煤矿一通三防与瓦斯治理讲义.doc

2011年新员工培训课件

一、一通三防
指的是煤矿安全生产中的矿井通风、防治瓦斯、防治煤尘、防治火的技术管理工作的简称。一通：矿山有完善的通风系统；三防：防煤尘、防火、防瓦斯爆炸。
通风
1、矿井必须有完整的独立通风系统
　　2、矿井通风的主要任务：
　　①、供给井下足够的新鲜空气
　　②、冲淡并排除有害气体和矿尘
　　③、提供适宜的气候条件
　　采掘工作面的进风流中氧气浓度不低于20%，二氧化碳浓度不超过0.5%
　　3、矿井空气的成份：
　　①、氧气约占20.96%
　　②、氮气约占79%
　　③、二氧化碳约占0.04%
　　4、矿井空气中的有害气体
　　一氧化碳 二氧化碳 二氧化硫 硫化氢 氨气 瓦斯 二氧化氮
　富源一矿安装两台BDK618-10-NO38/2×800 KW矿用防爆型对旋轴流通风机，电机功率为800KW。现在主扇叶片安装角-90。总进风量为 12050 m3/min，总排风量为12147m3/min，有效风量率达89%，矿井全负压1150Pa，矿井等级孔7.1m2。矿井已经选购了一套国内较先进的煤矿安全与生产监控系统，能够准确及时监测井下的瓦斯、风速等环境因素及主要设备的开停和风门的开关状态。同时能监测地面主扇及瓦斯抽放泵的运行状况。富源五矿尚未形成通风系统，掘进工作面用局部通风机供风。
综合防尘
一、通用规定
1、地面建有容量不小于200立方米永久性水池，并设有同容积的备用水池，满足井下的用水量要求，冬季有防冻措施。
2、防尘用水管路应铺设到所有能产生和沉积粉尘的地点，皮带巷管路每隔50米、其它巷道管路每隔100米设置一个三通阀门。机电硐室、压风机房入口、火药库入口50米范围内必须设置一个三通阀门。
3、防尘用水系统中必须安设过滤装置，保证水的清洁，水中悬浮物含量不得超过150毫克/升，粒径不得大于0.3毫米，水的pH值应在6—9.5范围内。
4、主管路直径不小于159mm, 干管路直径不小于108mm，支管路直径不小于55mm。管路直径的选择必须满足各地点的防尘用水需要。
5、所有防尘管路原则上与巷道内的电缆应分别悬挂在巷道的两帮，但必须在一帮悬挂时，防尘管路必须悬挂在电缆小方，且保持0.3米以上的间距。
6、大巷、采区管路必须上架（上钩），吊挂高度不低于1.8米；工作面及其它地点的管路可用铁丝进行吊挂，吊挂高度不低于1.5米。每根管路的固定点不少于两处，吊挂牢靠平直。
7、防尘管路每隔300米及分岔处必须设置控制阀门。
二、综掘工作面防尘管理
　　⑴、掘进工作面作业规程中，必须制定本工作面的综合防尘措施，画出本工作面的综合防尘系统图，标出防尘设施、设备的相对位置。
　　⑵、巷道内按规定铺设防尘洒水管路，风门之间巷道应安设防尘管路，并有三通阀门和管接头。供水管路系统要保持清洁，有过滤器。
　　⑶、各转载点必须有完好的喷雾洒水装置，要硬架固定，使用正常并 有专人负责。
　　⑷、综掘机作业时,应使用内外喷雾装置,内喷雾装置的使用水压不得小于3MPa,外喷雾装置的使用水压不得小于1.5MPa;如果内喷雾装置的使用水压小于3MPa或无内喷雾装置,则必须使用外喷雾装置和除尘器.
　　⑸、距工作面50m、距回风口50m各安设1道净化水幕,喷嘴成迎风
　　45°角能封闭巷道全断面,水幕阀门设在行人侧，水幕使用正常，灵敏可靠，做到随机开停。
　　⑹、定期冲刷积尘，距工作面50m范围内班班冲洗;距工作面50－100m的巷道每天冲洗;距工作面100m之外的巷道每周冲洗1次,不得出现煤尘堆积现象。
　　⑺、综掘队组负责所辖区内的供水管路的安装及日常维护、维修,直至撤离所辖责任区。
　　三、炮掘工作面防尘管理
　　⑴ 、作业规程中必须制定本工作面的综合防尘措施，画出本工作面的综合防尘系统图，标出防尘设施、设备的相对位置。
　　⑵、工作面必须坚持湿式打眼，严禁干打眼，必须使用水炮泥。
　　⑶、爆破前后对工作面20m范围内的巷道进行冲洗。
　　⑷、各转载点必须有完好的喷雾洒水装置，要硬架固定，使用正常并有专人负责。
　　⑸、距工作面20m内安设自动放炮水幕，做到放炮时能自动开启，雾化好，能封闭全断面。距巷道回风口50m安设1道净化水幕，喷雾能封闭巷道全断面，水幕阀门设在行人侧，水幕使用正常，灵敏可靠。
　　⑹、定期冲刷积尘，距炮掘工作面30m范围内班班冲洗，30－100m巷道每天冲洗1次，100m以外巷道每周冲洗1次。
　　四、运输巷及其它巷道防尘管理
　　⑴、矿井主要进回风大巷、采区进回风巷及其它需要风流净化的巷道必须安设净化水幕。能封闭巷道全断面，使用正常，灵敏可靠。
　　⑵、运输巷道的所有转、装、卸载点必须安设喷雾装置。
⑶、定期冲刷积尘，采区进回风巷每15天冲洗1次，皮带运输巷每周冲洗1次。皮带机头、机尾硐室附近30m范围 内班班冲洗，总回风巷每15天冲洗1次，个别产尘大的地点也应由责任单位派专人及时冲洗。
防火
矿井火灾指的是，发生在矿井井下各处的火灾，以及发生在井口附近的地面火灾。
　　井下各处的火灾包括井下巷道、硐室和采掘工作面等处的火灾。又因为井口附近的火灾可能影响矿井井下安全，所以也列为矿井火灾范围。
矿井火灾根据引燃热源不同，可分为外因火灾和内因火灾。
防瓦斯
1、什么是瓦斯：矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体，有时单独指甲烷（CH4）
　　2、瓦斯的性质：瓦斯是一种无色、无味、无臭的气体，对空气的相对密度为0.55，难溶于水、无毒，浓度较高时会引起人窒息死亡。
　　3、瓦斯爆炸的条件：
　　⑴、瓦斯浓度在5% ～16%
　　⑵、引爆火源温度650～750℃
　　⑶、氧气浓度大于12%
4、瓦斯等级的划分：
　　⑴、低瓦斯矿井：瓦斯相对涌出量≤10m3/t且绝对涌出量≤40m3/min；
　　⑵、高瓦斯矿井：瓦斯相对涌出量>10m3/t或绝对涌出量>40m3/min；
　　⑶、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井。
5、瓦斯、二氧化碳的检查区域
①回采工作面
进风风流、工作面风流、回风巷（包括尾巷）风流、上隅角、下隅角。
②掘进工作面
工作面风流、工作面回风风流、局部通风机及其开关处风流。
③其它
矿井总回风风流、一翼回风风流、采区回风风流、硐室（仓库）、煤仓、钻场、高冒处、闭墙前、双巷间横贯、角联巷道及其它易产生瓦斯积聚的地点。
6、瓦斯、二氧化碳检查次数规定：
①高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井和低瓦斯矿井高瓦斯区的采掘工作面、煤仓、钻场和其它有人工作地点，每班至少检查三次瓦斯和二氧化碳。机电硐室、已采区闭墙、盲巷临时闭墙、双巷间横贯、角联巷道、无人工作的工作面和临时停风区的栅栏处每班至少检查一次瓦斯和二氧化碳。
②低瓦斯矿井所有采掘工作面、煤仓和其它有人工作地点，每班至少检查二次瓦斯和二氧化碳。机电硐室、已采区闭墙、盲巷临时闭墙、双巷间横贯、角联巷道、无人工作的工作面和临时停风区的栅栏处，每班至少检查一次瓦斯和二氧化碳。
③矿井、一翼和采区等回风巷道每班至少检查一次瓦斯和二氧化碳。
7、《规程》对一些地点瓦斯和二氧化碳浓度的规定：
　　①、矿井总回风风巷或一翼回风巷中瓦斯或二氧化碳浓度超过0.75%时，必须立即查明原因，进行处理。
　　②、采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过1.0%或二氧化碳浓度超过1.5%时，必须停止工作，撤出人员，采取措施，进行处理。
　　③、采掘工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度达到1%时，必须停止用电钻打眼；爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1%时，严禁爆破。
　　采掘工作面及其他作业地点风流中、电动机或其开关安设地点附近20m以内风流中的瓦斯浓度达到1.5%时，必须停止工作，切断电源，撤出人员，进行处理。
④采掘工作面风流中二氧化碳浓度达到1.5%时，必须停止工作，撤出人员，查明原因，制定措施，进行处理。
8、名词解释
　　①、局部瓦斯积聚：指在巷道中体积在0.5m3以上瓦斯浓度达到2%时称局部瓦斯积聚。
②、“一炮三检”指装药前、放炮前、放炮后各检查一遍瓦斯。
③、三专两闭锁：“三专”即专用变压器、专用开关、专用线路。“两闭锁”即风电闭锁、瓦斯电闭锁
二、防治煤与瓦斯突出
1、突出预兆：
煤与瓦斯突出前，一般都有预兆，没有预兆的突出极少。突出预兆可分为有声预兆和无声预兆。
有声预兆：煤层发出劈裂声、闷雷声、机枪声、响煤炮以及气体穿过含水裂缝时的吱吱声等。声音由远到近，由小到大，有短暂的，有连续的，时间间隔长短也不一致；煤壁还会发生震动和冲击，顶板来压，支架发出折裂声。
无声预兆：工作面顶板压力增大，煤壁被挤压，片帮掉渣，顶板下沿或底板鼓起；煤层层理紊乱、煤暗淡无光泽、煤质变软；瓦斯忽大忽小，煤壁发凉，打钻时有顶钻、卡钻、喷瓦斯等现象。
2、瓦斯治理十二字方针（04）
先抽后采、以风定产、监测监控
3、瓦斯治理十六字工作体系（08）
通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位
“通风可靠”的基本要求是：系统合理、设施完好、风量充足、风流稳定。 “抽采达标”的基本要求是：多措并举、应抽尽抽、抽采平衡、效果达标。“监控有效”的基本要求是：装备齐全、数据准确、断电可靠、处置迅速。（北京仙岛新技术有限责任公司生产的KJ66监测监控系统）“管理到位”的基本要求是：责任明确、制度完善、执行有力、监督严格。
4、措施
有突出矿井的煤矿企业、突出矿井应当根据突出矿井的实际状况和条件，制定区域综合防突措施和局部综合防突措施。
区域综合防突措施包括下列内容：
（一）区域突出危险性预测；
（二）区域防突措施；
（三）区域措施效果检验；
（四）区域验证。
局部综合防突措施包括下列内容：
（一）工作面突出危险性预测；
（二）工作面防突措施；
（三）工作面措施效果检验；
（四）安全防护措施。

5、防突工作原则: 坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则
新建矿井可研阶段要对0.3m以上的煤层进行评估（二三矿评估工作）
6、突出危险鉴定
有下列情况之一的要进行突出危险鉴定：
（一）煤层有瓦斯动力现象的；
（二）相邻矿井开采的同一煤层发生突出的；
（三）煤层瓦斯压力达到或者超过0.74MPa的。
7、鉴定临界值
突出煤层鉴定应当首先根据实际发生的瓦斯动力现象进行。当动力现象特征不明显或者没有动力现象时，应当根据实际测定的煤层最大瓦斯压力P、软分层煤的破坏类型、煤的瓦斯放散初速度Δp和煤的坚固性系数f等指标进行鉴定。全部指标均达到或者超过表1所列的临界值的，确定为突出煤层。
指标
煤层破坏类型
瓦斯放散初速度
△p
坚固性系数
f
瓦斯压力（相对压力）
P（MPa）
临界值
Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ
≥10
≤0.5
≥0.74

8、突出矿井必须满足防突要求的瓦斯抽采系统：地面 井下临时
一矿配备两套瓦斯抽放系统，其中一套井下瓦斯抽放系统，配备了两台2BE1-303-2瓦斯抽放泵(正在使用)，电机功率为110KW。另一套为高负压瓦斯抽放系统设于地面永久瓦斯抽放站，配备了四台2BEC72-2瓦斯抽放泵（现还未投入使用），电机功率为630KW。
9、突出矿井巷道布置的原则（井下巷道、设计、领导考虑）
（一）运输和轨道大巷、主要风巷、采区上山和下山（盘区大巷）等主要巷道布置在岩层或非突出煤层中；
（二）减少井巷揭穿突出煤层的次数；
（三）井巷揭穿突出煤层的地点应当合理避开地质构造破坏带；
（四）突出煤层的巷道优先布置在被保护区域或其他卸压区域。
10、突出煤层采掘作业规定
（一）严禁采用水力采煤法、倒台阶采煤法及其他非正规采煤法；
（二）急倾斜煤层适合采用伪倾斜正台阶、掩护支架采煤法；
（三）急倾斜煤层掘进上山时，采用双上山或伪倾斜上山等掘进方式，并加强支护；
（四）掘进工作面与煤层巷道交叉贯通前，被贯通的煤层巷道必须超过贯通位置，其超前距不得小于5m，并且贯通点周围10m内的巷道应加强支护。在掘进工作面与被贯通巷道距离小于60m的作业期间，被贯通巷道内不得安排作业，并保持正常通风，且在放炮时不得有人；
（五）采煤工作面尽可能采用刨煤机或浅截深采煤机采煤；
（六）煤、半煤岩炮掘和炮采工作面，使用安全等级不低于三级的煤矿许用含水炸药（二氧化碳突出煤层除外）。
11、突出矿井通风系统要求
（一）井巷揭穿突出煤层前，具有独立的、可靠的通风系统；
（二）突出矿井、有突出煤层的采区、突出煤层工作面都有独立的回风系统。采区回风巷是专用回风巷；
（三）在突出煤层中，严禁任何两个采掘工作面之间串联通风；
（四）煤（岩）与瓦斯突出煤层采区回风巷及总回风巷安设高低浓度甲烷传感器；
（五）突出煤层采掘工作面回风侧不得设置调节风量的设施。易自燃煤层的回采工作面确需设置调节设施的，须经煤矿企业技术负责人批准；
（六）严禁在井下安设辅助通风机；
（七）突出煤层掘进工作面的通风方式采用压入式。

12、区域防突措施：预测方法（43）、临界值、措施（45）、区域预抽控制范围（49）、效果检验指标（51）、验证
13、局部防突措施（工作面防突措施）：超前措施预测距离（60）、预测方法（井下采用73、76）、措施（81）、石门揭煤工作面控制范围（82）、措施效果检验（99）、安全措施（避难硐室、反向风门、压风自救、远距离放炮）
14、揭煤作业：石门和立井、斜井工作面从距突出煤层底（顶）板的最小法向距离5m开始到穿过煤层进入顶（底）板2m（最小法向距离）的过程均属于揭煤作业。
15、总结石门揭煤整个过程：
自石门距离煤层法相距离10m(地质资料计算或者探测)之前用井下探测的手段探明煤层位置、产状—编制石门揭煤专项防突措施并报批—如果所在区域为突出危险区时，在距煤层最小法相距离7m之前施工石门揭煤区域预抽煤层瓦斯防突措施，并进行效果检验直到有效（区域防突措施的内容）—在揭煤工作面距离煤层法相距离5m之前用工作面预测的方法进行区域验证（属于两者）—如果区域验证有突出危险，则实施工作面防突措施，并进行工作面措施效果检验，直到措施有效—如果区域验证无突出危险或者采取工作面防突措施并经检验有效时，则采用前探孔或者物探法边探边掘直到距离爆破揭穿煤层前工作面的位置（最小法相距离1.5或者2m）—采用工作面预测的方法进行最后验证，若经过验证仍为突出危险工作面时则再次实施工作面防突措施，直到验证为无突出危险工作面—采取安全防护措施的条件下采用远距离爆破揭穿煤层—如果首次揭煤的远距离爆破未能一次揭穿煤层则继续按照安全技术措施过煤门，直到进入煤层底板或者顶板2m以上（全部成型、支护完好）—揭煤完成。
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