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第四章第四章 矿井事故及其防治矿井事故及其防治第一节 瓦斯事故及其防治第二节 煤尘爆炸事故及其防治第三节 水害事故及其防治第四节 顶板事故及其防治第五节 火灾事故及其防治第六节 机电运输事故及其防治第七节 爆破事故及其防治复习思考题12024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治 安全生产事故是指生产经营单位在生产经营活动中发生的造成人身伤亡或者直接经济损失的事故。事故会造成生产活动的暂时中断或永久终止，并会引起人员伤亡或（和）财产损失。事故具有因果性、条件性和规律性，还具有偶然性、必然性和可预防性。22024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治 认识事故的本质和发生规律，对于预防事故发生很有必要。煤矿常见的事故包括瓦斯事故、煤尘爆炸事故、水害事故、顶板事故、火灾事故、机电运输事故、爆破事故和其他事故等。32024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治一、矿井瓦斯1.矿井瓦斯的性质矿井瓦斯是指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。甲烷是无色、无味、无臭的气体；不易溶于水；相对空气密度为0.554，比空气轻；它有很强的扩散性、渗透性；甲烷本身无毒，但不能供人呼吸；甲烷不助燃，但具有燃烧和爆炸性。42024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治瓦斯在煤层及围岩中的赋存状态有以下2种：（1）游离状态。瓦斯以自由气体状态存在于煤层或围岩的空隙之中，其分子可自由运动，处于承压状态。52024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治（2）吸附状态。吸附状态的瓦斯按照结合形式的不同，又分为吸着状态和吸收状态。吸着状态是指瓦斯被吸着在煤体或岩体微孔表面，在表面形成瓦斯薄膜；吸收状态是指瓦斯被溶解于煤体中，与煤的分子相结合。62024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治2.矿井瓦斯的危害矿井瓦斯的危害主要有以下3个方面：（1）当空气中瓦斯的含量达到一定值时，遇火就会燃烧或爆炸。瓦斯气体和氧气的量相匹配时，反应就充分、剧烈，表现为瓦斯爆炸；反之就表现为瓦斯燃烧。72024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治（2）当空气中瓦斯浓度很高时，空气中的氧含量相对降低，会使人窒息。（3）煤层及围岩中的瓦斯气体达到一定的压力，在冲击地压和采掘活动等诱因作用下，可以导致煤与瓦斯突出。82024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治3.矿井瓦斯等级的划分矿井瓦斯等级根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量、采掘工作面瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式，划分为瓦斯矿井、高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井。92024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治二、矿井瓦斯爆炸事故及其防治矿井瓦斯爆炸事故是能造成多人伤亡事故的“第一杀手”。瓦斯爆炸时能产生1 850 以上的高温气体和强大冲击波，从而造成人员伤亡和设备、设施的损坏。如果爆炸源附近的沉积煤尘被扬起，还将导致煤尘爆炸。瓦斯爆炸将产生大量的有毒有害气体，会造成大量人员中毒而伤亡。102024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治（一）瓦斯爆炸的条件瓦斯爆炸必须同时具备3个条件，即：一定浓度的瓦斯；一定温度的引燃火源；足够的氧气含量。三者缺一不可。112024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治1.瓦斯浓度瓦斯只在一定的浓度范围内爆炸，这个浓度范围称为瓦斯的爆炸界限，一般为5%16%。实践证明，瓦斯的爆炸界限不是固定不变的，它受许多因素的影响。122024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治比如，空气中其他可燃可爆气体的混入，可以降低瓦斯爆炸浓度的下限；浮游在瓦斯混合气体中的具有爆炸危险性的煤尘，不仅能增加爆炸的猛烈程度，还可降低瓦斯爆炸下限；惰性气体的混入，则会导致爆炸下限提高，上限降低，即爆炸浓度范围减小。132024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治2.一定温度的引燃火源在正常大气条件下，瓦斯在空气中的着火温度为650750，瓦斯的最小点燃能量为0.28 mJ。煤矿井下的明火、煤炭自燃、电弧、电火花、炽热的金属表面和撞击或摩擦火花都能点燃瓦斯。142024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治3.足够的氧含量瓦斯爆炸是一种迅猛的氧化反应，没有足够的氧含量，就不会发生瓦斯爆炸。氧浓度低于12时，混合气体失去爆炸性。152024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治（二）瓦斯爆炸的预防瓦斯爆炸事故是可以预防的。预防瓦斯爆炸是指消除瓦斯爆炸的条件并限制爆炸火焰向其他区域传播，归纳起来主要有以下3个方面。162024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治1.防止瓦斯积聚（1）加强通风。加强通风是防止瓦斯积聚的根本措施。瓦斯矿井的通风必须做到有效、稳定和连续不断，才能将井下涌出的瓦斯及时稀释并排除。172024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治（2）抽放瓦斯。“先抽后采、监测监控、以风定产”是我国煤矿瓦斯治理方针。先抽后采是预防瓦斯事故的治本措施。对于采用一般通风方法不能解决瓦斯超限的矿井或工作面，可以采用抽放瓦斯的方法，将瓦斯抽排至地面。182024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治（3）及时处理积聚的瓦斯。瓦斯积聚是指局部空间的瓦斯浓度达到2，其体积超过0.5 m3的现象。当发生瓦斯积聚时，必须及时处理，防止局部区域达到瓦斯爆炸浓度的下限。192024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治（4）加强检查和监测瓦斯。井下采掘工作面和其他地点要按要求检查瓦斯浓度。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；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。202024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治矿井必须装备安全监测监控系统。对因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电气设备，必须在瓦斯浓度降到1.0%以下时，方可通电开动。212024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治煤矿重大安全生产隐患认定办法（试行）规定，瓦斯超限作业是指有下列情形之一：瓦斯检查员配备数量不足的；不按规定检查瓦斯，存在漏检、假检的；井下瓦斯超限后不采取措施继续作业的。222024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治2.防止出现引爆火源引爆瓦斯的火源主要有明火、爆破火焰、电火花及摩擦火花4种。232024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治煤矿安全规程规定，严禁携带烟草和点火物品下井；井下严禁使用灯泡取暖和使用电炉；井下严格烧焊管理；严格井下火区管理；防止出现爆破火焰；井下不得带电检修、搬迁电气设备；井下防爆电气设备的运行、维护和修理工作，必须符合防爆性能的各项技术要求。242024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治3.防止瓦斯爆炸灾害扩大井下局部区域一旦发生瓦斯爆炸，应尽可能缩小其波及范围，避免继发性的瓦斯煤尘爆炸。防止瓦斯爆炸灾害扩大措施有以下4种：252024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治（1）实行分区通风。每一生产水平和每一采区，都必须布置单独的回风巷，防止事故发生区域对其他区域的影响。（2）安设隔爆设施。有煤尘、瓦斯爆炸危险的矿井，都必须按要求安设隔爆水槽或岩粉棚，主要是利用它们的降温作用，破坏相邻区域发生继发性煤尘爆炸的条件，防止事故扩大化。262024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治（3）建立矿井紧急避险系统、压风自救系统，以保证发生事故时相关人员的避难，减小伤亡损失。（4）组织编制灾害预防和处理计划以及事故应急预案，并组织演练，提高逃生能力。272024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治三、煤（岩）与瓦斯突出事故及其防治1.煤（岩）与瓦斯突出的概念煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出是指在地应力和瓦斯（二氧化碳）气体压力的共同作用下，破碎的煤（岩）和瓦斯（二氧化碳）瞬间由煤体（岩体）内突然喷出到采掘空间的现象。282024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治2.煤（岩）与瓦斯突出的危害煤（岩）与瓦斯突出是一种破坏性极强的动力现象，常发展成较大型事故。由于强大的能量释放，煤（岩）与瓦斯突出能摧毁井巷设施，破坏通风系统，造成人员窒息，甚至引发火灾和瓦斯、煤尘爆炸等二次事故，严重时会导致整个矿井正常生产系统的瘫痪。292024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治3.煤（岩）与瓦斯突出的预兆（1）有声预兆。煤层在变形过程中发出劈裂声、爆竹声、闷雷声，间隔时间不一，在突出瞬间常伴有巨雷般的响声；支架受力发出“嘎嘎”声音甚至折裂声音。302024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治（2）无声预兆。其主要表现是：煤层结构变化，层理紊乱，煤层由硬变松软，由薄变厚，倾角由小变大，煤由湿变干、暗淡无光泽，煤层顶、底板出现断裂，煤岩严重破坏等。312024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治 瓦斯涌出异常（忽大忽小）、煤尘增大、气温异常、气味异常，打钻喷瓦斯、喷煤粉并伴有哨声、蜂鸣声等。地压显现、岩煤开裂掉渣、底鼓、岩煤自行剥落、煤壁颤动、钻孔变形等。322024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治4.煤（岩）与瓦斯突出的预防措施突出矿井应当根据实际状况和条件，制定区域综合防突措施和局部综合防突措施。区域防突措施是指在突出煤层进行采掘前，对突出煤层较大范围采取的防突措施。区域防突措施包括开采保护层和预抽煤层瓦斯2类332024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治开采保护层分为开采上保护层和下保护层2种方式。预抽煤层瓦斯可采用的方式有地面预抽煤层瓦斯、井下穿层钻孔预抽煤层瓦斯和顺层钻孔预抽煤层瓦斯等。342024/6/17 周一第一节 瓦斯事故及其防治局部综合防突措施包括预震动爆破、水力冲孔、金属骨架、煤体固化、注水湿润煤体或其他经试验证实有效的防突措施。352024/6/17 周一第二节 煤尘爆炸事故及其防治一、矿尘的特点及危害1.矿尘的特点粉尘是指固体物质细微颗粒的总称。矿尘是指矿井生产过程中产生的粉尘。煤尘是采掘过程中产生的以煤炭为主要成分的微细颗粒，是矿尘的一种。362024/6/17 周一第二节 煤尘爆炸事故及其防治常把沉积于器物表面或井巷四壁之上的矿尘称为落尘；悬浮于井巷空间空气中的矿尘称为浮尘。落尘与浮尘在不同风流环境下是可以相互转化的。372024/6/17 周一第二节 煤尘爆炸事故及其防治2.矿尘的危害矿尘的危害主要表现为：易导致职业病。有爆炸性的煤尘可以爆炸。污染井下环境和设备。影响安全生产。382024/6/17 周一第二节 煤尘爆炸事故及其防治二、煤尘爆炸的条件煤尘爆炸必须同时具备4个条件，即：煤尘具有爆炸性；一定的煤尘浓度；一定温度的引燃火源；足够的氧气含量。4个条件缺一不可。392024/6/17 周一第二节 煤尘爆炸事故及其防治（1）煤尘本身具有爆炸性。煤尘可分为爆炸性煤尘和无爆炸性煤尘。煤尘的挥发分越高，越容易爆炸。煤尘有无爆炸性，要通过煤尘爆炸性鉴定才能确定。402024/6/17 周一第二节 煤尘爆炸事故及其防治（2）煤尘的爆炸浓度。具有爆炸性的煤尘只有在空气中呈浮游状态并具有一定的浓度时才能发生爆炸。煤尘爆炸浓度下限为45gm3，上限为15002000gm3，爆炸威力最强的煤尘浓度为300400 gm3。412024/6/17 周一第二节 煤尘爆炸事故及其防治（3）高温热源。能够引燃煤尘爆炸热源温度的变化范围比较大，它与煤尘中挥发分含量有关。煤尘爆炸的引燃温度变化在6101050 之间。煤矿井下能点燃煤尘的高温火源主要为爆破时出现的火焰、电气火花、冲击火花、摩擦高温、井下火灾和瓦斯爆炸等。422024/6/17 周一第二节 煤尘爆炸事故及其防治（4）空气中氧气浓度不低于18。氧气浓度低于18时，煤尘就不能爆炸。影响煤尘爆炸的因素很多，如煤的物理化学性质、煤尘的粒度、瓦斯与岩粉的混入等。瓦斯的存在将使煤尘爆炸下限降低，从而增加了煤尘爆炸的危险性。随着瓦斯浓度的增高，煤尘爆炸浓度下限急剧下降。432024/6/17 周一第二节 煤尘爆炸事故及其防治三、煤尘爆炸的预防措施煤尘爆炸后产生的冲击波会毁坏巷道、损伤人员，还会造成矿井火灾、巷道冒落等二次灾害。预防煤尘爆炸的技术措施主要包括3个方面。442024/6/17 周一第二节 煤尘爆炸事故及其防治1.减尘、降尘减尘、降尘是指在煤矿井下生产过程中，通过减少煤尘产生量或降低空气中悬浮煤尘含量以达到从根本上杜绝煤尘爆炸可能性的措施。其主要方法有煤层注水、使用水炮泥、喷雾降尘、清除落尘等。452024/6/17 周一第二节 煤尘爆炸事故及其防治2.防止引燃煤尘防止引燃煤尘的措施与防止瓦斯引燃的措施大致相同。特别要注意的是，瓦斯爆炸往往会引起煤尘爆炸。此外，煤尘在特别干燥的条件下可产生静电，放电时产生的火花也能引起自身爆炸。462024/6/17 周一第二节 煤尘爆炸事故及其防治3.隔绝煤尘爆炸防止煤尘爆炸的危害，还应采取降低爆炸威力、隔绝爆炸范围的措施，如撒布岩粉、设置隔爆水槽等。472024/6/17 周一第三节 水害事故及其防治在矿井建设和生产过程中，地下水通过各式各样的通道进入矿井中，这种现象称为矿井充水。当涌入或溃入工作面或井巷的地下水超过人们的预测，水量大、来势迅猛，造成人员伤亡和财产损失时，称为矿井透水事故，又称水害。水害事故是煤矿需要重点防范的灾害之一。482024/6/17 周一第三节 水害事故及其防治一、水害的原因及预兆煤矿水害事故可以造成矿井生产停滞、人员伤亡、财产损失。造成矿井水害事故的原因很多，如水文地质条件没有探明、防治水措施不力、违规冒险作业、违规开采防水煤柱等。492024/6/17 周一第三节 水害事故及其防治采掘工作面发生透水前一般会有一些征兆。采掘工作面或者其他地点发生透水前的预兆有煤层变湿、挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板来压、片帮、淋水加大、底板鼓起或产生裂隙、出现渗水、钻孔喷水、底板涌水、煤壁溃水、水色发浑、有臭味等。502024/6/17 周一第三节 水害事故及其防治煤矿安全规程规定，出现透水征兆时，应当立即停止作业，报告矿调度室，并发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。在原因未查清、隐患未排除之前，不得进行任何采掘活动。512024/6/17 周一第三节 水害事故及其防治二、水害防治十六字原则矿井防治水工作应当坚持“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的十六字原则，该原则科学地概括了水害防治工作的基本程序。522024/6/17 周一第三节 水害事故及其防治（1）预测预报是水害防治的基础，是指在查清矿井水文地质条件基础上，运用先进的水害预测预报理论和方法，对矿井水害作出科学的分析判断和评价。（2）有疑必探是根据水害预测预报评价结论，对可能构成水害威胁的区域，采用物探、化探和钻探等综合探测技术手段，查明或排除水害。532024/6/17 周一第三节 水害事故及其防治（3）先探后掘是指先综合探查，确定巷道掘进没有水害威胁后再掘进施工。（4）先治后采是指根据查明的水害情况，采取有针对性的治理措施排除水害隐患后，再安排采掘工程。542024/6/17 周一第三节 水害事故及其防治三、水害防治综合措施煤矿防治水规定要求防治水工作须采取“防、堵、疏、排、截”的综合治理措施。552024/6/17 周一第三节 水害事故及其防治1.防水在地面构筑一些防水工程，以减少涌入矿井的涌水量，或合理进行矿井开拓与开采布置，为煤层开采创造安全有利的条件。根据煤矿安全规程规定，预留一定宽度的防隔水煤（岩）柱，使采掘工作面与地下水源或通道保持一定距离，以防止地下水涌入采掘工作面。562024/6/17 周一第三节 水害事故及其防治2.堵水堵水是指采用局部注浆方式对涌水进行封堵的防治水方法，即将水泥浆或化学浆通过专门钻孔注入岩层空隙，浆液在裂隙中扩散时胶结硬化，起到加固煤系地层和堵隔水源的作用。572024/6/17 周一第三节 水害事故及其防治3.疏水疏水是利用钻孔疏排地下水，有计划、有步骤地降低含水层的水位和水压，使地下水局部疏干，为煤层开采创造必要的安全条件。582024/6/17 周一第三节 水害事故及其防治4.排水排水是指通过排水系统把地下水汇集到井下水仓中，由此集中排出井外。它也是指矿井采掘工作面采用钻探方法，由专业人员和专职探放水队伍进行探放水施工，把探出的地下水排放出来，消除隐患。592024/6/17 周一第三节 水害事故及其防治5.截水截水是指对采用筑挡方式涌水进行堵截的一种防治水方法。井下截水的主要措施包括构筑水闸墙和水闸门。水闸门设置在发生涌水时需要截水，而平时仍需运输、行人的井下巷道内，它是整个矿井的重要截水工程。地面也可以采取对地表河流、洪水的截流治理。602024/6/17 周一第四节 顶板事故及其防治顶板事故是指在井下采掘过程中，因顶板意外冒落造成的人员伤亡、设备损坏、生产中止等事故。一、顶板事故的类型1.按其发生的力学原理分类顶板事故按其发生的力学原理分为3类：612024/6/17 周一第四节 顶板事故及其防治 因支护强度不足，顶板来压时压垮支架而造成的冒顶事故，称为压垮型冒顶。由于顶板破碎、支护不严引起破碎的顶板岩石冒落而引发的冒顶事故，称为漏垮型冒顶。因复合型顶板重力的分力推动作用使支架大量倾斜失稳而造成的冒顶事故，称为推垮型冒顶。622024/6/17 周一第四节 顶板事故及其防治2.按其发生的规模分类顶板事故按其发生的规模分为2类：局部冒顶，是指冒顶范围不大、伤亡人数不多的冒顶，常发生在煤壁附近、采煤工作面两端、放顶线附近、掘进工作面及年久失修的巷道等作业地点。632024/6/17 周一第四节 顶板事故及其防治 大面积冒顶，是指冒顶范围大、伤亡人数多的冒顶，常发生在采煤作业面、采空区、掘进工作面等作业地点。642024/6/17 周一第四节 顶板事故及其防治二、顶板事故的防治（一）采煤工作面冒顶事故的防治1.采煤工作面局部冒顶的预兆（1）掉渣，顶板破裂严重。（2）煤体压酥，煤壁片帮增多。652024/6/17 周一第四节 顶板事故及其防治（3）裂缝变大，顶板裂隙增多。（4）发出响声，岩层下沉断裂，如木支柱会发出劈裂声、金属支柱的活柱急速下缩发出的响声；或者采空区顶板断裂垮落时发出的闷雷声。（5）顶板出现离层，用“问顶”方式试探顶板，如顶板发出“咚咚”声，说明顶板岩层之间已经离层。662024/6/17 周一第四节 顶板事故及其防治（6）有淋水的采煤工作面，顶板淋水有明显增加。（7）在含瓦斯煤层中，瓦斯涌出量会突然增大。（8）破碎的伪顶或直接顶有时会因背顶不严或支架不牢出现漏顶现象。672024/6/17 周一第四节 顶板事故及其防治2.采煤工作面局部冒顶的预防措施（1）及时支护悬露顶板，加强“敲帮问顶”。（2）炮采时炮眼布置及装药量要合适，避免崩倒支架。（3）尽量使工作面与煤层节理垂直或斜交以避免片帮，一旦片帮，应掏梁窝超前支护。682024/6/17 周一第四节 顶板事故及其防治（4）综采工作面采用长侧护板，整体顶梁、内伸缩式前梁，增大支架向煤壁方向的推力，提高支架的初撑力。（5）采煤机移过后，及时伸出伸缩梁，及时接顶带压移架。（6）破碎直接顶范围较大时，可注入树脂类黏结剂固化，支护形式宜采用交错梁直线柱布置，必要时要支设贴帮柱。综采工作面宜选用掩护式液压自移支架。692024/6/17 周一第四节 顶板事故及其防治3.采煤工作面局部冒顶的处理采煤工作面发生局部冒顶后，要立即查清情况、及时处理。处理采煤工作面冒顶的方法有探板法、撞楔法、小巷法和绕道法等。702024/6/17 周一第四节 顶板事故及其防治（二）掘进巷道冒顶事故的防治当掘进工作面巷道围岩应力较大、支架的支撑力不够时，就可能损坏支架，形成巷道冒顶。巷道冒顶事故多发生在掘进工作面及巷道交汇处。1.巷道冒顶事故的预兆（1）掉渣、漏顶。破碎的伪顶或直接顶有时会因背板不严和支架不牢固出现漏顶现象，造成空顶、支架松动而冒顶。712024/6/17 周一第四节 顶板事故及其防治（2）顶板有裂缝，裂缝迅速变宽、增多。（3）顶板发出响声。顶板压力急剧加大时，顶板岩层下沉，顶板内有岩层断裂的声响；另外，木质支架或木板也会出现压弯断裂而发出响声。（4）顶板出现离层，掘进面片帮次数明显增多。（5）有淋水的巷道顶板淋水量增加。722024/6/17 周一第四节 顶板事故及其防治2.掘进巷道冒顶事故的预防措施（1）根据岩石性质及有关规定，严格控制控顶距，严禁空顶作业。（2）严格执行“敲帮问顶”制度，顶帮必须背严背实，危石必须挑下，无法挑下时要采取临时支撑措施。732024/6/17 周一第四节 顶板事故及其防治（3）在破碎带或斜巷掘进时，要缩小支架间距，并用拉撑件把支架连在一起，防止推垮。（4）支护失效替换支架时，必须先护顶，支好新支架，再拆老支架。（5）斜巷维修巷道顶梁时，必须停止行车，必要时制定安全措施。742024/6/17 周一第四节 顶板事故及其防治3.巷道冒顶事故的处理（1）先加固好冒落部位前后的支架，使用工字钢支架、U形钢支架等支护的，根据压力情况加密支架间距。（2）支架要及时封顶，顶帮要背严插实，防止冒顶范围扩大，可用撞楔法在冒顶区打入铁钎或小圆木，用竹笆或板皮背严。752024/6/17 周一第四节 顶板事故及其防治（3）清理冒落的煤矸，在无冒落危险情况下，尽快架好冒落部位的支架。（4）排好护顶木垛。762024/6/17 周一第五节 火灾事故及其防治矿井火灾事故常常是煤矿井下发生非控制性燃烧而酿成的事故。矿井火灾能够烧毁生产设备、设施，造成资源损失，产生大量高温烟雾及一氧化碳等有害气体，可以致使人员伤亡。772024/6/17 周一第五节 火灾事故及其防治一、矿井火灾的分类根据引起火灾的热源不同，将矿井火灾分为外因火灾和内因火灾2类。内因火灾是指由于煤炭及其他易燃物自身氧化积热发生燃烧引起的火灾，又称为煤炭自燃。由外部火源引起的火灾称为外因火灾。782024/6/17 周一第五节 火灾事故及其防治二、矿井内因火灾及其预防1.煤炭自燃的条件煤炭自燃的形成必须具备以下4个条件：煤本身具有自燃倾向，并呈破碎状态堆积存在。连续的通风供氧维持煤的氧化过程不断发展。792024/6/17 周一第五节 火灾事故及其防治 煤氧化生成的热量能大量蓄积，难以及时散失。以上3个条件同时存在且时间大于煤炭自燃的发火周期。802024/6/17 周一第五节 火灾事故及其防治2.煤炭自燃的预兆煤炭自燃初期，人体所能感受到的预兆有：（1）火区附近空气湿度增大，有雾气，煤壁和支架上挂有水珠。（2）火区附近空气温度升高，出水温度也高。（3）有火灾气味，如汽油味、煤油味、煤焦油味等。812024/6/17 周一第五节 火灾事故及其防治（4）一氧化碳含量增加，造成人体不适，出现头痛、头晕、恶心、呕吐、四肢无力、精神不振等。煤炭自燃易发生的地点有采空区（特别是未及时封闭或封闭不严且留有大量浮煤的采空区）、煤柱内、煤层巷道的冒空垮帮处、地质构造附近。822024/6/17 周一第五节 火灾事故及其防治3.煤炭自燃的预防措施（1）选择合理的开拓、开采技术。（2）通风系统要合理。（3）及时封闭采空区。采煤工作面回采结束后，必须在45d内进行永久性封闭。832024/6/17 周一第五节 火灾事故及其防治（4）可采用预防性灌浆或用阻化剂防火的技术手段。阻化剂是一些吸水性很强的无机盐类化合物，如氯化钙（CaCl2）、氯化镁(MgCl2)、氯化铵(NH4Cl)以及水玻璃等，将这些阻化剂溶液喷洒在煤壁上、采空区或注入煤体内，具有阻止煤炭氧化和自燃的作用。（5）可采用胶体材料防火，如凝胶防火、胶体泥浆防火等。842024/6/17 周一第五节 火灾事故及其防治三、矿井外因火灾及其预防1.外因火灾产生的原因（1）明火。明火产生的原因有：违章吸烟，使用电炉、灯泡取暖。电焊、气焊、喷灯熔断与焊接。852024/6/17 周一第五节 火灾事故及其防治（2）电火花。电火花产生的原因有：电气设备失爆、过负荷运行、短路产生的电火花。带电检修、搬迁电气设备产生的电火花。电缆存在“鸡爪子”、“羊尾巴”和明接头等，易产生电火花。862024/6/17 周一第五节 火灾事故及其防治（3）违章爆破火焰。使用严重变质或过期的炸药，封泥不严、不实或封泥量不够，最小抵抗线不够，裸露爆破等违章爆破会产生火焰，引起火灾。（4）瓦斯、煤尘爆炸可继发火灾事故。（5）机械设备摩擦生热或撞击火花易引起火灾。872024/6/17 周一第五节 火灾事故及其防治2.外因火灾的预防措施（1）井口房和通风机房附近20 m内，不得有烟火或用火炉取暖。（2）入井人员严禁携带烟草和点火物品，严禁穿化纤衣服。（3）井下严禁使用灯泡取暖和使用电炉。882024/6/17 周一第五节 火灾事故及其防治2.外因火灾的预防措施（1）井口房和通风机房附近20 m内，不得有烟火或用火炉取暖。（2）入井人员严禁携带烟草和点火物品，严禁穿化纤衣服。（3）井下严禁使用灯泡取暖和使用电炉。892024/6/17 周一第五节 火灾事故及其防治（4）矿井必须设地面消防水池和井下消防管路系统。井下消防管路系统应每隔100m设置支管和阀门。地面的消防水池必须经常保持不少于200 m3的水量。902024/6/17 周一第五节 火灾事故及其防治（5）井筒、平硐与各水平的连接处及井底车场，主要绞车道与主要运输巷、回风巷的连接处，井下机电设备硐室，主要巷道内带式输送机机头前后两端各20 m范围内，都必须用不燃性材料支护。912024/6/17 周一第五节 火灾事故及其防治（6）井下和井口房内不得从事电焊、气焊和喷灯焊接等工作。如果必须在井下主要硐室、主要进风井巷和井口房内进行电焊、气焊和喷灯焊接等工作，每次必须制定安全措施。922024/6/17 周一第五节 火灾事故及其防治电焊、气焊和喷灯焊接等工作地点的前后两端各10m的井巷范围内，应用不燃性材料支护，并应有供水管路，有专人负责喷水。焊接等工作完毕后，工作地点应再次用水喷洒，并应有专人在工作地点检查1h，发现异状，立即处理。932024/6/17 周一第五节 火灾事故及其防治（7）井下使用的汽油、煤油和变压器油必须装入盖严的铁桶内，由专人押运送至使用地点，剩余的汽油、煤油和变压器油必须运回地面，严禁在井下存放。942024/6/17 周一第五节 火灾事故及其防治（8）井下使用的润滑油、棉纱、布头和纸等，必须存放在盖严的铁桶内。用过的棉纱、布头和纸，也必须放在盖严的铁桶内，并由专人定期送到地面处理，不得乱放乱扔。严禁将剩油、废油泼洒在井巷或硐室内。952024/6/17 周一第五节 火灾事故及其防治（9）井上、下必须设置消防材料库。井下工作人员必须熟悉灭火器材的使用方法，并熟悉本职工作区域内灭火器材的存放地点。962024/6/17 周一第五节 火灾事故及其防治（10）井下爆炸材料库、机电设备硐室、检修硐室、材料库、井底车场、使用带式输送机或液力耦合器的巷道以及采掘工作面附近的巷道中，应备有灭火器材，其数量、规格和存放地点，应在灾害预防和处理计划中确定。972024/6/17 周一第五节 火灾事故及其防治四、矿井常见的灭火方法1.直接灭火矿井火灾发生初期，一般火势并不大，应该尽早采取一切可能的办法进行直接灭火。假若贻误灭火良机，火势迅速蔓延就容易酿成重大火灾事故。直接灭火的方法主要有：982024/6/17 周一第五节 火灾事故及其防治（1）清除可燃物。将已经发热或者燃烧的煤炭以及其他可燃物挖出、清除。这是扑灭矿井火灾最彻底的方法。采取这种方法的前提是火区涉及范围不大、火区瓦斯不超限、人员可以直接到达发火地点。992024/6/17 周一第五节 火灾事故及其防治（2）用水灭火。水是最有效、最经济、来源最广泛的灭火材料。用水灭火必须注意的问题是：要有足够的水量。灭火人员要站在上风侧工作，以免产生过量的水蒸气伤人。必须保持一个畅通的排烟通道，以防高温的水蒸气和烟流返回伤人。1002024/6/17 周一第五节 火灾事故及其防治 不能用水扑灭带电的电气设备火灾，不宜用水扑灭油料火灾。要随时检查现场瓦斯浓度，当瓦斯浓度超过2%时，要立即撤出现场。1012024/6/17 周一第五节 火灾事故及其防治（3）用沙子、岩粉、灭火器灭火。沙子常用于扑灭初期的电气火灾和油类火灾。井下灭火器主要有干粉灭火器、泡沫灭火器、高倍数泡沫灭火器等。1022024/6/17 周一第五节 火灾事故及其防治2.隔绝灭火隔绝灭火又称为封闭火区。构筑防火墙（密闭）或注入惰性气体，隔绝火区空气的供给，减少火区的氧浓度，使火区因缺氧而窒熄。这种方法适用于火势猛、火区范围较大、无法直接灭火的火灾。在实施封闭火区灭火时，应遵循封闭范围尽可能小、防火墙数量尽可能少和有利于快速施工的原则。1032024/6/17 周一第五节 火灾事故及其防治3.综合灭火综合灭火法就是隔绝灭火法与其他灭火法的综合应用，如在封闭火区基础上，再采取灌浆、注入惰性气体或喷阻化剂等措施。1042024/6/17 周一第六节 机电运输事故及其防治一、机电事故及其防治由于供电系统出现故障或职工违章作业而引发的停电事故、设备烧毁事故、人身触电事故，甚至井下火灾或瓦斯爆炸等事故，统称为机电事故。矿井供电系统的安全运行，是矿井安全生产的基本保障之一。1052024/6/17 周一第六节 机电运输事故及其防治（一）矿井安全供电1.矿井供电系统由矿井地面变电所、井下中央变电所、采区变电所、工作面配电点按照一定方式相互联结起来的一个整体，称为矿井供电系统。1062024/6/17 周一第六节 机电运输事故及其防治2.采区供电系统（1）采区变电所。采区变电所是采区用电的中心。其电源由井下中央变电所提供，主要任务是将高压电变为低压电，并将低压电分配到本采区所有采掘工作面及其他用电设备；同时，采区变电所还将部分高压电直接分配给本采区的移动变电站。1072024/6/17 周一第六节 机电运输事故及其防治（2）采掘工作面的供电。向采煤、掘进工作面供电时，由于采煤工作面负荷集中而且较大，掘进工作面一般开掘巷道较长，距采区变电所较远，往往采用移动变电站的供电方式。1082024/6/17 周一第六节 机电运输事故及其防治3.采区电网保护煤矿井下电网的过电流保护、漏电保护和保护接地称为煤矿井下的三大保护，是保证井下供电安全的重要措施。1092024/6/17 周一第六节 机电运输事故及其防治（1）过电流保护。过电流是指电气设备或电缆的实际工作电流超过其额定电流值。过电流会使设备绝缘老化，降低设备的使用寿命；烧毁电气设备、引发电气火灾或引起瓦斯、煤尘爆炸。常见的过电流现象有短路、过负荷和断相。过电流保护装置包括熔断保护、继电保护和电子式综合保护。1102024/6/17 周一第六节 机电运输事故及其防治（2）漏电保护。漏电是指电气设备或电网绝缘电阻显著下降的现象。井下常见的漏电故障分为集中性漏电和分散性漏电2种。集中性漏电是指电网的某一处因绝缘破损导致漏电。分散性漏电是指因淋水、潮湿导致电网中某段线路或某些设备绝缘阻值下降至危险值而形成的漏电。漏电保护装置能迅速切断故障线路的电源，保证供电安全。1112024/6/17 周一第六节 机电运输事故及其防治（3）保护接地。保护接地是指在变压器中性点不接地系统中，将电气设备正常情况下不带电的金属外壳与大地做良好的电气连接。设置保护接地，可有效防止因设备外壳带电引起的人身触电事故。1122024/6/17 周一第六节 机电运输事故及其防治4.矿用电气设备矿用电气设备分为两大类，即矿用一般型电气设备和矿用防爆型电气设备。（1）矿用一般型电气设备。矿用一般型电气设备是专为煤矿井下条件生产的不防爆的一般型电气设备，只能用在井下没有瓦斯、煤尘爆炸危险的环境中。在矿用一般型电气设备外壳的明显处，均有清晰的永久性凸纹标志“KY”。1132024/6/17 周一第六节 机电运输事故及其防治（2）矿用防爆型电气设备。矿用防爆型电气设备是按照国家标准爆炸性环境第1部分：设备通用要求（GB 3836.12010）制造的。在防爆电气设备外壳的明显处，均有清晰的永久性凸纹标志“Ex”。1142024/6/17 周一第六节 机电运输事故及其防治该标准规定防爆型电气设备分为类和类。其中，类为煤矿井下有瓦斯的环境使用的防爆型电气设备，类为其他环境使用的防爆型电气设备。1152024/6/17 周一第六节 机电运输事故及其防治（二）触电事故及其预防触电事故是人体触及带电体或接近高压带电体时，由于电流通过人体而造成的人身伤害事故。其主要伤害为电击和电伤。触电事故的伤害程度受电流的大小、持续时间、电流的途径、电流频率、人体健康状况等因素影响。防止触电的主要措施有以下6个方面：1162024/6/17 周一第六节 机电运输事故及其防治（1）严格执行安全用电的各项制度，遵章守纪，非专职人员不得擅自操作电气设备。（2）井下不得带电检修、搬迁电气设备。停电检修时，所有开关、手把在切断电源时都应闭锁，认真执行“谁停电、谁送电”的停送电制度。1172024/6/17 周一第六节 机电运输事故及其防治（3）加强电气设备的运行、维护和检查，使设备在完好状态下工作，严禁电网中性点直接接地。（4）防止人体触及或接近带电体。将人体可能触及的电气设备的带电部分全部封闭在外壳内，同时设置漏电保护装置。1182024/6/17 周一第六节 机电运输事故及其防治（5）对导电部分裸露的高压电气设备无法用外壳封闭的，应设防护罩或加栅栏隔离，防止人员接近。（6）设置保护接地装置。煤矿井下36 V以上的电气设备必须有良好的保护接地。在井下高、低压供电系统中，装设漏电保护装置，防止供电系统漏电造成人身触电。1192024/6/17 周一第六节 机电运输事故及其防治（三）电气设备防爆及失爆的预防措施由于煤矿井下存在可以爆炸的瓦斯、煤尘，电气设备运行过程中产生的火花、电弧都有引燃、引爆瓦斯、煤尘的可能，所以，电气设备防爆至关重要，它是防止井下发生瓦斯、煤尘爆炸的重要措施。因此，煤矿井下使用的电气设备必须符合煤矿安全规程规定的防爆要求。1202024/6/17 周一第六节 机电运输事故及其防治1.电气设备防爆电气设备防爆是指电气设备具有在存在爆炸性混合物地点的使用过程中不会引起周围爆炸性混合物发生爆炸的性能。矿用防爆电气设备是指专供煤矿井下使用的防爆电气设备。煤矿井下使用的隔爆型电气设备（d）、增安型电气设备（e）、本质安全型电气设备（i）等都是防爆型电气设备。1212024/6/17 周一第六节 机电运输事故及其防治隔爆是指当电气设备外壳内部发生爆炸时，决不会引起外壳外部的爆炸性气体发生燃烧或爆炸的性能。凡具有这种隔爆性能的电气设备称为隔爆型电气设备。1222024/6/17 周一第六节 机电运输事故及其防治2.电气设备失爆失爆是指当电气设备外壳内部发生爆炸时，引起壳外的爆炸性混合物质发生爆炸，或是从各处缝隙中喷出高温气体或火焰引起壳外爆炸性气体爆炸的性能。如果发爆器外壳出现隔爆接合面凹坑、紧固螺丝没有上紧、外壳严重变形或出现裂纹、密封圈不合格或没有密封圈等现象时，就会导致发爆器失爆而带来安全隐患。1232024/6/17 周一第六节 机电运输事故及其防治（5）对导电部分裸露的高压电气设备无法用外壳封闭的，应设防护罩或加栅栏隔离，防止人员接近。（6）设置保护接地装置。煤矿井下36 V以上的电气设备必须有良好的保护接地。在井下高、低压供电系统中，装设漏电保护装置，防止供电系统漏电造成人身触电。1242024/6/17 周一第六节 机电运输事故及其防治电气设备失爆的预防措施如下：（1）严格按煤矿安全规程规定的要求选用电气设备。（2）井下防爆电气设备管理由电气防爆检查部门全面负责，集中统一管理。1252024/6/17 周一第六节 机电运输事故及其防治（3）严把入井关。入井前必须检查产品合格证、防爆合格证、入井检查合格证、煤矿矿用产品安全标志及其安全性能，检查合格并签发合格证后，方准入井。（