采掘科區長、機運科區長一通三防安全知識

一 通 三 防 安 全 知識
授 課 教 師 王永湘
課程安排
教學對象：采掘科區長、機運科區長
教學課時：8學時
教學內容：礦井通風安全知識、礦井瓦斯安全知識、礦井粉塵安全知識、礦井火災防治安全知識。
教學重點：井下有害氣體、通風的任務，瓦斯、煤塵爆炸的條件和預防措施，礦井火災形成的條件、識別、滅火的方法及注意事項。
教學手段：多媒體教學
前 言
安全不僅僅是我們生命的保障，而且還代表著一個國家的文明和發達程度。目前，全球每年發生各類災害02manbetx.com 2.7億起，約有200萬人死於工傷02manbetx.com ，1.6億工人遭受職業病的痛苦。
2003年，我國共發生各類生產02manbetx.com 963976起，死亡136340人，其中道路交通02manbetx.com 死亡104372人，煤礦生產事故死亡6702人，兩方麵都位居世界第一。
世界安全與健康組織得出的結論是：最窮的、最沒有保護的、最無知的、最少培訓的人最容易受到傷害。現在，發達國家倡導以職業健康為主的安全管理，我國也提出了“安全、健康與發展”的目標。要真正實現這個目標，任重而道遠，因為這不僅僅是政府的任務，更是企業的責任，同時還是我們每個人的義務。
第一部分 礦井通風
礦井通風是煤礦生產係統的重要組成部分，是保障煤礦安全生產的關鍵環節，井下停風就象人停止呼吸一樣危險。
　 礦井通風就是利用機械設備將地麵空氣輸入井下，流經各用風地點後排出礦井的過程。
但是地麵空氣進入井下以後，在化學成分和物理狀態上，會發生一係列變化，因而井下空氣與地麵空氣在性質和成分上均有較大的差別。
一、礦井通風的重要性
二、通風基礎知識
1、地麵空氣的主要成分
地麵空氣主要由氧氣、氮氣和二氧化碳組成，其體積百分比分別為：
氧氣（O2）：20.96%
氮氣（N2）：79.00%
二氧化碳（CO2）：0.04%
此外，地麵空氣中還含有隨地區、季節、氣候條件不同而經常變化的數量不等的水蒸氣，塵埃和微生物等成份。
2、氧氣（O2）
氧氣是無色、無味、無嗅的氣體，對空氣的相對密度為1.105。人的生命是靠吸入空氣中氧氣來維持的，當空氣中氧氣濃度下降到：
17%，呼吸困難，心跳加快，安全臨值界；
15%，無勞動能力；
12%，失去理智，有生命危險。
6%～9%，失去知覺，若不急救就會死亡。
煤礦井下盲巷、停風區、火區和通風不良的地點氧氣濃度較低，易發生缺氧窒息事故。
3、井下空氣和地麵空氣的區別
（1）氧氣濃度相對降低。
（2）有害氣體的種類、含量增加。
（3）煤（岩）固體微粒的混入。
（4）空氣的溫度、濕度和風速發生變化。
礦井空氣發生的各種變化，在不同礦井、同一礦井的不同生產時期也有所不同。
4、井下空氣中的有害氣體
瓦斯（CH4）、二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO） 、硫化氫（H2S）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2） 、氨氣（NH3）氫氣（H2） 。
有爆炸性的： CH4、 CO 、H2S、 NH3、 H2。
有毒性的： CO2 、CO、 H2S 、NO2 、SO2 、NH3。
有窒息性的： CH4、 CO2 。
（1）、二氧化碳（CO2）
二氧化碳（CO2）是無色，略帶酸味的氣體，易溶於水，略有毒性。相對空氣密度為1.52，常積聚於巷道的底部、井筒底部和下山掘進工作麵等地點。
在新鮮空氣中微量的二氧化碳對人體是無害的，二氧化碳對人體的呼吸中樞神經有刺激作用如果空氣中完全不含有二氧化碳，則人體正常的呼吸功能就不能維持，所以在搶救遇難者進行人工呼吸時，要在氧氣中加入5%的CO2。
當人體肺泡內二氧化碳增多時，會刺激中樞神經，引起呼吸加快，增大吸氧量，當二氧化碳濃度過大時，會使氧含量降低，引起缺氧而窒息死亡。
（2）一氧化碳（CO）
一氧化碳是一種無色、無味、無臭的氣體，相對密度0.97，有劇毒。井下空氣中一氧化碳濃度達到：
0.048%，1～2h發生輕微中毒；
0.128%，0.5～1h出現嚴重中毒；
0.4%，20～30分鍾致命中毒；
1%以上時，會立即進入昏狀態而死亡。
據統計在瓦斯、煤塵爆炸事故中約70～80%都是死於一氧化碳中毒。
（3）硫化氫（H2S）
硫化氫是一種無色，微甜、帶有臭雞蛋味的劇毒氣體，相對密度1.19，易溶於水，1個體積的水能溶解2.5個體積的硫化氫。
硫化氫溶於水的性質和二氧化碳一樣，當受到攪動和流動時便大量逸出。當巷道有大量積水及對老空區進行探放水作業時應注意防止硫化氫中毒。
硫化氫的主要來源有：有機物質的腐爛；含黃鐵礦岩石的水解；煤岩層放出等。
（4）二氧化氮（NO2）
二氧化氮具有刺激性臭味，呈棕紅色，相對密度為1.59，易溶於水，是一種劇毒氣體。
二氧化氮對人的眼睛、鼻腔、呼吸道及肺部組織有強烈的腐蝕作用，能引起肺水腫。 NO2中毒有潛伏期，起初往往無明顯感覺，經過6～24小時,有時長達30～40小時後才出現中毒現象，往往來不及搶救而死亡。
某礦3天之內死亡2名放炮員，且都是在集體宿舍內睡覺，第二天早晨被人發現死亡。
二氧化氮的來源主要是井下爆破作業，1kg硝酸氨類炸藥爆炸後產生10L NO2氣體，要防止炮煙熏人事故的發生。
5、井下空氣的安全標準
（1）氧氣：采掘工作麵進風流中≥20%。
（2）二氧化碳：采掘工作麵進風流中≤0.5%，采區回風流、采掘工作麵風流及回風流中≤1.5%，礦井總回風流中≤0.75%。
（3）一氧化碳：≤0.0024%=24PPM。
（4）硫化氫：≤0.00066%=6.6PPM。
（5）二氧化氮：≤0.00025%=2.5PPM。
（6）二氧化硫：≤0.0005%=5PPM
（7）氨氣：≤0.004%=40PPM。
（8）氫氣：≤0.5%
6、防治有害氣體注意事項
（1）井下停風地點、盲巷、封閉火區嚴禁進入或靠近。當進入某些老巷或通風不良的巷道時，應首先檢測有害氣體濃度，未經檢測和確保有害氣體不會對人體產生危害時，嚴禁入內。
（2）對H2S、NO2、SO2、NH3、CO2等易溶於水的氣體可采用噴霧灑水降低其在空氣中的含量或用濕毛巾捂住口鼻降低吸入量防止中毒。
（3）對H2S、 CO2要注意其溶於水的可逆性，當巷道有積水或對老空區進行探放水時，防止水中的硫化氫受到攪動和流動時大量逸出而中毒。
（4）井下不要隨便睡覺。
事故案例03manbetx
1999、9、山東某礦發生一起瓦斯窒息事故。
掘進工作麵由於頂板壓力大需要加強支護，所使用摩擦式金屬支柱缺少柱銷，一名作業人員擅自進入一條盲巷去取摩擦式金屬支柱用的銷子，進入後因缺氧而窒息死亡。事故現場示意圖如下：
事故現場示意圖
事故03manbetx
問題1：試猜想一下會產生什麼後果？為什麼？
問題2：是否立即向調度室彙報？
問題3：假設你是掘進區隊長，你將如何組織搶救？
問題4：事故單位是怎樣搶救的？
問題5：從這起事故中我們應注意什麼？
7、井下氣侯條件
井下氣候條件是指井下空氣溫度，濕度和風速三者綜合作用於人體的舒適感覺程度。
人在工作和休息時，都在不斷產生和放散熱量，以保證人體處於熱平衡狀態。一旦這種熱平衡被破壞，就會引起人體不適。
井下氣候條件的好壞，直接影響人體健康和勞動生產率，是保證煤礦正常生產和安全的重要因素，同時也是礦井通風基本任務之一。
（1）空氣溫度
《01manbetx 》規定：進風井口以下的空氣溫度必須在2℃以上，生產礦井采掘工作麵溫度不得超過26℃；機電設備峒室空氣溫度不得超過30℃。 當空氣溫度超過時，必須縮短超溫地點工作人員的工作時間，並給予高溫保健待遇。
采掘工作麵的空氣溫度超過30℃，機電設備峒室的空氣溫度超過34℃，必須停止作業。
對人體最適宜的空氣溫度為：15～20℃。
（2）空氣濕度
　 空氣濕度是指空氣中水蒸氣的含量。
絕對濕度：單位體積的空氣中所含水蒸氣的質量。
　相對濕度：空氣中實際含有的水蒸氣量與同一溫度、同一壓力下飽和狀態水蒸氣量之比的百分數。
濕度對人體也有較大影響，相對濕度為50%～60%左右時對人體較適宜。

（3）風速
風流在單位時間內所流經的距離，簡稱為風速。風速的大小會直接影響人體的散熱效果，從風流的動力給人的感受，風速不宜超過8m/s。另外，風速過大或過小都會影響礦井的安全生產。
《煤礦安全01manbetx 》的規定：采煤工作麵，掘進中的煤巷、半煤岩巷最低允許風為0.25m/s；最高允許風速為４m/s。
掘進中的岩巷最低允許風為0.15m/s；最高允許風速為４m/s。
其他通風行人巷道不得低於0.15 m/s。
8、通礦井風的任務
（1）為井下各工作場所的作業人員提供足夠的新鮮空氣。
（2）衝淡、排出井下空氣中的有害氣體、粉塵和水蒸氣，使空氣的質量符合《01manbetx 》的規定。
（3）調節井下的氣候條件，創造良好舒適的生產環境，提高生產效率。
（4）提高礦井的抗災與救災能力，防止災害擴大，當發生事故時便於救災。
三、礦井通風係統
在煤礦生產過程中，為將地麵新鮮空氣定量、定向、連續不斷地供給井下各用風地點，除了要有提供動力的通風機械和引導風流的巷道和風筒外，還必須有一係列的引導風流的設施。
礦井通風係統是指礦井通風方法、通風方式、通風網絡和通風設施的總稱。
煤礦通風係統對全礦井的經濟效益和安全生產具有決定性作用，是煤礦安全生產的基礎。
1、通風方法
（1）根據風流獲得動力來源的不同分為：自然通風和機械通風。
自然通風：利用自然風壓產生的通風動力，使空氣在井下流動的方法稱為自然通風。采用機械通風的礦井，自然風壓也是始終存在的，並在各個時期影響礦井通風工作。
機械通風。利用礦井通風機械運轉產生的通風動力,使空氣在井下巷道流動的通風方法,稱為機械通風。《01manbetx 》規定：礦井必須采用機械通風。
（2）根據地麵主要通風機的工作方式不同分為:抽出式通風、壓入式通風、混合式通風。
2、礦井通風方式
礦井通風方式是指進風井筒與回風井筒的布置方式。礦井通風方式可以分為：中央式、對角式、混合式和區域式。
中央式：進、回風井均位於井田走向中央，根據進、回風井的相對位置，又分為中央並列式和中央分列式。
對角式：根據進、回風井位置和數量不同可分為兩翼對角式和分區對角式。
混合式：由以上二種通風方式混合組成的通風方式。
區域式：在井田的每一個生產區域建立進、回風井，分別構成各自獨立的通風係統。
3、通風網路
串聯網路：若前一井巷的出風端和下一井巷的進風端相接，這樣的通風網絡稱為串聯網路。串聯網路的特點：所串聯的井巷越多，通風阻力越大。
並聯網路：兩條或兩條以上的通風井巷，它們的進風端在同一點分開，回風端又在同一點彙合，稱為並聯網路。其特點為：並聯的通風井巷越多，各井巷分得的風量越少；並聯網路的總風量等於各條風路風量之和；並聯通風井巷越多通風阻力也越小；各井巷互不幹擾，安全性好。
角聯網路：與兩條並聯的通風井巷相通的通風網路。其風流方向不穩定，安全性差。
4、礦井主要通風設施
在礦井正常生產中，為保證風流按設計的路線流動，在災變時期仍能維持正常通風或便於風流調整，而在通風係統中設置的一係列構築物，叫通風設施。
通風設施按其作用可分為三類：隔斷風流的設施；引導風流的設施；調節控製風量的設施。煤礦井下常見的通風設施有風門、風橋、風窗、擋風牆（密閉）等。
四、采區通風係統的要求
1、采區必須有獨立的回風道，實行分區通風。
2、采掘工作麵、硐室都應采用獨立通風，采用串聯通風時必須遵守《規程》的有關規定。
3、按瓦斯、二氧化碳、氣候條件和工業衛生合理配風。
4、通風網路要簡單，有較強的抗災和救災能力，發生事故時易於控製風流和撤出人員。
5、采掘工作麵的進、回風不得經過采空區或冒頂區。
6、采區內布置的機電硐室、絞車房要配足風量。
五、掘進通風
在煤礦生產建設過程中必須開掘大量的巷道，在掘進巷道時，為了供給作業人員呼吸新鮮空氣，排除衝淡有害氣體和礦塵，創造良好的氣候條件，必須對掘進工作麵進行通風，這種通風叫局部通風或掘進通風，掘進通風的特點是：在一般情況下都是同一井巷既作進風，又用作回風，風量較小，通風距離經常變化，短則幾米，長則達千米以上。
1、掘進通風的安全管理
《煤礦安全規程》規定：掘進巷道必須采用全壓通風或局部通風機。
局部通風機必須由指定人員負責管理，保證正常運轉，全風壓給該處的風量必須大於局部通風機吸入風量，局部通風機安裝地點到回風巷道的距離、風速必須合規定。
必須采用抗靜電、阻燃風筒；風筒出風口到掘進工作麵的距離以及混合式通風的局部通風機和風筒的安設，應在《作業規程》中明確規定。
使用局部通風機的掘進工作麵，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。
2、巷道貫通時的通風
（1）貫通前，綜合機械化掘進巷道相距50m前，其他巷道相距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）貫通時，停掘工作麵必須保持正常通風，設置柵欄及警標，經常檢查工作麵及其回風流中瓦斯濃度，超限時必須立即處理。掘進工作麵每次爆破前，必須檢查停掘工作麵瓦斯濃度，隻有2個工作麵及其回風流中的瓦斯濃度都在1%以下時，掘進工作麵方可爆破。
（3）貫通後，必須停止采區內的一切工作，立即調整通風係統，風流穩定後，方可恢複工作。
六、幾種特殊形式的通風
1、擴散通風
就是利用空氣分子的自然擴散運動，對局部地點進行通風的方式。由於擴散通風沒有動力裝置，而空氣分子的擴散運動範圍是相當有限的，在正常情況下很難達到規程的要求，所以對擴散通風隻允許有選擇使用。
《煤礦01manbetx 》規定：如果硐室深度不超過6m，入口寬度不少於1.5m，而無瓦斯湧出，可采用擴散通風。
2、循環風
某一用風地點的回風部分或全部又進入同一用風地點，稱為循環風。一般發生在局部通風過程中，所以局部通風機的循環風簡稱為循環風。 循環風會使局部通風地點的有毒有害氣體和粉塵濃度越來越大，不僅使作業環境惡化，而且極易引起瓦斯、煤塵爆炸事故的發生。
《煤礦01manbetx 》規定：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入風量，局部通風機安裝地點的巷道中的最低風速必須符合《煤礦01manbetx 》的有關規定。
3、串聯通風
采掘工作麵或硐室的回風又進入其他采掘工作麵或硐室的通風方式叫做串聯通風。
危害：被串聯的采掘工作麵或硐室的空氣質量無法保證，有害氣體的濃度增高，增加災害的危險程度；前麵的采掘工作麵或硐室一旦發生災變，將會影響和波及到被串聯的采掘工作麵或硐室，使災區範圍擴大，傷亡人數增加。
《規程》規定：采用串聯通風時，必須在進入被串聯工作麵的進風流中裝設甲烷斷電儀，且瓦斯和二氧化碳的濃度都不得超過0.5%，其他有害氣體的濃度也應符合《規程》規定。
第二部分 礦井瓦斯
瓦斯爆炸事故是煤礦生產中的第一大危害。目前，我國煤礦每年發生瓦斯爆炸事故大約400～500起，約每天1.3～1.4起，每周發生一起3人以上的死亡事故，造成大約2000～3000 人死亡，占總死亡人數的30%～50%；占特大傷亡以上事故總數90%左右。
近幾年來發生的特大瓦斯爆炸事故情況：
2000、9、27 貴州水城局木溝衝礦 死亡 162人
2001、7、22 徐州賈汪崗子五號井 死亡 92 人
2002、6、20 黑龍江雞西城子河礦 死亡 125人
2003、5、13 安徽省淮北局蘆嶺礦 死亡 86 人
2004、10、20 鄭煤集團大平煤礦 死亡 148人

一、瓦斯基礎知識
1、瓦斯的概念： 瓦斯是煤礦生產過程中形成的一種概念，是采煤生產必然遇到的有害氣體。是指從煤（岩）層中湧出的由煤層氣構成的以甲烷為主要成分的有害氣體的總稱。有時單獨指甲烷。
2、瓦斯的來源：瓦斯是成煤過程中的一種伴生產物，其成份十分複雜。它含有甲烷，二氧化碳，氮氣和數量不等的重烴及微量的稀有氣體，但主要成份是甲烷，占瓦斯總量80%～90%。因此習慣上將甲烷稱為礦井瓦斯。
3、瓦斯的性質
（1）瓦斯是一種無色、無味、無嗅的氣體。
（2）瓦斯的相對密度為0.554，比空氣輕，易積存於頂板冒落空洞內、采掘工作麵的上下隅角、停風的上山巷道頂部。
（3）瓦斯有很強的擴散性，其擴散速率是空氣的1.3～1.5倍。
（4）瓦斯的滲透性很強，在很短時間內停風地點的瓦斯就會達到爆炸界限。
（5）瓦斯具有燃燒、爆炸性，在一定條件下能夠燃燒、爆炸。
4、瓦斯湧出量
（1）絕對瓦斯湧出量：是指單位時間湧入采掘空間的瓦斯數量，用m3/min或m3/d表示。
Q絕對=Q×C
Q—測定地點的風量，m3/min
C—測定地點的平均瓦斯濃度，%
（2）相對瓦斯湧出量：是指在礦井正常生產條件下，月平均日產1噸煤所湧出的瓦斯數量，用m3/t表示。
Q相對＝Q絕對×1440×N/T
Q絕對—測定區域的絕對瓦斯湧出量， m3/min
N —瓦斯鑒定月的工作天數，天
T —瓦斯鑒定月測定區域的產量，噸
5、礦井瓦斯等級劃分
《規程》規定：一個礦井中隻要有一個煤（岩）層發現瓦斯，該礦井即為瓦斯礦井。瓦斯礦井必須依照礦井瓦斯等級進行管理。
礦井瓦斯等級，根據礦井相對瓦斯湧出量、礦井絕對瓦斯湧出量和瓦斯形式劃分為：
（1）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。
（2） 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。
（3）煤（岩）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井。
二、瓦斯爆炸
瓦斯燃燒和爆炸本質是相同的，其區別隻是反應速度不同，瓦斯燃燒是緩慢的，瓦斯爆炸是瞬間的。
瓦斯爆炸就是一定濃度的瓦斯與空氣的混合氣體，在高溫熱源的作用下，進行劇烈氧化反應，這種反應生成大量二氧化碳和水蒸氣，並放出大量的熱量。這些熱量使空氣、生成的二氧化碳及水蒸氣等迅速膨脹形成高溫、高壓，並以極快的速度向外衝擊從而產生動力現象，這就是瓦斯爆炸。
1、瓦斯爆炸的條件
瓦斯爆炸必須同時、同地存在以下三個條件：
（1）瓦斯濃度達到爆炸界限，其爆炸濃度一般為5%～16%。
（2）高溫引爆火源，其溫度一般為650～750℃以上。
（3）空氣中的氧氣濃度大於12%。
瓦斯
爆炸
2、瓦斯爆炸的危害
（1）產生高溫，溫度可達1850～2650℃。這樣的高溫，不僅會燒毀設備，燒傷人員，而且還能引起火災和煤塵爆炸。
（2）產生高壓衝擊波。衝擊波具有強大的衝擊力，可以推倒支架，損壞設備，造成工作麵頂板垮落及人員傷亡，使礦井遭到嚴重破壞。有時還能引起二次爆炸或瓦斯、煤塵的混合爆炸。
（3）產生大量的有害氣體。據測定瓦斯爆炸後：氧氣濃度為6%～8%；二氧化濃度達4%～8%；一氧化碳達2%～4%。如果有煤塵產參與爆炸，一氧化碳的生成量會更大，危害就更為嚴重。
因此《煤礦01manbetx 》規定：每一入井人員必須佩戴自救器。
3、瓦斯爆炸發生地點和原因
國內外礦井瓦斯爆炸事故統計資料表明，礦井內的任何地方都有發生瓦斯爆炸的可能性，但90%以上都發生在采掘工作麵，其中掘進工作麵占總數的60%以上。
瓦斯爆炸由以下三個方麵的因素促成的：
（1）瓦斯積聚。
（2）引爆火源。
（3）管理不善或某些人員的失職。
大量事實表明，絕大多數瓦斯爆炸事故是由於某些人員不能盡職盡責，麻痹大意，甚至違章違紀所造成的。
瓦斯爆炸的原因
1、瓦斯積聚的主要原因：
（1）局部通風機停止運轉。
（2）風筒斷開或嚴重漏風。
（3）采掘麵風量不足。
（4）通風係統不合理、不完善。
（5）采空區或盲巷積聚的瓦斯湧出。
（6）局部瓦斯積聚。
（7）瓦斯湧出異常。
2、引發瓦斯爆炸的主要火源：
（1）明火：井下吸煙、電氣焊接。
（2）電火花：短路、漏電、靜電、雜散電流等。
（3）放炮火花。
（4）摩擦、衝擊火花。
三、預防瓦斯爆炸的措施
1、控製瓦斯濃度，防止瓦斯積聚
（1）加強通風。保證采掘麵有足夠的風量；巷道風速應符合《規程》的規定；保證通風設施處於正常的工作狀態；加強局部通風管理;；杜絕不符合規定的擴散通風、循環風和串聯通風。
（2）加強瓦斯檢查。所有采掘工作麵、硐室、使用中的機電設備的設置地點、有人員作業的地點都應納入檢查範圍。
低瓦斯礦井中每班至少檢查2次。
高瓦斯礦井中每班至少3次。
（3）瓦斯濃度要符合《規程》規定
① 礦井總回風巷或一翼回風巷中瓦斯濃度超過0.75%時，必須立即查明原因，進行處理。
②采區回風巷，采掘工作麵回風巷風流中瓦斯濃度超過1.0%時，必須停止工作，撤出人員，采取措施，進行處理。
③ 采掘工作麵及其他作業地點風流中瓦斯濃度達到1.5%時，必須停止工作，切斷電源，撤出人員，進行處理。
④電動機或其開關安設地點附近20m以內風流中瓦斯濃度達到1.5%時，必須停止工作，切斷電源，撤出人員，進行處理。
（3）瓦斯濃度要符合《規程》規定
⑤在局部通風機及其開關地點附近10m以內風流中，瓦斯濃度都不超過0.5%時，方可人工開啟局部通風機。
⑥ 符合《規程》規定的串聯通風係統中，必須在進入被串聯、工作麵的進風風流中裝設甲烷斷電儀，且瓦斯和二氧化碳濃度不超過0.5%。
⑦對因瓦斯濃度超過規定就切斷電源的電器設備，必須在瓦斯濃度降到1.0%以下時，方可通電開動。
⑧停工區內瓦斯或二氧化碳濃度達到3.0%而不能立即處理時，必須24h內封閉完畢。
（4）及時處理瓦斯積聚
局部瓦斯積聚：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%的現象。
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CH4≤1%和CO2≤1.5%方可人工開啟局部通風機。
停風區中CH4為1%～1.5%或CO2為1.5%～3%時，必須采取安全措施，控製風流排放瓦斯。
停風區中CH4或CO2＞3%時，必須製定安全排瓦斯措施，報礦技術負責人批準。
2、控製高溫火源，防止引爆瓦斯
（1）防止出現明火。 禁止在井口房，主要通風機房和瓦斯泵站固圍20m內使用明火，吸煙；
嚴禁攜帶煙草和點物品下井；
井下禁止使用電爐和用燈泡取暖；
（2）防止出現電火花。 礦井必須采用礦用防爆型的電氣設備；井口和井下設備必須設有防雷電和防短路保護裝置；嚴禁帶電檢修、搬遷電氣設備；嚴禁在井下拆開，敲打，撞擊礦燈等。
2、控製高溫火源，防止引爆瓦斯
（3）防止出現爆破火花。井下爆破作業要使用水炮泥，炮眼封泥符合要求；嚴禁裸露爆破，放糊爆；嚴格執行“一炮三檢製”。
（4）防止出現摩擦火花。 隨著煤礦井下機械化程度的提高，設備之間，設備構件之間和設備與煤岩之間的碰撞和摩擦等都有可能產生火花點引爆瓦斯。
（5）防止其它火源出現。要防止地麵的雷電或其它突出電流可能通過管道、井筒設備等傳到井下而引起爆瓦斯；
四、防止瓦斯事故擴大的措施
瓦斯爆炸的突發性、瞬時性，使瓦斯爆炸事故往往難以進行有效的救助，因此還必須采取措施防止瓦斯爆炸事故的擴大。
1、安設防爆門。安裝主要通風機的出風井口處，必須裝設防爆門，以便在井下發生瓦斯爆炸時，衝擊波將防爆門衝開，釋放能量，防止主要通風機受到破壞。
2、安設隔爆設施。安設岩粉棚、水槽、水袋等隔爆設施，防止引起煤塵爆炸等其他災變的發生。
3、佩帶自救器。所有入井人員都應佩帶自救器，並能夠熟練使用。
4、熟悉避災路線。
五、事故案例
2002、5、12 江蘇省某礦發生瓦斯爆炸事故，造成17人死亡。
D716綜掘工作麵第四部刮板輸送機，因刮板鏈條鬆，點動刮板鏈條倒拉緊連，導致刮板輸送機開關的觸頭及消弧罩燒壞，刮板輸送機無法運行，跟班副區長向工區和調度室彙報，經同意後上井。掘進二區帶班副班長和機電維護員修理，此前，中央變電所對采區變電所DW80～350開關進行漏電試驗，造成局部通風機斷電，現場無人開啟，造成連續停風90min，瓦斯濃度達到6.55%，為瓦斯爆炸打下了基礎。
事故案例
機電維護員和跟班副班長到達現場後，將DW80～350饋電開關斷開，用繩子將把手固定，跟班副班長負責看守，機電維護員到掘進麵修理開關，換完消弧罩後，在沒有裝上防爆蓋的情況下，就讓人打電話通知副班長送電，副班長送完電後就向工作麵走去，不一會兒，正在第一部刮板輸送機處吃飯的采煤一區機電維護員聽到從D716機巷傳出的爆炸聲，刮板輸送機停止運轉。事故現場示意圖如下：
事故現場示意圖
第三部分 礦井粉塵
礦井粉塵（礦塵）：是指煤礦生產過程中所產生的煤、岩體的細微顆粒的總稱。
礦塵對煤礦職工的安全和健康有巨大影響，特別是煤礦職業病中的塵肺病，已成為目前礦工職業病中最主要的一種，每年因礦塵災害造成人員死亡人數在各類煤礦災害死亡人數中居首位。據有關部門預測：到2005年，國有重點煤礦塵肺病患者將達到25萬人，每年因塵肺病而死亡的人數達4000～5000人。
一、礦塵的分類
煤礦常用的分類方法是根據粉塵中遊漓二氧化矽含量的不同分為煤塵和岩塵等。
1、煤塵：顆粒直徑小於或等於1mm的煤炭顆粒稱為煤塵。因為1mm以下的煤煤炭顆粒均能參與煤塵爆炸。
2、岩塵：顆粒直徑小於或等於5µm的岩石顆粒，又稱為呼吸性粉塵。因為5µm以下的岩塵可以被吸入體內，到達肺泡區內而引起塵肺病。
3、矽塵（矽塵）：岩塵中遊漓狀態二氧化矽含量大於10%。
二、礦塵的危害
1、礦塵能夠引起礦塵職業病。井下接塵人員長期在礦塵濃度較高的環境中作業，輕者能引起呼吸道炎症；重者可能導致塵肺病，嚴重影響人體健康和壽命。
2、礦塵中的煤塵有的具有爆炸性。在一定條件下會發生爆炸，造成大量的人員傷亡和財產損失。
3、礦塵會造成可見度降低。影響勞動效率，增加事故發生的可能性。
4、礦塵會加速設備的損壞，縮短使用壽命。大量的礦塵沉積在設備的表麵使設備散熱性能下降；如果礦塵沉積設備內部會使設備磨損加速和運轉性能下降，從而使設備的使用壽命降低。
三、塵肺病
1、塵肺病及其類別。塵肺病是長期吸入細微粉塵而引起的以纖維組織增生為主要特征的肺部病變，是一種嚴重的職業病，一旦患病現在還很難治愈，因其發病緩慢，往往被人們所忽視。
（1）煤肺：長期接觸煤塵所引起的，發病工齡為20～30年，發病率為10%。
（2）矽肺：吸入遊離二氧化矽含量較高的岩石所引起的，發病工齡為10年左右，發病率為10%～15%。
（3）煤矽肺：由煤塵和岩塵的共同作用所引起的，發病工齡為10～20年，發病率為75%～80%。
2、塵肺病 的發病過程
接塵作業人員 長期接觸呼吸
性粉塵 粉塵中的遊離二氧化矽
在肺泡內沉積 引起肺部纖維組
織增生 導致肺泡呼吸功能的喪失 塵肺病 死亡。
塵肺病的 特點：（1）不可逆性
（2）發展性
3、影響塵肺病的發病因素
（1）礦塵中遊離狀態二氧化矽的含量。含量越高，發病越快、越嚴重。煤礦接觸的沉積岩含量大多為35%～45%，頁岩為27%～30%，煤中1%～3%，個別高達6%。
（2）礦塵的粒度。1～2µm的礦塵危害最大。
（3）礦塵的濃度。
（4）接塵作業時間。
（5）個體方麵的因素。
4、塵肺病的防治
（1）煤礦企業必須加強職業危害的防治與管理，做好作業場所的職業衛生和勞動保護工作，采取有效措施控製塵、毒危害，保證作業場所符合國家職業衛生標準。
（2）對新入礦工人進行職業健康檢查並建立檔案；對接塵工人必須拍胸大片。
（3）對在崗接塵工人：岩石掘進工種每2～3年、混合工種每3～4年、純采煤工種每4～5年拍片檢查一次。
（4）對離崗工人必須進行離崗的職業性健康檢查。
（5）疑似塵肺患者：岩石掘進工種每1年、混合工種每2年、純采煤工種每3年拍片檢查一次。
（6）Ⅰ期塵肺病患者每年檢查一次。
（7）粉塵超過國家職業衛生標準的作業場所，除采取防治措施外作業人員必須佩戴個體勞動保護用品。
三、煤塵爆炸
1、煤塵爆炸的原因
（1）煤本身是可燃物質，被粉碎成細小顆粒後，表麵積大增。當破碎煤塵懸浮在空氣中時，擴大了與氧氣的接觸麵積，加速了氧化過程，而發生燃燒或爆炸。
（2）煤塵受熱後，能放出大量的可燃性氣體。這些可燃性氣體遇到高溫時，容易燃燒和爆炸。
2、煤塵爆炸條件
煤塵爆炸必須同時具備以下條件：
（1）煤塵本身具有爆炸性。據統計我國90%以上的煤塵具有爆炸性。
（2）一定濃度的浮遊煤塵存在，其爆炸濃度為45～2000克/m3。
（3）高溫引爆熱源的存在。引爆溫度變化較大，受煤塵雲的揮發分含量、粒度、濃度等影響一般為610～1050℃，通常為700～800℃。
（4）空氣中的氧氣濃度大於18%。氧氣濃度不僅決定煤塵能否爆炸，而且對引爆溫度也有影響，氧氣濃度高時點燃溫度降低，反之要高一些。當空氣中氧氣濃度低於18%時，煤塵就不能爆炸。
3、煤塵爆炸的危害
（1）產生高溫。煤塵爆炸時釋放出的熱量，可使爆炸產生的氣體產物加熱到2300～2500℃。
（2）產生高速火焰。煤塵爆炸後由於煤塵顆粒較大反應進行不徹底，殘餘煤塵處於燃燒狀態，衝擊波將帶動燃燒的煤塵向處衝擊形成高速火焰。
（3）產生高壓衝擊波。產生的高壓氣體以衝擊波的形式向外衝擊，速度可達到2340m/s，將對機械設備和井巷設施造成巨大的損壞。
（4）產生大量有害氣體。產生的一氧化碳一般為2%～4%，有時高達8%，這是煤塵爆炸造成人員大量中毒死亡的主要原因。
4、影響煤塵爆炸的因素
（1）煤的揮發分。揮發分越高爆炸性越強。
（2）煤的灰分。灰分吸收熱量起著降溫阻燃作用，當30%～40%時才會減弱煤塵爆炸性。
（3）煤的水分。水分有減弱和阻礙煤塵爆炸的作用。
（4）煤塵粒度。粒徑1mm以下的煤塵均能參與爆炸，粒徑越小爆炸性越強，當小於0.01mm爆炸性反而減弱。
（5）可燃性氣體影響。當空氣中有可燃氣體時，煤塵爆炸下限降低，上限升高。
（6）引爆熱源溫度。引爆熱源溫度越高，能量越大，越容易引爆煤塵。
5、預防煤塵爆炸的措施
（1）防止煤塵沉積和飛揚的措施：煤層注水，濕式打眼，使用水炮泥，通風除塵，噴霧灑水，衝洗煤塵。
（2）防止引爆火源出現的措施：加強對明火的管理，嚴格放炮製度防止出現放炮火花，加強對電氣設備的管理防止電火花、靜電火花、雜散電流火花，防止摩擦和衝擊火花。
（3）防止災害擴大的措施：分區通風，防爆門，撒布岩粉，岩粉棚，水棚，自動隔爆棚等。
四、綜合防塵措施
1、減少煤塵生成的措施
煤層注水，濕式打眼，使用水炮泥，改進采煤機結構及運行參數等。
2、降塵措施
噴霧灑水，放炮噴霧，裝岩（煤）灑水，幹式撲塵器，采煤機內外高壓（荷電）噴霧，風流淨化，清掃積塵，衝洗巷幫，除塵器，降塵劑，泡沫除塵，磁化水，粘塵劑，電離水，微生物，聲波霧化降塵等技術。
3、通風排塵
（1）最低排塵風速：能使呼吸性粉塵保持懸浮狀態，並隨風流流動的最低風速，稱為最低排塵風速。當巷道平均風速為0.15m/s時能使呼吸性粉塵保持懸浮狀態並隨風流流動。
（2）最優排塵風速：能使粉塵達到最低濃度的風速，稱為最優排塵風速。采取防塵措施後，最優排塵風速一般為1.5～2m/s。
（3）極限排塵風速：能使已經沉積的粉塵再次飛揚起來的風速，稱為極限風速。試驗表明：當風速超過4m/s時，粉塵的濃度隨風速的增加而升高，因此稱為極限風速。
4、個體防護
對防護用具的基本要求：
（1）呼吸空氣量：應至少保證30L/min。
（2）呼吸阻力：呼吸量為30L/min時，呼吸阻力小於45Pa。
（3）有害空間：口罩麵具與人的麵部之間的自由空間。我國的標準為有害空間≤180㎝3。
（4）阻塵率：滿足上述條件下，阻塵率要越高越好。一級防塵口罩≥99%，二級≥95%，三級≥90%，四級≥85%。
（5）妨礙下方視野角度：我國標準為＜10度。
目前，我國煤礦尚未普及使用動力型防塵麵具和防塵帽等，還以使用簡易型自吸式防塵口罩為主。
5、掘進工作麵的綜合防塵措施
（1）濕式打眼
（2）使用水炮泥
（3）放炮前後噴霧灑水
（4）裝岩（煤）灑水
（5）衝洗巷幫
（6）清掃積塵
（7）風流淨化
（8）個體防護
6、采工作麵的防塵措施
（1）炮采工作麵防塵措施：煤層注水，濕式打眼，放炮前後噴霧灑水，輸送機轉載點噴霧灑水，使用水炮泥，衝洗巷幫，清掃積塵，風流淨化，個體防護。
（2）機械化工作麵防塵措施：煤層注水，采煤機內、外高壓噴霧，放煤口噴霧灑水，輸送機轉載點噴霧灑水，衝洗巷幫，清掃積塵，風流淨化，個體防護。
第四部分 礦井火災
火災對我們來說並不陌生，大多數人都認為自己知道發生了火災是什麼樣子。因為，我們在電影裏、電視劇中經曆過許多次那樣的場麵。不過，如果你和我在大火中象電影明星那樣行事，我們很快就會沒命的。
學習火災知識，掌握火災發生的規律，提高預防和處理火災的能力，減小火災對我們的傷害程度，減輕火災的損失。
一、火災基礎知識
1、礦井火災
礦井火災 是指發生在煤礦井下及地麵井口附近，威脅到煤礦安全生產，造成人身傷害和財產損失的非控製燃燒。火災是煤礦主要災害之一。
2、礦井火災形成的條件（因素、三要素）
（1）可燃物的存在。可燃物的存在是火災發生的基礎。
（2）熱源。具有一定溫度和足夠熱量的熱源才能引起火災，
（3）空氣。是指具有一定濃度的空氣，若氧氣濃度降到5%以下時，燃燒就不能持續，所以空氣的供給是維持燃燒不可缺少的條件。
3、礦井火災的分類
礦井火災的分類方法很多，根據的要點也不同，常用的火災分類方法有以下幾種。
（1）根據引火的熱源不同分為：外因火災、內因火災。
（2）按發火地點不同分為：井下火災、地麵火災。
（3）按燃燒物不同分為：機電設備火災、炸藥燃燒火災、油料火災、坑木火災、瓦斯燃燒火災、煤炭自燃火災等。
（4）按燃燒的形式的不同分為：陰燃火災、明火災。
4、礦井火災的危害
（1）產生大量的有害氣體。據統計，在礦井火災中遇難者95%以上是死於煙霧中毒。
（2）造成設備的損壞和煤炭資源的損失。因煤炭自燃而造成的損失每年約6000萬噸以上。
（3）發生火災後，可能形成火風壓，造成井下風流紊亂，使災區範圍擴大，傷亡人數增加。
（4）能引起瓦斯煤塵的爆炸。
（5）在滅火過程中，會造成人力、物力和財力的巨大浪費。
二、煤炭自燃
1、煤炭自燃的概念
煤炭自燃又叫煤炭自然發火。煤炭與空氣中氧氣接觸後，發生氧化作用放出熱量，若氧化生成的熱量不能及時向周圍散放，造成熱量聚積，煤溫就會上升，當溫度上升到一定程度（達到煤的著火點300～500℃）時，煤炭就會燃燒。
2、煤的自燃傾向性
煤的自燃傾向性分為：容易自燃、自燃、不易自燃三類。開采容易自燃和自燃煤層的礦井，必須采取綜合的預防煤層自燃發火的措施。
3、煤炭自燃的條件
煤炭自燃必須同時具備以下四個條件：
（1）煤炭具有自燃的傾向性，並呈破碎狀態存在；
（2）連續的通風供氧條件；
（3）煤炭氧化生成的熱量能大量積聚，難以及時散失；
（4）上述3個條件同時存在且大於煤炭自然發火期。
煤礦井下內因火災常發生地點為：斷層附近，高冒區、采空區和停采線附近，密閉牆內，溜煤眼及聯絡巷等。
4、煤炭自燃的過程
（1）潛伏期。煤炭在常溫下吸附空氣中的氧氣，並在煤的表麵生成不穩定的氧化物，此時生成熱量少，能及時散發掉，溫度不變，但煤的重量略微增加，煤體被活化，著火溫度降低。
（2）自熱期。經過潛伏期，煤的氧化速度加快，如果生成的熱量來不及散發時，煤體的溫度將逐漸升高，同時，煤體周圍空氣中的氧氣濃度降低，出現一氧化碳、二氧化碳、產生霧氣，並放出碳氫化合物，伴有特殊氣味如：煤油味、汽油味、焦油味等。
（3）燃燒期。經過自熱期，若煤體溫度繼續升高，達到臨界溫度時（一般為70～100℃）煤體氧化急劇加快，使溫度迅速上升，達到煤的著火點時，就開始燃燒。
5、煤炭自燃的初期征兆
（1）煤層的溫度、附近的空氣溫度和水的溫度都比正常情況下高；
（2）附近的氧氣濃度降低；
（3）附近巷道中濕度增大，附近巷道壁和支架表麵出現水珠，俗稱“煤壁出汗”；
（4）出現有毒有害氣體，如一氧化碳，二氧化碳和各種碳氫化合物。
（5）附近空氣中出現煤油、汽油，鬆節油和焦油等芳香族氣體的氣味。
6、利用人體感覺識別煤炭自燃的方法
（1）視力感覺法。煙霧、火焰、“掛汗”（平形水珠）。同時，透水事故的前兆也會有水珠（但是尖形的）。
（2）氣味感覺法。聞到煤油、汽油、焦油等氣味。當聞到焦油味時，說明煤炭自燃已經發展到一定程度了。
（3）溫度感覺法。煤炭在自燃過程中要放出熱量，從該處流出的水和空氣的溫度較正常時高。
（4）疲勞感覺。一氧化碳氣體使人頭痛、悶熱、精神不振、不舒服，有疲勞感覺。人生病時也有類似感覺，當出現這種現象時，如果是多數人的感覺，要提高警惕，查明原因。
三、礦井火災的預防
1、外因火災的預防
雖然外因火災發生次數少，占礦井火災總次數的10%左右。外因火災的突發性強，初始時火勢不大，很快就會出煙霧和火焰，易於及時發現和撲滅。但是如果發現不及時或滅火方法不當，火勢發展非常迅速，將會造成嚴重後果，往往使礦井蒙受巨大損失，造成重大的人員傷亡事故。據統計，煤礦火災死亡人數中95%以上是死於外因火災事故。
預防外因火災的措施關鍵是嚴格遵守《規程》的有關規定，及時發現外因火災的初起征兆，並采取有效的安全措施，製止其發展。
（1）健全安全設施
生產和在建礦井都必須製定井上、下防火措施。礦井的所有地麵建築物、煤堆、矸石山、木料場等處的防火措施和製度，必須符合國家有關防火的各項規定，並符合當地消防部門的要求。木料場，矸石山、爐灰場距進風井的距離不待小於80m，木料場與矸石山的距離不小於50m。
礦井必須設地麵消防火池和井下消防管路係統。井下消防管路每隔100m設置支管和閥門；帶式輸送機巷道中應每隔50m設置支管和閥門。地麵消防水池必須經常保持不少於200m3的水量。
新建礦井的永久井架和井口房，以井口為中心的聯合建築都必須用不燃性材料建築；進風井應裝設防火鐵門，並必須嚴密，易於關閉。如果不設防火鐵門，必須有防止煙火進入礦井的安全措施。
（2）加強明火管理
井口房和通風機房附近20m內，不得有煙火或用火爐取暖。
井筒、平峒與各水平的連接處井底車場，主要絞車道與主要運輸巷，回風巷的連接處，井下機電設備峒室，主要巷道內帶輸送機頭前後兩端各20m範圍內必須用不燃性支護。在井下和井口房，嚴禁采用可燃性材料搭建臨時操作間、休息室。
井下嚴禁使用燈泡取暖和使用電爐。井下和井口房不得從事電焊、氣焊和噴燈焊接等工作。如果必須在井下主要硐室，主要進風巷和井口房內進行電焊，氣焊和噴燈焊接等工作，每次都必須製定安全措施。經礦長批準，由礦長指定專人在現場檢查和監督，並遵定《規程》的有關規定。
（3）可燃物和消防器材管理
可燃物的管理：井下使用的汽油，煤油和變壓器必須裝入蓋嚴的鐵桶內，由專人押送至使用地點，剩餘的汽油、煤油、變壓器油必須返回地麵，嚴禁在井下存放。嚴禁將剩油，廢油潑灑在井巷或硐室內。
消防器材的管理：礦井必須在車井上下設置消防材料庫，消防材料庫的材料、工具的品種和數量應符合有關規定，並定期檢查和更換；
井下爆炸材料庫，機電設備硐室、檢修硐室、材料庫、使用帶式輸送機或液壓偶合器的巷道，以及采掘工作麵附近的巷道中，都應備有滅火器材，其數量，規格和存放地點，應在《礦井災害預防和處理計劃》中確定。
所有井下工作人員都必須熟悉滅火器材的使用方法，並熟悉本職工作區域內滅火回材的存放地點。
2、內因火災的預防
由於煤炭自燃的危害巨大，因此必須堅持“預防為主，綜合治理”的原則，充分利用先進的技術手段和有效的管理方法，不斷提高礦井防治自燃火災的能力。
《規程》規定：開采容易自燃和自燃的煤層時，必須對采空區，突出和冒落的空洞等空隙采取預防性漿和全部充填、噴灑阻化劑、注阻化泥漿、注凝膠、注惰情性氣體、均壓等措施，並編製相應的防滅火計劃，防止自燃發火。
采煤工作麵回采結束後，必須在45天內進行永久性封閉。
四、礦井火災的處理
《規程》規定：任何人發現井下火災時，視火災的性質、災區通風和瓦斯情況,立即采取一切可能的方法直接滅火,控製火勢,並迅速報告調度室。現場區隊長應依照礦井災害預防和處理計劃的規定將所有可能受到火災威脅區域的人員撤離，並組織人員滅火，同時必須指定專人檢查瓦斯、一氧化碳、煤塵、其他有害氣體和風向、風量的變化，還必須采取防止瓦斯、
煤塵爆炸和人員中毒的安全措施。
1、直接滅火法
直接滅火法：就是用水、砂子、化學滅火器等，在火源附近直接撲滅火災或消除火源。我們最常用的是用水滅火。
（1）用水滅火適用的條件：火源明確不是電氣和油類火災，而且附近有充足的水源；發火初期階段，火勢不大，範圍較小，對其他區域無影響；通風係統正常，風路暢通無阻，瓦斯濃度不超限（2%）；滅火地點的頂板完好，能在支架掩護下進行滅火；有充足的人力能確保連續作戰。
（2）用水滅火時應注意的事項：
要有足夠的水量，水量不足不僅難以滅火，而且有可能貽誤戰機，造成火勢發展。
要由外而裏逐漸滅火，不要水流直接噴向火源中心，以免產生大量水蒸氣傷人和水煤氣爆炸。
滅火人員要站在進風側，防止高溫煙流傷人或中毒。
保持正常能風，以便使煙霧和水蒸氣順利排到回風流中去。
不能用水直接撲滅電氣火災，不宜用水滅油類火災。
要注意觀察頂板、瓦斯、一氧化碳及風向、風量的變化情況，發現異常立即采取措施處理。
（3）用滅火器或沙子滅火
適用於煤礦井下使用的滅火器有：幹粉滅火器、滅火手雷、滅火炮、泡沫滅火器、高倍數泡沫滅火器等。機電硐室應配有撲滅電氣火災的專用的四氯化碳滅火器。
用砂子或岩粉直接撒蓋在燃燒物體上，將火撲滅。通常用來撲滅初起的電氣和油類火災。砂子或岩粉的成本低，操作簡單，易於長期存放。所以，在機電硐室、炸藥庫等地方，均應備有消防砂箱。
2、隔絕和綜合滅火法
隔絕滅火法：井下火災不能直接撲滅時，必須迅速將滅區封閉，隔絕空氣的供給；減少火區內的氧氣含量，使火源因缺氧而熄滅。
綜合滅火法：就是隔絕滅火法與其它滅火法的綜合運用，以加速火區內火源的熄滅。
祝大家永遠健康、快樂、平安！