礦井通風(fēng)與安全

礦井通風(fēng)與安全第1頁/共36頁第2頁/共36頁“一通三防”基本概念礦井通風(fēng)的目的與任務(wù)第一章礦井通風(fēng)通風(fēng)系統(tǒng)及局部通風(fēng)通風(fēng)設(shè)施第3頁/共36頁第一節(jié)“一通三防基本概念”通風(fēng)是手段，是措施，是煤礦安全的基本保障；防瓦斯、防粉塵、防火是目的。通風(fēng)防治粉塵防治瓦斯防治火災(zāi)第4頁/共36頁礦井通風(fēng)就是把地面空氣不斷送入井下,同時(shí)把污濁空氣排出井外的過程。礦井通風(fēng)的目的是滿足各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量的需要，保證礦井安全生產(chǎn)。礦井通風(fēng)的基本任務(wù)：1）供給井下充足的新鮮空氣；2）調(diào)節(jié)礦井氣候條件，創(chuàng)造良好的工作環(huán)境；3）排除或沖淡礦井中有毒有害氣體和礦塵；4）提高礦井的抗災(zāi)能力。什么是礦井通風(fēng)？第5頁/共36頁地面空氣是由氧—20.96%；氮—79%；二氧化碳—0.04%組成，地面空氣進(jìn)入礦井后，氧的含量減少，二氧化碳含量增加，混入爆炸性、有毒有害的氣體以及礦塵和煙霧等。所以對(duì)送入井下的空氣質(zhì)量和數(shù)量都有要求：數(shù)量：指井下人數(shù)量最多，也就是交接班的時(shí)候，每人每分鐘供氧量不少于4立方米。煤礦安全規(guī)程中對(duì)這些都有具體的規(guī)定。質(zhì)量包括：空氣中氧氣的濃度空氣中二氧化碳的濃度《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：采掘工作面的進(jìn)風(fēng)流中，氧氣濃度不得低于20%。供給井下充足的新鮮空氣氧氣濃度和人的感覺間的關(guān)系氧氣濃度（%）17%15%10-12%人的感覺工作時(shí)喘息和呼吸困難失去勞動(dòng)能力喪失理智時(shí)間長(zhǎng)會(huì)死亡第6頁/共36頁關(guān)于空氣溫度的規(guī)定進(jìn)風(fēng)井口以下的空氣溫度（干球溫度，下同）必須在2℃以上。生產(chǎn)礦井采掘工作面空氣溫度不得超過26℃，機(jī)電設(shè)備硐室的空氣溫度不得超過30℃；當(dāng)空氣溫度超過時(shí)，必須縮短超溫地點(diǎn)工作人員的工作時(shí)間，并給予高溫保健待遇。采掘工作面的空氣溫度超過30℃、機(jī)電設(shè)備硐室的空氣溫度超過34℃時(shí)，必須停止作業(yè)。調(diào)節(jié)礦井氣候條件，創(chuàng)造良好的工作環(huán)境礦井氣候：礦井空氣的溫度、濕度和風(fēng)速三個(gè)參數(shù)的綜合作用。這三個(gè)參數(shù)也稱為礦井氣候條件的三要素。第7頁/共36頁關(guān)于風(fēng)流速度的規(guī)定第8頁/共36頁排除或沖淡礦井中有毒有害氣體和礦塵井下常見的有毒有害氣體甲烷氫氣二氧化碳一氧化碳硫化氫氨氣二氧化硫二氧化氮第9頁/共36頁礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井主要通風(fēng)機(jī)的工作方法、通風(fēng)方式和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的總稱。礦井通風(fēng)系統(tǒng)礦井主要通風(fēng)機(jī)的工作方法1.抽出式通風(fēng)：抽出式通風(fēng)稱負(fù)壓通風(fēng)，抽出式通風(fēng)井下空氣壓力低于大氣壓力。2.壓人式通風(fēng)：壓人式通風(fēng)井下任意一點(diǎn)的壓力都高于大氣壓力。采煤工作面通風(fēng)采煤工作面通風(fēng)包括采煤工作面風(fēng)流流動(dòng)方式和通風(fēng)方式等。采煤工作面的風(fēng)流流動(dòng)形式是指工作面采用上行風(fēng)或下行風(fēng)。上行風(fēng)是煤礦采用最廣乏的風(fēng)流流動(dòng)形式，適用范圍很廣。串聯(lián)通風(fēng)、循環(huán)風(fēng)、盲巷串聯(lián)通風(fēng)：采掘工作面或硐室的回風(fēng)再進(jìn)人其他采掘工作面或硐室的通風(fēng)方式，稱為串聯(lián)通風(fēng)，也叫“一條龍”通風(fēng)。循環(huán)風(fēng)：一般發(fā)生在局部通風(fēng)過程中，即局部通風(fēng)機(jī)的回風(fēng)流部分或全部再進(jìn)人同一臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)風(fēng)流中。嚴(yán)禁使用循環(huán)風(fēng)盲巷：長(zhǎng)度超過6米而又不通風(fēng)、或通風(fēng)不良的獨(dú)頭巷道。第10頁/共36頁串聯(lián)通風(fēng)、循環(huán)風(fēng)、盲巷的危害串聯(lián)通風(fēng)被串地點(diǎn)的空氣質(zhì)量無法保證，瓦斯、粉塵濃度增大，惡化工作環(huán)境。串聯(lián)通風(fēng)的上個(gè)地點(diǎn)發(fā)生災(zāi)變時(shí)，直接影響或波及到被串地點(diǎn)，擴(kuò)大了事故范圍。掘進(jìn)工作面的乏風(fēng)反復(fù)進(jìn)入迎頭，導(dǎo)致有毒有害氣體和粉塵的濃度不斷增加，不僅惡化環(huán)境，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成瓦斯爆炸或炮煙“熏”人事故。易積存大量高濃度瓦斯和其它有害氣體，是導(dǎo)致人員窒息、瓦斯燃燒、爆炸事故的重大隱患。循環(huán)風(fēng)盲巷第11頁/共36頁礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井主要通風(fēng)機(jī)的工作方法、通風(fēng)方式和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的總稱。局部通風(fēng)局部通風(fēng)利用礦井總風(fēng)壓或局部通風(fēng)機(jī)，將新鮮風(fēng)流通過風(fēng)筒送入掘進(jìn)工作面或巷道內(nèi)，同時(shí)將掘進(jìn)工作面或巷道中的污濁空氣排出，實(shí)現(xiàn)對(duì)局部用風(fēng)地點(diǎn)供風(fēng)的通風(fēng)方法。局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)是我國(guó)目前廣泛采用的一種掘進(jìn)通風(fēng)方法。它有壓入式、抽出式和混合式三種。瓦斯噴出區(qū)域和煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出煤層的掘進(jìn)通風(fēng)方式必須采用壓人式。局部通風(fēng)常見的問題：風(fēng)筒質(zhì)量不符合要求，吊掛不平直、破口多。風(fēng)筒距迎頭距離不符合作業(yè)規(guī)程規(guī)定、迎頭臨時(shí)風(fēng)筒破損嚴(yán)重，導(dǎo)致迎頭風(fēng)量不足，嚴(yán)重時(shí)形成無（微）風(fēng)作業(yè)。巷道拐彎處未設(shè)彎頭，或彎頭安設(shè)不符合要求。因供電或設(shè)備原因，局扇不能實(shí)現(xiàn)“自動(dòng)切換”的。因局部通風(fēng)系統(tǒng)遭到破壞，局扇發(fā)生循環(huán)風(fēng)的。第12頁/共36頁壓入式通風(fēng)第13頁/共36頁抽出式通風(fēng)第14頁/共36頁混合式通風(fēng)第15頁/共36頁第四節(jié)

通風(fēng)設(shè)施密閉在需要堵截風(fēng)流和交通的巷道內(nèi)，須設(shè)置密閉。按服務(wù)年限長(zhǎng)短，密閉分為永久性和臨時(shí)性兩種。為了保證井下各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)得到所需風(fēng)量，一方面不得不在通風(fēng)系統(tǒng)中設(shè)置一些通風(fēng)構(gòu)筑物（如風(fēng)橋、擋風(fēng)墻、風(fēng)門……等），以控制風(fēng)流的方向和數(shù)量；另一方面要防止它們?cè)斐纱罅柯╋L(fēng)或風(fēng)流短路。因此，必須正確設(shè)計(jì)通風(fēng)構(gòu)筑物，合理選擇位置，保證施工質(zhì)量，嚴(yán)格管理制度。否則會(huì)破壞通風(fēng)的穩(wěn)定性，帶來嚴(yán)重惡果。調(diào)節(jié)風(fēng)窗

起控制風(fēng)量的作用.結(jié)構(gòu)與風(fēng)門大致相同，不同的是在風(fēng)門上方有一開口，用開口大小控制通過的風(fēng)量風(fēng)門在人員和車輛可以通行、風(fēng)流不能通過的巷道中，至少要建立兩道風(fēng)門，其間距要大于運(yùn)輸工具長(zhǎng)度，以便一道風(fēng)門開啟時(shí)，另一道風(fēng)門是關(guān)閉的。風(fēng)橋在進(jìn)風(fēng)與回風(fēng)平面相遇的地點(diǎn)設(shè)置風(fēng)橋，構(gòu)成立體交叉風(fēng)路，使進(jìn)風(fēng)與回風(fēng)分開，互不相混。第16頁/共36頁瓦斯的性質(zhì)瓦斯的危害第二章防治瓦斯引起瓦斯積聚的主要原因預(yù)防瓦斯爆炸的措施第17頁/共36頁第一節(jié)

瓦斯的性質(zhì)瓦斯的基本性質(zhì)：無色、無味、無嗅；無毒，濃度較高時(shí)會(huì)引起人窒息死亡；相對(duì)密度0.554，比空氣輕；微溶于水；可燃燒、爆炸。什么是瓦斯？礦井中主要由煤層氣構(gòu)成的以甲烷為主的有害氣體，有時(shí)單獨(dú)指甲烷（CH4）第18頁/共36頁第二節(jié)

瓦斯的危害瓦斯的危害：導(dǎo)致人員窒息、因燃燒而引發(fā)火災(zāi)、煤與瓦斯突出、瓦斯爆炸，造成重大事故和人員傷亡。瓦斯引火源氧氣瓦斯只在一定的濃度范圍內(nèi)爆炸，爆炸界限一般為5%～16%，濃度為9.5％時(shí)，產(chǎn)生的溫度與壓力也最大。瓦斯?jié)舛?％~8％時(shí)最容易爆炸。引起瓦斯爆炸的引爆火源溫度為650～750℃，煤礦井下的明火、煤炭自燃、電弧、電火花、赤熱的金屬表面以及撞擊和摩擦火花，都能點(diǎn)燃瓦斯。引起瓦斯爆炸的另一個(gè)條件是氧氣，其濃度低于12％時(shí)，混合氣體就失去爆炸性。瓦斯爆炸的條件第19頁/共36頁第二節(jié)

瓦斯的危害溫度井下巷道呈半封閉狀態(tài)，其爆炸溫度將在1850℃與2650℃之間。沖擊波其速度總是大于聲速，所到之處造成人員傷亡、設(shè)備和通風(fēng)設(shè)施損壞、巷道垮塌。如果巷道內(nèi)積存著瓦斯或者有沉積的煤塵，在沖擊波的作用下，產(chǎn)生再次爆炸。有毒有害氣體瓦斯爆炸后生成大量有害氣體，某些煤礦分析爆炸后的氣體成分為O26%~10%，N282%~88%，CO24%~8%，CO2%~4%。如果有煤塵參與爆炸，CO的生成量更大，往往成為人員大量傷亡的主要原因。瓦斯爆炸的危害礦內(nèi)瓦斯爆炸時(shí)會(huì)產(chǎn)生三個(gè)致命的危害因素：高溫、沖擊波和有害氣體。第20頁/共36頁第三節(jié)

引起瓦斯積聚的主要原因局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)風(fēng)筒斷開或嚴(yán)重漏風(fēng)采掘面風(fēng)量不足局部通風(fēng)機(jī)出現(xiàn)循環(huán)風(fēng)風(fēng)流短路通風(fēng)系統(tǒng)不合理不完善采空區(qū)或盲巷瓦斯涌出瓦斯涌出異常瓦斯積聚原因第21頁/共36頁第四節(jié)

預(yù)防瓦斯爆炸的措施加強(qiáng)通風(fēng)管理1、建立合理的通風(fēng)系統(tǒng)2、實(shí)行分區(qū)通風(fēng)3、加強(qiáng)管理好通風(fēng)設(shè)施4、加強(qiáng)局部通風(fēng)管理5、及時(shí)調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)第22頁/共36頁第四節(jié)

預(yù)防瓦斯爆炸的措施加強(qiáng)瓦斯管理1、健全機(jī)構(gòu)，完善制度2、強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)瓦斯檢查3、嚴(yán)格執(zhí)行瓦斯管理規(guī)定4、做好瓦斯抽放工作5、建立安全監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)第23頁/共36頁第四節(jié)

預(yù)防瓦斯爆炸的措施1、加強(qiáng)明火管理2、加強(qiáng)電氣設(shè)備管理3、加強(qiáng)爆破安全管理4、杜絕其它火源出現(xiàn)井下可能存在的火源有：放炮、電器火花、煤炭自燃、明火、靜電、摩擦和撞擊火花為此，《煤礦安全規(guī)程》在爆破、井下燒焊、杜絕電器失爆失保、采用阻燃材料等方面做出了明確規(guī)定，并禁止穿化纖衣服、攜帶火種等。杜絕引爆火源第24頁/共36頁第四節(jié)

預(yù)防瓦斯爆炸的措施對(duì)瓦檢員的要求預(yù)防瓦斯爆炸事故擴(kuò)大

1.遵章守紀(jì)，不準(zhǔn)空、漏、假檢;2.了解和掌握分工區(qū)域內(nèi)各處瓦斯涌出狀況和變化規(guī)律;3.對(duì)可能出現(xiàn)的隱患和險(xiǎn)情，要有超前預(yù)防意識(shí);4.能及時(shí)發(fā)現(xiàn)瓦斯積聚、超限等不安全隱患;5.抵制和制止任何違章.1.實(shí)行分區(qū)通風(fēng);2.編制“礦井災(zāi)害預(yù)防和處理計(jì)劃;3.清掃積塵，以防止煤塵參與爆炸;4.主要通風(fēng)機(jī)出風(fēng)井口裝設(shè)防爆門;5.安設(shè)隔爆設(shè)施;6.入井人員佩帶自救器。第25頁/共36頁礦井火災(zāi)的概念及分類預(yù)防外因火災(zāi)的措施第三章防治火災(zāi)第26頁/共36頁第一節(jié)

礦井火災(zāi)的概念及分類凡發(fā)生在煤礦井下的火災(zāi)，和發(fā)生在地面統(tǒng)稱為礦井火災(zāi)。井口附近的地面的火災(zāi)，能夠影響井下安全生產(chǎn)，威脅礦工安全，統(tǒng)稱為礦井火災(zāi)。什么是礦井火災(zāi)？井下各處的火災(zāi)包括井下巷道、硐室和采掘工作面等處的火災(zāi)。又因?yàn)榫诟浇幕馂?zāi)可能影響礦井井下安全，所以也列為礦井火災(zāi)范圍。礦井火災(zāi)根據(jù)引燃熱源不同，可分為外因火災(zāi)和內(nèi)因火災(zāi)。第27頁/共36頁第二節(jié)

預(yù)防外因火災(zāi)的措施嚴(yán)禁入井人員攜帶煙草及點(diǎn)火用具下井。井口房和通風(fēng)機(jī)房附近20米內(nèi)禁止出現(xiàn)火源。嚴(yán)格遵守安全爆破的各項(xiàng)管理規(guī)定。加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備管理，井下所有機(jī)電設(shè)備都必須采用防爆型或防火花型。井下電纜接線不允許采取雞爪子、羊尾巴和明接頭的接線方式。井下要設(shè)置消防供水系統(tǒng)，在主要運(yùn)輸巷道安設(shè)消防管道和水閥。每一礦井都應(yīng)備有足夠的消防器材和防火裝備。消防材料庫要設(shè)在井口附近100米內(nèi)。預(yù)防外因火災(zāi)的措施第28頁/共36頁礦塵的危害礦塵的來源第四章防治粉塵煤塵爆炸的特征及條件礦塵災(zāi)害防治措施第29頁/共36頁第一節(jié)

礦塵的危害惡化環(huán)境發(fā)生爆炸職業(yè)危害由煤礦生產(chǎn)性粉塵導(dǎo)致工人肺部發(fā)生纖維化病變的疾病，稱為煤工塵肺(簡(jiǎn)稱塵肺)。煤工塵肺可分為矽肺、煤肺和煤矽肺3類。煤工塵肺是一種廣泛而嚴(yán)重的職業(yè)危害。我國(guó)煤炭工業(yè)的粉塵職業(yè)危害十分嚴(yán)重，居各大行業(yè)之首。據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2003年底，我國(guó)煤礦塵肺病人數(shù)已累計(jì)達(dá)到58.97萬人，每年新增塵肺病1.2萬人，每年因塵肺死亡人數(shù)2500人左右。所有的粉塵都會(huì)對(duì)眼睛、鼻腔和喉嚨有刺激作用，而且粉塵濃度在很高的情況下，會(huì)導(dǎo)致能見度的降低。具有爆炸危險(xiǎn)的煤塵達(dá)到一定濃度時(shí)，在引爆熱源的作用下，可以發(fā)生猛烈的爆炸，對(duì)井下作業(yè)人員的人身安全造成嚴(yán)重威脅，并可瞬間摧毀工作面及生產(chǎn)設(shè)備。礦塵第30頁/共36頁第二節(jié)

礦塵的來源礦塵的來源主要有以下幾種：粉碎作業(yè)當(dāng)巖層受到撞擊、磨蝕、碾壓、切割、磨損或爆破時(shí)，就能夠產(chǎn)生礦塵。支護(hù)作業(yè)存在頂板支護(hù)的巷道，當(dāng)移動(dòng)支架時(shí)，頂板和底板都發(fā)生變形并產(chǎn)生大量粉塵。這種情況在機(jī)械化長(zhǎng)壁開采面中很突出。安置的支架越多、則產(chǎn)生粉塵的量也就越大。裝載作業(yè)這是采礦過程中又一個(gè)能夠產(chǎn)生大量粉塵的工序，裝載作業(yè)的粉塵來自采掘過程的巖石堆積物，以及裝載時(shí)粉碎的巖塊。機(jī)械化采礦把巖石從巖層中分離出來的機(jī)器，是礦塵的重要來源。如長(zhǎng)壁開采中的裝載機(jī)、采煤機(jī)、巷道掘進(jìn)機(jī)和鑿巖機(jī)等。爆破作業(yè)爆破會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵和瓦斯，其產(chǎn)生的最大濃度往往超出通風(fēng)的稀釋能力。這就要求在爆破以后，進(jìn)行一段時(shí)間排塵通風(fēng)，工人方能進(jìn)入工作。運(yùn)輸和碾壓煤巖運(yùn)輸過程的大部分環(huán)節(jié)都能夠產(chǎn)生粉塵，包括傳送帶、轉(zhuǎn)載點(diǎn)、煤倉、箕斗、密封過渡倉和運(yùn)輸?shù)?。?1頁/共36頁第三節(jié)

煤塵爆炸的特征及條件煤塵爆炸的特征煤塵爆炸的特征易產(chǎn)生連續(xù)爆炸產(chǎn)生粘塊與皮渣產(chǎn)生大量有毒有害氣體?煤塵爆炸具有易產(chǎn)生連續(xù)爆炸、受災(zāi)范圍廣、災(zāi)害程度嚴(yán)重的重要特點(diǎn)?煤塵爆炸時(shí)，對(duì)于結(jié)焦性煤塵(氣煤、肥煤及焦煤的煤塵)會(huì)產(chǎn)生焦炭皮渣與粘塊粘附在支架、巷道壁或煤壁等上面。根據(jù)這些爆炸產(chǎn)物，可以判斷發(fā)生的爆炸事故是屬于瓦斯爆炸或煤塵爆炸。?煤塵爆炸時(shí)，要產(chǎn)生比沼氣爆炸生成量多的有毒有害氣體，其生成量與煤質(zhì)和爆炸的強(qiáng)度等有關(guān)，其中CO~CO2的濃度較大，O2濃度很小，這是煤塵爆炸造成人員傷亡的主要原因。揮發(fā)分含量減少?煤塵爆炸時(shí)，它的揮發(fā)分含量將減少，對(duì)于不結(jié)焦煤塵(即爆炸時(shí)不產(chǎn)生焦炭皮渣與粘塊的煤塵)，可利用這一特點(diǎn)來判斷井下的爆炸事故中煤塵是否參與了爆炸。第32頁/共36頁第三節(jié)

煤塵爆炸的特征及條件煤塵爆炸的條件煤塵爆炸必須具備三個(gè)條件：煤塵自身具有爆炸性，懸浮在空氣中