瓦斯檢查工技能大賽理論複習範圍

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第一章礦井通風

第一節井下空氣與礦井通風任務

在學習了解礦井通防有關知識之前，首先讓我們熟知通防專業中一個最基本的概念，即何為“一通三防”。

一通三防是指通風、防治瓦斯、防治煤塵和礦井防滅火。

礦井通風的基本任務有三個：

①供給井下適量的新鮮空氣，供人員呼吸(每人每分鍾供給的風量不得少於 4m³ )和機器散熱；②衝淡並排除有害氣體及礦塵；③創造良好的氣候條件。

礦井空氣的主要成分：礦井空氣主要來源於地麵，它主要由氧氣O₂、氮氣N₂、二氧化碳CO₂及水蒸氣組成。

空氣中的氧氣是一種無色、無味、無臭、化學性質很活躍的氣體，相對密度為1.11，能助燃，是人和動物呼吸不可缺少的氣體。在礦井條件下，空氣中含氧量減少對人體的影響見表1

表1空氣中含氧量減少對人體的影響

空氣中氧的含量%	人體的反應
17	靜止時無影響，但工作時將引起喘息、心跳，呼吸困難
15	呼吸及脈搏跳動急促，感覺及判斷能力減弱，失去勞動能力
10-12	失去理智，時間稍長即有生命危險
6-9	人在短時間內失去知覺或死亡

礦井空氣中氧濃度降低的主要原因有：人員呼吸；煤岩和其他有機物的緩慢氧化；煤炭自燃；瓦斯、煤塵爆炸；爆破工作；此外，煤岩和生產過程中產生的各種有害氣體，也使空氣中的氧濃度相對降低。

二氧化碳是無色、略帶酸臭味的氣體，不助燃，也不能供人呼吸，易溶於水，生成碳酸，對眼、鼻、喉黏膜有刺激作用，是略有毒性的氣體。二氧化碳比空氣重（其相對密度為1.52），在風速較小的巷道中底板附近濃度較大；在風速較大的巷道中，一般能與空氣均勻地混合。

二氧化碳對人的呼吸有刺激作用。當井下空氣中二氧化碳過多時，會使氧的含量相對降低，形成缺氧，使人中毒或窒息，見表2。

表2空氣中二氧化碳含量對人體的影響

空氣中二氧化碳含量%	人體反應
1	感到呼吸急促
3	呼吸量增大2倍，易發生疲勞現象
4-5	呼吸量增大3倍，呼吸感到困難，且有較重的耳鳴，太陽穴處血管出現劇烈跳動現象
6	出現強烈喘息和虛弱現象
10-20	發生昏迷狀態，人失去知覺
20-25	立刻中毒死亡

氮氣是一種無色、無味、無臭的惰性氣體，是新鮮空氣中的主要成分，它本身無毒、不助燃，也不供呼吸。但空氣中含氮量升高，則勢必造成氧含量相對降低，從而也可能造成人員的窒息性傷害。正因為氮氣具有的惰性，因此可將其用於井下防滅火和防止瓦斯爆炸。

礦井空氣中氮氣主要來源是：井下爆破和有機物的腐爛，有些煤岩層中也有氮氣湧出。

井下空氣中常見的有毒有害氣體有：一氧化碳CO、二氧化碳CO₂、二氧化硫SO₂、硫化氫H₂S、二氧化氮NO₂、氨NH₃、氫氣H₂和甲烷CH₄等，詳見表3。

表3礦井空氣的成分和性質

《煤礦安全01manbetx 規定》：

生產礦井采掘工作麵溫度不得超過 26℃ ，機電硐室溫度不得超過 30℃ 。當采掘工作麵溫度超過 30℃ ，機電硐室溫度超過 34℃ 時，必須停止作業。

采煤工作麵、掘進中的煤巷和半煤岩巷最低風速不得小於 0.25m /s，最高風速不得超過 4m /s；掘進中的岩巷最低風速不得小於 0.15m /s，最高風速不得超過 4m /s。

第二節通風係統

礦井通風係統是向礦井各用風地點供給新鮮空氣、排出汙濁空氣的通風動力、通風網絡和通風構築物的總稱。

按進、回風井在井田的位置不同，礦井通風係統分為中央式、對角式、區域式和混合式四種。

《01manbetx 》對通風係統的要求：礦井必須有完整的獨立通風係統。生產水平和采區必須實行分區通風。采、掘工作麵應實行獨立通風，采掘工作麵的進風和回風不得經過采空區或冒頂區。嚴禁出現不合理的串聯通風、老塘通風、擴散通風。

分區通風：每個采區都有獨立的進、回風係統，采區與采區之間不共用一條進、回風巷。采區進、回風巷必須貫穿整個采區，嚴禁一段進風，一段回風。

獨立通風：采掘工作麵的回風流直接進入回風道，不再進入其它采掘工作麵。

串聯通風：采掘工作麵的回風流再進入其他采掘工作麵。

擴散通風：利用礦井中的空氣自然擴散運動而對掘進工作麵或峒室進行通風。擴散通風最大長度不得超過 6m ，巷道高度不得低於 1.5m 。

老塘通風：采掘工作麵無回風道或回風道部分或全部堵塞，采掘工作麵的回風部分或全部由采空區老塘回入總回風巷，稱為老塘通風。

礦井主要通風機的工作方式有抽出式、壓入式和抽壓混合式三種。

抽出式通風：礦井主要通風機安裝在出風井口附近，通過風硐與出風井筒相連通，利用通風機產生的風壓將礦井內的空氣吸出地麵，同時導致地麵的新鮮風流從進風井流入井內實現礦井通風的方法。也稱作負壓通風。

壓入式通風：礦井主要通風機安裝在進風井口附近，通過風硐與進風井筒相連通，利用通風機產生的風壓將新鮮風流壓入井下，迫使井內空氣由回風井排出地麵的通風方法。也稱作正壓通風。

通風網絡：一般把礦井或采區通風係統中風流分岔、彙合線路的結構形式和控製風流的通風構築物統稱為通風網絡。

礦井通風網絡的基本結構有：

①串聯網絡：多條風路依次連接起來的網絡。

②並聯網絡：兩條或兩條以上的風路，從某一點分開又在另一點彙合的網絡。

③角聯網絡：有一條或多條風路把兩條並聯風路連通的網絡。

礦井通風設施主要有風門、風橋、密閉和擋風牆等。

風門的作用為：①隔斷巷道風流，確保用風地點的風量要求；②允許行人和車輛通過。

根據用途不同井下風門一般分為普通風門、自動風門和反向風門。

砌築風門的標準要求：

①每組風門不少於2道；②不應在傾斜運輸巷中設置風門。如果必須設置風門，應安設自動風門或設專人管理，並有防止礦車或風門碰撞人員以及礦車撞壞風門的安全措施；③通車風門要實現自動化；④門框要包邊沿口，有襯墊，四周接觸嚴密，門扇平整不漏風，風門要有適當的角度，門框與門扇不歪扭；⑤牆體用不燃性材料砌築，厚度不小於 0.5m ；⑥牆麵平整，嚴密不漏風；牆垛四周要掏槽處理；⑦風門水溝處要設反水池和擋風簾，通車風門要設底坎，電纜孔和其他管孔要堵嚴；⑧風門前後 5m 內支護良好，無雜物、積水和淤泥。

風橋：設在進、回風交叉處使進、回風不混合的設施叫風橋。主要作用就是把同一水平相交的一條進風巷道和一條回風巷道風流隔開。

密閉：按不同的用途密閉可分為防火密閉、防水密閉、過濾密閉和防爆密閉。

按服務時間長短可分為臨時密閉和永久密閉。

構築永久密閉的標準要求：

①永久性密閉要用不燃性材料建築，嚴密不漏風，牆體厚度不小於 0.5m ；

②密閉前 5m 內支護完好，無片幫、冒頂，無雜物、積水和淤泥；

③密閉前無瓦斯積聚；

④密閉四周要掏槽，見硬底、硬幫，與煤岩接實；

⑤密閉內有水的要設反水池（或反水管），並設觀測孔，有自然發火危險的煤層的采空區密閉要設注漿孔，孔口要封堵嚴密；

⑥密閉前要設柵欄、警標、說明牌和檢查箱；

⑦牆麵平整（ 1m 長度內凹凸不大於 10mm ）、無裂縫，無重縫或空縫。

采區通風係統的基本要求：

①每一個生產水平和采區，都必須布置單獨的回風巷，實行分區通風。

②采煤工作麵和掘進工作麵都應采用獨立通風，有特殊困難必須串聯通風時應符合《01manbetx 》的有關規定。

③有煤(岩)與瓦斯(二氧化碳)突出危險的采煤工作麵不得采用下行通風。

④掘進和采煤工作麵的進、回風都不得經過采空區和冒落區。

⑤采空區必須及時封閉。

⑥不應在傾斜巷道中設置風門，如果必須設置風門，應安設自動風門或設專人管理，並有防止礦車或風門碰撞人員以及礦車碰壞風門的安全措施。

⑦掘進巷道與其他巷道貫通前，通風部門必須預先做好調整通風係統的準備工作，貫通後要停止一切工作，立即調整通風係統，防止瓦斯積聚，待風流穩定後方可恢複工作。

⑧為了便於在火災時控製風流、撲滅火災和防止煙氣中毒02manbetx.com ，采區內應選擇適宜的地點預設反風門或防火門，這些反風門或門要用耐燃性材料製作，不時敞開，而且對風流的阻力較小。

工作麵上行通風和下行通風

上行風：風流沿工作麵傾斜方向自下向上流動的通風方式稱為上行通風。

下行風：風流沿工作麵傾斜方向自上向下流動的通風方式稱為下行通風。

采用下行通風有以下幾個特點：

①有效降低了進入工作麵的呼吸性粉塵量；

②對工作麵具有良好的環境溫度起到了促進作用；

③有效降低工作麵隅角瓦斯湧出；

④防火方麵。如在下部風巷中機電設備失火，對采煤麵之影響比上行風時小，但滅火較困難。

第三節礦井通風動力

礦井通風動力有通風機提供的機械風壓和自然條件產生的自然風壓兩種組成。

機械風壓：由通風機產生的風壓叫做機械風壓。

自然風壓：利用進風井和出風井的溫度差和兩井筒井口的標高差，以及能影響空氣重率變化的其他因素造成的兩井筒空氣重力不等而產生的壓力，叫做自然風壓。

礦井的通風阻力：主要有摩擦阻力和局部阻力兩種。由於風流與井巷壁間的摩擦所產生的阻力叫摩擦阻力。由於巷道的突然變大、變小或者拐彎，而引起風流方向的變化，導致風流劇烈衝擊形成渦流而引起的阻力叫局部阻力。

《01manbetx 》規定：新礦井投產前必須進行1次礦井通風阻力測定以後每3年至少進行1次。礦井轉入新水平生產或改變一翼通風係統後，必須重新進行礦井通風阻力測定。

礦用通風機按其構造和工作原理可分為離心式通風機和軸流式通風機兩種。

通風機的主要工作參數有：風壓H、風量Q、功率N、效率和轉速等。

為了使通風機安全穩定運轉，實際應用的風壓不能超過最大風壓的0.9倍；對軸流式通風機工況點必須位於駝峰點右側的區域內。從經濟角度出發，通風機的靜壓效率不得低於60%。

礦井反風：為了防止災害擴大和搶救人員的需要而采取的迅速倒轉風流方向的措施叫礦井反風。

生產礦井主要通風機必須裝有反風設施，並能在10min內改變巷道中的風流方向；當風流方向改變後，主要通風機的供給風量不應小於正常風量的40%。

主要的反風方法有：專用反風道反風和風機反轉反風。

離心式通風機隻能利用反風道進行反風；軸流式通風機可利用反風道反風出或利用風機反轉反風。

第四節掘進通風

掘進通風方法分為兩大類：利用礦井總風壓通風和使用局部通風設備通風。

掘進用的局部通風設備有兩類：引射器和局部通風機

引射器是將高壓水或壓縮空氣的部分能量傳遞給風流，克服風流在風筒和獨頭巷道中流動的阻力，達到給掘進工作麵供風的目的。

局部通風機按其工作方式有三種：壓入式、抽出式和混合式。我公司全部采用壓入式通風方法。

安裝和使用局部通風機的安全規定：

①局部通風機必須由指定的人員負責管理，保證正常運轉；

②壓入式局部通風機和啟動裝置，必須安裝在進風巷道中，距掘進巷道回風口不得小於 10m ；全風壓供給該處的風量必須大於局部通風機的吸風量，局部通風機安裝地點到回風口間的巷道中的最低風速煤及半煤(岩)巷道不小於 0.25m /s，全岩巷道不小於 0.15m /s；

③必須采用抗靜電、阻燃風筒。風筒口到掘進工作麵的距離不得超過 10m ，高瓦斯區、瓦斯異常區風筒口到掘進工作麵的距離不得超過 5m ；

④低瓦斯礦井掘進工作麵的局部通風機，可采用裝有選擇性漏電保護裝置的供電線路供電，或與采煤供電分開；

⑤嚴禁使用3台以上(含3台)的局部通風機同時向1個掘進工作麵供風。不得使用1台局部通風機同時向2個作業的掘進工作麵供風。

使用局部通風機供風的地點必須實行風電閉鎖，保證停風後切斷停風區內的全部非本質安全型電氣設備的電源。使用2台局部通風機供風的，2台局部通風機都必須同時實現風電閉鎖；

⑥使用局部通風機通風的掘進工作麵，不得停風；因檢修、停電等原因停風時，必須撤出人員，切斷電源；

恢複通風前，必須首先檢查瓦斯。隻有當局部通風機及其開關地點附近 10m 以內風流中的瓦斯濃度不超過0.5%時，方可人工開啟局部通風機；

局部通風機循環風及其預防：

局部通風機循環風：局部通風機的回風部分或全部再吸入同一部局部通風機的進風流中，叫循環風。

循環風的危害：掘進工作麵的乏風反複返回掘進工作麵，有毒有害氣體和粉塵的濃度會越來越大，不僅使作業場所的環境越來越惡化，更為嚴重的是，由於風流中瓦斯濃度的不斷增加，當其進入局部通風機時，容易引起瓦斯爆炸。

如何檢查和防止局部通風機循環風：檢查局部通風機是否發生循環風比較簡單的方法是，站在局部通風機吸風口向掘進工作麵的方向3~ 5m 處，釋放一點粉筆灰(或煙霧)，如果粉筆灰回到局部通風機的吸風口，則局部通風機發生了循環風。

防止局部通風機循環的措施是：局部通風機安裝位置合理(吸風口到掘進工作麵回風巷的距離不小於 10m )，全風壓供給該處的風量必須大於局部通風機的吸風量，即可避免局部通風機發生循環風。

肥礦集團公司對局部通風機使用的要求

①所有掘進工作麵都必須安裝使用“雙局扇、雙電源”，做到風機自動切換，風筒自動分風；

②推廣使用大功率局部通風機、大直徑風筒。供風距離 300m 以下的掘進工作麵局部通風機功率不得小於11kW；供風距離超過 300m 的掘進工作麵安裝局部通風機功率不得小於15kW；供風距離大於 500m 和斷麵超過 6m² 的開拓巷道，安裝局部通風機功率不小於22kW，並使用直徑不小於 500mm 的風筒。

第五節獨頭巷道管理、巷道貫通

一、獨頭巷道停風後，恢複通風、送電時，應采取哪些安全措施：

①獨頭巷道的局部通風機必須保持經常運轉，臨時停工時，也不得停風。

②停風的獨頭巷道，每班在柵欄處至少檢查1次瓦斯。如發現柵欄內 1m 處瓦斯濃度超過3%，應采用木板密閉予以封閉。

③獨頭巷道停風後，巷道中的瓦斯濃度超過1%或二氧化碳濃度超過1.5%時，必須采取專門的排瓦斯措施。

④恢複通風前，必須檢查瓦斯。隻有在局部通風機及其開關附近 10m 以內的風流中瓦斯濃度不超過0.5%時，方可人工開動局部通風機。

⑤獨頭巷道恢複正常通風後，必須由電工對獨頭巷道中的電氣設備進行檢查，證實完好時，方可人工恢複局部通風機供風的巷道中的一切電氣設備的電源。

巷道貫通必須遵守下列規定：

①掘進巷道貫通前，綜合機械化掘進巷道在相距 50m 前、其它巷道在相距 20m 前，必須停止一個工作麵作業，做好調整通風係統的準備工作。

②必須由專人在現場統一指揮。

③停掘的工作麵保持正常通風，經常檢查瓦斯；

④掘進的工作麵每次爆破前，必須派專人和瓦斯檢查工共同到停掘的工作麵檢查瓦斯，隻有在2個工作麵瓦斯濃度都在1.0%以下時方可放炮。

⑤每次爆破前，2個工作麵入口必須有專人警戒。

⑥貫通後，必須停止采區的一切工作，立即調整通風係統，風流穩定後，方可恢複工作。

第二章礦井瓦斯

瓦斯治理的十二字方針：監測監控，先抽後采，以風定產。

瓦斯是指從煤體或圍岩中釋放出來的以甲烷氣體為主的有毒有害氣體的總稱。有時單指甲烷。

瓦斯湧出：由受采動影響的煤層、岩層，以及由采落的煤、矸石向井下空間均勻地放出瓦斯的現象，叫瓦斯湧出。

瓦斯湧出有兩種形式：普通湧出和特殊湧出

普通湧出：瓦斯由煤層或岩層表麵非常微細的裂隙和孔隙中緩慢、均勻地或持久地湧出。

特殊湧出：在很短的時間內，自采掘工作麵的局部地區，突然湧出大量的瓦斯，或伴隨瓦斯突然湧出的同時有大量的煤粉和岩石被拋出。

絕對瓦斯湧出量：單位時間內湧出的瓦斯量稱為瓦斯的絕對湧出量，用m³/min表示。

其計算公式為：Q_CH4=Q×

式中：Q_CH4—礦井或工作麵絕對瓦斯湧出量，m³/min；

Q—礦井或工作麵風量，m³/min；

C—回風流中的瓦斯濃度的百分值，%。

相對瓦斯湧出量：按礦井日產一噸煤湧出的瓦斯量稱為瓦斯的相對湧出量，用m³/t表示。

其計算公式為：q_CH4=Q_CH4×

式中：q_CH4—礦井或工作麵相對瓦斯湧出量，m³/t；

Q_CH4—礦井或工作麵絕對瓦斯湧出量，m³/min；

T—工作麵月產量，t；

N—月工作天數。

影響瓦斯湧出量的因素：

1、自然因素：①煤層的瓦斯含量及特征，②煤層的埋藏特征，

③地麵大氣壓力的變化。

2、開采因素：①開采順序和回采工藝，②開采強度和產量，③工作麵的通風方式和通風壓力，④采空區密閉的封閉質量。

礦井瓦斯等級劃分為三級：低瓦斯礦井、高瓦斯礦井、煤(岩)與瓦斯(二氧化碳)突出礦井。

低瓦斯礦井：礦井相對瓦斯湧出量小於或等於 10m³ /t且礦井絕對瓦斯湧出量小於或等於 40m³ /min。

高瓦斯礦井：礦井相對瓦斯湧出量大於 10m³ /t或礦井絕對瓦斯湧出量大於 40m³ /min。

高瓦斯區：低瓦斯礦井中，相對瓦斯湧出量大於 10m³ /t或有瓦斯噴出的個別區域(采區或工作麵)為高瓦斯區。該區按高瓦斯礦井管理。

瓦斯(二氧化碳)噴出：從煤體或岩體裂隙、孔洞或炮眼中大量瓦斯(二氧化碳)湧出的現象。

瓦斯積聚：采掘工作麵及其他巷道內，體積大於 0.5m³ 的空間內積聚的瓦斯濃度達到2.0%時，就為瓦斯積聚。當發現瓦斯積聚時，附近 20m 內必須停止工作，撤出人員，切斷電源，進行處理。

礦井湧出瓦斯的主要地點有：

①煤岩或半煤岩掘進工作麵及掘進巷道；②采煤工作麵及其後方的采空區；③已采過的采空區及盲巷；④已掘進的巷道、硐室的周壁。

瓦斯爆炸的三個基本條件：①瓦斯達到一定的濃度5～16%；　②引爆火源，溫度為650～750℃；③空氣中氧氣的濃度大於12%。

瓦斯爆炸的危害：瓦斯爆炸的危害主要表現在兩個方麵：一是產生高溫高壓，造成井巷破壞，引起火災，傷亡人員；二是產生有毒氣體，主要以一氧化碳為主，導致人員中毒。

預防瓦斯爆炸的主要措施：①防止瓦斯積聚；②防止瓦斯引燃；　③防止瓦斯災害事故的擴大。

瓦斯濃度的有關規定

①采掘工作麵的進風流中，氧氣濃度不低於20%，二氧化碳濃度不超過0.5%，一氧化碳不超過0.0024%。

②局部通風機因故停止運轉，恢複通風前，必須首先檢查瓦斯，隻有在局部通風機及其開關地點附近 10m 以內的風流中瓦斯濃度不超過0.5%時，方可人工開啟局部通風機。

③礦井總回風巷或一翼回風巷中瓦斯或二氧化碳濃度超過0.75%時，必須立即查明原因，進行處理。

④采區回風巷、采掘工作麵回風巷風流中瓦斯濃度超過1.0%或二氧化碳超過1.5%時，必須停止工作撤出人員采取措施進行處理。

⑤采掘工作麵及其它作業地點的風流中瓦斯濃度達到1.0%，必須停止用電鑽打眼；爆破地點附近 20m 以內的風流中瓦斯濃度達到1.0%時，嚴禁爆破。

⑥采掘工作麵及其他作業地點的風流中、電動機或其開關安設地點附近 20m 以內風流中的瓦斯濃度達到1.5％時，必須停止工作，切斷電源，撤出人員，進行處理。

⑦采掘工作麵風流中二氧化碳濃度達到1.5%時，必須停止工作，撤出人員，查明原因，製定措施，進行處理。

⑧局部通風機因故停止運轉，在恢複通風前，必須首先檢查瓦斯，隻有停風區中最高瓦斯濃度不超過1.0%和最高二氧化碳濃度不超過1.5%，方可人工開動局部通風機，恢複正常工作。

停風區中瓦斯濃度超過1.0%或二氧化碳濃度超過1.5%，最高瓦斯和二氧化碳濃度不超過3.0%時，必須采取措施，控製風流排放瓦斯。

停風區中瓦斯濃度或二氧化碳濃度超過3.0%時，必須製定安全排瓦斯措施，報礦技術負責人批準。

瓦斯檢查的規定：①低瓦斯礦井中每班至少檢查2次，間隔時間3～5h；②高瓦斯礦井、低瓦斯礦井的高瓦斯區、瓦斯異常區每班至少檢查3次，間隔時間2～3h；③本班未進行工作的采掘工作麵，瓦斯和二氧化碳應每班至少檢查1次；④井下停風地點柵欄外風流中的瓦斯濃度每天至少檢查1次，擋風牆外的瓦斯濃度每周檢查1次。

安全監控係統

目前我公司安全監測監控係統實現的主要功能有：瓦斯連續監測，瓦斯超限報警，瓦斯超限斷電，主通風機、局部通風機的開停監測，礦井風速、負壓參數的監測，風門開關狀態監測，以及井下主要設備的開停監測，煤倉煤位、水倉水位的監測等。

安全監控設備必須定期進行調試、校正，每月至少1次。甲烷傳感器每7天使用標準氣樣和空氣樣調校1次，每7天必須對甲烷超限斷電功能進行測試。安全監控設備發生故障時必須立即處理，在故障期間必須要有安全措施。

甲烷傳感器的設置地點、報警濃度、斷電濃度、複電濃度和斷電範圍

甲烷傳感器 設置地點	具體位置	報警濃度	斷電濃度	複電濃度	斷電範圍
低瓦斯和高瓦斯礦井的采煤工作麵	工作麵以外 10m 以內的回風流中	≥1.0%	≥1.5%	<1.0%	工作麵及其回風巷內全部非本質安全型電氣設備
采用串聯通風被串工作麵的進風巷	被串聯工作麵距進風口3~ 5m 以內的進風流中	≥0.5%	≥0.5%	<0.5%	被串工作麵及其進回風巷內全部非本質安全型電氣設備
采煤機	采煤機上	≥1.0%	≥1.5%	<1.0%	采煤機電源
低瓦斯、高瓦斯礦井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯湧出的岩巷掘進工作麵	在距掘進工作麵 5m 內的風流中	≥1.0%	≥1.5%	<1.0%	掘進巷道內全部非本質安全型電氣設備
采用串聯通風被串掘進工作麵局部通風機前	被串局部通風機前3~ 5m 以內的進風流中	≥0.5%	≥0.5%	<0.5%	被串聯掘進巷道內全部非本質安全型電氣設備
掘進機	掘進機上	≥1.0%	≥1.5%	<1.0%	掘進機電源
回風流中機電設備硐室的進風側	機電設備硐室的進風側3~ 5m 以內的風流中	≥0.5%	≥0.5%	<0.5%	機電設備硐室內全部非本質安全型電氣設備

現場瓦斯管理工作中，在應用先進的科學技術手段加強監測的同時，還要以“人本管理”為重點，充分發揮瓦斯檢查員的能動作用，做到現場問題及時發現，認真加以解決。

瓦斯檢查員應完成下列工作：①測定礦井作業地點的瓦斯、二氧化碳等氣體濃度、溫度；②及時填報瓦斯報表和各種記錄；③在瓦斯等級鑒定、反風演習時，測定有關參數及協助做好有關資料彙總工作；④校對甲烷傳感器；⑤負責本區域的通風設施、裝備的日常檢查。

瓦斯檢查員需要掌握的知識有：①有關風量、氣體濃度、溫度及瓦斯檢查的規定；②所用儀器的性能、參數；③熟悉礦井通風係統，掌握各地點實際需風量；④了解煤與瓦斯突出的相關知識；⑤瓦斯、二氧化碳湧出機理與規律；⑥了解瓦斯、煤塵爆炸的知識；⑦了解礦井避災路線⑧了解井下各種氣體超限的危害及預防知識。

采煤工作麵需測定甲烷和二氧化碳的地點有：①工作麵進風流；②工作麵風流（指距煤壁、頂、底板各 20厘米 和以采空區切頂線為界空間風流）；③上隅角；④工作麵回風流。

掘進工作麵需測定甲烷和二氧化碳的地點有：①掘進工作麵風流（指風筒出口前方到掘進工作麵的一段風流）；②掘進麵回風流；③局部通風機前後各 10米 以內的風流；④局部高冒區。

瓦斯檢查以前應做的準備工作有：①準備儀器與所攜帶的工具等；②對儀器各部件完好情況和藥品是否失效進行檢查；③氣密性與幹涉條紋是否清晰檢查；④校正儀器。簡單地辦法是：將光譜的第一條黑紋對在“0”位上，如果第5條正對在“7％”的數值上，表明條紋寬窄適當，否則應對光學係統進行調整；⑤用新鮮空氣清洗氣室；⑥調整零位。

瓦斯檢查員下井應攜帶的儀器與工具有：光學瓦斯檢查儀、檢查棍、膠皮管、溫度計、手冊及其它規定的儀器、用具。

檢查瓦斯濃度時，測定地點一般應在巷道靠近棚梁以下 20厘米 的位置，檢查二氧化碳時，應在靠近巷道底板 20厘米 出檢查。

二氧化碳的濃度要用混合氣體的濃度減去瓦斯的濃度，再乘以0.95即可得出。

在臨時停工地點檢查瓦斯時，必須至少2人同行，攜帶氧氣檢測儀，並且相距4～6米，從外向裏隨時檢查瓦斯和氧氣濃度；瓦斯濃度達到3％或其它氣體濃度超過《煤礦安全規程》100條規定時，必須停止前進，按照《煤礦安全規程》第141條規定排放有害氣體，不能及時處理的要在24小時內封閉完畢。

對於高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井的采掘工作麵，瓦斯檢查員需進行檢查地點有：采煤工作麵采空區邊緣、工作麵風流、工作麵上隅角、工作麵刮板輸送機及機尾附近和底部、局部漏頂處、高冒處、掘進工作麵迎頭、巷道全長風流、局部高冒處、漏頂處、局部通風機附近等。

常用的瓦斯檢查儀器：

光學瓦斯檢定器

1．結構

光學瓦斯檢定器是利用光幹涉原理，測定甲烷和二氧化碳等多種氣體的一種便攜式檢測儀器，由氣路係統、光路係統和電路係統三個部分組成。

圖2-1是撫順煤礦安全儀器廠生產的AQG-1型光學瓦斯檢定器外部和內部結構圖。

2．使用方法

光學瓦斯檢定器的使用步驟如下：

①對吸收管內的幹燥劑等藥品進行檢查。水分吸收管內的幹燥劑可以用氯化鈣或變色矽膠。變色矽膠為藍色顆粒狀，吸濕後變為粉紅色。吸濕變色後的矽膠經過幹燥處理後可以複用。氯化鈣CaCl₂是極強的幹燥劑。

二氧化碳吸收管內裝鈉石灰又名堿石灰，即氫氧化鈣與氫氧化鈉（或鉀）的混合物。吸收二氧化碳由粉紅色顆粒變為淡黃色。

②對儀器進行氣密性檢查。首先檢查吸氣橡皮球是否漏氣。檢查的方法是一隻手捏扁吸氣球壓出球內氣體，另一手壓住球上的膠皮管，如球不膨脹還原，就證明不漏氣，否則可以從氣球是否損壞、活塞芯子是否清潔等方麵來找原因。然後對儀器的氣樣通道進行檢查。檢查方法與檢查吸氣球一樣，隻是把壓住吸氣球上的橡皮管改為堵住儀器的進氣孔。有條件的可在氣樣人口與出口處加上約6864Pa的壓差，若在1min內壓力不下降，說明不漏氣。否則應對各連接部分分別檢查，找出原因進行檢修。

③檢查幹涉條紋是否清晰。把電池裝人儀器，按下光源電門8由目鏡觀察，旋轉保護玻璃調整視度直到數字最清晰，再看幹涉條紋是否清晰。如不清晰，可將光源燈泡蓋打開，謂整其位置來改善條紋清晰度。

④調零。測定前，首先在與待測定地點溫度相近的地點，捏吸氣球數次進行“換氣”，以免因溫差過大而出現零點飄移。其次，微數對零，按下微讀數電門7，反時針轉動微數讀數盤，便其零位對準指示線。再次，基線對零。按光源電門8，觀看目鏡，轉動主動旋鈕2，使幹涉條紋中最明顯的一條黑線（常稱黑基線）對準零位，最後蓋好主動螺旋蓋15。

⑤測定。將進氣膠管伸人測點，捏吸氣球5~6次，吸人待測氣體。按下光源電門，由目鏡讀出黑基線在刻度板上所處的位置。如黑基線處於刻度板兩個整數之間拽口1%~2%，則順時針方向轉動微數盤3，同時觀看黑基線退到較低的數值1%上，然後按下微讀數電門，讀出微讀數盤上的讀數為0.5。測定的瓦斯濃度為1%+0.5％=1.5％，最後將微盤讀數退回零位。

測定二氧化碳時，先用上述方法測定瓦斯濃度，再取下二氧化碳吸收管，然後在同一測點再測定瓦斯和二氧化碳的混合氣體濃度。從混合氣體濃度中減去瓦斯濃度，再乘以係數0.955，即為測點的實際二氧化碳濃度。

光學瓦斯檢定器校正係數：瓦斯檢定器是在溫度 20℃ 和標準大氣壓條件下標定刻度值的，用它測量其他氣體或溫度、氣壓變化較大時，都要作相應的校正。對於溫度和大氣壓的校正係數K，可由下式求出：

K＝3.526 式中T、P分別為測定地點的絕對溫度和大氣壓（mbar）。絕對溫度數值等於攝氏溫度數值加上273。最後儀器讀數乘以校正係數得出所測氣體實際濃度數值。

圖2-1AQG-1型光學瓦斯檢定器結構圖 （a）外形；（b）剖麵 1—目鏡；2—主調螺旋；3—微調螺旋；4—吸氣孔；5—進氣孔；6—微讀數觀察孔； 7—微讀數電門；8—光源電門；9—水分吸收管；10—吸氣像皮球；11—二氧化碳吸收管； 12—幹電池；13—光源蓋；14—目鏡蓋；15—主調螺旋蓋；16—燈泡；17—光柵；18—聚光鏡； 19—光屏；20—平行平麵鏡；21—平麵玻璃；22—氣室；23—反光棱鏡；24—折射棱鏡； 25—物鏡；26—測微玻璃；27—分劃板；28—場鏡；29—目鏡保護玻璃；30—毛細管

便攜式瓦斯報警儀：便攜式瓦斯報警儀是一種攜帶式可連續測定環境中瓦斯濃度的電子儀器，當瓦斯濃度超過設定的報警點時，儀器能發出聲、光報警信號。

瓦斯、氧氣兩用報警儀：是一種集監測瓦斯濃度和氧氣含量兩種功能於一體的便攜式報警儀器，同時連續測量環境中的瓦斯濃度的氧氣含量，並可任意顯示一種氣體的檢測值。當任一氣體超限時，儀器便發出聲、光報警信號，並顯示超限氣體濃度。

第三章礦井防滅火

礦井火災是指在礦井或煤田範圍內發生，威脅安全生產、造成一定資源和經濟損失或者人員傷亡的燃燒事故。

火災按引火原因一般分為內因火災和外因火災。

內因火災的概念是：自燃物在一定的外部（適量的通風供氧）條件下，自身發生物理化學變化，產生並積聚能量，使其溫度升高，達到自燃點而形成的火災稱之為內因火災。

外因火災是指可燃物在外界火源（明火或高溫熱源）的作用下，引起燃燒而形成的火災。

產生外因火災必須同時具備三個條件，有易燃物存在、有足夠的氧氣和足以引起火災的熱源。

煤礦井下易燃物主要有：坑木、膠帶、電纜、風筒等固體；變壓器油、潤滑油和液壓聯軸器內的透平油等油脂；煤和煤塵等碳質類物質；瓦斯、氫氣、一氧化碳等可燃氣體。

能引起外因火災的熱源主要有：①機械能轉化的熱，如皮帶與托輥摩擦、采掘機械運轉時衝擊或摩擦產生的熱；②電能轉化的熱，如電流短路、靜電放電、電焊放熱等；③化學反應產生的熱，如不合格的炸藥爆破，沼氣、煤塵爆炸，煤炭自燃等。

防止外因火災產生的主要措施為：①防止失控的高溫熱源產生和存在；②盡量不用或少用可燃材料，不得不用時應與熱源保持一定的距離；③防止產生機電火災；④防止摩擦引燃；⑤防止高溫熱源和火花與可燃物相互作用。

防止外因火災事故擴大的技術措施主要有：①在適當的位置建造防火門；②礦井地麵和井下都必須設立消防材料庫；③地麵設置消防水池，井下具有完備的消防管路係統；④主要通風機必須具有反風係統和設備，反風設施保持狀態良好。

礦井內因火災是指煤炭的自然發火。

自然發火：是指有自然傾向性的煤層被開采破碎後在常溫下與空氣接觸，發生氧化，產生熱量使其溫度升高，出現發火現象。

自然發火期：煤層從被開采破碎、接觸空氣之日起，至出現自然現象或溫度上升到自然點為止，所經曆的時間稱為煤層的自然發火期。

煤層隻有同時具備下述三個條件後，方能引起自然發火：

①煤層本身具有自然傾向性；②有較好的蓄熱條件；③有適量的通風供氧。

煤層的自然傾向性是煤的一種自然特性，表示煤在不同溫度條件下的著火溫度和可能自然的屬性。《煤礦01manbetx 》將煤的自然傾向性分為三類，容易自燃、自燃和不宜自燃。

礦井一旦發生火災，會造成大量的經濟損失與人員傷亡，其危害主要有：

①產生大量有毒有害氣體，易使遇難人員中毒或缺氧窒息死亡；②有時能夠引起瓦斯煤塵爆炸，擴大災害範圍；③燒毀或凍結大量煤炭資源，縮短礦井服務年限；④撲滅火災需要大量人力、物力、財力。

加強火災的預測預報工作是防止火災發生的重要手段，內因火災的預測預報方法主要有：

1、利用嗅覺、視覺、感覺來預報自然發火。井下聞到煤油味、汽油味和輕微芳香氣味，巷道中出現霧氣、支架上出現水珠及溫度升高，人們出現頭痛、悶熱、精神疲乏等症狀時，一般認為出現了自然發火；

2、氣體成分03manbetx 法

煤層發火的主要指標氣體是CO、H₂和碳氫化合物。

充分利用新的科學技術手段對發火煤層進行03manbetx 預測，目前我公司各礦使用的是淄博祥龍公司生產的KSS－200型束管監測係統。

束管監測係統主要由以下4部份組成：①采樣係統。由抽氣泵和管路組成；②控製裝置。③氣樣03manbetx 。利用氣相色譜03manbetx 儀對抽取來的氣體成份進行科學分析；④數據貯存、顯示和報警。

礦井某一區域或采掘工作麵出現如下現象之一時，定為自然發火：①煤炭出現明火、火災煙霧、煤油味等現象；②環境空氣、煤炭圍岩及其它介質溫度升高，並超過 70℃ ；③采空區或風流中出現CO，其濃度已超過礦井實際統計的臨界值指標，並有上升趨勢。

礦井某一區域或采掘工作麵出現如下現象之一時，定為存在自然發火隱患：

①采空區或井巷風流中出現CO，其發生量呈上升趨勢，但尚未達到礦井實際統計的臨界值指標；②風流中出現二氧化碳，其發生量呈上升趨勢，但尚未達到礦井實際統計的臨界值指標；③煤炭、圍岩及空氣和水的溫度升高，並超過正常溫度，但尚未達到 70℃ ；④風流中氧氣濃度較低，其消耗量呈上升趨勢。

井下容易產生自然發火的地點主要有：

①斷層附近；②煤層巷道壁後；③采煤工作麵進、回風巷和停采線附近；④掘進巷道和其他巷道頂部煤炭或煤層；⑤密閉牆內；⑥溜煤眼及聯絡行。

目前防治內因火災的技術措施主要有以下幾種：

1、合理的開拓開采及通風係統；

2、利用新材料及均壓通風防止漏風；

3、預防性注漿；

預防性灌漿是將水、黃土、粉煤灰、磨碎的矸石等材料按適當的比例混合，製成一定濃度的漿液，借助輸漿管路送往可能發生自然的地區，以防止自然火災的發生。

預防性灌漿分為采前預灌、隨采隨灌與采後灌漿三種類型。

4、注灑阻化劑；

阻化劑是一些吸水性很強的鹽類，當它們附著在煤粒的表麵時，吸收空氣中的水份，在煤的表麵形成含水粘膜，從而阻止了煤與氧的接觸，起到了隔氧阻化作用。

應用阻化劑防火的主要方法是：表麵噴灑、用鑽孔向煤體壓注以及利用專用設備向采空區噴灑霧化阻化劑。

5、采空區壓注氮氣；

6、及時封閉可能發火的區域。

井下常用的類滅火方法一般可分成三類：

1、直接滅火法

采用滅火劑或挖出火源等方法把火直接撲滅，稱為直接滅火法。

常用的滅火劑主要有：水、泡沫、幹粉、二氧化碳、惰氣、砂子和岩粉等。

2、隔絕滅火法

它是在通往火源的所有通路上建築防火牆來隔絕通向火源的空氣，然後等待火災因氧氣不足而自行熄滅的滅火方法。

密閉牆分為臨時密閉、永久密閉和防爆密閉三種。

3、聯合滅火法

把直接滅火法和隔絕滅火法聯合起來，使火源加速熄滅的方法稱為聯合滅火法。

處理井下火災的通風方法通常有維持正常通風、增減風量、礦井反風、風流短路、停止通風機運轉等幾種。

《煤礦01manbetx 》規定：封閉的火區，同時具備下列條件時，方可認為火災已經熄滅：

1、火區內溫度降到 30℃ 以下，或與火災發生前該區的日常溫度相同；

2、火區內空氣中的氧氣濃度降到5.0％以下；

3、火區內空氣中不含有乙烯、乙炔，一氧化碳濃度在封閉期間內逐漸下降，並穩定在0.001％以下；

4、火區的出水溫度低於 25℃ ，或與火災發生前該區的日常出水溫度相同；

5、上述四項指標持續穩定的時間在1個月以上。

肥成礦業集團公司發火規律與特點及防治對策

肥城礦區開采煤層主要為3、7、8、9、10層煤，其中3、9、10層煤為發火煤層，發火期為6～12個月。從70年代開始陸續出現發火事故以來，截至目前共出現發火及發火隱患57次。

肥城礦區煤層自然發火有以下幾個主要特點：

1、多煤層聯合布置或分層開采，主要巷道布置在煤層中，運輸機巷共用溜煤小井等地點容易導致自然發火；

2、近距離煤層（或分層）開采，巷道布置采用內錯式，下層（下分層）工作麵回采時，上層工作麵采空區煤柱發生自然發火；

3、工作麵改造，丟失與采空區的煤柱易發生火災；

4、通過保留的回采巷道或其他巷道向采空區漏風為火災的產生創造了條件；

5、通風設施構築位置不合理，局部阻力升高，加大了采空區漏風供氧；

6、 采空區封閉設施質量差或檢查維護不及時，密閉漏風引起發火。

7、回采順序和回采時間安排不合理也是自然發火問題的一個原因。

8、預防措施不落實，防滅火檢查不到位，是礦井自然發火的一個重要原因。

肥城礦區防治自然發火的主要對策：

1、注重防滅火基礎設施建設，嚴格落實預防性防滅火注漿；

2、改造優化通風係統，降低礦井通風阻力，實現大麵積均壓通風和區域性均壓防火。

3、推廣無煤柱回采工藝，減少采空區發火源。

4、噴灑阻化劑延緩煤層自然發火期；

5、合理布置采掘巷道，為防滅火工作創造條件；

6、合理安排發火煤層的生產接續時間，爭取在自然發火期內采出封閉；

7、工作麵采過後，及時封閉與采空區相連通的巷道，防止漏風；

8、合理選擇通風設施的建築位置，防止在采空區進回風側形成較大壓差；

9、認真開展防滅火預測預報工作，發現問題及時處理。

10、發火礦井必須建立健全礦井防滅火係統圖、防滅火措施台帳、火區管理卡片等，並報集團公司備案。

第四章礦井防塵知識

礦塵是指在礦山生產和建設過程中所產生的各種煤、岩微粒的總稱。在煤礦，常見的粉塵主要有煤塵、岩塵、水泥粉塵等。

粉塵的分類：粉塵按被人體吸入的狀況分為呼吸性粉塵與非呼吸性粉塵；按粉塵的來源分生產性粉塵和非生產性粉塵。

呼吸性粉塵一般是指能被吸入人體肺泡的浮塵，否則被稱為非呼吸性粉塵。

礦塵的主要來源：采煤工作麵、掘進工作麵、煤岩裝運、轉載點及其他地點。

粉塵的主要危害有：①汙染工作場所，危害人體健康，引起職業病。

塵肺病是工人在生產中長期吸入大量微細粉塵而引起的肺部疾病，是一種嚴重的礦工職業病，一旦患病，目前很難治愈。

②煤塵在一定條件下會爆炸；

煤塵爆炸的三個條件：煤塵本身具有爆炸性；煤塵懸浮於空氣中，並達到一定的濃度；存在能引燃煤塵爆炸的高溫熱源。

引爆煤塵爆炸的火源主要有：瓦斯爆炸火焰、違章放炮火焰、明火、電火花、摩擦火花等。

③加速機械磨損，縮短精密儀器使用壽命；④降低工作場所能見度，增加工傷事故的發生。

煤塵堆積是指井下巷道有厚度超過 2毫米 ，連續長度超過 5米 的積塵現象。

煤塵堆積的主要危害是：當井下發生瓦斯爆炸或瓦斯燃燒時，其衝擊波或壓縮波吹起巷道積塵，就會參與爆炸，擴大災害範圍。

《煤礦01manbetx 》對粉塵濃度的測定要求如下：

①作業場所的總粉塵濃度，井下每月測定2次；

②呼吸性粉塵：工班個體呼吸性粉塵監測，采、掘工作麵每3個月測定1次。

礦井必須敷設防塵供水管路的地點有：主要運輸巷、帶式輸送機斜井與平巷、采區進回風巷、采煤工作麵、掘進工作麵、煤倉放煤口、溜煤眼放煤口、卸載點等地點必須敷設防塵供水管路。

井下防塵供水係統應當滿足下列要求：

①水質符合規定；②供水方式優先采用靜壓方式，地麵建有永久靜壓水池，貯水量不得低於 200m³ ；③管路的管徑和強度應當滿足用水要求；④井下皮帶巷的管路每 50m 設一個三通閥門，其它巷道的管路每隔 100m 設一個三通閥門。管路要吊掛或墊起，達到平直，並進行防鏽處理。

機械化采煤工作麵防塵措施主要有：

①煤層注水；②采煤機內外噴霧；③綜放工作麵架間噴霧和後部放煤口噴霧灑水；④運輸機轉載點噴霧灑水；⑤工作麵進、回風巷衝洗巷幫；⑥上下出口風流淨化；⑦個體防護。

炮采工作麵防塵措施主要有：濕式打眼、使用水炮泥、爆破前後衝洗煤壁，爆破時噴霧降塵，出煤灑水等。

掘進工作麵防塵措施主要有：①濕式打眼；②綜掘機內外噴霧；③衝洗巷幫；④裝煤（岩）噴霧灑水；⑤放炮使用水炮泥；⑥風流淨化；⑦個體防護。

我公司采煤工作麵常用的噴霧設施主要有：上下兩巷距工作麵30～50m處安設淨化水幕、捕降塵水簾、轉載點噴霧、機組噴霧及綜采麵架間噴霧等。

我公司掘進工作麵常用的噴霧設施主要有：距掘進麵30～50m處安設淨化水幕、捕降塵水簾、扒裝噴霧、放炮遠程噴霧（或風水噴霧）和綜掘機噴霧。

《煤礦01manbetx 》對采煤機內外噴霧應達到的要求是：采煤機必須安裝內、外噴霧裝置。截煤時必須噴霧降塵，內噴壓力不得小於2MPa，外噴壓力不得小於1.5MPa。內噴不能發揮作用時，外噴壓力不得小於4 MPa。

《煤礦安全規程》對綜掘機內外噴霧應達到的要求是：綜掘機必須安裝內、外噴霧裝置。截煤時必須噴霧降塵，內噴壓力不得小於3MPa，外噴壓力不得小於1.5MPa。

預防煤塵爆炸的措施主要有：

①礦井必須建立完善的防塵供水係統；②所有采掘工作麵必須采取綜合防塵措施；③嚴格執行放炮管理各項製度，如“一炮三檢”、使用水炮泥，放炮前後灑水等製度；④采煤機、掘進機內外噴霧必須靈敏可靠，無水不得開機；⑤采取措施，防止引燃火源出現。

煤礦井下發生煤塵爆炸後，采取的自救措施有：

①煤塵爆炸後，立即戴好自救器。如沒有準備自救器，最好用濕毛巾快速捂住鼻口，就地臥倒，如邊上有水坑，可側臥於水中。

②聽到爆炸時，應趕快張大口。並用濕毛巾捂住口鼻，避免爆炸所產生強大衝擊波擊穿耳膜，引起永久性耳聾。

③煤塵爆炸後，切忌亂跑，井下人員應在統一指揮下，情緒鎮定，向有新鮮風流的方向撤退或躲進安全地區，注意防止二次爆炸或連續爆炸的再次損傷。

④在可能的情況下，撤離險區後及時向井下調度、礦調度和局調度報告。

2005年以來，我公司在防塵方麵積極推廣應用的新手段主要有：

推廣應用大巷自動灑水車，紅外線自動噴霧，光電噴霧及大巷側噴等。

采掘頭麵推廣應用了采煤機組水電聯動、捕降塵水簾、綜掘機水電聯動，轉載點電磁閥自動噴霧、風筒噴淋線、水袋自動加水等裝置。