力下所含瓦斯的多少称为瓦斯含量，单位为m3/t。1、瓦斯生成量2、瓦斯保存和放散条件（1）煤的变质程度（2）煤的赋存条件（3）岩石性质（4）地质构造（5）水文地质条件四、煤层瓦斯含量的测定1、直接测定法：使用密闭容器在采掘工作面或地质钻孔中采集新鲜煤样，在实验室直接测定的方法。2、间接测定法3、综合测定法第二节矿井瓦斯涌出量与等级划分一、矿井瓦斯涌出形式1、普通涌出2、特殊涌出1、普通涌出：是指瓦斯从煤、岩中缓慢、均匀、持久的涌出，普通涌出是瓦斯涌出的主要形式，占到涌出量的绝大部分2、特殊涌出：又称异常涌出，是指瓦斯或二氧化碳从煤、岩体裂隙、空洞中大量涌出的现象，分为1、瓦斯喷出2、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出二、瓦斯涌出量及影响因素（一）瓦斯涌出量及表示方法1、绝对瓦斯涌出量单位时间内涌出瓦斯的多少，称为绝对瓦斯涌出量，单位为m3/min2、相对瓦斯涌出量平均日产一吨煤涌出瓦斯的多少，称为相对瓦斯涌出量，单位为m3/t（二）瓦斯涌出量影响因素1、自然因素：与地面气压变化成反比，夏天气压低，瓦斯涌出量大；冬天气压高，瓦斯涌出量小；2、开采技术因素（1）开采规模（2）开采顺序与开采方法（3）生产工艺（4）风压、风量的变化（5）采空区密闭质量（6）通风系统三、矿井瓦斯等级划分与瓦斯鉴定（一）矿井瓦斯等级（1）低瓦斯矿井：相对瓦斯涌出量小于、等于10m3/t且绝对瓦斯涌出量小于、等于40m3/min（2）高瓦斯矿井：相对瓦斯涌出量大于10m3或绝对瓦斯涌出量大于40m3/min(3)煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井四、矿井瓦斯来源分析1、按瓦斯来源划分：开采煤层群时分为：本煤层涌出、邻近煤层涌出、围岩涌出开采单一煤层时，采区分为掘进巷道涌出、回采涌出、采空区涌出第三节瓦斯爆炸及预防一、瓦斯燃烧与爆炸（一）瓦斯燃烧爆炸的过程瓦斯与氧气混合，遇高温热源发生剧烈而复杂的氧化反应，其最终的化学反应方程式为CH4+202=CO2+2H2O瓦斯与空气混合体积比为9.5%时，矿井条件下为9.1%，瓦斯与氧气发生完全反应，爆炸威力最强。（二）瓦斯爆炸的危害1、产生高温、高压气体，造成人员伤亡，破坏井巷和设备。2、引起煤尘爆炸3、产生窒息条件4、引起火灾二、瓦斯爆炸条件及影响因素瓦斯爆炸必须具备的三个条件1、一定浓度的瓦斯（5%~16%）2、足够的氧含量（12%）3、一定的引燃温度（650~750)这三个条件缺一不可，缺少其中一项，瓦斯即不会发生爆炸。1、瓦斯浓度瓦斯爆炸是链式反应，只能在一定浓度下才会爆炸，其中9.1~9.5%时爆炸威力最强。当浓度小于5%，只燃烧不爆炸；浓度大于16%时，瓦斯既不会燃烧，也不发生爆炸。瓦斯爆炸上限、下限的影响因素：1）可燃气体的混入2）煤尘的混入3）惰性气体的混入4）混合气体的初温与压力2、引燃温度点燃瓦斯需要的最低温度，称为引火温度。一般为650~750点燃瓦斯所需要的最低能量，称为点火能量，瓦斯浓度为8.3%~8.6%时,点燃能量最低，只有0.28mJ,因此，井下的各种明火、电器火花、静电火花、撞击或摩擦产生的火花都可点燃瓦斯。“迟延现象”与“感应期”瓦斯热容量是空气的2.5倍，其遇到高温或热源并不燃烧或爆炸，而是延迟一个很短的时间，这种现象叫引燃延迟现象，迟延的时间叫感应期。瓦斯的引燃感应期对井下的爆破和机电设备管理工作有着重要的意义。3、氧气浓度瓦斯爆炸是瓦斯与氧气剧烈反应的结果，氧气浓度降低，爆炸界限缩小，当降到12%时，瓦斯即失去爆炸性。《煤安规程》规定：采掘工作面进风流中氧气浓度不低于20%，即氧气条件始终是满足的。三、预防瓦斯爆炸的措施从技术、行为、管理上消除瓦斯发生爆炸条件中任何一个条件的存在，由于矿井必须保证正常通风中氧气浓度不小于20%，所以，预防瓦斯爆炸只能从防止瓦斯积聚和控制热（一）防止瓦斯积聚的措施什么是瓦斯积聚：是指瓦斯浓度超过2%，空间体积大于0.5m3的现象，防止瓦斯积聚的主要措施有：1、加强通风2、瓦斯抽放3、加强瓦斯检查与监测4、合理安排生产，防止出现盲巷5、及时有效地处理局部措施（二）瓦斯积聚的处理措施1、采煤工作面上隅角积聚瓦斯的处理、2、采煤机截割部附近瓦斯积聚的处理、3、掘进工作面瓦斯积聚的处理、4、顶板附近层状瓦斯的治理、（三）防止瓦斯引燃措施1、防止明火2、加强爆破管理2、防止电火花4、防止摩擦、撞击火花的发生5、防止静电火花的产生（四）防止瓦斯爆炸范围扩大的措施1、分区通风2、设防爆门3、设置隔爆棚4、编制灾害预防与事故应急预案第四节瓦斯浓度检测与监测瓦斯浓度的检测与监测是保证煤矿安全生产，防止瓦斯事故的重要措施，也是研究瓦斯涌出规律、评价瓦斯防治措施效果的基本依据。目前，煤矿普遍使用的瓦斯检测仪主要有光学检测仪和电测仪器。一、瓦斯浓度二、仪器分类1、按瓦斯检测仪器作用原理分类光干涉式瓦斯检测仪热效式瓦斯检测仪热导式瓦斯检测仪2、按用途分类：分为瓦斯检测监测仪器、瓦斯监测报警仪、3、按测量范围分类低浓度测定仪（0~10%）高浓度测定仪（0~100%）第五节瓦斯特殊涌出及其预防瓦斯特殊涌出：1、瓦斯喷出2、瓦斯突出（一）瓦斯喷出规律（1）与地质构造有密切关系、（2）喷出前有预兆、（3）具有明显的喷出口或裂缝、（4）喷出量和喷出时间与瓦斯范围和瓦斯来源有密切联系、（二）瓦斯喷出的预防措施（1）探明地质构造和瓦斯情况、（2）排放瓦斯、（3）将瓦斯引至回风流、（4）封堵裂隙、（5）合理供风、（6）合理的开采顺序和顶板控制方法、二、煤（岩）与瓦斯突出（一）煤（岩）与瓦斯突出机理解释瓦斯突出的原因和突出过程的理论称为突出机理。突出是极其复杂的动力现象，解释突出的机理主要有：1、瓦斯假说2、地应力假说3、综合作用假说其中，国内外专家学者大都认同“综合作用假说”理论。“综合作用假说”理论认为，瓦斯突出是地应力、瓦斯和煤结构综合作用的结果。在瓦斯突出中，地应力与瓦斯为突出动力，煤结构为突出阻力。（二）煤（岩）与瓦斯突出分类按突出力学现象及特征，瓦斯突出可分为：1、倾出2、压出3、突出（2）按突出强度分类1、小型突出(突出煤量100T)2、中型突出(突出煤量100~500T)3、大型突出(突出煤量500~1000T)4、特大型突出(突出煤量1000T)（四）各类巷道突出特点1、石门石门突出的特点是：突出危险性大，揭煤时突出强度最大，破坏性强。2、煤层平巷煤层平巷突出次数最多，压出、倾出所占比重较多，强度小，多为小型突出。三、预防突出的措施（一）开采保护层（二）预抽瓦斯（三）大直径超前钻孔（四）震动爆破（五）煤层注水（六）个体防护措施第七节瓦斯抽采一、抽放指标凡是符合下列情况之一的矿井，必须建立地面永久瓦斯抽放系统或井下移动泵站瓦斯抽放系统。（1）一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或一个掘进工作面的瓦斯涌出量大于3m3/min、（2）矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件：1、大于或等于40m3/min、2、年产量1.0~1.5Mt的矿井，大于30m3/min、3、开采具有瓦斯突出危险煤层、符合上述条件，并同时具备下列两个条件的矿井，应建立地面永久瓦斯抽放系统。（1）瓦斯抽放系统的抽放量稳定在2m3/min以上。（2）瓦斯资源可靠，储量丰富，预计瓦斯抽放服务年限在5年以上。（二）瓦斯抽放难易程度指标1、煤层透气性系数2、钻孔瓦斯流量衰减系数（三）抽放效果指标1、抽放控制范围与指标突出煤层工作面采掘作业前必须将控制范围内煤层瓦斯含量降到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯压力降到煤层始突深度的瓦斯压力以下，或将煤层瓦斯含量降到8m3/t以下、瓦斯压力降到0.74MPa以下。（1）石门：必须控制到巷道轮廓线外8米以上。（2）煤层掘进工作面：必须控制到巷道轮廓线8米以上，及工作面前方10米以上。（3）采煤工作面：必须控制到工作面前方20米以上。二、瓦斯抽放方法1、按瓦斯来源分为：本煤层瓦斯抽放、邻近层瓦斯抽放、采空区瓦斯抽放、围岩瓦斯抽放；2、按抽放机理分为：卸压抽放、未卸压抽放;3、按抽放时间分为：煤层预抽瓦斯、边采（掘）边抽和采空区抽放;4、按瓦斯抽放工艺手段分为：钻孔抽放、巷道抽放、钻孔与巷道抽放、采空区密闭抽放和地面钻孔抽放、（一）本煤层瓦斯抽放1、未卸压瓦斯抽放未泄压瓦斯抽放是抽放未受采动影响和未经人为松动泄压煤（岩）层的瓦斯，也称为预抽。按钻孔与煤层的关系，钻孔布置方式分为：穿层钻孔沿层钻孔按钻孔角度分为：上向钻孔、下向钻孔、水平钻孔、穿层钻孔未卸压抽放钻孔的布置方式与参数因矿井的抽放条件和目的不同而异：（1）钻孔方向（2）孔间距（3）钻孔直径（4）抽放负压2、卸压瓦斯抽放抽放受采动影响和经人为松动卸压煤（岩）层的瓦斯称卸压抽放瓦斯。若在卸压区内打钻孔抽放瓦斯，可以提高抽出量，并可阻截瓦斯流向工作空间，这类方法在现场称为：“边掘边抽”“边采边抽”“边掘边抽”“边采边抽”（二）邻近层瓦斯抽放从