河南Xx煤業(yè)股份有限公司一礦
  2011年11月
  第一章∵礦井五大自然..." />
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某礦礦井五大自然災(zāi)害預(yù)防教案

作者:煤礦安全網(wǎng) 2012-09-08 12:17 來(lái)源:煤礦安全網(wǎng)

  某礦礦井五大自然災(zāi)害預(yù)防教案

  河南Xx煤業(yè)股份有限公司一礦

  2011年11月

  第一章 礦井五大自然災(zāi)害的預(yù)防

  一、礦井瓦斯防治

  礦井瓦斯是指煤礦井下從煤、巖層中涌出的以及生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的以甲烷(CH4)為主的有毒有害氣體的總稱,有時(shí)單獨(dú)指甲烷。甲烷是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭的氣體,比空氣輕。風(fēng)速較低時(shí),瓦斯會(huì)積聚在巷道頂部及冒頂處上部,因此,必須加強(qiáng)這些地方瓦斯的檢查和處理。瓦斯具有很強(qiáng)的滲透性,即在一定的瓦斯壓力和地壓力共同作用下,瓦斯能從煤巖體中向采掘空間涌出,甚至噴出或突出。

  1.礦井瓦斯的危害

  礦井瓦斯給安全生產(chǎn)帶來(lái)極大的威脅,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

  (1)井下空氣中瓦斯?jié)舛容^高時(shí),會(huì)相對(duì)地降低空氣中氧氣含量,使人窒息死亡。

  (2)瓦斯爆炸后產(chǎn)生高溫,即爆炸產(chǎn)生的熱量迅速加熱周圍空氣,一般情況下溫度在1850℃以上;瓦斯爆炸后產(chǎn)生高壓,即周圍氣體溫度急劇升高時(shí),就必然引起氣體壓力的突然增大,一般爆炸后的壓力可以達(dá)到爆炸前的9倍;瓦斯爆炸后產(chǎn)生正向及反向沖擊,直接造成人員傷亡、設(shè)備損失,巷道破壞;瓦斯爆炸后產(chǎn)生一氧化碳等有害氣體,使人中毒而亡;瓦斯爆炸要消耗大量氧氣,使爆炸現(xiàn)場(chǎng)氧氣濃度急劇下降,使人窒息而亡。

  (3)某些地區(qū)煤(巖)體內(nèi)的瓦斯量較大時(shí),瓦斯會(huì)因采掘活動(dòng)的影響而以突然的、猛烈的形式被釋放出來(lái),同時(shí)帶出大量的煤(巖),直接造成人員傷亡,設(shè)備、設(shè)施或巷道的破壞。

  2.礦井瓦斯涌出及瓦斯等級(jí)

  (1)瓦斯涌出的概念

  礦井在生產(chǎn)或建設(shè)過(guò),煤體受到破壞,貯存在煤體內(nèi)的部分瓦斯就會(huì)離開(kāi)煤體而涌入采掘空間,這種現(xiàn)象叫做瓦斯涌出。

  (2)瓦斯涌出的形式

  1)普通涌出。瓦斯沿著煤、巖體內(nèi)的微細(xì)空隙緩緩地、連續(xù)地涌向采掘空間的現(xiàn)象,稱為礦井瓦斯的普通涌出。

  2)特殊涌出。如果煤巖層中含有大量瓦斯,采掘工作進(jìn)入這些地段時(shí),這些瓦斯就會(huì)在極端內(nèi),突然大量地涌出,可能還伴有碎煤或巖塊,這種現(xiàn)象叫特殊涌出。它包括瓦斯噴出及煤與瓦斯突出。

  (3)瓦斯涌出量

  礦井瓦斯涌出量是指礦井在生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)際涌進(jìn)巷道的瓦斯量。表示礦井瓦斯涌出量的方法有兩種。

  1)絕對(duì)瓦斯涌出量。單位時(shí)間內(nèi)涌進(jìn)采掘巷道的瓦斯量,稱為絕對(duì)瓦斯涌出量。用m3/min或m3/d表示。

  2)相對(duì)瓦斯涌出量。礦井在正常生產(chǎn)條件下,平均日產(chǎn)1t煤所涌出的瓦斯量,用m3/t表示。

  (4)影響瓦斯涌出的因素。

  1)開(kāi)采規(guī)模。開(kāi)采范圍越大,瓦斯涌出量越大。

  2)開(kāi)采深度。開(kāi)采深度越深,瓦斯涌出量越大。

  3)煤層瓦斯含量。它是影響瓦斯涌出量的決定因素。瓦斯含量越高,其涌出量就越大。

  4)地面大氣壓力的變化。地面大氣壓力增大,礦井瓦斯涌出量減少;相反,則瓦斯涌出量增大。

  5)生產(chǎn)工藝。打眼、放炮、落煤時(shí),瓦斯涌出量增加;其余時(shí)間瓦斯涌出量減少。

  6)礦井通風(fēng)壓力。抽出式通風(fēng)的礦井,瓦斯涌出量大;壓入式通風(fēng)的礦井,瓦斯涌出量見(jiàn)效。

  7)開(kāi)采順序、采煤方法、頂板管理、采空區(qū)管理以及開(kāi)采層的地質(zhì)構(gòu)造都對(duì)瓦斯涌出量的影響較大。

  因此,可根據(jù)礦井的具體條件,找出主要影響因素,采取有效的防治措施。

  (5)礦井瓦斯等級(jí)的確

  《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定:礦井瓦斯等級(jí),根據(jù)礦井相對(duì)瓦斯涌出量、礦井絕對(duì)瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式劃分。劃分的類型有:

  1)低瓦斯礦井。礦井相對(duì)瓦斯涌出量小于或等于10m3/t,且礦井絕對(duì)瓦斯涌出量小于40m3/min。

  2)高瓦斯礦井。礦井相對(duì)瓦斯涌出量大于10m3/t或礦井絕對(duì)瓦斯涌出量大于40m3/min。

  3)煤與瓦斯突出礦井。

  礦井按照瓦斯涌出量的大小和瓦斯涌出的不同形式,劃分成不同類型的瓦斯礦井,以便于礦井開(kāi)采設(shè)計(jì)、便于礦井的安全管理、便于礦井設(shè)備的選擇和資金投入。

  3.瓦斯爆炸的條件及其影響因素

  瓦斯爆炸的條件是:一定濃度的瓦斯、高溫火源的存在和充足的氧氣,三者缺一不可。

  (1)瓦斯?jié)舛?/p>

  瓦斯爆炸有一定的濃度范圍,我們?cè)诎芽諝庵型咚褂龌鸷竽芤鸨ǖ臐舛确秶Q為瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸界限為5%—16%,5%為爆炸下限,16%為爆炸上限。

  瓦斯爆炸界限不是固定不變的,它受許多因素的影響。

  1)可燃?xì)怏w的混入,使瓦斯爆炸界限擴(kuò)大。

  2)惰性氣體的混入,降低了氧濃度,使瓦斯爆炸的危險(xiǎn)性和爆炸界限降低。

  3)煤塵摻入可降低瓦斯爆炸下限。

  4)瓦斯與空氣混合氣體的初始?jí)毫υ酱?,爆炸界限范圍越大?/p>

  5)瓦斯與空氣混合氣體的初始溫度越高,爆炸界限范圍越大。

  (2)引火溫度

  瓦斯的引火溫度,即點(diǎn)燃瓦斯的最低溫度。一般認(rèn)為瓦斯的引火溫度是650—750℃。但因受瓦斯的濃度、火源的性質(zhì)及混合氣體的壓力等因素影響而變化,當(dāng)瓦斯含量在7%—8%時(shí),最易引燃;當(dāng)混合氣體的壓力增高時(shí),引火溫度降低;在引火溫度相同時(shí),火源面積越大、點(diǎn)火時(shí)間越長(zhǎng),越易引燃瓦斯。

  (3)氧氣濃度

  當(dāng)氧濃度低于12%時(shí),混合氣體中的瓦斯失去爆炸性。正確認(rèn)識(shí)氧含量對(duì)瓦斯爆炸的作用,對(duì)密閉或啟封火區(qū)及對(duì)封閉火區(qū)滅火時(shí),判斷火區(qū)內(nèi)有無(wú)瓦斯爆炸性均有指導(dǎo)意義。

  4.預(yù)防瓦斯爆炸的措施

  預(yù)防爆炸三個(gè)條件缺一不可,由于《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定井下空氣中氧濃度不能低于20%,因此,預(yù)防瓦斯爆炸的有效措施,主要從防止瓦斯積聚和消除火源著手。

  (1)防止瓦斯積聚的措施

  所謂瓦斯積聚是指瓦斯?jié)舛瘸^(guò)2%,其體積超過(guò)0.5m3的現(xiàn)象。防止瓦斯積聚的方法有:

  1)加強(qiáng)通風(fēng)。防止瓦斯積聚的最主要的措施是加強(qiáng)通風(fēng)。礦井建立一個(gè)完善合理的礦井通風(fēng)現(xiàn)象,做到穩(wěn)定、可靠、連續(xù)地向井下所有用風(fēng)地點(diǎn)輸送足夠數(shù)量的新鮮空氣,以保證及時(shí)排除和沖淡礦井瓦斯和粉塵,使井下各處的瓦斯?jié)舛确稀?a href=http://m.cltuan.cn target=_blank class=infotextkey>煤礦安全規(guī)程》的要求。

  2)嚴(yán)格檢查和監(jiān)測(cè)井下瓦斯?jié)舛?。?yán)格檢查礦井的通風(fēng)狀況及瓦斯?jié)舛鹊淖兓峭咚沟V井重要的日常管理工作,它是防止瓦斯事故的前提。為了防止漏檢,除加強(qiáng)管理,加強(qiáng)教育,提高工作者的責(zé)任心之外,還必須應(yīng)用現(xiàn)代化裝備,采用先進(jìn)的瓦斯自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警裝置。

  3)及時(shí)處理積聚瓦斯?!?a href=http://m.cltuan.cn target=_blank class=infotextkey>煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,每一礦井必須從采掘生產(chǎn)管理上采取措施,防止瓦斯積聚。當(dāng)發(fā)生瓦斯積聚時(shí),必須及時(shí)處理,這是礦井日常瓦斯管理工作的重要內(nèi)容,是預(yù)防瓦斯爆炸的關(guān)鍵工作。

  生產(chǎn)中容易積聚瓦斯的地點(diǎn)有:采煤工作面上隅角、獨(dú)頭掘進(jìn)工作面的巷道隅角、采煤機(jī)附近、頂板冒落的空洞內(nèi)、停風(fēng)的盲巷中、低風(fēng)速巷道的頂板附近、綜采工作面放煤口及采空區(qū)邊界處、發(fā)生瓦斯噴出的地點(diǎn)等。處理局部積聚瓦斯的方法主要:加大風(fēng)速及風(fēng)量、密閉隔離和抽放瓦斯三種

  4)抽放瓦斯。對(duì)于采用一般通風(fēng)方法不能解決瓦斯超限的礦井或工作面,可以采用抽放瓦斯的方法,將瓦斯抽至地面加以儲(chǔ)存利用或排除。

  (2)防止瓦斯引燃的措施

  防止瓦斯引燃的原則:禁止一切非生產(chǎn)需要的火源下井;對(duì)生產(chǎn)中可能發(fā)生的熱源嚴(yán)加管理;防止熱源產(chǎn)生或限制其引燃瓦斯的能力。

  1)加強(qiáng)明火管理。按照《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定:嚴(yán)禁煙火進(jìn)入井下;井下嚴(yán)禁使用燈泡取暖或使用電爐;井下禁止打開(kāi)礦燈外殼;井口房、瓦斯抽放站及通風(fēng)機(jī)房周圍20m內(nèi)禁止使用明火;井下焊接時(shí),應(yīng)嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)定,嚴(yán)格井下火區(qū)的管理等。任何人發(fā)現(xiàn)井下火災(zāi)時(shí),應(yīng)立即采取一切可能的辦法直接滅火,并迅速報(bào)告礦調(diào)度室。

  2)消除電器火花。井下使用的電氣設(shè)備及供電網(wǎng)絡(luò),都必須符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)要求。要保證電氣設(shè)備的防爆性能好,消除電器火花的產(chǎn)生。

  3)防止靜電火源。礦井中使用的高分子材料(如塑料、橡膠、樹(shù)脂)制品,其表面電阻應(yīng)低于規(guī)定值。灑水、排水用塑料管壁表面電阻應(yīng)小于109Ω,壓風(fēng)管、噴漿管壁表面電阻應(yīng)小于108Ω,抽放瓦斯用管壁表面電阻應(yīng)小于106Ω。

  4)防止摩擦火花。由于機(jī)械化程度的不斷提高,機(jī)械摩擦、沖擊火花引起的燃燒危險(xiǎn)增加了。為防止由此而發(fā)生瓦斯爆炸事故,采取的措施有:在摩擦發(fā)熱的部件上安設(shè)過(guò)熱保護(hù)裝置(如液壓聯(lián)軸器上的易熔合金塞),溫度檢測(cè)報(bào)警斷電裝置,利用難引燃性合金工具,在摩擦部件的金屬表面溶敷活性小的金屬(如鉻),使形成的摩擦火花難以引燃瓦斯。

  5)嚴(yán)格放炮制度。有瓦斯爆炸危險(xiǎn)的煤層中,采掘工作面只準(zhǔn)使用煤礦安全炸藥和瞬發(fā)電雷管,在使用毫秒煙氣電雷管時(shí),最后一段的延期時(shí)間不得超過(guò)130ms。打眼、放炮和封泥都必須符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。嚴(yán)禁放糊炮、明火放炮和一次裝藥分次放炮。

  5.采掘工作面的瓦斯管理與突出預(yù)防措施

  (1)采掘工作面瓦斯管理

  1)加強(qiáng)對(duì)通風(fēng)專業(yè)隊(duì)伍的管理,層層建立安全責(zé)任制。

  2)加強(qiáng)工作面瓦斯監(jiān)測(cè),嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)瓦斯管理制度。

  3)加強(qiáng)掘進(jìn)工作面通風(fēng)管理。

  4)搞好隔爆設(shè)施管理。

  5)加強(qiáng)火源管理,消除引爆條件。

  ①采掘工作面電氣設(shè)備檢修維護(hù)要實(shí)行包機(jī)、包片和定期檢修制度,保證綜合保護(hù)靈敏可靠;嚴(yán)禁帶電作業(yè);杜絕“雞爪子”“羊尾巴”、明接頭等。②嚴(yán)格放炮管理,必須執(zhí)行“一炮三檢制”“三人連鎖放炮制”。

  (2)煤與瓦斯突出的預(yù)防措施。

  在防治煤與瓦斯突出的實(shí)踐中,我國(guó)總結(jié)了一套行之有效的綜合防突措施,習(xí)慣上稱為“四位一體”的防突措施,即突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)、防治突出措施、防治突出措施的效果檢驗(yàn)和安全防護(hù)措施。

  突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)。分為區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)和工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)。

  區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)。其任務(wù)是確定井田內(nèi)煤層和煤層區(qū)域的煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性。

  區(qū)域預(yù)測(cè)是對(duì)新礦井、新采區(qū)或新水平進(jìn)行突出危險(xiǎn)性的分類,將其分為突出危險(xiǎn)區(qū)、突出威脅區(qū)和無(wú)突出危險(xiǎn)區(qū)。因被預(yù)測(cè)的煤層還未被揭露,只能通過(guò)鉆孔、煤樣進(jìn)行測(cè)定煤層中的瓦斯壓力和化驗(yàn)煤樣的物理力學(xué)性質(zhì),或用上水平、鄰近礦井的瓦斯、地質(zhì)資料進(jìn)行類比,得出結(jié)論。目前,采用單向指標(biāo)法、地質(zhì)統(tǒng)計(jì)法和綜合指標(biāo)法進(jìn)行區(qū)域預(yù)測(cè),近幾年又研究使用物探的方法對(duì)突出煤層進(jìn)行區(qū)域預(yù)測(cè)。

  工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè),其預(yù)測(cè)工作是在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行的,又稱為日常預(yù)測(cè)。包

  括石門揭煤工作面、煤巷掘進(jìn)工作面和采煤工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)。目前,我國(guó)大多采用接觸式預(yù)測(cè)方法,以鉆孔排粉量、鉆孔瓦斯涌出初速度或者鉆屑瓦斯解吸特征作為日常預(yù)測(cè)突出危險(xiǎn)性的判斷依據(jù)。近幾年來(lái),我國(guó)已開(kāi)展了非接觸式預(yù)測(cè)突出危險(xiǎn)性的方法,如煤體溫度變化監(jiān)測(cè)、瓦斯涌出動(dòng)態(tài)檢測(cè)等的研究和應(yīng)用。

  2)煤與瓦斯突出防治措施。煤與瓦斯突出防治措施是在預(yù)測(cè)突出危險(xiǎn)性的基礎(chǔ)上實(shí)施防突工作極其重要的環(huán)節(jié)。防突措施分為區(qū)域性措施和局部性防突措施。

  區(qū)域性防突措施包括開(kāi)采保護(hù)層、預(yù)抽突出煤層瓦斯、突出煤層注水等。這些措施的作用在于消除與減弱應(yīng)力集中,使突出層卸壓與排放瓦斯,從而消除大面積的煤層區(qū)域突出危險(xiǎn)性。

  局部性防突措施包括超前抽放鉆孔、松動(dòng)爆破、水力沖孔、卸壓槽、金屬骨架等。這些措施的作用在于使突出煤層采掘工作面前方煤體產(chǎn)生地應(yīng)力減弱、集中應(yīng)力解除與瓦斯抽放的效果,從而消除突出危險(xiǎn)性。

  3)防突措施的效果檢驗(yàn)。防突措施的檢驗(yàn)就是根據(jù)煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)中的有關(guān)規(guī)定,

  對(duì)采取措施后的煤層再進(jìn)行一次突出危險(xiǎn)性指標(biāo)的測(cè)定,根據(jù)實(shí)測(cè)的指標(biāo)值判斷是否降到臨界值以下、有無(wú)突出危險(xiǎn)。如果檢驗(yàn)結(jié)果表明防突措施有效,就可以在采取安全防護(hù)措施后繼續(xù)采掘作業(yè)。如果檢驗(yàn)該防突措施無(wú)效或效果不好,就必須采取附加措施并經(jīng)檢驗(yàn)有效后,方可采取安全防護(hù)措施繼續(xù)作業(yè)。防突措施效果檢驗(yàn)的方法與工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)方法基本相同。

  4)安全防護(hù)措施。其目的在于預(yù)測(cè)失誤或防突措施失效后發(fā)生突出時(shí),避免造成人員傷害,從而建立起防止突出事故的第二道保障線。安全防護(hù)措施主要包括巖巷揭穿突出煤層的震動(dòng)放炮、遠(yuǎn)距離放炮、反向風(fēng)門、避難所、擋欄設(shè)施、壓風(fēng)自救系統(tǒng)和隔離式自救器等。

  實(shí)踐證明,“四位一體”綜合防突措施體系,使我們防突技術(shù)提高到一個(gè)新的水平。

  二、礦井火災(zāi)防治

  1.礦井火災(zāi)的危害

  火災(zāi)是礦山的五大自然災(zāi)害之一。井下發(fā)生火災(zāi),不僅會(huì)造成資源的損失、設(shè)備設(shè)施的損壞,導(dǎo)致生產(chǎn)中斷,而且更為嚴(yán)重的是會(huì)直接威脅礦工的生命安全。

  礦井火災(zāi)的危害具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

  (1)井下發(fā)生火災(zāi)后,產(chǎn)生大量的有害氣體。高溫?zé)熈鞯卤娨谎趸肌⒍趸嫉葰怏w會(huì)使人員窒息、中毒,嚴(yán)重威脅著礦工的生命安全。

  (2)引起瓦斯、煤塵爆炸。在有瓦斯、煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井,火災(zāi)不僅會(huì)直接導(dǎo)致瓦斯、煤塵爆炸,就是在處理火災(zāi)事故中,也極易誘發(fā)瓦斯、煤塵爆炸事故,從而擴(kuò)大災(zāi)情。

  (3)產(chǎn)生再生火源。熾熱的含揮發(fā)性氣體的煙流與相接巷道新鮮風(fēng)流交匯燃燒,火源下風(fēng)側(cè)可能出現(xiàn)若干再生火源,使煤炭資源大量被燒毀或凍結(jié)、損壞機(jī)械設(shè)備。

  (4)產(chǎn)生火風(fēng)壓?;痫L(fēng)壓是指火災(zāi)產(chǎn)生的高溫?zé)熈髁鹘?jīng)有標(biāo)高差的井巷所產(chǎn)生的附加風(fēng)壓?;痫L(fēng)壓常會(huì)造成風(fēng)流紊亂,使某些井巷的風(fēng)流方向發(fā)生逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象,導(dǎo)致受災(zāi)范圍擴(kuò)大,容易使滅火人員陷入獲區(qū)。

  2.礦井火災(zāi)的分類

  根據(jù)發(fā)生火災(zāi)的原因不同,一般把礦井火災(zāi)分為兩類:外因火災(zāi)和內(nèi)因火災(zāi)。

  (1)外因火災(zāi)

  外因火災(zāi)是指由外部火源引起的火災(zāi)。

  外因火災(zāi)的特點(diǎn)是突然發(fā)生、火勢(shì)兇猛、可防性差,可能發(fā)生在井下任何地點(diǎn),但多數(shù)發(fā)生在井口房、井筒、機(jī)電硐室、火藥庫(kù)以及安裝有機(jī)電設(shè)備的巷道或工作面內(nèi),如果不能及時(shí)處理,往往可能釀成重特大事故。

  (2)內(nèi)因火災(zāi)

  內(nèi)因火災(zāi)又稱自然火災(zāi)。由于煤炭或其他易燃物自身氧化積熱,發(fā)生燃燒引起的火災(zāi)。內(nèi)因火災(zāi)的特點(diǎn)是發(fā)生在有限的條件下,有預(yù)兆,燃燒過(guò)程較為緩慢,伴生有害氣體,不易早期發(fā)現(xiàn),且火源隱蔽,有些發(fā)火地點(diǎn)很難接近,滅火難度大,時(shí)間長(zhǎng)。內(nèi)因火災(zāi)大多數(shù)發(fā)生在采空區(qū)、遺留的煤柱、破裂的煤壁、煤巷的冒高處以及浮煤堆積的地點(diǎn)。

  3.外因火災(zāi)的防治

  (1)防止火源的產(chǎn)生

  1)加強(qiáng)明火管理。嚴(yán)格杜絕火源。嚴(yán)禁將煙火帶入井下,嚴(yán)禁井下吸煙,井口房和通風(fēng)機(jī)房附近20m內(nèi)嚴(yán)禁煙火,也不準(zhǔn)用火爐取暖。井下嚴(yán)禁使用燈泡或電爐取暖。

  2)井下和井口房?jī)?nèi)不得從事電焊、電焊作業(yè),必須作業(yè)時(shí)要嚴(yán)格按《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定執(zhí)行。

  3)地面木料場(chǎng)、矸石山、爐灰場(chǎng)與進(jìn)風(fēng)井的距離不得小于80m。不得將矸石山或爐灰場(chǎng)在進(jìn)風(fēng)井的主導(dǎo)風(fēng)上風(fēng)側(cè),也不得設(shè)在表土10以內(nèi)有煤層的地面上和設(shè)在有漏風(fēng)的采空區(qū)上方的塌陷范圍內(nèi)。

  4)嚴(yán)禁在井下存放用完后剩下的汽油、沒(méi)有和變壓器油。

  (2)采用不燃性材料支護(hù)

  新建礦井的永久井架和井口房、以井口為中心的聯(lián)合建筑井筒、平硐與各水平的連接處及井底車場(chǎng),主要絞車道與主要運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷的連接處,井下機(jī)電設(shè)備硐室,主要巷道內(nèi)帶式輸送機(jī)機(jī)頭前后兩端各20m范圍內(nèi),都必須用不燃性材料支護(hù)。

  (3)防止電氣火災(zāi)

  電氣火災(zāi)是指發(fā)生在各種電氣設(shè)備上的火災(zāi),常因供電過(guò)負(fù)荷、電氣元件接觸不良、操作失誤產(chǎn)生電弧火花引起。

  預(yù)防電氣火災(zāi)的措施是:機(jī)電設(shè)備應(yīng)正確選用熔斷器(片),正確使用檢漏繼電器,當(dāng)電流短路、過(guò)載或接地時(shí)能及時(shí)切斷電源;電纜接頭必須使用防爆接線盒,嚴(yán)禁使用“雞爪子”和“羊尾巴”接頭;嚴(yán)禁違章使用和操作井下電氣設(shè)備等。

  (4)防止摩擦火花引起火災(zāi)

  隨著煤礦機(jī)械化程度的提高,必須做好井下機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)部分的保養(yǎng)和維護(hù)工作,防止摩擦和沖擊產(chǎn)生火花,引起火災(zāi)。

  (5)防止火災(zāi)擴(kuò)大

  1)設(shè)置消防材料庫(kù)。消防材料庫(kù)的作用是儲(chǔ)存消防材料以便發(fā)生火災(zāi)時(shí)迅速而有效地滅火。因此,每一礦井必須在井上下設(shè)置符合要求的消防材料庫(kù)。

  2)設(shè)置防火門。在進(jìn)風(fēng)井口、井底車場(chǎng)與井筒連接處、部分專用硐室出口處等位置都必須設(shè)置防火鐵門。防火鐵門必須易于關(guān)閉嚴(yán)密,一旦發(fā)生火災(zāi)能及時(shí)關(guān)閉。

  3)設(shè)置消防水池和井下消防水管系統(tǒng)。每一礦井必須在地面設(shè)置消防水池和在井下設(shè)置消防管路系統(tǒng)。

  4)及時(shí)發(fā)現(xiàn)初起火災(zāi)。及時(shí)發(fā)現(xiàn)初起外因火災(zāi)是防止其發(fā)展和控制其危害的一個(gè)重要措施。除用感覺(jué)器官(眼睛、鼻子、皮膚等)來(lái)察覺(jué)初起火災(zāi)外,還可用標(biāo)志性氣體、火災(zāi)監(jiān)測(cè)器、溫升變色涂料等來(lái)科學(xué)地判斷。

  (6)外因火災(zāi)的滅火方法

  常用的滅火方法有三種:直接滅火法、隔絕滅火法和聯(lián)合滅火法。

  1)直接滅火法。直接滅火法包括以下幾種:

 ?、偾宄扇嘉?。將著火帶及附近已發(fā)熱或正燃燒的可燃物挖出并運(yùn)出井外。這是撲滅火災(zāi)最徹底的方法,但是采用這種方法的條件是:火災(zāi)處于初起階段,涉及范圍不大;火區(qū)無(wú)瓦斯、無(wú)煤塵爆炸危險(xiǎn);火源位于人員可直接到達(dá)的地點(diǎn)。

 ?、谟盟疁缁?。用水滅火,簡(jiǎn)單易行,經(jīng)濟(jì)有效。其作用是:強(qiáng)力水流把燃燒物的火焰壓滅,使燃燒物充分浸濕而阻止其繼續(xù)燃燒;水有很大的吸熱能力,能使燃燒物冷卻降溫;水遇火蒸發(fā)成大量水蒸氣,能沖淡災(zāi)區(qū)空氣中氧的濃度,并使燃燒物表面與空氣隔絕。因此水有較強(qiáng)的滅火作用。

  用水滅火應(yīng)注意的問(wèn)題:供水量要充足,否則,高溫火源會(huì)使水分解成具有爆炸性和氫和一氧化碳混合氣體(又稱水煤氣),帶來(lái)新的危險(xiǎn);滅火人員一定要站在火源的上風(fēng)側(cè),并應(yīng)保持正常通風(fēng),回風(fēng)道要通暢以便將火煙和水蒸氣引入回風(fēng)道排出;當(dāng)火勢(shì)旺時(shí),應(yīng)先將水流射向火源外圍,不要直射火源中心;水能導(dǎo)電,因此,用水撲滅電器火災(zāi)時(shí),應(yīng)先切斷電源,然后滅火;水比油密度大,油浮在水的表面,可以隨水流動(dòng)而擴(kuò)大火災(zāi)面積,因此,不能用水撲滅油類火災(zāi);滅火過(guò)程中,要隨時(shí)檢查火區(qū)附近的瓦斯、一氧化碳濃度。

 ?、塾蒙白?或巖粉)滅火。把砂子(或巖粉)直接撒在燃燒物體上能隔絕空氣,將火撲滅。通常用來(lái)?yè)錅绯跗鸬碾姎庠O(shè)備火災(zāi)與油類火災(zāi)。

  ④用劃分滅火器滅火。目前礦山使用的化學(xué)滅火器有兩類:

  泡沫滅火器。使用時(shí)將滅火器倒置,使內(nèi)外瓶中的酸性溶液和堿性溶液互相混合,發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成大量充滿二氧化碳的氣泡噴射出去,覆蓋在燃燒物體上隔絕空氣。在撲滅電器火災(zāi)時(shí),應(yīng)首先切斷電源。

  干粉滅火器。目前礦用干粉滅火器以磷酸銨粉為主藥劑。在高溫作用下磷酸銨粉末進(jìn)行一系列分解吸熱反應(yīng),將火災(zāi)撲滅。目前適合于井下使用的干粉滅火器有滅火手雷和噴粉滅火器。

  ⑤高倍數(shù)泡沫滅火。遠(yuǎn)距離高倍數(shù)泡沫滅火是將高倍數(shù)起泡劑與壓力水混合后在風(fēng)扇的吹動(dòng)下,經(jīng)過(guò)兩層錐形發(fā)泡線網(wǎng),形成大量的泡沫涌向火源撲滅火災(zāi)。其原理是泡沫遇到高溫而蒸發(fā)成水蒸氣,吸收大量的熱,使溫度迅速下降,同時(shí),大量的水蒸氣能降低火源周圍空氣中的氧氣含量,泡沫又迅速包圍燃燒物,使火與空氣隔絕而熄滅。

  2)隔絕滅火法。當(dāng)井下火災(zāi)發(fā)展到不能直接被撲滅時(shí),應(yīng)在所有通往火區(qū)的巷道內(nèi)砌筑密閉墻,使火源與外界隔絕,當(dāng)火區(qū)內(nèi)的氧氣消耗完后,火災(zāi)自行熄滅。

  在建筑密閉墻時(shí),一般先建進(jìn)風(fēng)側(cè),后建回風(fēng)側(cè)。在有瓦斯涌出的火區(qū),為防止瓦斯積聚,進(jìn)回風(fēng)兩側(cè)要同時(shí)建筑密閉墻,同時(shí)封閉。對(duì)有發(fā)生瓦斯爆炸危險(xiǎn)的火區(qū),為保證救災(zāi)人員和建筑密閉墻人員的安全,應(yīng)盡快地建筑一道防爆墻。防爆墻一般用砂子、黃土、爐灰等裝在編織袋或麻袋內(nèi),建成5—6m厚砂袋墻。

  3)聯(lián)合滅火法。在單獨(dú)采用一種方法達(dá)不到滅火目的,或滅火時(shí)間太長(zhǎng)時(shí),可將直接滅火法和隔絕滅火法聯(lián)合起來(lái)運(yùn)用,稱為聯(lián)合滅火法。歸納起來(lái)有以下幾種

  3)加強(qiáng)支護(hù)質(zhì)量管理。選擇合理的支護(hù)技術(shù),嚴(yán)格按操作規(guī)程施工,是防治冒頂事故的主要措施。

  ①檢查支架規(guī)格尺寸。支架的架型、形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)件搭接等是否符合設(shè)計(jì)要求;支架間距、支架間連接是否符合作業(yè)規(guī)程要求。

 ?、谔岣咧ёo(hù)質(zhì)量和保證支護(hù)阻力。所有支架必須架設(shè)牢固,并有防倒措施。要嚴(yán)格防止支架支設(shè)在浮矸上,不見(jiàn)實(shí)底不能架設(shè)。使用摩擦式金屬支柱時(shí),必須使用液壓升柱器架設(shè),初撐力不得小于50kN。

  ③單體液壓支柱的初撐力,柱徑為100mm不得小于90kN,柱徑為80mm不得小于60kN。

 ?、芨愫弥Ъ芘c圍巖間的充填。支架與圍巖間的空間必須及時(shí)填嚴(yán)背實(shí),改善支架承載狀態(tài),提高其支撐能力,減少圍巖變形,提高圍巖的穩(wěn)定性。

  ⑤提高支架的穩(wěn)定性。在放炮前應(yīng)加固迎頭支架,使靠近迎頭10m內(nèi)支架之間的連接桿聯(lián)鎖穩(wěn)固,防止放炮崩倒;對(duì)圍巖裂隙發(fā)育較成熟或較松軟的地段、受采動(dòng)影響強(qiáng)烈的地區(qū)或掘進(jìn)傾斜巷道時(shí),應(yīng)在支架間用連接桿聯(lián)鎖穩(wěn)固,預(yù)防冒頂或片幫范圍的擴(kuò)大。

  ⑥及時(shí)支護(hù)。根據(jù)作業(yè)循環(huán)和圍巖條件,盡可能及時(shí)支護(hù),縮小空頂作業(yè)面積與延續(xù)時(shí)間。

  4)進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)。巷道頂板事故大都是在空頂作業(yè)的情況下發(fā)生的,因此對(duì)掘進(jìn)迎頭新懸露的頂板,應(yīng)采用及時(shí)或超前支護(hù)的臨時(shí)支架,以保證作業(yè)安全。

  (2)采煤工作面頂板事故防治

  1)老頂來(lái)壓時(shí)壓垮型冒頂預(yù)防措

 ?、俸侠?a href=http://m.cltuan.cn/sjsm/ target=_blank class=infotextkey>設(shè)計(jì)采煤工作面支護(hù),使支護(hù)具有足夠的支撐力和可縮量,當(dāng)老頂來(lái)壓比較強(qiáng)烈時(shí),要選用可縮量較大的支柱,有時(shí)要選用具有大流量安全閥的支柱,并加強(qiáng)后排支柱的支撐強(qiáng)度。

 ?、谝M(jìn)行頂板斷層情況的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。遇到平行于工作面的斷層時(shí),當(dāng)斷層剛露出煤壁,就要加強(qiáng)該段工作面的支護(hù),并擴(kuò)大該段工作面的控頂距;如果工作面用的是金屬支柱,還要用木支柱替換金屬支柱。

  2)厚煤層難垮頂板大面積冒頂預(yù)防措施

 ?、俨捎妹褐畏?即刀柱采煤法)時(shí),如果煤柱上方頂板需懸露大面積才垮落,則應(yīng)在刀柱之間的采空區(qū)內(nèi)用鉆孔爆破法強(qiáng)制放頂。

 ?、诓捎瞄L(zhǎng)壁法采煤時(shí),或超前工作面用鉆孔爆破法、高壓注水法預(yù)先松動(dòng)或弱化頂板,也可用在采空區(qū)用循環(huán)淺孔及步距式深孔法崩落頂板。

  3)直接頂導(dǎo)致的壓垮型冒頂預(yù)防措施

 ?、俨擅汗ぷ髅嬷ёo(hù)強(qiáng)度要能自始自終平衡直接頂或垮落帶巖層的重量,底軟時(shí)必須穿鞋,力求以支柱的支撐力就能平衡直接頂或垮落帶的巖重,以避免直接頂或垮落帶離層。

 ?、陂_(kāi)采下分層時(shí)不要留煤皮,以免增加支架的載荷,如因條件限制非留煤皮不可,要相應(yīng)增加執(zhí)著的初撐力或支柱密度。

  ③在構(gòu)造或采動(dòng)破壞嚴(yán)重的區(qū)域,除應(yīng)縮小控頂距及加強(qiáng)放頂支柱的初撐強(qiáng)度外,應(yīng)采用絞車遠(yuǎn)距離回柱。

  4)大面積漏垮型冒頂預(yù)防措施

 ?、龠x用合適的支護(hù),使工作面支護(hù)有足夠的支撐力和可縮量。

  ②頂板必須背嚴(yán)接實(shí)。

  ③嚴(yán)防放炮、移輸送機(jī)等工序推倒支架,防止出現(xiàn)局部冒頂。

  5)局部漏冒型冒頂預(yù)防措施

  ①對(duì)每一工作面進(jìn)行實(shí)地觀測(cè),根據(jù)統(tǒng)計(jì)規(guī)律分析影響端面頂板冒落穩(wěn)定性指標(biāo),對(duì)支護(hù)質(zhì)量與頂板進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),使頂板在形成冒頂事故前消除其隱患。

  ②采用能及時(shí)支護(hù)懸露頂板并能減少端面距的支架;要使支架處于良好的工作狀態(tài),尤其應(yīng)避免頂梁過(guò)分抬頭或低頭;提高第一排支柱的初撐力,以減小直接頂?shù)南鲁亮俊?/p>

 ?、叟诓蓵r(shí),炮眼布置及裝藥量應(yīng)合理,盡量避免崩倒支架。

 ?、鼙M量使工作面與煤層的主節(jié)理方向垂直或斜交,避免煤壁片幫,一旦片幫應(yīng)超前支護(hù)。

 ?、荼M可能保證工作面具有較快的推進(jìn)速度

  ⑥機(jī)頭機(jī)尾應(yīng)各采用四對(duì)八梁支護(hù);巷道與工作面出口相接的一側(cè)要架設(shè)一對(duì)長(zhǎng)鋼梁抬棚,托住原巷道支架的梁頭;距工作面煤壁20m范圍內(nèi)的巷道要超前進(jìn)行處理。

 ?、咴诠ぷ髅娴牡刭|(zhì)破壞帶要特別加強(qiáng)支護(hù)。

  ⑧放頂線要支設(shè)墩柱。

 ?、岱侄位刂夭鹱詈髢筛е鶗r(shí),如果工作面用的是摩擦支柱,可以在這些柱子的上下各支一根木支柱作為替柱,然后回拆摩擦支柱,最后用絞車回木替柱;采用單體液壓支柱的工作面,工人也可以在有支護(hù)的工作空間,用帶鏈條的工具來(lái)卸載,并用機(jī)械遠(yuǎn)距離拉柱;如果工作面用的是木支柱,則可以直接用絞車回柱。

  (3)掘進(jìn)片幫、冒頂事故的防治

  為防止掘進(jìn)頂板事故的發(fā)生,在認(rèn)真執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》對(duì)掘進(jìn)工作面和巷道支護(hù)的有關(guān)規(guī)定得到基礎(chǔ)上,要做好以下工作:確切掌握地質(zhì)資料,認(rèn)真編制施工作業(yè)規(guī)程,采取合理的施工方法和頂板管理措施;堅(jiān)持一次成巷,縮小圍巖暴露時(shí)間和面積;嚴(yán)格執(zhí)行爆破規(guī)定,保持圍巖的穩(wěn)定性;特殊地段壓力大時(shí),采取加強(qiáng)支護(hù)等強(qiáng)化支護(hù)手段;傾斜巷道要采取防止推倒支架的措施;加強(qiáng)巷道圍巖的觀測(cè)和工作面的頂板管理,嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問(wèn)頂制度,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,及時(shí)處理;嚴(yán)格按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查驗(yàn)收,出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題及時(shí)返工處理;出現(xiàn)漏頂必須徹底處理,接頂背嚴(yán),不得留有空頂隱患。

  (4)沖擊地壓的防治

  沖擊地壓是指在礦井開(kāi)采過(guò)程中,引起煤(巖)體內(nèi)所積聚的彈性變形能釋放而產(chǎn)生的以突然、急劇、猛烈的破壞為特征的動(dòng)力現(xiàn)象。影響沖擊地壓的主要因素有采深、地質(zhì)構(gòu)造、煤(巖)體結(jié)構(gòu)及開(kāi)采技術(shù)。

  防治沖擊地壓主要從兩方面著手:一是在大范圍內(nèi)避免形成高應(yīng)力集中的條件;二是在局部范圍內(nèi)改變煤(巖)體的物理力學(xué)性能,減緩已形成的應(yīng)力集中的程度。前者稱防危措施,后者稱解危措施。

  主要防危措施有:開(kāi)采解放層;合理確定開(kāi)采方法;無(wú)煤柱開(kāi)采。

  主要解危措施有:高壓注水;放松動(dòng)炮;鉆孔槽卸壓;強(qiáng)制放頂。

  生產(chǎn)中應(yīng)結(jié)合實(shí)際,加強(qiáng)預(yù)測(cè)工作,總結(jié)沖擊地壓規(guī)律。同時(shí)提高支護(hù)質(zhì)量,嚴(yán)禁剛性支護(hù)。

  2.礦井火災(zāi)的分類

  根據(jù)發(fā)生火災(zāi)的原因不同,一般把礦井火災(zāi)分為兩類:外因火災(zāi)和內(nèi)因火災(zāi)。

  (1)外因火災(zāi)

  外因火災(zāi)是指由外部火源引起的火災(zāi)。

  外因火災(zāi)的特點(diǎn)是突然發(fā)生、火勢(shì)兇猛、可防性差,可能發(fā)生在井下任何地點(diǎn),但多數(shù)發(fā)生在井口房、井筒、機(jī)電硐室、火藥庫(kù)以及安裝有機(jī)電設(shè)備的巷道或工作面內(nèi),如果不能及時(shí)處理,往往可能釀成重特大事故。

  (2)內(nèi)因火災(zāi)

  內(nèi)因火災(zāi)又稱自然火災(zāi)。由于煤炭或其他易燃物自身氧化積熱,發(fā)生燃燒引起的火災(zāi)。內(nèi)因火災(zāi)的特點(diǎn)是發(fā)生在有限的條件下,有預(yù)兆,燃燒過(guò)程較為緩慢,伴生有害氣體,不易早期發(fā)現(xiàn),且火源隱蔽,有些發(fā)火地點(diǎn)很難接近,滅火難度大,時(shí)間長(zhǎng)。內(nèi)因火災(zāi)大多數(shù)發(fā)生在采空區(qū)、遺留的煤柱、破裂的煤壁、煤巷的冒高處以及浮煤堆積的地點(diǎn)。

  3.外因火災(zāi)的防治

  (1)防止火源的產(chǎn)生

  1)加強(qiáng)明火管理。嚴(yán)格杜絕火源。嚴(yán)禁將煙火帶入井下,嚴(yán)禁井下吸煙,井口房和通風(fēng)機(jī)房附近20m內(nèi)嚴(yán)禁煙火,也不準(zhǔn)用火爐取暖。井下嚴(yán)禁使用燈泡或電爐取暖。

  2)井下和井口房?jī)?nèi)不得從事電焊、電焊作業(yè),必須作業(yè)時(shí)要嚴(yán)格按《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定執(zhí)行。

  3)地面木料場(chǎng)、矸石山、爐灰場(chǎng)與進(jìn)風(fēng)井的距離不得小于80m。不得將矸石山或爐灰場(chǎng)在進(jìn)風(fēng)井的主導(dǎo)風(fēng)上風(fēng)側(cè),也不得設(shè)在表土10以內(nèi)有煤層的地面上和設(shè)在有漏風(fēng)的采空區(qū)上方的塌陷范圍內(nèi)。

  4)嚴(yán)禁在井下存放用完后剩下的汽油、沒(méi)有和變壓器油。

  (2)采用不燃性材料支護(hù)

  新建礦井的永久井架和井口房、以井口為中心的聯(lián)合建筑井筒、平硐與各水平的連接處及井底車場(chǎng),主要絞車道與主要運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷的連接處,井下機(jī)電設(shè)備硐室,主要巷道內(nèi)帶式輸送機(jī)機(jī)頭前后兩端各20m范圍內(nèi),都必須用不燃性材料支護(hù)。

  (3)防止電氣火災(zāi)

  電氣火災(zāi)是指發(fā)生在各種電氣設(shè)備上的火災(zāi),常因供電過(guò)負(fù)荷、電氣元件接觸不良、操作失誤產(chǎn)生電弧火花引起。

  預(yù)防電氣火災(zāi)的措施是:機(jī)電設(shè)備應(yīng)正確選用熔斷器(片),正確使用檢漏繼電器,當(dāng)電流短路、過(guò)載或接地時(shí)能及時(shí)切斷電源;電纜接頭必須使用防爆接線盒,嚴(yán)禁使用“雞爪子”和“羊尾巴”接頭;嚴(yán)禁違章使用和操作井下電氣設(shè)備等。

  (4)防止摩擦火花引起火災(zāi)

  隨著煤礦機(jī)械化程度的提高,必須做好井下機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)部分的保養(yǎng)和維護(hù)工作,防止摩擦和沖擊產(chǎn)生火花,引起火災(zāi)。

  (5)防止火災(zāi)擴(kuò)大

  1)設(shè)置消防材料庫(kù)。消防材料庫(kù)的作用是儲(chǔ)存消防材料以便發(fā)生火災(zāi)時(shí)迅速而有效地滅火。因此,每一礦井必須在井上下設(shè)置符合要求的消防材料庫(kù)

  2)設(shè)置防火門。在進(jìn)風(fēng)井口、井底車場(chǎng)與井筒連接處、部分專用硐室出口處等位置都必須設(shè)置防火鐵門。防火鐵門必須易于關(guān)閉嚴(yán)密,一旦發(fā)生火災(zāi)能及時(shí)關(guān)閉。

  3)設(shè)置消防水池和井下消防水管系統(tǒng)。每一礦井必須在地面設(shè)置消防水池和在井下設(shè)置消防管路系統(tǒng)。

  4)及時(shí)發(fā)現(xiàn)初起火災(zāi)。及時(shí)發(fā)現(xiàn)初起外因火災(zāi)是防止其發(fā)展和控制其危害的一個(gè)重要措施。除用感覺(jué)器官(眼睛、鼻子、皮膚等)來(lái)察覺(jué)初起火災(zāi)外,還可用標(biāo)志性氣體、火災(zāi)監(jiān)測(cè)器、溫升變色涂料等來(lái)科學(xué)地判斷。

  (6)外因火災(zāi)的滅火方法

  常用的滅火方法有三種:直接滅火法、隔絕滅火法和聯(lián)合滅火法。

  1)直接滅火法。直接滅火法包括以下幾種:

 ?、偾宄扇嘉?。將著火帶及附近已發(fā)熱或正燃燒的可燃物挖出并運(yùn)出井外。這是撲滅火災(zāi)最徹底的方法,但是采用這種方法的條件是:火災(zāi)處于初起階段,涉及范圍不大;火區(qū)無(wú)瓦斯、無(wú)煤塵爆炸危險(xiǎn);火源位于人員可直接到達(dá)的地點(diǎn)。

 ?、谟盟疁缁稹S盟疁缁?,簡(jiǎn)單易行,經(jīng)濟(jì)有效。其作用是:強(qiáng)力水流把燃燒物的火焰壓滅,使燃燒物充分浸濕而阻止其繼續(xù)燃燒;水有很大的吸熱能力,能使燃燒物冷卻降溫;水遇火蒸發(fā)成大量水蒸氣,能沖淡災(zāi)區(qū)空氣中氧的濃度,并使燃燒物表面與空氣隔絕。因此水有較強(qiáng)的滅火作用。

  用水滅火應(yīng)注意的問(wèn)題:供水量要充足,否則,高溫火源會(huì)使水分解成具有爆炸性和氫和一氧化碳混合氣體(又稱水煤氣),帶來(lái)新的危險(xiǎn);滅火人員一定要站在火源的上風(fēng)側(cè),并應(yīng)保持正常通風(fēng),回風(fēng)道要通暢以便將火煙和水蒸氣引入回風(fēng)道排出;當(dāng)火勢(shì)旺時(shí),應(yīng)先將水流射向火源外圍,不要直射火源中心;水能導(dǎo)電,因此,用水撲滅電器火災(zāi)時(shí),應(yīng)先切斷電源,然后滅火;水比油密度大,油浮在水的表面,可以隨水流動(dòng)而擴(kuò)大火災(zāi)面積,因此,不能用水撲滅油類火災(zāi);滅火過(guò)程中,要隨時(shí)檢查火區(qū)附近的瓦斯、一氧化碳濃度。

 ?、塾蒙白?或巖粉)滅火。把砂子(或巖粉)直接撒在燃燒物體上能隔絕空氣,將火撲滅。通常用來(lái)?yè)錅绯跗鸬碾姎庠O(shè)備火災(zāi)與油類火災(zāi)。

  ④用劃分滅火器滅火。目前礦山使用的化學(xué)滅火器有兩類:

  泡沫滅火器。使用時(shí)將滅火器倒置,使內(nèi)外瓶中的酸性溶液和堿性溶液互相混合,發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成大量充滿二氧化碳的氣泡噴射出去,覆蓋在燃燒物體上隔絕空氣。在撲滅電器火災(zāi)時(shí),應(yīng)首先切斷電源。

  干粉滅火器。目前礦用干粉滅火器以磷酸銨粉為主藥劑。在高溫作用下磷酸銨粉末進(jìn)行一系列分解吸熱反應(yīng),將火災(zāi)撲滅。目前適合于井下使用的干粉滅火器有滅火手雷和噴粉滅火器。

 ?、莞弑稊?shù)泡沫滅火。遠(yuǎn)距離高倍數(shù)泡沫滅火是將高倍數(shù)起泡劑與壓力水混合后在風(fēng)扇的吹動(dòng)下,經(jīng)過(guò)兩層錐形發(fā)泡線網(wǎng),形成大量的泡沫涌向火源撲滅火災(zāi)。其原理是泡沫遇到高溫而蒸發(fā)成水蒸氣,吸收大量的熱,使溫度迅速下降,同時(shí),大量的水蒸氣能降低火源周圍空氣中的氧氣含量,泡沫又迅速包圍燃燒物,使火與空氣隔絕而熄滅。

  2)隔絕滅火法。當(dāng)井下火災(zāi)發(fā)展到不能直接被撲滅時(shí),應(yīng)在所有通往火區(qū)的巷道內(nèi)砌筑密閉墻,使火源與外界隔絕,當(dāng)火區(qū)內(nèi)的氧氣消耗完后,火災(zāi)自行熄滅。

  在建筑密閉墻時(shí),一般先建進(jìn)風(fēng)側(cè),后建回風(fēng)側(cè)。在有瓦斯涌出的火區(qū),為防止瓦斯積聚,進(jìn)回風(fēng)兩側(cè)要同時(shí)建筑密閉墻,同時(shí)封閉。對(duì)有發(fā)生瓦斯爆炸危險(xiǎn)的火區(qū),為保證救災(zāi)人員和建筑密閉墻人員的安全,應(yīng)盡快地建筑一道防爆墻。防爆墻一般用砂子、黃土、爐灰等裝在編織袋或麻袋內(nèi),建成5—6m厚砂袋墻。

  3)聯(lián)合滅火法。在單獨(dú)采用一種方法達(dá)不到滅火目的,或滅火時(shí)間太長(zhǎng)時(shí),可將直接滅火法和隔絕滅火法聯(lián)合起來(lái)運(yùn)用,稱為聯(lián)合滅火法。歸納起來(lái)有以下幾種:①先隔絕,然后打開(kāi)密閉墻用水直接滅火。

 ?、诎鼑s小火區(qū),然后進(jìn)行封閉。

 ?、垡苿?dòng)密閉墻逐漸縮小火區(qū),分段滅火。

 ?、芟确忾]再灌漿滅火。

 ?、莘忾]火區(qū)后注入惰性氣體,加速滅火。

 ?、薹忾]火區(qū),采用均壓(火區(qū)進(jìn)風(fēng)側(cè)和回風(fēng)側(cè)的風(fēng)壓差接近于零)滅火。

  三、礦塵防治

  1.礦塵的產(chǎn)生及其危害

  (1)在煤礦建設(shè)和生產(chǎn)過(guò)程中,如鉆眼工作、炸藥爆破、掘進(jìn)機(jī)和采煤機(jī)作業(yè)、礦物的裝載及運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生大量的礦塵。一般來(lái)說(shuō),在現(xiàn)有防塵技術(shù)措施條件下,各生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)塵量比例大致是:采煤工作面占45%—80%,掘進(jìn)工作面占20%—30%,錨噴作業(yè)點(diǎn)占10%—15%,運(yùn)輸通風(fēng)巷道占5%—10%,其他作業(yè)點(diǎn)占2%—5%。各作業(yè)點(diǎn)隨機(jī)械化程度的提高,礦塵的生成量增大。

  礦塵按其成分可分為巖塵、煤塵和水泥粉塵三類。按其存在狀態(tài)分為浮塵和落塵,浮塵是懸浮于礦內(nèi)空氣中的礦塵,落塵是從礦內(nèi)空氣中沉落下來(lái)的礦塵。

  (2)礦塵的危害

  1)對(duì)人體的危害。人長(zhǎng)期吸入礦塵后,輕者會(huì)患呼吸道炎癥,重者會(huì)患?jí)m肺病。礦塵對(duì)人體的危害還有皮膚病、眼病和慢性中毒(如礦塵中含有鉛、汞等有毒粉塵)。

  2)煤塵在一定條件下可以爆炸。煤塵能夠在完全沒(méi)有瓦斯存在的情況下爆炸,對(duì)于瓦斯礦井,煤塵則有可能與瓦斯同時(shí)爆炸。

  3)降低工作場(chǎng)所能見(jiàn)度,容易發(fā)生工傷事故。在一些綜采工作面割煤時(shí),工作面煤塵濃度高達(dá)4000—8000mg/m3,工作面能見(jiàn)度極低,往往會(huì)導(dǎo)致人員誤操作或不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故隱患,增加了發(fā)生人身事故的可能性。

  4)加速機(jī)械磨損,縮短設(shè)備使用壽命。隨著煤礦機(jī)械化、電氣化、自動(dòng)化程度的提高,礦塵對(duì)設(shè)備性能及其使用壽命的影響會(huì)越來(lái)越突出,應(yīng)引起高度的重視。

  2.煤塵爆炸及預(yù)防

  (1)煤塵爆炸的條件

  煤塵爆炸必須同時(shí)具備三個(gè)條件:煤塵本身具有爆炸性,并在空氣中有一定濃度;存在能引燃煤塵爆炸的熱源;有足夠氧濃度的空氣。

  1)具有一定濃度的能夠爆炸的煤塵云。有的煤塵具有爆炸性,有的不具有爆炸性。具有爆炸性的煤塵只有在空氣中呈浮游狀態(tài)并具有一定的濃度時(shí)才能發(fā)生爆炸。

  能形成爆炸的浮游煤塵濃度的范圍,叫煤塵爆炸界限。試驗(yàn)表明,煤塵爆炸下限為45g/m3,上限為1500—2000g/m3。爆炸力最強(qiáng)的煤塵濃度為300—400g/m3。

  2)高溫的熱源。能夠引燃煤塵爆炸的熱源溫度變化的范圍是比較大的,它與煤塵中揮發(fā)分含量有關(guān)。我國(guó)煤塵爆炸的引燃溫度變化大約在610—1050℃之間,煙煤一般650—900℃。煤礦井下能點(diǎn)燃煤塵的高溫火源主要為:爆破時(shí)出現(xiàn)的火焰、電氣火花、電弧、靜電放電、沖擊火花、摩擦高溫、井下火災(zāi)和瓦斯爆炸等。

  3)空氣中氧濃度??諝庵醒鹾康陀?8%時(shí),煤塵就不會(huì)爆炸。但必須注意,空氣中氧濃度雖然減至18%以下,并不能完全防止瓦斯與煤塵在空氣中的混合物爆炸。

  (2)預(yù)防煤塵爆炸的技術(shù)措施

  預(yù)防煤塵爆炸的技術(shù)措施主要包括防塵措施、防止煤塵引燃的措施和各報(bào)措施三個(gè)方面。

  1)防塵措施

 ?、倜簩幼⑺疂駶?rùn)煤體。在采煤和掘進(jìn)之前,利用鉆孔向煤層注入壓力水,使水沿著煤層的層理、節(jié)理或裂隙向四周擴(kuò)散并滲入到煤體的微孔中去,增加煤的水分,使煤體和其內(nèi)部的原生煤塵都預(yù)先濕潤(rùn)。同時(shí),使煤體的塑性增強(qiáng),以減少采煤時(shí)生成煤塵的數(shù)量。這是防治煤塵的一項(xiàng)根本措施。

  ②采空區(qū)灌水。采空區(qū)灌水也是一種預(yù)先濕潤(rùn)煤體的防塵方法,當(dāng)采用下行垮落法分層開(kāi)采活煤層、近距離且無(wú)隔水層法開(kāi)采煤層群或急傾斜水平分層法采煤時(shí),可以利用往采空區(qū)灌水的方法,以潤(rùn)濕下分層下組煤的煤層,防止開(kāi)采時(shí)生成大量的煤塵。

 ?、蹪袷酱蜓?。在工作面使用電鉆或風(fēng)鉆打炮眼時(shí),將壓力水經(jīng)過(guò)鉆桿中央的水孔送到炮眼底部,將粉塵濕潤(rùn)后從炮眼中沖洗出來(lái),從而達(dá)到降塵的目的。

 ?、芩獗坪退谀?。水封爆破和水炮泥都是由鉆孔注水濕潤(rùn)煤體演變而來(lái)的,它是將注水和爆破聯(lián)合起來(lái),不僅起到消除炮煙和防塵作用,而且還提高了炸藥的爆破效果。

 ?、輫婌F灑水降塵。噴霧撒水是將壓力水通過(guò)特制的噴嘴噴出,使水流霧化成細(xì)小的水滴散布在空氣中,將漂浮的塵粒濕潤(rùn)下沉,防止飛揚(yáng)。噴霧灑水簡(jiǎn)單方便,廣泛應(yīng)用于采掘機(jī)械切割、工作面爆破、煤炭裝載、運(yùn)輸轉(zhuǎn)載、液壓支架前移、單體支柱放頂?shù)染伦鳂I(yè)過(guò)程中。

 ?、藓侠淼娘L(fēng)速。風(fēng)速同空氣中含塵量的關(guān)系比較密切,風(fēng)速太小,不能把懸浮的煤塵及時(shí)吹出工作面,使空氣中含塵量增加;風(fēng)速太大,雖然將浮塵吹走,但是也把大量的落塵吹揚(yáng)起,增加工作面的煤塵濃度。因此,工作面的風(fēng)速以控制在1.2—1.6m/s為宜。

 ?、呦鋲m。沉積在巷道四周的煤塵,一旦受到振動(dòng)和沖擊會(huì)再度飛揚(yáng)起來(lái),為煤塵爆炸創(chuàng)造條件。必須及時(shí)清除巷道中的浮煤,清掃或沖洗沉積煤塵,定期散布巖粉,定期對(duì)主要大巷刷漿。

  2)防止煤塵引燃的措施。防止煤塵引燃的措施與防止瓦斯引燃的措施基本相同,參見(jiàn)“礦井瓦斯防治”。

  3)隔爆措施。隔爆措施就是將已發(fā)生的煤塵爆炸或瓦斯煤塵爆炸限制在一定區(qū)域,盡量減少爆炸產(chǎn)生的危害而采取的技術(shù)措施。其主要措施是設(shè)置被動(dòng)式隔爆裝置和采用自動(dòng)抑爆裝置。

 ?、俦粍?dòng)式隔爆裝置。被動(dòng)式隔爆裝置是借助于爆炸沖擊波的動(dòng)力使隔爆裝置動(dòng)作(巖粉槽、水槽破碎,水袋脫鉤),并拋灑消焰劑形成抑制帶,撲滅滯后于沖擊波傳播的爆炸火焰,以阻止爆炸的傳播。最早采用的撒布巖粉和設(shè)置普通巖粉棚方法,雖然防止傳播效果好,但巖粉暴露在潮濕空氣中,極易受潮而失去消焰劑功效,頻繁更換巖粉的工作量較大。因此我國(guó)礦山已幾乎不采用這兩種方法。在20世紀(jì)80年代,我國(guó)開(kāi)發(fā)使用了隔爆水槽和隔爆水袋,以水為消焰劑,方便安裝和使用,得到了廣泛應(yīng)用。

 ?、谧詣?dòng)抑制裝置。自動(dòng)抑爆裝置的作用原理是:利用傳感器測(cè)量煤塵爆炸所產(chǎn)生的各種物理參數(shù)并迅速轉(zhuǎn)換成電信號(hào),指令機(jī)構(gòu)的演算器根據(jù)這些電信號(hào)準(zhǔn)確地計(jì)算出爆炸火焰的傳播速度,并在最恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間發(fā)出動(dòng)作信號(hào),噴灑機(jī)構(gòu)及時(shí)噴出消焰劑,準(zhǔn)確可靠地?fù)錅绫ɑ鹧?,阻止爆炸的傳播?/p>

  四、礦井水災(zāi)防治

  1.礦進(jìn)水災(zāi)的原因及危害

  (1)礦井火災(zāi)的概念

  1)礦井突水。井巷、工作面與含水層、被淹巷道、地表水體和含水的裂隙帶、溶洞、洞穴、陷落柱、頂板冒落帶、構(gòu)造破碎帶等接近或溝通而導(dǎo)致的突然出水事故,稱為礦井突水(亦稱礦井透水)。

  2)礦井水災(zāi)。礦區(qū)內(nèi)的大氣降水、地表水、地下水通過(guò)各種通道涌入井下,稱為礦井涌水。當(dāng)?shù)V井涌水量超過(guò)礦井正常的排水能力時(shí),將發(fā)生水災(zāi)。

  凡是影響礦井正常生產(chǎn)活動(dòng)、威脅礦井安全生產(chǎn)、增加生產(chǎn)成本和使礦井局部或全部被淹沒(méi)的礦井涌水事故,稱為礦井水災(zāi)(亦稱礦井水害)。

  (2)礦井實(shí)在發(fā)生的條件。

  1)礦山常見(jiàn)的水源。①大氣降水。從天空降到地面的雨和雪、冰、雹等融化的水,稱為大氣降水。②地表水。地球表面江、湖、河、海、水池、水庫(kù)、沼澤、積水洼地等處的水均為地表水。③潛水。埋藏在地表以下第一個(gè)融水層以上的地下水稱為潛水。潛水一般分布在地下淺部第四紀(jì)松散沉積層的空隙和出露地表的巖石裂隙中。潛水主要由大氣降水和地表水補(bǔ)給。④承壓水。處于兩個(gè)隔水層中間的地下水,稱為承壓水(或稱自流水)。石灰?guī)r裂隙及溶洞中的水為承壓水,它具有很大的水量和壓力,對(duì)礦山生產(chǎn)威脅極大。⑤老空積水。已經(jīng)采掘過(guò)的采空區(qū)和廢棄的舊巷道或溶洞,由于長(zhǎng)期停止排水而積存的地下水,稱為老空積水。⑥斷層水。處于斷層破碎帶中的水,稱為斷層水。斷層帶往往是許多含水層的通道,因此,斷層水往往水源充足,對(duì)礦井的威脅極大。

  2)礦井水災(zāi)的通道。水源進(jìn)入礦井的可能通道有:井筒、斷層破碎帶、采掘形成的裂縫、陷落柱、采空區(qū)、井下巷道和封堵不嚴(yán)的鉆孔等。

  (3)礦井水災(zāi)發(fā)生的主要原因

  造成礦井水災(zāi)的原因是多方面的,歸納起來(lái)主要有:

  1)地面防洪、防水措施不當(dāng)。因?qū)Ψ篮樵O(shè)施管理不善,雨季山洪由井筒或塌陷裂隙大量灌入井下造成在

  2)水文地質(zhì)情況不清。對(duì)老空積水、充水?dāng)鄬?、陷落柱、鉆孔、強(qiáng)含水層水量和水壓等情況不清楚,因而在施工中造成水害事故。

  3)井巷位置設(shè)計(jì)不合理。將井巷置于不良的地質(zhì)條件中或距強(qiáng)含水層太近,導(dǎo)致透水。

  4)亂采亂挖破壞了防水煤柱或巖柱造成透水。

  5)排水設(shè)備失修,水倉(cāng)不按時(shí)清挖,突水時(shí),失去排水能力而淹井。

  6)沒(méi)有執(zhí)行“有疑必探,先探后掘”的探放水原則,或者探放水措施不嚴(yán)密,盲目施工造成突水淹井事故。

  7)測(cè)量工作失誤,導(dǎo)致巷道穿透積水區(qū)而造成透水

  8)出現(xiàn)透水征兆未察覺(jué)、未重視,或處理方法不當(dāng)而造成透水

  9)施工措施不力,工程質(zhì)量低劣,致使井巷嚴(yán)重坍塌冒頂,導(dǎo)致地下水或地表水灌入礦井。

  10)在水文地質(zhì)條件復(fù)雜、有突水淹井危險(xiǎn)的礦井,需要安設(shè)防水閘門而未安設(shè),或防水閘門安設(shè)不合格以及年久失修關(guān)閉不嚴(yán)而造成淹井。

  11)鉆孔封閉不合格或沒(méi)有封孔,成為各水體之間的垂直聯(lián)絡(luò)通道。當(dāng)采掘工作面和這些鉆孔相遇時(shí),便發(fā)生透水事故。

  (4)礦井水災(zāi)的危害

  礦井水災(zāi)的危害具體表現(xiàn)在以下幾方面:

  1)如果排水系統(tǒng)不完善,會(huì)造成涌水四溢,巷道到處是泥水,使作業(yè)環(huán)境惡化,給安全生產(chǎn)和文明生產(chǎn)造成不利影響。

  2)頂板淋水、煤壁滲水,使巷道內(nèi)空氣濕度加大,影響職工的身體健康。

  3)礦井水量越大,排水設(shè)備和排水費(fèi)用越高,不僅增加生產(chǎn)成本,而且增加了管理工作難度。

  4)礦井水對(duì)機(jī)器設(shè)備和金屬材料產(chǎn)生腐蝕作用,縮短其使用壽命,增加生產(chǎn)成本。

  5)礦井涌水量一旦超過(guò)排水能力或突然涌水,輕則造成井巷或采區(qū)被淹,重則造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

  2.地面防治水

  地面防治水是指在地面修筑一些防排水工程,防止或減少大氣降水和地表水涌入工業(yè)場(chǎng)地或通過(guò)滲漏區(qū)流入井下,它是保證礦井安全生產(chǎn)的第一道防線,這對(duì)于以降雨和地表水為主要涌水來(lái)源的礦井尤為重要。對(duì)于雨季受水威脅的礦井,應(yīng)制定雨季防治水措施,并應(yīng)組織搶險(xiǎn)隊(duì)伍,儲(chǔ)備足夠的防洪搶險(xiǎn)物質(zhì)。井口及工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)建筑物的高程低于當(dāng)?shù)貧v年最高洪水位時(shí),必須修筑堤壩、溝渠或采取其他防排水措施。

  3.井下防治水

  防治礦井水災(zāi)的原則,是在保證礦井安全生產(chǎn)的前提下,以防為主,防治結(jié)合。礦井水災(zāi)的防治方法,可歸納為“查、探、放、截、堵、排”六個(gè)字的綜合防治措施。

  (1)掌握礦井的水文地質(zhì)資料

  水文地質(zhì)資料是制定防水措施的依據(jù)。因此,必須查明礦井水源和可能涌水的通道從而編制防治水計(jì)劃,并組織實(shí)施。主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:

  1)收集地面氣象、降水量與河流水文資料,查明地表水體分布、水量和補(bǔ)給、排泄等情況,查明洪水對(duì)礦井的影響程度。

  2)掌握井田范圍內(nèi)沖擊層、含水層的情況。

  3)掌握斷層和裂隙的分布情況。

  4)調(diào)查老窯和現(xiàn)采小窯的開(kāi)采范圍、采空區(qū)的積水和分布狀況。

  5)掌握采動(dòng)后頂板破碎及地表陷落情況。

  (2)井下探水

  “有疑必探,先探后掘”是采掘工作必須遵循的原則,也是預(yù)防井下水害事故發(fā)生的重要方法。當(dāng)采掘工作面接近有突水危險(xiǎn)區(qū)域時(shí),必須采用探放水方法,查明采掘工作面前方的水情,并將水有控制地放出,以保證采掘工作面安全生產(chǎn)。采掘工作面遇到下列情況之一時(shí),必須確定探水線進(jìn)行探水:

  1)接近水淹或可能積水的井巷、老空或相鄰礦時(shí)。

  2)接近含水層、導(dǎo)水?dāng)鄬印⑷芏椿驅(qū)萋渲鶗r(shí)。

  3)打開(kāi)隔離煤柱放水時(shí)。

  4)接近可能與河流、湖泊、水庫(kù)、蓄水池、水井等相通的斷層破碎帶時(shí)。

  5)接近有出水可能的鉆孔時(shí)。

  6)接近有水的灌漿區(qū)時(shí)。

  7)接近其他可能出水地區(qū)時(shí)。

  (3)放水(疏干)

  掌握和探明地下水源之后,應(yīng)采取一定的措施,有計(jì)劃地將威脅性水源全部或部分放出,并排出地面。它是消除水患的有效措施之一。根據(jù)不同類型的水源,可采取不同的疏放水方法和措施

  (4)截水

  截水是利用水閘墻、水閘門和防水煤(巖)柱等物體,臨時(shí)或永久地截住涌水,將采掘區(qū)與水源隔離,使某一地點(diǎn)突水不致危及其他地區(qū)、減輕水災(zāi)危害的重要措施。

  1)留設(shè)防水煤(巖)柱。在水體下、含水層下、承壓含水層上或?qū)當(dāng)鄬痈浇删驎r(shí),在可能發(fā)生突水處的外圍留設(shè)一定寬度的煤(巖)柱,以防止地表水或地下水涌入工作地點(diǎn),形成水災(zāi)。在相鄰礦井的分界處,必須留防水煤柱。礦井以斷層分界時(shí),必須在斷層兩側(cè)留有防水煤柱。

  2)防水閘門。防水閘門一般設(shè)置在可能發(fā)生涌水需要堵截,而平時(shí)仍需運(yùn)輸合行人的巷道內(nèi)。如:井底車場(chǎng)出入口、井下水泵房、變電所以及有涌水互相影響的區(qū)域之間,都必須設(shè)置防水

  3)水閘墻。在需要永久截水而平時(shí)無(wú)運(yùn)輸、無(wú)行人的地點(diǎn)設(shè)置水閘墻,有臨時(shí)水閘墻和永久水閘墻兩種。臨時(shí)水閘墻一般用木料或磚料砌筑,永久水閘墻采用混凝土或鋼筋混凝土澆灌。

  (5)注漿堵水

  注漿堵水就是將配制的漿液壓入井下巖層空隙、裂隙或巷道中,使其擴(kuò)散、凝固和硬化,使巖層具有較高的強(qiáng)度、密實(shí)性和不透水性而達(dá)到封堵截?cái)嘌a(bǔ)給水源和加固地層的作用,是礦井防治水害的重要手段之一。當(dāng)多個(gè)鉆孔注漿形成隔水帷幕帶時(shí)稱帷幕注漿。礦井注漿堵水通常用于下列情況:

  1)當(dāng)涌水水源與強(qiáng)大水源有密切聯(lián)系,單純采用排水的方法不可能或不經(jīng)濟(jì)時(shí)

  2)井巷必須穿過(guò)一個(gè)或若干個(gè)含水豐富的含水層或充水?dāng)鄬樱舨桓綦x水源就無(wú)法掘進(jìn)時(shí)。

  3)涌水量大的礦井,為了減少礦井的涌水量,降低排水費(fèi)用。

  (6)礦井防排水系統(tǒng)

  目前,我國(guó)煤礦在防排水方面應(yīng)用了許多新技術(shù)和新設(shè)備,例如,水泵自動(dòng)化控制技術(shù)、密閉水泵房以及采用大孔徑直通式排水孔分散排水等,均取得了良好效果。

  我國(guó)在煤礦防治水探查技術(shù)方面,也有了很大發(fā)展,如水化學(xué)探查技術(shù)、地球物理探查技術(shù)。一些學(xué)者還提出了“煤礦排水、供水、生態(tài)環(huán)保三位一體結(jié)合”的管理模式

  4.采掘工作面透水事故的處理

  采掘工作面透水前,一般有如下預(yù)兆:

  (1)掛紅。因地下水中含有鐵的氧化物,在水壓作用下,通過(guò)煤(巖)裂隙時(shí),附著在煤巖表面,呈現(xiàn)暗紅色水銹(2)掛汗。積水區(qū)的水,在水壓作用下,通過(guò)煤巖裂隙而在煤巖壁上凝結(jié)成許多水珠,稱“掛汗”。但井下空氣中水分遇到低溫煤體也會(huì)聚結(jié)水珠,這是假汗。區(qū)別真汗、假汗的方法是:仔細(xì)觀察新暴露的煤壁面上是否潮濕,若潮濕則是“真汗”即透水征兆

  (3)空氣變冷。采掘工作面接近積水區(qū)時(shí),空氣溫度會(huì)驟然下降,煤壁發(fā)涼,進(jìn)入工作面有涼爽、陰冷的感覺(jué)。

  (4)出現(xiàn)霧氣。當(dāng)采掘工作面氣溫較高時(shí),從煤壁滲出的積水,就會(huì)被蒸發(fā)而形成霧氣。

  (5)水叫。一種是高壓積水向煤巖裂隙強(qiáng)烈羈押于兩壁摩擦而發(fā)出的“嘶嘶”聲,另一種是空洞泄水聲,這些都是離水源很近的危險(xiǎn)預(yù)兆。

  (6)頂板淋水加大。原有裂隙淋水突然增大。

  (7)頂板來(lái)壓、底板鼓起。在地下水壓作用下,頂?shù)装鍙澢冃危袝r(shí)伴有潮濕、滲水現(xiàn)象。(8)水色發(fā)渾、有臭味。老空水一般發(fā)紅、味澀;斷層水一般發(fā)黃、味甜;溶洞水常帶有臭味;沖擊層水呈黃色并夾有沙子。

  (9)有毒有害氣體增加。工作面有硫化氫、二氧化碳等有毒有害氣體溢出。

  以上征兆不一定同時(shí)出現(xiàn),要認(rèn)真辨別。當(dāng)發(fā)現(xiàn)工作面出現(xiàn)透水預(yù)兆時(shí),說(shuō)明已接近水體,此時(shí)應(yīng)立即停止作業(yè),并報(bào)告礦調(diào)度室,采取有效措施,以防止透水事故的發(fā)生。

  五、礦井頂板事故防治

  頂板事故是煤礦生產(chǎn)的主要災(zāi)害之一,是指在地下采煤過(guò)程中,頂板意外冒落造成人員傷亡、設(shè)備損壞、生產(chǎn)中止等的事故。頂板事故按冒頂范圍分局部冒頂和大型冒頂;按力學(xué)原因分為壓垮冒頂、漏冒型冒頂和推垮型冒頂。

  1.采取局部冒頂?shù)脑?、預(yù)兆及防

  (1)采取局部冒頂?shù)脑?/p>

  采場(chǎng)局部冒頂常發(fā)生在上下出口、煤壁線、放頂線、地質(zhì)構(gòu)造處及采煤機(jī)附近。其原因主要有:

  1)采空區(qū)頂板支撐不好,懸頂面積過(guò)大。

  2)頂板中存在斷層、裂隙、層理等地質(zhì)構(gòu)造,將頂板切割成不連續(xù)的巖塊,回柱后巖塊失穩(wěn),推倒支柱造成冒頂。

  3)回柱操作順序不合理。

  4)工作面支護(hù)質(zhì)量不好,支護(hù)密度不夠、出撐力低、迎山角不合理等。

  5)在遇見(jiàn)未預(yù)見(jiàn)的地質(zhì)構(gòu)造時(shí),沒(méi)及時(shí)采取措施。

  6)工作面上、下出口連接風(fēng)巷和運(yùn)輸巷,控頂面積大。兩巷掘進(jìn)時(shí)經(jīng)受壓力重新分布的影響,同時(shí)由于巷道初撐力一般較小,使直接頂下沉、松動(dòng)甚至破壞;特別是在工作面超前支撐壓力作用下,頂板大量下沉,又在移動(dòng)設(shè)備時(shí)反復(fù)支撐頂板,結(jié)果造成頂板更加破碎。如果又有老頂來(lái)壓影響,工作面上、下出口更易冒落。

  7)煤壁線附近易形成“人字”“鍋底”“升斗”等劈理,有游離巖塊、易冒落。

  (2)采場(chǎng)局部冒頂?shù)念A(yù)兆

  1)發(fā)出響聲。巖層下沉斷裂,頂板壓力急劇增大時(shí),木支架有劈裂聲;金屬支柱活柱下縮,支柱鉆底嚴(yán)重都可能發(fā)出響聲

  2)掉碴。

  3)煤體壓酥,片幫煤增多。

  4)頂板裂隙增多,裂縫變大。

  5)頂板出現(xiàn)離層。

  6)漏頂。

  7)瓦斯涌出量突然增大。

  8)頂板淋水明顯增加。

  (3)采場(chǎng)局部冒頂?shù)闹饕A(yù)防措施

  1)防止煤壁附近冒頂,應(yīng)及時(shí)支護(hù)懸露頂板,加強(qiáng)敲幫問(wèn)頂。

  2)炮采時(shí)合理布置炮眼,控制藥量,避免崩倒支架。

  3)防止兩出口冒頂時(shí),首先支架必須有足夠強(qiáng)度,其次系統(tǒng)應(yīng)具有一定阻力,防止老頂來(lái)壓時(shí)推倒支架。

  4)防止放頂線附近局部冒頂,要加強(qiáng)地質(zhì)及觀察工作,在大塊巖石范圍內(nèi)加強(qiáng)支護(hù),必要時(shí)用木支架代替單體金屬支架。

  5)隨時(shí)注意地質(zhì)構(gòu)造的變化,采取相應(yīng)措施。

  2.采場(chǎng)大型冒頂?shù)念A(yù)兆及防治

  (1)采場(chǎng)大型冒頂?shù)念A(yù)兆

  采場(chǎng)大型冒頂一般包括老頂來(lái)壓時(shí)的壓垮型冒頂、直接頂導(dǎo)致的壓垮型冒頂、大面積漏垮型冒頂、復(fù)合頂板推垮型冒頂和大塊游離頂板旋轉(zhuǎn)型冒頂?shù)?。一般大型冒頂主要預(yù)兆表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

  1)頂板的預(yù)兆。頂板連續(xù)發(fā)出斷裂聲,這是由于直接頂和老頂離層或頂板斷開(kāi)而發(fā)出的響聲。

  2)兩幫的預(yù)兆。由于壓力增加,煤壁受壓后,煤質(zhì)變軟,片幫增多。

  3)支架的預(yù)兆。使用木制家時(shí)被大量折斷。使用金屬支柱時(shí)活柱快速下沉,連續(xù)發(fā)出“咯咯”聲

  4)瓦斯涌出量增多,淋水加大。

  (2)采場(chǎng)大型冒頂?shù)闹饕乐未胧?/p>

  1)經(jīng)常檢查巷道支護(hù)情況,加強(qiáng)維護(hù),發(fā)現(xiàn)有變形或折損的支架,應(yīng)及時(shí)加固修復(fù)。

  2)維修巷道時(shí),必須保證在發(fā)生冒頂時(shí)有人員撤退的出口。獨(dú)頭巷道維護(hù)時(shí),必須由外向里逐架進(jìn)行。撤掉指甲鉗,應(yīng)加固工作地點(diǎn)支架。

  3.巷道冒頂事故防治

  1)掌握地質(zhì)資料與開(kāi)采條件。通過(guò)地質(zhì)鉆孔、巖層柱狀圖等多種途徑,摸清地質(zhì)構(gòu)造及頂板結(jié)構(gòu)、巖性變化、水文地質(zhì)情況;在地質(zhì)圖上標(biāo)明地質(zhì)構(gòu)造、裂隙發(fā)育帶的位置、產(chǎn)狀、層厚等;弄清與采煤工作面相對(duì)空間位置與時(shí)間的關(guān)系,分析受采動(dòng)的程度等。

  2)嚴(yán)格頂板安全檢查制度。巷道掘進(jìn)施工的全過(guò)程要嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》,堅(jiān)持進(jìn)行敲幫問(wèn)頂,發(fā)現(xiàn)活矸和傘檐要及時(shí)處理

  3)加強(qiáng)支護(hù)質(zhì)量管理。選擇合理的支護(hù)技術(shù),嚴(yán)格按操作規(guī)程施工,是防治冒頂事故的主要措施

  ①檢查支架規(guī)格尺寸。支架的架型、形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)件搭接等是否符合設(shè)計(jì)要求;支架間距、支架間連接是否符合作業(yè)規(guī)程要求。

 ?、谔岣咧ёo(hù)質(zhì)量和保證支護(hù)阻力。所有支架必須架設(shè)牢固,并有防倒措施。要嚴(yán)格防止支架支設(shè)在浮矸上,不見(jiàn)實(shí)底不能架設(shè)。使用摩擦式金屬支柱時(shí),必須使用液壓升柱器架設(shè),初撐力不得小于50kN。

  ③單體液壓支柱的初撐力,柱徑為100mm不得小于90kN,柱徑為80mm不得小于60kN。

 ?、芨愫弥Ъ芘c圍巖間的充填。支架與圍巖間的空間必須及時(shí)填嚴(yán)背實(shí),改善支架承載狀態(tài),提高其支撐能力,減少圍巖變形,提高圍巖的穩(wěn)定性。

 ?、萏岣咧Ъ艿姆€(wěn)定性。在放炮前應(yīng)加固迎頭支架,使靠近迎頭10m內(nèi)支架之間的連接桿聯(lián)鎖穩(wěn)固,防止放炮崩倒;對(duì)圍巖裂隙發(fā)育較成熟或較松軟的地段、受采動(dòng)影響強(qiáng)烈的地區(qū)或掘進(jìn)傾斜巷道時(shí),應(yīng)在支架間用連接桿聯(lián)鎖穩(wěn)固,預(yù)防冒頂或片幫范圍的擴(kuò)大。

  ⑥及時(shí)支護(hù)。根據(jù)作業(yè)循環(huán)和圍巖條件,盡可能及時(shí)支護(hù),縮小空頂作業(yè)面積與延續(xù)時(shí)間

  4)進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)。巷道頂板事故大都是在空頂作業(yè)的情況下發(fā)生的,因此對(duì)掘進(jìn)迎頭新懸露的頂板,應(yīng)采用及時(shí)或超前支護(hù)的臨時(shí)支架,以保證作業(yè)安全。

  (2)采煤工作面頂板事故防治

  1)老頂來(lái)壓時(shí)壓垮型冒頂預(yù)防措施

 ?、俸侠碓O(shè)計(jì)采煤工作面支護(hù),使支護(hù)具有足夠的支撐力和可縮量,當(dāng)老頂來(lái)壓比較強(qiáng)烈時(shí),要選用可縮量較大的支柱,有時(shí)要選用具有大流量安全閥的支柱,并加強(qiáng)后排支柱的支撐強(qiáng)度。

 ?、谝M(jìn)行頂板斷層情況的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。遇到平行于工作面的斷層時(shí),當(dāng)斷層剛露出煤壁,就要加強(qiáng)該段工作面的支護(hù),并擴(kuò)大該段工作面的控頂距;如果工作面用的是金屬支柱,還要用木支柱替換金屬支柱。

  2)厚煤層難垮頂板大面積冒頂預(yù)防措施

 ?、俨捎妹褐畏?即刀柱采煤法)時(shí),如果煤柱上方頂板需懸露大面積才垮落,則應(yīng)在刀柱之間的采空區(qū)內(nèi)用鉆孔爆破法強(qiáng)制放頂。

  ②采用長(zhǎng)壁法采煤時(shí),或超前工作面用鉆孔爆破法、高壓注水法預(yù)先松動(dòng)或弱化頂板,也可用在采空區(qū)用循環(huán)淺孔及步距式深孔法崩落頂板。

  3)直接頂導(dǎo)致的壓垮型冒頂預(yù)防措施

 ?、俨擅汗ぷ髅嬷ёo(hù)強(qiáng)度要能自始自終平衡直接頂或垮落帶巖層的重量,底軟時(shí)必須穿鞋,力求以支柱的支撐力就能平衡直接頂或垮落帶的巖重,以避免直接頂或垮落帶離層。

 ?、陂_(kāi)采下分層時(shí)不要留煤皮,以免增加支架的載荷,如因條件限制非留煤皮不可,要相應(yīng)增加執(zhí)著的初撐力或支柱密度。

 ?、墼跇?gòu)造或采動(dòng)破壞嚴(yán)重的區(qū)域,除應(yīng)縮小控頂距及加強(qiáng)放頂支柱的初撐強(qiáng)度外,應(yīng)采用絞車遠(yuǎn)距離回柱

  4)大面積漏垮型冒頂預(yù)防措施①選用合適的支護(hù),使工作面支護(hù)有足夠的支撐力和可縮量。

 ?、陧敯灞仨毐硣?yán)接實(shí)。

  ③嚴(yán)防放炮、移輸送機(jī)等工序推倒支架,防止出現(xiàn)局部冒頂。

  5)局部漏冒型冒頂預(yù)防措施

  ①對(duì)每一工作面進(jìn)行實(shí)地觀測(cè),根據(jù)統(tǒng)計(jì)規(guī)律分析影響端面頂板冒落穩(wěn)定性指標(biāo),對(duì)支護(hù)質(zhì)量與頂板進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),使頂板在形成冒頂事故前消除其隱患

  ②采用能及時(shí)支護(hù)懸露頂板并能減少端面距的支架;要使支架處于良好的工作狀態(tài),尤其應(yīng)避免頂梁過(guò)分抬頭或低頭;提高第一排支柱的初撐力,以減小直接頂?shù)南鲁亮俊?/p>

  ③炮采時(shí),炮眼布置及裝藥量應(yīng)合理,盡量避免崩倒支架。

  ④盡量使工作面與煤層的主節(jié)理方向垂直或斜交,避免煤壁片幫,一旦片幫應(yīng)超前支護(hù)。

 ?、荼M可能保證工作面具有較快的推進(jìn)速度。

 ?、迿C(jī)頭機(jī)尾應(yīng)各采用四對(duì)八梁支護(hù);巷道與工作面出口相接的一側(cè)要架設(shè)一對(duì)長(zhǎng)鋼梁抬棚,托住原巷道支架的梁頭;距工作面煤壁20m范圍內(nèi)的巷道要超前進(jìn)行處理。

  ⑦在工作面的地質(zhì)破壞帶要特別加強(qiáng)支護(hù)。

 ?、喾彭斁€要支設(shè)墩柱。

 ?、岱侄位刂夭鹱詈髢筛е鶗r(shí),如果工作面用的是摩擦支柱,可以在這些柱子的上下各支一根木支柱作為替柱,然后回拆摩擦支柱,最后用絞車回木替柱;采用單體液壓支柱的工作面,工人也可以在有支護(hù)的工作空間,用帶鏈條的工具來(lái)卸載,并用機(jī)械遠(yuǎn)距離拉柱;如果工作面用的是木支柱,則可以直接用絞車回柱。

  (3)掘進(jìn)片幫、冒頂事故的防治

  為防止掘進(jìn)頂板事故的發(fā)生,在認(rèn)真執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》對(duì)掘進(jìn)工作面和巷道支護(hù)的有關(guān)規(guī)定得到基礎(chǔ)上,要做好以下工作:確切掌握地質(zhì)資料,認(rèn)真編制施工作業(yè)規(guī)程,采取合理的施工方法和頂板管理措施;堅(jiān)持一次成巷,縮小圍巖暴露時(shí)間和面積;嚴(yán)格執(zhí)行爆破規(guī)定,保持圍巖的穩(wěn)定性;特殊地段壓力大時(shí),采取加強(qiáng)支護(hù)等強(qiáng)化支護(hù)手段;傾斜巷道要采取防止推倒支架的措施;加強(qiáng)巷道圍巖的觀測(cè)和工作面的頂板管理,嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問(wèn)頂制度,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,及時(shí)處理;嚴(yán)格按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查驗(yàn)收,出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題及時(shí)返工處理;出現(xiàn)漏頂必須徹底處理,接頂背嚴(yán),不得留有空頂隱患。

  (4)沖擊地壓的防治

  沖擊地壓是指在礦井開(kāi)采過(guò)程中,引起煤(巖)體內(nèi)所積聚的彈性變形能釋放而產(chǎn)生的以突然、急劇、猛烈的破壞為特征的動(dòng)力現(xiàn)象。影響沖擊地壓的主要因素有采深、地質(zhì)構(gòu)造、煤(巖)體結(jié)構(gòu)及開(kāi)采技術(shù)。

  防治沖擊地壓主要從兩方面著手:一是在大范圍內(nèi)避免形成高應(yīng)力集中的條件;二是在局部范圍內(nèi)改變煤(巖)體的物理力學(xué)性能,減緩已形成的應(yīng)力集中的程度。前者稱防危措施,后者稱解危措施

  主要防危措施有:開(kāi)采解放層;合理確定開(kāi)采方法;無(wú)煤柱開(kāi)采。

  主要解危措施有:高壓注水;放松動(dòng)炮;鉆孔槽卸壓;強(qiáng)制放頂。

  生產(chǎn)中應(yīng)結(jié)合實(shí)際,加強(qiáng)預(yù)測(cè)工作,總結(jié)沖擊地壓規(guī)律。同時(shí)提高支護(hù)質(zhì)量,嚴(yán)禁剛性支護(hù)。

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