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通防各工種培訓之煤礦瓦斯抽采工培訓材料(統稿)

作者:狗万manbet官网 2012-07-13 15:19 來源:狗万manbet官网

煤礦瓦斯抽采工培訓材料(統稿)

  第一篇安全基本知識

  第一章煤礦安全生產法律法規煤礦安全管理

  第一節煤礦安全生產的法律法規、規章、01manbetx 標準和技術規範

  一 、煤礦安全生產法律法規體係

  建國以來特別是改革開放以來,我國的立法工作發展較快,煤礦安全法律法規體係已基本形成。主要有四個部分:

  一是全國人大及其常務委員會頒布的關於安全生產的法律;二是國務院頒布的關於安全生產的行政法規;三是省(自治區、直轄市)級人大及其常務委員會頒布的關於安全生產的地方性法規;四是國務院有關部委、省級夫民政府頒布的關於安全生產的規章和地方規章。我國煤礦安全法律法規體係主要內容有:

  ⑴ 法律有《安全生產法》、《煤炭法》、《礦山安全法》、《勞動法》、《礦產資源法》等。

  ⑵行政法規有《煤礦安全監察條例》、《煤炭生產許可證管理辦法》、《鄉鎮煤礦管理條例》、《礦山安全法實施條例》、《特別重大02manbetx.com 調查程序暫行規定》、《企業職工傷02manbetx.com 報告和處理規定》等。

  ⑶地方性法規有《××省礦山安全法實施辦法》、《××省煤炭法實施辦法》等。

  ⑷部門規章和地方政府規章有《煤礦01manbetx 01manbetx 》、《爆破01manbetx 01manbetx 》、《特種作業人員安全技術培訓考核管理辦法》等。

  二 、主要安全生產法律法規

  ㈠《安全生產法》

  ⒈立法的目的與意義

  《安全生產法》於2002年6月29日由第九屆全國人民代表大會常務委員會第28次全體會議通過,同日由國家主席江澤民簽發命令予以公布,於2002年11月1日起施行。製定這部法律的目的,是為了加強安全生產的監督管理,防止和減少安全02manbetx.com ,保障人民群眾生命和財產安全,促進經濟發展。其意義是四個需要,即:一是依法加強監督管理、安全監察依法行政的需要;二是預防和減少02manbetx.com ,保護人民群眾生命和財產安全的需要。三是依法製裁安全生產違法犯罪的需要;四是建立和完善我國安全生產法律體係的需要。

  ⒉《安全生產法》的主要內容

  該法從提出立法建議到出台,曆經21年。它作為我國安全生產的綜合性法律,具有豐富的法律內涵和規範作用。其內容體現了“三個代表”、與時俱進、安全責任重於泰山的重要思想,反映了黨和政府以人為本、重視人權的社會主義本質,總結了我國安全生產正反兩方麵的經驗,體現了依法治國的基本方略。具體內容共有七章97條。第一章總則、第二章生產經營單位的安全生產保障、第三章從業人員的權利和義務、第四章安全生產的監督管理、第五章生產安全事故的應急救援與調查處理、第六章法律責任、第七章附則。

  ㈡《礦山安全法》

  ⒈立法的目的

  《礦山安全法》於1992年11月7日由第七屆全國人民代表隊大全常務委員會第28次會議通過,由國家主席以第65號命令發布,自1993年5月1日起施行。這是建國以來第一部礦山安全法。其立法目的是:防止礦山事故,保護礦山職工的人身安全,促進采礦工業健康發展,健全礦山法製。

  ⒉《礦山安全法》的指導思想

  堅持保護礦工生命安全的宗旨,從實際出發,做到勞動部門監督與礦山企業主管部門的管理結合起來,國家監督和民眾監督結合起來,建立健全各級生產和管理人員的安全生產責任製。

  ⒊《礦山安全法》的主要內容

  該法共八章50條。第一章總則、第二章礦山建設的安全保障、第三章礦山開采的安全保障、第四章礦山企業的安全管理、第五章礦山安全的監督和管理、第六章礦山事故處理、第七章法律責任、第八章附則。其主要內容包括:礦山建設工程的安全設施必須和主體工程同時設計、同時施工、同時投入生產和使用;礦井的通風係統,供電係統,提升、運輸係統,防水、排水係統和防火、滅火係統,防瓦斯和防塵係統必須符合礦山安全堆積和行業技術規範;礦山企業職工有權對危害安全的行為提出批評、檢舉控告;礦山企業必須對職工進行安全教育、培訓、未經安全教育、培訓的,不得上崗作業;礦山企業安全生產的特種作業人員必須接受專門培訓,經考核合格取得操作資格證書的,方可上崗作業;礦長必須經過考核,具備安全專業知識,具有領導安全生產和處理礦山事故的能力;礦山企業必須對瓦斯爆炸、煤塵爆炸、衝擊地壓、瓦斯突出、火災、水害、冒頂等危害安全的事故隱患采取預防措施;已投入生產的礦山企業,不具備安全生產條件而強行開采的要責令限期改進,逾期仍不具備安全生產條件的,責令停產整頓或吊銷其采礦許可證和營業執照;礦山企業主管人員違章指揮、強令工人冒險作業,因而發生重大傷亡事故的,以及對礦山事故隱患不采取措施,因而發生重大傷亡事故的,依照刑法規定追究刑事責任等。這些內容都從礦山建設和開采的安全保障、礦山企業的安全管理、安全監督和管理及法律責任等方麵作了法律界定和要求,無疑對規範礦山安全生產起到保障作用。

  ㈢ 《煤炭法》

  ⒈《煤炭法》立法的目的

  《煤炭法》於1996年8月29日第八屆全國人民代表大會常務委員會第21次會議通過,國家主席簽發第75號命令,1996年12月1日起施行,是中國第一部煤炭法,是中國煤炭法製建設的裏程碑,為煤炭的生產、經營活動確立了基本原則,從而使煤炭行業在法製軌道上健康發展。立法的目的是合理開發利用和保護煤炭資源,規範煤炭生產、經營活動,促進和保障煤炭行業的發展。

  ⒉《煤炭法》的主要內容

  該法共八章81條。第一章總則、第二章煤炭生產開發規劃與煤礦建設、第三章煤炭生產與安全管理、第四章煤炭經營、第五章煤礦礦區保護、第六章監督檢查、第七章法律責任、第八章附則。該法確立了堅持安全第一、預防為主的安全生產方針,提出了保障國有煤礦的健康發展;開發利用煤炭資源,應當遵守環保法規、法律,做到使環境保護設施與主體工程國時設計、國時施工、國時驗收、國時投入使用;嚴格實行煤炭生產許可證製度和安全生產責任製度及上崗作業培訓製度;加強礦區保護區,加強煤礦企業監督檢查,要求煤礦企業依法辦事;維護煤礦企業合法權益,禁止違法開采、違章指揮、濫用職權、玩忽職守、冒險作業、依法追究煤礦企業管理人員違法責任等,該法對煤礦企業的健康發展具有重大意義。

  ㈣《煤礦安全全監察條例》

  ⒈《煤礦安全監察條例》的立法背景和立法目的

  製定《煤礦安全監察條例》有三個背景:

  一是煤礦安全監察體製改革的需要。1999年12月20日國務院辦公廳下發國務院關於我國煤礦安全管理監督體製改革實施方案,設立國家煤礦安全監察局負責煤礦安全監察,成立了20個省級煤礦安全監察局、71個煤礦安全監察辦事處,實行中央垂直管理。這種體製需要用法規加以規範。

  二是煤礦安全監察機構開展工作的需要。由於執法主體從勞動部門到煤礦監察機構的轉換,實行的是垂直管理,因此過去有關的法律法規已不適應煤礦安全監察的需要。為了明確責任和權利,解決修改法律法規費時較長問題,由國務院製定一個行政法規,解決煤礦安全監察機構工作的現實問題比較適宜。

  三是改變和促進我國煤礦安全狀況根本好轉的客觀需要。全國煤礦每年均有較多重大事故發生,人員傷亡大,不僅給職工家屬帶來巨大痛苦,而且還造成了重大經濟損失和政治影響。近幾年,美國、俄羅斯、南非、波蘭、印度等國家煤礦的死亡人數都在明顯下降,我國與世界產煤國家安全狀況的差距太大,其中我國的煤礦安全監察體製不適應,安全監察不到位,也是原因之一。

  製定《煤礦安全監察條例》的目的是:保障煤礦安全,規範煤礦安全工作,保護煤礦職工人身安全和健康,促進煤礦健康發展.

  ⒉《煤礦安全監察條例》的主要內容

  該條例於2000年11月7日以國務院第296號命令頒布,於2000年12月1日起施行,共有五章50條。該條例明確了煤礦安全監察製度、權力地位、職責、監察內容、行政處罰種類、工作原則及與政府的關係等,是我國第一部較為全麵的煤礦安全監察的行政法規,是依法監察的法律武器,填補了煤礦監察法規空白,對於依法治礦,促進安全生產具有重大意義。

  ㈤《煤礦01manbetx 01manbetx

  ⒈《煤礦01manbetx 》(簡稱《規程》)製定的目的及意義

  最新版《規程》於2011年1月25日由國家煤礦安全監察局發布,自2001年3月1日起施行。《規程》以《礦山安全法》、《煤炭法》、《煤礦安全監察條例》及我國原有《煤礦安全規程》、《小煤礦安全規程》、《露天煤礦安全規程》為依據,堅持“安全第一、預防為主”的方針,堅持以先進的科學技術為導向,以生產實踐為基礎,向世界先進水平靠近、不遷就保護落後,結合我國煤礦技術水平、裝備水平實際、堅持改革開放、不斷探索,具有權威、科學、實用、全麵和可操作性的特點,是煤礦必須遵守的法定規程,具有不容置疑的法律地位。《規程》製定的目的,是保障煤礦安全生產和職工人身安全,防止02manbetx.com 。其意義就是規範煤礦工作,加強管理和監察執法,遏製重大、特大事故、保護職工安全和健康,保證和促進我國煤炭工業健康發展和煤礦安全狀況穩定好轉,為國家步入小康社會做出應有貢獻。

  ⒉《規程》的主要內容

  《規程》共有四編751條。第一編總則,規定煤礦必須遵守有關安全生產的法律法規、規章規程、標準和技術規範,建立各類人員安全生產責任製;明確職工有權停止違章作業、拒絕違章指揮;第二編井工部分,規定開采、“一通三防”管理、提升運輸、機電管理,以及爆破作業涉及的安全生產行為標準;第三編露天部分,規範了采剝、運輸、排土、滑坡和水火防治、電氣及設備檢修標準;第四編職業危害,規定必須做好職業危害的防治與管理工作和職業衛生勞動保護工作,使職工健康得到保護。該《規程》為第七次修訂本,是我國煤礦安全管理方麵最全麵、量具體、最權威的一部基本規程,是國家有關法律和法規的具體化。

  ㈥《安全生產違法行為行政處罰辦法》(簡稱《處罰辦法》)

  ⒈立法目的及適用範圍

  《處罰辦法》自2003年7月1日起施行。製定該辦法的目的是,為了製裁安全生產違法行為,規範安全生產行政處罰工作,保證生產經營單位依法進行安全生產。它適用於縣級以上人民政府安全生產監督管理部門對生產經營單位及其有關人員在生產經營活動中違反有關安全生產的法律、行政法規、部門規章、國家標準、行業標準和規程的違法行為實施行政處罰。

  ⒉主要內容

  《處罰辦法》共有6章78條,主要包括:總則,行政處罰的種類、管轄,行政處罰的程序,行政處罰的適用,行政處罰的執行和備案及附則。其中的第二章行政處罰的種類、管轄中規定行政處罰共有9種,分別為:警告;罰款;沒收違法所得;責令改正、責令限期改正、責令停止違法行為;責令停產停業整頓、責令停產停業、責令停止建設;拘留;關閉;吊銷有關證照;安全生產法律、行政法規規定的其他行政處罰。第四章行政處罰的適用中,規定了對生產經營單位及主要負責人不夠刑事處罰的安全生產違法行為,可以處以20萬元以下的罰款。其他違法處罰規定也明確、具體,有很強的可操作性。

  ㈦《安全生產許可證條例》(以下簡稱《條例》)

  ⒈製定《條例》的目的及適用範圍

  《條例》於2004年1月7日由國務院第34次常務會議通過,並於2004年1月13日由溫家寶總理簽發命令實施。

  製定《條例》的目的是,嚴格規範安全生產條件,進一步加強安全生產監督管理,防止和減少生產安全事故,確保安全生產。

  《條例》適用於礦山企業、建築施工企業和危險化學品、煙花爆竹、民用爆破器材生產企業。

  ⒉《條例》的主要內容

  《條例》共24條,規定了相關企業實行安全生產許可證製度;明確了國家、省、自治區、直轄市的安全生產監督管理部門和煤礦安監機構,以及國家、省級建設和國防科技工業主管部門的發證權和管理權;提出了取得生產許可證應當具備的安全生產條件;對生產許可證管理、監督和使用做出敢規定,對行政處罰明確了權力機關。這是一個有利於從源頭上遏製安全事故的《法規》,也是煤礦企業和其他相關企業加強法治管理、科學管理的有力武器。

  ㈦《防治煤與瓦斯突出規定》(以下簡稱《規定》)

  ⒈製定《規定》的目的及適用範圍

  《規定》於2009年4月30日由國家安全生產監督管理總局局長辦公會議審議通過,2009年5月14日公布,自2009年8月1日起施行。

  製定《規定》的目的是為了加強煤與瓦斯突出的防治工作,有效預防煤礦突出事故,保障煤礦職工生命安全,根據《安全生產法》、《礦山安全法》、《國務院關於預防煤礦生產安全事故的特別規定》等法律、行政法規,製定本規定。

  《煤礦企業(礦井)、有關單位的煤(岩)與瓦斯(二氧化碳)突出(以下簡稱突出)的防治工作,適用本規定。

  ⒉《規定》的主要內容

  《規定》共7章124條,主要包括:總則,一般規定,區域綜合防突措施,局部綜合防突措施,防治岩石與二氧化碳(瓦斯)突出措施,罰則及附則。

  第二節 煤礦從業人員安全生產的權利和義務

  一、煤礦從業人員安全生產的權利

  ㈠、安全生產的保障權

  從業人員有依法獲得安全生產保障的權利,並應當依法履行安全生產方麵的義務。

  單位與從業人員訂立的勞動合同,應當載明有關保障從業人員勞動安全、防止職業危害的事項,以及依法為從業人員辦理工傷社會保險的事項。單位不得以任何形式與從業人員訂立協議,免除或者減輕其對從業人員因生產安全事故傷亡依法應承擔的責任。

  ㈡、受安全教育培訓權

  從業人員獲得本職工作所需的安全生產知識,安全生產教育和培訓的權利。使從業人員提高安全生產技能,增強事故預防和應急處理能力。未經安全生產教育和培訓合格的從業人員,不得上崗作業。采用新工藝、新技術、新材料或者使用新設備前,必須了解、掌握其安全技術特性,采取有效的安全防護措施,並對從業人員進行專門的安全生產教育和培訓。

  煤礦各特殊工種作業人員必須按照國家有關規定經專門的安全作業培訓,取得特種作業操作資格證書,方可上崗作業。

  ㈢、獲得各項安全生產保護條件和保護待遇的權利

  從業人員有獲得安全生產衛生條件的權利,有獲得符合國家標準或者行業標準勞動防護用品的權利;有獲得定期健康檢查的權利等。上述權利設置的目的是保障從業人員在勞動過程中的生命安全和健康,減少和防止職業危害發生。單位應為從業人員提供符合國家標準或者行業標準的勞動防護用品,並監督、教育從業人員按照使用規則佩戴、使用。應當安排用於配備勞動防護用品、進行安全生產培訓的經費。

  ㈣、安全生產的知情權

  從業人員有了解其作業場所和工作崗位存在的危險因素、防範的措施和事故應急措施的權利。知情權保障從業人員知曉並掌握有關安全知識和處理辦法,從而可以消除許多不安全因素和事故隱患,避免事故發生或者減少人員傷亡。

  ㈤、批評、檢舉和控告權

  從業人員直接從事生產經營活動,對在安全生產工作中存在的問題有最直接的感受。因此,賦予從業人員對本單位安全生產工作中存在的問題提出批評的權利,有利於從業人員對安全生產工作進行監督,使單位主管人員能經常傾聽群眾意見,不斷改進安全生產工作。同時,對安全生產工作中存在的問題,如管理製度不健全、資金不到位、隱患不及時處理等等,從業人員還有權向負有安全生產監督管理職責的部門、監察機關、有關地方人民政府等進行檢舉、控告。特別是在單位有關負責人不接受批評意見,不采取改進措施的情況下,賦予從業人員進行檢舉、控告的權利,更具有現實意義。從業人員的這一權利,也有利於有關部門及時了解、掌握生產經營單位安全生產工作中存在的問題,采取措施,製止和查處生產經營單位違反安全生產法律、法規的行為,保障安全生產,防止生產安全事故的發生。

  對於從業人員的檢舉、控告,有關機關應當查清事實,認真處理,任何人不得壓製和打擊報複。檢舉、控告人如不願公開自己姓名的,有關機關應當采取切實可行的措施,為其保密。

  ㈥、拒絕違章指揮和強令冒險作業權

  從業人員有拒絕違章作業指揮和強令冒險作業的權利。違章指揮、強令冒險作業是對從業人員生命安全和身體健康的極大威脅,法律賦予從業人員這項權利使其能夠能與單位的違法行為進行抗衡,保護自身利益。單位不得因從業人員對本單位安全生產工作提出批評、檢舉、控告或者拒絕違章指揮、強令冒險作業而降低其工資、福利等待遇或者解除與其訂立的勞動合同。

  ㈦、緊急避險權

  從業人員發現直接危及人身安全的緊急情況時,可以采取緊急避險措施的權利,可以停止作業或者在采取可能的應急措施後撤離作業場所。緊急避險權體現了法律以人為本的精神。

  ㈧、享受工傷保險和損害求償權

  從業人員因生產安全事故受到損害時,除依法享受工傷社會保險待遇外,依照有關民事法律尚有獲得賠償的權利的,有向本單位提出賠償要求的權利。參加工傷保險是單位承擔的法定義務,它保障勞動者在受到工傷傷害時,及時獲得工傷保險待遇;同時為了防止單位在參加工傷保險後,忽視工傷事故的預防及職業病的防治,安全生產法賦予受到工傷事故傷害的從業人員在享受工傷保險待遇的同時,有要求生產經營單位給予民事賠償的權利。按照民事法律規定,生產經營單位對工傷事故的發生主觀上有過錯,給從業人員造成物質和精神損失的,生產經營單位應承擔賠償責任,即從業人員可以獲得《安全生產法》和《民法》的雙重保護。

  二、安全生產義務

  《安全生產法》不但賦予了從業人員安全生產權利,也設定了相應的法定義務,作為法律關係內容的權利和義務是對等的,沒有無權利的義務,也沒有無義務的權利,從業人員依法享有權利,同時也必須承擔相應的法律義務。

  ㈠、遵章守規、服從管理的義務

  從業人員在從業過程中,應當嚴格遵守本單位的安全生產規章製度和01manbetx ,服從管理。從業人員必須嚴格按照這些規章製度和01manbetx 進行作業,單位的負責人和管理人員有權依照規章製度和01manbetx 進行安全管理,監督檢查從業人員遵章守規的情況。對這些安全生產管理措施,從業人員必須接受並服從管理。

  ㈡、正確使用防護用品的義務

  為保障人身安全,單位必須為從業人員提供必要的、安全的勞動防護用品,以避免或減輕作業和事故中的人身傷害。正確佩戴和使用勞動防護用品是從業人員必須履行的法定義務,這是保障從業人員人身安全和單位安全生產的需要。

  ㈢、接受培訓、掌握生產技能的義務

  從業人員應當通過安全生產教育和培訓,掌握本職工作所需要的安全生產知識,提高安全生產技能。同時,應當掌握生產安全事故發生的客觀規律,增強事故預防和應急處理能力。具體說,應當掌握以下知識和技能:安全生產法律、法規、煤礦安全生產規章製度和安全01manbetx ;勞動防護用品的性能及正確使用方法;事故預防和應急處理知識等等。這是現代社會從業人員所應當具備的基本素質。

  ㈣、報告事故隱患和報告事故的義務

  從業人員直接承擔具體的作業活動,更容易發現事故隱患或者其他不安全因素。一旦發現事故隱患或者其他不安全因素,應當立即向現場安全管理人員或者本單位負責人報告,不得隱瞞不報或者拖延報告。從業人員及時報告,對生產經營單位及時消除事故隱患和其他不安全因素,采取必要的安全防範措施,具有十分重要的意義。可以說,從業人員報告的越早,事故隱患或者其他不安全因素可能造成的危害就越小。因此,報告事故隱患和其他不安全因素,貴在及時,重在及時。當然,從業人員發現事故隱患或者其他不安全因素後,應當將有關情況如實報告,既不能誇大事實,也不能大事化小,以免影響對事故隱患或者其他不安全因素的正確處置。同時,接到報告的有關人員也應當及時處理,不得拖延。

  第三節 煤礦安全管理製度

  一、為保障安全生產,根據《安全生產法》和有關法律法規要求,煤礦企業必須建立以下安全生產管理製度

  (一)安全生產責任製;(二)安全辦公會議製度;(三)安全目標管理製度;(四)安全投入保障製度;(五)安全質量標準化管理製度;(六)安全教育與培訓製度;(七)事故隱患排查製度;(八)安全監督檢查製度;(九)安全技術審批製度;(十)礦用設備、器材使用管理製度;(十一)礦井主要災害預防管理製度;(十二)02manbetx.com 應急救援製度; (十三)安全獎罰製度;(十四)入井檢身與出入井人員清點製度;(十五)安全操作規程管理製度等。

  二、 煤礦企業安全生產管理製度應滿足下列規定:

  (一)符合相關的法律、法規、規章、規程和標準;

  (二)內容具體,責任明確,能夠對照執行和檢查,嚴格管理措施,有針對性、可操作;

  (三)對違反製度的各種行為有明確、具體的處罰措施和責任追究辦法;

  (四)所引用的依據及適用範圍和時間明確,表述規範,條款清晰,能確保相關人員了解和掌握;

  (五)以正式文件發布,並確保其能夠約束涉及到的部門和人員。

  三、煤礦企業安全生產管理製度內容的具體要求

  (一)安全生產責任製。要按照崗位、職能、權利和責任相統一的原則,明確各級負責人、職能機構和各崗位人員承擔的安全生產責任和義務;要將企業、部門或單位的全部安全生產責任逐項分解,逐級落實到各崗位和人員。

  (二)安全辦公會議製度。要明確安全辦公會議的召開周期、內容、主持人和參加人員。安全辦公會議必須由安全生產第一責任人主持。會議應當有完整的記錄,載明議定的事項、決定以及落實的人員、措施和期限。會議記錄、紀要應納入檔案管理。

  (三)安全目標管理製度。應依據上級下達的安全指標,結合實際製定年度或階段安全生產目標,並將指標逐級分解,明確責任、保證措施、考核和獎懲辦法。

  (四)安全投入保障製度。應按國家有關規定建立穩定的安全投入資金渠道,保證新增、改善和更新安全係統、設備、設施,消除事故隱患,改善安全生產條件,安全生產宣傳、教育、培訓,安全獎勵,推廣應用先進安全技術措施和管理方法,搶險救災等均有可靠的資金來源;安全投入應能充分保證安全生產需要,安全投入資金要專款專用;煤礦企業應當編製年度安全技術措施計劃,確定項目,落實資金、完成時間和責任人。

  (五)安全質量標準化管理製度。明確檢查標準、檢查周期、考核評級獎懲辦法、組織檢查的部門和人員。

  (六)安全教育與培訓製度。應保證煤礦企業職工掌握本職工作應具備的法律法規知識、安全知識、專業技術知識和操作技能;明確企業職工教育與培訓的周期、內容、方式、標準和考核辦法;明確相關部門安全教育與培訓的職責和考核辦法;明確年度安全生產教育與培訓計劃,確定任務,落實費用。

  (七)事故隱患排查製度。應保證及時發現和消除礦井在通風、瓦斯、煤塵、火災、頂板、機電、運輸、放炮、水害和其它方麵存在的隱患;明確事故隱患的識別、評估、報告、監控和治理標準;按照分級管理的原則,明確隱患治理的責任和義務。

  (八)安全監督檢查製度。應保證有專門的安全管理機構,配備足額的專職安全管理人員,有效地監督安全生產規章製度、規程、標準、規範等執行情況;重點檢查礦井“一通三防”的裝備、管理情況;明確安全檢查的周期、內容、檢查標準、檢查方式、負責組織檢查的部門和人員、對檢查結果的處理辦法。對查出的問題和隱患應按“四定”原則(定項目、定人員、定措施、定時間)落實處理,並將結果進行通報及存檔備案。

  (九)安全技術審批製度。要確定各類工程設計、作業規程、安全措施和方案等安全技術審批的內容、程序、標準、時限、審批級別;審批人員職別和資格,編製、審核、審批人員的職責、權限和義務。安全技術審批應保證依據充分、正確、內容全麵、具體、安全措施可靠,能夠有效指導生產施工、作業和操作。

  (十)礦用設備、器材使用管理製度。應保證在用設備、器材符合相關標準,保持完好狀態;明確礦用設備、器材使用前的檢測標準、程序、方法和檢驗單位、人員的資質;明確使用過程中的檢驗標準、周期、方法和校驗單位、人員的資質;明確維修、更新和報廢的標準、程序和方法。

  (十一)礦井主要災害預防管理製度。要明確可能導致重大事故的“一通三防”、防治水、衝擊地壓、職業危害等主要危險,有針對性地分別製定專門製度,強化管理,加強監控,製定預防措施。

  (十二)02manbetx.com 應急救援製度。要製定事故應急救援預案,明確發生事故後的上報時限、上報部門、上報內容、應采取的應急救援措施等。

  (十三)安全獎罰製度。必須兼顧責任、權利、義務,規定明確,獎罰對應;明確獎罰的項目、標準和考核辦法。

  (十四)入井檢身與出入井人員清點製度。明確入井人員禁止帶入井下的物品和檢查方法;明確人員入井、升井登記、清點和統計、報告辦法,保證準確掌握井下作業人數和人員名單,及時發現未能正常升井的人員並查明原因。

  (十五)安全操作規程管理製度。操作規程要涵蓋從進入操作現場、操作準備到操作結束和離開操作現場全過程的各個操作環節。要分別製定各工種的崗位操作規程,明確各工種、崗位對操作人員的基本要求、操作程序和標準,明確違反操作程序和標準可能導致的危險和危害。

  第四節 勞動保護製度和工傷保險管理條例等

  一、勞動保護製度

  勞動保護是國家和單位為保護勞動者在勞動生產過程中的安全和健康所采取的立法、組織和技術措施的總稱。勞動保護的目的是為勞動者創造安全、衛生、舒適的勞動工作條件,消除和預防勞動生產過程中可能發生的傷亡、職業病和急性職業中毒,保障勞動者以健康的勞動力參加社會生產,促進勞動生產率的提高。

  勞動保護的基本內容:①勞動保護的立法和監察。主要包括兩大方麵的內容,一是屬於生產行政管理的製度,如安全生產責任製度、加班加點審批製度、衛生保健製度、勞保用品發放製度及特殊保護製度;二是屬於生產技術管理的製度,如設備維修製度、安全操作規程等。②勞動保護的管理與宣傳。企業勞動保護工作由安全技術部門負責組織、實施。③安全技術。為了消除生產中引起傷亡事故的潛在因素,保證工人在生產中的安全,在技術上采取的各種措施,主要解決防止和消除突然事故對於職工安全的威脅問題。④工業衛生。為了改善勞動條件,避免有毒有害物質危害職工健康,防止職業中毒和職業病,在生產中所采取的技術組織措施的總和。它主要解決威脅職工健康的問題,實現文明生產。⑤工作時間與休假製度。⑥女職工與未成年工的特殊保護。不包括勞動權利和勞動報酬等方麵內容。

  二、工傷保險管理條例

  為了保障因工作遭受事故傷害或者患職業病的職工獲得醫療救治和經濟補償,促進工傷預防和職業康複,分散用人單位的工傷風險,我國製定了工傷保險管理條例並於2004年1月1日起施行。自施行以來,對於及時救治和補償受傷職工,保障工傷職工的合法權益,分散用人單位的工傷風險,發揮了重要作用。隨著我國經濟社會的發展,條例在實施過程中出現了一些新情況、新問題。為解決出現的問題,人力資源和社會保障部在認真總結條例實施經驗的基礎上,於2010年12月8日國務院第136次常務會議上通過了《國務院關於修改〈工傷保險條例〉的決定》,自2011年1月1日起施行。

  第一章 總 則

  第一條 為了保障因工作遭受事故傷害或者患職業病的職工獲得醫療救治和經濟補償,促進工傷預防和職業康複,分散用人單位的工傷風險,製定本條例。

  第二條 中華人民共和國境內的企業、事業單位、社會團體、民辦非企業單位、基金會、律師事務所、會計師事務所等組織和有雇工的個體工商戶(以下稱用人單位)應當依照本條例規定參加工傷保險,為本單位全部職工或者雇工(以下稱職工)繳納工傷保險費。

  中華人民共和國境內的企業、事業單位、社會團體、民辦非企業單位、基金會、律師事務所、會計師事務所等組織的職工和個體工商戶的雇工,均有依照本條例的規定享受工傷保險待遇的權利。

  第三條 工傷保險費的征繳按照《社會保險費征繳暫行條例》關於基本養老保險費、基本醫療保險費、失業保險費的征繳規定執行。

  第四條 用人單位應當將參加工傷保險的有關情況在本單位內公示。

  用人單位和職工應當遵守有關安全生產和職業病防治的法律法規,執行安全衛生規程和標準,預防工傷事故發生,避免和減少職業病危害。

  職工發生工傷時,用人單位應當采取措施使工傷職工得到及時救治。

  第五條 國務院社會保險行政部門負責全國的工傷保險工作。

  縣級以上地方各級人民政府社會保險行政部門負責本行政區域內的工傷保險工作。

  社會保險行政部門按照國務院有關規定設立的社會保險經辦機構(以下稱經辦機構)具體承辦工傷保險事務。

  第六條 社會保險行政部門等部門製定工傷保險的政策、標準,應當征求工會組織、用人單位代表的意見。

  第二章 工傷保險基金

  第七條 工傷保險基金由用人單位繳納的工傷保險費、工傷保險基金的利息和依法納入工傷保險基金的其他資金構成。

  第八條 工傷保險費根據以支定收、收支平衡的原則,確定費率。

  國家根據不同行業的工傷風險程度確定行業的差別費率,並根據工傷保險費使用、工傷發生率等情況在每個行業內確定若幹費率檔次。行業差別費率及行業內費率檔次由國務院社會保險行政部門製定,報國務院批準後公布施行。

  統籌地區經辦機構根據用人單位工傷保險費使用、工傷發生率等情況,適用所屬行業內相應的費率檔次確定單位繳費費率。

  第九條 國務院社會保險行政部門應當定期了解全國各統籌地區工傷保險基金收支情況,及時提出調整行業差別費率及行業內費率檔次的方案,報國務院批準後公布施行。

  第十條 用人單位應當按時繳納工傷保險費。職工個人不繳納工傷保險費。

  用人單位繳納工傷保險費的數額為本單位職工工資總額乘以單位繳費費率之積。

  對難以按照工資總額繳納工傷保險費的行業,其繳納工傷保險費的具體方式,由國務院社會保險行政部門規定。

  第十一條 工傷保險基金逐步實行省級統籌。

  跨地區、生產流動性較大的行業,可以采取相對集中的方式異地參加統籌地區的工傷保險。具體辦法由國務院社會保險行政部門會同有關行業的主管部門製定。

  第十二條 工傷保險基金存入社會保障基金財政專戶,用於本條例規定的工傷保險待遇,勞動能力鑒定,工傷預防的宣傳、培訓等費用,以及法律、法規規定的用於工傷保險的其他費用的支付。

  工傷預防費用的提取比例、使用和管理的具體辦法,由國務院社會保險行政部門會同國務院財政、衛生行政、安全生產監督管理等部門規定。

  任何單位或者個人不得將工傷保險基金用於投資運營、興建或者改建辦公場所、發放獎金,或者挪作其他用途。

  第十三條 工傷保險基金應當留有一定比例的儲備金,用於統籌地區重大事故的工傷保險待遇支付;儲備金不足支付的,由統籌地區的人民政府墊付。儲備金占基金總額的具體比例和儲備金的使用辦法,由省、自治區、直轄市人民政府規定。

  第三章 工傷認定

  第十四條 職工有下列情形之一的,應當認定為工傷:

  (一)在工作時間和工作場所內,因工作原因受到事故傷害的;

  (二)工作時間前後在工作場所內,從事與工作有關的預備性或者收尾性工作受到事故傷害的;

  (三)在工作時間和工作場所內,因履行工作職責受到暴力等意外傷害的;

  (四)患職業病的;

  (五)因工外出期間,由於工作原因受到傷害或者發生事故下落不明的;

  (六)在上下班途中,受到非本人主要責任的交通事故或者城市軌道交通、客運輪渡、火車事故傷害的;

  (七)法律、行政法規規定應當認定為工傷的其他情形。

  第十五條 職工有下列情形之一的,視同工傷:

  (一)在工作時間和工作崗位,突發疾病死亡或者在48小時之內經搶救無效死亡的;

  (二)在搶險救災等維護國家利益、公共利益活動中受到傷害的;

  (三)職工原在軍隊服役,因戰、因公負傷致殘,已取得革命傷殘軍人證,到用人單位後舊傷複發的。

  職工有前款第(一)項、第(二)項情形的,按照本條例的有關規定享受工傷保險待遇;職工有前款第(三)項情形的,按照本條例的有關規定享受除一次性傷殘補助金以外的工傷保險待遇。

  第十六條 職工符合本條例第十四條、第十五條的規定,但是有下列情形之一的,不得認定為工傷或者視同工傷:

  (一)故意犯罪的;

  (二)醉酒或者吸毒的;

  (三)自殘或者自殺的。

  第十七條 職工發生事故傷害或者按照職業病防治法規定被診斷、鑒定為職業病,所在單位應當自事故傷害發生之日或者被診斷、鑒定為職業病之日起30日內,向統籌地區社會保險行政部門提出工傷認定申請。遇有特殊情況,經報社會保險行政部門同意,申請時限可以適當延長。

  用人單位未按前款規定提出工傷認定申請的,工傷職工或者其近親屬、工會組織在事故傷害發生之日或者被診斷、鑒定為職業病之日起1年內,可以直接向用人單位所在地統籌地區社會保險行政部門提出工傷認定申請。

  按照本條第一款規定應當由省級社會保險行政部門進行工傷認定的事項,根據屬地原則由用人單位所在地的設區的市級社會保險行政部門辦理。

  用人單位未在本條第一款規定的時限內提交工傷認定申請,在此期間發生符合本條例規定的工傷待遇等有關費用由該用人單位負擔。

  第十八條 提出工傷認定申請應當提交下列材料:

  (一)工傷認定申請表;

  (二)與用人單位存在勞動關係(包括事實勞動關係)的證明材料;

  (三)醫療診斷證明或者職業病診斷證明書(或者職業病診斷鑒定書)。

  工傷認定申請表應當包括事故發生的時間、地點、原因以及職工傷害程度等基本情況。

  工傷認定申請人提供材料不完整的,社會保險行政部門應當一次性書麵告知工傷認定申請人需要補正的全部材料。申請人按照書麵告知要求補正材料後,社會保險行政部門應當受理。

  第十九條 社會保險行政部門受理工傷認定申請後,根據審核需要可以對事故傷害進行調查核實,用人單位、職工、工會組織、醫療機構以及有關部門應當予以協助。職業病診斷和診斷爭議的鑒定,依照職業病防治法的有關規定執行。對依法取得職業病診斷證明書或者職業病診斷鑒定書的,社會保險行政部門不再進行調查核實。

  職工或者其近親屬認為是工傷,用人單位不認為是工傷的,由用人單位承擔舉證責任。

  第二十條 社會保險行政部門應當自受理工傷認定申請之日起60日內作出工傷認定的決定,並書麵通知申請工傷認定的職工或者其近親屬和該職工所在單位。

  社會保險行政部門對受理的事實清楚、權利義務明確的工傷認定申請,應當在15日內作出工傷認定的決定。

  作出工傷認定決定需要以司法機關或者有關行政主管部門的結論為依據的,在司法機關或者有關行政主管部門尚未作出結論期間,作出工傷認定決定的時限中止。

  社會保險行政部門工作人員與工傷認定申請人有利害關係的,應當回避。

  第四章 勞動能力鑒定

  第二十一條 職工發生工傷,經治療傷情相對穩定後存在殘疾、影響勞動能力的,應當進行勞動能力鑒定。

  第二十二條 勞動能力鑒定是指勞動功能障礙程度和生活自理障礙程度的等級鑒定。

  勞動功能障礙分為十個傷殘等級,最重的為一級,最輕的為十級。

  生活自理障礙分為三個等級:生活完全不能自理、生活大部分不能自理和生活部分不能自理。

  勞動能力鑒定標準由國務院社會保險行政部門會同國務院衛生行政部門等部門製定。

  第二十三條 勞動能力鑒定由用人單位、工傷職工或者其近親屬向設區的市級勞動能力鑒定委員會提出申請,並提供工傷認定決定和職工工傷醫療的有關資料。

  第二十四條 省、自治區、直轄市勞動能力鑒定委員會和設區的市級勞動能力鑒定委員會分別由省、自治區、直轄市和設區的市級社會保險行政部門、衛生行政部門、工會組織、經辦機構代表以及用人單位代表組成。

  勞動能力鑒定委員會建立醫療衛生專家庫。列入專家庫的醫療衛生專業技術人員應當具備下列條件:

  (一)具有醫療衛生高級專業技術職務任職資格

  (二)掌握勞動能力鑒定的相關知識

  (三)具有良好的職業品德。

  第二十五條 設區的市級勞動能力鑒定委員會收到勞動能力鑒定申請後,應當從其建立的醫療衛生專家庫中隨機抽取3名或者5名相關專家組成專家組,由專家組提出鑒定意見。設區的市級勞動能力鑒定委員會根據專家組的鑒定意見作出工傷職工勞動能力鑒定結論;必要時,可以委托具備資格的醫療機構協助進行有關的診斷。

  設區的市級勞動能力鑒定委員會應當自收到勞動能力鑒定申請之日起60日內作出勞動能力鑒定結論,必要時,作出勞動能力鑒定結論的期限可以延長30日。勞動能力鑒定結論應當及時送達申請鑒定的單位和個人。

  第二十六條 申請鑒定的單位或者個人對設區的市級勞動能力鑒定委員會作出的鑒定結論不服的,可以在收到該鑒定結論之日起15日內向省、自治區、直轄市勞動能力鑒定委員會提出再次鑒定申請。省、自治區、直轄市勞動能力鑒定委員會作出的勞動能力鑒定結論為最終結論。

  第二十七條 勞動能力鑒定工作應當客觀、公正。勞動能力鑒定委員會組成人員或者參加鑒定的專家與當事人有利害關係的,應當回避。

  第二十八條 自勞動能力鑒定結論作出之日起1年後,工傷職工或者其近親屬、所在單位或者經辦機構認為傷殘情況發生變化的,可以申請勞動能力複查鑒定。

  第二十九條 勞動能力鑒定委員會依照本條例第二十六條和第二十八條的規定進行再次鑒定和複查鑒定的期限,依照本條例第二十五條第二款的規定執行。

  第五章 工傷保險待遇

  第三十條 職工因工作遭受事故傷害或者患職業病進行治療,享受工傷醫療待遇。

  職工治療工傷應當在簽訂服務協議的醫療機構就醫,情況緊急時可以先到就近的醫療機構急救。

  治療工傷所需費用符合工傷保險診療項目目錄、工傷保險藥品目錄、工傷保險住院服務標準的,從工傷保險基金支付。工傷保險診療項目目錄、工傷保險藥品目錄、工傷保險住院服務標準,由國務院社會保險行政部門會同國務院衛生行政部門、食品藥品監督管理部門等部門規定。

  職工住院治療工傷的夥食補助費,以及經醫療機構出具證明,報經辦機構同意,工傷職工到統籌地區以外就醫所需的交通、食宿費用從工傷保險基金支付,基金支付的具體標準由統籌地區人民政府規定。

  工傷職工治療非工傷引發的疾病,不享受工傷醫療待遇,按照基本醫療保險辦法處理。

  工傷職工到簽訂服務協議的醫療機構進行工傷康複的費用,符合規定的,從工傷保險基金支付。

  第三十一條 社會保險行政部門作出認定為工傷的決定後發生行政複議、行政訴訟的,行政複議和行政訴訟期間不停止支付工傷職工治療工傷的醫療費用。

  第三十二條 工傷職工因日常生活或者就業需要,經勞動能力鑒定委員會確認,可以安裝假肢、矯形器、假眼、假牙和配置輪椅等輔助器具,所需費用按照國家規定的標準從工傷保險基金支付。

  第三十三條 職工因工作遭受事故傷害或者患職業病需要暫停工作接受工傷醫療的,在停工留薪期內,原工資福利待遇不變,由所在單位按月支付。

  停工留薪期一般不超過12個月。傷情嚴重或者情況特殊,經設區的市級勞動能力鑒定委員會確認,可以適當延長,但延長不得超過12個月。工傷職工評定傷殘等級後,停發原待遇,按照本章的有關規定享受傷殘待遇。工傷職工在停工留薪期滿後仍需治療的,繼續享受工傷醫療待遇。

  生活不能自理的工傷職工在停工留薪期需要護理的,由所在單位負責。

  第三十四條 工傷職工已經評定傷殘等級並經勞動能力鑒定委員會確認需要生活護理的,從工傷保險基金按月支付生活護理費。

  生活護理費按照生活完全不能自理、生活大部分不能自理或者生活部分不能自理3個不同等級支付,其標準分別為統籌地區上年度職工月平均工資的50%、40%或者30%。

  第三十五條 職工因工致殘被鑒定為一級至四級傷殘的,保留勞動關係,退出工作崗位,享受以下待遇:

  (一)從工傷保險基金按傷殘等級支付一次性傷殘補助金,標準為:一級傷殘為27個月的本人工資,二級傷殘為25個月的本人工資,三級傷殘為23個月的本人工資,四級傷殘為21個月的本人工資

  (二)從工傷保險基金按月支付傷殘津貼,標準為:一級傷殘為本人工資的90%,二級傷殘為本人工資的85%,三級傷殘為本人工資的80%,四級傷殘為本人工資的75%。傷殘津貼實際金額低於當地最低工資標準的,由工傷保險基金補足差額

  (三)工傷職工達到退休年齡並辦理退休手續後,停發傷殘津貼,按照國家有關規定享受基本養老保險待遇。基本養老保險待遇低於傷殘津貼的,由工傷保險基金補足差額。

  職工因工致殘被鑒定為一級至四級傷殘的,由用人單位和職工個人以傷殘津貼為基數,繳納基本醫療保險費。

  第三十六條 職工因工致殘被鑒定為五級、六級傷殘的,享受以下待遇:

  (一)從工傷保險基金按傷殘等級支付一次性傷殘補助金,標準為:五級傷殘為18個月的本人工資,六級傷殘為16個月的本人工資

  (二)保留與用人單位的勞動關係,由用人單位安排適當工作。難以安排工作的,由用人單位按月發給傷殘津貼,標準為:五級傷殘為本人工資的70%,六級傷殘為本人工資的60%,並由用人單位按照規定為其繳納應繳納的各項社會保險費。傷殘津貼實際金額低於當地最低工資標準的,由用人單位補足差額。

  經工傷職工本人提出,該職工可以與用人單位解除或者終止勞動關係,由工傷保險基金支付一次性工傷醫療補助金,由用人單位支付一次性傷殘就業補助金。一次性工傷醫療補助金和一次性傷殘就業補助金的具體標準由省、自治區、直轄市人民政府規定。

  第三十七條 職工因工致殘被鑒定為七級至十級傷殘的,享受以下待遇:

  (一)從工傷保險基金按傷殘等級支付一次性傷殘補助金,標準為:七級傷殘為13個月的本人工資,八級傷殘為11個月的本人工資,九級傷殘為9個月的本人工資,十級傷殘為7個月的本人工資

  (二)勞動、聘用合同期滿終止,或者職工本人提出解除勞動、聘用合同的,由工傷保險基金支付一次性工傷醫療補助金,由用人單位支付一次性傷殘就業補助金。一次性工傷醫療補助金和一次性傷殘就業補助金的具體標準由省、自治區、直轄市人民政府規定。

  第三十八條 工傷職工工傷複發,確認需要治療的,享受本條例第三十條、第三十二條和第三十三條規定的工傷待遇。

  第三十九條 職工因工死亡,其近親屬按照下列規定從工傷保險基金領取喪葬補助金、供養親屬撫恤金和一次性工亡補助金:

  (一)喪葬補助金為6個月的統籌地區上年度職工月平均工資

  (二)供養親屬撫恤金按照職工本人工資的一定比例發給由因工死亡職工生前提供主要生活來源、無勞動能力的親屬。標準為:配偶每月40%,其他親屬每人每月30%,孤寡老人或者孤兒每人每月在上述標準的基礎上增加10%。核定的各供養親屬的撫恤金之和不應高於因工死亡職工生前的工資。供養親屬的具體範圍由國務院社會保險行政部門規定

  (三)一次性工亡補助金標準為上一年度全國城鎮居民人均可支配收入的20倍。

  傷殘職工在停工留薪期內因工傷導致死亡的,其近親屬享受本條第一款規定的待遇。

  一級至四級傷殘職工在停工留薪期滿後死亡的,其近親屬可以享受本條第一款第(一)項、第(二)項規定的待遇。

  第四十條 傷殘津貼、供養親屬撫恤金、生活護理費由統籌地區社會保險行政部門根據職工平均工資和生活費用變化等情況適時調整。調整辦法由省、自治區、直轄市人民政府規定。

  第四十一條 職工因工外出期間發生事故或者在搶險救災中下落不明的,從事故發生當月起3個月內照發工資,從第4個月起停發工資,由工傷保險基金向其供養親屬按月支付供養親屬撫恤金。生活有困難的,可以預支一次性工亡補助金的50%。職工被人民法院宣告死亡的,按照本條例第三十九條職工因工死亡的規定處理。

  第四十二條 工傷職工有下列情形之一的,停止享受工傷保險待遇:

  (一)喪失享受待遇條件的

  (二)拒不接受勞動能力鑒定的

  (三)拒絕治療的。

  第四十三條 用人單位分立、合並、轉讓的,承繼單位應當承擔原用人單位的工傷保險責任;原用人單位已經參加工傷保險的,承繼單位應當到當地經辦機構辦理工傷保險變更登記。

  用人單位實行承包經營的,工傷保險責任由職工勞動關係所在單位承擔。

  職工被借調期間受到工傷事故傷害的,由原用人單位承擔工傷保險責任,但原用人單位與借調單位可以約定補償辦法。

  企業破產的,在破產清算時依法撥付應當由單位支付的工傷保險待遇費用。

  第四十四條 職工被派遣出境工作,依據前往國家或者地區的法律應當參加當地工傷保險的,參加當地工傷保險,其國內工傷保險關係中止;不能參加當地工傷保險的,其國內工傷保險關係不中止。

  第四十五條 職工再次發生工傷,根據規定應當享受傷殘津貼的,按照新認定的傷殘等級享受傷殘津貼待遇。

  第六章 監督管理

  第四十六條 經辦機構具體承辦工傷保險事務,履行下列職責:

  (一)根據省、自治區、直轄市人民政府規定,征收工傷保險費

  (二)核查用人單位的工資總額和職工人數,辦理工傷保險登記,並負責保存用人單位繳費和職工享受工傷保險待遇情況的記錄

  (三)進行工傷保險的調查、統計

  (四)按照規定管理工傷保險基金的支出

  (五)按照規定核定工傷保險待遇

  (六)為工傷職工或者其近親屬免費提供谘詢服務。

  第四十七條 經辦機構與醫療機構、輔助器具配置機構在平等協商的基礎上簽訂服務協議,並公布簽訂服務協議的醫療機構、輔助器具配置機構的名單。具體辦法由國務院社會保險行政部門分別會同國務院衛生行政部門、民政部門等部門製定。

  第四十八條 經辦機構按照協議和國家有關目錄、標準對工傷職工醫療費用、康複費用、輔助器具費用的使用情況進行核查,並按時足額結算費用。

  第四十九條 經辦機構應當定期公布工傷保險基金的收支情況,及時向社會保險行政部門提出調整費率的建議。

  第五十條 社會保險行政部門、經辦機構應當定期聽取工傷職工、醫療機構、輔助器具配置機構以及社會各界對改進工傷保險工作的意見。

  第五十一條 社會保險行政部門依法對工傷保險費的征繳和工傷保險基金的支付情況進行監督檢查。

  財政部門和審計機關依法對工傷保險基金的收支、管理情況進行監督。

  第五十二條 任何組織和個人對有關工傷保險的違法行為,有權舉報。社會保險行政部門對舉報應當及時調查,按照規定處理,並為舉報人保密。

  第五十三條 工會組織依法維護工傷職工的合法權益,對用人單位的工傷保險工作實行監督。

  第五十四條 職工與用人單位發生工傷待遇方麵的爭議,按照處理勞動爭議的有關規定處理。

  第五十五條 有下列情形之一的,有關單位或者個人可以依法申請行政複議,也可以依法向人民法院提起行政訴訟:

  (一)申請工傷認定的職工或者其近親屬、該職工所在單位對工傷認定申請不予受理的決定不服的

  (二)申請工傷認定的職工或者其近親屬、該職工所在單位對工傷認定結論不服的

  (三)用人單位對經辦機構確定的單位繳費費率不服的

  (四)簽訂服務協議的醫療機構、輔助器具配置機構認為經辦機構未履行有關協議或者規定的

  (五)工傷職工或者其近親屬對經辦機構核定的工傷保險待遇有異議的。

  第七章 法律責任

  第五十六條 單位或者個人違反本條例第十二條規定挪用工傷保險基金,構成犯罪的,依法追究刑事責任;尚不構成犯罪的,依法給予處分或者紀律處分。被挪用的基金由社會保險行政部門追回,並入工傷保險基金;沒收的違法所得依法上繳國庫。

  第五十七條 社會保險行政部門工作人員有下列情形之一的,依法給予處分;情節嚴重,構成犯罪的,依法追究刑事責任:

  (一)無正當理由不受理工傷認定申請,或者弄虛作假將不符合工傷條件的人員認定為工傷職工的

  (二)未妥善保管申請工傷認定的證據材料,致使有關證據滅失的

  (三)收受當事人財物的。

  第五十八條 經辦機構有下列行為之一的,由社會保險行政部門責令改正,對直接負責的主管人員和其他責任人員依法給予紀律處分;情節嚴重,構成犯罪的,依法追究刑事責任;造成當事人經濟損失的,由經辦機構依法承擔賠償責任:

  (一)未按規定保存用人單位繳費和職工享受工傷保險待遇情況記錄的

  (二)不按規定核定工傷保險待遇的

  (三)收受當事人財物的。

  第五十九條 醫療機構、輔助器具配置機構不按服務協議提供服務的,經辦機構可以解除服務協議。

  經辦機構不按時足額結算費用的,由社會保險行政部門責令改正;醫療機構、輔助器具配置機構可以解除服務協議。

  第六十條 用人單位、工傷職工或者其近親屬騙取工傷保險待遇,醫療機構、輔助器具配置機構騙取工傷保險基金支出的,由社會保險行政部門責令退還,處騙取金額2倍以上5倍以下的罰款;情節嚴重,構成犯罪的,依法追究刑事責任。

  第六十一條 從事勞動能力鑒定的組織或者個人有下列情形之一的,由社會保險行政部門責令改正,處2000元以上1萬元以下的罰款;情節嚴重,構成犯罪的,依法追究刑事責任:

  (一)提供虛假鑒定意見的

  (二)提供虛假診斷證明的

  (三)收受當事人財物的。

  第六十二條 用人單位依照本條例規定應當參加工傷保險而未參加的,由社會保險行政部門責令限期參加,補繳應當繳納的工傷保險費,並自欠繳之日起,按日加收萬分之五的滯納金;逾期仍不繳納的,處欠繳數額1倍以上3倍以下的罰款。

  依照本條例規定應當參加工傷保險而未參加工傷保險的用人單位職工發生工傷的,由該用人單位按照本條例規定的工傷保險待遇項目和標準支付費用。

  用人單位參加工傷保險並補繳應當繳納的工傷保險費、滯納金後,由工傷保險基金和用人單位依照本條例的規定支付新發生的費用。

  第六十三條 用人單位違反本條例第十九條的規定,拒不協助社會保險行政部門對事故進行調查核實的,由社會保險行政部門責令改正,處2000元以上2萬元以下的罰款。

  第八章 附 則

  第六十四條 本條例所稱工資總額,是指用人單位直接支付給本單位全部職工的勞動報酬總額。

  本條例所稱本人工資,是指工傷職工因工作遭受事故傷害或者患職業病前12個月平均月繳費工資。本人工資高於統籌地區職工平均工資300%的,按照統籌地區職工平均工資的300%計算;本人工資低於統籌地區職工平均工資60%的,按照統籌地區職工平均工資的60%計算。

  第六十五條 公務員和參照公務員法管理的事業單位、社會團體的工作人員因工作遭受事故傷害或者患職業病的,由所在單位支付費用。具體辦法由國務院社會保險行政部門會同國務院財政部門規定。

  第六十六條 無營業執照或者未經依法登記、備案的單位以及被依法吊銷營業執照或者撤銷登記、備案的單位的職工受到事故傷害或者患職業病的,由該單位向傷殘職工或者死亡職工的近親屬給予一次性賠償,賠償標準不得低於本條例規定的工傷保險待遇;用人單位不得使用童工,用人單位使用童工造成童工傷殘、死亡的,由該單位向童工或者童工的近親屬給予一次性賠償,賠償標準不得低於本條例規定的工傷保險待遇。具體辦法由國務院社會保險行政部門規定。

  前款規定的傷殘職工或者死亡職工的近親屬就賠償數額與單位發生爭議的,以及前款規定的童工或者童工的近親屬就賠償數額與單位發生爭議的,按照處理勞動爭議的有關規定處理。

  第六十七條 本條例自2004年1月1日起施行。本條例施行前已受到事故傷害或者患職業病的職工尚未完成工傷認定的,按照本條例的規定執行。

  國務院決定對《工傷保險條例》作如下修改:

  一、第二條修改為:“中華人民共和國境內的企業、事業單位、社會團體、民辦非企業單位、基金會、律師事務所、會計師事務所等組織和有雇工的個體工商戶(以下稱用人單位)應當依照本條例規定參加工傷保險,為本單位全部職工或者雇工(以下稱職工)繳納工傷保險費。

  “中華人民共和國境內的企業、事業單位、社會團體、民辦非企業單位、基金會、律師事務所、會計師事務所等組織的職工和個體工商戶的雇工,均有依照本條例的規定享受工傷保險待遇的權利。”

  二、第八條第二款修改為:“國家根據不同行業的工傷風險程度確定行業的差別費率,並根據工傷保險費使用、工傷發生率等情況在每個行業內確定若幹費率檔次。行業差別費率及行業內費率檔次由國務院社會保險行政部門製定,報國務院批準後公布施行。”

  三、第九條修改為:“國務院社會保險行政部門應當定期了解全國各統籌地區工傷保險基金收支情況,及時提出調整行業差別費率及行業內費率檔次的方案,報國務院批準後公布施行。”

  四、第十條增加一款,作為第三款:“對難以按照工資總額繳納工傷保險費的行業,其繳納工傷保險費的具體方式,由國務院社會保險行政部門規定。”

  五、第十一條第一款修改為:“工傷保險基金逐步實行省級統籌。”

  六、第十二條修改為:“工傷保險基金存入社會保障基金財政專戶,用於本條例規定的工傷保險待遇,勞動能力鑒定,工傷預防的宣傳、培訓等費用,以及法律、法規規定的用於工傷保險的其他費用的支付。

  “工傷預防費用的提取比例、使用和管理的具體辦法,由國務院社會保險行政部門會同國務院財政、衛生行政、安全生產監督管理等部門規定。

  “任何單位或者個人不得將工傷保險基金用於投資運營、興建或者改建辦公場所、發放獎金,或者挪作其他用途。”

  七、第十四條第(六)項修改為:“在上下班途中,受到非本人主要責任的交通事故或者城市軌道交通、客運輪渡、火車事故傷害的;”

  八、第十六條修改為:“職工符合本條例第十四條、第十五條的規定,但是有下列情形之一的,不得認定為工傷或者視同工傷:

  “(一)故意犯罪的

  “(二)醉酒或者吸毒的

  “(三)自殘或者自殺的。”

  九、第二十條修改為:“社會保險行政部門應當自受理工傷認定申請之日起60日內作出工傷認定的決定,並書麵通知申請工傷認定的職工或者其近親屬和該職工所在單位。

  “社會保險行政部門對受理的事實清楚、權利義務明確的工傷認定申請,應當在15日內作出工傷認定的決定。

  “作出工傷認定決定需要以司法機關或者有關行政主管部門的結論為依據的,在司法機關或者有關行政主管部門尚未作出結論期間,作出工傷認定決定的時限中止。

  “社會保險行政部門工作人員與工傷認定申請人有利害關係的,應當回避。”

  十、增加一條,作為第二十九條:“勞動能力鑒定委員會依照本條例第二十六條和第二十八條的規定進行再次鑒定和複查鑒定的期限,依照本條例第二十五條第二款的規定執行。”

  十一、第二十九條改為第三十條,第四款修改為:“職工住院治療工傷的夥食補助費,以及經醫療機構出具證明,報經辦機構同意,工傷職工到統籌地區以外就醫所需的交通、食宿費用從工傷保險基金支付,基金支付的具體標準由統籌地區人民政府規定。”

  第六款修改為:“工傷職工到簽訂服務協議的醫療機構進行工傷康複的費用,符合規定的,從工傷保險基金支付。”

  十二、增加一條,作為第三十一條:“社會保險行政部門作出認定為工傷的決定後發生行政複議、行政訴訟的,行政複議和行政訴訟期間不停止支付工傷職工治療工傷的醫療費用。”

  十三、第三十三條改為第三十五條,第一款第(一)項修改為:“從工傷保險基金按傷殘等級支付一次性傷殘補助金,標準為:一級傷殘為27個月的本人工資,二級傷殘為25個月的本人工資,三級傷殘為23個月的本人工資,四級傷殘為21個月的本人工資;”

  第一款第(三)項修改為:“工傷職工達到退休年齡並辦理退休手續後,停發傷殘津貼,按照國家有關規定享受基本養老保險待遇。基本養老保險待遇低於傷殘津貼的,由工傷保險基金補足差額。”

  十四、第三十四條改為第三十六條,第一款第(一)項修改為:“從工傷保險基金按傷殘等級支付一次性傷殘補助金,標準為:五級傷殘為18個月的本人工資,六級傷殘為16個月的本人工資;”

  第二款修改為:“經工傷職工本人提出,該職工可以與用人單位解除或者終止勞動關係,由工傷保險基金支付一次性工傷醫療補助金,由用人單位支付一次性傷殘就業補助金。一次性工傷醫療補助金和一次性傷殘就業補助金的具體標準由省、自治區、直轄市人民政府規定。”

  十五、第三十五條改為第三十七條,修改為:“職工因工致殘被鑒定為七級至十級傷殘的,享受以下待遇:

  “(一)從工傷保險基金按傷殘等級支付一次性傷殘補助金,標準為:七級傷殘為13個月的本人工資,八級傷殘為11個月的本人工資,九級傷殘為9個月的本人工資,十級傷殘為7個月的本人工資

  “(二)勞動、聘用合同期滿終止,或者職工本人提出解除勞動、聘用合同的,由工傷保險基金支付一次性工傷醫療補助金,由用人單位支付一次性傷殘就業補助金。一次性工傷醫療補助金和一次性傷殘就業補助金的具體標準由省、自治區、直轄市人民政府規定。”

  十六、第三十七條改為第三十九條,第一款第(三)項修改為:“一次性工亡補助金標準為上一年度全國城鎮居民人均可支配收入的20倍。”

  十七、第四十條改為第四十二條,刪去第(四)項。

  十八、第四十一條改為第四十三條,第四款修改為:“企業破產的,在破產清算時依法撥付應當由單位支付的工傷保險待遇費用。”

  十九、第五十三條改為第五十五條,修改為:“有下列情形之一的,有關單位或者個人可以依法申請行政複議,也可以依法向人民法院提起行政訴訟:

  “(一)申請工傷認定的職工或者其近親屬、該職工所在單位對工傷認定申請不予受理的決定不服的

  “(二)申請工傷認定的職工或者其近親屬、該職工所在單位對工傷認定結論不服的

  “(三)用人單位對經辦機構確定的單位繳費費率不服的

  “(四)簽訂服務協議的醫療機構、輔助器具配置機構認為經辦機構未履行有關協議或者規定的

  “(五)工傷職工或者其近親屬對經辦機構核定的工傷保險待遇有異議的。”

  二十、第五十八條改為第六十條,修改為:“用人單位、工傷職工或者其近親屬騙取工傷保險待遇,醫療機構、輔助器具配置機構騙取工傷保險基金支出的,由社會保險行政部門責令退還,處騙取金額2倍以上5倍以下的罰款;情節嚴重,構成犯罪的,依法追究刑事責任。”

  二十一、第六十條改為第六十二條,修改為:“用人單位依照本條例規定應當參加工傷保險而未參加的,由社會保險行政部門責令限期參加,補繳應當繳納的工傷保險費,並自欠繳之日起,按日加收萬分之五的滯納金;逾期仍不繳納的,處欠繳數額1倍以上3倍以下的罰款。

  “依照本條例規定應當參加工傷保險而未參加工傷保險的用人單位職工發生工傷的,由該用人單位按照本條例規定的工傷保險待遇項目和標準支付費用。

  “用人單位參加工傷保險並補繳應當繳納的工傷保險費、滯納金後,由工傷保險基金和用人單位依照本條例的規定支付新發生的費用。”

  二十二、增加一條,作為第六十三條:“用人單位違反本條例第十九條的規定,拒不協助社會保險行政部門對事故進行調查核實的,由社會保險行政部門責令改正,處2000元以上2萬元以下的罰款。”

  二十三、第六十一條改為第六十四條,刪去第一款。

  二十四、第六十二條改為第六十五條,修改為:“公務員和參照公務員法管理的事業單位、社會團體的工作人員因工作遭受事故傷害或者患職業病的,由所在單位支付費用。具體辦法由國務院社會保險行政部門會同國務院財政部門規定。”

  此外,對條文的個別文字作了修改,對條文的順序作了相應調整。 本決定自2011年1月1日起施行。

  第二章 煤礦生產技術與主要災害事故防治

  第一節 煤礦生產技術知識

  一、礦井地質基礎知識

  ㈠、岩石與地層

  人類的活動,大都是在地殼的表層進行。組成地殼的是岩石,岩石由礦物顆粒組成,礦物由一種或多種元素組成。按生成方式,岩石可分為沉積岩.岩漿岩和變質岩三大類。

  煤是一種由植物遺體轉變的沉積岩,煤層上下的岩石絕大多數也是沉積岩。常見的沉積岩有砂岩、泥漿岩和石灰岩等。

  岩層的空間產生狀態,可由岩層的走向,傾向和傾角反映出來,該三者稱為岩層的產狀三要素(也叫煤層產狀三要素)。走向:岩層的層麵與水平麵的交線,稱為走向線。走向線是一條水平線。走向線兩端的延伸方向,稱為岩層走向。它表示傾斜煤層在水平麵上的延伸方向。傾向:在岩層麵上,垂直於走向線沿層麵傾斜向下所引的直線,稱為岩層的傾斜線。傾斜線在水平麵上的投影線稱為傾斜線,傾斜線所指的方向稱傾向。它反映了岩層的傾斜方向。傾角:岩層的傾斜線和它在水平麵上投影線的夾角,稱為岩層的傾角。它反映了岩層的傾斜程度。

  ㈡、煤層

  煤層結構:煤層中有無穩定的岩石夾層(夾矸)的情況稱為煤層結構。一般分為兩類:

  簡單結構煤層:煤層中不含穩定的呈層狀分布的岩石夾層,有時含有效小的礦物透鏡體或結核。複雜結構煤層:煤層中夾有一至數層呈層狀的較穩定的岩石夾層

  煤層的厚度:煤層的厚度就是指煤層頂、底版之間的垂直距離。根據煤層厚度對地下井開采的影響,將煤層分為以下3類:薄煤層:煤層厚度從最低可采厚度~1.3m。中厚煤層:煤層厚度為1.3~3.5m 。厚煤層:煤層厚度為3.5m以上。習慣上把煤層厚度為6m以上稱為特厚煤層。

  煤層的傾角: 煤層傾角是指煤層層麵與水平麵之間的夾角。根據煤層傾角對地下開采的影響,將煤層分為4類:近水平煤層:傾角在8度以下。緩傾斜煤層:傾角在8度~25度以下。傾斜煤層:傾角為25度~45度。急傾斜煤層:傾角為45度~90度

  ㈢、地質構造

  沉積岩層開始形成時,一般呈水平和連續完整狀態。在地殼運動的作用下,產生變形和變位,改變了原先的賦存狀態,這種現象稱為構造運動。由此而形成的岩層空間狀態,稱為地質構造。地質構造主要分為兩類:褶皺構造和斷裂構造

  1、褶皺構造。岩層受水平力的作用,被擠壓成曲狀,但仍保持岩層的連續性和完整性的構造形態,稱為褶皺。岩層褶皺構造中的每一個彎曲稱為褶曲。岩層層麵凸起褶曲稱為背斜,凹下的稱為向斜。

  褶皺構造對煤礦安全生產的影響

  1)向斜褶曲,由於埋藏深度大,因此瓦斯含量高。

  2)向斜軸部頂板,壓力常有增大現象,岩石破碎,容易發生跨落,必須加強支護,否則容易發生冒頂、切麵等事故,給頂板管理帶來很大困難。

  3)瓦斯突出的礦井,向斜軸部是瓦斯突出的危險區,由於向斜軸部的次一級構造比較發育,也是瓦斯較集中的地區,在絕大的瓦斯壓力和頂板壓力作用下,往往容易瓦斯突出。

  4)在褶皺構造的影響下,有的煤層突然增厚,使原采煤方法不能繼續,需改變采高或分層開采;有的地方突然變薄甚至不可采,使工作麵無法繼續采煤,需要重新掘開切眼。

  2、斷裂構造。岩層受力後遭到破壞,失去了連續性和完整性的構造形態,稱為斷裂構造。若斷裂麵兩側的岩層沒有發生明顯的相對位移,稱為斷裂或節理;若斷裂麵兩側的岩層發生了明顯的相對位移和錯動,稱為斷層。岩層斷裂後,兩個斷塊發生相互錯動的錯動麵稱為斷層麵。位於斷層麵上方的斷塊稱為上盤,位於斷層麵下方的稱為下盤。根據斷塊相對錯動的方向,將斷層分為正斷層,逆斷層和平推斷層。正斷層;上盤相對下降,下盤相對上升。

  逆斷層:上盤相對上升,下盤相對下降。平推斷層:兩盤沿斷層麵最水平方向相對位移。

  斷裂構造對煤礦生產的影響

  1)斷層破碎帶是徑流的良好通道,地表水和底下水往往沿通道流水井下,使湧水量增加,在水文地質條件複雜的礦井,還可能引起突水事故。

  2)在高瓦斯礦井中,在斷層破碎帶附近,容易聚積大量瓦斯,可能會造成瓦斯突出事故,給生產帶來危險。

  3)斷層帶及其附近,由於岩石破碎,降低了岩石強度,容易引起跨落冒頂,因此,施工時必須注意。

  4)斷層造成煤炭損失,為保證安全生產,斷層兩側必須留有一定寬度的保安煤柱。

  5)斷層影響掘進工作,煤礦生產過程中遇到斷層後,應迅速準確找到斷失煤層,否則將會造成大量廢巷,影響掘進工作進行。

  6)斷層帶附近構造殘餘壓力大,容易引起衝擊地壓,給安全生產造成威脅。

  二、 礦井開拓

  ㈠、煤田、井田

  1、煤田:在同一個地質時期生成的大麵積含煤地帶為煤田。

  2、井田:一個大的煤田通常由幾個或十幾個礦開采,劃歸一個礦井進行開采的煤田通常稱為井田(或礦田)。

  ㈡、井田再劃分

  煤田劃分為井田後,每個井田的麵積仍然比較大,為便於開采,還必須將井田再劃分為若幹較小的區、段、以便於有計劃地按一定順序開采。

  1、井田劃分為階段:開采緩傾斜、傾斜和急傾斜煤層時,通常沿煤層傾斜方向,按一定標高,將井田劃分為若幹長條,每個長條即分稱為階段。

  階段與階段之間以水平麵分界,稱水平麵,布置有主要運輸大巷和井底車場。擔負該水平開采範圍內的主要運輸和提升任務的水平稱為開采水平。

  2、階段內的布置:階段內的布置有連續式,分區式和分帶式3種。

  (1)連續式:當階段內的走向長度和傾斜長度都較小時,可在井田的每一翼沿階段傾斜全長布置一個采煤工作麵,並且采煤工作麵可以由井田中央向井田邊界推進(連續前進式開采);或者從井田邊界向井田中央推進(連續後退式開采)。

  (2)分區式:當階段的走向和傾斜長度都較大時,在階段範圍內,沿走向把階段劃分為若幹部分,每部分長度約為600~1200m,沿傾斜的長度等於階段斜長,在其中有獨立的通風和運輸係統,這樣的每個部分稱為采區,這種不止稱為分區十式布置。階段斜長往往很大,有時長達1000~1500m以上,實際生產中又將采區沿傾斜劃分成若幹長條部分,稱為區段。

  (3)分帶式:在階段內不再劃分采區,而沿煤層走向劃分成許多個可以分別布置一個采煤工作的傾斜長條,稱為分帶。在分帶內,采煤工作麵沿煤層傾斜方向由下而上(仰采)或由上而下(俯采)連續推進,這種布置稱為分帶式布置。

  ㈢、礦井開拓方式

  在每個井田範圍內,為了合理地把煤炭從地下開采出來,需從地麵向井下開掘一係列通向煤體的井筒和巷道,稱為礦井開拓。

  井筒的形式、開拓巷道的布置和礦井的通風運輸方式叫做礦井開拓方式。通常以井筒形式為主要依據,將礦井開拓方式分為斜井開拓、立井開拓、平硐開拓和綜合開拓。

  ①、斜井開拓:根據井筒位置和開拓巷道布置方式的不同,斜井開拓主要分為井盤斜井開拓和斜井分區式開拓兩種。

  ②、立井開拓,我國煤礦多采用主井單水平分區開拓和主井多水平分區開拓。

  ③、平硐開拓:平硐沿煤層走向掘進的稱走向平硐,與走向斜交(或垂直)稱斜交(或垂直平硐)。

  ④、綜合開拓:為充分發揮上述3種開拓方式的優點,可以采用其中的兩種或3鍾方式開拓一個井田的方式。

  ㈣、井田巷道的分類

  ⑴、按巷道在生產中的用途劃分:礦井巷道按其作用和服務範圍可分為開拓巷道,準備巷道和回采巷道3類。

  ⑵、按巷道的空間形態劃分:礦井巷道按其空間形態劃分為垂直巷道,水平巷道和傾斜巷道3類。

  ①、開拓巷道

  開拓巷道是為全礦井,一個開采水平或兩個以上采區服務的巷道。主要包括以下幾種:

  平硐:直接與地麵相通的水平巷道。

  斜井:直接與地麵相通的傾斜巷道。

  立井:直接與地麵相通的直立巷道。

  井底車場:井下主要運輸巷道和井筒連接處的一組巷道和硐室的總稱。

  石門:穿過各岩層掘進並與煤層走向垂直或斜交的水平巷道。

  主要運輸及回風大巷:沿走向掘進,使全礦井或某個水平運輸、回風用的水平巷道,多數開掘在岩層內,也可開掘在煤層內。

  ②、準備巷道

  準備巷道是為一個采區服務的巷道,主要有以下幾種類型:

  采區上山:在運輸大巷向上沿煤、岩層開鑿的傾斜巷道,按用途和裝備分為:運輸機上山和人行上山等。

  采區下山:在運輸大巷向下沿煤、岩層開鑿的傾斜巷道。

  ③、回采巷道

  回采巷道是為一個采煤工作麵服務的巷道,主要有以下幾種:

  回風巷道:一般指供采煤工作麵回風和運煤用的巷道。

  進風巷道:一般指供采煤工作麵進風和送料用的巷道。

  切眼:為布置采麵設備,形成生產係統而掘出的貫通回風與進風的巷道。

  三、采煤技術

  ㈠、基本概念

  ①、采場和采煤工作麵

  采場:用來直接大量采取煤炭的場所。采煤工作麵:在采場進行采煤的煤壁。在實際工作當中,采煤工作麵與采場是同義詞。

  ②、采煤工作

  采煤工作:在采場內,為了采取煤炭所進行的一係列工作。采煤工作可分為基本工序和輔助工序。

  基本工序:破煤、裝煤、運煤。

  輔助工序:工作麵支糊、采空區處理,移置運輸及采煤設備等工序。

  ③、采煤工藝

  按照一定順序完成破煤、運煤、工作麵支護、采空區處理等各項工序的方法及其配合,稱為采煤工藝或回采工藝。

  我國目前普遍采用的采煤工藝有:爆破采煤工藝、普通機械采煤工藝,綜合機械化采煤工藝、綜采放頂煤采煤工藝。

  ④、采煤係統

  采煤巷道的掘進一般是超前於采煤工作進行的。它們之間在時間上的配合以及在空間上的相互位置關係,稱為采煤巷道布置係統,也稱為采煤係統

  ⑤、采煤方法

  采煤方法就是采煤係統與采煤工藝的綜合及其在時間和空間上的相互配合。采煤方法主要分為壁式和柱式體係兩種。

  ⑥、礦井及采區生產係統

  礦井及采區生產係統包括:提升運輸係統、通風係統、供電係統、供排水係統、其他係統(瓦斯監控係統、灌漿防火係統、通訊係統)。

  ㈡、壁式體係采煤法

  壁式體係采煤法:回采(采煤)工作麵長度較長(一般為80~250M左右),工作麵兩端各有一條巷道,用於通風及運輸,采煤的煤炭沿著平行於煤壁的方向運出工作麵,隨著采煤工作麵推進要求及時和有計劃地處理采空區。

  壁式體係采煤法的優點:煤炭損失少,采煤連續性強,單產高,采煤係統較簡單,對地質條件適應性較強,但采煤工藝裝備比較複雜。

  壁式體係采煤法的分類:在壁式體係采煤法中,對於薄煤層及中厚煤層,一般沿煤層全厚一次采出,既整層回采;對於厚煤層,一般將其分成若幹個中等厚度的分層進行回采,既分層回采(或采用放頂煤開采)。無論整層回采還是分層回采(或采用放頂煤開采),按其推進方向又可分為走向長壁采煤法和傾斜長壁采煤法:走向長壁采煤法:回采工作麵沿傾向布置,沿走向推進。傾向長壁采煤法:回采工作麵沿走向布置,沿傾向推進。方便於順利開采,使用傾向長壁采煤法時煤層傾角不宜超過12度。

  ㈢、柱式體係采煤法

  柱式體係采煤法是在煤層內開掘一係列寬為5~7m左右的煤房,煤房間用聯絡巷相連,形成近似於長條形成塊狀的煤柱,煤柱寬度由數米至20多米不等,采煤在煤層中進行。有兩種基本類型,既房式采煤法和房柱式采煤法。留下煤柱不采的稱為房式采煤法。即采煤房又采煤柱的稱為房柱式采煤法

  柱式體係采煤法的特點是:回采工作麵的長度較短,但工作麵的數目較多;采房及回收煤柱設備合一,靈活性強;礦壓顯現減弱,回采過程中有時不進行采空區處理;工作麵的通風條件一般較差;回采率低;機械化的柱式采煤,使用條件較嚴格,發展受到一定限製。

  ㈣、急傾斜煤層常用采煤方法簡介

  1、急傾斜煤層的開采特點:由於急傾斜煤層的傾角比較大,在開采技術、安全、運輸、頂板管理方麵都具有獨立的特點,主要表現是:

  (1)由於煤層傾角大,增加了開采困難,在開采技術上必須采取相應的安全措施;

  (2)煤層頂板垂直作用在支架或煤體上的壓力較小,而作用在傾斜方向的壓力增大。因此。支架不穩定,容易傾倒;護巷煤柱容易片幫;頂底板都可能沿傾斜方向滑動;

  (3)采下來的煤和冒落的矸石,都可重下滑,簡化了工作麵的運輸工作,但容易吊砸人和衝倒支架,影響安全;

  (4)由於煤層傾角大,沿傾斜方向的行人,運料及搬遷設備都比較困難。因此,采區的走向和傾斜長度一般都比緩傾煤層的小;

  (5)開采兩個相應距較近的急傾斜煤層時,上層開采後,由於底版岩層的移動,使下層煤遭受破壞,所以,在開采順序上與緩傾斜煤層群有所不同。

  (6)急傾斜煤層頂板比緩傾斜頂板難於冒落,冒落步距相對較大。冒落的矸石下滑充填采空區,對頂板起支撐作用,所以在正常開采期間一般不出現明顯的周期來壓現象。為此,急傾斜采煤法中的支護工作多數是以掩護為主,以支撐為輔;

  (7)一般采煤機械設備不適於在急傾斜煤層中使用。

  2、急傾斜煤層采煤方法

  急傾斜煤層開采方法較多,主要的有倒台階采煤法,水平分層采煤法及偽傾斜掩護支架采煤法。

  (1)倒台階工作麵采煤法:適應於頂板不太破碎,煤層厚0.6~1.5m。他們的特點是:巷道係統簡單,掘進率底,回采率高,通風方便;但是,它具有生產工藝複雜,工作麵芝護操作不便,材料消耗大,難以使用機械化采煤,安全條件差等不利因素,所以近年來煤礦中應用的較少。

  (2)水平分層采煤法:就是將急傾斜中厚及厚煤層沿走向分成幾個水平分層來開采。煤層厚度就是工作麵長度,分層的厚度就是工作麵的采高,工作麵沿走向推進。其主要優點是:對煤層地質條件適應性強,可適應煤層傾角和厚度的變化;回采率高。其主要缺點是:巷道布置和通風係統複雜,巷道掘進量大,回采工序多,勞動強度大,機械化程度低;產量和效率較低,材料消耗較多。其適用條件是:煤層厚度在4~6m或大於6m埋藏條件較複雜的急傾斜煤層。

  (3)偽傾斜柔性掩護支架采煤法。其特點是:回采工作麵成直線型,按偽傾斜方向布置,沿走向推進。用柔性掩護支架,隔離采空區與回采空區與回采空間,工作人員在掩護支架的保護下進行采煤工作。

  ㈤、偽傾斜柔性掩護支架采煤法

  1、采區巷道布置。采區運輸石門揭露煤層後,向上掘一組上山眼,布置區段運輸平巷。回風平巷,在采區邊界開掘一對開切眼,以作為回采開始階段的運輸,行人和通風之用。然後 ,即可安裝支架進行回采工作。正常的回采工作麵應有25度~30度的偽傾斜角。回采時,為了溜煤、行人、通風和運料,在工作麵下端掘超前平巷,並沿走向每隔5m左右,由區段運輸平巷向上開掘小眼,與超前平巷貫通。

  2、掩護支架的結構型式

  ⑴、平板形掩護支架,它主要由鋼架和鋼絲繩組成。鋼絲繩沿走向布置,鋼梁沿煤層厚度布置。架子的寬度視煤層厚度而定,一般應比煤層厚度小0.3~0.5m,以便架子的下放。鋼絲繩的根數根據架子寬度決定,可由3~5根組成。鋼梁之間距離不大與0.3m,其間距內用撐木及荊笆條填充。在鋼梁上部鋪設雙層荊笆,作為隔離采區矸石的拆架時人工假頂之用。這種結構的架子,具有柔性而且便於控製回收。它適用於2.5~5m煤層。

  ⑵、組合梁掩護支架。當煤層厚度大於5m時,可采用兩根鋼梁對接或搭接構成長度等於煤厚的一根直梁,稱為組合梁。把組合梁排列好。用鋼絲繩、螺栓聯接成整體,再埔上荊笆或金屬網,即為組合梁掩護支架。這種支架可為雙地溝工作麵進行支護,目前可適用於8m以上的急傾斜厚煤層。

  ⑶、“八”字形掩護支架。當煤厚為1.3~1.5m時,如用平板掩護支架,其支護下麵空間狹小,操作不便,通風不良,。因此,可采用具有較大工作空間的“八”字型掩護支架。這種支架是用工字鋼製成“八”字形鋼架,把鋼架排列好,同樣用鋼絲繩、螺栓把“八”字行鋼架聯接成整體,在埔上荊笆或金屬網而成“八”字行掩護支架。

  偽傾斜柔性掩護支架采煤法優點:可三班出煤,不需要專門的準備班,它與分層和倒台階采煤方法比較,有下列優點:從根本上解決了工作麵支柱、固柱的笨重工作,煤炭自滑運輸;工人在掩護支架下工作,工作安全性高,采區巷道掘進量小,煤炭損失少回采率高;通風係統簡單,坑木消耗量低;采煤工作麵工序簡單管理方便。其主要缺點是:掩護支架的寬度不能自動調節,難以適應煤層厚度的變化。但是當煤層穩定,厚度變化不大,傾角大於55度,煤厚在1.5~6.0m的條件下,這種采煤方法能得到較好的技術經濟指標。

  第二節 礦井通風基礎知識

  一、礦井通風係統

  礦井通風係統是礦井生產係統的主要組成部分,包含礦井通風方式、通風方法和通風網絡。

  1、通風方式

  按進風井與回風井之間的相互位置關係將礦井通風係統分述如下3種類型。

  1)中央式通風係統

  按井筒沿井田傾斜位置的不同分為兩種類型:

  (1)中央並列式——進風井與回風井沿井田走向及傾斜均大致並列於井田的中央,兩井底可以開掘到第一水平(如圖2-1 (1)),也可將回風井隻掘至回風水平(如圖2-1 (2))。後者一般適用於較小型礦井。

  圖2-1 中央並列式通風係統

  這種通風係統—般適用於煤層瓦斯和自然發火問題都不嚴重,埋藏深、傾角大,但走向不大(一般不大於4 km)的礦井。

  (2)中央邊界式——進風井大致位於井田走向中央,回風井大致位於井田淺部邊界沿走向的中央,向上兩井相隔一段距離,回風井的井底高於進風井的井底。如圖2-2所示:

  圖2-2 中央邊界式通風係統

  這種通風係統適用於瓦斯和自然發火比較嚴重的緩傾斜煤層,埋藏較淺,走向不大的礦井。

  2)對角式通風係統

  按進、回風井走向和位置可將礦井通風係統分為如下2種類型:

  (1)兩翼對角式——進風井大致位於井田走向的中央,出風井位於沿淺部走向的兩翼附近(沿傾斜方向的淺部),如圖2-3所示;如果隻有—個回風井,且進、回風分別位於井田的兩翼稱為單翼對角式。

. 圖2-3 兩翼對角式通風係統

  這種通風係統適用於走向長度較大(一般超過4 km),井型較大,煤層上部距地表較淺,瓦斯和自然發火較嚴重的礦井。

  (2)分區對角式——進風井大致位於井田走向的中央,每個采區各有一個出風井,無總回風巷。如圖2-4所示:

  圖2-4 分區對角式通風係統

  這種通風係統適用於煤層距地表淺,地表起伏(高低)較大,無法開掘淺部總回風道的礦井。

  3)區域式通風係統

  在井田的每一個生產區域開鑿進、回風井,分別構成獨立的通風係統即區域式通風係統。如圖2-5所示:

  圖2-5 區域式通風係統

  4)混合式通風係統

  混合式通風係統的進風井與回風井有三個以上井筒,由中央式和對角式混合、中央式和中央邊界式混合等。這種通風係統主要適用於井田範圍較大,多煤層、多水平開采的礦井。大多用於老礦井的改造和擴建。

  2、通風動力及通風方法

  按通風方法獲得的動力來源可將礦井通風係統分為自然通風和機械通風兩種。

  1)自然通風

  利用自然因素產生的通風動力使空氣在井下巷道流動的通風方法叫做自然通風。

  2)機械通風

  利用通風機運轉產生的通風動力,致使空氣在井下巷道流動的通風方法叫做機械通風。按通風機(通風機)的工作方式將礦井通風係統分為抽出式、壓入式和壓抽混合式三種。

  (1)抽出式——主要通風機安裝在回風井口,在抽出式主要通風機的作用下,整個礦井通風係統處在低於當地大氣壓力的負壓狀態。

  抽出式通風的優點是:在礦井主要通風機的作用下,礦內空氣處於低於當地大氣壓的負壓狀態,當礦井和地麵間存在漏風通道時,漏風從地麵漏進井內。抽出式通風礦井在主要進風巷無需安設風門,便於運輸、行人和通風管理。在瓦斯礦井采用抽出式通風,若主要通風機因故停止運轉,井下風流壓力提高,在短時間內可以防止瓦斯從采采空區湧出,比較安全。因此,目前我國大部分礦井,一般多采用抽出式通風。

  (2)壓入式——主要通風機安設在進風井口,作壓入式工作,井下風流處於正壓狀態。

  壓入式通風的優點是:在礦井主要通風機作用下,礦內空氣處於高於當地大氣壓力的正壓狀態,當礦井與地麵間存在漏風通道時,漏風從井內漏向地麵。壓入式通風礦井中,要在礦井的主要進風巷中安設風門,使運輸、人行不變,漏風較大,通風管理工作較困難。同時當礦井主要通風機因故停止運轉時,井下風流壓力降低,有可能使采空區瓦斯湧出量增加造成瓦斯積聚,對安全不利。因此,在瓦斯礦井中一般很少采用壓入式通風。

  一般認為壓入式通風不宜在高瓦斯礦井采用。低瓦斯礦井的第一水平有地表漏風,礦井地麵地形複雜、高差起伏,無法在高山上安裝主要通風機,總回風巷維護困難時,可以考慮采用壓入式通風。

  (3)壓抽混合式——在入風井口設一風機做壓入式工作,回風井口設一風機做抽出式工作。通風係統的進風部分處於正壓,回風部分處於負壓,工作麵大致處於中間,其正壓或負壓均不大,采空區通連地表的漏風因而較小,適用於自然發火嚴重的礦井。其缺點是使用的通風機設備多,管理複雜。

  3、通風網路

  一般把礦井或采區通風係統中風流分流、彙合的線路結構形式稱為通風網路。由於礦井開拓方式和采區巷道布置不同,通風網路連接方式也就不一致,大體可分為串聯、並聯、角聯和複雜聯結4種類型。

  二、采區通風係統

  1、采區通風係統

  采區通風係統是采區生產係統的重要組成部分,它包括采區進風、回風和工作麵進、回風道的布置方式,采區通風路線的連接形式,以及采區內的通風設備和設施等基本內容。

  2、采區通風係統的基本要求

  采區通風係統主要取決於采煤係統(采煤方法),但又能在一定程度上影響著采區的巷道布置係統。完備的采區通風係統應能有效地控製采區內的風流方向,風量和風質;漏風少;風流的穩定性高,不易遭受破壞;有利於合理排放瓦斯,防止煤炭自燃,形成較好的礦內氣候條件和有利於控製、處理事故,並能使通風係統符合安全可靠、經濟合理和技術可行的原則。其基本要求如下:

  1)采區必須實行分區通風。

  ①、準備采區,必須在采區構成通風係統以後,方可開掘其他巷道。

  ②、采煤工作麵必須在采區構成完整的通風、排水係統後,方可回采。

  ③、高瓦斯礦井、有煤與瓦斯突出突出危險的礦井的每個采區和開采容易自燃煤層的采區,必須設置至少一條專用回風巷。

  ④、低瓦斯礦井開采煤層群和分層開采采用聯合布置的采區,必須設置1條專用回風巷。

  ⑤、采區的進、回風巷必須貫穿整個采區,嚴禁一段為進風巷、一段為回風巷。

  2)采掘工作麵應實行獨立通風

  3)在采區通風係統中,應力求通風係統簡單,以便在發生事故時易於控製風流和撤退人員。

  4)在采區通風係統中,要保證風流流動的穩定性,采掘工作麵應盡量避免處於角聯風路中。

  5)對於必須設置的通風設施(風門、風橋、擋風牆等)和通風設備(局部通風機、輔助通風機等),要選擇好適當位置,嚴把規格質量,嚴格管理製度,保證通風設備安全運轉。盡量將主要風門開關、局部通風機開停等狀態參數和風流變化參數納入到礦井安全監控係統中,以便及時發現和處理問題。

  6)在采區通風係統中,要保證通風阻力小,通風能力大,風流暢通,風量按需分配。因此,應特別注意加強巷道的維護,及時處理局部冒頂和堵塞,支護良好,保證足夠的斷麵。

  7)在采區通風係統中,盡量減少采區漏風量,並有利於采空區瓦斯的合理排放及防止采空區浮煤自燃,使新鮮風流在其流動路線上被加熱和汙染程度最小。

  8)設置消防灑水管路、避難硐室和災變時控製風流的設施。明確避災路線和安全標誌。必要時,建立礦井瓦斯抽放係統、防滅火灌漿係統。

  9)采區變電所必須有獨立的通風係統。

  3、回采工作麵風向的03manbetx

  1)上行風和下行風的概念

  上行風和下行風是指風流方向與煤層傾向的關係而言的。

  (1)上行風:當采煤工作麵進風巷道水平低於回風巷道水平時,采煤工作麵的風流沿工作麵的傾斜方向由下向上流動,稱上行風,也叫上行通風。

  (2)下行風:當采煤工作麵進風巷道水平高於回風巷道水平時,采煤工作麵的風流沿工作麵的傾斜方向由上向下流動,稱下行風,也叫下行通風。

  圖2-6采煤工作麵上行風和下行風

  2)上行風與下行風的優缺點03manbetx

  ①上行風的優缺點

  (1) 瓦斯比空氣輕,有一定的上浮力,其自然流動的方向和上行風流的方向一致利於帶走瓦斯、較快地降低工作麵的瓦斯濃度,在正常風速(大於0.5~0.8m/s)下,瓦斯分層流動和局部積聚的可能性較小。

  (2) 采用上行風時,工作麵運輸平巷中的運輸設備位於新鮮風流中,安全性較好。

  (3) 工作麵發生火災時,采用上行風在起火地點發生瓦斯爆炸的可能性比下行風要小些。

  (4) 除淺礦井的夏季之外,采用上行風時,采區進風流和回風流之間產生的自然風壓和機械風壓的作用方向相同,對通風有利些。

  上行風的主要缺點是:

  (1) 上行風流方向與運煤方向相反,易引起煤塵飛揚,使采煤工作麵進風流及工作麵風流中的煤塵濃度增大。

  (2) 煤炭在運輸過程中所釋放出的瓦斯,披上行風流帶人工作麵,使進風流和工作麵風流中的瓦斯濃度升高,影響了工作麵的安全衛生條件。

  (3) 采用上行鳳時,進風風流流經的路線較長,風流溫度會由於壓縮和地溫加熱而升高;又加上運輸巷內設備運轉時所產生的熱量對風流的加熱作用,故上行風比下行風工作麵的氣溫要高些。

  ②下行風的優缺點

  (1) 采煤工作麵及其進風流中的煤塵、瓦斯濃度相對較小些。

  (2) 采煤工作麵及其進風流中的空氣被加熱的程度較小。

  (3) 下行風流方向與瓦斯自然流向相反,當風流保持足夠的風速時,就能對向上輕浮的瓦斯具有較強的擾動、混合能力、因此不易出現瓦斯分層流動和局部積聚的現象。

  下行風的主要缺點是:

  (1) 采用下行風時,運輸設備在回風巷道中運轉,安全性鉸差。

  (2) 工作麵一旦起火,所產生的火風壓和下行風工作麵的機械風壓作用方向相反,會使工作麵的風量減少,瓦斯濃度升高,故下行風在起火地點引起瓦斯爆炸的可能性比上行風要大些,滅火工作困難一些。

  (3) 除淺礦井的夏季之外,采用下行風時,采區進風流和回風流之間產生的自然風壓和機械風壓的作用方向相反,降低了礦井通風能力,而且一旦主要通風機停止運轉,工作麵的下行風流就有停風或反風(或逆轉)的可能。

  綜上所述,上行風和下行風各有利弊,但一般認為上行風稍優於下行風,盡管國內外有些礦井為了降低工作麵氣溫、減少工作麵的瓦斯和煤塵濃度,采用了下行通風方式,並取得了較好的效果。例如前蘇聯頓巴斯礦區在工作麵使用下行風後,工作麵回風流中的瓦斯濃度減少20~50%,工作麵風流中的煤塵濃度減少10多倍,工作麵的氣溫降低2~5℃,工作麵產量提高50~100萬噸。盡管如此,各國的安全規程對下行風的使用目前仍采取謹滇態度。我國《煤礦安全規程》第115條規定: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。

  三、礦井通風設施

  通風設施是控製礦井風流流動的各類設施的總稱。

  (一)風橋

  風橋是將兩股平麵交叉的新、汙風流隔成立體交叉的一種通風設施,汙風從橋上通過,新風從橋下通過。

  服務年限很長,通過風量大於20 m3/s的風橋,可用圖2-3-1所示的繞道式風橋,繞道須做在岩石中。服務年限較長,通過風量為1020 m3/s的風橋,可用圖2-3-2所示的混凝土或料石風橋,在以上兩類永久性風橋前後6m以內的巷道小,支架要加固,風橋兩端接口要嚴密.四周要固定在實幫和實頂底之中,壁厚不小於0.45m,風橋斷麵不小於巷道斷麵的五分之四,成流線型,坡度小於25º。服務年限短,通過風量小於10m/s的隨時風橋,可用圖2-3-3所示的鐵筒式風橋。鐵筒直徑不小於750mm,厚度不小於5mm,各類風橋都用不燃性材料建築,漏風率不大於2 %,通風阻力不少於150 Pa,風速不大於10 m/s。

  圖2-3-1 永久式風橋之一

  圖2-3-2 永久式風橋之二

  圖2-3-3 鐵風筒風橋

  (二)密閉

  在需要堵截風流和交通的巷道內,須設置密閉。按服務年限長短,密閉分為永久性和臨時性兩種。

  對於永久性的密閉,其結構如圖2-3-4所示,需用不燃性材料(如磚、料石、水泥等)建築,牆上部厚度不小於0.45m,下部不小於l m;密閉前後5m以內的巷道支護要完好,用防腐支架;無積煤,無片幫、冒頂;四周掏槽,在煤中槽深不小於1m,在岩石中不小於0.5m;牆麵要嚴、抹平、刷白、不漏風。密閉內有湧水時,應在牆上裝設放水管以排出積水,放水管應製成U形,利用水封防止放水管漏風。

  臨時性的密閉,由於服務期限短,可用木柱、木板、可塑性材料等建造。木板要用魚鱗式搭接,用黃泥、石灰抹麵、無裂縫;基本不漏風;要設在幫頂良好處,四周要掏槽,在煤中槽深不小於0.5m,在岩石中不小於0.3m, 牆內外5m巷道內支護良好,用防腐支架,無積煤;牆外要設置柵欄和警標。

  圖2-3-4 永久性密閉

  (三)風門

  在人員和車輛可以通行、風流不能通過的巷道中,至少要建立兩道風門,其間距要大於運輸工具長度,以便一道風門開啟時,另一道風門是關閉的。風門分為普通風門和自動風門。以行人為主、車輛運行不頻繁的地點,可用圖2-3-5所示的普通木製風門,這種風門的結構特點是門扇與門框呈斜麵接觸,接觸處有可縮性襯墊,比較嚴密、結實,一股可使用1.5~2年。迎著風流方向用人力開啟,靠門內外的壓力差把門關緊;門框和門軸都要向關閉的方向斜80~85º,使風門能靠自重而關閉,門框下設門坎,過車的門坎要留有軌道穿過的槽縫;門牆兩幫和相頂底都要掐掏槽,在煤中掏槽深度不小於0.3m,在岩石中不小於0.2m,槽中要填實。門牆厚度不小於0.3m,門板要錯口接縫,木板厚不小於30mm,鐵板厚不小於2mm,通車巷道的門坎下部設擋風簾,通過電纜、水管或風管的孔口要堵嚴;風門前後5m內的巷道要支護好,無空幫和空頂;漏風率不大於2%。

  圖2-3-5 普通木製風門結構

  自動風門是借助各種動力實現開啟與關閉的一種風門。目前國內的自動風門常采用的動力驅動係統有三種方式,即壓氣驅動,液壓驅動和電力驅動。

  第三節 煤礦主要災害事故防治知識

02manbetx.com 是指煤礦企業職工在生產勞動過程中,發生人身傷害、急性中毒等突然使人體組織受到損傷,或者某些器官失去正常機能,致使負傷機體立即中斷工作,甚至終止生命的事故。

  一、礦塵事故及防治

  1)礦塵的危害

  (1)煤塵能燃燒與爆炸,使礦井遭到破壞,造成大量人員傷亡。

  (2)礦塵職業病,懸浮礦塵長期吸人人體,造成肺部組織纖維化病變,使肺部失去彈性,減弱或喪失呼吸能力,以致縮短生命,礦塵職業病又分為煤肺病、煤矽肺病和矽肺病。

  (3)汙染勞動環境,影響作業人員視線和操作,易發生事故。

  (4)加速機械、電氣設備的損壞、,縮短精密儀器、儀表的使用壽命。

  2)礦塵防治措施要點

  主要的要點:一是通風防塵;二是濕式作業;三是淨化風流;四是《規程》規定的防塵措施。

  3)礦井綜合防塵措施

  (1)建立完善的防塵灑水管路係統;(2)煤層注水;(3)噴霧灑水;(4)風流淨化;(5)放炮用水炮泥;

  (6)衝洗巷幫;(7)濕式打眼;(8)采空區灌水;(9)隔爆岩粉棚、水棚、灑岩粉;(10)刷白巷道;(11)個體防護;(12)巷道中的浮煤定期清除。

  二、礦井火災事故及防治

  1)礦井火災事故的危害

  井下發生火災後,產生大量的有害氣體;引起瓦斯、煤塵爆炸;產生火風壓;產生再生火源。

  1、火災產生大量的有害氣體,如一氧化氮、二氧化硫等,嚴重威脅人員的生命安全。

  2、引起瓦斯、煤塵爆炸。在有瓦斯、煤塵爆炸危險的礦井內,處理火災過程中易誘發爆炸事故,擴大災情及傷亡。

  3、產生火風壓。火風壓是指火災產生的高溫煙流流經有高差的井巷所產生的附加風壓。火風壓常造成風流紊亂,使某些井巷的風流方向產生逆轉現象,擴大受災範圍,容易使滅火人員陷入火區。

  4、產生再生火源。熾熱含揮發性氣體的煙流與相接巷道新鮮風流交彙後燃燒,使火源下風側可能出現若幹再生火源。煤炭資源大量被燒毀,損壞機械設備。

  2)礦井火災的預防

  預防礦井火災的基本原則是“預防為主、消防並舉”。 預防主要從兩方麵入手,一是防止失控的高溫熱源;二是盡量采用不燃或耐燃材料支護和不燃或難燃製品,同時防止可燃物的大量積存。

  (一)外因火災的預防措施:杜絕產生火源、設置防火門、設置消防器材和滅火設備、設置消防供水係統。

  (二)、內因火災的預防措施:(1)減少各種發火隱患。 (2)掌握自然發火預兆,及時進行發火預測預報,把自然發火消滅在初始階段。(3)對采掘過程遺留下和各種發火隱患要及時處理,減少自然發火的幾率。

  三、礦井水災事故及防治

  礦井在建設和生產過程中,地麵水和地下水會通過各種通道湧入礦井。為保證礦井正常建設與生產,必須采取各種措施防止水進入礦井或者將進入礦井的水排至地麵,但當礦井湧水超過正常排水能力或在采掘

  1)礦井水的危害

  礦井水來源於地表水和地下水,其危害主要有:

  (1)井下巷道和采掘工作麵出現淋水時,空氣潮濕,人易患風濕病。

  (2)礦井水腐蝕井下各種金屬設備、支架、軌道等。

  (3)如果發生了突水和透水,就可能淹沒采掘工作麵或礦井,造成人員傷亡。

  2)礦井水災事故的預防措施

  《煤礦安全規程》第252條規定:水文地質條件複雜的礦井,必須針對主要含水層(段)建立地下水動態觀測係統,進行地下水動態觀測、水害預報,並製定相應的“探、防、堵、截、排”綜合防治措施。一般來說,預防水害的預防措施可以概括為“探、防、堵、截、排”及“疏、放”等7個字。

  探:即井巷探水;防:即井上下防水設施及防水措施;堵:即注漿堵住水口,或加固裂隙帶,充填溶改造含水層,加固底板度。截:即留設各種防水煤柱隔阻有害水源;排:即井下排水設施和排水能力;

  疏:即疏水降壓或疏幹有害含水層;放:即對老空區積水、可疑水源采取放水,或超前放出頂板水。

  四、頂板事故及防治

  在地下采掘過程中,由於礦山壓力的作用,頂板會垮落。如果頂板管理工作出現漏洞,則會發生頂板事故。

  1)礦井頂板事故的危害

  (1)一般會推垮支架、埋壓設備,造成停電、停風,給安全管理帶來困難,對安全不利。

  (2)如果是地質構造帶附近的冒頂事故,不僅給生產造成麻煩,而且有時會引起透水事故的發生。

  (3)在有瓦斯湧出區附近發生頂板事故將伴有瓦斯的突出,易造成瓦斯事故。

  (4)如果是采掘工作麵發生頂板事故,一旦人員被堵或被埋,將造成人員傷亡。

  2)防止冒頂事故的措施

  總的來說,一是要充分掌握頂板壓力分布及來壓規律,二是要采取有效的支護措施,三是要及時處理局部漏頂,四是要堅持敲幫問頂製度,五是特殊條件下要采取有針對性的安全措施

  五、運輸事故及防治

  1)礦井常見運輸事故主要原因

  (1)行人違章。如爬車、蹬車;列車運行時在巷道中間行走。

  (2)司機違章作業。違章頂車;推車人一人推一部以上車輛;推車人側向推車。

  (3)運輸管理不嚴密。巷道中雜物多、巷道變形未及時修複;缺少必要的阻車器、信號燈。

  2)礦井運輸事故預防措施

  (1)遵守運輸管理各項規章製度,嚴禁爬車、蹬車。

  (2)遵守人力推車規定。人力推車時,人員必須注意前方,在開始推車、發現前方有人或障礙物及接近道岔、彎道、巷道口、風門、硐室出口時,推車人必須發出信號;嚴禁放飛車;同方向推車時軌道坡度小於或等於5‰,兩車間距不得小於10米。坡度大於7‰時,嚴禁人力推車。

  (3)嚴格運輸管理。電機車司機必須持證上崗;嚴格執行《操作規程》和《崗位責任製》;定期檢修機車及礦車。

  (4)巷道斷麵按規定施工,礦井軌道按標準鋪設,加強維護。

  (5)在巷道中行走時,要走人行道,不要在軌道中間行走,不要隨意橫穿電機車軌道、絞車道,攜帶長件工具時,要注意避免碰傷他人和觸及架空線,當車輛接近時要立即進入躲避硐室暫避。

  (6)在橫穿大巷,通過彎道、交叉口時,要做到“一停、二看、三通過”;任何人都不能從立井和斜井的井底穿過;在兼作行人的斜巷內行走時,按照“行人不行車,行車不行人”的規定,不要與車輛同行。

  (7)釘有柵欄和掛有危險警告牌的地點十分危險,不能擅自進入;爆破作業經常傷人,不可強行通過爆破警戒線、進入爆破警戒區。

  (8)路過有人正在工作的地方,一定要先打招呼,以免掉物碰人。

  (9)行走過程中,要隨時注意井巷裏的各種信號,來往車輛路過,不要大聲說笑、吵架和打鬧。

  3)機車運輸事故及預防

  (1)機車運輸事故原因:機車運輸條件比斜巷優越,但在平巷巷道中,敷設各種管路、電纜,設置風門等,對行車行人不利,更重要的是有些巷道變形失修,環境惡劣,加之司機違章操作,行人違章行走,易造成機車運輸事故。

  (2) 機車運輸事故防範措施

  ①認真貫徹《煤礦安全規程》及操作規程的有關規定,開展技術培訓,提高司機及有關人員的技術水平與安全意識。

  ②加強巷道維修與管理,改善運輸環境條件,減少道路故障,保證車輛及人員暢通無阻。巷道內施工時要有防範措施。

  ③機車司機必須認真嚴格執行崗位責任製度和交接班製度,嚴禁非司機操作。

  ④嚴禁扒車、跳車和坐礦車,嚴禁在機車上或兩車廂之間搭乘人員。

  ⑤加強設備維修,保證機車在完好狀態下工作。

  4)斜井運輸事故及預防

  1、傾斜井巷提升運輸事故。傾斜井巷的提升運輸是整個礦井運輸係統的重要組成部分,也是礦井安全生產的重要環節。斜巷的運輸環節多,戰線長,分布麵廣,環境複雜多變,易導致各種運輸事故。

  2、傾斜井巷提升運輸事故的防治措施。

  (1)按規定設置可靠的防跑車裝置和跑車防護裝置,實現“一坡三擋”。

  (2)傾斜井巷運輸用鋼絲繩連接裝置,在每次換繩時,必須用2倍於其最大靜荷重的拉力進行實驗。

  (3)對鋼絲繩和連接裝置必須加強管理,設專人定期檢查,發現問題,及時處理。

  (4)礦車要設專人檢查。

  (5)礦車之間的連接、礦車和鋼絲繩之間的連接必須使用不能自行脫落的裝置。

  (6)嚴禁用不合格的物件代替有保險作用的插銷;嚴禁用不合格的物件代替“三環鏈”。

  (7)斜井串車提升,嚴禁蹬鉤。做到“行車不行人,行人不行車”。

  (8)斜井軌道和道岔質量要合格。

  (9)斜井支護完好、軌道上無雜物。

  (10)滾筒上鋼絲繩繩頭固定牢固。

  (11)開展技術培訓,提高技術素質。

  (12)加強安全生產管理,嚴格執行規章製度。

  六、煤礦瓦斯、煤塵爆炸知識及預防

  (一)瓦斯爆炸的危害

  礦內瓦斯爆炸的有害因素是,高溫、衝擊波和有害氣體。

  (1)高溫:焰麵是巷道中運動著的化學反應區和高溫氣體,其速度大、溫度高。從焰麵溫度可高達2150~2650 ℃,焰麵經過之處,人被燒死或大麵積燒傷,可燃物被點燃而發生火災。

  (2)衝擊波:鋒麵壓力由幾個大氣壓到20大氣壓,前向衝擊波疊加和反射時可達100大氣壓。其傳播速度總是大於聲速,所到之處造成人員傷亡、設備和通風設施損壞、巷道垮塌。衝擊包括:進程衝擊和回程衝擊。

  (3)有害氣體:井下發生瓦斯爆炸以後,將會產生大量的一氧化碳,如果有煤塵參與爆炸,CO的生成量更大。空氣中的一氧化碳濃度,按體積計算達到0.4%時,人在短時間內就會中毒死亡。一氧化碳中毒是瓦斯爆炸造成人員傷亡的主要原因。

  (二)瓦斯爆炸的主要參數

  1 瓦斯的爆炸濃度

  在正常的大氣環境中,瓦斯隻在一定的濃度範圍內爆炸,這個濃度範圍稱瓦斯的爆炸界限,其最低濃度界限叫爆炸下限,其最高濃度界限叫爆炸上限,瓦斯在空氣中的爆炸下限為5~6%,上限為14~16%。

  瓦斯濃度低於爆炸下限時,遇高溫火源並不爆炸,隻能在火焰外圍形成穩定的燃燒層,濃度高於爆炸上限時,在該混合氣體內不會爆炸,也不燃燒,如有新鮮空氣供給時,可以在混合氣體與空氣的接觸麵上進行燃燒。

  原因:可用前麵鏈式反應理論解釋:若瓦斯濃度低於5%,氧化生成的熱量與分解的活化中心都不足,鏈式反應不能發展成為爆炸;若瓦斯濃度高於16%時,則氧的濃度不足,不但不能生成足夠的活化中心,而且因為瓦斯吸熱能力比空氣大,氧化生成的熱量同時被瓦斯和周圍介質所吸收,當然也不能發展成爆炸。

  在正常空氣中瓦斯濃度為9.5%時,化學反應量完全,產生的溫度與壓力也最大。瓦斯濃度7%~8%時最容易爆炸,這個濃度稱最優爆炸濃度。

  瓦斯爆炸界限不是固定不變的,它受到許多因素的影響,其中重要的有:

  (1) 氧的濃度

  正常大氣壓和常溫時,瓦斯爆炸濃度與氧濃度關係,如柯瓦德爆炸三角形所示。它的三個頂點B、C、E分別是甲院與空氣混合時的爆炸下限B(5%CH4,19.88%O2:)、上限C(15%CH4,17.79%02)和爆炸臨界點E。瓦斯爆炸界限隨著氧氣濃度的降低而縮小。氧濃度低於12%時,混合氣體就失去爆炸性。在封閉火區過程中,由於切斷了向火區供風,火區內瓦斯濃度因繼續有瓦期湧出和煙氣滲入而增大,氧氣濃度降低,當瓦斯濃度和氧氣濃度所決定的坐標點落在BCE中,有爆炸危險。

  (2)其它可燃氣體

  混合氣體中有兩種以上可燃氣體同時存在時,其爆炸界限決定於各可燃氣體的爆炸界限和它們的濃度。

  如果混入的其它可燃性氣體下限比瓦斯的下限低,那麼混合氣體的爆炸下限也就比瓦斯單獨存在時低,爆炸上限也是如此。由表可以看出:這些可燃性氣體的混入都能使爆炸界限擴大。所以,井下發生火災,產生其它可燃性氣體時,即使平時瓦斯湧出量不大的礦井也有發生爆炸的可能性,同樣提高警惕。

  (3)煤塵 ----煙煤煤塵具有爆炸性,300~400度時就能從煤塵內揮發出可燃性氣體,從而使瓦斯的爆炸下限降低,爆炸的危險性增加。

  (4)空氣壓力 ----爆炸前的初始壓力對瓦斯爆炸上限有很大影響。可爆性氣體壓力增高,使其分子間距更為接近,碰撞幾率增高。因此使燃燒反應易進行,爆炸極限範圍擴大 。

  (5)惰性氣體----使氧氣濃度降低,並阻礙活化中心的形成,可以降低瓦斯爆炸的危險性。

  2 瓦斯的最低點燃溫度和最小點燃能量

  點燃瓦斯所需的最低溫度稱為最小點燃溫度,所需的最小點燃能量稱為最小點燃能量。在正常大氣條件下,瓦斯在空氣中的點燃溫度為650~750攝氐度,絕熱壓縮時565℃,最低點燃能量0.28mJ。

  瓦斯的最低點燃溫度和量小點燃能量決定於空氣中的瓦斯濃度、初壓、火源的能量及其放出強度和作用時間。壓力越大,點燃溫度越低。

  最低點燃溫度是重要的安全技木參數之一,它不僅決定了在什麼樣的爆炸混合氣體內,使用什麼型號的防爆電氣設備;而且還決定了爆炸危險環境中設備的允許溫升。

  3 瓦斯的引火延遲性

  瓦斯與高溫熱源接觸後,不是立即燃燒或爆炸,而是要經過一個很短的間隔時間,這種現象叫引火延遲性,間隔的這段時間稱感應期,感應期的長短與瓦斯的濃度、火源溫度和火源性質有關,而且瓦斯燃燒的感應期總是小於爆炸的感應期。

  瓦斯爆炸的感應期,對煤礦安全生產意義很大。在井下高溫熱源是不可避免的,但關鍵是控製其存在時間在感應期內。例如,使用安全炸藥爆炸時,其初溫能達到2000℃左右,但高溫存在時間隻有10-6~10-7s,都小於瓦斯的爆炸感應期,所以不會引起瓦斯爆炸。

  4、煤礦井下瓦斯爆炸事故原因03manbetx

  1、火源

  井下的一切高溫熱源——電氣、放炮、摩擦、靜電,但主要火源是放炮和機電火花。隨著煤礦機械化程度的提高,摩擦火花引燃瓦斯的事故逐漸增多。

  2、發生地點

  煤礦任何地點都有發生爆炸的可能性,但大部分爆炸事故發生在采、掘工作麵。掘進工作麵占80%~90%,采煤工作麵占10%~20%

  采煤工作麵發生地點上隅角、采煤機切割機附近。

  國內外的統計資料表明,低瓦斯礦井,由於通風、放炮和機電設備管理不嚴格,爆炸事故有可能比高瓦斯湧出量礦井嚴重。

03manbetx 爆炸事故的原因還表明,絕大多數爆炸事故是管理上疏忽和人為違反安全規程,以及缺少應有的紀律與責任的結果。

  5、預防瓦斯爆炸的措施

  瓦斯爆炸必須同時具備三個條件:(1)瓦斯的濃度在爆炸範圍內;(2)高於最低點燃能量的熱源存在的時間大於瓦斯的引火感應期;(3)瓦斯-空氣混合氣體中的氧氣濃度大於12%。後一條件在生產井巷中是始終具備的,所以預防瓦斯爆炸的措施,就是防止瓦斯的積聚和杜絕或限製高溫熱源的出  現。

  ① 防止瓦斯積聚

  a. 搞好通風 b.及時處理局部積存的瓦斯 c.抽放瓦斯 d.經常檢查瓦斯濃度和通風狀況。

  ② 防止瓦斯引燃

  防止瓦斯引燃的原則,是對一切非生產必需的熱源,要堅決禁絕。生產中可能發生的熱源,必須嚴加管理和控製,防止它的發生或限定其引燃瓦斯的能力。

  ③ 防止瓦斯爆炸災害事故擴大的措施。

  萬一發生爆炸,應使災害波及範圍局限在盡可能小的區域內,以減少損失,為此應該:

  a. 編製周密的預防和處理瓦斯爆炸事故計劃,並對有關人員貫徹這個計劃。

  b. 實行分區通風。各水平、各采區都必須布置單獨的回風道,采掘工作麵都應采用獨立通風。這樣一條通風係統的破壞將不致影響其他區域。

  c. 通風係統簡單。應保證當發生瓦斯爆炸事故時入風流與回風流不回發生短路。

  d. 裝有主要通風機的出風井口,應安裝防爆門或防爆井蓋,防止爆炸波衝毀通風機,影響救災與恢複通風。

  e. 防止煤塵事故的隔爆措施,同樣也適用於防止瓦斯爆炸。

  (三)煤塵爆炸的條件

  煤塵爆炸必須同時具備三個條件:煤塵本身具有爆炸性;煤塵必須懸浮於空氣中,並達到一定濃度;存在能引燃煤塵爆炸的高溫熱源。

  (四)預防煤塵爆炸的措施

  預防煤塵爆炸的技術措施主要包括減、降塵措施,防止煤塵引燃措施及隔絕煤塵爆炸措施等三個方麵。其中隔絕煤塵爆炸措施可以采用1.清除落塵 2.撒布岩粉 3.設置水棚 4.設置岩粉棚 5.設置自動隔爆棚。

  七、井下各種氣體的危害及預防知識

  1.氧氣(0)

  氧氣是一種無色、無味、無嗅的氣體。相對空氣的比重是1.11。氧是非常活潑的元素,幾乎能和所有氣體化合,能助燃和供人呼吸。人體對氧的需要是隨人的體質強弱及勞動強度大小而定。當人休息時,需氧量不小於0.25L/min,行走勞動時,需氧量為1~3L/min,空氣中含氧量減少對人體的危害程度如表1-2所示。

  《規程》規定:采掘工作麵的進風流中氧氣不低於20%。礦井空氣中氧氣減少的原因有:坑木、煤炭及有機物的氧化,井下火災、煤炭自燃、瓦斯煤塵爆炸、人的呼吸、井巷排出瓦斯衝淡氧氣濃度等。

  表1-2 人體在不同濃度氧氣中的反應

  氧氣的濃度/%人的反應

  17靜止無影響,但工作時引起喘息,呼吸困難及脈搏跳動急促,感覺及判斷能力減弱

  15 失去勞動能力

  10~12 失去理智,時間稍長即有生命危險

  6~9 失去知覺,呼吸停止,幾分鍾內心髒尚能跳動,不進行急救會導致死亡

  在通風不良的巷道內,火區附近巷道內,采空區的廢巷內,大量湧出瓦斯的巷道以及停風的獨頭巷道內,氧氣的濃度都可能很低,如果冒然進入,有造成窒息死亡的危險。

  2.二氧化碳(CO2)

  二氧化碳是無色、略帶酸味的氣體,相對空氣的比重為1.52,容易聚集在巷道底部或下山盲巷或下山盲巷沒有風流的地方,不助燃,不能供呼吸,易溶於水。

  二氧化碳對人的呼吸有刺激作用,當人體內二氧化碳增多時,能刺激人體呼吸神經中樞,引起呼吸頻繁,使人的需氧量增加。井下空氣中的二氧化碳濃度增大時,會使空氣中氧含量相對減少,甚至使人窒息。二氧化碳對人體的影響如表1-3所示。

  為了預防二氧化碳的危害,《規程》》規定:采掘工作麵進風流中二氧化碳濃度不超過0.5%;在采掘工作麵風流中、在采掘工作麵回風流中,二氧化碳濃度不得超過1.5%,在總回風流中二氧化碳濃度不得超過0.75%。井下二氧化碳的來源有:從煤層(岩層)湧出;爆破工作麵炸藥爆炸;瓦斯煤塵爆炸;煤和坑木氧化;煤炭自燃以及作業人員呼出二氧化碳等。個別礦井還發生煤與二氧化碳突出。搞好通風和加強二氧化碳檢查是防止二氧化碳危害的主要措施。

  表1-3 人體在不同濃度二氧化碳中的反應

  空氣中二氧化碳濃度/%人體的反應

  1呼吸感到急促

  3呼吸量增加2倍,並很快發生疲勞

  5呼吸感到困難,耳鳴,血液流動加快

  6發生嚴重喘息,極度虛弱無力

  10頭暈,處於昏迷狀態

  10~20呼吸處於停頓狀態,失去知覺

  20~25窒息

  3.氮氣(N2)

  氮氣是一種無色、無味、無嗅的氣體,相對空氣的比重為0.97,不助燃。礦井內空氣中氮氣含量增加,會使氧氣含量相對減少,以致使人窒息死亡。多餘的氮氣可削弱瓦斯的爆炸性和煤炭自燃,但高溫下能與氧化合成有毒的二氧化碳。煤礦井下有機物腐爛,爆破作業以及煤和圍岩層的裂隙中放出氮氣,會增加礦井內氮氣含量。減少井下氮氣濃度的方法是加強通風。

  4.一氧化碳(CO)

  一氧化碳是一種無色、無味、無嗅的氣體,不用專門儀器檢查不易察覺。相對空氣的比重是0.97,幾乎能均勻擴散在空氣中。一氧化碳微溶於水,能燃燒,當體積濃度達到13%~75%時可能爆炸。

  一氧化碳是一種毒性極大的氣體,在煤礦井下各種中毒事故中,一氧化碳中毒所占比重較大。一氧化碳與人體血液中血紅蛋白的結合能力比氧大250~300倍。因此,當空氣中含有一定濃度的一氧化碳時,人體吸入後使血液的輸氧工作迅速減弱或停止,引起缺氧窒息或死亡。一氧化碳對人體的影響如表1-4所示。

  表1-4 人體在不同濃度一氧化碳中的反應

  一氧化碳濃度/%人體的反應

  0.02連續呼吸2 h~3 h,輕微頭痛

  0.04連續呼吸1 h~2 h,眩暈,頭痛

  0.08連續呼吸45min, 耳鳴,頭痛,心跳

  0.16連續呼吸0.5 h~2 h,四肢無力,嘔吐,感覺遲鈍

  0.32連續呼吸20 min~30 min,喪失知覺,呼吸停頓,以致死亡

  1.281 min~3 min死亡

  由於一氧化碳的毒性極強,《規程》規定井下空氣中一氧化碳的濃度不得超過0.0024%。井下一氧化碳的主要來源是:井下火災、煤炭自燃、瓦斯與煤塵爆炸及爆破。

  5.硫化氫(H2S)

  硫化氫是一種無色氣體,具有臭雞蛋及微甜味,當空氣中硫化氫的濃度為0.0001%~0.0002%時,可以明顯感到它的臭味。硫化氫相對空氣的比重為1.9,易溶於水,在常溫下1個體積的水能溶解2.5個體積的硫化氫。硫化氫能燃燒,當它在空氣中含量為4.3%~4.5%時能爆炸。硫化氫毒性大,能使人體血液中毒,它對人體的影響如表1-5所示。

  表1-5 人體在不同濃度硫化氫中的反應

  硫化氫濃度/%人體的反應

  0.01數小時後發生輕度中毒,流唾液,流鼻涕,呼吸困難,頭暈

  0.021h後昏迷頭痛,嘔吐,四肢無力,神智不清

  0.0530nin至1h失去知覺,臉色發白,窒息,不急救便死亡

  0.07有死亡危險

  0.10幾分鍾即可死亡

  由於硫化氫毒性極大,《規程》規定井下空氣中硫化氫的濃度不得超過0.00066%。井下硫化氫的主要來源:少數含硫化氫的煤層或岩層局部地段放出硫化氫;含硫煤炭自燃時生成硫化氫;含硫煤塵爆炸;硫化礦物水解;有機物腐爛;老窯水、舊巷積水內含有的硫化氫等。

  6.二氧化氮(NO2)

  二氧化氮是一種褐紅色氣體,有窒息性氣味,相對空氣的比重為1.59,易溶於水生成腐蝕性很強的硝酸。它劇毒,對人的眼、鼻,呼吸道和肺部組織有強烈的腐蝕作用,以致破壞肺部組織引起肺水腫。二氧化碳中毒的特點是起初無感覺,即便在危險濃度下,起初隻感覺呼吸道受刺激,咳嗽,但經過6h~24h後,就會產生嚴重的支氣管炎,呼吸困難,吐黃痰,發生肺水腫,嘔吐,以致很快死亡。二氧化氮對人體的影響如表1-6所示。

  表1-6 人體在不同濃度二氧化氮中的反應

  二氧化氮濃度/%人體的反應

  0.004經過2h~4h引起中毒現象——咳嗽

  0.006短時間內對呼吸道有刺激作用,咳嗽,胸痛

  0.01短時間內出現劇烈咳嗽,聲帶痙攣收縮,嘔吐,神經係統麻木

  0.025短時間內死亡

  由於二氧化氮劇毒,因此《規程》規定:井下空氣中二氧化氮濃度不超過0.00025%。煤礦井下二氧化氮主要來源於爆破作業。

  7.二氧化硫(SO2)

  二氧化硫是一種無色氣體,具有強烈的硫磺氣味及酸味,對眼睛有刺激作用。二氧化硫相對空氣的比重為2.22,易積聚於巷道底部,易溶於水。它與呼吸道濕潤表皮接觸後能產生硫酸,對呼吸器官有腐蝕作用,易使支氣管發炎,呼吸麻痹,嚴重時可引起肺水腫。二氧化硫對人體的影響如表1-7所示。

  表1-7 人體在不同濃度二氧化硫中的反應

  二氧化硫濃度/%人體的反應

  0.0005嗅覺器官感到刺激

  0.002強烈地刺激眼睛和呼吸器官,眼紅,流淚咳嗽,頭痛,喉痛

  0.05引起急性支氣管炎,肺氣腫,短期內會中毒死亡

  《規程》規定:礦井內空氣二氧化硫濃度不得超過0.0005%。二氧化硫的主要來源是:含硫煤的自然發火;在含硫煤中進行爆破工作和含硫煤塵爆炸;硫化礦物緩慢氧化。

  8.氨氣(NH3)

  氨是無色,有濃烈臭味的氣體,相對空氣的比重為0.60,易溶於水,有爆炸性(爆炸界限為16%~27%)。氨對人的皮膚和呼吸係統有刺激作用,能引起咳嗽,流淚,頭暈,聲帶水腫,重者會暈迷,痙攣,心力衰竭,以致死亡。氨氣來源於爆破,用水熄滅燃著的煤炭生成氨,部分岩層中也有氨氣湧出。

  為防止氨氣事故,《規程》規定:氨氣的最高允許濃度為0.004%。

  第三章 職業病防治

  第一節 職業危害的概念及防範

  目前,我國煤礦職業病狀況不容樂觀。據有關統計資料,到2009年底我國共有塵肺病累計列649 129人(已死亡175 951人)。其中,煤礦工人塵肺病297 009列,占全國塵肺病人總數的42%。20世紀90年代每年大約有3 000人死於塵肺病。我國煤礦工人其他職業病的患病率也相當高。所以,職業病已成為我國煤礦職工生命安全與健康的嚴重危害。

  一、職業危害、職業病和職工禁忌病的概念

  1.職業危害及因素

  職業危害是指對從事職業活動得從業人員直接危害人體健康、導致發生職業病的各種危害。

  職業危害的因素可分為兩個方麵:

  (1) 作業環境中的職業危害因素。它包括作業環境中存在的化學因素(生產性粉塵和水泥粉塵等)、物理因素(風速、濕度、溫度、噪聲、震動等)和生物因素等。

  (2) 勞動過程中的職業危害因素。它包括勞動時間過長、作息製度不合理、勞動強度過大、個別部位或器官過度緊張、使用工具不符合要求。

  2.職業病及其特點

  職業病是指從業人員在從事職業活動中由於職業危害因素引起的疾病。

  職業病的特點有以下3個方麵:

  (1)職業病是由職業危害所引起,如接觸粉塵、放射性物質和其他有毒、有害物質。職業病的輕重與職業危害因素的數量和強度有關。

  (2)大多數職業病目前還沒有特殊的治療方法,還不能徹底消除疾病、恢複人體健康。

  (3)職業病是人為的疾病,治療個體無助於控製群體的發病,但是控製職業危害因素,能有效的降低其發病率,甚至消除職業病。

  3.職業禁忌病及其有關規定

  職業禁忌症隻指從業人員在從事該職業活動中不允許患者有的病症。

  《煤礦安全規程》對職業禁忌的規定如下:

  (1)有下列病症之一的,不得從事接塵作業:

  ①活動性肺結核病及肺外結核病;

  ②嚴重的上呼吸道或支氣管疾病;

  ③顯著影響肺功能的肺髒或胸膜病變;

  ④心、血管器質性疾病;

  ⑤經醫療鑒定,不適於從事粉塵工作的其他疾病;

  (2)有下列病症之一的,不得從事井下工作:

  ①以上所列不得從事接塵作業的病症;

  ②風濕病(反複活動);

  ③嚴重的皮膚病;

  ④經醫療鑒定,不適於從事井下工作的其他疾病。

  (3)癲癇病和精神分裂症患者嚴禁從事煤礦生產工作。

  (4)患有高血壓、心髒病、深度近視等病症以及其他不適應高空(2m以上)作業者,不得從事高空作業。

  二、煤礦的主要職業危害及職業病

  煤礦井下作業條件惡劣,職業危害因素較多,從事人員患職業病的也較多。

  職業危害因素主要有粉塵、噪聲、震動、有害氣體、生產性化學毒物、高溫高濕、不良體位勞動等。

  職業病主要有粉塵病、噪聲聾、局部振動病、職業中毒(如一氧化碳中毒)以及滑束炎等。

  1.生產性粉塵

  生產性粉塵是煤礦的主要職業危害因素,井下生產過程中鑿岩、鑽煤眼、放炮、割煤、裝煤(矸)、轉載運輸等環節均能生產大量粉塵,粉塵包括岩塵和煤塵兩種。作業人員長期在岩塵超標的環境中勞動,可能引起矽肺病;作業人員長期在煤塵超標的環境中勞動,可能引起煤肺病。

  2.有害氣體

  井下空氣中可能存在過量的CH4、CO、CO2、氮氧化合物、H2S等有害氣體,如果不及時加強通風,將其衝淡並帶走,就可能造成人員中毒。

  3.不良氣候條件

  井下氣候條件的基本特點是溫差大、濕度大、風速大。因此,作業人員容易出現感冒、上呼吸道感染或風濕性關節炎。

  4.不良勞動體位

  在煤層薄的采煤工作麵或者高度小的巷道從事作業的人員不能站立勞動,經常跪在底板上,使局部關節(入膝關節)長期受到強烈壓迫及摩擦而引發滑束炎,煤礦井下從業人員滑束炎已列為國家承認的法定職業病;另外,井下從業人員長期彎腰勞動,容易引起腰椎病;井下空間較小、井下從業人員經常磕碰頭部,容易引起頸椎病。

  5.噪聲和振動

  隨著采煤機械化程度的不斷提高,生產性噪聲和振動對從業人員的危害越來越大,入鑿岩機、鑽機、采煤機、掘進機、運輸機、破碎機、壓風機、水泵、局部通風機、機車、放炮等都能產生很大的噪聲;有時噪聲與振動同時存在危害更大、噪聲可引起噪聲聾,入井下工人常見的耳雜“發育”——即聽力顯著減強,振動科引起局部振動疾病。

  6.放射性物質

  煤礦井下放射性物質(如氡)及其子體往往比地麵高,對從業人員的身體健康又一代影響。有的單位(洗選煤廠等)在生產過程中使用某些放射性物質,若管理不妥,將對人體產生很大危害。

  三、職業危害的防範

  職業危害防範的方針是預防為主、防治結合。所謂預防為主就是控製職業危害的源頭,即在職業活動中盡可能消除和控製職業危害因素的產生;所謂防治結合就是預防和治療雙管齊下。“防”是職業危害防範的根本途徑,目的是不產生職業危害;“治”是職業病發生後保障患者的醫療、康複。

  1.職業危害的前期預防

  (1)煤礦企業應當為從業人員創造符合國家衛生標準和衛生要求的工作環境和條件。

  (2)煤礦企業對職業危害項目,應當及時、如實地向衛生行政部門申報,接受監督。

  (3)新建、改擴建項目可能產生職業危害的煤礦企業在可行性論證階段應當向衛生行政部門提交職業危害預評價報告。

  (4)建設項目的職業病防護措施應當與主體工程同時設計、同時施工、同時投入生產和使用。

  2.勞動過程中職業危害的防範

  (1)煤礦企業應當設置或指定職業衛生管理機構,配備專職或兼職的職業衛生專業人員,負責本單位的職業病防治工作。

  (2)煤礦企業應當按照規定定期對工作場所的職業危害因素進行檢測,並對職業危害因素的控製效果做出評價

  (3)煤企業應當向從業人員告知職業危害因素及應急處理方案。

  (4)煤礦企業應當采取減少和消除職業危害因素的措施,並教育、督促從業人員在勞動中貫徹執行。

  (5)煤礦企業應當製定職業危害事故救援預案,一旦發生事故,對受到職業危害的人員組織現場搶救,控製職業危害事故的蔓延和擴大。

  3.職業病的診斷及職業病人的治療

  (1)職業病的診斷應當由省級以上人民政府衛生行政部門批準的醫療衛生機構承擔。

  (2)職業病診斷時,應當組織3名以上取得職業病診斷資格的執業醫師進行集體診斷。

  (3)當事人對職業病診斷有異議的,可以向做出診斷的醫療衛生機構所在地地方人民政府衛生行政部門申請鑒定。

  (4)煤礦企業對疑似職業病病人應當及時安排診斷。

  (5)煤礦企業對確診為塵肺病的人員,必須調離粉塵作業崗位,並準予治療或療養,以減輕病人的痛苦,提高生活質量,延緩病變發展,延長病人壽命。

  第二節 健康監護基本要求

  健康監護指的是對從事有職業危害因素作業的人群進行健康檢查,其目的是及時發現接觸職業危害因素作業人群的健康損害情況,並作為采取相應的預防措施的依據,從而保護從業人員的健康權益。

  一、職業健康的檢查與評價

  1.對新錄用、變更工作崗位的從業人員上崗前進行健康檢查和評價,了解從業人員的健康狀況,特別是發現有職業禁忌症的人員,為煤礦企業合理安置從業人員的工作崗位提供依據。同時,也可作為職業危害因素對人體健康危害的原始資料。

  2.對在崗的從業人員定期進行健康檢查和評價。動態觀察從業人員的健康變化狀況,了解從業人員健康變化與職業危害因素的關係,及時發現疑似病患者,判斷從業人員是否適合繼續從事該崗位的工作。

  3.對準備調離該工種的從業人員進行職業健康檢查和評價。分析從業人員與該工種職業危害因素的關係,找出其所在工伯環境和條件存在的職業危害因素,以及對其身體健康的影響規律;檢查工人是否患有職業病,以明確法律責任;對於有遠期危害效應的職業危害因素,提出進行離崗後醫學觀察的內容和時限,為安置從業人員和保護從業人員健康權益提供依據。

  二、職業健康的檢查方法

  (1)煤礦企業對新入礦工人必須進行職業健康檢查,並建立健康檔案。

  (2)煤礦企業對接塵工人的職業健康檢查必須拍照胸大片。

  (3)煤礦企業應按照國家法律、法規和衛生行政主管部門的規定定期對接觸粉塵、毒物及有害物理因素等的作業人員進行職業健康檢查。

  (4)煤礦企業職業健康檢查的查體時間間隙必須符合下列要求:

  ①對在崗接觸粉塵作業的工人,岩石掘進工種每2—3年拍片檢查1次;混合工種每3—4年拍片檢查一次;純采煤工種每4—5年拍片檢查1次。

  ②對離崗工人必須進行離崗的職業性健康檢查。

  ③對接觸毒物、放射線的人員每年檢查1次。

  (5)職業性健康檢查、職業病診斷、摯而有別治療應由取得相應資格的職業衛生機構承擔。

  (6)Ⅰ期塵肺患者每年複查1次。對疑似塵肺患者(0+),岩石掘進工種每年拍片複查1次、混合工種每2年拍片複查1次、純采煤工種每3年拍片複查1次。

  三、職業健康監護檔案

  職業健康監護檔案室從業人員健康變化與職業危害因素關係的客觀記錄。它既是診斷職業病的重要依據,又是分析防治職業病的措施是否科學合理的原始資料。所以,通過職業健康監護檔案可以客觀的評價煤礦企業防治職業病的效果,也可以找出防治職業危害因素的規律。

  1.職業健康監護檔案的內容

  職業健康監護檔案應當包括粉塵監測、防塵措施和健康檢查三部分內容。

  (1)粉塵監測檔案

  煤礦企業必須按國家規定對生產性粉塵進行監測,並遵守下列規定:

  1)總粉塵:

  ①作業場所的粉塵濃度,井下每月測定2次,地麵及露天煤礦每月測定1次;

  ②粉塵分散度,沒6個月測定1次。

  2)呼吸性粉塵:

  ①工班個體呼吸性粉塵監測,采掘()工作麵每3個月測定1次,其他工作麵或作業場所每6各月測定1次。每個采樣工種分2個班次連續采樣,1個班次內至少采集2個有效樣品,先後采集的有效樣品不得少於4個。

  ② 定點呼吸性粉塵監測每月測定1次。

  3)粉塵中遊離SiO2含量,每6個月測定1次,在變更工作麵時也必須測定1次;各接塵作業場所每次測定的有效樣品數不得少於3個。

  (2)防塵措施檔案

  塵肺病防治的根本措施是綜合防塵,通過綜合防塵,使工作環境的產塵量大幅度下降,達到國家或行業規定的標準。

  綜合防塵詳見第三章第六節。

  (3)個人職業健康檢查檔案

  個人職業健康檢查檔案應當包括從業人員職業史、既往史、職業危害因素接觸史、職業健康檢查結果及處理情況、職業病診斷、治療和療養等有關個人健康的資料。

  2、職業健康監護檔案的管理

  (1)職業健康監護檔案應由煤礦企業建立,並按規定期限妥善保存。

  (2)職業健康監護檔案除X射線片資料外,還應設有健康卡片、逐次診斷登記本和索引卡。

  (3)逐步推行微機化管理,以便快捷、方便、準確的查找。

  (4)應設專人嚴格管理。

  (5)從業人員有權查閱、複印本人的職業健康監護檔案的有關內容。

  第三節 煤礦從業人員職業病預防的權利和義務

  一、煤礦從業人員職業病預防的權利

  1.具有對煤礦企業職業病防治的要求權

  (1)要求煤礦企業為從業人員創造符合國家職業衛生標準和衛生健康要求的工作環境和條件的權利。

  ① 職業病危害因素的強度或者濃度符合國家職業衛生標準;

  ② 有與職業教育病危害防護相適應的設施。

  ③ 生產布局合理,符合有害與無害作業分開的原則;

  ④ 有配套的更衣間、洗浴間、孕婦休息間等衛生設施;

  ⑤ 設備、工具、用具等設施符合從業人員生理、心理健康的要求;

  ⑥ 法律、行政法規和國務院衛生行政管理部門關於保護從業人員健康的其他要求。

  (2)要求煤礦企業為從業人員上崗前、在崗期間和離崗時的職業健康查體的權利。

  ① 職業健康查體費用由煤礦企業承擔,檢查所占時間視同出勤。

  ② 未經查體的從業人員有權利拒絕從事接觸職業危害的作業。

  ③ 對在查體中發現有與所從事的職業相關的健康損害時,從業人員有權要求調離原工作崗位,並獲得妥善安置。

  ④ 對未進行離崗時的職業健康查體的從業人員,有權拒絕解除或者終止勞動合同。

  (3)要求煤礦企業為從業人員提供符合防治職業病要求的職業病防護設施和個人使用的職業病防護用品的權利。

  ① 煤礦企業為從業人員工作場所存在的職業危害因素采取有效的防護措施。

  ② 煤礦企業為從業人員提供的職業病防護用品,必須符合國家標準或行業標準,不得超過使用期限。

  ③ 煤礦企業不得以貨幣或其他物品替代應當按規定配備的職業病防護用品。

  (4)要求煤礦企業為從業人員保障職業病待遇的權利。

  ① 從業人員有權要求煤礦企業及時安排對疑似職業病病人進行診斷或醫學觀察,在此期間所需費用由煤礦企業承擔。

  ② 職業病病人有權要求煤礦企業按照國家有關規定進行治療、康複和定期檢查。

  ③ 職業病病人除依法享有工傷社會保險外,還依法享有民事賠償的權利。

  ④ 職業病病人變動工作單位時,有權要求原有的職業病待遇不變。煤礦企業發生分立、合並、解散或破產時,接觸職業危害的從業人員有權要求煤礦企業對其進行健康檢查,並承擔所需費用。

  2.具有對煤礦企業職業病預防的知情權

  (1)煤礦企業與從業人員訂立勞動合同時,從業人員有權了解工作過程中可能生產的職業病危害及其後果、職業病防治措施和待遇,並在勞動合同中寫明。如果工作條件變化,煤礦企業應當如實履行告知職業危害的義務,並協商變更原勞動合同相關條款。

  (2)煤礦企業提供給從業人員使用的機器、設備、設施、材料等,如果可能產生職業危害,應當同時為從業人員提供使用說明書或安全操作規程。

  (3)煤礦企業應當在產生嚴重職業危害的工作崗位,在醒目位置設置警示標識和警示說明,公布職業病危害的種類、後果、預防和應急救治措施等內容。

  (4)從業人員有權了解職業健康查體的結果。從業人員離開原工作單位時有權索取本人職業健康檢查及監護檔案複印件,原工作單位應當如實、無償提供,並在所提供的複印件上蓋章。職業病診斷、鑒定需要工作單位提供有關職業衛生和健康監護等資料時,有權要求工作單位如實提供。

  3.具有對煤礦企業職業病預防的民主管理參與權

  (1)從業人員有權參與煤礦企業職業病防治的民主管理,對其實施《職業病防治法》的情況提出意見和建議。

  (2)從業人員有權拒絕違章指揮和強令沒有職業病防護設施進行作業。

  (3)從業人員有權對違反職業病防治法律、法規以及危害生命健康的行為提出批評、檢舉和控製,煤礦企業不得因此而進行打擊報複。

  (4)當從業人員勞動安全衛生權益受到侵害,或者與煤礦企業職業病防治問題產生糾紛時,有權向有關部門提請勞動爭議處理,直至上訴到法院審理。

  4.具有獲得煤礦企業職業病防治教育、培訓權

  煤礦企業應當對從業人員在上崗前和在崗期間,進行職業病及防治知識和技能的教育、培訓。通過教育、培訓達到以下要求:

  (1)提高職業衛生意識,增強法製觀念,樹立維權思想。

  (2)了解本崗位工作環境職業病及防治知識。

  (3)掌握防治職業病的操作技能。

  (4)正確使用職業病防護設備、實施。

  (5)正確佩戴和使用個人職業病防護用品。

  (6)掌握可能發生的職業病危害的應急救援措施。

  二、煤礦從業人員職業病防治的義務

  1.履行接受職業病防治的教育培訓的義務

  接受職業病防治教育培訓既是煤礦從業人員應該享有的權利,同時又是從業人員應該履行的義務。為了預防職業病危害,必須進行必要的教育、培訓,使煤礦從業人員具備相應的職業病防治知識、技能,以及事故預防和應急處理能力。

  2.履行遵守職業病防治的有關法律法規、規章和製度的義務

  近年來,我國先後製定了一係列有關職業病防治的法律法規、規章,如《中華人民共和國職業病防治法》、《中華人民共和國塵肺病防治條例》、《職業病診斷與鑒定管理辦法》、《職業健康監護管理辦法》等。煤礦企業結合實際情況,又編製了貫徹執行的規章、製度。這些法律法規、規章、製度是職業病防治的基本保障,煤礦從業人員應該嚴格遵守,認真落實。

  3.履行正確佩戴使用職業病防治設施和防護用品的義務

  職業病防治設施和個人職業病防護用品時保護從業人員在作業過程不遭受職業病侵害的防護裝置,是搞好職業病防治必不可少的重要措施。所以,煤礦從業人員必須按照操作規程和使用說明書,正確佩戴、使用、維護職業病防治實施和個人使用的職業病防護用品,使他們充分發揮作用,做好職業病防治工作。

  4.履行及時報告職業病危害事故隱患的義務

  從業人員身處生產活動得第一線,也是生產職業病危害的重要場所,最容易受到職業病侵害,也能在第一時間發現職業病危害事故隱患。這些隱患報告及時,處理迅速,可能造成的影響就小。所以煤礦從業人員一旦發現職業病危害事故隱患,有義務立即向現場管理人員或有關部門報告,不得隱瞞不報、拖延不報或不如實報告。

  三、《煤礦安全規程》對職業危害的有關規定

  第七百三十八條 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。

  第七百三十八條 作業場所空氣中粉塵(總粉塵、呼吸性粉塵)濃度應符合下表要求。

  表26 作業場所空氣中粉塵濃度標準

  第七百四十條 煤礦企業必須按國家規定對生產性粉塵進行監測。並遵守下列規定:

  (一) 總粉塵

  1、 作業場所的粉塵濃度,井下每月測定2次,地麵及露天煤礦每月測定1次;

  2、 粉塵分散度,每6個月測定1次。

  (二) 呼吸性粉塵:

  1、工班個體呼吸性監測,采、掘工作麵每3個月測定1次,其它工作麵每6個月測定1次。每個采樣工種分2個班次連續采樣,1個班次至少采集2個有效樣品,先後采集的有效樣品不得少於4個;

  2、 定點呼吸性粉塵監測每月測定1次。

  (三) 粉塵中遊離sio2含量,每6個月測定1次 ,在變更工作麵時也必須測定1次;各接塵作業場所每次測定的有效樣品不得少於3個。

  (四) 開采濃度大於200m的整天煤礦,在氣壓較低的季節適當增加測定次數。

  第七百四十一條 作業場所的噪聲,不應超過85dB(A)。大於85dB(A)時,需配備個人防護用品;大於或等於90dB(A)時還應采取降低作業場所噪聲的措施。

  第七百四十二條 礦區水源和供水工程應保證礦區工業用水量,其它水質應符合國家衛生標準。

  第七百四十三條 煤礦企業必須按國家規定對生產性毒物、有害物理因素等進行定期,並遵守下列規定:

  (一) 三硝基甲苯(生產車間)作業點,每月測定1次。

  (二) 鉛、苯、汞及其它有毒物質,每3個月測定1次,已達到職業衛生標準的可6個月測定1次.

  (三) 噪聲、放射性及其它物理因素每年至少測定1次。

  監測結果必須建檔,並報有關單位。

  第七百四十四條 煤礦企業必須按國家有關法律、法規的規定,對新入礦的工人進行職業健康檢查,並建立健康檔案;對接塵工人的職業健康檢查必須拍照胸大片。

  煤礦企業必須按照國家法律、法規和衛生行政主管部門的規定,定期對接觸粉塵、毒物及有害物理因素等的作業人員進行職業健康檢查。對檢查出的職業病患者,煤礦企業必須按照國家規定及時給予治療、療養和調離有害作業崗位,並做好健康監護及職業病報告工作。

  查體時間間隔必須符合下列要求:

  (一) 對在崗接觸粉塵作業工人,岩石掘進工種每2~3年拍片檢查1次;混合工種每3~4年拍片檢查1次;純采煤工種每4~5年拍片檢查1次。

  (二) 對離崗工人必須進行離崗的職業性健康檢查。

  (三) 對接觸毒物、放射性的人員每年檢查1次。

  職業健康檢查、職業病診斷、職業病治療應由取得相應資格的衛生機構承擔。

  第七百四十五條 Ⅰ期塵肺患者每年複查1次。疑似塵肺患者(0+):岩石掘進工種每年拍片複查1次、混合工種每2年拍片複查1次、純采煤工種每3年拍片檢查1次。

  第七百四十六條 有下列病症之一的不得從事接塵作業:

  (一) 活動性肺結核病及肺外結核病。

  (二) 嚴重的上呼吸道或支氣管疾病。

  (三) 顯著影響肺功能的肺髒或胸膜病變。

  (四) 心、血管器質性疾病。

  (五) 經醫療鑒定,不適於從事粉塵作業的其它疾病。

  第七百四十七條 有下列病症之一的不得從事井下工作:

  (一) 煤礦安全規程第七百四十六條所列疾病之一的。

  (二) 風濕病(反複活動)。

  (三) 嚴重的皮膚病。

  (四)經醫療鑒定,不適於從事井下工作的其它疾病。

  第七百四十八條 癲癇病和精神分裂症患者嚴禁從事煤礦生產工作。

  第七百四十九條 患有高血壓、心髒病、深度近視等疾病以及其它不適應高空(2m以上)作業者,不得從事高空作業。

  第七百五十條 粉塵、毒物及有害物理因素超過國家衛生標準的作業場所,除采取防治措施外,作業人員必須佩戴防塵或防毒等個體勞動防護用品。

  第四章 自救、互救與創傷急救

  礦井發生事故後,礦山救護隊不可能立即到達事故地點。實踐證明,礦工如能在事故初期及時采取措施,正確開展自救互救,可以減小事故危害程度,減少人員傷亡。

  所謂“自救”,就是礦井發生意外災變事故時,在災區或受災變影響區域的每個工作人員避災和保護自己而采取的措施及方法。而“互救”則是在有效地自救前提下為了妥善的救護他人而采取的措施及方法。自救和互救的成效如何,決定於自救和互救方法的正確性。為了確保自救和互救有效,最大程度地減小損失,每個入井人員都必須熟知以下內容:

  1、熟悉所在礦井的災害預防和處理計劃;

  2、熟悉礦井的避災路線和安全出口;

  3、掌握避災方法,會使用自救器;

  4、掌握搶救傷員的基本方法及現場急救的操作技術。

  第一節 礦工自救與互救

  礦井發生災害事故時,災區人員正確開展救災和避災,能有效地保證災區人員的自身安全和控製災情的擴大。大量事實證明,當礦井發生災害事故後,礦工在萬分危急的情況下,依靠自己的智慧和力量,積極、正確地采取救災、自救、互救措施,是最大限度地減少事故損失的重要環節。

  一、發生事故時現場人員的行動原則

  (一)、及時報告災情

  發生災變事故後,事故地點附近的人員應盡量了解或判斷事故性質、地點和災害程度,並迅速的利用最近處的電話或其它方式向礦調度室彙報,並迅速向事故可能波及的區域發出警報,使其他工作人員盡快知道災情。在彙報災情時,要將看到的異常現象(火煙、飛塵等)、聽到的異常聲響、感覺到的異常衝擊如實彙報,不能憑主觀想象判定事故性質,以免給領導造成錯覺,影響救災。這在我國煤礦救災中是有沉痛教訓的。

  (二)、積極搶救

  災害事故發生後,處於災區內以及受威脅區域的人員,應沉著冷靜。根據災情和現場條件,在保證自身安全的前提下,采取積極有效的方法和措施,及時投入現場搶救,將事故消滅在初起階段或控製在最小範圍,最大限度地減少事故造成的損失。在搶救時,必須保持統一的指揮和嚴密的組織,嚴禁冒險蠻幹和驚慌失措,嚴禁各行其事和單獨行動;要采取防止災區條件惡化和保障救災人員安全的措施,特別要提高警惕,避免中毒、窒息、爆炸、觸電、二次突出、頂幫二次垮落等再生事故的發生。

  (三)、安全撤離

  當受災現場不具備事故搶救的條件,或可能危及人員的安全時,應由在場負責人或有經驗的老工人帶領,根據礦井災害預防和處理計劃中規定的撤退路線和當時當地的實際情況,盡量選擇安全條件最好、距離最短的路線,迅速撤離危險區域。在撤退時,要服從領導,聽從指揮,根據災情使用防護用品和器具;遇有溜煤眼、積水區、垮落區等危險地段,應探明情況,謹慎通過。

  災區人員撤出路線選擇的正確與否決定了自救的成敗。

  (四)、妥善避災

  如無法撤退(通路被冒頂阻塞、在自救器有效工作時間內不能到達安全地點等)時,應迅速進入預先築好的或就近地點快速建築的臨時避難硐室,妥善避災,等待礦山救護隊的援救,切忌盲動。

  事故現場實例表明:遇險人員在采取合適的自救措施後,是能夠堅持較長時間而遇救的。例如:1983年1月23日某煤礦掘進巷道發生火災後,除3名工人及時衝出火源脫離危險外,還有23名工人被堵在裏麵。他們迅速撤退到平巷迎頭,並用竹笆、風筒很快建造了一道臨時密閉,又在這個密閉內8m外,用溜槽、工作服、竹笆、風筒等物建造了更嚴密的第二道臨時密閉。然後,派一個人在密閉附近監視,其他人員躺下休息。5h後,由救護隊救出。相反,如果自救措施不當,則可能造成死亡。例如,1961年某礦井下配電室發生火災,53名遇險人員中有45人所處的地點、環境相近似,但是在事故發生18h後,隻有18人還活著,現場勘察和被救人員介紹表明:①凡避難位置較高的均死亡,位置較低的絕大部分人保存了生命。②俯臥在底板上並用沾水毛巾堵住嘴的人保住了生命。與此相反,特別是迎著煙霧方向的人均死亡。③事故發生後,恐慌亂跑,大哭大叫的人大部分死亡。

  二、自救和避難洞室

  《煤礦安全規程》規定,:入井人員必須隨身攜帶自救器。在突出煤層采掘工作麵附近、爆破時撤離人員集中地點,必須設有直通調度室的電話,並設置有供給壓縮空氣設施的避難洞室。

  (一)、自救器

  自救器是一種輕便、體積小、便於攜帶,戴用迅速、作用時間短的個人呼吸保護裝備。當井下發生火災、爆炸、媒合瓦斯突出等事故時,佩戴自救器,可有效的的防止中毒或窒息。

  從國內外事故教訓看,不少遇難者當時如果佩戴自救器,完全可以避免死亡。例如,美國1950~1973年事故統計中,由於火災和瓦斯爆炸事故死亡的728人中,就有140人死於無自救器。我國在1978~1979年內的6起大事故中,也有81%的人死於無自救器。

  自救器分為過濾式和隔離式兩類。為為確保防護性能,必須定期對自救器進行性能檢驗。

  自救器種類及其防護特性

  1、過濾式自救器

  它是利用裝有化學氧化劑的慮毒裝置將有毒空氣氧化成無毒空氣供佩帶者呼吸用的呼吸保護器。它僅能防護一氧化碳一種氣體,適用於災區內空氣中氧濃度不低於18%和一氧化碳濃度不高於1.5%的環境中。

  1)使用方法

  ⑴掀開保護罩。

  ⑵用拇指掀起紅色開啟扳手,拉斷封印條,扔掉封口帶。

  ⑶去掉上外殼。

  ⑷抓住頭帶,取出濾毒罐,丟掉下外殼。

  ⑸拉起鼻夾,將口具放入嘴內,牙齒咬住牙墊。

  ⑹使口具片完全含在嘴唇與牙齒之間,使口部密封。

  ⑺兩手拉開橡皮膠鼻夾,夾在鼻子的兩側、用嘴呼吸。

  ⑻取下礦燈帽,帶好頭帶。

  ⑼戴上礦燈帽,開始撤出危險區。

  (10)如果外殼碰癟,過濾罐取不出來,可以佩帶著外罐殼的過濾藥罐呼吸。

  2)注意事項

  (1)在井下工作,當發現有火災或瓦斯爆炸時,必須立即佩戴自救器,撤離現場。

  (2)佩戴自救器時,當空氣中一氧化碳的濃度達到或超過0.5%時,吸氣時會有些幹、熱的感覺,這是自救器有效工作的的正常現象,必須佩帶到安全地帶,方能取下自救器,切不可因幹、熱感覺而取下。

  (3)佩戴自救器撤離時,要求均勻行走,保持均勻呼吸。禁止狂奔和取下鼻夾、口具或通過口具說話。

  (4)在佩戴自救器時,因外殼碰癟,不能取出過濾罐,帶著外殼也能呼吸。為了減輕牙齒的負荷,可以用手托住罐體。

  (5)平時要避免摔落、碰撞自救器,也不許把自救器當座用,防止自救器漏氣失效。

  2、化學氧自救器

  它是利用化學生氧物質產生氧氣,供礦工從災區撤退脫險用的呼吸保護器。它用於災區環境大氣中缺氧或存有有毒氣體的條件下。

  使用化學氧自救器,按以下步驟操作進行:

  (1)佩戴時,將腰帶穿入自救器腰帶環內,並固定在背部後側腰間。

  (2)使用時,現將自救器沿腰帶轉到右側腹前,左手托底,右手下拉護罩膠片,使護罩掛鉤脫離殼體丟掉;再用右手掰瑣口帶扳手至封條斷開後,丟開瑣口帶。

  (3)左手抓住下外殼,右手將上外殼用力拔下丟掉。

  (4)將挎帶套在脖子上。

  (5)用力提起口具,立即拔掉口具塞並同時將口具放入口中,口具片置入唇齒之間,牙齒緊緊咬住牙墊,緊閉嘴唇。

  (6)兩手同時抓住兩個鼻夾墊的圓柱形把柄,將彈簧拉開,憋住一口氣,使鼻夾墊準確的夾住鼻子。

  (7)帶好頭戴。將頭戴分開,一根戴在頭上,一根待在後腦勺上。

  (8)戴好安全帽,迅速撤離災區。

  3、壓縮氧自救器

  它是利用壓縮氧氣供氧的隔離式呼吸保護器。它可以反複的重複使用,每次使用後隻需要更換新的二氧化碳的氫氧化鈣和新充裝氧氣即可使用。它用於有毒氣體和缺氧的條件下。

  1) 使用方法

  (1) 攜帶時挎在肩上。

  (2) 使用時,先打開外殼封口帶扳手。

  (3) 再打開上蓋,然後左手抓住氧氣瓶,右手用力向上提上蓋,此時氧氣瓶開關即自動打開,隨後將主機從下殼中拖出。

  (4) 摘下帽子,挎上挎帶。

  (5) 拔開口具塞,將扣具放入嘴中,牙齒咬住牙墊。

  (6) 將鼻夾夾在鼻子上,開始呼吸。

  (7) 在呼吸的同時,按動補給按鈕,大約1~2S,氣囊充滿後立即停止(使用過程中發現氣囊空,供氣不足時,按上述方法操作)。

  (8) 掛上腰鉤。、

  2) 注意事項

  (1) 高壓氧氣瓶儲存有20Mpa的氧氣,攜帶過程中要防止碰撞和摔落,也不許把高壓氧氣瓶當座墊使用。

  (2) 攜帶過程中嚴禁開啟扳把。

  (3)佩戴壓縮氧自救器撤離時,嚴禁摘掉口具、鼻夾或通過口具說話。

  4、自救器的選用原則

  對於流動性大,可能會遇到各種災害的人員(如測風員、瓦斯檢查員)應選用隔離式自救器。就地點而言,在煤與瓦斯突出礦井或突出區域的采掘工作麵和瓦斯礦井的掘進工作麵,應選用隔離式自救器(因這些地點發生事故後往往是空氣中的氧氣過低或CO濃度過高)。其他情況,一般可選用過濾式自救器。

  (二)、避難硐室。

  避難硐室是供礦工在遇到事故無法撤退而躲避待救的設施。分永久避難硐室和臨時避難硐室2種。永久避難硐室事先設在井底車場附近或采區工作地點安全出口的路線上。對其要求是:設有與礦調度室直通電話,構築堅固,淨高不低於2m,嚴密不透氣或采用正壓排風,並備用供避難者呼吸的供氣設備(充滿氧氣的氧氣瓶或壓氣管和減壓裝置)、隔離式自救器、藥品和飲水等;設在采區安全出口上的避難硐室,距人員集中工作地點應不超過500m,其大小應能容納采區全體人員。臨時避難硐室是利用獨頭巷道、硐室或兩道風門之間的巷道,由避災人員臨時修建的;所以,應在這些地點事先準備好所需要的木板、木樁、粘土、沙子或磚等材料,還應裝有帶閥門的壓氣管。避災時,若無構築材料,避災人員就用衣服和身邊現有的材料臨時構築避難硐室,以減少有毒氣體的侵入。

  在避難硐室內避難時應注意以下事項:

  ⑴進入避難硐室前,應在硐室外留有衣物、礦燈等明顯標誌,以便救護隊發現。

  ⑵待救時應保持安靜,不急噪,盡量俯臥於巷道底部,以保持精力、減少氧氣消耗,並避免吸入更多的有毒氣體。

  ⑶硐室內隻留一盞礦燈照明,其餘礦燈全部關閉,以備再次撤退時使用。

  ⑷間斷敲打鐵器或岩石等發出呼救信號。

  ⑸全體避災人員要團結互助、堅定信心。

  ⑹被水堵在上山時,不要向下跑出探望。水被排走露出棚頂時,也不要急於出來以防SO2、H2S等氣體中毒。

  ⑺看到救護人員後,不要過分激動,以防血管破裂。

  三、各類災害事故時避災自救與互救措施

  (一)瓦斯與煤塵爆炸事故時的自救與互救措施

  1、防止瓦斯爆炸時遭受傷害的措施

  井下人員一旦發現瓦斯爆炸和爆炸預兆時,要沉著、冷靜,采取措施進行自救。具體方法是:背向空氣顫動的方向,俯臥倒地,麵部貼在地麵,以降低身體高度,避開衝擊波的強力衝擊,並閉住氣暫停呼吸,用毛巾捂住口鼻,防止把火焰吸入肺部。最好用衣物蓋住身體,盡量減少肉體暴露麵積,以減少燒傷。爆炸後,要迅速按規定佩帶好自救器,弄清方向,沿著避災路線,趕快撤退到新鮮風流中。若巷道破壞嚴重,不知撤退是否安全時,可以到棚子較完整的地點躲避等待救護。

  2、掘進工作麵瓦斯爆炸後礦工的自救與互救措施。

  如發生小型爆炸,掘進巷道和支架基本未遭破壞,遇險礦工未受直接傷害或受傷不重時,應立即打開隨身攜帶的自救器,佩戴好後迅速撤出受災巷道到達新鮮風流中。對於附近的傷員,要協助其配戴好自救器,幫助撤出危險區;不能行走的傷員,在靠近新鮮風流30~50m範圍內,要設法抬運到新風中,如距離遠,則隻能為其配戴自救器,不可抬運。撤出災區後,要立即向礦調度室報告。

  如發生大型爆炸,掘進巷道遭到破壞,退路被阻,但遇險礦工受傷不重時,應配戴好自救器,千方百計疏通巷道,盡快撤到新鮮風流中。如巷道難以疏通,應坐在支護良好的棚子下麵,或利用一切可能的條件建立臨時避難硐室,相互安慰、穩定情緒,等待救助,並有規律的發出呼救信號。對於受傷嚴重的礦工要為其配戴好自救器,使其靜臥待救。並且要利用壓風管道、風筒等改善避難地點的生存條件。

  3、采煤工作麵瓦斯爆炸後礦工的自救與互救措施。

  如果進、回風巷道沒有垮落堵死,通風係統破壞不大,所產生的有害氣體,較易被排除。這種情況下,采煤工作麵進風側的人員一般不會受到嚴重傷害,應迎風撤出災區。回風側的人員要迅速配用自救器,經最近的路線進入進風側。

  如果爆炸造成嚴重的塌落冒頂,通風係統被破壞,爆源的進、回風側都會積聚大量的一氧化碳和其它有害氣體,該範圍所有人員都有發生一氧化碳中毒的可能。為此,在爆炸後,沒有受到嚴重傷害的人員,要立即打開自救器配戴好。在進風側的人員要逆風撤出,在回風側的人員要設法經最短路線,撤退到新鮮風流中。如果冒頂嚴重撤不出來,首先要把自救器配用好,並協助重傷員在較安全地點待救;附近有獨頭巷道時,也可進入暫避,並盡可能用木料、風筒等設立臨時避難場所,並把礦燈、衣物等明顯的標識物,掛在避難場所外麵明顯的地方,然後進入室內靜臥待救。

  (二)、煤與瓦斯突出時的自救與互救。

  1、發生突出預兆後現場人員的避災措施

  (1)礦工在采煤工作麵發現有突出預兆時,要以最快的速度通知人員迅速向進風側撤離。撤離中快速打開隔離式自救器並配用好,迎著新鮮風流繼續外撤。如果距離新鮮風流太遠時,應首先到避難所、或利用壓風自救係統進行自救。

  (2)掘進工作麵發現煤與瓦斯突出的預兆時,必須向外迅速撤至防突反向風門之外,之後把防突風門關好,然後繼續外撤。如自救器發生故障或配用自救器不能安全到達新鮮風流時,應在撤出途中到避難所或利用壓風自救係統進行自救,等待救護隊援救。

  2、發生突出事故後現場人員的避災措施

  在有煤與瓦斯突出危險的礦井,礦工要把自己的隔離式自救器帶在身上,一旦發生煤與瓦斯突出事故,立即打開外殼配戴好,迅速外撤。

  礦工在撤退途中,如果退路被堵,或自救器有效時間不夠,可到礦井專門設置的井下避難所或壓風自救裝置處暫避,也可尋找有壓縮空氣管路的巷道、硐室避難。這時要把管子的螺絲接頭卸開,形成正壓通風,延長避難時間,並設法與外界保持聯係。例如,某礦於11時15分左右發生煤與瓦斯突出,突出煤矸量為5000t,瓦斯70萬m3,通風設施破壞,井下到處彌漫著高濃度瓦斯,井下有100多人受到嚴重威脅,其中34名遇險者被堵在突出區域,他們的呼吸越來越困難。在這生死關頭,有人想到了就在他們附近有兩個壓風管閥門。他們立即打開閥門,新鮮空氣通過壓風管閥門“嘶嘶”流出,供給他們呼吸,34人34人圍坐在壓風管閥門周圍,養息生存。就在這附近有一台直通地麵調度室的防爆電話,通過這台電話,他們很快與地麵取得了聯係,並向地麵調度室呼救。調度室的同誌從電話裏聽到他們的呼救聲:“救護隊快來救我們呀!我們堅持不了啦!我們現在全靠壓風供氧,你們不要停壓風機。”調度室及時回話安慰他們:“我們保證壓風機正常運轉。我們已經召請了全省的救護隊,營救你們的救護隊正在奮力打通進入你們那裏的通道。請你們克服困難再堅持一會兒。”遇險者聽到地麵同誌的安慰,增加了克服困難的信心。其中一名掘進副隊長在災區組織遇險者自救,他把大家召集在壓風管附近,向他們講安全知識,鼓勵大家要有勇氣克服困難。地麵指揮部得知被堵在災區的幾十名遇險者還活著,就立即召集救護力量盡快打通進入災區的通道。下午4時15分,遇險者全部被救出。遇險者救出後關閉壓風管閥門,關閉閥門前檢查閥門附近25m內瓦斯濃度最高18%,超過此範圍高達48%;關閉閥門後80min時,檢查閥門附近25m範圍內瓦斯濃度有18%升高到37%。

  (三)礦井火災事故時的自救與互救

  ⑴首先要盡最大的可能迅速了解或判明事故的性質、地點、範圍和事故區域的巷道情況、通風係統、風流及火災煙氣蔓延的速度、方向以及與自己所處巷道位置之間的關係,並根據礦井災害預防和處理計劃及現場的實際情況,確定撤退路線和避災自救的方法。

  ⑵撤退時,任何人在任何情況下都不要驚慌、不能狂奔亂跑。應在現場負責人及有經驗的老工人帶領下有組織的撤退。

  ⑶位於火源進風側的人員,應迎著新鮮風流撤退。

  ⑷位於火源回分風側的人員或是在撤退途中遇到煙氣有中毒危險時,應迅速戴好自救器,盡快通過捷徑繞到新鮮風流中去或在煙氣沒有到達之前,順著風流盡快從回風出口撤到安全地點;如果距火源較近而且越過火源沒有危險時,也可迅速穿過火區撤到火源的進風側。

  ⑸如果在自救器有效時間內不能安全撤出時,應在設有存儲備用自救器的硐室換用自救器後再行撤退,或是尋找有壓風管路係統的地點,以壓縮空氣供呼吸之用。

  ⑹撤退行動既要迅速果斷,又要快而不亂。撤退中應靠巷道有聯通出口的一側行進,避免錯過脫離危險區的機會,同時還要隨時注意觀察巷道和風流的變化情況,謹防火風壓可能造成的風流逆轉。人與人之間要互相照應,互相幫助,團結友愛。

  ⑺如果無論是逆風或順風撤退,都無法躲避著火巷道或火災煙氣可能造成的傷害,則應迅速進入避難硐室;沒有避難硐室時應在煙氣襲來之前,選擇合適的地點就地利用現場條件,快速構築臨時避難硐室,進行避災自救。

  ⑻逆煙撤退具有很大的危險性,在一般情況下不要這樣做。除非是在附近有脫離危險區的通道出口,而且又有脫離危險區的把握時;或是隻有逆煙撤退才有爭取生存的希望時,才采取這種撤退方法。

  ⑼撤退途中,如果有平行並列巷道或交叉巷道時,應靠有平行並列巷道和交叉巷道的一側撤退,並隨時注意這些出口的位置,盡快尋找脫險出路。在煙霧大、視線不清的情況下,要摸著巷道壁前進,以免錯過聯通出口。

  ⑽當煙霧在巷道裏流動時,一般巷道空間的上部煙霧濃度大、溫度高、能見度低,對人的危害也嚴重,而靠近巷道底板情況要好一些,有時巷道底部還有比較新鮮的低溫空氣流動。為此,在有煙霧的巷道裏撤退時,在煙霧不嚴重的情況下,即使為了加快速度也不應直立奔跑,而應盡量弓身彎腰,低著頭快速前進。如煙霧大、視線不清或溫度高時,則應盡量貼著巷道底板和巷壁,摸著鐵道或管道等爬行撤退。

  ⑾在高溫濃煙的巷道撤退還應注意利用巷道內的水,浸濕毛巾、衣物或向身上淋水等辦法進行降溫、改善自己的感覺,或是利用隨身物件等遮擋頭麵部,以防高溫煙氣的刺激等。

  ⑿在撤退過程中,當發現有發生爆炸的前兆時(當爆炸發生時,巷道內的風流會有短暫的停頓或顫抖,應當注意的是這與火風壓可能引起的風流逆轉的前兆有些相似),有可能的話要立即避開爆炸的正麵巷道,進入旁側巷道,或進入巷道內的躲避硐室;如果情況緊急,應迅速背向爆源,靠巷道的一幫就地順著巷道爬臥,麵部朝下緊貼巷道底板、用雙臂護住頭麵部並盡量減少麵部的外露部分;如果巷道內有水坑或水溝,則應順勢爬入水中。在爆炸發生的瞬間,要盡力屏住呼吸或是閉氣將頭麵浸入水中,防止吸入爆炸火焰及高溫有害氣體,同時要以最快的動作戴好自救器。爆炸過後,應稍事觀察,待沒有異常變化跡象,就要辨明情況方向,沿著安全避災路線,盡快離開災區,轉入有新鮮風流的安全地帶。

  (四)礦井透水事故時自救與互救

  1、透水後現場人員撤退時的注意事項

  ①透水後,應在可能的情況下迅速觀察和判斷透水的地點、水源、湧水量、發生原因、危害程度等情況,根據災害預防和處理計劃中規定的路線,迅速撤退到透水地點以上的水平,而不能進入透水點附近及下放的獨頭巷道。②行進中,應靠近巷道一側,抓牢支架或其它固定物體,盡量避開壓力水頭和泄水流,並注意防止被水中滾動的矸石和木料撞傷。③如透水破壞了巷道中的照明了路標,迷失行進方向時,遇險人員應朝著有風流通過的上山巷道方向撤退。④在撤退沿途和所經過的巷道交叉口,應留設指示行進方向的明顯標誌,以提示救護人員的注意。⑤人員撤退到豎井,需從梯子向上去時,應遵守秩序,禁止慌亂和爭搶。行動中手要抓牢,腳要蹬穩,切實注意自己和他人的安全。⑥如唯一的出口被水封堵無法撤退時,應有組織的在獨頭工作麵躲避,等待救護人員的營救。嚴禁盲目潛水逃生等冒險行為。

  2、透水後被圍困時的避災自救措施

  ①當現場人員被湧水圍困無法推出時,應迅速進入預先築好的避難硐室中避災,或選擇合適地點快速建築臨時避難硐室避災。迫不得已時,可爬上巷道中高冒空間待救。如係老窯透水,則須在避難硐室處建臨時擋牆或吊掛風簾,防止被湧出的有毒有害氣體傷害。進入避難硐室前,應在硐室外留設明顯標誌。②在避災期間,遇險礦工要有良好的精神心理狀態,情緒安定、自信樂觀、意誌堅強。要作好長時間避災的準備,除輪流擔任崗哨觀察水情的人員外,其餘人員均應靜臥,以減少體力和空氣消耗。③避災時,應用敲擊的方法有規律、間斷地發出呼救信號,向營救人員指示躲避處的位置。④被困期間斷絕食物後,即使在饑餓難忍的情況下,也應努力克製自己,決不嚼食雜物充饑。需要飲用井下水時,應選擇適宜的水源,並用紗布或衣服過濾。⑤長時間被困在井下,發覺救護人員到來營救時,避災人員不可過渡興奮和慌亂,以防意外發生。

  (五)、冒頂事故時的自救與互救

  1、采煤工作麵冒頂時的避災自救措施。①迅速撤退到安全地點。當發現工作地點有即將發生冒頂的征兆,而當時又難以采取措施防止采煤工作麵頂板冒落時,最好的避災措施是迅速離開危險區,撤退到安全地點。②遇險時要靠煤幫貼身站立或到木垛處避災。從采煤工作麵發生冒頂的實際情況來看,頂板沿煤壁冒落是很少見的。因此,當發生冒頂來不及撤退到安全地點時,遇險者應靠煤幫貼身站立避災,但要注意煤壁片幫傷人。另外,冒頂時可能將支柱壓斷或推倒,但在一般情況下不可能壓跨或推倒質量合格的木垛。因此,如遇險者所在位置靠近木垛時,可撤至木垛處避災。③遇險後立即發出呼救信號。冒頂對人員的傷害主要是砸傷、掩埋或隔堵。冒落基本穩定後,遇險者應立即采用呼叫、敲打(如敲打物料、岩塊,可能造成心的冒落時,則不能敲打,隻能呼叫)等方法,發出有規律、不間斷的呼救信號,以便救護人員和撤出人員了解災情,組織力量進行搶救。④遇險人員要積極配合外部的營救工作。冒頂後被煤矸、物料等埋壓的人員,不要驚慌失措,在條件不允許時切忌采用猛烈掙紮的辦法脫險,以免造成事故擴大。被冒頂隔堵的人員,應在遇險地點有組織地維護好自身安全,構築脫險通道,配合外部的營救工作,為提前脫險創造良好條件。

  2、獨頭巷道迎頭冒頂被堵人員避災自救措施。①遇險人員要正視已發生的災害,切忌驚慌失措,堅信礦領導和同誌們一定會積極進行搶救。應迅速組織起來,主動聽從災區中班組長和有經驗老工人的指揮。團結協作,盡量減少體力和隔堵區的氧氣消耗,有計劃地使用飲水、食物和礦燈。作好較長時間避災的準備。②如人員被困地點有電話,應立即用電話彙報災情、遇險人數和計劃采取的避災自救措施;否則,應采用敲擊鋼軌、管道和岩石等方法,發出有規律的呼救信號,並每隔一定時間敲擊一次。不間斷地發出信號,以便營救人員了解災情,組織力量進行搶救。③維護加固冒落地點和人員躲避處的支架,並經常派人檢查,以防止冒頂進一步擴大,保障被堵人員避災時的安全。④如人員被困地點有壓風管,應打開壓風管給被困人員輸送新鮮空氣,並稀釋被堵空間的瓦斯濃度。但要注意保暖。

  四、事故現場負責人救災組織

  礦井發生爆炸、火災、水災、冒頂、煤與瓦斯突出等重大災害事故的初期階段,波及的範圍和危害一般較小,既是補救和控製事故的有利時期,也是決定礦井和人員安全的關鍵時刻。多數情況下,事故發生初期,礦山專業救護人員難以及時到達現場搶救,災區人員如何及時、正確地開展自救、互救,對保護自身安全賀控製災情損失具有重要作用。搶險救災實際表明,事故現場負責人(區隊長、班組長、礦山幹部,也包括有經驗的老工人、瓦斯檢查員等)若能發揮高度政治責任心,勇於承擔事故現場救災職責,正確組織遇險人員救災與避災,對減少災害損失,會起到不可估量的作用。

  例如,1984年2月24日,平頂山礦務局大莊礦在4時30分左右發生一起明火火災。被火包圍的22231綜采工作麵的21人中,除了12名身體好的人員衝出危險區脫險外,還有9人被圍困在火煙內,其中有駐礦監察處副處長張××和礦監察科鄭××。張副處長在做好政治鼓動和穩定思想情緒後,統一組織遇險人員,根據火煙來自采麵入風和火煙速度及通風情況,緩緩撤向采麵的回風巷。為了增加采麵風量,在該采麵回風巷中設有一台28kw的局部通風機和兩道風門。遇險人員撤到回風巷內,穿過風們並停止通風機運轉,然後立即用衣物等物品將風門嚴密封閉,以防止火煙向采麵急速流動,保存回風巷內有限的新風。為了減少氧氣消耗,張副處長要求遇險人員靜止待救,節約電源,並商討脫險策略。當大家要求由回風流強撤時,張提出不能盲目冒險集體撤出,應現有兩人偵查後再行議事。經兩人偵查,發現煙霧溫度高不能撤退,遇險人員便撤返風門處待救。當他們發現煙霧又從回風巷口向他們逆退過來時,他們又將回風側的三道消塵水幕打開,以降溫、隔絕煙霧逆流和吸收有毒有害氣體。6時30分,救護隊還沒有進入災區,遇險人員心急難待,於是重新打開風門偵查,發現無煙,人員便進入工作麵,邊行進邊偵查。到機頭處時,與調度室進行通話聯係,要求火速派救護隊搶救9人。經救護隊奮力搶救,9名遇險人員於8時30分被救出。

  事故現場負責人,為了充分發揮現場組織救災作用,必須根據本人的工作環境特點,認識和掌握常見事故的規律,了解事故發生前的預兆和事故發生後的征兆,牢記各種事故的避災要點,熟悉礦井的避災路線和安全出口,掌握搶救傷員的基本方法和現場創傷急救操作技術。

  事故發生後,現場負責人要充分發揮高度政治責任心,勇敢的擔負起現場救災職責。同時還必須做到以下各點:

  ⑴認真組織。要求所有人員要統一行動,聽從指揮,任何情況下都不得各行其是、盲目蠻幹。

  ⑵沉著冷靜。要保持清醒的頭腦,臨危不亂,鼓動大家樹立堅定的信心,並在各環節上作好充分準備,謹慎妥善地行動。

  ⑶遵循原則。要求遇險人員遵循救災和避災基本原則。即:及時報告災情、積極搶救、安全撤離和妥善避災。

  ⑷隨機應變。在組織搶救、撤離災區和避災待救時,要密切注意災情變化,當可能出現危及人員安全時,要果斷采取應變措施,避免人員傷亡。切忌圖省事或存僥幸心理冒險行動。

  ⑸及時聯絡。在整個搶險和避災過程中,要想方設法,及時與礦調度室取得聯係,告知災情、遇險人員位置、人數、遇到的困難情況等,爭取早日獲救。

  ⑹團結互助。現場負責人要以身作則,並要求所有遇險人員發揚團結互助的精神和先人後己的風格,要充分作好思想工作,發揮積極力量,互相照顧、同心協力、共渡難關。要盡量使遇險人員保持穩定的情緒和良好的心理狀態,樹立堅定的獲救脫險的信念,互相鼓勵,以極大的毅力克服一切困苦,直到最後勝利;特別是在遇險待救時間較長時,千萬不可悲觀失望和過分憂慮,更不得急躁盲動。

  第二節 現場急救

  一、現場創傷急救技術

  現場創傷急救技術包括人工呼吸、心肺複蘇、止血、創傷包紮、骨折臨時固定和傷員搬運。

  (一)人工呼吸

  人工呼吸適用於觸電休克,溺水,有害氣體中毒、窒息或外傷窒息等引起的呼吸停止、假死狀態者。如果停止呼吸不久,大都能通過人工呼吸搶救過來。

  在施行人工呼吸前,先要將傷員運送到安全、通風良好的地點,將傷員領口解開,放鬆腰帶,注意保持體溫。腰背部要墊上軟的衣服等。應先清除口中贓物,把舌頭拉出或壓住,防止堵住喉嚨,防止呼吸。各種有效的人工呼吸必須在呼吸道暢通的前提下進行。常用的人工呼吸的方法有口對口吹氣法、仰臥壓胸法和仰臥壓背法3種。

  1、口對口吹氣法

  它是效果最好、操作最簡單的一種方法。操作前,使傷員仰臥,救護人員在其頭部一側,一手托起傷員下頜,並盡量使其頭部後仰,另一手捏住傷員的鼻孔,以免吹氣時從鼻孔漏氣,操作者深吸一口氣,緊對傷員的口,將氣吹入,造成吸氣,然後,鬆開捏鼻孔的手,並用一手壓其胸部以幫助呼氣。如此有節律地均勻地反複進行,每分鍾14~16次。注意吹氣時切勿過猛、過短,也不易過長,以占一次呼吸的1/3為宜。

  2、仰臥壓胸法

  讓傷員仰臥,救護隊員跨跪在傷員大腿兩側,兩手拇指向內,其餘四指向外伸開,平放在其胸部兩側乳頭之下,借上身重力壓傷員的胸部,擠出肺內空氣,然後,救護隊員的身體後仰,除去壓力,傷員胸部依其彈性自然擴張,使空氣進入肺內。如此有節律地進行,每分鍾16~20次。

  此法不適用於胸部外傷或SO2、NO2中毒者,也不能與胸外心髒擠壓同時進行。

  3、俯臥壓背法

  此法與仰臥壓胸法的操作方法大致相同,隻是傷員俯臥,救護隊員跨跪在傷員大腿兩側。因為這種方法便於擠出肺內水分,因此此法對溺水者急救較為適合。

  (二)、心髒複蘇

  心肺複蘇操作主要有心前區叩擊術和胸外心髒按壓術兩種方法。

  1、心前區叩擊術

  心髒驟停後立即叩擊心前區,叩擊力中等,一般可連續叩擊3~5次,並觀察脈搏、心音。若恢複,則表示複蘇成功;反之,應立即放棄,改為胸外心髒按壓術。操作時,使傷員頭低腳高,使術者以左手掌置其心前區,右手握拳,在左手背上輕叩。

  2、胸外心髒按壓術

  此法實用於各種原因造成的心髒驟停者。在胸外心髒按壓前,應先作心前區叩擊術,如果扣擊無效,應及時正確的進行胸外心髒按壓。其操作方法是:

  首先將傷員平躺在硬板或地麵上,急救人員站著或跪在傷員一側兩手相迭,掌根放在傷員胸骨下1/3部位,中指放在頸部凹陷的下邊緣,借自己的體重用力向下壓陷約3~4cm,每次加壓後應迅速鬆開,讓胸部得到擴張。如此持續進行,每分鍾60次為宜。按壓過快,心髒舒張不夠充分,心髒內血液不能完全充盈;按壓過慢,動脈壓力低,效果不好。

  使用此法時注意事項是:

  (1)按壓的力量應因人而異。對身體力強的傷員,按壓力量可大些;對年老體弱的傷員,力量易小些。按壓的力量要穩健有力,均勻規則,重力應放在手掌根部,著力僅在胸骨處,切勿在信件部按壓,同時注意用力不要過猛,否則,可至肋骨骨折,心包積血或引起氣胸等。

  (2)體外心髒按摩與口對口人工呼吸法可同時施行。心髒按壓4次,口對口吹氣1次;如1人同時兼做此兩項工作,則每按壓心髒10-15次,較快地連續吹氣2次。

  (3)按壓顯效時,可摸到頸總動脈、股動脈搏動,散大的瞳孔開始縮小,口唇、皮膚轉為紅潤。

  (三)止血法

  止血的方法很多,常用的暫時性的止血方法有以下幾種。

  1、 指壓止血法

  即在傷口的上方(近心髒一端),把血管壓往骨頭上,通常可用拇指壓住出血的血管,阻斷血流,采用此法,不宜過久,適用於四肢大出血的暫時性止血措施。在指壓止血的同時,應積極尋找材料,準備換用其它止血方法。

  2、加墊屈肢止血法

  當前臂和小腿動脈出血不能製止時,如果沒有骨折和關節脫位,這是可采用加墊屈肢止血法。

  在肘窩處或膝窩處放入疊好的毛巾或布卷,然後屈肘關節或膝關節,再用繃帶或寬布條等將前臂與上臂或者小腿與大腿固定。

  3、止血帶止血法

  當上肢或下肢大出血時,在井下可就地取材,使用膠管或電纜、皮帶等,壓迫出血傷口的近心髒端進行止血。

  1)止血帶的使用方法

  (1) 在傷口近心端上方先加墊;

  (2)急救者左手拿止血帶,上端留5寸,緊貼加墊處;

  (3)右手拿止血帶長端,拉緊環繞傷肢傷口近心髒端上方兩周,然後將止血帶交左手中、食指夾緊;

  (4)左手中、食指夾止血帶,順著肢體下拉成環;

  (5)將上端一頭插入環中拉緊固定;

  (6)上肢,應紮在上臂的1/3處;在下肢,應紮在大腿的中下1/3處。

  2)止血帶使用注意事項:

  (1) 紮止血帶前,應先將傷肢抬高,防止肢體遠端因遊血而增加失血量。

  (2) 紮止血帶時要有襯墊,不能直接紮在皮膚上,以免損傷皮下神經。

  (3) 前臂和小腿不適於止血帶,因其均有兩根平行的骨幹,骨間可通血流,所以止血效果差。但在肢體離斷後的殘端可使用止血帶,要盡量紮在靠近殘端處。

  (4) 禁止紮在上臂的中段,以免壓傷橈骨神經。

  (5)止血帶的壓力要適中,以達到阻斷血流又不損傷周圍組織為度。

  (6)止血帶止血持續時間一般不超過1h,太長可導致肢體壞死,太短會使出血、休克進一步惡化。因此,使用止血帶的傷員必須配有明顯標誌,並準確記錄紮止血帶的時間,每0.5至1小時緩慢放鬆一次止血帶,放鬆時間為1-3min,此時可抬高傷肢壓迫局部止血;再紮止血帶時,應在較高的平麵上捆紮,不可在同一部位捆紮。使用址血帶以不超過2h為宜,應盡快將傷員送到醫院救治。

  4、加壓包紮止血法

  這種方法主要用於靜脈出血的止血。其方法是;將幹淨的紗布、毛巾或布料等蓋在傷口上,然後用繃帶或布條適當加壓包紮,即可止血。壓力的鬆緊度以能達到止血而不影響傷肢血循環為宜。

  (四)創傷包紮

  創傷包紮的目的:保護傷口和創麵,減少感染,減少痛苦。加壓包紮有止血作用;用夾板固定骨折的肢體時,需要包紮,以減少繼發損傷,也便於運送醫院。

  1、包紮方法

  現場進行創傷包紮可就地取材,用毛巾、手帕、衣服撕成的布條等進行。包紮的方法如下:

  1)布條包紮法。

  ⑴環形包紮法。該法適用於頭部、頸部、腕部及胸部、腹部等處的包紮。將繃帶作環形重疊纏繞即成。

  ⑵螺旋法。該法用於前臂、下肢和手指等部位的包紮。通常是先做環形纏繞開頭的一端,再斜向上繞,每圈蓋住前圈的1/3或一半,成螺旋形,尾部在原位上纏2圈後予以固定。

  ⑶螺旋反折法。該法多用於粗細不等的四肢包紮。先用環形法固定起始端,待到漸粗的地方,以一手拇指按住布條上麵,另一手將布條自該點反折向下,並遮蓋前圈一半或1/3。各圈反折須排列整齊,反折頭不宜在傷口和骨頭突出部分。

  ⑷“8”字包紮法。該法多用於關節處的包紮。先在關節中部環形包紮兩圈,然後以關節為中心,從中心向兩邊纏,一圈向上,一圈向下,兩圈在關節屈側交叉,並壓住前圈的1/2。

  2)毛巾包紮法

  ⑴頭頂部包紮法。毛巾橫蓋頭頂部,包住前額,兩前角拉向頭後打結,兩後角拉向下頜打結。或者是毛巾橫蓋於頭頂部,包住前額,兩前角拉向頭後打結,然後兩後角向前折疊,左右交叉繞到前額打結。如果毛巾太短,可以接帶子。

  (2)麵部包紮。將毛巾橫置,蓋住麵部,向後拉緊毛巾的前端,在耳後將兩端的上、下角交叉後分別打結,眼鼻嘴處剪洞。

  (3)下頜包紮法。將毛巾縱向折疊成四指寬的條狀,在一端紮一小帶,毛巾中間部分包住下頜。兩端上提,小帶經頭頂部在另一側耳前與毛巾交叉,然後小帶繞前額及枕部與毛巾另一端打結。

  (4)肩部包紮法。單肩包紮,毛巾斜折放在傷側肩部,腰邊穿帶子在臂上固定,疊角向上折,一角蓋住肩的前部,從胸前拉向對側腋下,另一角向上包住肩部,從後背拉向對側腋下打結。兩肩包紮,把毛巾橫披在肩上,兩頭向下垂到上臂,分別在兩角加帶,繞臂一周固定。

  (5)胸部包紮法。單側包紮,毛巾斜放在傷側胸,上邊一角加帶,底邊向上外反折,一端圍住胸腰部,與另一端打結,上邊加帶的一角過肩向背部拉緊,在背後與胸腰部橫打結,全胸包紮,毛巾斜對折,腰邊中間穿帶在胸部圍繞在背後打結固定。胸前兩個毛巾向上提,兩角各加帶過肩到背後與橫帶相遇打結。

  背部包紮法與胸部包紮法相同。

  (6)腹部包紮法。將毛巾斜對折,中間穿小帶,小帶的兩部拉向後方,在腰部打結,使毛巾蓋住腹部。將上、下兩片毛巾的前角各紮一小袋帶,分別繞過大腿根部與毛巾的後角在大腿外側打結。

  臂部包紮與腹部爆炸法相同。

  2、包紮注意事項

  (1) 包紮時,應做到動作迅速敏捷,不可碰觸傷口,以免引起出血、疼痛和感染。

  (2) 不能用井下的汙水衝洗傷口,傷口表麵的異物應除去,但深部異物應送醫院取出,防止重複感染。

  (3) 包紮動作要輕柔、鬆緊度要適宜,不可過鬆或過緊,結頭不要打在傷口上,應使傷員體位舒適,繃紮部位應維持在功能位置。

  (4) 脫出的內髒不可拿回傷口,以免遭成體腔內感染。

  (5) 包紮範圍應超出傷口邊緣5—10cm。

  (五)骨折臨時固定

  骨折固定可以減輕傷員的疼痛,可以防止因骨折端移位而刺傷鄰近的組織、血管和神經,也是防止創傷休克的有效急救措施。

  1、操作要點

  (1)在進行骨折固定時,應使用夾板、繃帶、三角巾、棉墊等物品。手邊沒有時,可就地取材,如板皮、樹枝、木材、木棍、硬紙板、塑料板、衣物、毛巾等均可代替。必要時也可將受傷肢體固定於傷員健側肢體上,如下肢骨折可與鍵側捆在一起,傷指可與臨指固定在一起。若骨折斷端錯位,救護時暫不要複位,即時斷端已穿破皮膚露出外麵,也不可進行複位,而應按受傷原狀臨時包紮固定。

  (2)骨折固定應包括上、下兩個關節,在肩、肘、腕裸等關節處應墊棉花或衣物,以免壓破關節處皮膚,固定應以傷肢不能活動為度,不可過鬆或過緊。

  (3)搬運時應做到輕、快、穩。

  2、固定的方法

  (1)、上臂骨折。於患側腋窩內墊以棉墊或毛巾,在上臂外側安放襯墊好的夾板或其他代用物,綁紮後,使肘關節屈曲90°,將患肢捆於胸前,再用毛巾或布條將其懸吊於胸前。

  (2)、前臂及手部骨折固定。兩塊夾板分別放置在前臂及手掌側和背側,加墊後,用繃帶或三角巾固定。肘關節屈曲90度,用三角巾將前臂吊於胸前。

  (3)、大腿骨折的固定方法。兩塊夾板,外側由腋窩到足根,內側由大腿到足根,加墊後,三角巾數條或繃帶分段固定,夾板時,用健肢固定。

  (4)、小腿骨折。從大腿中部至足根的夾板兩塊,置於小腿內、外側,加墊後分段固定。無夾板時,用健肢固定。

  5、骨盆骨折。用衣物將骨盆部包紮住,並將傷員兩下肢互相捆綁在一起,膝、踝間加以軟墊,曲髖、曲膝。要多人將傷員仰臥平托在木板擔架上。有骨盆骨折者,應檢查有無內髒損傷及出血。

  6、鎖骨骨折。以繃帶作“倒8”形固定,國定時雙臂應向後伸。

  (六)傷員搬運

  井下條件複雜,道路不暢,轉運傷員要盡量做到輕、穩、快。沒有經過初步固定、止血、包紮和搶救的傷員,一般不應轉運。搬運時應做到不增加傷員的痛苦,避免造成新的損傷及合並症,搬運時應注意以下事項:

  (1)呼吸、心跳驟停及休克昏迷的傷員應先及時複蘇後搬運。若沒有懂得複蘇技術的人員時,則可為爭取搶救時間而迅速向外搬運,去迎接救護人員進行及時搶救。

  (2)對昏迷或有窒息症狀的傷員,要把肩部稍微抬高,使頭部後仰,麵部偏向一側或采用側臥位和偏臥位,以防胃內嘔吐物或舌頭後墜堵塞氣道而造成窒息,注意隨時都要確保呼吸道的暢通。

  (3)一般傷員可用擔架、木板、風筒、刮板輸送機槽、繩網等運送,但脊柱損傷和骨盆骨折的傷員應用硬板擔架運送。

  (4)對一般傷員均應先行止血、固定、包紮等初步救護後,再進行運轉。

  (5)一般上、下肢外傷傷員,可平臥在擔架上,上肢抬高;胸部外傷的傷員可取半坐位;有開放性氣胸者,需封閉包紮後,才可運轉;腹腔部內髒損傷的傷員可平臥,用寬布帶將腹腔部捆在擔架上,以減少痛苦及出血;骨盆骨折的傷員可仰臥在硬板擔架上,曲髖、曲膝、膝下墊軟枕或衣物,用布帶將骨盆捆在擔架上。

  (6)搬運胸、腰椎損傷的傷員時,先把硬板擔架放在傷員旁邊,由專人照顧患處,另有兩三人在保持脊椎伸直位,同時用力輕輕將傷員推移到擔架上,推動時用力大小、快慢要保持一致,要保證傷員脊椎不彎曲。傷員在擔架上取仰臥位,受傷部位墊上薄墊或衣物,使脊柱呈過伸位,嚴禁坐立或肩背式搬運。

  (7)對脊椎損傷的傷員,要嚴禁讓其坐起、站立和行走。也不能用一人抬頭、一人抱腿或人背的方式搬運。因為在脊椎損傷後,在彎曲活動時,有可能損傷脊髓而造成傷員癱瘓或死亡,所以在搬運時要十分小心。

  在搬運頸椎損傷的傷員時,要專有一人抱持傷員的頭部,輕輕的向水平方向牽引,並且固定在中立位,不能使頸椎彎曲,嚴禁左右轉動。搬運者多人雙手分別托住頸肩部、胸腰部、臀部及兩下肢,同時用力移上擔架,取仰臥位。擔架應用木板,肩下應墊軟枕或衣物,使頸椎呈伸展樣。頭部兩側用衣物固定,防止頸部扭轉,切忌抬頭。若傷員的頭和頸已處於曲歪位置,則應按其自然位置固有姿勢固定,不可勉強糾正,以免造成脊髓損傷而造成高位截癱,甚至突然死亡。

  (8)轉運時,應讓傷員的頭部在後麵,隨行的救護人員要時刻注意傷員的麵色、呼吸、脈搏,必要時要及時搶救。隨時檢查傷口是否出血、固定是否牢固,出現問題要及時處理。經過上下山時,應盡量保持擔架平衡,防止傷員從擔架上滾落下來。

  (9)運送到井上,應向接管醫生詳細介紹傷員受傷情況及檢查搶救經過。

  二、現場急救方法

  創傷急救的關鍵在於“及時”。據統計,創傷急救搞得好,可減少20%傷員的死亡;人員受傷害後,2min內進行急救的成功率在70%,4-5min內進行急救的成功率可達43%;15min後進行急救的成功率則較低。

  (一)、對中毒或窒息人員的急救

  (1)、立即將傷員從危險區域搶運到新鮮風流中,並安置在頂板良好、無淋水的地點。

  (2)、立即將傷員口、鼻腔內的粘液、血塊、泥土、煤麵等除淨,解開其上衣和腰帶,脫掉膠靴。

  (3)、將棉衣等衣物覆蓋在傷員身上,保持體溫。

  (4)、根據心跳、呼吸、瞳孔等特征和傷員的神誌情況,初步判斷傷情程度。對呼吸困難或呼吸停止者,應及時進行人工呼吸。當出現心跳停止、心音脈搏消失、瞳孔散大等現象時,除進行人工呼吸外,還應同時進行胸外心髒按壓急救。

  (5)、對二氧化硫和二氧化氮中毒者,隻能進行口對口人工呼吸,不能進行壓胸或壓背人工呼吸法,否則會加重傷情。當傷員出現眼紅腫、流淚、畏光、喉痛、咳嗽、胸悶現象時,說明是二氧化硫中毒;如同時伴有手指、頭發呈黃褐色現象,則是受二氧化氮中毒。

  (6)、人工呼吸持續時間以恢複傷員自主呼吸或到真正死亡時為止。當救護人員趕到現場後,應有救護人員采用蘇生器搶救。

  (二)對外傷人員的急救

  1、對燒傷人員的急救。礦工燒傷的急救要點可概括為“滅、查、防、包、送”5個字。

  滅:撲滅傷員身上的火,使其盡快脫離熱源,縮短燒傷時間。

  查:檢查傷員呼吸、心跳情況;檢查是否有其他外傷或有害氣體中毒;對爆炸衝擊燒傷人員,應注意有無顱腦或內髒損傷、呼吸道燒傷。

  防:要防止傷員休克、窒息、創麵汙染。因疼痛發生休克或發生急性喉頭梗阻而窒息時,可進行人工呼吸等急救;為減少創麵汙染,在現場檢查和搬運傷員時,傷員的衣服可不脫、不剪開。

  包:用較幹淨的衣服把傷員包裹起來,防止感染。在現場,除化學燒傷可用大量流動的清水衝洗外,對創麵一般不作處理,盡量不弄破水泡以保持表皮。

  送:把嚴重傷員迅速送往醫院。搬運傷員時,動作要輕柔,行進要平穩,並隨時觀察傷情。

  2、對出血人員的急救

  對這類傷員,首先要爭分奪秒,準確有效的止血,然後再進行其他急救處理。止血的方法隨出血的種類不同而不同。出血的種類有:①動脈出血,血液是鮮紅的,隨心髒跳動的頻率從傷口往外噴射。②靜脈出血,血液是呈暗紅,血流緩慢而均勻。③毛細血管出血,血液呈紅色,象小珠樣從傷口流出。對毛細血管和靜脈血,一般用幹淨布條包紮傷口即可,大的靜脈出血可用加壓包紮止血,對於動脈出血應采用指壓止血法或加壓包紮止血法。對於因內傷而出血的傷員,首先要取其半躺半坐的姿勢,以利於呼吸和預防窒息。然後勸慰傷員平穩呼吸,不要驚慌,以免血壓升高,呼吸加快,使出血量增多。最後等待醫生下井急救或護送出井就醫。

  3、對骨折傷員的急救

  對骨折著,首先要用毛巾或衣物做襯墊,然後就地用木棍、木板、竹笆片等材料做成臨時夾板,將受傷的肢體固定後後,抬往醫院。對受擠壓的肢體,不得按摩、熱敷和包紮,以免加重傷情。

  (三)、對溺水人員的急救

  (1)轉送。轉送即把溺水者從水中救出後,要立即送到比較溫暖和空氣流通的地方,鬆開腰帶,脫掉濕衣服,蓋上幹衣服,以保持體溫。

  (2)檢查。即以最快的速度檢查你睡著的口鼻,如果有溺水和汙物堵塞,應迅速清除,擦洗幹淨以保持呼吸道暢通。

  (3)控水。即使溺水者取俯臥位,用木料衣服等墊在肚子下麵;或救護者將左腿跪下,將溺水者放在救護者的右側大腿上,使其頭朝下,並壓其背部,迫使其體內的水由氣管、口腔裏流出。

  (4)人工呼吸。上述方法控水不理想時,應立即做俯臥壓背式人工呼吸或口對口吹氣人工呼吸,或進行胸外心髒按壓。

  (四)、對觸電人員的急救

  (1)立即切斷電源,或使觸電者脫離電源。

  (2)迅速觀察傷員有無呼吸和心跳。如已發現已停止呼吸和心跳,應立即進行人工呼吸和胸外心髒按摩。

  (3)若呼吸和心跳都已停止時,應同時進行人工呼吸和胸外心髒按壓。

  (4)対遭受電擊者,如有其他損傷(如跌打、出血等),應做相應的急救處理。

  第三節 觸電急救

  觸電急救分秒必爭,立即就地迅速用心肺複蘇法進行搶救,並堅持不斷地進行,同時及時與醫療部門聯係,爭取醫務人員接替救治。在醫務人員無接替救治前,不應放棄現場搶救,更不能指根據沒有呼吸或脈搏擅自判定傷員死亡,放棄搶救。隻有醫生有權作出傷員死亡的診斷。

  一、脫離電源

  觸電急救,首先要使觸電者迅速脫離電源,越快越好。因為電流作用的時間越長,傷害越重。

  1、脫離電源就是要把觸電者觸電的那一部分帶電設備的開關、刀閘或其他斷路設備斷開;或設法將觸電者與帶電設備脫離。在脫離電源中,救護人員既要救人,也要注意保護自己。

  2、觸電者未脫離電源前,救護人員不準直接用手觸及傷員,因為有觸電的危險。

  3、如觸電者處於高處,解脫電源後會自高處墜落,因此要采取預防措施。

  4、觸電者觸及低壓帶電設備,救護人員應設法迅速切斷電源,如拉開電源開關或刀閘,拔除電源插頭等;或使用絕緣工具、幹燥的木棒、木板、繩索等不導電的東西解脫觸電者;也可抓住觸電者幹燥而不貼身的衣服,將其拖開,切記要避免碰到金屬物體和觸電者的裸露身軀;也可戴絕緣手套或將手用幹燥衣服等包起絕緣後解脫觸電者,救護人員也可站在絕緣墊上或幹木板上,絕緣自己進行救護。

  為使觸電者與導電體解脫,最好用一隻手進行。

  5、如果電流通過觸電者入地,並且觸電者緊握電線,可設法用幹木板塞到身下,與地脫離,也可用幹木把的斧子或有絕緣柄的鉗子將電線剪斷。剪斷電線要分相,一根一根的剪斷,並有可能站在絕緣物體或幹木板上。

  6、觸電者觸及高壓帶電設備,救護人員應迅速切斷電源,或用適合該電壓等級的絕緣工具(戴絕緣手套、穿絕緣鞋並用絕緣棒)解脫觸電者。救護人員在搶救過程中應注意保持自身與周圍帶電部分必要的安全距離。

  7、如果觸電發生在架空線塔上,如係低壓帶點線路,若可能立即切斷帶電電源的,應迅速切斷電源,或者有救護人員迅速登高,束好自己的安全皮帶後,,用帶絕緣膠柄的鋼絲鉗、幹燥的不導電物體或絕緣物體將觸電者拉離電源;如係高壓帶電線路,又不可能迅速切斷電源開關的,可采用拋掛足夠截麵的適當長度的金屬短路線方法,使電源開關跳閘。拋掛前,將短路線一端固定在鐵塔或接地引下線上,另一端係重物,但拋擲短路線時,應注意防止電弧傷人或斷線危及人員安全。不論是何級電壓線路上觸電,救護人員在使觸電者脫離電源時,要注意防止發生高處墜落的可能和再次發生觸及其他有線電路的可能。

  8、如果觸電者觸及斷落在地上的帶點高壓線路,確尚未確定線路無電,救護人員在未作好安全措施(如穿絕緣鞋或臨時雙腳並緊跳躍的接近帶電者)前,不能接近斷線點至8-10米範圍內,防止跨步電壓傷人。觸電者脫離帶點導線後,也應迅速帶至8-10m外後立即開始觸電急救。隻有在確證線路無電,才可在觸電者離開觸電導線後,積極就地進行急救。

  9、救護觸電傷員切除電源時,有時會同時照明失電,因為應考慮事故照明、應急燈等應急照明。新的照明要符合使用場所防火、防爆的要求。但不能因此延誤切除電源和進行急救。

  二、脫離電源後的處理

  1、傷員的應急處理

  出點傷員如神誌清醒,應使其就地躺平,嚴密觀測,暫時不要站立或走動。

  觸電傷員如神誌不清者,應就地仰麵躺平,且確保氣道暢通,並用5s時間,呼叫傷員或輕拍其肩部,以判明傷員是否意識喪失。禁止搖動傷員頭部呼叫傷員。

  需要求救傷員,應立即就地堅持正確搶救,並設法聯係醫療部門接替救治。

  2、呼吸心跳情況的判定

  出點傷員如意識喪失,應在10s內,用看、清、試的方法,判明傷員呼吸心跳情況。

  看---看傷員胸部、腹部有無起伏動作;

  聽---用耳貼近傷員的口鼻處,聽有無呼氣聲音;

  試---試測口鼻有無呼氣的氣流。再用兩手指輕試一側(左或右)喉結旁凹陷處的頸動脈有無波動。

  若看、聽、試結果,既無呼吸又無頸動脈搏動,可判定呼吸心髒停止。

  三、心肺複蘇

  1、觸電傷員呼吸和心髒均停止時,應立即按心肺複蘇法支持生命的三項基本措施,即暢通氣道;口對口人工呼吸;胸外按壓(人工循環),正確進行就地搶救。

  2、暢通氣道

  (1)觸電傷員呼吸停止,重要的是始終確保氣道暢通。如發現傷員口內有異物,可將其身體和頭部同時側轉,迅速用一個手指或兩個手指交叉從口角處插入,取出異物,操作中要注意防止將異物推到咽喉深處。

  (2)通暢氣道可采用仰頭抬頦法。用一隻手放在觸電者前額,另一隻手的手指將其下頜骨向上抬起,兩手協同將頭部推向後仰,舌根隨之抬起,氣道即可暢通。嚴禁用枕頭或其他物品墊在傷員頭下,頭部抬高前傾,會更加重氣道阻塞,且使胸外按壓時流向腦部的血流減少,甚至消失。

  3、口對口(鼻)人工呼吸

  (1)在保持傷員氣道暢通的同時,救護人員用放在傷員額頭上的手的手指捏住傷員鼻翼,救護人員深吸一口氣,與傷員口對口緊合,在不漏氣的情況下,先連續大口吹氣兩次,每次1-1.5s。如兩次吹氣後試測頸動脈仍無脈搏,可判定心跳已經停止,要立即同時進行胸外按壓。

  (2)除開始時大口吹氣量此外,正常口對口的吹氣量不需過大,以免引起胃膨脹。吹氣和放鬆時要注意傷員胸部應有起伏的呼吸動作。吹氣時如有較大阻力,可能是頭部後仰不夠,應及時糾正。

  (3)觸電傷員如牙關緊閉,可口對鼻人工呼吸。口對鼻人工呼吸吹氣時,要將傷員嘴唇緊閉,防止漏氣。

  4、胸外按壓

  (1)正確的按壓位置是保證胸外按壓效果的重要前提。確定正確按壓位置的步驟:

  右手的食指和中指沿觸電傷員的右側肋弓下緣向上,找到肋骨和胸骨結合處的中點;

  兩手指並齊,中指放在切跡中點(劍突底部),食指平放在胸骨下部;另一隻手的掌根緊挨食指上緣,置於胸骨上,即為正確按壓位置。

  (2)正確的按壓姿勢是達到胸外按壓效果的基本保證。

  正確的按壓姿勢,使觸電傷員仰麵躺在平硬的地方,救護人員立或跪在傷員一側肩部,救護人員的兩肩位於傷員胸骨正上方,兩臂伸直,肘關節固定不屈,兩手掌根疊,手指翹起,不接觸傷員胸壁:

  以髖關節為支點,利用上身的重力,垂直將正常成人胸骨壓陷3-4cm(兒童和瘦弱者酌減)。

  壓至要求程度後,,立即全部放鬆,但放鬆時救護人員的掌根不得離開胸壁。

  按壓必須有效,有效的標誌是按壓過程中可以觸及頸動脈搏動。

  (3)操作頻率:胸外按壓要以均勻速度進行,每分鍾80次左右,每次按壓和放鬆的時間相同。胸外按壓與口對口呼吸同時進行,其節奏為:單人搶救時,沒按壓15次後吹氣兩次(15:2),反複進行;雙人搶救時,沒按壓5次後由另一人吹起1次(5:1),反複進行。

  第二篇 安全技術基礎知識

  第一章 煤與瓦斯突出基本知識

  第一節 地質常識

  一、地殼的組成

  地球是一個巨大的橢圓體,其赤道半徑為6378.2km,極半徑為6356.8km。地球的最外層有一層堅固的薄殼,稱為地殼。地殼的厚度各地不一,一般規律是:大陸所在的地方地殼較厚,如平原地區厚約30km左右,高原及高山地區則更厚些,例如我國的西藏高原,地殼厚達70km左右;而海洋所在地方地殼較薄,往往不到10km;地殼平均厚度約為20km。地殼主要由岩石組成,組成岩石的是礦物,而礦物則是由各種化學元素所組成。因此在地殼中蘊藏著非常豐富的礦產資源。

  1.元素

  組成地殼的元素達百餘種,但占主要地位的是氧、矽、鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂、氫等。以氧(46.6%)和矽(27.7%)為最多,它們的分布大致可分為兩層:

  上層——密度較小,成分以矽、鋁為主,所以也稱為矽鋁層。

  下層——密度較大,成分除矽鋁外,還含有較多的鐵、鎂,所以也稱為矽鎂層。

  2.礦物

  礦物是地殼中一種或多種元素在各種地質作用下形成的自然產物,具有比較固定的化學成分和一定的物理性質與形狀。例如,自然金(Au)、自然銀(Ag)和石墨(C)等,分別是由一種元素金、銀和碳形成的(單質礦物);石英則是由鉀、鋁、氧等多種元素化合形成的。

  自然界中已發現的礦物有2000多種,絕大多數呈固態,也有的呈液態(如水、石油和汞等)和氣態(如沼氣)。但組成岩石的常見礦物並不多,主要的僅有20多種,如石英、長石、雲母、黃鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦、方解石和石膏等。如果某種礦物大量集中在一起,就成為有開采價值的礦產。

  3.岩石

  地殼主要是由岩石組成的,岩石就是通常俗稱的“石頭”。岩石是礦物的集合體,它可以包含一種礦物,如純石灰岩的成分是方解石;也可以包含多種礦物,如花崗岩由石英、長石和雲母等多種礦物組成。

  自然界的岩石按其生成原因的不同,可分為岩漿岩、沉積岩和變質岩三大類。

  (1)岩漿岩。岩漿岩由岩漿冷凝形成。在地球深部,存在溫度很高、壓力很大的岩漿。當這種高溫、高壓的岩漿沿著地殼脆弱地帶侵入地殼上部(侵入岩),或沿地殼裂隙噴出地表(噴出岩),冷凝後都會形成岩漿岩。常見的岩漿岩有花崗岩、玄武岩和輝綠岩等。岩漿岩中不含化石,呈塊狀構造,多伴生金屬礦床。

  (2)沉積岩。暴露於地表的各種岩石,由於長期受大氣溫度變化、風雨侵蝕和生物破壞等風化、剝蝕作用,變成碎石、細砂和泥土等物質。這些物質以及生物遺體,在原地或被流水和風化搬運到海洋、湖泊和低窪地帶,沉積下來,形成沉積物。隨地殼不斷緩慢下降,沉積物不斷加厚,經過壓實、脫水和膠結等固結作用,就形成了沉積岩。常見的沉積岩有礫岩、砂岩、石灰岩、頁岩和煤等。沉積岩最明顯的特征是具有層狀構造和層理發育。

  層狀構造的岩石看起來有明顯的層次。它是在沉積岩生成的過程中,由於沉積物質的成分、顆粒大小、顏色和沉積時間早晚等條件不同所形成的。層理是沉積岩的兩個層麵之間還有更細微的成層現象,根據層理狀態的不同,又分為水平層理、斜層理和波狀層理。如圖1-1所示

  在沉積岩中還含有多種生物化石。在沉積過程中,生物遺體也隨著沉積下來,經過很長時間,這些生物的外殼、骨骼和根、莖、葉等有機物質逐漸被礦物質交換、充填,最後變成了“石頭”,但仍然保存了原來的形狀或痕跡,這就是化石。在煤層附近的岩層中常見到樹葉、樹根等植物化石。

  此外,在沉積岩中還可以見到與該岩層有明顯差異的團塊狀物體,稱為“結核”,如煤層中常見到的黃鐵礦結核(俗稱硫黃蛋)。

  沉積岩在地殼表麵分布最廣,其覆蓋的麵積約占地表總麵積的75%。因此,它是我們最常見的一類岩石。有許多重要的礦產資源,本身就是沉積岩,如煤、油頁岩、鹽礦、沉積鐵礦、石灰岩等等。石油和天然氣也生於沉積岩中,而且絕大部分都儲集在沉積岩中。據統計,目前全世界每年開采的礦產資源有75%來自沉積岩。

  我們開采的煤炭是一種主要由植物遺體轉變成的沉積岩。在煤層的上下,絕大多數也是沉積岩。所以沉積岩是我們在煤礦中最常見的岩石,甚至有不少煤礦見不到岩漿岩或變質岩,隻能見到沉積岩。

  (3)變質岩。由於地殼運動和岩漿活動的影響,使已經形成的岩漿岩、沉積岩或先期變質岩,在地下深處受到高溫和高壓的作用,改變了原來的成分和性質,變成新的岩石——變質岩,如石英砂岩變成石英岩,石灰岩變成大理岩地那等。常見的變質岩有:大理岩、石英岩、角葉岩、片麻岩、片岩等。

  二、煤的形成

  1.成煤的原始物質

  在煤層附近的頂、底板岩層中,常常可以看到植物的根、枝、葉等化石,將煤放在顯微鏡下觀察,也可以看到植物結構。研究結果表麵,煤是由古代植物遺體經過變形形成的。

  2.成煤的過程

  (1)第一階段——泥炭化階段。在古代的成煤時期,地球上氣候溫暖而潮濕,在淺海、湖泊和沼澤地帶,植物生長得十分茂盛。植物不斷繁殖、生長、死亡,其遺體被水浸沒,在缺氧的條件下,在微生物的作用下,不斷地分解、化合,形成了泥炭層。這一過程稱為泥炭化階段。

  (2)第二階段——煤化階段。隨著時間的推移,地殼繼續緩慢下沉,泥炭層被水攜帶來的泥、砂等物質覆蓋,並逐漸加厚。在上覆岩層的壓力和地熱的作用下,泥炭層逐漸脫水、壓緊,碳的含量也逐漸增加,這時泥炭就變成了褐煤。如果地殼繼續下沉,覆蓋岩層不斷加厚,褐煤在高溫、高壓的影響下,引起內部分子結構、物理性質的變化,逐漸形成了煙煤、無煙煤,這一過程稱為煤化階段。在個別情況下,無煙煤可能進一步變質成為一種不能燃燒的礦產——石墨。

  3.成煤條件

  (1)植物條件。植物遺體是成煤的原始物質,沒有植物的生長就不可能有煤的形成。因此,在漫長的地質曆史中,成煤的時期應該是有植物大量繁殖的時代。

  (2)氣候條件。植物的生長直接受氣候的影響。隻有在溫暖潮濕的氣候條件下,植物才能大量繁殖。同時,植物遺體隻有在湖泊、沼澤等地帶才能被水淹沒免遭完全氧化而逐漸堆積。這些地帶的發育則要求有潮濕的氣候。因此,溫暖和潮濕的氣候是成煤的條件之一。

  (3)地理環境。要形成分布麵積較廣的煤層,必須有能夠產生大麵積沼澤化的自然地理條件。一般,濱海平原、海灣瀉湖、內陸大湖、山間盆地、寬闊的河漫灘等廣闊的平坦地方受地殼升降的影響,容易發育為大麵積的沼澤地帶。

  (4)地殼運動。地殼運動對煤的形成影響是多方麵的,泥炭層的積聚要求地殼發生緩慢下沉,而下沉速度最好與植物遺體堆積的速度大致平衡,這種狀態持續的時間越久,形成的泥炭層就越厚。泥炭層的保存和轉變成煤的過程則要求地殼有較大幅度和較快的沉降。在同一地區若能形成較多的煤層,則又要求地區在總的下降過程中還應發生多次的升降和間歇性緩慢下沉。

  從上述條件可見,在地區發展的曆史過程中,隻要某個地區同時具備了上述四方麵的條件,並彼此配合很好,持續的時間也較廠,就可能形成較多、較厚的煤層,成為大煤田;如果四方麵的配合隻是短暫的,雖然也能有煤生成,但是不一定具有開采價值。

  三、煤層的賦存狀況

  1.煤層埋藏深度

  煤層埋藏的深度大小不一,最大埋藏深度可達2km。由於隨著開采深度的增加,礦山壓力、井下溫度、湧水量與瓦斯湧出量等,都將增大,所以可加大開采技術的複雜性甚至無法開采。目前我國的開采深度已達千米以上。

  2.煤層的層數

  各煤田中的煤層數目不同,少的隻有一層或幾層;多的可達十幾層到幾十層。相鄰兩煤層之間的距離可由幾十厘米到數百米。通常稱為煤層的層間距。

  3.煤層的厚度

  煤層一般是層狀的,但也是呈雞窩狀、扁豆狀或其它似層狀。

  煤層厚度差異很大,有的煤層隻有幾厘米厚;有的煤層厚度可達幾十米甚至百餘米;少數煤層還可能出現分岔或尖滅。如圖所示

  煤層的厚度是確定采煤方法的主要因素之一。我國根據開采技術的特點,將煤層按厚度不同分成:

  薄煤層——從最小可采厚度到1.3m的煤層;

  中厚煤層——厚度在1.3~3.5m的煤層;

  厚煤層——厚度大於3.5m的煤層。

  煤層的最小可采厚度沒有絕對標準,一般應根據國民經濟的需要、當地資源條件等因素來確定。

  煤層含有夾石會造成開采工作的困難,並影響煤質。通常用煤層結構來反映煤層的夾石狀況。含有夾石的煤層稱為複雜結構煤層,不含夾石的煤層稱為簡單結構煤層。

  四、煤層頂地板岩石

  煤層頂底板岩石是指煤係中位於煤層上下一定距離內的岩層。按照沉積的次序,先於煤生成的岩層是煤層底板,後生成的是煤層頂板。在正常情況下,煤層頂板位於煤層之上,而煤層底板位於煤層之上。由於沉積環境的差異,煤層頂底板岩石性質各不相同。常見的煤層頂底板岩石有碳質頁岩、砂質泥岩、砂岩、石灰岩、粘土岩、礫岩等。煤層頂底板岩石性質對礦井開采方法有重要影響。

  五、地質構造

  在地殼運動的作用下,煤和岩層改變原始的埋藏狀態(原始狀態一般呈水平或近水平且在一定範圍內連續完整)所產生的變形或變位的形跡稱為地質構造。地質構造的性態多種多樣,較為常見的有褶曲、單斜、斷裂、衝蝕、岩溶塌陷和岩漿侵入等。

  1. 褶皺構造

  岩層或煤層由於地殼升降或水平方向的擠壓運動,被擠成彎彎曲曲但保持岩層的連續性和完整性的構造形態稱為褶皺,如圖所示。其中,煤層和岩層向上凸起的部分稱作背斜,向下凹陷的部分稱作向斜。在自然界中,背斜和向斜在位置上往往是彼此相連的。

  (1)走向。煤層或岩層層麵與水平麵的相交線稱為走向線,走向線的方向稱為走向。走向表示傾斜岩層在平麵上的延伸方向。

  (2)傾向。在煤層或岩層層麵上,與走向線垂直、向下的直線稱為傾斜線,傾斜線在水平麵上的投影稱為傾向線,傾向線的方向稱傾向。傾向表示傾斜岩層向地下深處延伸的方向。

  (3)傾角。煤層或岩層層麵與水平麵之間所夾的最大銳角,稱為煤層或岩層的傾角,如圖中角α所示。一般說來,傾角越小,開采越易;傾角越大,開采越難。煤層根據傾角分為:

  緩傾斜煤層——α=8°~25°;

  傾斜煤層——α=25°~45°;

  急傾斜煤層——α﹥45°。

  通常又把α﹤5°~8°的煤層稱作近水平煤層。

  由於受地質構造的影響,在任何一個煤田內,同一煤層在不同的地點,煤層的走向、傾向和傾角都不是固定不變的,隻不過變化的大小程度不同。

  1. 斷裂構造

  岩層受地質作用力後遭到破壞,失去了連續性和完整性的構造形態稱為斷裂構造。

  斷裂麵兩側的岩層沒有發生明顯位移的稱為裂隙或節理。裂隙在煤礦的實際生產中,對鑽眼爆破、回采率、頂板管理、地下水等方麵都有直接的影響。

  當斷裂麵兩側的岩層發生了明顯的位移時,稱之為斷層。斷層要素如圖1-5所示。

  (1)斷層麵。岩層發生斷裂位移時,相對滑動的斷裂麵。

  (2)斷盤。斷層麵兩側的岩體稱為斷盤。如果斷層麵為傾斜時,通常將斷層麵以上的斷盤稱為上盤,以下的斷盤稱為下盤。如果斷層麵直立時,就無上、下盤之分,可按兩盤相對上升或下降的位置分上升盤或下降盤。

  (3)斷距。斷層的兩盤相對位移的距離。斷距可分為垂直斷距(兩盤相對位移垂直距離)和水平距離(兩盤相對位移水平距離),如圖1-6所示。

  根據斷層兩盤相對運動的方向,斷層可分為以下三種類型。

  (1)正斷層。上盤相對下降,下盤相對上升。

  (2)逆斷層。上盤相對上升,下盤相對下降。

  (3)平推斷層。斷層兩盤沿水平方向相對移動。

  根據斷層走向與岩石走向的關係分為:

  走向斷層——斷層走向與岩層走向平行;

  傾向斷層——斷層走向與岩層走向平行;

  斜交斷層——斷層走向與岩層走向斜交。

  斷層在各礦區分布很廣,其形態、類型繁多,規模大小不一。一般將落差大於50m的稱為大型斷層;落差在20~50m之間的稱為中型斷層;落差小於20m的稱為小型斷層。斷層對煤礦設計、生產影響很大。

  1. 衝蝕、岩溶塌陷和岩漿侵入

  (1)衝蝕。由於古河流在泥炭層或含煤地層中流過而形成的煤層厚度發生變化或形成了無煤帶,稱為衝蝕。按衝蝕的時間可分為同生衝蝕和後生衝蝕兩種。

  (2)岩溶塌陷。當煤層下部分布有可溶性的石灰岩、白雲岩,並且有發育的岩溶時,岩溶可能發生坍塌而引起上覆煤層和岩層跨欄,從而破壞了煤層的完整性,通常稱為陷落柱。

  (3)岩漿侵入。由於地質作用,使岩漿侵入煤層(俗稱火成岩侵入),煤層被破壞,不但降低煤質,同時也給生產帶來困難。

  第二節 礦井瓦斯概述

  一、礦井瓦斯的定義

  廣義上:礦井瓦斯是煤礦生產過程中,從煤、岩內湧出的以甲烷為主的各種有害氣體的總稱。煤礦井下的有害氣體有甲烷(沼氣)、乙烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氫、二氧化硫、氮氧化物、氫、氮等,其中甲烷所占比重最大,在80%以上。

  狹義上:礦井瓦斯單指甲烷。

  瓦斯是無色、無味、無臭的氣體,但有時可以聞到類似蘋果的香味,這是由於芳香族的碳氫氣體同瓦斯同時湧出的緣故。瓦斯對空氣的相對密度是0.554,在標準狀態下瓦斯的密度為0.716kg,所以,它常積聚在巷道的上部及高頂處。瓦斯的滲透能力是空氣的1.6倍,難溶於水,不助燃也不能維持呼吸,達到一定濃度時,能使人因缺氧而窒息,並能發生燃燒或爆炸。瓦斯的燃燒、爆炸性是礦井主要災害之一。

  二、礦井瓦斯的生成

  煤層瓦斯又稱煤層氣,它是腐植型有機物在成煤過程中生成的。在煤化作用的全過程中,即從泥炭到不同煤化程度的煤的生成,都有煤層瓦斯生成。煤的原始母質—腐植質沉積以後,一般經曆兩個性質完全不同的成氣時期(過程),生物化學成氣時期和煤化作用成氣時期。

  生物化學成氣時期是從腐植型有機物沉積在沼澤相和三角洲相環境中開始的,在溫度不超過65oC的還原條件下,腐植型有機物經厭氧微生物(甲烷生成菌)的化學降解作用生成甲烷、二氧化碳和水,其模式:

  4C6H10O5 ® 7CH4+8CO2+C9H6O+3H2O

  (纖維素)微生物作用 (類煙煤)

  隨著褐煤層下沉、壓力與溫度增加,煤的熱催化變質作用加劇,煤層便進入煤化作用成氣時期。一般在埋深大於2000~3000m的壓力和溫度條件下,煤層就會產生較強烈的煤化成氣作用。在壓力和溫度的作用下,煤大分子的側鏈和官能團不斷發生斷裂、結合和脫落,生成CO2、CH4、H2O等氣體,其模式:

  4C16H18O5 ® C57H56O10+4CO2+3CH4+2H2O

  (泥炭) (褐煤)

  C57H56O10 ® C54H42O5+2CH4+CO2+3H2O

  (褐煤) (煙煤)

  C15H14O ® C13H4+2CH4+H2O

  (煙煤) (無煙煤)

  從上述模式中可看出,生成的氣態烴組分中以甲烷為主。從褐煤到無煙煤,煤的變質程度越高,生成的瓦斯量越多。

  三、甲烷的性質

  1、性質一:

  甲烷的化學分子式為CH4 。它是無色、無味、無嗅、可以燃燒或爆炸的氣體,對人呼吸的影響同氮氣相似,可使人窒息。假如,甲烷湧入空氣中,衝淡了空氣中氧氣濃度,當甲烷濃度為43%時,相應的氧氣濃度被衝淡到12%,人即刻處於昏迷狀態,出現死亡危險。

  2、性質二:

  甲烷分子的直徑為0.41nm,其密度為0.716kg/m3 (標準狀況下),為空氣密度的0.5547倍。它與空氣混合形成氣團時,該氣團較周圍氣體的密度輕,它將邊上浮邊擴散。甲烷擴散速度是空氣的1.34倍,故它會很快地擴散到巷道各角落,由於它在空氣中表現出強擴散性,所以它一經與空氣均勻混合,就不會因其比重較空氣輕而分離上浮、積聚。

  當巷道無瓦斯湧出、風速較大呈紊流狀態時,巷道內的甲烷濃度呈均勻分布;當有瓦斯湧出、風速較低呈層流狀態時,甲烷濃度則呈不均勻分布,湧出處的瓦斯濃度最高,可形成瓦斯積聚雲層。巷道頂板的裂隙因卸壓而張開,其卸壓瓦斯從中湧出,所以經常見到在巷道的頂部瓦斯濃度比較高。

  3、性質三:

  甲烷微溶於水,在101.3kPa條件下、當溫度20 OC時,100L水可溶解3.31L甲烷。甲烷是溫室氣體的一種,以甲烷為主要成分的煤層瓦斯是一種具有強烈溫室效應的氣體,甲烷的溫室效應比二氧化碳大20倍以上,對地球臭氧層的破壞力是二氧化碳的7倍。煤層瓦斯同時也是一種潔淨能源,我國埋深在2000m以內的煤層瓦斯儲量為(32~35)×1012 m3,幾乎與常規天然氣資源量相當。

  四、煤層瓦斯的“三害一用”

  1.窒息:甲烷雖然無毒,但其濃度如果超過57%,能使空氣中氧濃度降低至10%以下。瓦斯礦井通風不良或不通風的煤巷,往往積存大量瓦斯.如果未經檢查就貿然進入,因缺O2而很快地昏迷、窒息,直至死亡,此類事故在煤礦井不鮮見。

  2.燃燒爆炸:瓦斯在適當的濃度能燃燒和爆炸。

  3.突出:在煤礦的采掘生產過程中,當條件合適時,會發生瓦斯噴出或煤與瓦斯突出,產生嚴重的破壞作用,甚至造成巨大的財產損失和人員傷亡。

  4.利用:瓦斯可作為燃料和化工原料(碳黑和甲醛)。把煤層中的瓦斯抽到地麵可以變害為利。

  五、煤層瓦斯的賦存

  1-遊離瓦斯;2-吸著瓦斯;3-吸收瓦斯;4-煤體;5-孔隙;

  瓦斯在煤內的存在形態示意圖

  (一)煤層瓦斯吸附狀態

  煤體是一種複雜的多孔性固體,既有成煤膠結過程中產生的原生孔隙,也有成煤後構造運動形成的大量孔隙和裂隙,形成了很大的自由空間和空隙表麵。在成煤過程中生成的瓦斯就能以遊離和吸附兩種狀態存在於媒體內。

  遊離狀態也稱為自由狀態,即氣體分子濃集於煤的微孔表麵或煤分子結構空間中,服從於朗格繆爾方程;這種瓦斯以自由氣體狀態存在於煤體或圍岩的裂縫、孔隙之中,其量的大小主要決定於貯存空間的體積、壓力和溫度。

  吸著狀態又稱結合狀態,即氣體分子自由地運動於煤的空隙中,服從於氣體狀態方程。吸附瓦斯和遊離瓦斯之間處於動平衡狀態,溫度與壓力條件變化,平衡隨著變化。在現代開采深度條件下,遊離瓦斯約占瓦斯總量的5~12%,其餘為吸附瓦斯。其特點是瓦斯與煤或某些岩石結合成一體,不再以自由氣態形式存在。按其結合形式不同又可分為吸附及吸收兩種。吸附狀態是由於固體粒子與氣體分子之間分子吸引力的作用,使氣體分子在固體粒子表麵上緊密附著一個薄層;吸收狀態是氣體分子已進入煤分子團的內部。

  幾種狀態的瓦斯處於不斷變化的動平衡之中,在一定條件下會互相轉化。當壓力、溫度變化時,遊離瓦斯轉化為吸著瓦斯稱為吸附,吸附瓦斯轉化為遊離瓦斯稱解吸。

  豐城煤張扭裂隙,放大5400倍 雞西煤的孔隙,放大720倍

  六、煤層瓦斯賦存的垂直分帶

  當煤層直達地表或直接為透氣性較好的第四係衝積層覆蓋時,由於煤層中瓦斯向上運移和地麵空氣向煤層中滲透,使煤層內的瓦斯呈現出垂直分帶特征。掌握本煤田煤層瓦斯垂直分帶的特征是搞好礦井瓦斯湧出量預測和日常瓦斯管理工作的基礎。一般將煤層由露頭自上向下分為四個帶: CO2- N2帶、N2帶、N2—CH4帶、CH4帶。現場實際過程中,將前三帶總稱為瓦斯風化帶(瓦斯風化帶在CH4帶內,湧出量與深度之間無規律性,無突出危險性)。在近代開采深度內,瓦斯帶內煤層的瓦斯含量和湧出量隨

  深度增加而有規律地增大,所以確定瓦斯風化帶深度,有重要的現實意義。

  瓦斯風化帶下界深度確定依據(根據下列指標中的任何一項確定):

  (1)煤層的相對瓦斯湧出量等於2~3m3/t處;

  (2)煤層內的瓦斯組分中甲烷及重烴濃度總和達到80%(體積比);

  (3)煤層內的瓦斯壓力為0.1~0.15MPa;

  (4)煤的瓦斯含量達到下列數值處:長焰煤1.0~1.5 m3/t(C.M.),氣煤1.5~2.0m3/t(C.M.),肥煤與焦煤2.0~2.5m3/t(C.M),瘦煤2.5~3.0m3/t(C.M.),貧煤3.0~4.0m3/t(C.M.),無煙煤5.0~7.0m3/t(C.M.)(此處的C.M.是指煤中可燃質既固定碳和揮發分)。

  瓦斯風化帶深度決定於煤層的地質條件和賦存情況,變化很大。圍岩透氣性越大、煤層傾角越大、開放性斷層越發育、地下水活動越劇烈,則瓦斯風化帶下部邊界就越深。

  七、瓦斯含量及其影響因素

  (一)煤層瓦斯含量

  煤層瓦斯含量是指在天然條件下,單位質量或體積的煤體中所含的瓦斯量(m3/t煤或m3/m3煤)。煤層瓦斯含量是煤礦開采和煤礦安全生產中的一項重要基本參數,可用於礦井、采區和工作麵瓦斯湧出量預測、確定礦井瓦斯等級、通風設計、產量配產、瓦斯儲量計算、瓦斯抽放和利用以及煤與瓦斯突出危險性鑒定等方麵。煤層瓦斯含量的大小決定於成煤過程中生成的瓦斯量和煤層及圍岩保存瓦斯的條件。在瓦斯風化帶以下的瓦斯帶內,隨著煤層的埋藏深度的增加,煤層瓦斯含量增高。

  (二)煤層瓦斯含量的影響因素

  煤層瓦斯含量(m3標/t煤)包括煤的吸附瓦斯量與遊離瓦斯量。煤層瓦斯含量的大小,主要決定於煤層保存瓦斯的自然條件。諸如煤層和圍岩的結構和物理化學特性、成煤後的地質運動和地質構造、煤層賦存條件、圍岩性質等,現概述如下:

  1、煤的吸附特性

  煤的吸附性能決定於煤化程度,一般情況下煤的煤化程度越高,存儲瓦斯的能力越強。

  2、煤層露頭

  煤層如果有或曾經有過露頭長時間與大氣相通,瓦斯含量就不會很大。反之,如果煤層沒有通達地表的露頭,瓦斯難以逸散,它的含量就較大。

  3、煤層的埋藏深度

  煤層的埋藏深度越深,煤層中的瓦斯向地表運移的距離就越長,散失就越困難。同時,深度的增加也使煤層在壓力的作用下降低了透氣性,也有利於保存瓦斯。在近代開采深度範圍內,煤層的瓦斯含量隨深度的增加而呈線性增加。

  4、圍岩透氣性

  煤係岩性組合和煤層圍岩性質對煤層瓦斯含量影響很大。圍岩致密完整、透氣性差時,煤層瓦斯易於保存,煤層瓦斯含量高;反之煤層瓦斯易於流失,瓦斯含量低。例如,大同和撫順兩煤田,因圍岩不同,瓦斯含量截然不同。大同煤田煤(弱粘結煤)比撫順煤(長焰煤)的煤化程度高,大同煤在成煤過程中生成的瓦斯量和煤的吸附能力均較撫順煤大,但實際前者煤的瓦斯含量卻遠比後者小,。這是因為大同煤田的`煤層頂板由空隙發育、透氣性良好的砂岩、礫岩和砂頁岩等組成,煤層生成的瓦斯已大量流失;而撫順煤田的煤層頂板是厚度達百m的致密、不透氣的油母頁岩和綠色頁岩,使豐富的煤層瓦斯得以封存。

  5、煤層傾角

  埋藏深度相同時,煤層傾角越小,瓦斯含量越大。因為瓦斯沿水平方向流動比垂直方向流動容易。

  6、地質構造

  地質構造是影響煤層瓦斯含量的最重要因素之一。在圍岩屬低透氣性的條件下,封閉地質構造有利於瓦斯的儲存,而開放型地質構造有利於排放瓦斯。

  7、水文地質條件

  水文地質條件是煤層瓦斯含量大小的影響因素之一。在地下水活躍地區,不僅水能溶解一定的瓦斯並將其帶走;而且水還能帶走可觀的可溶物,造成地層的天然卸壓,使煤層卸壓,透氣性增大,從而強化了煤層瓦斯的排放,使煤層瓦斯含量減小。例如,南桐直屬二井的煤與瓦斯突出煤層,在地下水活躍地區,不僅瓦斯含量小,而且突出危險消失。

  八、煤層內的瓦斯壓力

  1.定義

  是處於煤的裂隙和孔隙中的遊離瓦斯分子熱運動撞擊所產生的作用力。

  2.意義

  煤層瓦斯壓力是決定煤層瓦斯含量、瓦斯流動動力高低以及瓦斯動力現象的基本參數。當煤的吸附瓦斯能力相同時,煤層瓦斯壓力越高,煤中瓦斯量也就越大。在研究與評價瓦斯儲量、瓦斯湧出、瓦斯流動、瓦斯抽放與瓦斯突出問題時,都要事先掌握準確的瓦斯壓力數據。

  《規程》規定,開采有煤與瓦斯突出危險煤層時,必須測定煤層的瓦斯壓力。

  3.測定方法

  (1)直接測定法

  直接測定煤層瓦斯壓力的方法是用鑽機由岩層巷道或煤層巷道向預定測量瓦斯壓力的地點打一鑽孔,然後在鑽孔中放置測壓裝置,再將鑽孔嚴密封閉堵塞並將壓力表和測壓裝置相連來測出瓦斯壓力的。直接測壓法中的關鍵是封閉鑽孔的質量。

  (2)間接測定法

  一般情況下,未受采動影響的煤層內的瓦斯壓力,隨深度的增加而有規律地增加通過不同深度煤層瓦斯壓力測定,求出該煤層的瓦斯壓力梯度,就可以預測其他深度的瓦斯壓力。

  瓦斯帶內瓦斯壓力變化規律:

  末受采動影響的煤層內的瓦斯壓力,隨深度的增加而有規律地增加,可以大於、等於或小於靜水壓。

  第三節 礦井瓦斯湧出

  在煤層中或其附近進行采掘作業時,在采動影響下煤岩的原始狀態受到破壞,發生破裂、卸壓膨脹變形、地應力重新分布等變化,部分煤岩的透氣性增加。遊離瓦斯在其壓力作用下,經由煤層的裂隙通道或暴露麵滲透流出並湧向采掘空間。隨著遊離瓦斯的流出,煤體內的瓦斯壓力下降,這就破壞了原有的動平衡,一部分吸附瓦斯將解吸轉化為遊離瓦斯並湧出。隨著采掘工作麵的不斷擴展,煤體和圍岩受采動影響的範圍不斷擴大,瓦斯動平衡破壞的範圍也不斷擴展。所以瓦斯能夠長時間地、持續地從煤體中釋放出來,這是瓦斯湧出的基本形式,又叫瓦斯的普通湧出。與其對應的瓦斯特殊湧出是指在時間上突然,在空間上集中、大量的瓦斯湧出,主要有瓦斯噴出和瓦斯突出。

  一、礦井瓦斯湧出及其構成

  (一)煤層瓦斯湧出形式

  煤層瓦斯湧出形式係指瓦斯湧出在時間上與空間上的分布形式,可分為正常式瓦斯湧出和異常式瓦斯湧出。

  1)正常式瓦斯湧出

  正常式瓦斯湧出是指在時間上與空間上比較均勻、普遍發生的不間斷湧出,它決定著礦井的瓦斯湧出平衡、瓦斯管理和風量分配。

  2)異常式瓦斯湧出

  異常式瓦斯湧出是在時間上與空間上突然、集中於局部發生的、湧出量很不均勻的間斷湧出,它又分為瓦斯噴出和煤(岩石)與瓦斯突出。由於異常式瓦斯湧出的突然性、暴發性和高峰(值)性,危害嚴重,甚至危及整個礦井安全,防治難度大,因此是防治工作的重中之重。

  異常瓦斯湧出形式——瓦斯噴出:

  它是指從可見的煤、岩裂縫或空洞中瓦斯以快速形式噴射並延續時間一般不太長的湧出現象,這一現象通常都伴有聲響,如吱吱聲、哨聲、水泡衝擊聲、吹風聲等,這是煤層和岩石瓦斯湧出的異常形式、特殊形式。其特點是:

  (1) 噴出發生具有突然性;

  (2) 噴出初期瓦斯流量大;

  (3) 拋出物通常隻有氣體沒有固體。

  (二)煤層瓦斯湧出源

  瓦斯噴出必須要有一定壓力的遊離瓦斯源,按其形成過程可分為:

  (1) 地質過程遊離瓦斯源

  是指遊離瓦斯源來源於地質過程,大量的承壓遊離瓦斯積存在地質構裂隙和空洞內,當采礦工程揭露或接近這些構造時,就會發生瓦斯噴出。例如,陽泉、中梁山等礦區發生的頂底板石灰岩溶洞裂隙的瓦斯噴出就屬於地質過程遊離瓦斯源。陽泉一礦12#煤層三下山底板,當鑽孔穿k3石灰岩層時,曾從裂隙中噴出瓦斯1132萬m3 (在1年時間內)。中梁山南礦+390m水平北茅口石灰岩大巷掘進距斷層破壞帶40m時,放炮與石灰岩溶洞裂縫(兩條各寬10~100mm)貫通,隨炮聲一轟鳴聲,頓時霧氣彌漫,噴出的瓦斯充滿整個回風巷,2h後測得瓦斯流量486m3/min ,瓦斯噴出持續兩周,共噴出瓦斯36萬m3。

  (2) 采動卸壓過程遊離瓦斯源

  是指遊離瓦斯源來源於采動卸壓過程引起煤層吸附瓦斯大量解吸,變成卸壓遊離瓦斯源。南桐礦區開采近距離保護層時在其采、掘工作麵曾發生過這種瓦斯噴出 。

  噴出地特點:層間距小於6m;距向斜軸60~100m;地壓大H大於300m,瓦斯壓力高P大於3MPa;突發卸壓麵積大,掘進底臌麵積120m2;回采底臌麵積346m2;顯現來壓與瓦斯噴出預兆。

  (3) 頂板衝擊采空區積存瓦斯源

  在采空區因斷層等留煤柱而處於相對封閉狀態條件下,其內會有高濃度遊離瓦斯積存,當采空區煤柱發生地壓衝擊,懸空頂板發生一定麵積的垮落時,積存瓦斯將受到其衝擊而壓縮產生瓦斯噴出。

  蘆嶺礦01048風巷毗鄰采空區積存瓦斯噴出的孔洞照片

  二、瓦斯湧出量

  瓦斯湧出量是指在礦井建設和生產過程中,從煤與岩石中湧出的瓦斯量。其表達方法有兩種:

  絕對瓦斯湧出量-- 單位時間湧出的瓦斯體積,單位為m3/d或m3/min:

  相對瓦斯湧出量--平均日產一噸煤同期所湧出的瓦斯量,單位是 m3/t。

  注意:瓦斯湧出量與瓦斯含量的大小不相等!因為瓦斯湧出量中除開采煤層湧出的瓦斯外,還有來自臨近層和圍岩的瓦斯,所以相對瓦斯湧出量一般要比瓦斯含量大。礦井瓦斯湧出量是決定礦井瓦斯等級和計算風量的依據。

  由於絕對瓦斯湧出量不能反映出礦井瓦斯湧出的嚴重程度。煤炭生產中通常采用相對瓦斯湧出量。煤礦井巷和工作麵的瓦斯主要有四個來源:

  (1)從采落下來的煤炭中放出瓦斯:

  (2)從采掘工作麵煤壁內放出瓦斯;

  (3)從煤巷兩幫及頂底板放出瓦斯,

  (4)從采空區及鄰近煤層中放出瓦斯。

  三、影響礦井瓦斯湧出量的主要因素

  影響瓦斯湧出量的主要因素有自然因素和開采技術因素兩大類。自然因素主要有煤層和圍岩的瓦斯含量和開采深度等。開采技術因素主要有開采方法、頂板管理方法、開采順序、采掘工藝、掘進速度、回采速度與產量、礦井與采區通風係統與方法等

  掘進工作麵瓦斯湧出:

  掘進工作麵瓦斯湧出由三部分組成:迎頭新掘露煤壁、巷道已掘煤壁和采落煤(岩)的瓦斯湧出,三者一般都遵循相似的規律。采煤工作麵瓦斯湧出計算按湧出的地域(分域法)計算或按湧出的來源(分源法)計算。

  四、礦井瓦斯湧出來源的分析與分源治理

  為了有效地治理瓦斯,每一個礦井都要掌握影響瓦斯湧出的主要因素和各湧出來源在總量中所占的比重,這是礦井風量分配和日常瓦斯治理工作的基礎。

  按劃分目的不同,對礦井瓦斯來源有三種劃分方式:

  1、按水平、翼、采區來進行劃分,作為風量分配的依據之一;

  2、按掘進區、回采區和已采區來劃分,它是日常治理瓦斯工作的基礎;

  3、按開采區、臨近區劃分,它是采煤工作麵治理瓦斯工作的基礎

  一般是將全礦(或冀、水平)的瓦斯來源分為回采區(包括回采工作麵的采空區)、掘進區和已采區三部分。其測定方法是同時測定全礦井、各回采區和各掘進區的絕對瓦斯湧出量。

  五、瓦斯湧出不均係數

  正常生產過程中,礦井絕對瓦斯湧出量受各種因素的影響其數值是經常變化的,但在一段時間內隻在一個平均值上下波動,峰值與平均值的比值稱為瓦斯湧出不均係數。礦井瓦斯湧出不均係數表示為:kg=Qmax/Qa

  式中kg——給定時間內瓦斯湧出不均衡係數;

  Qmax——該時間內的最大瓦斯湧出量,m3/min;

  Qa——該時間內的平均瓦斯湧出量,m3/min;

  確定瓦斯湧出不均衡係數的方法是:根據需要,在待確定地區(工作麵、采區、一翼或全礦)的進、回風流中連續測定一段時間(一個生產循環、一個工作班、一天、一月或一年)的風量和瓦斯濃度,一般以測定結果中的最大一次瓦斯湧出量和各次測定的算術平均值代入上式,即為該地區在該時間間隔內的瓦斯湧出不均衡係數。

  六、礦井瓦斯等級

  1.礦井瓦斯等級劃分

  《規程》第一百三十三條 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湧出形式劃分為:

  (一)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。

  (二)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。

  (三)煤(岩)與瓦斯(二氧化碳)突出礦井。

  礦井在采掘過程中,隻要發生過一次煤(岩)與瓦斯突出,該礦井即為突出礦井,發生突出的煤層即為突出煤層。

  2、礦井瓦斯等級鑒定

  (1)鑒定時間和基本條件 礦井瓦斯等級的鑒定工作應在正常生產的條件下進行,選擇礦井瓦斯絕對湧出量較大的月份,一般在七、八月份。

  (2)測點選擇和測定內容及要求,確定礦井瓦斯等級時,是按每一自然礦井、煤層、一翼、水平和各采區分別計算相對瓦斯湧出量,並取其中最大值(而不是全礦井的平均值)。所以測點應布置在每一通風係統的主要通風機的風硐、各水平、各煤層和各采區的回風道測風站內。

  (3)礦井瓦斯等級的確定,礦井瓦斯等級以最大的相對瓦斯湧出量和有、無煤與瓦斯突出,按分級標準確定

  七、礦井瓦斯湧出量預測

  1、瓦斯湧出量的預測:指根據某些已知相關數據,按照一定的方法和規律,預先估算出礦井或局部區域瓦斯湧出量的工作。

  瓦斯湧出量的預測的方法:

  從目前的研究現狀來看:瓦斯湧出量預測方法主要可分為兩類:

  其一是建立在數理統計規律基礎上的統計預測法,該方法是依據礦井瓦斯湧出量與開采深度等參數之間的統計規律,外推到預測區域的瓦斯湧出量;主要用於生產礦井;

  其二是以煤層瓦斯含量為基本參數的分源計算,通過計算井下各瓦斯湧出源的湧出量,得到礦井或某一預測區域的相對瓦斯湧出量,主要用於新建礦井,以煤層瓦斯含量為基礎進行計算。

  統計預測法是國內外有關礦井長期以來普遍采用的礦井瓦斯湧出量預測方法。該方法的基本原理是:根據礦井已采區域曆年測定的相對瓦斯湧出量及相應的開采深度,采用數理統計方法建立二者之間的線性或非線性回歸方程,用於對深部(或條件相同礦井)未采區域的瓦斯湧出量作出預測。目前在瓦斯礦井中,最常用、最簡單的預測方法還是線性回歸法。

  2.簡易統計法預測步驟及計算方法

  使用這種預測方法時,一般分為兩步:即首先需將礦井曆年生產過程中積累的實際測定的相對瓦斯湧出量,計算出相對瓦斯湧出量梯度;其次,根據計算出的瓦斯湧出量梯度,外推至預測深部區域,計算出深部待采煤層的相對瓦斯。

  3.注意事項

  使用這種方法預測時,應注意如下幾個方麵:

  (1)該法隻適用於甲烷帶,外推(預測)的深度不宜超過200 m,煤層傾角越小。外推的深度也應越小,否則可能會有較大的誤差。

  (2)預測工作的精度決定於原始統計資料的精度和預測區同已采區的采礦及地質條件的相似程度。因此.要求已采水平和設計水平的開采條件(包括煤層開采順序、采煤方法、頂板管理方法等)以及地質構造條件(包括煤層的地層順序、構造等)應該相似。.

  第四節 礦井瓦斯噴出

  瓦斯噴出:大量承壓狀態的瓦斯從煤、岩裂縫中快速噴出的現象。它是瓦斯特殊湧出中的一種形式。其特點是瓦斯在短時間內從煤、岩層的某一特定地點突然湧向采礦空間,而且湧出量可能很大,風流中的瓦斯突然增加。由於噴出瓦斯在時間上的突然性和空間上的集中性,可能導致噴出地點人員的窒息、高濃度瓦斯在流動過程中遇高溫熱源有可能發生爆炸、有時強大的噴出還可以產生動力效應並導致破壞作用。

  一、瓦斯噴出的原因及分類

  1.原因

  產生瓦斯噴出的原因是,天然的或因采掘工作形成的孔洞、裂隙內,積存著大量高壓遊離瓦斯,當采掘工作接近或溝通這樣的地區時,高壓瓦斯就能沿裂隙突然噴出。

  2.特點

  噴出時的瓦斯湧出量和持續時間,決定於積存的瓦斯量和瓦斯壓力,從幾m3到幾十萬m3,幾分鍾到幾年,甚至幾十年。瓦斯噴出時並不帶出煤,所以煤體中沒有噴出空洞。一般地,瓦斯噴出前都有明顯的預兆,如煤層變軟、變濕頂板來壓、支架斷裂和底鼓、工作麵風流中的瓦斯濃度增加或忽大忽小,有嘶嘶的瓦斯湧出聲等。

  3.分類

  瓦斯噴出按成因分為兩大類:(1)地質來源的:瓦斯噴出一般發生在能貯存瓦斯的地質構造破壞帶,如斷層、破裂、褶曲和石灰溶洞附近。(2)采掘卸壓形成的:發生於煤層頂(底)板、圍岩分層斷裂的回采工作麵。

  二、瓦斯噴出的預防

  根據一些礦井的經驗,總結為“探、排、引、堵”。

  探——探明地質構造。

  在瓦斯噴出可能性大的地區掘進時,可在掘進巷道的前方和兩側打鑽孔,探明是否存在斷層、裂隙和溶洞,以便了解它們的位置、大小和瓦斯賦存情況。

  排——排放或抽放瓦斯。

  如探明斷層、裂隙、溶洞不大或瓦斯量不多時,則可讓它自然排放;如溶洞體積大、範圍廣、瓦斯量大、噴出強度大、持續時間長,則可插管進行抽放。如在掘進工作麵上噴出瓦斯的裂隙多,而已分布較廣,可暫時停止掘進,封閉巷道接管抽放。

  二、瓦斯噴出的預防

  引——引導瓦斯到回風道。

  噴出瓦斯的裂隙範圍較小且瓦斯噴出量不大時,可用風筒將瓦斯引到回風道或引到距離工作麵20米以外的巷道中,以保證工作麵能安全放炮。

  堵—-堵塞裂隙。

  當噴出瓦斯的裂隙範圍較廣,但噴出量很小時,可用黃泥或水泥堵住裂隙,阻止瓦斯噴出,以保證掘進工作麵的安全。對於有瓦斯噴出的工作麵要有獨立的通風係統並加大供風量。職工配備隔離式自救器,並熟悉避災路線。 前探鑽孔的要求:

  (1)10 m外,打鑽75mm,3個

  (2)邊掘邊打超前鑽,超前5 m,不少3個孔;

  (3)裂隙、溶洞、破壞帶打超前鑽,75mm,2個,超前5m。

  第五節 煤與瓦斯突出

  煤與瓦斯突出是煤礦中的一種動力現象,因發生機理複雜,且突出要素之間相互製約,因而預測突出地點與突出強度,難度較大。煤與瓦斯突出具有突發性,且破壞性極大,是煤礦安全生產中主要的災害之一。自1879年4月12日比利時的《阿格拉波2號礦》突出後引起瓦斯爆炸以來,引起世界各國采礦工程技術界對煤與瓦斯突出問題的關注。隨著礦井開采深度增大,導致地壓加大,煤層瓦斯含量增加,突出發生的頻率和強度日益加大,發生煤與瓦斯突出的國家也越來越多。百餘年來,為了防治突出,各國采礦工程科技界對煤與瓦斯突出機理、預測和防治措施等進行了大量科學研究和試驗,取得了明顯的成效,但迄今尚不能完全杜絕突出,因而突出造成的傷亡仍屢見不鮮。

  一、國內外煤與瓦斯突出概況

  (一)國外概況

  1834年法國《依薩克礦》發生了世界上第一次煤與瓦斯突出,隨後比利時、波蘭、匈牙利、捷克、羅馬尼亞、澳大利亞、加拿大、原蘇聯、英國、日本、保加利亞、西班牙、土耳其、南非、墨西哥、南斯拉夫和荷蘭也相繼發生突出。1989年的統計資料標明,國外已有19個國家250對礦井發生了突出,突出總次數達2.67萬次,有11個國家突出強度超過了1000t。1969年7月3日,在烏克蘭頓巴斯《加加林礦》石門揭穿煤層時發生世界上突出強度最大的突出,強度為1.4萬t,瓦斯25萬m3。

  除發生煤與瓦斯突出外,還發生岩石與瓦斯突出,例如:頓巴斯礦區在1965~1984年期間共發生砂岩與瓦斯突出3474次,都是由爆破作業引起的,最大突出強度為3500t。另外,在德國韋拉地區《門村格拉本礦》,曾發生過鉀鹽與二氧化碳突出,突出強度達10萬t。

  (二)國內概況

  我國是世界上發生煤與瓦斯突出現象最嚴重、危害性最大的國家之一。在1950年5月2日遼源礦務局富國二礦煤巷掘進時發生我國首次煤與瓦斯突出。 隨著采掘深度加深、地壓與瓦斯壓力的增加,導致突出礦井數量和突出的次數增多,突出強度也不斷加大,突出已成為我國煤礦主要自然災害之一。 1975年8月8日在天府礦務局三彙一礦+280m水平平峒揭穿煤層時發生我國最大的煤與瓦斯突出,突出強度達12780t,突出瓦斯140萬m3。

  我國絕大多數的突出為煤與瓦斯突出,但在北票礦區的深部、阜新礦務局東梁礦、王營礦和吉林營城礦、甘肅窯街礦務局三礦也發生過岩石與瓦斯和岩石與二氧化碳突出。

  隨著人們對煤與瓦斯突出的認識不斷深入,為了防止它, 采用了突出危險性預測預報、煤層預抽及超前排放鑽孔等防治突出的措施,有效的地減輕了煤與瓦斯突出對安全生產的危害。自1950年後,全國的煤與瓦斯突出次數呈逐年上升的趨勢,到1980年突出次數達到高峰,而後又呈下降的趨勢。尤其是在原煤炭工業部1988年頒發“防治煤與瓦斯突出突出細則”,在全國推行了“四位一體”綜合防突措施後,突出得到了有效的控製。使年突出次數維持在200-300次。

  二、煤與瓦斯突出的定義及其危害

  (一)煤與瓦斯突出的定義

  煤(岩)與瓦斯突出是指在地應力和瓦斯的共同作用下,破碎的煤、岩和瓦斯由煤體或岩體內突然向采掘空間拋出的異常動力現象,表現為幾噸至數千噸,甚至達萬噸以上的破碎煤在數秒至幾十秒極短的時間內由煤體向巷道、工作麵等采掘空間拋出,並伴有大量瓦斯湧出。煤與瓦斯突出是煤礦嚴重的自然災害之一,是煤、岩和瓦斯參與下的一種複雜的動力現象。

  關於煤與瓦斯突出的過程,可認為是:突出煤層內飽含瓦斯,且受地質構造力、地層靜壓力、集中壓力和瓦斯壓力的作用,煤層處於彈性變形狀態,並積蓄巨大的彈性潛能,當采掘工作接近這些區域時,煤層的緊張狀態突然解除,高壓瓦斯突然釋放,吸附瓦斯瞬時大量解吸,使煤體破碎、粉化外移,最後隨高壓瓦斯流拋向巷道,即發生煤與瓦斯突出

  (二)煤與瓦斯突出的危害

  煤與瓦斯突出瞬間噴出大量的煤和瓦斯,煤量從幾噸到上萬噸,瓦斯量從幾十立方米到數百萬立方米。危害輕的摧毀巷道支架,推倒礦車,破壞通風設施,引起局部地區風流反風,嚴重的使井巷充滿煤岩和瓦斯,造成人員窒息、埋人,甚至可能引起礦井瓦斯爆炸等煤礦惡性傷亡事故。如1879年4月17日比利時阿拉波二號井上山眼掘進時發生了世界上第一例大強度突出,突出強度420噸煤,噴出50萬立方米以上的瓦斯,逆流瓦斯從提升井口23m處絞車房附近的火爐引燃瓦斯,火焰高達50m,井口建築一片廢墟,在2小時後火焰將要熄滅時,又連續發生了7次惡性瓦斯爆炸,造成124人喪生,其中地麵燒死3人,燒傷11人的特大惡性煤與瓦斯突出事故。

  三、煤與瓦斯突出機理

  多數國家采用煤與瓦斯突出實例的統計分析、 實驗室研究和現場觀測方法,對煤與瓦斯突出機理進行了廣泛深入地研究,提出了很多假說。到目前為止,都不能對煤與瓦斯突出現象給予完全滿意的解釋,綜合起來,突出機理假說大體上分為以下幾類:

  ①.瓦斯主導說:如“瓦斯包”說、“煤粉帶”說、“煤空隙結構不均勻”說、“裂隙堵塞”說、“閉合孔隙瓦斯釋放”說、“瓦斯膨脹”說、“卸壓瓦斯” 說、“火山瓦斯”說、“地質破壞帶”說、“瓦斯解吸”說等。

  ②.地質主導說:如“岩石變形潛能”說、“應力集中”說、“剪切應力”說、“ 塑形變型”說、“振動波動”說、“拉應力”說、“應力疊加”說、“衝擊移近” 說、“放炮突出”說、“頂板位移不均勻”說等。

  ③.化學本質說:如“瓦斯水化物”說、“爆炸的煤” 說、“重煤”說、 “地球化學”說、“硝基化合物”說等。

  上述三種假說多以推測居多,缺乏實踐或實驗室的研究依據。

  ④.綜合假說:多數研究人員所持有的觀點,即煤與瓦斯突出是由地應力、 瓦斯與煤的物理力學性質三者綜合作用的結果,由於研究的出發點與依據不同, 對上述三種因素在煤與瓦斯突出中所起到的作用,看法也不盡相同。

  煤與瓦斯突出的內在因素是應力、瓦斯和煤的物理力學性質。而外在因素是形成集中應力和造成突然卸載的條件。為了防治煤與瓦斯突出,必需改善其內在因素和消除其形成集中應力和突然卸載的條件。是防治突出的主要理論依據。

  四、煤與瓦斯突出類型

  按照突出現象的力學特征不同,煤與瓦斯突出分為以下幾類:

  1、 煤的突然壓出

  煤的突然壓出是由地應力或開采層集中壓力引起的,瓦斯壓力和煤的自重力是次要因素。壓出的基本特征是:

  (1)壓出的固體物按彈性能釋放的方向堆積,即壓出的煤炭堆積在原來的位置,或在煤的自重力的參與下稍有偏移;煤炭堆積坡度一般小於自然安息角。

  (2)壓出的煤為大小不同的碎塊,雜亂無章;有時煤整體位移,向外鼓出。

  (3)壓出時往往出現楔形、縫形或袋形等形狀的孔洞,口大肚小,外寬內窄,深度一般為幾米,多數壓出看不到孔洞。

  (4)壓出時有大量的瓦斯(二氧化碳)湧出,有時從煤層或岩石的裂縫噴出瓦斯(二氧化碳),一般沒有瓦斯逆流現象。

  (5)發生壓出時的瓦斯(二氧化碳)壓力可推走設備和折斷支架。

  2.煤的突然傾出

  煤的突然傾出主要是重力引起的,而瓦斯在一定程度上也參與了傾出過程。這是由於瓦斯的存在進一步降低了煤的機械強度,瓦斯壓力還促進了重力作用的顯現,由於這種關係,煤的傾出能引起或轉化為煤與瓦斯突出。傾出的基本特長有:

  (1)傾出的煤按重力方向堆積,即煤堆積在原來的位置的下方。煤堆積的坡度等於自然安息角。

  (2)傾出的煤為大小不同的碎塊,雜亂無章。

  (3)傾出一般都有規則的孔洞,一般為舌形、梨形或袋形等口大內小的形狀;孔洞軸線沿煤層傾斜方向延伸,其傾角一般大於45°,位於原集中應力帶內,孔洞的深度一般為幾米到數十米。

  (4)傾出時有大量瓦斯(二氧化碳)湧出,但一般沒有逆流現象。

  3.煤與瓦斯突出

  煤與瓦斯突出是在地應力和瓦斯的共同參與下發生的,而地應力是發生突出的主要動力,其基本特征是:

  (1)突出的固體物具有氣體搬運的特征。突出的煤有明顯的分選性,由外向突出點的煤的顆粒度從粉末狀到煤塊逐漸增加(即先是煤粉,其後是細顆粒的煤,再後是粗顆粒的煤或煤塊);煤(岩)被高瓦斯氣流運至遠處,隨巷道而拐彎,煤炭堆積的坡度小於煤的自然安息角。

  (2)突出的固體物具有被高壓氣體粉碎的特征。大量的極細的煤炭粉末是突出時煤炭被高壓瓦斯膨脹粉碎的結果,有時突出固體物被搗固壓實,需要用風鎬和手鎬來清理。

  (3)突出時大量的瓦斯(有的煤礦是二氧化碳)噴出,有瓦斯逆流現象。突出強度越大,瓦斯逆流越遠,100t以下的突出一般為幾十米;1000t以下的大型突出瓦斯逆流達幾百米甚至達千米;超過1000t的特大型突出的瓦斯逆流可達千米至數千米以上,能嚴重破壞礦井通風係統。

  (4)突出孔洞口小內大,通常為梨形或倒瓶形狀。通常中心線沿煤層傾斜方向向上延伸或與煤層傾向線成不大的夾角,一般長度為幾米到幾十米,有時可能看不到孔洞,主要是被通常時位移的煤或碎煤所充填。

  五、突出強度

  突出強度是指一次突出拋出的煤(岩)量(一般以t為單位)和湧出的瓦斯(或二氧化碳)量(以m3為單位)。用以衡量突出規模的大小。由於瓦斯量的計算較困難,故暫以拋出的煤(岩)量作為劃分突出強度的主要依據,並依此分為五種類型:

  (1)小型突出:突出的煤(岩)量小於10t;

  (2)中型突出:突出的煤(岩)量為10~99t;

  (3)次大型突出:突出的煤(岩)量為100~499t;

  (4)大型突出:突出的煤(岩)量為500~999t;

  (5)特大型突出:突出的煤(岩)量大於1000t。

  六、煤與瓦斯突出的一般規律

  迄今為止,對突出的機理尚未完全弄清,但根據對國內外煤與瓦斯突出實例的調查、分析,可以得出以下基本規律:一般而言,地壓越大,突出危險性越大;瓦斯壓力越大,補給量越多,突出的危險性越大;煤的破壞類型越高,強度越小,突出危險性越大。

  具體說有如下一般規律:

  1.隨礦井開采深度增加,突出的次數將增多,強度增大。生產實踐表明,煤層露頭部分和淺部開采中,沒有發生突出,一般在垂深大於100~200米時,才開始發生突出;當深度增加時,突出的次數增多,強度增大。這是因為開采深度越深,發動突出的兩個因素即瓦斯壓力和地壓力也相應增大的緣故。我國煤層的始突深度變化範圍很大,由數十米到數百米。白沙、漣邵、梅田等礦區始突深度僅為70~80m,而撫順本層煤的始突深度為620 m。多數突出礦井煤層的始突深度在200~300 m。對同一煤層來說。在始突深度以下,突出的次數和強度隨深度的增加而增大。

  2.突出大多數發生在掘進工作麵,掘進工作中又以石門揭煤和煤巷掘進居多。根據1951-1981年突出事例的統計,掘進工作麵的占81.8%;采煤工作麵占15.8%:執行防突措施時發生突出占2.4%。在掘進工作麵中,石門揭煤發生的突出雖然次數較少,占總次數的5.76%,但平均突出強度最大,達316t/次。千噸以上的特大型突出的絕大多數是在石門揭開煤層時發生的。

  3.突出主要發生在地質構造帶內。如褶曲、斷層、火成岩侵入區附近和煤層賦存條件(煤層厚度、傾角和走向)變化等區域。向斜軸部附近的突出危險性較大,而背斜軸部附近的突出危險性相對要小得多。主要是向斜軸部附近地層,受強烈擠壓生產的斷層往往成封閉性,煤的透氣性低,煤的瓦斯難以逸散,為突出準備了瓦斯條件;強大的擠壓力在向斜軸部附近還產生了大的潛伏褶皺斷層群,煤受到搓揉破壞,煤的機械強度明顯下降,為突出創造了有利的煤的結構條件;同時在這些構造區又積蓄著地質構造彈性潛能,為突出發動準備了地壓條件。

  4.煤層(特別是軟分層)越厚,傾角越大,突出的次數就越多,突出強度越大。這是由於煤的強度和自重的影響。對同一煤田來說,突出煤層愈厚突出危險性愈大。例如:南桐礦務局的6號煤層厚1.0-1.5m,4號煤層厚2.5-3.2m。發生突出的次數分別為97次和325次;突出平均強度分別為43t/次和88t/次;最大突出強度分別為450t和5000t。

  5.煤層越濕潤,礦井湧水量越大,突出危險性越小,反之越大。這是由於地下水流動可帶走瓦斯,使瓦斯壓力、瓦斯含量降低。

  6.煤層頂底板堅硬致密、厚度較大時,突出危險性大,反之則小。這是因為煤層頂底板堅硬而致密的岩層且厚度較大時,其集中應力較大,瓦斯不易排放,故突出危險性較大。

  7.突出常常發生在外力衝擊作用下。大多數突出發生在落煤時,尤其在爆破時。突出的危險性隨煤體震動而增加。

  8.突出隻發生在某些局部地帶,其突出危險區的麵積一般還不到突出煤層麵積的10%。突出危險區呈帶狀分布,是因為地應力、瓦斯壓力、煤的力學強度和結構、煤的透氣性等異常情況往往呈帶狀分布。

  9.有些突出具有延期性。突出的延期性是指震動爆破後沒有立即誘導突出而是相隔一段時間後才發生突出的的現象。其延期時間可能從幾分鍾到幾小時,對生產和人員安全威脅較大,應特別注意。

  10.突出前一般有預兆。

  七、煤與瓦斯突出的預兆

  突出煤層開采多年實踐表明,大多數突出前都會有有聲或無聲預兆,一些可以被人明顯感覺到,而另一些跟作業人員對突出事例的知識掌握程度有關,經驗豐富的人可以很好地利用所掌握的預兆知識,避免不必要的人身傷亡事故。因此熟悉並掌握好突出預兆,對於減少突出危害,保證人身安全以及避免突出災害的發生都有著十分重要的現實意義。

  煤與瓦斯突出的預兆可分為有聲預兆和無聲預兆2類:

  1.有聲預兆

  (1)響煤炮。煤層在變形過程中發出劈裂聲、機槍聲、爆竹聲、悶雷聲。聲音由遠到近,由大到小;有短暫的,有連續的,時間間隔長短也不一致。在5029次有預兆記錄的突出次數中,有1415次突出前有響煤炮預兆,是各種突出預兆中發生最為頻繁的預兆,值得重視。一般發生響煤炮時,工作麵就視為突出危險工作麵,應停止繼續作業。

  (2)支架發出折裂聲。突出前壓力增大,支架發出嘎嘎響聲甚至折裂聲。打鑽噴瓦斯、噴煤以及出現哨聲、蜂鳴聲

  2.無聲預兆

  (1)煤層結構與構造變化。如層理紊亂,煤體幹燥、煤體變軟、色澤變暗而無光澤、產狀急劇變化,波狀隆起以及層理逆轉等,尤其應引起注意的是煤層軟分層變厚,在各種煤結構變化中,平均突出強度最大。

  (2)地壓顯現。表現為壓力增大使支架變形,煤壁外鼓、片幫、掉渣;用手摸扶煤壁時有衝擊和震動感,炮眼變形裝不進藥,打鑽時頂鑽、垮孔等。

  (3)瓦斯湧出異常。瓦斯湧出量增大,或忽大忽小;煤塵濃度增大,空氣氣味異常、悶人。常常發生在大強度的突出前,如平頂山局,在各種預兆中,瓦斯忽大忽小預兆,平均突出強度最大。

  (4)氣溫變化。一般是巷道氣溫下降,煤壁發冷。

  第二章 防治煤與瓦斯突出基本知識及相關規定

  為保證突出礦井安全生產,有突出礦井的煤礦企業、突出礦井根據突出礦井實際情況和條件,製定了區域綜合防突措施和局部綜合防突措施。防突工作嚴格執行《防治煤與瓦斯突出規定》第六條之規定:突工作堅持區域防突措施先行、局部防突措施補充的原則。突出礦井采掘工作做到不掘突出頭、不采突出麵。未按要求采取區域綜合防突措施的,嚴禁進行采掘活動。區域防突工作應當做到多措並舉、可保必保、應抽盡抽、效果達標。

  第一節 區域“四位一體”綜合防突措施

  一、區域突出危險性預測

  煤層突出危險性區域性預測應在礦區地質勘探、新建礦井和新水平開拓時進行,我國目前采用的區域性預測采用單項指標法、地質統計法、綜合指標法。

  (一) 單項指標法

  設計新礦井前必須確定新建礦井煤層突出危險性,編製設計任務書的單位應根據地質勘探部門提供的礦井突出危險性的基礎資料,並參照臨近礦井突出情況和預測煤層突出危險性指標,與部授權的煤炭科研單位共同確定煤層的突出危險性,方可將礦井突出危險性列入設計任務書中,報上級批準後,作為新礦井的設計依據。

  新礦井預測煤層突出危險性的指標可用煤的破壞類型、瓦斯放散初速度(Δp)、煤的堅固性係數(f)、和煤的瓦斯壓力(p)。其判斷煤層突出危險性臨界值,應根據礦井的實測資料確定,如無實測資料時,可參照下表所列數據劃分,隻有全部指標達到或超過臨界值時方可劃為突出煤層。預測煤層突出危險性臨界指標值如下表

  預測煤層突出危險性臨界指標值

  煤的破壞類型瓦斯放散初速度Δp煤的堅固性係數f煤層瓦斯壓力p(Mpa)煤層突出危險性判斷

  Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ≥10≤0.5≥0.74有突出危險

  Ⅰ、Ⅱ<10>0.5<0.74無突出危險

  煤的破壞類型是在井下用肉眼觀測煤層的結構得出的觀測結果,通常將煤層的破壞類型分為5類。

  Δp是在實驗室的特定特定的條件下對煤樣瓦斯解吸能力測定的一向指標,具體測定方法可參考《防治煤與瓦斯突出細則》附錄七,如此指標超過10,表明煤層結構已經遭到破壞,煤已具備突出性能。

  f稱之謂堅固性係數,在實驗室進行測定,操作規程按《防治煤與瓦斯突出細則》附錄六。堅固性係數是煤抵抗外力破壞能力的一個綜合指標,因煤鬆軟,不易加工成型,難以在壓力機上測定其抗壓強度,故用堅固性係數表示。當堅固性係數大於0.5後,煤層比較堅硬,此時瓦斯壓力和地應力難以破壞煤層,煤層就很難突出。

  測壓孔用水泥沙漿注漿封孔,封孔距離10~15m左右,測壓管用4分鋼管,前頭1.5m打上小眼,並用紗網包裹,封孔後24小時安裝上壓力表,前3天每8小時該專人觀察壓力變化情況,然後每24小時觀察一次,並詳細記錄,當瓦斯壓力連續3天沒有變化時,穩定後的壓力即為煤層瓦斯壓力。

  單項指標法適應於新建礦井對煤層的突出危險性預測,它僅適用突出礦井的區域預測,隻能測定煤層的突出危險性,單項指標法中的諸指標作為確定突出礦井的主要依據是不妥的。

  突出礦井和突出煤層的確定,是根據礦井在采掘過程中發生的煤(岩)與瓦斯突出的動力現象所確定的。

  (二)瓦斯地質綜合指標進行預測

  “鑽屑指標法”預測煤與瓦斯突出在煤礦得到廣泛普及和應用,對防治突出起到了重要作用。同時也出現預測突出參數△h2和鑽屑指標S未超規定的臨界值而發生突出和超過臨界值多倍未實施防突措施(臨界值探索)而沒有發生突出的現象。“綜合分析法”是對煤礦多年發生突出的特點進行分析總結,並結合突出機理進行考慮的從多方麵綜合判斷煤與瓦斯的突出危險性的指標。它能提高預測的準確性,避免從單一指標預測的不準確性。

  A.瓦斯地質綜合指標

  ⒈區域構造應力

  指采掘工作麵位於的采區是否存在區域構造應力,包括扭應力、壓應力、大斷層構造應力等。在有區域構造應力控製的采區進行采掘作業時,區域構造應力起發動突出的動能作用。

  ⒉采場應力

  采區附近及采區內本煤層和鄰近煤層有無已采工作麵;已采工作麵與采區的關係。若采區受場應力影響,采場應力也起發動突出的動能作用。

  ⒊區域小構造

  指采區內已揭露和未揭露的小斷層及褶皺構造。90%以上的突出與構造的關,它能使煤層增厚,煤體結構受破壞,能使疏鬆的煤體富積大量的瓦斯,更能產生局部構造應力對發動突出起動能作用。

  ⒋煤體結構

  煤體結構受破壞及軟分層增厚,煤層鬆軟一般都與地質構造有關,也是構造 現的前兆。煤體結構受破壞的程度與煤的硬度有直接關係,破壞越嚴重,煤的硬度越低,抵抗突出的能力越小。

  ⒌突出參數△h2和鑽屑指標S及噴孔

  實施防突鑽孔預測的解吸指標突出參數△h2值越大,說明 煤體內瓦斯含理越高,並存在一定的瓦斯壓力,在一定的瓦斯含量和壓力的情況下,突出參婁數△h2值與噴孔距離成正比關係。因此△h2值與噴孔是發生突出的能量條件;鑽屑指標S值越大,說明煤層受應力影響也越大。

  以上5種指標為判斷煤與瓦斯突出危險程度的瓦斯地質綜合指標。

  (三)瓦斯地質綜合指標對突出危險性的預測

  利用綜合分析指標並結合突出機理“三因素”和考慮鄰近突出點的分布情況,對工作麵進行突出危險區區域預測和突出危險工作麵預測。在進行工作麵預測時,可以綜合分析預測出“突出危險區”和突出威脅區”,然後根據預測的情況在不同的區域采取不同的防突措施。該預測方法是結合煤礦實際情況的行之有效的預測突出的方法,具有較廣泛的推廣價值。

  (四)地質統計法

  根據大量統計資料和突出事例表明,煤與瓦斯突出與地質構造存在著明顯的關係,用地質統計法進行區域預測時,應根據已開采區域確切掌握的煤層賦存和地質構造條件與突出分布規律,劃分為突出危險區域與突出威脅區域。劃分突出危險區域一般應符合下列要求:

  1、在上水平發生過突出的區域,下水平的垂直對應區域應預測為突出危險區。

  2、根據上水平突出點分布與地質構造的關係,確定突出點距構造線兩側的最遠距離線,並結合地質部門所提供的下水平或下部采區的地質構造分布,按照下水平構造線兩側的最遠距離線向下推測下水平或下部采區的突出危險區域。

  3、未劃分的區域為突出威脅區。

  (五)、綜合指標法

  采用綜合指標法對煤層進行區域預測時應符合下列要求:

  1、在岩石工作麵向突出煤層至少打兩個測壓鑽孔,測定煤層瓦斯壓力。兩個測壓孔距離要大於200m。

  2、在打測壓孔的過程中,每米煤孔采取一個煤樣(重量大於2公斤,煤樣要用塑料袋包嚴,煤樣要附有標簽,標明孔號、孔內位置、取樣時間等),測定煤層的堅固性係數(在實驗室進行)。

  3、將兩個測壓孔所測得的堅固性係數最小值加以平均作為煤層軟分層的平均堅固性係數。

  4、將堅固性係數最小的兩個煤樣混合後,測定煤的瓦斯放散初速度指標(Δp)。

  煤層突出危險性,可用下列兩個綜合指標判斷:

  D=(0.0075H/f-3)(p-0.74)

  K=Δp/f

  式中:D—煤的突出危險性綜合指標之一。它反映煤質、瓦斯壓力和地應力的作用程度;

  K—煤的突出危險性綜合指標二。它集中反映煤的破壞程度和放散瓦斯的能力;

  H—開采深度,m;

  P—煤的瓦斯壓力,Mpa;

  Δp—軟分層煤的瓦斯放散初速度;

  f—軟分層的平均堅固性係數。

  綜合指標D 、K的突出臨界指標值應根據本礦區實測數據確定,如無實測數據,可參照下表所列的臨界值,確定區域突出危險性。

  用綜合指標法D 、K預測煤層區域突出危險性的臨界值見下表:

  第四十四條 采用本規定第四十三條進行開拓後區域預測時,還應當符合下列要求:

  (一)預測所主要依據的煤層瓦斯壓力、瓦斯含量等參數應為井下實測數據;

  (二)測定煤層瓦斯壓力、瓦斯含量等參數的測試點在不同地質單元內根據其範圍、地質複雜程度等實際情況和條件分別布置;同一地質單元內沿煤層走向布置測試點不少於2個,沿傾向不少於3個,並有測試點位於埋深最大的開拓工程部位。

  二、區域防突措施

  (一)開采保護層

  1、概述

  所謂保護層,通常是指在煤層群開采中,其部分煤層煤與瓦斯突出危險性較強,而另一部分煤層為非突出煤層或突出危險性不強,這時,根據賦存關係選擇某一非突出煤層或突出危險性不強的煤層先行開采,突出危險性較強的煤層在其臨近層開采後再開采。先行開采的煤層成為保護層,後開采的煤層稱為被保護層,保護層位於被保護層上方的稱為上保護層,反之稱為下保護層。

  迄今為止,開采保護層是防治煤與瓦斯突出最經濟、最有效的根本手段。

  根據保護層與被保護層之間垂距h可將保護層分為近距離、中距離、遠距離保護層。當h等於或小於10m時為近距離保護層,10~15m為中距離保護層,大於50m為遠距離保護層。

  為了提高保護效果在開采保護層的同時,必須進行瓦斯抽放,尤其是采用遠距離保護層時抽放瓦斯尤為重要。

  2、選擇保護層應遵守下列規定;

  (1)、首先選擇無突出危險的煤層作為保護層,當煤層群中有幾個煤層都可以作為保護層時,應根據安全、技術和經濟的合理性,綜合比較,擇優選定。

  (2)礦井中所有煤層都有突出危險時,應選擇突出危險程度小的煤層作保護層,在此保護層中進行采掘作業時,必須采取防治突出措施。

  (3)、選擇保護層時,應優先選擇上保護層,條件不允許時,也可選擇下保護層,但開采下保護層時,不得破壞被保護層的開采條件。

  3、劃定保護層有效作用範圍的應根據礦井實測資料確定,一般采用綜合指標法進行預測,經預測後劃出有效作用範圍,報礦務局總工程師批準後執行。對暫無實測資料的礦井,可參照下述條文執行:

  (1)、保護層與被保護層之間的有效垂距,可參照下表確定保護層與被保護層之間的有效垂距

  (2)、礦井首次開采保護層時,必須進行保護層保護效果及保護範圍的實際考察,並不斷積累、補充完善資料,以便盡快得出確定本礦保護層有效作用範圍的參數。

  保護層保護效果及保護範圍的實際考察一般選用綜合指標法進行檢驗,在階段巷道施工鑽孔測定煤層瓦斯壓力並取樣測定Δp和f值,根據計算出的D和K值確定保護層保護效果及保護範圍。

  4、開采保護層時、采空區內不得留有煤(岩)柱:特殊情況需留煤(岩)柱時,要將煤(岩)柱的位置和尺寸準確的標在采掘工程平麵圖上,每個保護層的瓦斯地質圖上,應標出煤(岩)柱的影響範圍,在這個範圍采掘作業時,必須采取防治突出措施。

  5、開采保護層時,應同時抽放被保護層的瓦斯。在保護層開采前,一般在被保護層煤層頂、底板25m處施工瓦斯抽放巷,在瓦斯抽放巷內施工穿層鑽孔,穿層鑽孔呈網格狀布置,孔間距25~30m,具備抽放條件後,在保護層開采的同時,抽放被保護層的瓦斯。

  6、開采近距離保護層時,必須采取措施嚴防被保護層初期卸壓的瓦斯突然湧入保護層采掘工作麵或誤穿突出煤層。

  煤層類別最大有效垂距(m)

  上保護層下保護層

  急傾斜煤層<60<80

  傾斜和緩傾斜煤層<50<100

  (二)預抽煤層瓦斯

  單一的突出煤層和無保護層可采的突出煤層群,可采用預抽煤層瓦斯的防治突出措施。

  目前采用的預抽方法為網格式穿層鑽孔抽放、順層長鑽孔瓦斯抽放、穿層和順層鑽孔的瓦斯抽放。

  1、網格式穿層鑽孔抽放技術

  網格式穿層鑽孔抽放通常是利用底板岩石瓦斯抽放巷向開采層打穿層鑽孔,鑽孔終孔成6m×6m、8 m×8m、10 m×10m、15 m×15m等網格間距布置,主要是根據預抽時間和煤層透氣性係數確定,從容易抽放煤層到較難抽放煤層鑽孔間距逐漸變小。

  2、順層長鑽孔瓦斯抽放技術

  順層長鑽孔抽放技術在工作麵回采前,在工作麵風、機巷向采麵內施工順層鑽孔抽放采麵範圍內的瓦斯,消除采煤工作麵突出危險性。采煤工作麵根據布孔方式的不同又分為順層交叉鑽孔、順層平行鑽孔、和順層斜交鑽孔。交叉鑽孔是沿煤層傾斜方向布置一個和回采工作麵平行的鑽孔、一個和工作麵傾斜方向夾角約15~20°的鑽孔組成一個交叉鑽孔組。采用這種鑽孔布置方式,鑽孔相互交叉點增加了煤體卸壓程度和範圍,鑽孔交叉影響可避免因某鑽孔坍塌堵塞通道而影響正常抽放;另外,鑽孔容易與煤層各個方向的節理穿通,增加瓦斯向鑽孔的湧出通道;斜向鑽孔還可延長鑽孔在回采工作麵前方卸壓帶內瓦斯抽放時間。因此,采用交叉鑽孔布置可以提高抽放效果。

  采用順層鑽孔預抽工作麵瓦斯時,鑽孔終孔間距一般不超過5m。

  3、穿層和順層鑽孔結合的瓦斯抽放技術

  穿層和順層鑽孔結合的瓦斯抽放技術是指利用底板岩石巷道向機巷位置打穿層鑽孔預抽煤層瓦斯,以保證機巷掘進時消除突出危險性和瓦斯超限;然後,在機巷掘進工作麵後方向采麵施工順層鑽孔抽放采麵範圍內的瓦斯。消除采麵突出危險性和防治瓦斯超限。

  4、預抽煤層瓦斯要遵守下列規定:

  (1)、鑽孔應控製整個預抽區域並均勻布置。

  (2)、采用預抽煤層瓦斯防治突出措施時,鑽孔封孔必須嚴密。穿層鑽孔的封孔深度應不小於3m,順層鑽孔的封孔深度不小於5m。鑽孔孔口的抽放負壓應不小於13Kpa。

  (3)、采用預抽煤層瓦斯防治突出措施的有效指標,應根據礦井實測資料確定。如無實測資料,可參考下列指標之一確定:

  1)預抽煤層瓦斯後,突出煤層殘存瓦斯含量應小於該煤層始突深度的原始煤層瓦斯含量;

  2)煤層瓦斯預抽率應大於30%。煤層瓦斯預抽率應用鑽孔控製範圍內煤層瓦斯儲量與抽出瓦斯量(包括打鑽時鑽孔噴出的瓦斯量、自然排放量)來計算。

  達不到上述預抽指標的區域,在進行采掘工作時,都必須采取防治突出的補充措施。采用煤層瓦斯抽放率作為有效性指標的突出煤層,在進行采掘作業時,必須對預抽效果進行經常複查。

  (三)《防治煤與瓦斯突出規定》中關於區域防突措施的相關規定:

  第四十五條 區域防突措施是指在突出煤層進行采掘前,對突出煤層較大範圍采取的防突措施。區域防突措施包括開采保護層和預抽煤層瓦斯兩類。

  開采保護層分為上保護層和下保護層兩種方式。

  預抽煤層瓦斯可采用的方式有:地麵井預抽煤層瓦斯以及井下穿層鑽孔或順層鑽孔預抽區段煤層瓦斯、穿層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯、順層鑽孔或穿層鑽孔預抽回采區域煤層瓦斯、穿層鑽孔預抽石門(含立、斜井等)揭煤區域煤層瓦斯、順層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯等。

  預抽煤層瓦斯區域防突措施應當按上述所列方式的優先順序選取,或一並采用多種方式的預抽煤層瓦斯措施。

  第四十六條 選擇保護層必須遵守下列規定:

  (一)在突出礦井開采煤層群時,如在有效保護垂距內存在厚度0.5m及以上的無突出危險煤層,除因突出煤層距離太近而威脅保護層工作麵安全或可能破壞突出煤層開采條件的情況外,首先開采保護層。有條件的礦井,也可以將軟岩層作為保護層開采;

  (二)當煤層群中有幾個煤層都可作為保護層時,綜合比較分析,擇優開采保護效果最好的煤層;

  (三)當礦井中所有煤層都有突出危險時,選擇突出危險程度較小的煤層作保護層先行開采,但采掘前必須按本規定的要求采取預抽煤層瓦斯區域防突措施並進行效果檢驗;

  (四)優先選擇上保護層。在選擇開采下保護層時,不得破壞被保護層的開采條件。

  第四十七條 開采保護層區域防突措施應當符合下列要求:

  (一)開采保護層時,同時抽采被保護層的瓦斯;

  (二)開采近距離保護層時,采取措施防止被保護層初期卸壓瓦斯突然湧入保護層采掘工作麵或誤穿突出煤層;

  (三)正在開采的保護層工作麵超前於被保護層的掘進工作麵,其超前距離不得小於保護層與被保護層層間垂距的3倍,並不得小於100m;

  (四)開采保護層時,采空區內不得留有煤(岩)柱。特殊情況需留煤(岩)柱時,經煤礦企業技術負責人批準,並作好記錄,將煤(岩)柱的位置和尺寸準確地標在采掘工程平麵圖上。每個被保護層的瓦斯地質圖應當標出煤(岩)柱的影響範圍,在這個範圍內進行采掘工作前,首先采取預抽煤層瓦斯區域防突措施。

  當保護層留有不規則煤柱時,按照其最外緣的輪廊劃出平直輪廓線,並根據保護層與被保護層之間的層間距變化,確定煤柱影響範圍。在被保護層進行采掘工作時,還應當根據采掘瓦斯動態及時修改。

  第四十八條 保護層和被保護層開采設計依據的保護層有效保護範圍等有關參數應當根據試驗考察確定,並報煤礦企業技術負責人批準後執行。

  首次開采保護層時,可參照附錄D確定沿傾斜的保護範圍、沿走向(始采線、終采線)的保護範圍、保護層與被保護層之間的最大保護垂距、開采下保護層時不破壞上部被保護層的最小層間距離等參數。

  第四十九條 采取各種方式的預抽煤層瓦斯區域防突措施時,應當符合下列要求:

  (一)穿層鑽孔或順層鑽孔預抽區段煤層瓦斯區域防突措施的鑽孔應當控製區段內的整個開采塊段、兩側回采巷道及其外側一定範圍內的煤層。要求鑽孔控製回采巷道外側的範圍是:傾斜、急傾斜煤層巷道上幫輪廓線外至少20m,下幫至少10m;其他為巷道兩側輪廓線外至少各15m。以上所述的鑽孔控製範圍均為沿層麵的距離,以下同;

  (二)穿層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區域防突措施的鑽孔應當控製整條煤層巷道及其兩側一定範圍內的煤層。該範圍與本條第(一)項中回采巷道外側的要求相同;

  (三)順層鑽孔或穿層鑽孔預抽回采區域煤層瓦斯區域防突措施的鑽孔應當控製整個開采塊段的煤層;

  (四)穿層鑽孔預抽石門(含立、斜井等)揭煤區域煤層瓦斯區域防突措施應當在揭煤工作麵距煤層的最小法向距離7m以前實施(在構造破壞帶應適當加大距離)。鑽孔的最小控製範圍是:石門和立井、斜井揭煤處巷道輪廓線外12m(急傾斜煤層底部或下幫6m),同時還應當保證控製範圍的外邊緣到巷道輪廓線(包括預計前方揭煤段巷道的輪廓線)的最小距離不小於5m,且當鑽孔不能一次穿透煤層全厚時,應當保持煤孔最小超前距15m;

  (五)順層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區域防突措施的鑽孔應控製的條帶長度不小於60m,巷道兩側的控製範圍與本條第(一)項中回采巷道外側的要求相同;

  (六)當煤巷掘進和回采工作麵在預抽防突效果有效的區域內作業時,工作麵距未預抽或者預抽防突效果無效範圍的前方邊界不得小於20m;

  (七)厚煤層分層開采時,預抽鑽孔應當控製開采的分層及其上部至少20m、下部至少10m(均為法向距離,且僅限於煤層部分)。

  第五十條 預抽煤層瓦斯鑽孔應當在整個預抽區域內均勻布置,鑽孔間距應當根據實際考察的煤層有效抽放半徑確定。

  預抽瓦斯鑽孔封堵必須嚴密。穿層鑽孔的封孔段長度不得小於5m,順層鑽孔的封孔段長度不得小於8m。

  應當做好每個鑽孔施工參數的記錄及抽采參數的測定。鑽孔孔口抽采負壓不得小於13kPa。預抽瓦斯濃度低於30%時,應當采取改進封孔的措施,以提高封孔質量。

  三、區域措施效果檢驗

  區域措施效果檢驗的檢驗方法與區域突出危險性預測方法一致,本處不再贅述。《防治煤與瓦斯突出規定》中關於區域措施效果檢驗的相關規定如下:

  第五十一條 開采保護層的保護效果檢驗主要采用殘餘瓦斯壓力、殘餘瓦斯含量、頂底板位移量及其他經試驗(應符合本規定第四十二條要求的程序)證實有效的指標和方法,也可以結合煤層的透氣性係數變化率等輔助指標。

  當采用殘餘瓦斯壓力、殘餘瓦斯含量檢驗時,應當根據實測的最大殘餘瓦斯壓力或者最大殘餘瓦斯含量按本規定第四十三條第(三)項的方法對預計被保護區域的保護效果進行判斷。若檢驗結果仍為突出危險區,保護效果為無效。

  第五十二條 采用預抽煤層瓦斯區域防突措施時,應當以預抽區域的煤層殘餘瓦斯壓力或者殘餘瓦斯含量為主要指標或其他經試驗(應符合本規定第四十二條要求的程序)證實有效的指標和方法進行措施效果檢驗。其中,在采用殘餘瓦斯壓力或者殘餘瓦斯含量指標對穿層鑽孔、順層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區域防突措施和穿層鑽孔預抽石門(含立、斜井等)揭煤區域煤層瓦斯區域防突措施進行檢驗時,必須依據實際的直接測定值,其他方式的預抽煤層瓦斯區域防突措施可采用直接測定值或根據預抽前的瓦斯含量及抽、排瓦斯量等參數間接計算的殘餘瓦斯含量值。

  對穿層鑽孔預抽石門(含立、斜井等)揭煤區域煤層瓦斯區域防突措施也可以參照本規定第七十三條的方法采用鑽屑瓦斯解吸指標進行措施效果檢驗。

  檢驗期間還應當觀察、記錄在煤層中進行鑽孔等作業時發生的噴孔、頂鑽及其他突出預兆。

  第五十三條 對預抽煤層瓦斯區域防突措施進行檢驗時,應當根據經試驗考察(應符合本規定第四十二條要求的程序)確定的臨界值進行評判。在確定前可以按照如下指標進行評判:可采用殘餘瓦斯壓力指標進行檢驗,如果沒有或者缺少殘餘瓦斯壓力資料,也可根據殘餘瓦斯含量進行檢驗,並且煤層殘餘瓦斯壓力小於0.74MPa或殘餘瓦斯含量小於8m3/t的預抽區域為無突出危險區,否則,即為突出危險區,預抽防突效果無效;也可以采用鑽屑瓦斯解吸指標對穿層鑽孔預抽石門(含立、斜井等)揭煤區域煤層瓦斯區域防突措施進行檢驗,如果所有實測的指標值均小於表4的臨界值則為無突出危險區,否則,即為突出危險區,預抽防突效果無效。

  但若檢驗期間在煤層中進行鑽孔等作業時發現了噴孔、頂鑽及其他明顯突出預兆時,發生明顯突出預兆的位置周圍半徑100m內的預抽區域判定為措施無效,所在區域煤層仍屬突出危險區。

  當采用煤層殘餘瓦斯壓力或殘餘瓦斯含量的直接測定值進行檢驗時,若任何一個檢驗測試點的指標測定值達到或超過了有突出危險的臨界值而判定為預抽防突效果無效時,則此檢驗測試點周圍半徑100m內的預抽區域均判定為預抽防突效果無效,即為突出危險區。

  第五十四條 對預抽煤層瓦斯區域防突措施進行檢驗時,均應當首先分析、檢查預抽區域內鑽孔的分布等是否符合設計要求,不符合設計要求的,不予檢驗。

  第五十五條 采用直接測定煤層殘餘瓦斯壓力或殘餘瓦斯含量等參數進行預抽煤層瓦斯區域措施效果檢驗時,應當符合下列要求:

  (一)對穿層鑽孔或順層鑽孔預抽區段煤層瓦斯區域防突措施進行檢驗時若區段寬度(兩側回采巷道間距加回采巷道外側控製範圍)未超過120m,以及對預抽回采區域煤層瓦斯區域防突措施進行檢驗時若回采工作麵長度未超過120m,則沿回采工作麵推進方向每間隔30~50m至少布置1個檢驗測試點;若預抽區段煤層瓦斯區域防突措施的區段寬度或預抽回采區域煤層瓦斯區域防突措施的回采工作麵長度大於120m時,則在回采工作麵推進方向每間隔30~50m,至少沿工作麵方向布置2個檢驗測試點。

  當預抽區段煤層瓦斯的鑽孔在回采區域和煤巷條帶的布置方式或參數不同時,按照預抽回采區域煤層瓦斯區域防突措施和穿層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區域防突措施的檢驗要求分別進行檢驗;

  (二)對穿層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區域防突措施進行檢驗時,在煤巷條帶每間隔30~50m至少布置1個檢驗測試點;

  (三)對穿層鑽孔預抽石門(含立、斜井等)揭煤區域煤層瓦斯區域防突措施進行檢驗時,至少布置4個檢驗測試點,分別位於要求預抽區域內的上部、中部和兩側,並且至少有1個檢驗測試點位於要求預抽區域內距邊緣不大於2m的範圍;

  (四)對順層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區域防突措施進行檢驗時,在煤巷條帶每間隔20~30m至少布置1個檢驗測試點,且每個檢驗區域不得少於3個檢驗測試點;

  (五)各檢驗測試點應布置於所在部位鑽孔密度較小、孔間距較大、預抽時間較短的位置,並盡可能遠離測試點周圍的各預抽鑽孔或盡可能與周圍預抽鑽孔保持等距離,且避開采掘巷道的排放範圍和工作麵的預抽超前距。在地質構造複雜區域適當增加檢驗測試點。

  第五十六條 采用間接計算的殘餘瓦斯含量進行預抽煤層瓦斯區域措施效果檢驗時,應當符合下列要求:

  (一)當預抽區域內鑽孔的間距和預抽時間差別較大時,根據孔間距和預抽時間劃分評價單元分別計算檢驗指標;

  (二)若預抽鑽孔控製邊緣外側為未采動煤體,在計算檢驗指標時根據不同煤層的透氣性及鑽孔在不同預抽時間的影響範圍等情況,在鑽孔控製範圍邊緣外適當擴大評價計算區域的煤層範圍。但檢驗結果僅適用於預抽鑽孔控製範圍。

  四、區域驗證

  為保證安全生產,突出煤層在掘進和回采過程中,需要進行區域驗證。根據《防治煤與瓦斯突出規定》要求具體如下:

  第五十七條 在石門揭煤工作麵對無突出危險區進行的區域驗證,應當采用本規定第七十一條所列的石門揭煤工作麵突出危險性預測方法進行。

  在煤巷掘進工作麵和回采工作麵分別采用本規定第七十四條、第七十八條所列的工作麵預測方法對無突出危險區進行區域驗證時,應當按照下列要求進行:

  (一)在工作麵進入該區域時,立即連續進行至少兩次區域驗證;

  (二)工作麵每推進10~50m(在地質構造複雜區域或采取了預抽煤層瓦斯區域防突措施以及其他必要情況時宜取小值)至少進行兩次區域驗證;

  (三)在構造破壞帶連續進行區域驗證;

  (四)在煤巷掘進工作麵還應當至少打1個超前距不小於10m的超前鑽孔或者采取超前物探措施,探測地質構造和觀察突出預兆。

  第五十八條 當區域驗證為無突出危險時,應當采取安全防護措施後進行采掘作業。但若為采掘工作麵在該區域進行的首次區域驗證時,采掘前還應保留足夠的突出預測超前距。

  隻要有一次區域驗證為有突出危險或超前鑽孔等發現了突出預兆,則該區域以後的采掘作業均應當執行局部綜合防突措施。

  第二節 局部“四位一體”綜合防突措施

  一、工作麵突出危險性預測

  工作麵預測是預測工作麵附近煤體的突出危險性,應在工作麵推進過程中進行。在突出危險區內,工作麵進行采掘前,應進行工作麵預測,采掘工作麵經預測後可劃分為突出危險工作麵和無突出危險工作麵。工作麵預測適用於已經確定為突出危險區中,進一步縮小突出範圍或用於突出威脅區的驗證,工作麵預測方法,還可以用於防治突出措施的效果檢驗和措施參數的測定。工作麵預測包括石門揭煤工作麵、豎、斜井揭煤工作麵,煤巷掘進工作麵及采煤工作麵的突出危險性預測。

  (一)工作麵突出危險性預測

  ⒈隻要有下列情況之一者,都應視為突出危險工作麵

  ⑴在突出煤層的構造破壞帶,包括斷層、褶曲、火成岩侵入等;

  ⑵煤層賦存條件急劇變化的區域;

  ⑶采掘應力疊加的區域:

  ⑷在工作麵預測過程中出現噴孔、頂鑽等動力現象;

  ⑸工作麵出現明顯突出預兆。

  (二)石門揭煤工作麵突出危險性預測

  石門揭開突出煤層前,一般選用綜合指標法、鑽屑瓦斯解吸指標法預測工作麵突出危險性。

  1、 綜合指標法同區域突出危險性預測綜合指標法基本相同,在石門工作麵距煤層5m(垂距)以外,至少施工兩個穿透煤層全厚的測壓(預測)鑽孔,測定煤層瓦斯壓力、煤的瓦斯放散初速度指標與煤的堅固性係數,然後根據計算出的 D 、K值確定煤層的突出危險性。

  2、鑽屑瓦斯解吸指標法在石門工作麵距煤層5m(垂距)以外,至少施工兩個穿透煤層全厚的預測鑽孔,用MD—2型解吸儀或WTC瓦斯突出參數預測儀測定其瓦斯解吸指標(Δh2或k1),在鑽孔鑽進煤層時,每2m測定一次。

  鑽屑解吸指標的臨界值,應根據實測數據確定;如無實測數據,可按下表所列的的指標製預測突出危險性。

  選用任一指標進行預測時,當指標超過臨界值時,該石門工作麵預測為突出危險工作麵;反之為無突出危險工作麵。

  鑽屑指標法預測石門揭煤工作麵突出危險性臨界值表

  鑽屑解吸指標臨界值

  Δh2(Pa)k1(ml/g.min1/2)

  幹煤2000.5

  濕煤1600.4

  (三)煤巷掘進工作麵突出危險性預測

  1、在突出危險區域中掘進煤巷時,可采用下列方法之一預測煤巷工作麵的突出危險性:

  (1)、鑽孔瓦斯湧出處速度法:

  (2)、R值指標法:

  (3)、鑽屑指標法:

  (4)、其他經實驗證實有效的方法(鑽屑溫度、煤體溫度、放炮後瓦斯湧出量等)。

  鑽孔瓦斯湧出初速度法和R值指標法不常用,煤巷掘進工作麵突出危險性預測一般采用鑽屑指標法。這裏詳細介紹鑽屑指標法。

  2、采用鑽屑指標法預測煤巷掘進工作麵突出危險時,應按照如下部驟進行:

  (1)、在煤巷掘進工作麵打2個(傾斜和急傾斜煤層)或3個(緩傾斜煤層)直徑42mm、孔深8~10米的鑽孔,1個鑽孔位於巷道工作麵中部,並平行於掘進方向,其他鑽孔的終孔位點應位於巷道輪廓線外2~4m處。

  (2)、鑽孔每1m測定鑽屑量一次,每隔2m測定一次鑽屑解吸指標,根據每個鑽孔沿孔長每米的最大鑽屑量Smax值、Δh2或k1預測工作麵的突出危險性。

  采用鑽屑指標法預測工作麵突出危險性時,各項指標的突出危險臨界值,應根據現場測定資料確定,如無資料時,可參照下表數據確定工作麵的突出危險性。

  實測得到的任一指標Smax值、Δh2或k1值等於或大於臨界值時,該工作麵預測為突出危險工作麵。

  (3)、采用鑽屑指標法預測突出危險性,當預測無突出危險時,每循環應留有2m的預測孔超前距(鑽孔投影距離)。

  用鑽屑指標法預測煤巷掘進工作麵突出危險性的臨界值

  (四)、采煤工作麵突出危險性預測
采煤工作麵突出危險性預測可使用煤巷掘進工作麵突出預測方法,一般使用鑽屑指標法,沿采煤工作麵每隔10~15m布置2個預測鑽孔,孔深一般8~10m,1個沿工作麵走向水平布置;另一個沿工作麵走向仰角布置,終孔於煤層頂板,測定方法和工作麵突出危險性臨界值與煤巷掘進工作麵相同,當預測為無突出危險工作麵時,每預測循環應留2m的預測超前距(鑽孔投影距離)。
  (五)防突檢驗儀器、儀表。
  由於防突工進行現場操作時攜帶的工具很多如:MD-2瓦斯解吸儀、地質羅盤、皮尺等等。一些都是通用的工具,這裏不再贅述,隻詳細介紹一下MD-2瓦斯解吸儀。
  MD-2瓦斯解吸儀是一種便攜式安全儀器,主要用於在井下石門揭煤和采掘工作麵實施防突鑽孔時測定煤鑽屑量、瓦斯解吸指標△h2、K1值,以確定工作麵煤與瓦斯突出危險性。
1.結構原理
該儀器的結構原理為:在井下對煤樣進行人為脫氣和充氣的條件下,利用煤鑽屑中殘存瓦斯壓力(瓦斯含量),向一密閉的空間釋放(解吸)瓦斯,用該空間體積和壓力(以水柱計壓差表示)變化來表征煤樣解吸出的瓦斯量。
2.測定方法和步驟
①測定前的準備
a.給水柱計注水,並將兩側液麵調整至零刻度線。
b.檢查儀器的密封性能。一旦密封失敗,需更換新的“O”型密封圈。
c.準備好配套裝備,如秒表、分樣篩。
②煤鑽屑采樣
在石門揭煤工作麵打鑽時,每打一米煤孔應采煤鑽屑樣一個。在鑽孔進入到預定采樣深度時,啟動秒表開始計時,當鑽屑排出孔口時,用篩子在孔口收集煤鑽屑。經篩分後,取粒度1~3mm(1mm篩在下,3mm篩分在上)煤樣裝入煤樣瓶中。煤樣應裝至煤樣瓶標誌線位置(相當於煤樣質量10g)
   采煤工作麵打孔時,每2米鑽孔取煤鑽屑1個。采樣方法和要求與石門揭煤工作麵相同。
③測定操作步驟
a.首先打開兩通旋塞,然後將已采煤樣迅速放入解吸室內,擰緊解吸室上蓋,打開三通旋塞,使解吸室與水柱計和大氣均連通,煤樣處於暴露狀態;
b.當煤樣暴露時間為3分鍾時,迅速逆時針方向旋轉三通旋塞捏手,使解吸室與大氣隔絕,僅與水柱計連通,開始進行解吸測定,並重新開始計時。
c.每隔三分鍾記錄下解吸儀水柱計壓差,連續測定10分鍾。
3.鑽屑解吸指標測定
①鑽屑解吸指標△h2
鑽屑解吸指標為測定開始後第2分鍾末解吸儀水柱計壓差讀數。該指標無需計算,直接從解析儀水柱計上讀取。
②鑽屑解吸指標K1
解吸指標K1值為煤樣自煤體脫落暴露後,第1分鍾內每克煤樣的累積瓦斯解吸量。按下式計算: K1=(Q+W1)/ t+3 (1)
   式中Q——煤樣解吸測定後,t分鍾時解吸儀實測每克煤樣的累積瓦斯解吸量,ml/g。
   對MD—2型解析儀Q由下式計算:
    Q=0.0827△h2/10 (2)
   式中 10——煤樣質量,g;
    t——解吸測定時間,min ;
    W1——解吸測定開始前,煤樣在暴露時間內損失瓦斯量,ml/g;
    3——煤樣暴露時間,min;
   測定後首先按公式2將水柱計讀數換算為解吸量Q,然後根據10分鍾解吸測定的10組數據,用作圖法求出K1和Q。
4.指標臨界值的確定
鑽屑解吸指標△h2、K1值的突出危險臨界值應根據各礦的實測資料確定。我們可參照下表執行。

  (六)《防治煤與瓦斯突出規定》中關於工作麵突出危險性預測的相關規定
  第六十九條 對於各類工作麵,除本規定載明應該或可以采用的工作麵預測方法外,其他新方法的研究試驗應當由具有突出危險性鑒定資質的單位進行;在試驗前,應當由煤礦企業技術負責人批準。
  應針對各煤層發生煤與瓦斯突出的特點和條件試驗確定工作麵預測的敏感指標和臨界值,並作為判定工作麵突出危險性的主要依據。試驗應由具有突出危險性鑒定資質的單位進行,在試驗前和應用前應當由煤礦企業技術負責人批準。
  第七十條 在主要采用敏感指標進行工作麵預測的同時,可以根據實際條件測定一些輔助指標(如瓦斯含量、工作麵瓦斯湧出量動態變化、聲發射、電磁輻射、鑽屑溫度、煤體溫度等),采用物探、鑽探等手段探測前方地質構造,觀察分析工作麵揭露的地質構造、采掘作業及鑽孔等發生的各種現象,實現工作麵突出危險性的多元信息綜合預測和判斷。
  工作麵地質構造、采掘作業及鑽孔等發生的各種現象主要有以下方麵:
  (一)煤層的構造破壞帶,包括斷層、劇烈褶曲、火成岩侵入等;
  (二)煤層賦存條件急劇變化;
  (三)采掘應力疊加;
  (四)工作麵出現噴孔、頂鑽等動力現象;
  (五)工作麵出現明顯的突出預兆。
  在突出煤層,當出現上述第(四)、(五)情況時,應判定為突出危險工作麵;當有上述第(一)、(二)、(三)情況時,除已經實施了工作麵防突措施的以外,應視為突出危險工作麵並實施相關措施。
  第七十一條 石門揭煤工作麵的突出危險性預測應當選用綜合指標法、鑽屑瓦斯解吸指標法或其他經試驗證實有效的方法進行。
  立井、斜井揭煤工作麵的突出危險性預測按照石門揭煤工作麵的各項要求和方法執行。
  第七十二條 采用綜合指標法預測石門揭煤工作麵突出危險性時,應當由工作麵向煤層的適當位置至少打3個鑽孔測定煤層瓦斯壓力P。近距離煤層群的層間距小於5m或層間岩石破碎時,應當測定各煤層的綜合瓦斯壓力。
  測壓鑽孔在每米煤孔采一個煤樣測定煤的堅固性係數f,把每個鑽孔中堅固性係數最小的煤樣混合後測定煤的瓦斯放散初速度Δp,則此值及所有鑽孔中測定的最小堅固性係數f值作為軟分層煤的瓦斯放散初速度和堅固性係數參數值。綜合指標D、K的計算公式為:

  如果所有實測的指標值均小於臨界值,並且未發現其他異常情況,則該工作麵為無突出危險工作麵;否則,為突出危險工作麵。
  第七十四條 可采用下列方法預測煤巷掘進工作麵的突出危險性:
  (一)鑽屑指標法;
  (二)複合指標法;
  (三)R值指標法;
  (四)其他經試驗證實有效的方法。
  第七十五條 采用鑽屑指標法預測煤巷掘進工作麵突出危險性時,在近水平、緩傾斜煤層工作麵應向前方煤體至少施工3個、在傾斜或急傾斜煤層至少施工2個直徑42mm、孔深8~10m的鑽孔,測定鑽屑瓦斯解吸指標和鑽屑量。
  鑽孔應盡可能布置在軟分層中,一個鑽孔位於掘進巷道斷麵中部,並平行於掘進方向,其他鑽孔的終孔點應位於巷道斷麵兩側輪廓線外2~4m處。
  鑽孔每鑽進1m測定該1m段的全部鑽屑量S,每鑽進2m至少測定一次鑽屑瓦斯解吸指標K1或△h2值。
  各煤層采用鑽屑指標法預測煤巷掘進工作麵突出危險性的指標臨界值應根據試驗考察確定,在確定前可暫按表5的臨界值確定工作麵的突出危險性。
表5 鑽屑指標法預測煤巷掘進工作麵突出危險性的參考臨界值

  第七十七條 采用R值指標法預測煤巷掘進工作麵突出危險性時,在近水平、緩傾斜煤層工作麵應向前方煤體至少施工3個、在傾斜或急傾斜煤層至少施工2個直徑42mm、孔深8~10m的鑽孔,測定鑽孔瓦斯湧出初速度和鑽屑量指標。

  鑽孔應當盡可能布置在軟分層中,一個鑽孔位於掘進巷道斷麵中部,並平行於掘進方向,其他鑽孔的終孔點應位於巷道斷麵兩側輪廓線外2~4m處。

  鑽孔每鑽進1m收集並測定該1m段的全部鑽屑量S,並在暫停鑽進後2min內測定鑽孔瓦斯湧出初速度q。測定鑽孔瓦斯湧出初速度時,測量室的長度為1.0m。

  根據每個鑽孔的最大鑽屑量Smax和最大鑽孔瓦斯湧出初速度qmax按式(3)計算各孔的R值:

  R= (Smax-1.8) (qmax-4) (3)

  式中 Smax—每個鑽孔沿孔長的最大鑽屑量,L/m;

  qmax—每個鑽孔的最大鑽孔瓦斯湧出初速度,L/min。

  判定各煤層煤巷掘進工作麵突出危險性的臨界值應根據試驗考察確定,在確定前可暫按以下指標進行預測:

  當所有鑽孔的R值有R﹤6且未發現其他異常情況時,該工作麵可預測為無突出危險工作麵;否則,判定為突出危險工作麵。

  第七十八條 對采煤工作麵的突出危險性預測,可參照本規定第七十四條所列的煤巷掘進工作麵預測方法進行。但應沿采煤工作麵每隔10~15m布置一個預測鑽孔,深度5~10m,除此之外的各項操作等均與煤巷掘進工作麵突出危險性預測相同。

  判定采煤工作麵突出危險性的各指標臨界值應根據試驗考察確定,在確定前可參照煤巷掘進工作麵突出危險性預測的臨界值。

  二、工作麵防突措施

  (一)石門揭煤工作麵防治突出措施

  石門揭穿突出煤層,即石門自底(頂)板岩柱穿過煤層進入頂(底)板的全部作業過程,都必須采取防治突出措施,並編製設計,報集團公司總工程師批準。

  1、石門揭穿突出煤層應按下列順序進行:

  (1)、探明石門(或揭煤巷道)工作麵和煤層的相對位置;

  (2)、在揭煤地點測定煤層瓦斯壓力或預測煤層突出危險性;

  (3)、預測有突出危險時,采取防治突出措施;

  (4)、實施防突措施效果檢驗;

  (5)、用遠距離放炮或震動放炮揭開或穿過煤層;

  (6)、在巷道與煤層連接處加強支護;

  (7)、穿透煤層進入頂(底)板岩石;

  2、石門揭穿突出煤層設計的主要內容

  (1)、突出預測方法及預測鑽孔布置、控製突出煤層層位和測定煤層瓦斯壓力的鑽孔布置;

  (2)、建立安全可靠的獨立通風係統,並加強控製通風風流設施的措施。在建井初期,礦井尚未構成全風壓通風時,在石門揭穿突出煤層的全部作業過程中,與此石門有關的其他工作麵都必須停止工作。放震動炮揭穿突出煤層時,與此石門通風係統有關地點的全部人員必須撤至地麵,井下全部斷電,井口附近地麵20m範圍內嚴禁有任何火源;

  (3)、揭穿突出煤層的防治突出措施;

  (4)、準確確定安全煤柱厚度的措施;

  (5)、安全防護措施。

  3、石門揭穿突出煤層前,必須遵守如下規定:

  (1)石門揭穿突出煤層前,必須打鑽控製煤層層位、測定煤層瓦斯壓力或預測石門工作麵的突出危險性。後兩項工作可與控製煤層層位的前探鑽孔共用。前探鑽孔、測壓鑽孔設計報礦總工程師批準;

  (2)在石門工作麵掘至距煤層10m(垂距)之前,至少打兩個穿透煤層全厚且進入頂(底)板不小於0.5m的前探鑽孔,並詳細記錄岩芯資料。

  地質構造複雜、岩石破碎的區域,石門工作麵掘至距煤層20m(垂距)之前,必須在石門斷麵四周輪廓線外5m範圍內布置一定數量的前探鑽孔,以保證能確切地掌握煤層厚度、傾角的變化、地質構造和瓦斯情況等;

  (3)在石門工作麵距煤層5m(垂距)以外,至少打2個穿透煤層全厚的測壓(預測)鑽孔,測定煤層瓦斯壓力、煤的瓦斯放散初速度指標與堅固性係數或鑽屑瓦斯解吸指標等。為準確得到煤層原始瓦斯壓力值,測壓孔應布置在岩層比較完整的地方,測壓孔與前探孔不能共用時,兩者見煤點之間的間距不得小於5m。

  在近距離煤層群中,層間距小於5m或層間岩石破碎時,應測定各煤層的綜合瓦斯壓力;

  (4)為了防止誤穿煤層,在石門工作麵距煤層垂距5m時,應在石門工作麵頂底部兩側補打3個小直徑(42mm)超前鑽孔,其超前距不得小於2m。

  當岩巷距突出煤層垂距不足5m且大於2m時,為了防止岩巷誤穿突出煤層,必須及時采取探測措施,確定突出煤層層位,保證岩柱厚度不小於2m(垂距);

  (5)石門掘進工作麵與煤層之間必須保持一定厚度的岩柱。岩柱的尺寸應根據防治突出的措施要求、岩石性質、煤層傾角等確定。采用震動放炮措施時,石門掘進工作麵距煤層的最小垂距是:急傾斜煤層2m、傾斜和緩傾斜煤層1.5m,如果岩石鬆軟、破碎,還應適當增加垂距。

  4、石門揭穿突出煤層時,當預測為突出危險工作麵時,必須采取防治突出措施,經效果檢驗有效後可用遠距離放炮或震動放炮揭穿煤層;若檢驗無效,應采取補充措施,經措施效果檢驗有效後,用遠距離放炮或震動放炮揭穿煤層。

  當預測為無突出危險時,可不采取防治突出措施,但必須采取震動放炮揭穿煤層。

  當石門揭穿厚度小於0.3m的突出煤層時,可直接用震動放炮揭穿煤層。

  5、石門防治突出措施可采用抽放瓦斯、水力衝孔、排放鑽孔、金屬骨架或其它經試驗證明有效的措施,在實施防治突出措施時,都必須進行實際考察。

  (1)預抽瓦斯措施

  預抽瓦斯措施的要求是:

  1)煤層透氣性較好,並有足夠的抽放時間(一般不少於3個月)時,可采用預抽瓦斯措施。

  2)抽放鑽孔布置到石門周界外3—5m的煤層內;

  3)抽放鑽孔的直徑為75—100mm,鑽孔孔底間距一般為2—3m;

  4)在抽放鑽孔控製範圍內,如預測指標降到突出臨界值以下,認為防突措施有效。

  5)預抽瓦斯時要安裝自動計量裝置進行抽放計量,瓦斯預抽率要大於30%,淮北集團公司規定要大於50%。

  (2)水力衝孔措施

  水力衝孔措施的要求是:

  1)在打鑽時具有自噴(噴煤、噴瓦斯)現象的煤層可采用水力衝孔措施;

  2)水力衝孔的水壓視煤層的軟硬而定,一般應大於3Mpa;

  3)鑽孔應布置到石門周界外3—5m的煤層內;

  4)水力衝孔時,先衝對角孔,後衝邊上孔,最後衝中間孔;

  5)石門衝出的總煤量不得少於煤層厚度20倍的煤量,如衝出的煤量較少時,應在該孔周圍補孔。

  (3)排放鑽孔措施

  排放鑽孔措施的要求是:

  1)在煤層透氣性較好,並有足夠的排放時間時,可采取鑽孔排放措施;

  2)排放鑽孔應布置到石門周界外3—5m的煤層內;

  3)排放鑽孔的直徑為75—100mm,鑽孔間距根據實測的有效排放半徑而定,一般孔底間距不大於2m。

  4)在排放鑽孔的控製範圍內,如果預測指標降到突出臨界值以下,措施有效。

  5)對於緩傾斜厚煤層,當鑽孔不能一次打穿煤層全厚時,可采取分段打鑽,但第一次打鑽鑽孔穿煤厚度不得小於15m,進入煤層掘進時,必須留有5m最小超前距離(掘進到煤層頂(底)板時不在此限)。下一次的排放鑽孔參數(直徑、距離、孔數)應與第一次相同。

  (4)金屬骨架措施

  金屬骨架措施的要求是:

  1)在揭開具有軟煤和軟圍岩的薄及中厚突出煤層時,可采用金屬骨架;

  2)在石門上部和兩側周邊外0.5—1.0m範圍內布置骨架孔;

  3)骨架鑽孔穿過煤層並進入煤層頂(底)板至少0.5m,鑽孔間距不得大於0.3m,對於軟煤層要架兩排金屬骨架,鑽孔間距應小於0.2m。

  4)骨架材料可選用8kg/m的鋼軌、型鋼或直徑不小於50mm鋼管,其伸出孔外端用金屬框架孔支撐或砌入镟內;

  5)揭開煤層後,嚴禁拆除金屬骨架;

  6)采用金屬骨架防治突出措施時,應與抽放瓦斯、水力衝孔或排放鑽孔等措施配合使用。

  (5)立井揭穿突出煤層前,在立井工作麵距離煤層10m(垂距)處,至少打2個前探鑽孔,查明煤層賦存情況。如果立井工作麵附近有地質構造(斷層、褶曲或煤層走向與傾角急劇變化等),前探鑽孔不得少於3個,並按規定預測工作麵突出危險性。

  當預測為突出危險工作麵時,必須采取防治突出措施,經效果檢驗有效後,可用遠距離放炮或震動放炮揭穿煤層。

  當預測為無突出危險時,可不采取防治突出措施,但必須采用震動放炮揭穿煤層,突出煤層厚小於0.3m時,立井工作麵可直接用震動放炮揭穿煤層。

  1)立井工作麵采用排放鑽孔措施時,應符合下列要求:

  ①立井工作麵距煤層5m(垂距)時,必須打測定煤層瓦斯壓力的鑽孔,並進行工作麵突出危險性預測;

  ②立井工作麵距煤層最小垂距為3m時,打直徑75—90mm的排放鑽孔,鑽孔必須穿透煤層全厚,外圈鑽孔超出井筒輪廓線外的距離不得小於2m,鑽孔間距一般取1.5—2.0m,在控製斷麵內均勻布孔。

  ③為加快煤層瓦斯排放,可采用鬆動爆破等輔助措施。

  2)立井采用金屬骨架防治突出措施時,應符合下列要求:

  ①立井工作麵距突出煤層最小垂距為3m,沿井筒周邊打直徑75—90mm的鑽孔。鑽孔呈輻射狀布置,並穿透煤層全厚,進入底板岩石深度不得小於0.5m。鑽孔見煤孔的間距應小於0.3m;

  ②向鑽孔插入直徑50mm的鋼管或型鋼,然後向孔內灌注水泥砂漿,將骨架外端封固在井壁上;

  ③骨架安設牢固後,必須配合其它防治突出的措施,並用有效的方法進行效果檢驗。檢驗證實措施有效後,方可用震動放炮或遠距離放炮揭穿煤層。

  (二)煤巷掘進工作麵防治突出措施

  在突出危險煤層中掘進平巷時,應采用超前鑽孔、鬆動爆破、前探支架、水力衝孔或其它經實驗證實有效的防治突出措施。

  在第一次執行上述措施或無措施超前距時,必須采用淺孔排放或其它防治突出措施,在工作麵前方形成不小於5m的執行措施的安全屏障後,方可進入正常防突措施施工,確保執行措施的安全。

  1、超前鑽孔

  采用超前鑽孔作為防治突出的措施時,應符合下列要求:

  (1)超前鑽孔可適用於煤層透氣性較好、煤質較硬的突出煤層;

  (2)超前鑽孔直徑應根據煤層賦存條件和突出情況確定,一般為75—120mm,地質條件變化劇烈地帶也可采用直徑42mm的鑽孔。鑽孔超前於掘進工作麵的距離不得小於5m(投影孔深);若超前鑽孔直徑超過120mm時,必須采用專門的鑽進設備和製定專門的施工安全措施。

  (3)鑽孔應盡量布置在煤層的軟分層中;

  (4)超前鑽孔的控製範圍,應控製到巷道斷麵輪廓線外2—4m(包括巷道斷麵內的煤層);

  (5)超前鑽孔孔數應根據鑽孔的有效排放半徑確定,鑽孔的有效排放半徑必須經實測確定;

  (6)煤層賦存狀態發生變化時,應及時探明情況,再重新確定超前鑽孔的參數;

  (7)必須對進行超前鑽孔效果檢驗。如果經檢驗措施無效,必須補打鑽孔或采取其它補充措施;

  (8)超前鑽孔施工前應加強工作麵支護,打好迎麵支架,背好工作麵。

  2、鬆動爆破

  鬆動爆破措施,可適用於煤質較硬、突出強度較小的煤層。采用深孔鬆動爆破防治突出時,應符合下列要求:

  (1)深孔鬆動爆破的孔徑為42mm,孔深不得小於8m。深孔鬆動爆破應控製到巷道輪廓線外1.5—2m範圍。孔數應根據鬆動爆破有效半徑確定。采用深孔鬆動爆破防突措施,在掘進時,必須留有不小於5m超前距;

  (2)深孔鬆動爆破的有效影響半徑,應進行實測;

  (3)深孔鬆動爆破孔的裝藥長度為孔長減去5.5—6m,每個藥卷(特製藥卷)長度為1m,每個藥卷裝一個雷管。裝藥必須裝到孔底。裝藥後,應裝入不小於0.4m的水炮泥,水炮泥外側還應充填長度不小於2m的封口炮泥;

  (4)在裝藥和充填炮泥時,應防止折斷電雷管的腳線;

  (5)深孔鬆動爆破後,必須進行措施的效果檢驗,如果措施無效,必須采取補救措施;

  (6)深孔鬆動爆破時,必須執行撤人、停電、設警戒、遠距離放炮、反向風門等安全措施。

  3、水力衝孔

  水力衝孔可適用於有自噴現象的嚴重突出危險煤層。采用水力衝孔時,必須遵守下列規定:

  (1)在厚度3m左右和小於3m的突出煤層,按扇形布置3個孔,在地質構造破壞帶或煤層較厚時,應適當增加孔數,孔底間距控製在5m左右,孔深通常為20—25m,衝孔鑽孔超前掘進工作麵的距離不得小於5m,衝孔孔道應沿軟分層前進;

  (2)衝孔前,掘進工作麵必須架設迎麵支架,並用木板和立柱背緊背牢,對衝孔地點的巷道支架必須檢查和加固。衝孔後和交接班前,都必須退出鑽杆,並應將導管內的煤層衝洗出來,以防止煤、水、瓦斯突然噴出傷人;

  (3)衝孔後,必須進行效果檢驗,經檢驗有效後,方可采取安全措施施工。若措施無效,必須采取補充措施。

  4、前探支架

  前探支架可用於鬆軟煤層的平巷工作麵,以防止工作麵頂部懸煤垮落而造成的突出(傾向)。

  前探支架一般是向工作麵前方打鑽孔,孔內插入鋼管或鋼軌,其長度可按兩次掘進長度再加0.5m,每掘進一次,打一排鑽孔,形成交替前進,鑽孔間距為0.2—0.3m。

  另外,在突出煤層中掘進上山時,應采取超前鑽孔、鬆動爆破、掩護檔板或其他保證作業人員安全的防護措施。

  在有突出危險的急傾斜煤層中掘進上山時,除了采取上述規定的防治突出措施外,應采用雙上山或偽傾斜上山等掘進方式,並應加強支護。

  在急傾斜突出煤層掘進上山采用大直徑鑽孔(直徑300mm以上)時,應一次打透上部平巷;如果不能一次打透,應先將已經打好鑽孔的部分刷大到規定的斷麵,架好支架,背好頂幫,然後繼續打鑽。當媒質較軟或受設備的限製時,可打直徑75—120mm的超前鑽孔。

  在急傾斜突出煤層中采用雙上山掘進時,兩個上山之間應開聯絡橫貫,橫貫間距不得大於10m,上山和橫貫隻準一個工作麵作業。

  突出煤層上山掘進工作麵同上部平巷貫通前,上部平巷必須超過貫通位置,其超前距不得小於5m。貫通放炮前,必須通知上部平巷撤人並保證正常通風。

  急傾斜突出煤層上山掘進工作麵,應采用抗靜電的硬質風筒通風。

  突出煤層上山掘進工作麵采用放炮作業時,應采用淺炮眼遠距離全斷麵一次爆破。

  在突出煤層的煤巷中更換、維修或回收支架時,必須采取預防煤體垮落而引起突出的措施。

  (三)采煤工作麵防治突出措施

  突出煤層放頂煤工作麵,必須編製瓦斯綜合治理措施,預抽工作麵瓦斯,預抽鑽孔必須控製整個工作麵,工作麵內不得留有抽采“盲區”,且工作麵瓦斯預抽率不得小於30%,經權威部門論證解除突出危險,並編製解突報告。必須報集團公司審批後,方可進行回采。

  突出煤層的炮采、機采工作麵,必須編製瓦斯綜合治理措施,由礦總工程師審批。並預抽工作麵瓦斯,工作麵內不得留有抽采“盲區”,裝麵前由礦總工程師組織對工作麵的防突工程進行全麵驗收,合格後方可進行回采。

  有突出危險的采煤工作麵可采用鬆動爆破、注水濕潤煤體、超前鑽孔、預抽瓦斯等防治突出措施,並盡量采用刨煤機或淺截深采煤機采煤。

  1、鬆動爆破

  采煤工作麵的鬆動爆破防治突出措施,適用於煤質較硬、圍岩穩定性較好的煤層。鬆動爆破孔沿采煤工作麵每隔2—3m打一個,孔深不小於3m,炮泥封孔長度不得小於1m,措施實施後,必須經措施效果檢驗有效後,方可進行采煤。采用鬆動爆破防治突出措施的超前距不得小於2m。

  2、淺孔注水濕潤煤體

  采煤工作麵淺孔注水濕潤煤體措施,可用於煤質較硬的突出煤層。注水孔沿工作麵每隔2—3m打一個,孔深不小於3.0m,向煤體注水壓力不得小於8Mpa。發現水由煤壁或相鄰注水鑽孔中流出時,即可停止注水。注水後必須經效果檢驗有效後,方可進行采煤。注水超前工作麵的距離不得小於2m。

  3、超前鑽孔

  采煤工作麵超前鑽孔防治突出措施,鑽孔沿工作麵每隔5m布置一組,至少施工兩個鑽孔,仰角分別5°、15°,孔深8~10m,經效果檢驗措施有效後方可進行回采,每一循環留有3m的保護距離(投影孔深)。

  4、預抽瓦斯

  采煤工作麵預抽瓦斯鑽孔一般在風、機巷施工,采用順層交叉鑽孔,交叉鑽孔是沿煤層傾斜方向布置一個和回采工作麵平行的鑽孔、一個和工作麵傾斜方向夾角約15°~20°的鑽孔組成一個交叉鑽孔組。采用交叉鑽孔布置可以覆蓋整個工作麵,不留抽采“盲區”,從而提高抽放效果。

  采用順層交叉鑽孔預抽工作麵瓦斯時,鑽孔終孔間距一般不超過5m。

  (四)《防治煤與瓦斯突出規定》中關於工作麵防突措施的相關規定

  第七十九條 工作麵防突措施是針對經工作麵預測尚有突出危險的局部煤層實施的防突措施。其有效作用範圍一般僅限於當前工作麵周圍的較小區域。

  第八十條 石門和立井、斜井揭穿突出煤層的專項防突設計至少應當包括下列主要內容:

  (一)石門和立井、斜井揭煤區域煤層、瓦斯、地質構造及巷道布置的基本情況;

  (二)建立安全可靠的獨立通風係統及加強控製通風風流設施的措施;

  (三)控製突出煤層層位、準確確定安全岩柱厚度的措施,測定煤層瓦斯壓力的鑽孔等工程布置、實施方案;

  (四)揭煤工作麵突出危險性預測及防突措施效果檢驗的方法、指標,預測及檢驗鑽孔布置等;

  (五)工作麵防突措施;

  (六)安全防護措施及組織管理措施;

  (七)加強過煤層段巷道的支護及其他措施。

  第八十一條 石門揭煤工作麵的防突措施包括預抽瓦斯、排放鑽孔、水力衝孔、金屬骨架、煤體固化或其他經試驗證明有效的措施。

  立井揭煤工作麵可以選用前款規定中除水力衝孔以外的各項措施。

  金屬骨架、煤體固化措施,應當在采用了其他防突措施並檢驗有效後方可在揭開煤層前實施。斜井揭煤工作麵的防突措施應當參考石門揭煤工作麵防突措施進行。

  對所實施的防突措施都必須進行實際考察,得出符合本礦井實際條件的有關參數。

  根據工作麵岩層情況,實施工作麵防突措施時要求揭煤工作麵與突出煤層間的最小法向距離為:預抽瓦斯、排放鑽孔及水力衝孔均為5m,金屬骨架、煤體固化措施為2m。當井巷斷麵較大、岩石破碎程度較高時,還應適當加大距離。

  第八十二條 在石門和立井揭煤工作麵采用預抽瓦斯、排放鑽孔防突措施時,鑽孔直徑一般為75~120mm。石門揭煤工作麵鑽孔的控製範圍是:石門的兩側和上部輪廓線外至少5m,下部至少3m。立井揭煤工作麵鑽孔控製範圍是:近水平、緩傾斜、傾斜煤層為井筒四周輪廓線外至少5m;急傾斜煤層沿走向兩側及沿傾斜上部輪廓線外至少5m,下部輪廓線外至少3m。鑽孔的孔底間距應根據實際考察情況確定。

  揭煤工作麵施工的鑽孔應當盡可能穿透煤層全厚。當不能一次打穿煤層全厚時,可分段施工,但第一次實施的鑽孔穿煤長度不得小於15m,且進入煤層掘進時,必須至少留有5m的超前距離(掘進到煤層頂或底板時不在此限)。

  預抽瓦斯和排放鑽孔在揭穿煤層之前應當保持自然排放或抽采狀態。

  第八十三條 水力衝孔措施一般適用於打鑽時具有自噴(噴煤、噴瓦斯)現象的煤層。石門揭煤工作麵采用水力衝孔防突措施時,鑽孔應至少控製自揭煤巷道至輪廓線外3~5m的煤層,衝孔順序為先衝對角孔後衝邊上孔,最後衝中間孔。水壓視煤層的軟硬程度而定。石門全斷麵衝出的總煤量(t)數值不得小於煤層厚度(m)乘以20。若有鑽孔衝出的煤量較少時,應在該孔周圍補孔。

  第八十四條 石門和立井揭煤工作麵金屬骨架措施一般在石門上部和兩側或立井周邊外0.5~1.0m範圍內布置骨架孔。骨架鑽孔應穿過煤層並進入煤層頂(底)板至少0.5m,當鑽孔不能一次施工至煤層頂板時,則進入煤層的深度不應小於15m。鑽孔間距一般不大於0.3m,對於鬆軟煤層要架兩排金屬骨架,鑽孔間距應小於0.2m。骨架材料可選用8kg/m的鋼軌、型鋼或直徑不小於50mm鋼管,其伸出孔外端用金屬框架支撐或砌入镟內。插入骨架材料後,應向孔內灌注水泥砂漿等不燃性固化材料。

  揭開煤層後,嚴禁拆除金屬骨架。

  第八十五條 石門和立井揭煤工作麵煤體固化措施適用於鬆軟煤層,用以增加工作麵周圍煤體的強度。向煤體注入固化材料的鑽孔應施工至煤層頂板0.5m以上,一般鑽孔間距不大於0.5m,鑽孔位於巷道輪廓線外0.5~2.0m的範圍內,根據需要也可在巷道輪廓線外布置多排環狀鑽孔。當鑽孔不能一次施工至煤層頂板時,則進入煤層的深度不應小於10m。

  各鑽孔應當在孔口封堵牢固後方可向孔內注入固化材料。可以根據注入壓力升高的情況或注入量決定是否停止注入。

  固化操作時,所有人員不得正對孔口。

  在巷道四周環狀固化鑽孔外側的煤體中,預抽或排放瓦斯鑽孔自固化作業到完成揭煤前應保持抽采或自然排放狀態,否則,應打一定數量的排放瓦斯鑽孔。從固化完成到揭煤結束的時間超過5天時,必須重新進行工作麵突出危險性預測或措施效果檢驗。

  第八十六條 煤巷掘進和采煤工作麵的專項防突設計應當至少包括下列內容:

  (一)煤層、瓦斯、地質構造及鄰近區域巷道布置的基本情況;

  (二)建立安全可靠的獨立通風係統及加強控製通風風流設施的措施;

  (三)工作麵突出危險性預測及防突措施效果檢驗的方法、指標以及預測、效果檢驗鑽孔布置等;

  (四)防突措施的選取及施工設計;

  (五)安全防護措施;

  (六)組織管理措施。

  礦井各煤層采用的煤巷掘進工作麵和采煤工作麵各種局部防突措施的效果和參數等都要經實際考察確定。

  第八十七條 有突出危險的煤巷掘進工作麵應當優先選用超前鑽孔(包括超前預抽瓦斯鑽孔、超前排放鑽孔)防突措施。如果采用鬆動爆破、水力衝孔、水力疏鬆或其他工作麵防突措施時,必須經試驗考察確認防突效果有效後方可使用。前探支架措施應當配合其他措施一起使用。

  下山掘進時,不得選用水力衝孔、水力疏鬆措施。傾角8°以上的上山掘進工作麵不得選用鬆動爆破、水力衝孔、水力疏鬆措施。

  第八十八條 煤巷掘進工作麵在地質構造破壞帶或煤層賦存條件急劇變化處不能按原措施設計要求實施時,必須打鑽孔查明煤層賦存條件,然後采用直徑為42~75mm的鑽孔排放瓦斯。

  若突出煤層煤巷掘進工作麵前方遇到落差超過煤層厚度的斷層,應按石門揭煤的措施執行。

  第八十九條 煤巷掘進工作麵采用超前鑽孔作為工作麵防突措施時,應當符合下列要求:

  (一)巷道兩側輪廓線外鑽孔的最小控製範圍:近水平、緩傾斜煤層5m,傾斜、急傾斜煤層上幫7m、下幫3m。當煤層厚度大於巷道高度時,在垂直煤層方向上的巷道上部煤層控製範圍不小於7m,巷道下部煤層控製範圍不小於3m;

  (二)鑽孔在控製範圍內應當均勻布置,在煤層的軟分層中可適當增加鑽孔數。預抽鑽孔或超前排放鑽孔的孔數、孔底間距等應當根據鑽孔的有效抽放或排放半徑確定;

  (三)鑽孔直徑應當根據煤層賦存條件、地質構造和瓦斯情況確定,一般為75~120mm,地質條件變化劇烈地帶也可采用直徑42~75mm的鑽孔。若鑽孔直徑超過120mm時,必須采用專門的鑽進設備和製定專門的施工安全措施;

  (四)煤層賦存狀態發生變化時,及時探明情況,再重新確定超前鑽孔的參數;

  (五)鑽孔施工前,加強工作麵支護,打好迎麵支架,背好工作麵煤壁。

  第九十條 煤巷掘進工作麵采用鬆動爆破防突措施時,應當符合下列要求:

  (一)鬆動爆破鑽孔的孔徑一般為42mm,孔深不得小於8m。鬆動爆破應至少控製到巷道輪廓線外3m的範圍。孔數根據鬆動爆破的有效影響半徑確定。鬆動爆破的有效影響半徑通過實測確定;

  (二)鬆動爆破孔的裝藥長度為孔長減去5.5~6m;

  (三)鬆動爆破按遠距離爆破的要求執行。

  第九十一條 煤巷掘進工作麵水力衝孔措施應當符合下列要求:

  (一)在厚度不超過4m的突出煤層,按扇形布置至少5個孔,在地質構造破壞帶或煤層較厚時,適當增加孔數。孔底間距控製在3m左右,孔深通常為20~25m,衝孔鑽孔超前掘進工作麵的距離不得小於5m。衝孔孔道沿軟分層前進;

  (二)衝孔前,掘進工作麵必須架設迎麵支架,並用木板和立柱背緊背牢,對衝孔地點的巷道支架必須檢查和加固。衝孔後或暫停衝孔時,退出鑽杆,並將導管內的煤衝洗出來,以防止煤、水、瓦斯突然噴出傷人。

  第九十二條 煤巷掘進工作麵水力疏鬆措施應當符合下列要求:

  (一)沿工作麵間隔一定距離打淺孔,鑽孔與工作麵推進方向一致,然後利用封孔器封孔,向鑽孔內注入高壓水。注水參數應根據煤層性質合理選擇。如未實測確定,可參考如下參數:鑽孔間距4.0m,孔徑42~50mm,孔長6.0~10m,封孔2~4m,注水壓力13~15MPa,注水時以煤壁已出水或注水壓力下降30%後方可停止注水;

  (二)水力疏鬆後的允許推進度,一般不宜超過封孔深度,其孔間距不超過注水有效半徑的兩倍;

  (三)單孔注水時間不低於9min。若提前漏水,則在鄰近鑽孔2.0m左右處補打注水鑽孔。

  第九十三條 前探支架可用於鬆軟煤層的平巷工作麵。一般是向工作麵前方打鑽孔,孔內插入鋼管或鋼軌,其長度可按兩次掘進循環的長度再加0.5m,每掘進一次打一排鑽孔,形成兩排鑽孔交替前進,鑽孔間距為0.2~0.3m。

  第九十四條 采煤工作麵可采用的工作麵防突措施有超前排放鑽孔、預抽瓦斯、鬆動爆破、注水濕潤煤體或其他經試驗證實有效的防突措施。

  第九十五條 采煤工作麵采用超前排放鑽孔和預抽瓦斯作為工作麵防突措施時,鑽孔直徑一般為75~120mm,鑽孔在控製範圍內應當均勻布置,在煤層的軟分層中可適當增加鑽孔數;超前排放鑽孔和預抽鑽孔的孔數、孔底間距等應當根據鑽孔的有效排放或抽放半徑確定。

  第九十六條 采煤工作麵的鬆動爆破防突措施適用於煤質較硬、圍岩穩定性較好的煤層。鬆動爆破孔間距根據實際情況確定,一般2~3m,孔深不小於5m,炮泥封孔長度不得小於1m。應當適當控製裝藥量,以免孔口煤壁垮塌。

  鬆動爆破時,應當按遠距離爆破的要求執行。

  第九十七條 采煤工作麵淺孔注水濕潤煤體措施可用於煤質較硬的突出煤層。注水孔間距根據實際情況確定,孔深不小於4m,向煤體注水壓力不得低於8MPa。當發現水由煤壁或相鄰注水鑽孔中流出時,即可停止注水。

  三、工作麵防突措施效果檢驗

  (一)石門揭煤工作麵防治突出措施的效果檢驗

  石門防治突出措施執行後,應進行防突措施的效果檢驗。一般采用鑽屑指標法。即施工4個效果檢驗鑽孔,其中石門中間1個,其它3個鑽孔位於石門上部和兩側,終孔位置位於措施控製範圍的邊緣線上。如檢驗結果的各項指標都在該煤層突出危險臨界值以下,則認為措施有效;反之,措施無效。並詳細認真填寫防突措施效果檢驗單,報礦總工程師審批。采取補充防突措施,再進行效果檢驗,直到危險消除。

  (二)煤巷掘進工作麵防治突出措施的效果檢驗

  煤巷掘進工作麵執行防治突出措施後,必須進行措施效果檢驗(一般采用鑽屑指標法)。檢驗孔孔深應小於或等於措施孔,並應布置在兩個措施孔之間,鑽孔布置方法與煤巷掘進預測孔相同(急傾斜煤層2個預測鑽孔,傾斜緩傾斜煤層3個預測鑽孔)。若測得的指標都在該煤層突出危險臨界值以下,則認為措施有效;反之,認為措施無效。當措施孔無效時,無論措施孔還留有多少超前距離,都必須采取防治突出的補充措施,並經措施效果檢驗有效後,方可采取安全措施施工。同時詳細認真填寫防治突出措施的效果檢驗單,報礦總工程師審批。

  當檢驗孔孔深等於措施孔孔深(投影孔深)時,經檢驗措施有效後,必須留有不小於5m投影孔深的超前距。當檢驗孔孔深小於措施孔孔深,且兩孔投影孔深的差值不大小於3m時,經檢驗措施有效後,可采用不小於2m投影孔深的超前距。

  (三)采煤工作麵防治突出措施的效果檢驗

  采煤工作麵執行過防突措施後,可用鑽屑指標法進行效果檢驗,檢驗鑽孔布置在措施孔之間,孔深與措施孔相同,每處打一組至少兩個效果檢驗孔,一個沿煤層走向水平布置,孔深10m,另一個沿煤層走向仰角布置,終孔於煤層頂板。經效果檢驗後,檢驗指標小於該煤層突出危險臨界值時,則認為防突措施有效;反之,認為防突措施無效。

  在措施效果無效區段,必須采取補充防治突出的措施,並再經過措施效果檢驗有效後,方可采取安全措施施工,並應留有不小於3m的超前距。

  (四)《防治煤與瓦斯突出規定》中關於工作麵措施效果檢驗的相關規定

  第九十八條 在實施鑽孔法防突措施效果檢驗時,分布在工作麵各部位的檢驗鑽孔應當布置於所在部位防突措施鑽孔密度相對較小、孔間距相對較大的位置,並遠離周圍的各防突措施鑽孔或盡可能與周圍各防突措施鑽孔保持等距離。在地質構造複雜地帶應根據情況適當增加檢驗鑽孔。

  工作麵防突措施效果檢驗必須包括以下兩部分內容:

  (一)檢查所實施的工作麵防突措施是否達到了設計要求和滿足有關的規章、標準等,並了解、收集工作麵及實施措施的相關情況、突出預兆等(包括噴孔、卡鑽等),作為措施效果檢驗報告的內容之一,用於綜合分析、判斷;

  (二)各檢驗指標的測定情況及主要數據。

  第九十九條 對石門和其他揭煤工作麵進行防突措施效果檢驗時,應當選擇本規定第七十一條所列的鑽屑瓦斯解吸指標法或其他經試驗證實有效的方法,但所有用鑽孔方式檢驗的方法中檢驗孔數均不得少於5個,分別位於石門的上部、中部、下部和兩側。

  如檢驗結果的各項指標都在該煤層突出危險臨界值以下,且未發現其他異常情況,則措施有效;反之,判定為措施無效。

  第一百條 煤巷掘進工作麵執行防突措施後,應當選擇本規定第七十四條所列的方法進行措施效果檢驗。

  檢驗孔應當不少於3個,深度應當小於或等於防突措施鑽孔。

  如果煤巷掘進工作麵措施效果檢驗指標均小於指標臨界值,且未發現其他異常情況,則措施有效;否則,判定為措施無效。

  當檢驗結果措施有效時,若檢驗孔與防突措施鑽孔向巷道掘進方向的投影長度(簡稱投影孔深)相等,則可在留足防突措施超前距(見本規定第六十條)並采取安全防護措施的條件下掘進。當檢驗孔的投影孔深小於防突措施鑽孔時,則應當在留足所需的防突措施超前距並同時保留有至少2m檢驗孔投影孔深超前距的條件下,采取安全防護措施後實施掘進作業。

  第一百零一條 對采煤工作麵防突措施效果的檢驗應當參照采煤工作麵突出危險性預測的方法和指標實施。但應當沿采煤工作麵每隔10~15m布置一個檢驗鑽孔,深度應當小於或等於防突措施鑽孔。

  如果采煤工作麵檢驗指標均小於指標臨界值,且未發現其他異常情況,則措施有效;否則,判定為措施無效。

  當檢驗結果措施有效時,若檢驗孔與防突措施鑽孔深度相等,則可在留足防突措施超前距(見本規定第六十條)並采取安全防護措施的條件下回采。當檢驗孔的深度小於防突措施鑽孔時,則應當在留足所需的防突措施超前距並同時保留有2m檢驗孔超前距的條件下,采取安全防護措施後實施回采作業。

  四、安全防護措施

  井巷揭穿突出煤層或在突出煤層進行采掘作業時,都必須采取全防護措施。安全防護措施包括:遠距離放炮、反向風門、避難所、壓風自救係統和隨身攜帶隔離式自救器等。

  1、遠距離放炮

  采用遠距離放炮時,放炮地點應設在進風側反向風門之外或避難所內,放炮地點距工作麵的距離根據實際情況由礦總工程師確定。放炮員操縱放炮器地點應配備壓風自救係統或自救器。

  遠距離放炮時,回風係統的采掘工作麵及其他有人作業的地點,都必須停點撤人。放炮後30min後,方可進入工作麵檢查。

  (1)爆破地點應設置在進風側反向風門之外或避難硐室內,爆破地點距工作麵的距離根據實際情況由縣級主管部門的總工程師確定。

  (2)爆破工操作爆破的地點,應配備壓風自救係統或自救器。

  (3)遠距離爆破時,回風係統的裁決工作麵及其他有人作業的地點都必須停電撤人。爆破30分鍾後,方可進入工作麵檢查。

  2、反向風門

  反向風門是防止突出時瓦斯逆流進入進風道而安設的風門。在突出危險區設置反向風門時,必須遵守下列規定:

  (1)反向風門必須設在石門掘進工作麵的進風側,以控製突出時的瓦斯能沿回風巷道流入回風係統。

  (2)必須設置兩道牢固可靠的反向風門,風門牆垛可用磚或混凝土砌築,嵌入巷道周邊岩石的深度不得小於0.2m,牆垛厚度不得小於0.8m。門框和門可用堅實的木質風門,門框厚度不得小於100mm,風門厚度不得小於50mm,兩道風門之間的距離不得小於4m。

  (3)放炮時風門必須關閉,對通過內牆垛的風筒,必須設有隔斷裝置。放炮後,礦山救護隊和有關人員進入檢查時,必須把風門打開頂牢。

  (4)反向風門距工作麵的距離和反向風門的組數,應根據掘進工作麵的通風係統和石門揭煤揭穿突出煤層時預計的突出強度確定。

  (5)由於木質反向風門有可能被大型或特大型突出產生的衝擊波破壞,也可以采用液壓反向風門。

  3、井下避難所

  (1)避難所設在采掘工作麵附近和放炮員操縱放炮器的地方,避難所的數量和距采掘工作麵的距離應根據具體條件確定。

  (2)避難所必須設置向外開啟的隔離門,室內淨高不得低於2m,每人使用麵積不得少於0.5m2,避難所內設有與礦調度所直通的電話。

  (3)避難所內必須設有共給空氣的設施,每人供風量不得少於0.3m3/min,如果采用壓縮空氣供風時,應有減壓裝置和有閥門控製的呼吸嘴。

  (4)避難所內應根據避難最多人數,配備足夠數量的自救器。

  4、壓風自救係統

  (1)壓風自救係統安設在井下壓縮空氣管路上。

  (2)壓風自救係統應設置在距采掘工作麵25~40m的巷道內、放炮地點、撤離人員與警戒人員所在的位置以及回風道有人作業處。長距離的掘進巷道中,每隔50m設置一組壓風自救係統。

  (3)每組壓風自救係統一般可供5~8人同時使用,壓縮空氣的供給量,每人不得少於0.1 m3/min。

  5、自救器

  突出礦井每一入井人員,必須隨身攜帶隔離式(壓縮氧和化學氧)自救器。

  、《煤礦安全規程》有關規定和本工種安全操作規程、製度。

  6、石門揭煤采用遠距離爆破的安全防護措施

  (1)工作麵必須有獨立可靠的回風係統,必須保證回風係統的風流暢通,並嚴禁人員通行和作業。在其進風側的巷道中,應設置兩道牢固可靠的反向風門。與該係統相連的風門、密閉、風橋等通風設施必須牢固可靠,防止突出後的瓦斯湧入其它區域。

  (2)爆破參數、爆破地點、反向風門的設置、避災路線及停電、撤人、警戒範圍等,必須在設計或措施中明確。

  (3)遠距離爆破由礦總工程師統一指揮,並由礦山救護隊人員進入工作麵檢查。根據檢查結果,確定采取的恢複送電、通風及排除瓦斯等具體措施。

  (4)為降低遠距離爆破時誘發突出的強度,應采用擋欄設施。擋欄可用金屬、矸石或木垛等構成。金屬擋欄是由槽鋼排列成的方框架,框架中的槽鋼的間距為0.4米,槽鋼彼此用卡環固定,使用時在迎工作麵的框架上,再鋪上網眼為20X20mm的金屬網,然後用木支柱將框架撐成45度的斜麵。一組擋欄通常由兩架組成,其間距為6~8m。

  擋欄距工作麵的距離,可根據預計的突出強度在設計中確定。

  (5)揭開煤層後,在石門附近30米範圍內掘進煤巷時,必須加強支護,嚴格采取防突措施。

  (6)遠距離爆破要求一次全斷麵揭穿或揭開煤層。對急傾斜和傾斜的薄煤層,都必須一次全斷麵揭穿煤層全厚;對急傾斜和傾斜的中厚、厚煤層,一次全斷麵揭入煤層深度應不小於1.3米;對緩傾斜煤層,應一次全斷麵揭開岩柱。如果遠距離爆破未能按要求揭穿煤層,在掘進剩餘部分時(包括掘進煤層和進入底(頂)板兩米範圍內),必須按照遠距離爆破的安全要求,進行爆破作業。

  (7)遠距離爆破未崩開石門全斷麵的岩柱、煤柱和煤層時,繼續爆破需按照震動性爆破的有關規定執行,並需加強支護,設專人檢查瓦斯和觀察突出預兆;在作業中,如發現突出預兆,工作人員應立即撤到安全地點。

  (8)煤層特厚或傾角過大不能一次揭開煤層全厚時,在掘進剩餘部分時,必須采取抽放瓦斯、排放鑽孔、水力衝孔等防突措施,並遵守下列規定:

  ①采用抽放瓦斯、排放鑽孔、水力衝孔之前,必須加強巷道及迎頭支護。必須將巷道支架背嚴、背實後在作業。作業時,必須采取保護工作麵作業人員的安全措施。

  ②放震動炮前,對所有鑽孔和在煤柱中形成的孔洞都應嚴密封閉孔口,孔內注滿水或以黃土、砂充實。

  7、《防治煤與瓦斯突出規定》中關於安全防護措施的相關規定

  第一百零二條 有突出煤層的采區必須設置采區避難所。避難所的位置應當根據實際情況確定。

  避難所應當符合下列要求:

  (一)避難所設置向外開啟的隔離門,隔離門設置標準按照反向風門標準安設。室內淨高不得低於2m,深度滿足擴散通風的要求,長度和寬度應根據可能同時避難的人數確定,但至少能滿足15人避難,且每人使用麵積不得少於0.5m2。避難所內支護保持良好,並設有與礦(井)調度室直通的電話;

  (二)避難所內放置足量的飲用水、安設供給空氣的設施,每人供風量不得少於0.3m3/min。如果用壓縮空氣供風時,設有減壓裝置和帶有閥門控製的呼吸嘴;

  (三)避難所內應根據設計的最多避難人數配備足夠數量的隔離式自救器。

  第一百零三條 在突出煤層的石門揭煤和煤巷掘進工作麵進風側,必須設置至少2道牢固可靠的反向風門。風門之間的距離不得小於4m。

  反向風門距工作麵的距離和反向風門的組數,應當根據掘進工作麵的通風係統和預計的突出強度確定,但反向風門距工作麵回風巷不得小於10m,與工作麵的最近距離一般不得小於70m,如小於70m時應設置至少三道反向風門。

  反向風門牆垛可用磚、料石或混凝土砌築,嵌入巷道周邊岩石的深度可根據岩石的性質確定,但不得小於0.2m;牆垛厚度不得小於0.8m。在煤巷構築反向風門時,風門牆體四周必須掏槽,掏槽深度見硬幫硬底後再進入實體煤不小於0.5m。通過反向風門牆垛的風筒、水溝、刮板輸送機道等,必須設有逆向隔斷裝置。

  人員進入工作麵時必須把反向風門打開、頂牢。工作麵放炮和無人時,反向風門必須關閉。

  第一百零四條 為降低放炮誘發突出的強度,可根據情況在炮掘工作麵安設擋欄。擋欄可以用金屬、矸石或木垛等構成。金屬擋欄一般是由槽鋼排列成的方格框架,框架中槽鋼的間隔為0.4m,槽鋼彼此用卡環固定,使用時在迎工作麵的框架上再鋪上金屬網,然後用木支柱將框架撐成45°的斜麵。一組擋攔通常由兩架組成,間距為6~8m。可根據預計的突出強度在設計中確定擋欄距工作麵的距離。

  第一百零五條 井巷揭穿突出煤層和突出煤層的炮掘、炮采工作麵必須采取遠距離爆破安全防護措施。

  石門揭煤采用遠距離爆破時,必須製定包括放炮地點、避災路線及停電、撤人和警戒範圍等的專項措施。

  在礦井尚未構成全風壓通風的建井初期,在石門揭穿有突出危險煤層的全部作業過程中,與此石門有關的其他工作麵必須停止工作。在實施揭穿突出煤層的遠距離爆破時,井下全部人員必須撤至地麵,井下必須全部斷電,立井口附近地麵20m範圍內或斜井口前方50m、兩側20m範圍內嚴禁有任何火源。

  煤巷掘進工作麵采用遠距離爆破時,放炮地點必須設在進風側反向風門之外的全風壓通風的新鮮風流中或避難所內,放炮地點距工作麵的距離由礦技術負責人根據曾經發生的最大突出強度等具體情況確定,但不得小於300m;采煤工作麵放炮地點到工作麵的距離由礦技術負責人根據具體情況確定,但不得小於100m。

  遠距離爆破時,回風係統必須停電、撤人。放炮後進入工作麵檢查的時間由礦技術負責人根據情況確定,但不得少於30min。

  第一百零六條 突出煤層的采掘工作麵應設置工作麵避難所或壓風自救係統。應根據具體情況設置其中之一或混合設置,但掘進距離超過500m的巷道內必須設置工作麵避難所。

  工作麵避難所應當設在采掘工作麵附近和爆破工操縱放炮的地點。根據具體條件確定避難所的數量及其距采掘工作麵的距離。工作麵避難所應當能夠滿足工作麵最多作業人數時的避難要求,其他要求與采區避難所相同。

  壓風自救係統應當達到下列要求:

  (一)壓風自救裝置安裝在掘進工作麵巷道和回采工作麵巷道內的壓縮空氣管道上;

  (二)在以下每個地點都應至少設置一組壓風自救裝置:距采掘工作麵25~40m的巷道內、放炮地點、撤離人員與警戒人員所在的位置以及回風道有人作業處等。在長距離的掘進巷道中,應根據實際情況增加設置;

  (三)每組壓風自救裝置應可供5~8個人使用,平均每人的壓縮空氣供給量不得少於0.1m3/min。

  第三篇 礦井瓦斯抽采與利用

  第一章 礦井瓦斯抽采一般知識

  第一節 煤礦瓦斯抽采係統及管路敷設

  一、瓦斯抽采的定義

  煤層瓦斯抽采一般是指利用瓦斯泵或其他抽放設備、抽取煤層中高濃度的瓦斯、並通過與巷道隔離的管網,把抽出的高濃度的瓦斯排至礦井總回風巷中或地麵加以利用。

  二、瓦斯抽放的條件

  對於一個礦井或區域是否具備抽放條件,主要取決於該礦井的煤層瓦斯含量、瓦斯儲量、生產強度、通風能力以及煤的透氣性等因素。有時即使煤層瓦斯含量很高,但煤層薄、瓦斯儲量不大,且無鄰近層瓦斯來源,同時產量又不高,而且通風能力也能適應,抽放瓦斯大意義就不大。反之,盡管煤層瓦斯含量不算很高,但由於煤層厚,瓦斯儲量較大,生產能力又高,靠通風方法難以解決瓦斯問題,這時便應當采用抽放瓦斯措施。

  能否采用通風方法合理解決問題是衡量是否需要考慮抽放瓦斯的主要依據。《煤礦安全規程》第145條規定,有下列情況之一的礦井,必須建立地麵永久抽放瓦斯係統或井下臨時抽放瓦斯係統:

  1.1個采煤工作麵第瓦斯湧出量大於5m3/min或1個掘進工作麵瓦斯湧出量大於3m3/min,用通風方法解決瓦斯問題不合理的。

  2.礦井絕對瓦斯湧出量達到以下條件的:

  (1)大於或等於40m3/min;

  (2)年產量1.0~1.5Mt的礦井,大於30m3/min;

  (3)年產量0.6~1.0Mt的礦井,大於25m3/min;

  (4)年產量0.4~0.6Mt的礦井,大於20m3/min;

  (5)年產量小於或等於0.4Mt的礦井,大於15m3/min。

  3.開采有煤與瓦斯突出危險煤層的。

  礦井瓦斯抽放,就是為了減少和消除礦井瓦斯對煤礦安全生產的威脅,利用機械設備和專用管道造成的負壓,將煤層中存在或釋放出的瓦斯抽出來,輸送到地麵或其他安全地點的方法。

  三、瓦斯抽放的意義

  1)通過抽采,可降低礦井瓦斯湧出量和回采空間中的瓦斯濃度,從而達到礦井安全生產之目的。

  2)通過抽采,可降低煤層中的瓦斯壓力和瓦斯含量,防治煤與瓦斯突出,從而減少礦井傷亡事故及重大惡性事故的發生。

  3)礦井瓦斯是一種優質燃料,具有商業利用價值。

  4)通過抽采和瓦斯利用,可減少瓦斯對大氣的汙染(據資料分析研究表明;CH4對臭氧層的破壞比CO2強16倍);因此,瓦斯抽放對環境的保護還具有至關重要的作用。

  三、瓦斯抽放係統的構成

  礦井瓦斯抽放係統由瓦斯抽放巷、抽放管、抽放泵及其他安全裝置組成。

  (一)抽放巷、抽放泵站

  瓦斯抽放巷的布置:在礦井瓦斯抽放設計過程中,充分利用礦井合理的通風係統和所需要必備的抽放巷道,沿實際生產最為經濟最為合理的回風巷,可作為瓦斯抽放專用巷。巷道的要求必須是用不燃性材料進行支護的。《煤礦安全規程》第146條規定:抽放瓦斯設施應符合下列要求:

  ①地麵泵房必須用不燃性材料建築,並必須有防雷電裝置。其距進風口和主要建築物不得小於50m,並用柵欄或圍牆保護。

  ②地麵泵房和泵房周圍20m範圍內,禁止堆積易燃物和有明火。

  ③抽放瓦斯泵及其附屬設備,至少應有一套備用。

  ④地麵泵房內電氣設備、照明和其他電氣儀表都應用礦用防爆型;否則必須采取安全措施。

  ⑤泵房必須有直通礦調度室的電話和檢測管道瓦斯濃度、流量、壓力等參數的儀表或自動監測係統。

  ⑥幹式抽放瓦斯泵吸氣側管路係統中,必須裝設有防回風、防回氣和防爆炸作用的安全裝置,並定期檢查,保持性能良好。`抽瓦斯泵站放空管的高度應超過泵房房頂3m。

  泵房必須有專人值班,經常檢測各參數,做好記錄。當抽放瓦斯泵停止運轉時,必須立即向礦調度室報告。如果利用瓦斯,在瓦斯泵停止運轉後和恢複運轉前,必須通知使用瓦斯的單位,取得同意後,方可供應瓦斯。

  《規程》第147條規定,設置井下移動抽放瓦斯泵站時,應遵守下列規定:

  ①移動抽放瓦斯泵站應安設在抽放瓦斯地點附近的新鮮風流中。

  ②抽出的瓦斯可引排到地麵、總回風巷、一翼回風巷或分區回風巷,但必須保證稀釋後風流中的瓦斯濃度不超限。在建有地麵永久抽放係統的礦井,移動泵站抽出的瓦斯可送至永久抽放係統的管路,但礦井抽放係統的瓦斯濃度必須符合本規程第一百四十八條的規定。

  ③抽出的瓦斯排入回風巷時,在排瓦斯管路出口必須設置柵欄、懸掛警示牌等。柵欄設置的位置是上風側距管路出口5m、下風側距管路出口30m,兩柵欄間禁止任何作業。

  ④在下風側柵欄外必須設便攜式甲烷檢測報警儀,巷道風流中瓦斯濃度超限報警時,應斷電、停止抽放瓦斯,進行處理。

  (二)瓦斯管路的鋪設

  瓦斯抽放管路由主管、分管、支管路組成。管材一般選用無縫鋼管、焊接管等,支管也可選用玻璃鋼管。

  主管路:在永久性瓦斯抽放係統中,為全礦井服務的抽放管路稱為主管路。

  分管(幹管)路:為每一個采區抽放瓦斯的管路稱為分管(幹管)路。

  支管路:為每個工作麵瓦斯抽放的管路係統稱為支管路,也就是直接連接工作麵抽放鑽孔或其他抽放方法的管路稱為支管路。

  瓦斯抽放管路係統的鋪設,應根據礦井的開拓係統及巷道狀況、鑽場位置、瓦斯流量等因素而定。應盡量做到:井下抽放管路出氣係統設於回風巷道內;抽放管路在鋪設時必須吊掛平直,離地高度小於300mm;必須保證抽放係統中所有管路的接頭嚴密、不漏氣,正式抽放前,必須對所有抽放管路進行試通、試漏;管路鋪設在有提升運輸的巷道內時,抽放管路與礦車最外緣的間隙必須大於700mm;嚴禁瓦斯管路與電纜同側吊掛及與帶電物體接觸及砸壞瓦斯管路,設有抽放管路的巷道需要進行維修時,必須製定保護抽放管路的措施;瓦斯抽放管路要每隔一定距離或在高度起伏變化處留有放水三通,以便在管路發生管路積水及有雜物堵塞時采取措施處理。

  (三)安全裝置

  抽放瓦斯管路中應按要求設置安全裝置,其主要俢是確保瓦斯抽放管路的安全、可靠、有效地運行,便於控製、防止和消滅管中中的瓦斯爆炸與燃燒事故的發生和擴大。主要有放水裝置;防爆、防回火裝置;控製流量裝置,放空和避雷裝置等。

  1.放水器

  抽放瓦斯管路工作時,不斷有水積存在管路的低窪處,為減少阻力保證管路安全有效的工作,應及時排放積水。因此在瓦斯抽放管路中每200~300m最長不超過500m的低窪處應安設一隻放水器。放水器有兩大類:人工放水器與自動放水器。

  (1)

人工放水器

  人工放水器的原理,管路工作時,放水器的閥門3、4關閉,閥門2開啟,管路積水流入位置較低的放水器5內。當放水時,首先關閉閥門2切斷負壓,打開閥門3、4,放水器內的積水自動流出,水放完後,關閉閥門3、4,打開閥門2。這種放水器結構簡單,工作可靠,但需專人放水,可用於井下主、支管內。

  (2) 自動放水器

負壓自動放水器每個工作循環由積水和放水兩個階段組成。在積水階段時,浮筒處於最低位置,進水閘口敞開,大氣進氣口於放水閘門均處於關閉狀態,抽放管路的積水通過進水口流入放水器。隨著積水增加,水位上升,浮筒便開始上浮。當浮筒上升到固定在托盤上的導向杆頂開通大氣的密封球閥時,大氣進入放水器,改變了筒內的負壓狀態,托盤與導向杆被吸起,進水閥口被托盤上的膠墊堵頭堵死使放水器與負壓管路隔絕而僅與大氣相通,積水階段開始。隨下,使放水器重新與抽放管路相通,同時進氣閥與放水閥關閉,放水階段結束積水階段開始。每次放水量的大小,取決與放水器的容積和抽放負壓。負壓越高,一次放水量越大。

  2.防爆阻火器

  《煤礦安全規程》規定,幹式抽放瓦斯泵吸氣側管路中,必須裝設有防回火、防回氣、防爆炸作用的安全裝置,並按期檢查,保持性能良好。防爆阻火具有良好的“三防”性能,它在瓦斯壓力為0.17Mpa下放生瓦斯爆炸時不傳爆。它的主要原理是:防爆阻火器芯為一條光華平帶個一條斜條波紋的不鏽剛帶重疊圍繞而成。著兩條鋼帶像螺絲一樣,一層疊一層,卷成厚厚的一盤,中間形成眾多的小三角形間隙,因為著些間隙(0.7mm)小於甲烷最大不傳爆漸次(1.14mm)和甲烷最大熄火直徑(2.5mm),所以能有效地防止甲烷爆炸的傳播和防止甲烷火焰的蔓延。

  安裝防爆阻火器之前,應確認是否有隻哦早許可證和產品出廠許可證。這中防爆阻火器沒有安裝方向的要求,水平安裝、垂直安裝均可,以靠近瓦斯泵為宜。當其在抽放管路中遭汙染時,可將其拆下,用壓風吹淨後再用。

  防回火裝置是在瓦斯抽采係統中,阻止火焰蔓延的安全裝置,其工作原理為就是一個有許多微孔的金屬件,如鋼鐵或銅合金,由於高溫在短時間內透不過涼的金屬,不能把金屬加熱,到達金屬處可燃氣體達不到燃燒溫度而自動熄滅,實現阻燃。防回火網多由4~6層導熱性能好而不易生鏽的銅網構成,網孔約0.5mm。

  3.抗靜電塑料管

  抗靜電所料管用於安裝在瓦斯抽采泵的進氣側,主要用於防止靜電隨瓦斯抽采管路傳輸到抽采泵引起瓦斯爆炸,同時防止瓦斯抽采管路事故的擴大,是煤礦瓦斯抽采的安全措施之一。

  4.抽放瓦斯參數監測儀

  瓦斯抽放站參數監測儀可一連續監測瓦斯抽放管路中的甲烷濃度、流量、負壓、泵房內泄露瓦斯濃度、泵機的軸溫等參數,由微機完成測量、顯示、打印等工作。當任一參數超限時,可發出聲明報警信號,並按給定程序停止或傾動泵機。它的技術參數是;管路內甲烷濃度0~100%:管路內瓦斯流量0~150m3/min:負壓0~0.1MPa:泵房內泄露濃度0~4%:泵機軸溫最多測點數8點:測量精度0.5%滿量程:警報點誤差滿量程不大於±0.5%軸溫警報誤差不大於±2℃

  5.放空管

  瓦斯泵進、出口側應設立放空管,當瓦斯泵因故停抽或瓦斯濃度低於規定時,抽放管路中的瓦斯可經放管排到大氣中去。防管出口至少高出地麵10m,而且至少高出20m範圍內建築物3m以上;放空管必須接地;放空管周圍有高壓線或其他易點燃瓦斯因素時,應編製專門的安全措施。

  6.避雷器

  在瓦斯泵房和瓦斯罐附近的較高大的建築物周圍或中心地帶應設置避雷器,安設地點。其主要作用是防止陰魚天氣由於雷電引起的電火花而破壞建築物或點燃防空管瓦斯,防止火災等事故。

  1)防雷

  《建築物防雷設計規範》要求,爆炸危險環境按“第一類”工業建、構築物防雷要求設計。必須安裝獨立避雷針,且應設一根以上的引下線,每根引線衝擊接地電阻應小於10歐姆。使用的避雷針規格符合國家相關要求。

  在抽放泵房頂安裝網格不大於10米*10米的避雷網,防雷引線不少於2根。

  放空管防雷采用距放空管5-10米,高23米的避雷針保護。必須建立獨立接地裝置,該接地係統必須與排放站聯係的管道、泵、線纜等金屬物距離應不得小於3米,放空管管口上方半徑5米的半球體應處於獨立避雷針接閃器的保護範圍內。並使其建築、風帽、放散管等突出屋麵的物體均處於接閃器的保護範圍且符合相應規範(GB50057-94之第五款規定要求)。

  2)接地

  必須圍繞抽采站做環形防感應雷接地裝置,衝擊接地電阻不小於10歐姆。並保證做很好所有電器設備、金屬門窗通道、混凝土屋麵、管線等金屬物體的等電位連接,通過等電位端子、彙流接地排、等電位連接帶與防雷感應接地裝置做好電氣連接。接地裝置在建築物四周環行敷設,其埋深0.8米。接地電阻不大於10歐姆,瓦斯管路入井處必須做好不少於2處的良好接地。

  3)避雷針的原理、保護範圍及布置要求

  防直擊雷裝置由接閃器、引下線和接地裝置組成。接閃器就是通常所說的“避雷針”,它通過引下線和接地裝置與大地相連。由於“尖端放電”效應,大地被感應出的電荷易距離在針尖處,使得雷雲與避雷針附近空間的電場強度相對較大,空氣也容易被擊穿,雷電流通過避雷針提供的放電通道泄放入地。這樣,雷擊雖然還是發生了,但總是擊向避雷針,而不是擊向要保護的物體,所以避雷針實際是引雷針。它將雷電吸引至自身,使雷電通過引下線至接地裝置泄放大地,從而使保護對象免遭雷擊。

  避雷針的保護範圍可用滾球法來確定。在一定範圍內,隨著避雷針的增高,其保護範圍也隨之擴大,達到一定高度後,其保護範圍就不再擴大了。避雷針的最大高度是這樣確定的:對於第一類、第二類和第三類防雷建築物,避雷針的最大有效高度分別為30米、45米和60米,所以盲目增加避雷針的高度,既浪費又無實際效果。避雷針通過引下線和接地裝置與大地相連,可以把雷電泄放到大地,保護建築物。但是,避雷針自身存在問題,它不僅難保建築物,反而會成為“引雷燒身”的禍端。因此避雷針的定期檢測就顯得尤其重要。

  四、瓦斯抽放係統建立一般規定:

  ①瓦斯抽放管路工程要納入礦井生產計劃,必須按計劃施工,嚴格考核驗收。

  ②優選瓦斯抽采裝備,實現抽采係統能力最大化,做到“大流量,多抽泵,大管徑,多回路”管路直徑大於200mm以上。

  ③抽放係統的建立必須有專門的設計。

  ④加強礦井瓦斯抽放係統質量標準化管理,抽放管徑選擇必須滿足抽放能力的需要,地麵永久係統、大巷等抽放主幹管的管徑應不小於12吋,采區上下山抽放幹管管徑一般不應小於10吋,階段岩石集中巷抽放支管的管徑一般不應小於8吋。

  抽放管路要懸掛或墊高,距離地麵不得低於0.3m,所有抽放幹支管要塗成紅色,以區別於其它管路。

  ⑤抽放管路出岔處應設置控製閥門,在管路低凹處應設置放水器,采區的下口及主要幹支管附近都必須安裝自動放水器及除渣裝置,工作麵內部必須安設除渣放水裝置。

  ⑥抽放采空區,回采工作麵上隅角瓦斯時,必須由流量監測工經常檢測CO濃度和氣體溫度等參數的變化情況,進行自然發火預測預報,發現有自然發火預兆,必須及時采取措施。

  ⑦抽放計量裝置齊全,數據準確可靠,計量監測的主要參數流量,瓦斯濃度、負壓、溫度等實現抽放計量自動化,並與礦井安全監控係統聯網,計量監測裝置每周必須調校一次。地麵永久性抽放係統的計量監測裝置安設地點要能夠控製泵房,礦井一翼,采區、區段、采掘工作麵、石門揭煤等。井下移動泵站局部抽放計量監測裝置一般應安裝在泵站前的進氣抽放幹管上。各自動計量點監測範圍,應配設旁路孔板計量,並由流量工定期測定,校驗自動計量的準確性。

  五、瓦斯抽放管路的選型

  選擇瓦斯抽放管路是決定抽放投資和抽放效果的重要因素之一。瓦斯抽放管路直徑D應根據絕對瓦斯湧出量、預計的瓦斯抽出量及預計的瓦斯抽放率,采用下式進行計算:

  D=[(4QC)/(60πν)]1/2

  式中:D――瓦斯管內徑,m;

  QC――管內氣體混合流量,m3/min;

  ν――管內氣體經濟合理平均流速,取ν=5~15m/s。

  礦井瓦斯管路直徑:在采區工作麵內一般選用200~250mm,大巷的幹管選用250~325mm,井筒和地麵選用325~400mm。

  六、瓦斯管道阻力計算

  選擇阻力最大的一路管道,分別計算管道各段的摩擦阻力和局部阻力,累加起來計算整個管道係統的總阻力。

  各段的摩擦阻力可用下式計算:

(1-1)式中 hf――瓦斯管道的摩擦阻力,Pa;

  L――管道的長度,m;

  D――瓦斯管內經,cm;

  QC――管內混合氣體的流量,m3/h;

  K――管路係數,見表1-1;

  C――管內混合氣體中瓦斯濃度的百分值。

  表1-1 管路係數K值表

  管徑/cm3.24.05.07.08.010.012.515.0>15.2

  K0.050.0510.0530.0560.0580.0630.0680.0710.072

  局部阻力一般不進行個別計算,而是以管道總摩擦阻力的10%~20%作為局部阻力。管道的總阻力為:

  hf=(1.1~1.2)∑hfi (1-2)

  式中hfi――i段管道段摩擦阻力,Pa。

  七、瓦斯管路的敷設

  瓦斯抽放管路由主管、分管、支管路組成。

  ① 主管路:在永久性瓦斯抽放係統中,為全礦井服務的抽放管路稱為主管路。

  ② 分管(幹管)路:為每一個采區抽放瓦斯的管路稱為分管(幹管)路。

  ③ 支管路:為每個工作麵瓦斯抽放的管路係統稱為支管路,也就是直接連接工作麵抽放鑽孔或其他抽放方法的管路稱為支管路。

  瓦斯抽放管路係統的鋪設,應根據礦井的開拓係統及巷道狀況、鑽場位置、瓦斯流量等因素而定。

  ⑴井下敷設瓦斯管道的要求

  煤礦井下自然條件比較複雜,諸如巷道高低不平,坡度大小不一,巷道受壓變形,空氣潮濕管道容易鏽蝕等。因此,必須采取一些必要的措施,才能保證管路的敷設質量。

  ①管道下井前必須進行內、外壁防腐處理。對經常拆運複用的分、支管每隔2-3年防腐一次。防腐劑通常采用經熱處理的瀝青,也可用油漆和紅丹等。瓦斯抽放管路要塗上紅色標記。

  ②不論平巷或斜巷,敷設管路時,必須使用可縮木墊,以防止底板隆起折損管路。支架高度不小於30厘米,其間隔距離可視一節瓦斯管的長短而定,每節管子至少有一個支架。管路與巷道壁要保持不小於30厘米的距離,以防止巷道變形擠壓管道,同時也便於維修、拆除等工作。

  ③在傾斜巷道敷設瓦斯管時,應用卡子將管道固定在巷道支架上,卡子間距可根據巷道傾角確定,在30度以下的巷道,一般為15-20米。

  ④在運輸巷道中敷設管路時,應懸掛或用支架穩固地架空於巷道幫上,其高度應不小於1.8米,便於運輸和人員行走。所有瓦斯管路都必須遠離帶電物體,並要有可靠的接地裝置。

  ⑤瓦斯管路敷設必須能滿足排除積水的要求。平巷中的瓦斯管路必須保持一定的坡度,每隔200-300m應有意將管路敷設成低凹安裝等徑T形管聯結放水器。管路所有凹點均應設等徑T形管和放水器。

  ⑥瓦斯抽放幹管的每一分支內都應設置全通隔離閥以便維修和拆除延伸。在鑽場和分支管中應設置流量、負壓、瓦斯濃度觀測裝置。支管與鑽孔聯接應根據現場條件,做具體設計,確保管道暢通、不漏氣。並要根據需要設置矸石分離器。

  ⑦抽放管路若采用卷製管,則出廠前要采用0.2-0.5Mpa的壓力水或壓風進行漏氣實驗,合格後方可出廠使用。係統投人運行前,應進行一次全麵氣密性實驗。一般采用壓風正壓實驗法,試漏氣壓達到0.05-0.1Mpa。

  ⑧抽放係統排氣口應位於總回風道或分區回風道;已建立永久抽排係統的礦井,移動泵抽出的瓦斯可送至礦井抽排係統的管道內,但必須使礦井抽排係統的瓦斯濃度符合有關規定。

  ⑵地麵敷設瓦斯管道的要求

  ①管路安裝前必須進行內、外壁防腐處理,使用時間長,管路外防腐漆鏽蝕,還必須重新補防腐漆。

  ②瓦斯管路敷設必須能滿足排除積水的要求。管路所有凹點均應設等徑T形管和放水器。

  ③抽放管路係統投人運行前,應進行一次全麵氣密性實驗。一般采用壓風正壓實驗法,試漏氣壓達到0.05-0.1Mpa。瓦斯抽放管路要塗上紅色標記。

  ④所有瓦斯管路都必須遠離帶電物體,並要有可靠的接地裝置。

  ⑤敷設管路時,必須每一節管路一個支架,其間距根據管路每節長度確定。

  ⑥冬季還必須對管路進行防凍處理,可使用保溫海綿或草袋包裹。

  八、施工時應注意的問題

  (1)管材的運送時應注意的問題

  1)軟質管或較短管材、配件可裝礦車運送;凡礦車裝不下的管材均裝叉車運送。管材的裝載高度不準超過礦車或叉車兩幫高度,並要捆綁牢固。

  2)在電機車運輸巷道運送時,應事先與運輸部門取得聯係,並嚴格執行電機車運輸有關規定。

  3)嚴格執行斜巷運輸管理規定,並有防止管材脫落、刮幫和影響行人,通風設施的措施。

  4)管材、物料運到現場後,應放在指定的地點,堆放整齊、牢穩,不得防礙行人、運輸和通風。

  (2)管路安裝前的準備注意事項

  1)安裝管路時,應根據管路的安裝用途和施工場所的條件要求,帶齊所需工具;

  2)安裝前應詳細檢查管材、閘閥質量,進行試壓試驗,應無堵塞物,無漏洞。管盤應完好;

  3)下井進行管路敷設和維修時,要轉運所需的材料;

  4)軟質管或較短管材、配件可裝礦車運送,凡礦車裝不下的管材均裝花車運送,管材的裝載高度不準超出礦車或花車兩幫高度,並要捆綁牢固;

  5)在通風不良處或瓦斯尾巷中安裝時,除有措施外,還應配有瓦檢員,在檢查瓦斯符合有關規定後方可工作。在電機車巷施工時,應與運輸部門取得聯係,並嚴格執行電機車運輸的有關規定,並有專門措施;

  6)嚴格執行斜巷運輸管理規定,並有防止管村脫落、刮幫和影響行人、通風設施的措施;

  7)管材、物料運到現場後,應放在預定地點,堆放整齊。牢穩,不得妨礙行人、運輸和通風。

  (3)管路的安裝與拆卸應注意的事項

  1)管路要托掛或墊起,吊掛要平直,拐彎處設彎頭,不拐急彎。管子的接頭接口要擰緊,用法蘭盤聯接的管子必須加墊圈,做到不漏氣、漏水。

  2)在豎井內安裝管子時,應按照管子規格,先打好工字梁。操作時,必須安裝工作盤和保護盤。由上往下接時,每一節管子用雙卡卡在橫梁上,運一節接一節,螺絲上齊擰緊,每遇橫梁都要用卡子卡牢;由下往上接時,每一節管子要與平巷管子聯接牢固,同樣運一節接一節,遇橫梁用卡子卡牢。

  3)拆卸管子時,要采取措施先托住管子,然後再擰下螺絲。

  4)在傾角較大的小井、聯絡巷中拆卸管子時,施工人員必須佩帶保險帶,並有專用工具袋,用完的工具或拆下的部件隨時裝入袋內。拆接管子前,應先用繩子將準備拆接的管子栓好,繩子另一頭牢固的栓在支架或其他支撐物上,以防止管子掉下。

  5)敷設瓦斯抽放管路時,要嚴格按設計施工。

  6)當管路通過風門、風橋等設施時,應事先與通風部門聯係好,管路要從牆的一角打孔通過,接好後用灰漿堵嚴。管路不得影響風門的開關。

  7)在有電纜的巷道內敷設管路時,應盡量敷設在另一側;如條件不允許,必須與電纜敷設在同一側時,管路應離開電纜300毫米以上。

  8)有法蘭盤聯接管子時,嚴禁手指插入兩個法蘭盤間隙及螺絲眼,以防錯動擠手。

  9)接膠管或塑料管時,接頭應用鐵絲捆緊、連好、咂平。每隔3-4米要有一吊點,保持平、直、穩。井下不準使用能產生靜電的塑料管。

  10)拆卸的管子要及時運走,不能及時運走的應在指定的地點堆放整齊,把接頭、三通、閥門、螺絲等全部回收妥善保管。

  11)聯接瓦斯管路必須加膠墊、上全法蘭盤螺絲並擰緊,以確保不漏氣。安裝流量計時,必須嚴格按質量標準施工。

  12)在用的管路需要部分拆除或更換時,必須首先與有關部門聯係好。拆除或更換瓦斯管路前,必須把計劃拆除的管路與在使用原管路用擋板或閘門隔開。瓦斯管路內的瓦斯排除後方或動工拆除。發現管路損壞或漏氣,要立即彙報並及時處理。

  (4)管路安裝的正常操作順序、特殊操作順序以及收尾工作

  a.正常操作順序

  l)接管路時,應按照 晌裏的順序操作,逐節接人;

  2)管子的接頭接口要擰緊,用法蘭盤連接的管子必須加墊圈,做到不漏氣、不漏水;

  3)管路要托掛或墊起,吊掛要平直,拐彎處設彎頭,不拐急彎;

  4)拆卸管子時,要二人托住管子、且人擰下螺釘;

  5)接防塵管子時,應根據質量標準要求安設三通和閥門,以便衝刷巷道。所有采煤工作麵順槽、掘進工作麵、帶式輸送機巷、刮板輸送機機道、運輸大巷、回風大巷等都必須安裝防塵管路,所有裝載點、轉載點、溜煤眼均應安裝噴嘴,且位置適當;

  6)機械觸動式、電磁閥式、光電式、聲控式等自動灑水噴霧裝置的安裝要按專門設計施工;

  7)在較高的位置施工時,要有牢固的腳手架,並配戴保險繩,防止摔傷或管子砸傷;

  8)當管路通過風門、風橋等設施時,應事先與通防部門聯係好,管路要從牆的一角打孔通過,接好後用灰漿堵嚴。管路不得影響風門的開關;

  9)在有電纜的巷道內敷設管路時,應盡量敷設在另一側。如條件不允許,必須與電纜敷設在同一側時,管路應離開電纜300mm;

  10)用法蘭盤聯接管子時,嚴禁手指插入2個法蘭盤間隙及螺栓眼之間,以防錯動擠手;

  11)接膠管或塑料管時,接頭應用鐵絲捆緊、連好、砸平。每隔3-4m要有一吊掛點,保持平、直、穩。井下不準使用非抗靜電的塑料管;

  12)新安裝或更換的管路要進行漏氣和漏水實驗,做到通暢、不漏水、不漏氣,不合標準的要拆除舊管,安裝新管;

  13)連接瓦斯管路時必須加膠墊、上全法蘭盤螺栓並擰緊,以確保不漏氣。安裝流量計時,必須嚴格按質量標準施工;

  14)拆卸的管子要及時清點、運走,不能及時運走的應在指定地點堆放整齊,把接頭、三通、閥門、螺栓等全部回收妥善保管。

  b.特殊操作順序

  l)在豎井內接管子時,應按照管子規格,先打好工字梁。操作時,必須安裝工作盤和保護盤。由上往下接時,第一節管子用雙卡卡在橫梁上,運一節接一節,螺栓上齊擰緊,每遇橫梁都要用卡子卡牢。由下往上接時,第一節管子要與平巷管子連接牢固,同樣運一節接一節,遇橫梁用卡子卡牢;

  2)在傾斜和水平巷道中安裝直徑為102mm或更大管徑的管子時,必須先安管子托,管托間距不大於10m;

  門)在斜巷內接直徑為102mm或更大管徑的管子時,要接好一節運一節,並把接好的管子用卡子或8-10號鐵絲卡在或綁在預先打好的管子托架上;

  3)在傾角較大的小井、聯絡巷(傾角大於25度)中拆接管子時,必須佩帶保險帶,並有專用工具袋,用完的工具或拆下的部件隨時裝人袋內,嚴防墜落傷人。拆接管子前,應先用繩子將準備拆接的管子捆住,繩子另一頭牢固地掛在支架或其他支撐物上,以防止管子掉下;

  4)正在使用的管路需要部分拆除或更換時,必須首先與有關部門聯係好。拆除或更換瓦斯管路前,必須把計劃拆除的管路與在使用的管路用擋板或閘門隔開。瓦斯管路內的瓦斯排除後方可動工拆除;

  5)在巷道中敷設管路時,如果巷道頂部沒有足夠的空間,可以在保證安全間隙以及不影響行人等情況下,敷設在巷道底部,但必須在巷道底部加設牢固的水泥墩,間隔要均勻,符合設計要求;

  6)拆除或更換防塵、灌漿、注砂、注氮管路時,要等管路內的流體等全部流淨,並符合《規程》規定的深度後,方可拆除或更換;

  7)發現管路損壞或漏水、漏氣,要立即彙報並及時處理。

  c.收尾工作

  l)檢查安裝質量,保證管路符合要求。

  2)清理現場,保持整潔、安全。

  3)運走拆除的管路和配件,帶齊工具上井。

  九、抽放管路的檢查和維護、維修管理

  (1)抽放孔、支管路都應設置閥門、放水器和觀測瓦斯、負壓和流量的裝置。

  (2)布置在回采工作麵的抽放鑽孔,必須在抽放瓦斯前連接好。本煤層抽放瓦斯鑽孔,應及時封孔合茬,進行抽放。

  (3)瓦斯鑽孔或高抽巷瓦斯管路拆除後,必須采用悶盤悶實或關閉閥門,防止瓦斯外泄。

  (4)必須經常清理和潤滑抽放瓦斯管路的閥門,以確保閥門使用靈活。

  (5)未經批準,任何人不得調整主幹管路的抽放負壓。

  (6)抽放係統及設施要定期進行全麵檢查,發現漏氣、斷管、埋管、積水等問題時,應立即彙報,並采取措施進行處理。

  (7)任何單位施工和個人不得私自延接拆除抽放管路,必須在防突區專業管子工帶領下拆除,延接抽放管路。

  (8)任何單位施工中不得人為破壞抽放管路,一經發現嚴肅追查處罰。

  (9)抽放管路一旦有漏氣,變形嚴重,被破壞,任何單位和個人發現後應立即彙報礦調度所、防突區以利於及時安排管子工進行處理。

  (10)采煤工作麵過高位鑽場時拆除管路要求

  1)回采工作麵在距鑽場30m時,生產單位負責在鑽場內打兩個木垛,木垛必須接頂接實有勁,以保護鑽孔,減少變形量。

  2)通風部門要加強鑽場瓦斯檢查,並打上柵欄,揭示警標,發現有瓦斯積聚,必須及時采取有效措施處理。

  3)工作麵在過鑽場時盡可能不破壞頂板,保護好鑽場及木垛,抽放軟管及幹管,不得隨意甩管。

  4)在工作麵過鑽場20m前,後接替新鑽場要並網抽放。若過鑽場抽放效果差,要及時施工穿層鑽孔抽放瓦斯,消除瓦斯超限隱患。

  5)在鑽場進入工作麵采空區後(距煤壁8—10m左右時)要及時拆除抽放幹管,直至新鑽場,並及時將出口悶實不漏氣。

  6)在拆管時必須選定合適班次、時間停泵拆卸,拆卸時要杜絕敲砸,避免產生火花。

  (11)利用上隅角埋管抽放的瓦斯管在進入上隅角前應加絕緣段。聯接抽放係統的高壓軟管,其斷麵不應小於聯管斷麵的0.8倍。

  瓦斯抽放管路與鑽孔可用高壓膠皮軟管通過抽放多通連接,高壓膠皮軟管的尺寸可根據封孔套管的直徑來選擇,煤層鑽孔一般選用2英寸半的高壓膠管,岩石鑽孔一般選用3英寸或4英寸的高壓膠管。

  十、防塵管道、瓦斯管道安裝及拆卸注意事項

  (1)管路要托掛或墊起,吊掛要平直,拐彎處設彎頭,不拐急彎。管子的接頭接口要擰緊,用法蘭盤連接的管子必須加墊圈,做到不漏氣、不漏水。

  (2)在傾斜和水平巷道中安設管路時,必須先安管子托,管托間距不大於10m,要接好一節運一節,並把接好的管子用卡子或8~10號鐵絲卡在或綁在預先打好的管子托架上。

  (3)在通風不良處或瓦斯尾巷中安裝管路時,除要有措施外,還應配有瓦檢員,在檢查瓦斯符合有關規定後方可工作。

  (4)拆卸管子時,要兩人托住

  十一、 采煤工作麵鑽場接替期間撤除瓦斯抽放管路的措施

  (1)撤除管路施工地點按規定懸掛便攜式瓦斯報警儀,瓦斯超限嚴禁施工;

  (2)撤除管路的螺絲時,隻準用專用的工具,不得用大錘、剁斧敲、砸管路及螺絲;

  (3)管路撤除後必須及時轉走;

  (4)管路撤除後,必須及時打上悶板,防止進氣;

  (5)報廢的鑽孔必須及時用黃泥等材料封堵,防止鑽孔內的瓦斯湧出;

  (6)施工結束後,必須及時對下一個鑽場進行合茬,確保抽采連續。

  第二節 煤礦瓦斯抽采方法及相關規定

  根據抽出瓦斯的來源不同,抽放方法分為:本煤層抽放、鄰近層抽放和采空區抽放。

  (一)本煤層抽放

  本煤層抽放就是直接對開采煤層本身進行的抽放。

  一)本煤層抽放的分類

  本煤層瓦斯抽放按抽放的機理分為未卸壓抽放和卸壓抽放。煤層回采前的抽放屬於未卸壓抽放,在受到采掘工作麵影響範圍內的抽放,屬於卸壓抽放;按彙集瓦斯的方法分為鑽孔抽放、巷道抽放和巷道與鑽孔綜合抽放3類。

  1.本煤層未卸壓抽放

  決定未卸壓煤層抽放效果的關鍵性因素,是煤層的天然透氣性係數。按照煤層透氣性係數評價未卸壓煤層預抽瓦斯的難易程度的指標見表1-1。

  表1-1 煤層可抽放性分類表

  百米鑽孔瓦斯流量衰減係數煤層透氣係數/(m

  容易抽放<0.005>10

  勉強抽放0.005~0.0510~0.1

  難以抽放>0.05<0.1

  本煤層未卸壓抽放方法分為:

  (1)岩巷揭煤時由巷向煤層施工層鑽孔進行抽放。

  (2)煤巷掘進預抽時在煤巷掘進工作麵施工超前鑽孔進行抽放。

  (3)采區大麵積預抽時由開采層運輸巷、回風巷或煤門等施工上向、下向順層鑽孔;由石門、岩巷、鄰近層煤巷等向開采層施工穿層鑽孔;由地麵施工穿層鑽孔等進行抽放。

  2.本煤層卸壓抽放

  在受回采或掘進的采動影響下,煤層和圍岩的應力重新分布,形成卸壓區和應力集中區。在卸壓區內煤層膨脹變形,透氣性係數增加,在這個區域內打鑽抽放瓦斯,可以提高抽放量,並阻截瓦斯流向工作空間。本煤層卸壓抽放分為:

  (1)由煤巷兩側或岩巷向煤層周圍施工鑽孔進行邊掘邊抽。

  (2)由開采層運輸巷、回巷等向工作麵前方卸壓區施工鑽孔進行邊采邊抽。

  (3)由岩巷、煤門等向開采分層的上部或下部未采分層施工穿層或順層鑽孔進行邊采邊抽。

  二)本煤層瓦斯抽放的布置形式及特點

  1.本煤層未卸壓鑽孔抽放

  本煤層預抽瓦斯是鑽孔打入未卸壓的原始煤體進行抽放瓦斯。其抽放效果與原始煤體透氣性和瓦斯壓力有關。煤層透氣性越小,瓦斯壓力越低越難抽出瓦斯。對與透氣性係數大或沒有鄰近卸壓條件的煤層,可以預抽原始煤體瓦斯。按鑽孔與煤層的關係分為穿層鑽孔和沿煤層鑽孔;按鑽孔角度分為上向孔、下向孔和水平孔。

  (1)穿層鑽孔抽放

  穿層鑽孔抽放是在開采煤層的頂板或底板岩巷(或煤巷)內,沒隔一段距離開一長約10m的鑽場,從鑽場向煤層施工3~5個穿透煤層全厚的鑽孔,封孔或將整個鑽場封閉起來,安裝抽放管路並與抽放係統連接進行抽放。

  此種抽放方法的特點是施工方便,可以預抽的時間長。如果是厚煤層分層開采,第一層回采後,還可以在卸壓的條件下,抽放未采分層的瓦斯。它主要適用於煤層的透氣性係數較大、有較長預抽時間的進距離煤層群或厚煤層。

  (2)順層鑽孔抽放

  順層鑽孔抽放是在開采煤層的運輸巷和回風巷沿煤層傾斜方向施工順層傾向鑽孔,或由采區上、下山沿煤層走向施工水平鑽孔,封閉安裝抽放管路並與抽放係統連接進行抽放。

  此種抽放方法的特點是常受采掘接替的限製,抽放時間不長,影響了抽放效果。它主要適用於煤層賦存條件穩定、地質變化小的單一層。

  (3)卸壓鑽孔抽放

  1、掘進工作麵邊掘邊抽

  在掘進巷道的兩幫,隨掘進巷道的推進,每隔40~50m施工一個鑽機窩,每個鑽機窩內沿巷道掘進方向施工4個50~60m深的抽放鑽孔;在掘進工作麵每次施工12~16個、孔深16~20m的抽放鑽孔。掘進迎頭及兩幫鑽場的鑽孔在終孔時上排施工至煤層頂板,下排施工至煤層底板,鑽孔控製範圍為巷道周界外4~5m,孔底間距為2~3m,鑽孔直徑為75mm,封孔深度為3~5m,封孔後連接抽放係統進行抽放。掘進迎頭鑽孔的施工時間為16h,並做到打一個孔、封一個孔、合一個孔、抽一個孔,待最後一個鑽孔抽放16h後方可進行措施效果檢驗。巷道周圍的卸壓區一般為5~15m,個別煤層可達15~30m,經封孔抽放後,降低了煤幫及掘進迎頭的瓦斯湧出量。

  此種抽放方法的特點是能控製掘進巷道迎頭的煤層賦存狀況,既保證了掘進巷道迎頭的瓦斯抽放,又能降低巷道兩幫的瓦斯湧出量,在巷道掘進期間能繼續抽放巷道兩幫的卸壓瓦斯,保證了煤巷的安全掘進。

  2、回采工作麵隨采隨抽

  本煤層隨采隨抽是抽放開采煤層工作麵前方和兩側卸壓帶的卸壓瓦斯。在回采工作麵的前方一定距離有一個集中應力帶,集中應力可鬆動煤體增加透氣性,隨著工作麵的推進集中應力帶向前移動,形成新的卸壓帶,但應力集中帶與回采工作麵之間始終保持有約10m左右的卸壓帶,在此卸壓帶內可以抽放瓦斯。若將抽放鑽孔提前布置在煤層內,當卸壓帶移至鑽孔時,邊可抽出流量較大的瓦斯。

  在回采工作麵前方由運輸巷或回風巷每隔一段距離,沿煤層傾斜方向施工鑽孔,鑽孔深度小於工作麵斜長的20~40m。當工作麵推進到鑽孔附近,最大集中應力超過鑽孔後,鑽孔附近煤體就開始膨脹變形,瓦斯的抽出量也因而增加;當工作麵推進到距鑽孔1~3m時,鑽孔處於煤麵的擠出帶內,大量空氣進入鑽孔,瓦斯濃度降低,應停止抽放。

  此種抽放方法的特點是利用回采工作麵前方卸壓帶透氣性增大的有利條件,提高抽放率。在下行分層工作麵,鑽孔應靠近底板,上行分層工作麵靠近頂板。采用該方式可解決本層瓦斯湧出量大問題。

  3、人工增加煤層透氣係數的措施

  透氣係數低的單一煤層,或者雖為煤層群。但是開采順序上必須先采瓦斯含量大的煤層,那末上述抽放瓦斯的方法,就很難達到預期的目的。必須采用專門措施增加了煤層的透氣係數以後,才能抽出瓦斯。

  1)水力壓裂

  水力壓裂是將大量含砂的高壓液體(水或其他溶液)注入煤層,迫使煤層破裂,產生裂隙後砂子作為支撐劑停留在縫隙內,阻止它們的重新閉合,從而提高煤層的透氣係數。

  2)水力割縫

  水力割縫是用高壓水射流切割孔兩側煤體(即割縫),形成大致沿煤層擴張的空洞與裂縫增加煤體的暴露麵,造成割縫上、下煤體的卸壓,提高它們的透氣係數。

  3)深孔爆破

  深孔爆破是在鑽孔內用炸藥爆炸造成的震動力使煤體鬆動破裂。

  4)酸液處理

  酸液處理是向含有碳酸鹽類或矽酸鹽類的煤層中,注入可溶解這些礦物質的酸性溶液

  5)交叉鑽孔

  交叉鑽孔是除沿煤層打垂直於走向的平行孔外,還打與平行鑽孔呈15°~20°夾角的斜向鑽孔,形成互相連通的鑽孔網。其實質相當於擴大了鑽孔直徑,同時斜向鑽孔延長了鑽孔在卸壓帶的抽放時間,也避免了因鑽孔坍塌而對抽放效果的影響。

  三)本煤層瓦斯抽放存在的問題

  本煤層瓦斯抽放由於單孔抽放流量較小,當煤層透氣性差時,鑽孔工程量大;在巷道掘進期間由於瓦斯湧出量大,掘進困難。

  (二)鄰近煤層瓦斯抽放

  鄰近層抽放是指在開采煤層群時,開采煤層的上、下鄰近層,因受采動影響,形成卸壓帶,卸壓區瓦斯大量湧向開采層帶采掘空間,威脅安全生產。因此,在開采煤層回采之前,對鄰近層的瓦斯進行抽放。

  1.鄰近層瓦斯抽放的分類

  鄰近層瓦斯抽放按鄰近層的位置分為上鄰近層(或頂板鄰近層)抽放和下鄰近層(或底板鄰近層)抽放;按彙集瓦斯的方法分為鑽孔抽放、巷道抽放和巷道與鑽孔綜合抽放3類。

  (1)上鄰近層瓦斯抽放

  上鄰近層瓦斯抽放既是鄰近層位於開采層的上部,通過巷道或鑽孔來抽放上鄰近層的瓦斯。根據岩層的破壞程度與位移狀態可把頂板劃分為冒落帶、裂隙帶和彎曲下沉帶,底板劃分為裂隙帶變形帶。冒落帶高度一般為采厚的5倍,在距開采層近的處於冒落帶內的煤層,隨冒落帶的冒落而冒落,瓦斯完全釋放到采空區內,很難進行上鄰近層抽放。裂隙帶的高度為采厚的8~30倍,此帶因充分卸壓,瓦斯大量解吸,是抽放瓦斯的最好區帶,抽放量大,濃度高。因此上鄰近層取冒落帶高度為下限,裂隙帶的高度為上限距離。上鄰近層瓦斯抽放分為:

  ①由開采層機巷、風巷或層間巷等向上鄰近層施工鑽孔進行瓦斯抽放。

  ②由開采層機巷、風巷等向采空區方向施工斜交鑽孔進行瓦斯抽放。

  ③在上鄰近層掘彙集瓦斯巷道進行抽放。

  ④從地麵施工鑽孔進行抽放。

  (2)下鄰近層瓦斯抽放

  下鄰近層瓦斯抽放既是鄰近層位於開采層的下部,通過巷道或鑽孔來抽放下鄰近層的瓦斯。根據上述三帶原理,由於下鄰近層不存在冒落帶,所以不考慮上部邊界,至於下部邊界,一般不超過60~80m。下鄰近層瓦斯抽放可分為:

  ①由開采層機巷、風巷或層間岩巷等向下鄰近層施工鑽孔進行瓦斯抽放。

  ②由開采層機巷、風巷等向采空區方向施工斜交鑽孔進行瓦斯抽放。

  ③在下鄰近層掘彙集瓦斯巷道進行抽放。

  ④從地麵施工鑽孔進行抽放。

  (二)鄰近層瓦斯抽放的布置形式及特點

  1.上鄰近層底板瓦斯抽排巷穿層鑽孔抽放

  (1)底板瓦斯抽放巷的布置

  在工作麵頂板與上鄰近層底板之間布置一條瓦斯抽放巷,抽放巷布置在距上鄰近層底板18~20m、賦存比較穩定的岩層中,沿傾斜方向布置在上鄰近層工作麵上、下順槽中間。

  (2)抽放鑽場的布置

  ①被保護範圍內抽放鑽場的布置。

  由於開采層在回采過程中,頂板不斷冒落,上鄰近層煤體卸壓膨脹變型,透氣性係數增大,煤體大量瓦斯卸壓湧出,為攔截上鄰近層湧出的大量卸壓,在底板瓦斯抽放巷的被保護範圍內,鑽孔的抽放半徑為20m,因此每隔30~40m施工一個鑽場。鑽場垂直於底板瓦斯抽放巷布置,每個鑽場長度為5m,寬度為3m,高度為2.6m,淨斷麵為6m2,采用錨噴支護。

  ②未被保護範圍內抽放鑽場的布置。

  在底板瓦斯抽放巷的未保護範圍內。鑽孔的抽放半徑為5m,因此每隔10m,施工一個鑽場。鑽場垂直於謳板瓦斯抽放巷布置,每個鑽場長度為5m,寬度為3m,高度為2.6m淨斷麵為6m2,采用錨噴支護。

  (3)抽放鑽孔的布置

  ①被保護範圍內抽放鑽孔在被保護範圍的每個鑽場 內沿煤層傾向方向布置4個抽放鑽孔,鑽孔的抽放半徑為20m,直徑為91mm,鑽孔間距為40m(相鄰鑽孔於煤層中厚麵交點的距離),沿煤層走方向施工一個抽放鑽孔,鑽孔施工至兩個鑽場中間。鑽孔開孔位置於鑽場 頂部,終孔位置為進入上鄰近層煤層頂板0.5m。

  ②未被保護範圍內抽放鑽孔的在未被保護範圍的每個鑽場內沿煤野傾向方向布置16個抽放鑽孔,鑽孔的抽放半徑為5m,直徑為91mm,鑽孔間距為10m(相鄰鑽孔於煤野中厚麵交點的距離)。鑽孔開孔位置位於鑽場頂部,終孔位置為進入上鄰近煤層頂板0.5m。

  2.上鄰近層傾斜高抽巷抽放

  在工作麵尾巷開口,沿工作麵回風巷與尾巷間的煤柱平走5m左右起坡,坡度尾30—50,施工至上鄰近煤層施工20—40m,施工完畢後,在其坡底打封閉牆,然後從封閉牆上穿管進行抽放。

  傾斜高抽巷沿走向方向的距離,主要決定於采層回采工作麵采後所形成的卸壓空間。隨工作麵的推進,頂板由開始卸壓到充分卸壓最後達到穩定,使鄰近層瓦斯向傾斜高 抽巷湧出從開始期經過活躍期最後達到衰退期。當工作麵推過傾斜巷約20m時,即達到活躍期,有大量卸壓瓦斯能被抽出;當工作麵推過傾斜高抽巷約150—200m 時,由於采空區被逐漸壓實,瓦斯抽放量逐漸減少,即鄰近瓦斯層湧出達到衰退期。因此傾斜高抽巷沿走向方向的間距一般取150—200m。

  (三)采空區瓦斯抽放

  回采工作麵的采空區或老空區常常積存大量瓦斯,往往被漏風帶入生產巷道或采煤工作麵,造成瓦斯超限,影響生產,威脅安全。所以,要對采空區的瓦斯進行抽放。

  1.采空區瓦斯抽放的分類

  按采空區瓦斯抽放方式分為鑽孔抽放法和巷道抽放法。

  (1)鑽孔抽放法

  ①利在開采層頂板中掘的巷道向采空區頂部施工鑽孔進行抽放,終孔高度不小於4—5倍采高。

  ②由風巷或上階段運輸巷每隔一段距離(20—30m)采空區冒落拱頂部施工鑽孔進行瓦斯抽放。

  ③由風巷向工作麵頂板開鑿專門鑽場,迎著工作麵方向向冒落帶上方施工頂板走向鑽孔進行抽放,鑽孔平行煤層走向或與走向間有一個不大的夾角。

  ④如果采空區距地表不深時,也可以從地表向采空區打鑽孔進行抽放。

  (2)巷道抽放法

  ①利用上階段回風水平密閉接瓦斯管路進行抽放。

  ②專門掘瓦斯尾巷或高抽巷,通過瓦斯尾巷或高抽巷接瓦斯管路進行抽放。

  2.瓦斯抽放的布置形式及特點

  (1)開采煤層頂板走向鑽孔瓦斯抽放

  通過施工頂板走向鑽孔進行瓦斯抽放,切斷了上鄰近瓦斯湧向工作麵的通道,同時對采空區下部賦存的瓦斯起到拉動作用,改變了猜枚工作麵上偶角一帶瓦斯積聚區的流場分布規律,在采空區流場上部增加彙點,使瓦斯通過彙點流出。

  ①鑽場的施工

  在開采煤層工作麵回風巷每隔100m左右施工一個鑽場,為了使鑽孔開孔能夠布置在岩層相對穩定的位置中,鑽場在回風巷下幫撥門那30度向上施工,距開采層5m後變平,再施工4m平台。平台淨高2。2m淨寬4m,鑽場裏口變平處要刷長至5m。鑽場巷道的地板為開采層的頂板,這樣即可以為開孔提供距煤層頂板5m以上的高度。

  ②鑽孔的施工

  為了使鑽孔能夠布置在岩層相對穩定的層位中,並且能在切頂線前方不出現鑽孔嚴重變形和垮孔的現象,根據冒落帶、裂隙帶的發育高度,決定鑽孔的終孔布置在裂隙帶的下部、麼哦落到的上部。鑽孔深度位130~150m鑽孔終高度位於煤層頂板向上15~20m左右,傾斜方向在工作麵上出口向下3~30m左右。

  此種抽放方法尚需要解決以下問題:一是頂板走向鑽孔過地質破碎帶時的施工問題;二是采煤工作麵在鑽場接替期間由於瓦斯抽放量降低,從而造成回風流瓦斯超限問題。

  (2)高抽巷瓦斯抽放

  在開采煤層工作麵階段上山沿走向方向先施工一段高抽巷平巷,與工作麵回風巷水平距離內錯15~20m,然後起坡施工至距開采煤層頂板15~20m左右變平

  再施工至工作麵走向邊界。高抽巷采用瞄網支護,斷麵為4m2,通過再高抽巷外口打密閉牆穿管抽放采空區積存的瓦斯,高抽巷的布置如圖5—12所示。

  高抽巷施工時應注意以下問題:一是高抽巷的層位要處於采空區裂隙帶內,此處透氣性好,又處於瓦斯富集區,能抽到高濃度瓦斯;二是高抽巷的水平投影距回風巷的平行距離要控製再15~20m範圍內,距離過近,巷道漏氣嚴重,距離過遠,抽放巷道端頭不處再瓦斯富集區,抽放效果於均不好;三是高抽巷要封閉嚴實,保證不漏氣,施工時要做道封閉牆周邊掏槽,見硬幫,硬底,並且要施工雙層封閉,雙層封閉之間距離打於0.5m,並注漿充填;四時抽放口位置距離封閉牆裏牆麵要打於2m,高度應打於巷道高度的2/3,抽放口應設有不能進入雜物的保護設施。高抽巷放解決可頂板走向鑽孔抽放方法中鑽場接替期間抽放效果較差的難題,時解決采空區瓦斯湧處的有效途徑。它主要適用於無煤層自然發火或發火期較長的回采工作麵。

  (3)後退式采空區頂埋管路瓦斯抽放

  將抽放瓦斯管路通過上風巷頂先埋在緊靠上風側的采空區裏,當抽放管路埋入工作麵采空區20m時,再重新埋入一路抽放管路;當新埋的管路進入工作麵采空區20m時,將新埋的管路與抽放係統連接,即管路每40m切換一次。通過抽放使得積聚在采空區上隅角的瓦斯在每有進入回風流前被抽出。

  (4)尾抽巷瓦斯抽放

  根據回采工作麵巷道布置狀況,在工作麵回采初期可利用尾抽巷來抽放瓦斯,尾抽巷的具體要求為:在工作麵上風巷沿煤層傾向方向爬坡施工至距開采煤層3~5m左右變平,然後在沿工作麵走向方向施工至工作麵走向邊界,與回風巷水平距離內錯6~8m,巷道規格為2mx2m。在尾抽巷預設瓦斯抽放管路,當工作麵開始回采前,在尾抽巷構築封閉牆,牆上要留管子孔。封閉牆牆垛用瓦石砌築,牆垛厚度不得小於0.8m,封閉牆前後5m以內的巷道支護要完好,牆四周掏槽,並要使幫,頂接實,牆麵要抹平,不漏風。當工作麵開始回采時,即可利用預設的抽放管路進行抽放。

  (5)利用貫通上階段切眼與下階段回風巷進行瓦斯抽放

  當工作麵推進至距上階段工作麵停采線30m,在工作麵回風巷施工一條煤巷與上階段收作麵開采切眼進行貫通。當工作麵推進至該巷道位置時,利用上階段回風巷封閉牆處預埋的瓦斯管路進行抽放。通過采用該方法,能有效地解決工作麵上偶角的瓦斯問題。

  (6)采用高位抽放鑽場進行抽放

  ①要先施工專門的鑽場,布置在煤層頂板的堅硬岩石中。

  ②高位鑽孔終孔一般位於頂板冒落帶三帶中的裂隙帶中。範圍可以實測,如果沒有實測數據,可以參照以下經驗數據即裂隙大的範圍一般為工作麵采高的5~8倍。

  ③前後鑽場的鑽孔必須有一定的壓茬距離。從而保證能夠連續的抽放。

  ④鑽孔終孔間距一般為10m左右。

  ⑤鑽孔沿煤層傾向的控製範圍一般要求控製在工作麵長的1/3以上。

  ⑥鑽孔封孔深度要在3米以上。封孔材料可選用聚氨酯、馬麗散等。

  ⑦封孔後可用移動泵或永久抽放係統進行抽放。抽放負壓不小於10kpa.

  ⑧為防止鑽場內瓦斯積聚,鑽場施工完畢後,要盡早合茬抽放並對鑽場進行充填。

  3.采空區瓦斯抽放注意事項

  采空區抽放前應加固密閉牆、減少漏風;抽放時要及時檢查抽放負壓、流量、抽放瓦斯成風與濃度,發現問題及時調整;一旦發現一氧化碳濃度有異常變化時,說明煤層有自然發火傾向,應立即停止抽放,采取防範措施。

  (四)圍岩瓦斯的抽放

  煤層圍岩裂隙和溶洞中存在的高壓瓦斯會對岩巷掘進構成瓦斯噴出或突出危險。為了施工安全,可超前向岩巷兩側或掘進工作麵前方的溶洞裂隙帶打鑽,進行瓦斯抽放(如廣旺礦務局唐家河煤礦)。

  三、《淮北礦業一通三防技術管理規定》對瓦斯抽采的相關規定

  第一百六十六條 有下列情況之一的礦井,必須建立地麵永久瓦斯抽采係統或井下移動瓦斯抽采係統:

  (一)高瓦斯礦井。

  (二)一個采煤工作麵的瓦斯湧出量大於5m3/min或一個掘進工作麵瓦斯湧出量大於3m3/min,用通風方法解決瓦斯問題不合理的。

  (三)一個采煤工作麵的瓦斯湧出量雖達不到5m3/min,但利用通風方法解決工作麵上隅角瓦斯超限困難的。

  (四)礦井絕對瓦斯湧出量達到以下條件的:

  1.大於或等於40m3/min;

  2.年產量1.0~1.5Mt的礦井,大於30m3/min;

  3.年產量0.6~1.0Mt的礦井,大於25m3/min;

  4.年產量0.4~0.6Mt的礦井,大於20m3/min;

  5.年產量小於或等於0.4Mt的礦井,大於15m3/min。

  (五)開采有煤與瓦斯突出危險煤層的。

  第一百六十七條 凡符合第一百六十六條規定要求,並同時具備下列兩個條件的礦井,應建立地麵永久瓦斯抽采係統:

  (一)瓦斯抽采係統抽采量可穩定在2m3/min以上;

  (二)瓦斯資源可靠、含量豐富,預計瓦斯抽采服務年限在五年以上;

  第一百六十八條 新建或改擴建礦井,根據地質提供的瓦斯資源或參照鄰近礦井參數而達到《煤礦安全規程》第一百四十五條之規定時,必須將抽采瓦斯工程納入礦井設計中,設計所依據的瓦斯參數的選取及方案選擇要進行可行性論證,依據《煤礦瓦斯抽采工程設計規範》(GB50471-2008)、《煤礦瓦斯抽放規範》等要求進行設計

  第一百六十九條 瓦斯抽采規模必須能滿足礦井安全生產需要,抽采係統的能力應滿足礦井最大抽采量需要,抽采管徑應按抽采流量分段計算選配。地麵瓦斯抽采泵及主幹管網能力應留有1.5~2.5富裕係數。

  第一百七十條 分期建設、分期投產的礦井,瓦斯抽采工程可一次設計、分期建設、分期投入使用。

  第二百零一條 凡進行瓦斯抽采的礦井,必須建立專門的瓦斯抽采隊伍,人員配備必須滿足抽采瓦斯的要求,由通風區(或防突區)統一管理,必須配備專職專業技術人員一名,負責瓦斯抽采技術工作。

  第二百零二條 抽采人員要進行業務技術培訓,經考核合格後方可上崗。凡因抽采隊伍不健全和人員不足影響抽采瓦斯的,要追究相關人員的責任。

  第二百零三條 工作麵無抽采設計和安全技術措施的,不準進行鑽孔施工。

  第二百零四條 利用高位巷道抽采的工作麵,在工作麵投產前,高位巷道必須施工到位,聯管待抽。

  第二百零五條 利用高位鑽孔抽采的工作麵,在工作麵投產前,第一個鑽場的鑽孔必須施工結束,鑽孔聯接完畢,隨著工作麵的推進下一個鑽場距工作麵30m前,鑽孔合茬待抽。

  第二百零六條 瓦斯抽采工程施工,必須嚴格按照設計進行。鑽孔的開孔角度以及方位誤差不得大於±1度,位置誤差不得大於±0.1m,鑽孔直徑和終孔深度必須附合設計要求。

  第二百零七條 抽采工程施工結束時,必須由通風副總組織有關人員對工程質量進行驗收,(包括鑽孔參數、鑽孔個數、鑽孔深度、管路敷設、漏氣試驗、瓦斯泵及供電、監測、計量裝置等),驗收不合格的不得投入使用,並有依據可查。新水平、新采區抽采係統工程由集團公司負責驗收。

  第二百零八條 定期校核管網瓦斯抽采參數。泵站每小時測定一次,幹、支管和鑽場每周至少測定1次。重點考察鑽孔的測定次數根據需要確定。

  第二百零九條 抽采容易自燃和自燃煤層的采空區瓦斯時,抽采管路中必須安設CO傳感器和溫度傳感器,監測一氧化碳濃度和氣體溫度參數的變化,發現有自然發火征兆時,應當立即采取措施。

  當采空區埋管吸氣口在氧化帶內、頂板鑽孔終孔位於冒落拱內、尾巷埋管、封閉老采空區密閉插管抽采瓦斯時,要采取自動監控和人工監測兩種方法監測CO濃度。

  第二百一十條 各礦應根據監測的CO濃度值、CO濃度增量值或自然發火標誌性氣體,合理控製采空區瓦斯抽采,防止因抽采造成自然發火事故。

  (一)當抽采管路中標誌性氣體、CO濃度增量或CO濃度小於臨界值,且瓦斯濃度<25%時,應減少采空區瓦斯抽采量;抽采管路中指標性其他CO濃度增量(或CO濃度)大於或等於臨界值時,應停止采空區瓦斯抽采。

  (二)易自燃、自燃煤層的井下采空區瓦斯抽采,當發現管道內出現CO時,應控製采空區瓦斯抽采量,當發現有自然發火征兆時,必須立即停止采空區瓦斯抽采。

  第三節 瓦斯抽采設備與操作

  一、瓦斯泵

  1.常用瓦斯抽放泵及類型

  (1)水環式真空泵是我國中小型礦井常用的抽放瓦斯設備。其工作原理:工作葉輪偏心地裝在泵體內,它旋轉時,由於離心力的作用,泵內的環也也是偏心的,在水環的前半圈,水環的內表麵逐漸離開葉輪輪轂,形成逐漸擴展的空腔而吸入瓦斯;在後半圈,水環內表麵逐漸靠近輪轂,形成逐漸壓縮的空腔,而把壓縮的瓦斯經壓出口排出。

  (2)離心式鼓風機,主要在國內一些抽放瓦斯量較大的礦井中應用。其工作原理:葉輪的旋轉帶動瓦斯旋轉而產生離心力,從而使瓦斯經入口吸入葉輪,增加了動能與勢能的瓦斯經擴散器排出。

  (3)回轉式鼓風機,包括羅茨鼓風機、葉氏鼓風機、滑板式壓氣機等。其工作原理:左側葉輪作逆時針轉動,瓦斯從上麵吸入,隨著旋轉所形成的壓縮工作容積的減少,瓦斯受到壓縮,最後從最下端出口排出。兩個葉輪在轉動中,始終保持進氣與排氣空間處於隔絕狀態,以防壓出的瓦斯被吸入進氣側。

  2.各類抽放泵的優缺點及適用條件

  各類抽放泵的優缺點及適用條件見表2-1。

  4.瓦斯泵的選擇

  水環式真空泵的特點是真空度高、負壓大、流量小、安全性好(工作室內充滿介質,不會發生瓦斯爆炸),使用於抽出量小、管路較長和需要抽放負壓較高的礦井。離心式瓦斯泵負壓低、流量小、適用於瓦斯抽出量大(20~1200 m3/min)、管道阻力不高(4~5kPa)礦井。回轉式瓦斯泵的特點是管道阻力變化時,瓦斯泵的流量幾乎不變,所以供氣均勻、效率高,缺點是噪聲大,檢修複雜。

  由於水環式真空泵安全性好,抽放負壓大,所以使用較為廣泛。

  瓦斯泵的選擇原則與選擇通風機相似,一是瓦斯泵的容量必須滿足礦井瓦斯抽放期間所預計的最大瓦斯抽放量;二是瓦斯泵所產生的負壓能克服抽放瓦斯管道係統的最大阻力,並在鑽孔口造成適當的抽放負壓;三是抽放瓦斯濃度低於25%的礦井,不得選用幹式瓦斯抽放設備。

  瓦斯泵負壓計算如下:

  h泵=hR+ h孔 (1-3)

  式中h泵――瓦斯泵總壓力,Pa;

  hR――管道總阻力,Pa;

  h孔――要求孔口抽放負壓,Pa;

  瓦斯泵的流量計算如下:

  Q泵=100 Q抽/C×K (1-4)

  式中 Q泵――瓦斯泵的流量,m3/min;

  Q抽――預計的最大瓦斯抽出量,m3/min;

  C――瓦斯泵入口的瓦斯濃度,%;

  K――備用係數,取1.2。

  根據瓦斯泵流量Q泵及瓦斯泵總負壓h泵選擇瓦斯泵。

  5.瓦斯抽放泵操作的安全規定

  《規程》規定:

  第一百七十四條 瓦斯抽放泵站必須設置甲烷傳感器,抽放泵輸入管路中必須設置甲烷傳感器。利用瓦斯時,還應在輸出管路中設置甲烷傳感器。

  第一百七十五條 (摘錄抽放相關規定)裝備礦井安全監測係統的礦井,……;瓦斯抽放泵站的抽放泵吸入管路中應設置流量傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器,利用瓦斯時,還應在輸出管路中設置流量傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器。

  操作的安全規定:

  (1)地麵永久抽放瓦斯泵站和井下移動式瓦斯抽放泵站的建立必須符合《規程》第146條和第147條規定的要求。

  (2)地麵泵房必須符合防火、防雷電、防回氣、防回火、防爆炸的安全裝備,必須配齊通訊設備和必要的檢測儀表。

  (3)采用地麵抽放泵站抽放瓦斯的,其管路應盡可能敷設在回風巷和風井中,管路離巷道底部保持一定高度,並相對穩固,盡量減少彎頭,必須在管路係統中安裝防回火、防回氣、防爆炸的安全裝置。

  (4)移動式瓦斯抽放泵的安設應選擇在巷道規整、支護良好處,應為不燃性材料支護,還要充分考慮行人等安全間距。

  (5)操作電器設備時,必須穿戴絕緣鞋和絕緣手套。

  (6)對於反映抽放泵運行狀態的各種參數(瓦斯濃度、設備溫度、壓力、孔板流量計、靜壓差、流量等)及附屬設備的運行狀態,機房內的瓦斯濃度,在正常情況下,按各礦所規定的間隔時間進行觀測、記錄和彙報,特殊情況下必須隨時觀測、記錄和彙報。

  6.《規程》對抽排瓦斯的有關規定

  第一百四十五條 有下列情況之一的礦井,必須建立地麵永久抽放瓦斯係統或井下臨時抽放瓦斯係統:

  1.1個采煤工作麵的瓦斯湧出量大於5立方米/分或1個掘進工作麵瓦斯湧出量大於3立方米/分,用通風方法解決瓦斯問題不合理的。

  2.礦井絕對瓦斯湧出量達到以下條件的:

  ① 大於或等於40立方米/分;

  ② 年產量1.0~1.5Mt的礦井,大於30立方米/分。

  ③ 年產量0.6~1.0Mt的礦井,大於25立方米/分。

  ④ 年產量0.4~0.6Mt的礦井,大於20立方米/分。

  ⑤ 年產量小於或等於0.4Mt的礦井,大於15立方米/分。

  第一百四十六條 抽放瓦斯設施應符合下列要求:

  1.地麵泵房必須用不燃性材料建築,並必須有防雷電裝置。其距進風口和主要建築物不得小於50m,並用柵欄或圍牆保護。

  2.地麵泵房和泵房周圍20m範圍內,禁止堆積易燃物和有明火。

  3.抽放瓦斯泵及其附屬設備,至少應有一套備用。

  4.地麵泵房內電氣設備、照明和其他電氣儀表都應用礦用防爆型;否則必須采取安全措施。

  5.泵房必須有直通礦調度室的電話和檢測管道瓦斯濃度、流量、壓力等參數的儀表或自動監測係統。

  6.幹式抽放瓦斯泵吸氣側管路係統中,必須裝設有防回風、防回氣和防爆炸作用的安全裝置,並定期檢查,保持性能良好。`抽瓦斯泵站放空管的高度應超過泵房房頂3m。

  泵房必須有專人值班,經常檢測各參數,做好記錄。當抽放瓦斯泵停止運轉時,必須立即向礦調度室報告。如果利用瓦斯,在瓦斯泵停止運轉後和恢複運轉前,必須通知使用瓦斯的單位,取得同意後,方可供應瓦斯。

  第一百四十七條 設置井下臨時抽放瓦斯泵站時,應遵守下列規定:

  1.臨時抽放瓦斯泵站應安設在抽放瓦斯地點附近的新鮮風流中。

  2.抽出的瓦斯可引排到地麵、總回風巷、一翼回風巷或分區回風巷,但必須保證稀釋後風流中的瓦斯濃度不超限。在建有地麵永久抽放係統的礦井,臨時泵站抽出的瓦斯可送至永久抽放係統的管路,但礦井抽放係統的瓦斯濃度必須符合本規程第一百四十八條的規定。

  3.抽出的瓦斯排入回風巷時,在排瓦斯管路出口必須設置柵欄、懸掛警示牌等。柵欄設置的位置是上風側距管路出口5m、下風側距管路出口30m,兩柵欄間禁止任何作業。

  4.在下風側柵欄外必須設便攜式甲烷檢測報警儀,巷道風流中瓦斯濃度超限報警時,應斷電、停止抽放瓦斯,進行處理。

  第一百四十八條 抽放瓦斯必須遵守下列規定:

  1.利用瓦斯時,瓦斯濃度不得低於30%,且在利用瓦斯的係統中必須裝設有防回火、防回氣和防爆炸作用的安全裝置。不利用瓦斯、采用幹式抽放瓦斯設備時,抽放瓦斯濃度不得低於25%。

  2.抽放容易自燃和自燃煤層的采空區瓦斯時,必須經常檢查一氧化碳濃度和氣體溫度等有關參數的變化,發現有自然發火征兆時,應立即采取措施。

  3.井上下敷設的瓦斯管路,不得與帶電物體接觸並應有防止砸壞管路的措施。

  第一百三十五條 礦井總回風或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。

  第一百三十六條 采區回風巷、采掘工作麵回風流中瓦斯濃度超過1.0%或二氧化碳濃度超過1.5%時,必須停止作業,撤出人員,采取措施,進行處理。

  裝有礦井安全監控係統的機械采煤工作麵、水采和煤層厚度小於0.8m的保護層的采煤工作麵,經抽放瓦斯(抽放率25%以上)和增加風量已達到最高允許風速後,其回風巷風流中瓦斯濃度仍不能降低到1.0%以下時,回風巷風流中瓦斯允許最高濃度為1.5%,但應符合下列要求:

  ① 工作麵的風流控製必須可靠。

  ② 必須保持通風巷的設計斷麵。

  ③ 必須配有專職瓦斯檢查工。

  第一百三十七條 采煤工作麵瓦斯湧出量大於或等於20m3/min、進風巷道斷麵8m2以上, 經抽放瓦斯(抽放率25%以上)和增加風量已達到最高允許風速後,其回風巷風流中瓦斯濃度仍不符合本規程第一百三十六條的規定時,按管理權限報縣級以上煤炭管理部門審批後,可采用專用排瓦斯巷,但該巷回風流中的瓦斯濃度不得超過2.5%,並遵守下列規定:

  ① 工作麵風流控製必須可靠。

  ② 專用排瓦斯巷內不得進行生產作業和設置電氣設備;進行巷道維修工作時,瓦斯濃度必須低與1.5%。

  ③ 專用排瓦斯巷內風速不得低獄0.5m/s。

  ④ 專用排瓦斯巷內必須用不燃性材料支護,並應有防止產生靜電、摩擦和撞擊火花的安全措施。

  ⑤ 專用排瓦斯巷必須貫穿整個工作麵推進長度且不得留有盲巷。

  ⑥ 專用排瓦斯巷內必須安裝甲烷傳感器,甲烷傳感器應懸掛在距專用排瓦斯巷回風口15m處,當甲烷濃度達到2.5%時,能發出報警信號並切斷工作麵電源,工作麵必須停止作業,進行處理。

  ⑦ 煤層的自燃傾向性為不易自燃。

  7.瓦斯抽放工安全責任製

  (一)瓦斯抽排管路檢查工(測量工)安全責任製

  1.管路檢查工每天要檢查一次抽放係統,保證所到之處抽放係統完好、管路暢通。當發現管路故障時,要立即處理並彙報。

  2.管路檢查工要及時回收各處所有材料,做到不亂丟亂放。

  3.管路檢查工如需進入柵欄內工作,必須攜帶便攜式甲烷報警儀,兩人前後同行,並隨時檢查巷到內瓦斯等氣體,氣體超過規定時,應停止進入。

  4.防止瓦斯機受潮和在井下打開瓦斯機進行檢查處理。

  5.經常清理和潤滑抽放瓦斯管路的閥門,以確保閥門使用靈活。

  6.未經批準,不得任意調整主幹管路的抽放負壓。

  7.抽放係統的檢查與維護的主要工作有:

  (1)檢查抽放泵的運轉情況,及時處理存在問題。

  (2)檢查抽放管路有無漏氣。

  (3)檢查各抽放地點的抽放參數。

  (4)對抽放管路上的放水裝置及時放水。

  8.做到抽放管路無破損、無泄漏、無積水,抽放管路要掉高或墊高,離地高度不小於0.3m 。

  二、瓦斯抽放泵司機安全責任製

  1.瓦斯抽放泵站司機必須熟悉、掌握抽放設計要求及抽放設備,管路情況。

  2.嚴格按照泵站操作規程上崗操作。

  3.上崗前要帶齊瓦斯機、記錄本等工器具,並每小班測定記錄一次抽放濃度、抽放負壓、孔板壓差等參數,卻保數據準確可靠。

  4.認真做好運轉設備的循環檢查工作,及時排放放水氣內的積水,保證管路暢通,發現問題及時彙報處理。

  5.負責保管泵站內的所有儀器儀表,做到現場交接班。

  6.瓦斯泵起動前,必須認真檢查電機與泵體之間的對輪是否有阻力現象,隻有無名顯阻力時,放可做起動準備。

  7.起動前,必須先打開進氣端管路的控製閥們。

  8.打開供水閘閥,觀察泵體兩端有無滴水現象,以成滴為度。

  9.當泵體內的水量達到軸線高度時,方可送電起動。

  10.調節供水量接近或滿足要求。

  11.瓦斯泵電機發熱時,嚴禁用水對其進行冷卻。

  12.瓦斯泵運轉時,不得用手、腳觸摸泵體旋轉部位,或坐、靠在旋轉部位。

  13.測量時,不得用嘴吸出測氣膠管內的積水,當膠管內的積水較大時,采取措施進行處理後,方可測量。

  14.當瓦斯濃度測量完畢後,要將測氣膠管防置正確、不漏氣。

  15.防止瓦斯機受潮和在井下打開瓦斯機進行檢查修理。

  16.泵站放水器內的積水經疏放後,要關緊放水器的控製閘閥。

  17.氣水分離器端的放水管要放在水池(水溝)處,不得隨便挪移。

  18.停泵時,必須先停泵,後停水,再關閉進出氣端的閥閘。

  19.長期停泵時,必須將泵體內的積水放盡。

  三、瓦斯抽放泵司機操作工序及要求

  1.操作準備

  (l)檢查泵站進出氣閥門、循環閥門、配風閥門、放空閥門和利用閥門,保證其處於正常工作狀態;

  (2)檢查抽放泵地腳螺栓,各部連接螺栓以及防護罩,要求不得鬆動;

  (3)檢查並保持油路、水路處於良好工作狀態;

  (4)各部位溫度計應齊全,溫度計指示值符合規定要求;

  (5)泵站的測壓、測瓦斯濃度裝置及電流、電壓、功率表均應正常工作,無異常;

  (6)檢查泵站進、出氣側的安全裝置,要求保證完好;采用水封式防爆器的,要保證水位達到規定要求;

  (7)用手轉動泵輪1一2周,要求泵內應無障礙物;

  (8)檢查配電設備,應完好。

  2.正常操作順序

  (l)接到啟動命令後,瓦斯抽放泵司機應1人監護、l人準備操作;

  (2)啟動帶有潤滑係統和冷卻係統的抽放泵時,應首先啟動潤滑係統和冷卻係統,並適當調整流量;

  (3)啟動帶有供水係統的抽放泵時,應先啟動供水係統,並開、關有關閥門;

  (4)回轉式抽放泵的啟動順序

  ①開啟泵的進、出氣閥門和循環閥門、配風閥門、放空閥門;

  ②操作電氣係統,使抽放泵空載運行5-15分鍾;

  ③抽放泵空載運行正常後,打開連通井下的總進氣閥門,同時關閉配風閥門,並逐步關閉循環閥門,使抽放泵帶負荷運行;

  (5)真空泵啟動順序

  ①關閉進氣閥門,打開出氣閥門、放空間門和循環閥門;

  ②打開供水閥門;

  ③操作電氣係統,使抽放泵投人運行;

  ④緩緩開啟進氣閥門;

  ③調節各閥門,使抽放泵正負壓達到合理要求,向泵體、氣水分離器等供給適量的水;

  (6)使用臨時瓦斯抽放泵站,在開機以前必須首先檢查瓦斯、一氧化碳檢測狀況,濃度符合規定要求時,方可按照操作說明書啟動;

  (7)抽放泵啟動後,應及時觀測抽采正、負壓及流量、瓦斯濃度、軸承溫度、電氣參數等,並監聽抽放泵的運轉聲;

  (8)按規定按時記錄各種檢查數據;

  (9)抽采的瓦斯進行再利用時,當抽放泵抽采的瓦斯濃度達到30%以上時,應向調度室彙報,並通知用戶主管單位,準備向用戶輸送瓦斯。在接到輸送瓦斯命令後,開啟總供氣閥門,同時關閉放空閥門;

  (10)若泵站內設有加壓泵,在接到向用戶輸送瓦斯的命令後,應按本工種第26條或第27條有關抽放泵的啟動順序啟動加壓泵,並開、關有關閥門,向用戶送氣;

  (11)采用幹式抽放泵的,當瓦斯抽采濃度低於25%時,應及時停機,並向調度室彙報;

  (12)多台抽放泵並聯運行時的操作順序

  ①先啟動二台抽放泵,待運轉正常後,再啟動另一台抽放泵;

  ②抽放泵運轉正常後,再進行帶負荷操作;

  ③停抽放泵和加壓泵之前,必須通知用戶和調度室;

  ④停抽放泵前,必須首先停加壓泵及其附屬係統。利用加壓泵排除民用管道內的瓦斯時,必須先將抽放泵泵體及井下總進氣閥門間的管路內的瓦斯排除幹淨;

  ⑤接到停止抽放泵運行的命令後,應1人監護、l人準備進行停機操作;

  (13)抽放泵的停機操作順序

  ①開啟放空間門、循環閥門,關閉總供氣閥門和井下總進氣閥門,同時開啟配風閥門,使抽放泵運轉3-5分鍾,將泵體內和井下總進氣閥門間的管路內的瓦斯排出;

  ②操作電氣係統,停止抽放泵運轉;

  ③停止供水、供油;

  (14)抽放泵停止運轉後,要按規定將管路和設備中的水放完;

  (15)瓦斯抽采的礦井,在抽采工作未準備好前,不得將井下總進氣閥門打開,以免管路內的瓦斯出現倒流。

  3.特殊操作順序

  (l)如遇停電或其他緊急情況需停機時,必須首先迅速將總供氣閥門關閉,然後將所有的放空閥門和配風閥門打開,並關閉井下總進氣閥門;

  (2)抽放泵每次有計劃的停機,必須提前通知用戶或其主管單位。緊急情況下,停機後應及時通知用戶或其主管部門;

  (3)抽放泵需要互換運行時,必須報告調度室同意後方可按計劃進行;

  (4)互換抽放泵的操作順序

  ①備用泵空載運轉正常後,調小運轉泵的流量,並相應調整抽氣量;

  ②開啟備用泵和運轉泵係統間的聯絡閥門,並關閉備用泵的配風閥門,使各用泵低負荷與運轉泵並聯運行;

  ③當備用泵帶負荷運轉正常後,關閉其放空閥門;

  ④停止原抽放泵運轉,並開、關有關閥門,調整備用泵的流量;

  (5)無論是抽放泵還是加壓泵的互換運行,均不允許間斷瓦斯利用;否則必須提前通知用戶或其主管單位;

  6)抽放泵的互換運行應避開用氣高峰時間;

  (7)2台並聯運行的抽放泵需要與另外2台抽放泵互換運行時,必須停泵後進行。

  4.收尾工作

  (l)每班對全部設備的外表進行l次擦洗;

  (2)實行現場交接班,交接班時要對所有設備進行檢查和交接,並履行台賬簽字手續。

  四、 瓦斯抽采檢查儀器的使用方法、操作步驟

  (一)光學瓦斯測定器的操作

  1.使用前的準備

  瓦斯觀測人員在交牌領取光學瓦斯測定器時,必須對儀器進行全麵檢查,儀器的測量範圍是0~100%。

  (1) 外觀檢查:外觀完好,結構完整,附件齊全,連接可靠。

  (1) 藥品檢查:藥品充足不失效,氯化鈣不稀糊、不凝固,蘇打石灰粉色未退色。粒子不圓滑,藥品粒徑大小以3mm~5mm為宜。

  (2) 氣密性檢查:用一手堵住進氣口,另一手壓氣球再鬆開後,一分鍾內不鼓起還原即為不漏氣。

  (3) 電路檢查:電門按鈕靈活,按上部電鈕看小數燈泡,打開目鏡保護蓋,按下部電鈕看整數燈泡,亮度應穩定不失明。

  (4) 光路檢查:按下電鈕看幹涉條紋幾分劃刻度是否明亮、清晰,無變形,並依自己的目力,調整目鏡達到清晰。

  (5) 精度檢查:將第一條黑色條紋及分劃板零位刻度後,看第五條采紋(紅色)是否與70%正對,否則說明儀器精度不符合要求。

  1. 測定方法

  用高負壓取樣器從鑽孔或管路中抽取氣樣,然後用校對好的光學瓦斯測定器測定瓦斯濃度。瓦斯進入瓦斯室後,按電門,觀察條紋移動情況,先讀出黑基準線位移靠近的某整數值,在轉動微調螺旋,使其退到和該整數刻度相重合,從微讀數盤上讀出個數值,十位數與個位數相加,再進行校正,測定出實際瓦斯濃度值。

  (二)U型水柱計

  U型垂直壓差計,它是由垂直放置的U型玻璃管與刻度尺組成。在U型管中灌入蒸餾水,故也稱U型水柱壓差計。測壓時,當進入玻璃管兩端的壓力不相等,則水麵形成高低差,其差值即為壓力差。當使用U型水柱計時,在壓差值過大,測量值不夠的情況下,可將U型水柱計內裝入水銀進行測量。

  操作:將U型水柱計一端用膠管與孔板外側的觀測嘴連接,是其U型水柱計垂直,讀數值為抽放管孔口的負壓,即相對於巷道的相對靜壓。如將其另一端與孔板裏側觀測嘴也連接,這是讀數值稱為節流值。

  (三)空盒氣壓計

  目前礦井大部分使用補償式空盒氣壓計DYM3型,測量巷道內的某一絕對壓力。補償式空盒氣壓計的構造主要是隨氣壓變化而產生軸向移動的真空膜作為感應元件。它通過拉杆和傳動機構件帶動指針,指示出當時其測點的絕對壓力。

  操作:將補償式空盒氣壓計安置在待測地點,氣壓計指針穩定後,觀測者應垂直刻度盤麵讀取指示數,即為該點絕對壓力。

  (四)溫度計

  空氣溫度是影響礦內氣候條件的主要因素,而抽放管內的溫度與瓦斯流動速度有關。它能直接反映抽放管的承載速度和摩擦阻力,以及影響抽放瓦斯量的情況,所以在井上、下瓦斯管路觀測時經常要使用溫度計 。

  (五)高負壓瓦斯取樣器

  目前煤礦大部分采用FW-1型高負壓瓦斯采取器,是用於抽放瓦斯管路係統內采集負壓狀態下瓦斯氣樣的專用工具。

  主要技術參數:取氣負壓0~85kpa;重量1.3kg;

  FW-1型高負壓瓦斯采樣器具體操作:

  (1) 采取氣樣前,應將采取器側麵進氣接頭與孔板流量計入口端測量嘴連接,頂端出氣接頭與瓦斯測定器連接。

  (2) 抽氣時,側麵進氣接頭內的膠塞閥自動打開,高負壓瓦斯流入其筒內。

  (3) 打氣時快速推動活塞,促使頂端出氣接頭內芯閥打開,側麵進氣接頭內膠塞自動關閉,瓦斯流入高濃度瓦斯測定器內,由此測得瓦斯濃度。

  五、 瓦斯抽采係統中設備的操作等有關規定

  1.一般規定

  第1條 抽放瓦斯泵司機必須經過技術培訓,並掌握瓦斯泵的結構、性能,會進行一般的維護保養及故障處理。應由考試合格、持證者擔任。

  第2條 抽放瓦斯泵司機負責泵的停、開和日常維護管理及運行參數的調整記錄工作,並定時向本單位調度彙報。

  第3條 檢查泵站進出風氣門、循環氣門、配風氣門、放空氣門和利用氣門,保證其處於正常工作狀態。

  第4條 檢查抽放泵地腳螺絲,各部連接螺絲以及防護罩,要求不得鬆動。

  第5條 檢查並保持油路、水路處於良好工作狀態。

  第6條 各部位溫度計應齊全。

  第7條 泵房中的測壓、測瓦斯濃度裝置及電流、電壓、功率表均應正常工作。

  第8條 檢查泵站進、出氣側的安全裝置,要求保證完好;采用水封式防爆器的,要保證水位達到規定要求。

  第9條 用手轉動泵輪1~2周,要求泵內應無障礙物。配電設備完好。

  第10條 接到啟動命令後,抽放泵司機應一人監護、一人準備操作。

  第11條 啟動帶有潤滑係統和冷卻係統的抽放泵時,應首先啟動潤滑係統和冷卻係統,並適量調整流量。

  第12條 啟動帶有供水係統的抽放泵時,應先啟動供水係統,並開、關有關閥門。

  第13條 回轉式抽放泵的啟動順序如下:

  1.開啟泵的出、進氣門和循環門、配風門、放空門;

  2.操作電氣係統,使抽放泵空載運行5~15分鍾。

  3.抽放泵空載運行正常後,打開連接井下的總進氣門,同時關閉配氣門,並逐步關閉循環門,使抽放泵帶負荷運行。

  第14條 真空泵的啟動順序如下:

  1.關閉進氣閥門,打開出氣閥門、放空門和循環門。

  2.操作電氣係統,使抽放泵投入運行。

  3.緩緩開啟進氣閥門。

  4.調節各閥門,使抽放泵正、負壓達到合理要求,向泵體、氣水分離器等供給適量的水。

  第15條 抽放泵啟動後,應及時觀測抽放正、負壓及流量、瓦斯濃度、軸承溫度、電氣參數等,並監聽抽放泵的運轉聲。

  第16條 當抽放泵抽放的瓦斯濃度達到30%以上時,向本單位調度彙報,並準備向用戶輸送瓦斯;接到輸送瓦斯的命令後,開啟總供氣閥門,同時關閉放空閥門。

  第17條 若泵站內設有加壓泵,在接到向用戶輸送瓦斯的命令後,應按本工種第13條或第14條有關抽放泵的啟動順序啟動加壓泵,並開、關有關閥門,向用戶送氣。

  第18條 采用幹式抽放泵的,當抽放瓦斯濃度低於25%時,應向調度所彙報。

  第19條 停抽放泵和加壓泵之前,必須通知用戶和主管單位。

  第20條 停抽放泵前,必須首先停加壓泵及附屬係統。利用加壓泵排除民用管道內的瓦斯時,必須先將抽放泵泵體及井下總氣門間的管路內的瓦斯排除幹淨。

  第21條 接到停止抽放泵運行的命令後,應一人監護、一人準備進行停機操作。

  第22條 抽放泵的停機操作順序是:

  1、 開啟放空門、循環門,關閉總供風門和井下總進風門,同時開啟配風門,使抽放泵運轉3-5分鍾,將泵體內和井下總進風門間的管路內的瓦斯排出。

  2、 操作電氣係統,停止抽放泵運轉。

  3、 停止供水、供油。

  第23條 抽放泵停止運轉後,要按規定將管路和設備中的水放完。

  第24條 抽放瓦斯的礦井,在抽放未準備好前,不得將井下總氣門打開,以免管路內的瓦斯出現倒流。

  第25條 如遇停電或其它緊急情況需停機時,必須首先迅速將總供風閥門關閉,然後將所有的放空門和配風門打開,並關閉井下總氣門。

  第26條 抽放泵每次有計劃的停機,必須提前通知用戶或主管單位;緊急情況下,停機後應及時通知用戶或主管單位。

  第27條 抽放泵需要互換運行時,必須經調度同意後方可進行。

  第28條 互換抽放泵的操作順序如下;

  1、 備用泵空載運轉正常後,調小運轉泵的流量,並相應調整用戶使用量。

  2、 開啟備用泵和運轉泵係統間的聯絡門,並關閉備用泵的配風門,使備用泵低負荷與運轉泵並聯運行。

  3、 當備用泵帶負荷運轉正常後,關閉其放空門。

  4、 停止原抽放泵運轉,並開、關有關閥門。

  第29條 無論是抽放泵還是加壓泵的互換運行,均不允許間斷瓦斯利用;否則必須提前通知、用戶或主管單位。

  第30條 抽放泵的互換運行應避開用氣高峰時間。

  第31條 兩台並聯運行的抽放泵需要與另外兩台抽放泵互換運行時,必須停泵後進行。

  第32條 抽放泵並聯運行時,其啟動和停止應按照本工種三、四中有關抽放泵的停止、啟動順序進行操作。

  第33條 抽放泵並聯運行時的順序如下;

  1.先啟動一台抽放泵,待運轉正常後,再啟動另一台抽放泵。

  2.抽放泵運轉正常後,再進行帶負荷操作。

  第34條 操作電氣設備時,必須穿戴絕緣鞋和絕緣手套。

  第35條 對於反映抽放泵運行狀態的各種參數(瓦斯濃度、設備溫度、壓力、孔板流量計靜壓差、流量等)及附屬設備的運行狀態、機房內的瓦斯濃度,在正常情況下應按各局規定的時間進行觀測、記錄和彙報,特殊情況下必須隨時觀測、記錄、彙報。

  第36條 要經常檢查維護抽放係統各種計量裝置、閥門和安全裝置等,保證靈活可靠;每天要對全部設備的外表進行一次擦洗。

  第37條 必須堅守崗位,實行現場交接班,交接班時要對所有設備進行一次檢查和交接,並履行台帳簽字手續。

  2.瓦斯抽放泵站

  (一)地麵固定式瓦斯抽放泵房

  地麵固定式瓦斯抽放泵房設施應符合下列要求:

  1.地麵泵房必須用不燃性材料建築,並必須有防雷電裝置。其距進風井口和主要建築物不得小於50m,並用柵欄或圍牆保護。

  2.地麵泵房和泵房周圍20m範圍內,禁止堆積易燃物和有明火。

  3.抽放瓦斯泵及其附屬設備,至少應有1套備用。

  4.地麵泵房內電氣設備、照明和其他電氣儀表都應采用礦用防爆型,否則必須采取安全措施。

  5.泵房必須有直通礦調度的電話和檢測管道瓦斯濃度、流量、壓力等參數的儀表或自動檢測係統。

  6.幹式抽放瓦斯泵吸氣側管路係統中,必須裝設有防回火、防回氣和防爆炸作用的安全裝置,並定期檢查,保持性能良好。抽放瓦斯泵站放空管的高度應超過泵房房頂3m。

  泵房必須有專人值班,經常檢測各參數,做好記錄。當抽放瓦斯泵停止運轉時,必須立即向調度室報告。如果利用瓦斯,在瓦斯泵停止運轉後和恢複運轉前,必須通知使用瓦斯的單位,取得同意後,方可供應瓦斯。

  (二)井下臨時抽放瓦斯泵站

  設置井下臨時抽放瓦斯泵站時,應遵守下列規定:

  1.臨時抽放瓦斯泵站應安設在抽放瓦斯地點附近的新鮮風流中。

  2.泵站安裝地點巷道的高度、長度、寬度等應符合安裝瓦斯泵的參數要求,巷道支護情況應良好,以免瓦斯泵長期運轉過程中遇到巷道出現異常變形後而搬遷設備,影響抽放工作。泵站安裝時,應考慮其使用期限,若使用時間較長,應同時安裝有同等型號的備用瓦斯泵,以便運行泵在使用過程中出現故障而及時切換使用。瓦斯泵的安裝要符合運轉平穩、供排水係統齊全、噪音小的原則。

  3.抽出的瓦斯可引排地麵、總回風巷或分區回風巷,但必須保證稀釋後風流中的瓦斯濃度不超限。在建有地麵永久抽放係統的礦井,臨時泵站抽出的瓦斯可送至永久抽放係統的管路內,但必須使礦井抽放係統的瓦斯濃度符合有關規定。

  4.抽出的瓦斯排入回風巷時,在抽放瓦斯管路出口處必須設置柵欄、懸掛警戒牌等。柵欄設置的位置是上風側距管路出口5m,下風側距管路出口30m,兩柵欄間禁止任何作業。

  5.在下風側柵欄外必須設甲烷檢測報警儀,巷道風流中瓦斯濃度超限報警時,應斷電、停止抽放瓦斯,進行處理。

  (三)瓦斯泵司機(井下、地麵)崗位責任製

  ① 熟悉掌握《規程》有關規定及標準、熟悉掌握抽放泵的性能和操作規程,掌握一般故障的處理方法。

  ② 嚴格執行現場交接班製度,交接班前後,認真檢查本次抽放泵的運轉情況,並向下一班交代清楚當班設備運轉情況。

  ③ 每兩小時(地麵一小時)對抽放參數檢查一次,並認真填寫台帳、記錄。

  ④ 按時檢查維護,保養抽放泵及附屬設備,保證抽放泵的正常運轉,如有異常情況,立即查找原因並彙報請示處理,排除故障。

  ⑤ 泵房必須經常清掃、衝刷、牌板管線吊掛整齊,保持清潔,不得出現髒、亂、差等現象。

  ⑥ 嚴格遵守交接班製度,做到在三班24小時不失控,嚴禁脫崗,如發現問題及時向區值班或調度彙報,否則,不得停泵。

  ⑦ 地麵泵周圍20米內嚴禁煙火和用火取暖(室內更不準)

  ⑧ 機房車間內不準會客,非本車間人員不經允許不得擅自入內,參觀人員按有關製度履行手續,出入登記,否則,司機有權拒絕。

  ⑨ 值班期間,在一台泵出現故障不能正常運轉時,及時啟動備用泵。

  ⑩ 積極參加各種業務技術培訓,努力提高自身的業務技術水平。

  六、抽放管路的檢查和維護、維修管理

  ① 抽放孔、支管路都應設置閥門、放水器和觀測瓦斯、負壓和流量的裝置。

  ② 布置在回采工作麵的抽放鑽孔,必須在抽放瓦斯前連接好。本煤層抽放瓦斯鑽孔,應及 時封孔合茬,進行抽放。

  ③ 瓦斯鑽孔或高抽巷瓦斯管路拆除後,必須采用悶盤悶實或關閉閥門,防止瓦斯外泄。

  ④ 必須經常清理和潤滑抽放瓦斯管路的閥門,以確保閥門使用靈活。

  ⑤ 未經批準,任何人不得調整主幹管路的抽放負壓。

  ⑥ 抽放係統及設施要定期進行全麵檢查,發現漏氣、斷管、埋管、積水等問題時,應立即彙報,並采取措施進行處理。

  ⑦ 任何單位施工和個人不得私自延接拆除抽放管路,必須在防突區專業管子工帶領下拆除,延接抽放管路。

  ⑧ 任何單位施工中不得人為破壞抽放管路,一經發現嚴肅追查處罰。

  ⑨ 抽放管路一旦有漏氣,變形嚴重,被破壞,任何單位和個人發現後應立即彙報礦調度所、防突區以利於及時安排管子工進行處理。

  ⑩ 采煤工作麵過高位鑽場時拆除管路要求

  a.回采工作麵在距鑽場30m時,生產單位負責在鑽場內打兩個木垛,木垛必須接頂接實有勁,以保護鑽孔,減少變形量。

  b.通風部門要加強鑽場瓦斯檢查,並打上柵欄,揭示警標,發現有瓦斯積聚,必須及時采取有效措施處理。

  c. 工作麵在過鑽場時盡可能不破壞頂板,保護好鑽場及木垛,抽放軟管及幹管,不得隨意甩管。

  d.在工作麵過鑽場20m前,後接替新鑽場要並網抽放。若過鑽場抽放效果差,要及時施工穿層鑽孔抽放瓦斯,消除瓦斯超限隱患。

  e.在鑽場進入工作麵采空區後(距煤壁8—10m左右時)要及時拆除抽放幹管,直至新鑽場,並及時將出口悶實不漏氣。

  f.在拆管時必須選定合適班次、時間停泵拆卸,拆卸時要杜絕敲砸,避免產生火花。

  11 利用上隅角埋管抽放的瓦斯管在進入上隅角前應加絕緣段。聯接抽放係統的高壓軟管,其斷麵不應小於聯管斷麵的0.8倍。

  第四節 煤礦瓦斯抽采基本參數測算及抽采效果要求

  一、煤礦瓦斯抽采基本參數及其測算。

  為了判斷瓦斯抽放的可能性和抽放效果,安全地進行抽放工作,必須對一些基本參數進行測算。其中包括施工參數、監測參數和管理參數。

  (一)施工參數

  1.瓦斯儲量的計算

  礦井瓦斯儲量是指礦井開采過程中能夠向礦井排放瓦斯的煤(岩)所儲存的瓦斯量。

  W=W1+W2+W3+W4

  式中 W――礦井瓦斯儲量,m3;

  W1――可采煤層的瓦斯儲量,m3;

  W2――局部可采煤層的瓦斯儲量,m3;

  W3――采動影響範圍內的鄰近煤層的瓦斯儲量,m3;

  W4――采動影響範圍內的圍岩瓦斯儲量,m3。

  各煤(岩)層的瓦斯儲量按下式計算:

  Wi=Ai×Xi

  式中Wi――含瓦斯煤層i或圍岩i的瓦斯儲量,;

  Ai――含瓦斯煤層i或圍岩i的地質儲量,t;

  Xi―煤層或圍岩i的瓦斯含量,m3/t。

  2.可抽瓦斯量概算

  可抽瓦斯量是指瓦斯儲量中可能被抽放出來的瓦斯量,可按下式概算:

  WK=W×dK/100

  式中WK――礦井可抽瓦斯量,m3;

  W――礦井瓦斯儲量,m3;

  dK――礦井抽放率,%。

  3.抽放率

  (1)礦井(或采區)抽放率

  礦井(或采區)抽放率是指礦井(或采區)的抽出瓦斯量占其風排瓦斯量與抽放瓦斯量之和的百分比,即

  dK=100 QKC /(QKY+QKC)

  式中 dK――礦井抽放率,%;

  QKY――礦井風排瓦斯量,m3/min;

  QKC――礦井抽放瓦斯量,m3/min。

  (2)工作麵本開采層的抽放率

  開采層的抽放率是指從開采層抽出的瓦斯量占開采層湧出及其抽出瓦斯量之和的百分比,即

  db=100 QbC /(QbY+QbC)

  式中 db――開采層(本層)的抽放率,%;

  QbY――開采層湧出的瓦斯量,m3/min;

  QbC――從開采層抽出的瓦斯量,m3/min。

  (3)工作麵鄰近層的抽放率

  鄰近層的抽放率是指從鄰近層抽出的瓦斯量占鄰近層湧出及其抽出瓦斯量之和的百分比,即

  d1=100 Q1C /(Q1Y+Q1C)

  式中 d1――鄰近層的抽放率,%;

  Q1Y――從鄰近從湧出的瓦斯量,m3/min;

  QKC――從鄰近從抽出的瓦斯量,m3/min。

  (4)工作麵總抽放率是指從工作麵開采層與鄰近層抽出的瓦斯量占其湧出及其抽出量的百分比,即

  dg=100(Q1C+ QbC)/(Q1C+Q1Y+Qbc+Qby)

  式中dg――工作麵總抽放率,%。

  其他符號意義同前。

  4.鑽孔瓦斯流量衰減係數

  不受采動影響條件下,煤層內鑽孔的瓦斯流量隨時間呈衰減變化的特性係數稱鑽孔瓦斯流量衰減係數。它可以作為評價煤層預抽瓦斯難易程度的一個指標,其計算公式如下:

  qt=q0e-βt

  β=(ln q0-ln qt)/t

  式中qt――百米鑽孔徑t日排放時的瓦斯流量,m3/(min·100m);

  q0――百米鑽孔成孔初始時的瓦斯流量,m3/(min·100m);

  t ――鑽孔湧出瓦斯經曆時間,d;

  β――鑽孔瓦斯流量衰減係數,d-1。

  選擇具有代表性的地區,打鑽孔測定q0,經過t日(10日以上),再測定qt,代入公式即得β值。

  5.煤層透氣係數及人工增透方法

  煤層透氣係數是衡量瓦斯在煤層內流動難易程度的參數。未卸壓煤層的抽放瓦斯效果主要取決於其透氣性係數,為了增加煤層的透氣係數,國內外許多研究者進行不少探索,但是至今尚未取得突破。這些探索可以歸納為3類:一類是設法從煤層取出一部分物質,形成空洞,造成裂隙與空隙的再分布、張開並形成新的裂隙,例如水力割縫,注入酸液以溶蝕煤內的碳酸鹽,使煤部分液化;第二類,注入高壓水或壓氣,將煤壓裂,然後注入支撐劑(砂等)將裂隙支撐起來以改變其透氣性;第三類,對煤體進行爆破或水力破裂,當存在自由麵時,因煤體內裂隙容積擴展較大,增透效果明顯。水力破裂是用高壓水把煤體壓裂,但不注入支撐劑,一般不用水力破裂孔進行抽放(因孔內充水抽放效果不好),而是在破裂區內另打孔進行抽放,這時抽放量可增大50%~60%。壓水量為30~40 m3/h,單孔壓入水量100~120 m3,破量半徑40~50m。

  (二)監測參數

  可測定瓦斯抽放量、瓦斯濃度、壓力、溫度等參數,可隨時調閱泵站各種指標變化曲線、數值、工作狀態,編製抽放瓦斯報表,具有顯示、打印等功能,當任一參數超限時可自動報警,並按既定的程序停止抽放泵運轉。

  (三)管理參數

  地麵瓦斯泵進、出口側應設立放空管,當瓦斯泵因故停抽或瓦斯濃度低於規定時,抽放管路中的瓦斯可徑放空管排到大氣中去;當用戶端因瓦斯過剩或輸送發生故障時,也可以由放空管排放。放空管出口至少高出地麵10m,而且至少高出20m範圍內建築物3m以上。放空管距泵房牆壁一般0.5~1.0m,最遠不得超過10m,其出口應加防護帽。放空管必須接地。放空管周圍有高壓線或其他易點燃瓦斯因素時,應製訂專門的安全措施。

  二、瓦斯抽采效果要求

  《煤礦瓦斯抽采基本指標》和淮北礦業“一通三防”技術管理規定中對煤礦瓦斯抽采效果進行了明確規定:

  1、建立地麵瓦斯抽采係統的,礦井瓦斯抽采率應滿足下表規定。

  礦井瓦斯抽采率應達到的指標

  礦井絕對瓦斯湧出量Qm3/min礦井抽采率

  %備注

  Q<20≥25

  20≤Q<40≥35

  40≤Q<80≥40

  80≤Q<160≥45

  160≤Q<300≥50

  300≤Q<500≥55

  500≤Q≥60

  2、采煤工作麵絕對瓦斯湧出量大於20m3/min,必須采用綜合瓦斯抽采方法。工作麵瓦斯抽采率應滿足下表規定。

  工作麵瓦斯抽采率應達到的指標

  工作麵絕對瓦斯湧出量Qm3/min工作麵抽采率

  %備注

  5≤Q<10≥20

  10≤Q<20≥30

  20≤Q<40≥40

  40≤Q<70≥50

  70≤Q<100≥60

  100≤Q≥70

  3、高瓦斯工作麵利用順層孔預抽煤層瓦斯,預抽時間不少於3個月,確保工作麵回采期間風流瓦斯不超限。

  4、突出煤層回采工作麵利用順層鑽孔抽采瓦斯,必須在工作麵投產前,預抽時間不少於6個月。

  利用穿層鑽孔進行條帶保護的工作麵,預抽時間不少於4個月;利用穿層鑽孔抽采的工作麵,預抽時間不少於6個月;利用穿層鑽孔抽采的石門揭煤工作麵,預抽時間不少於3個月。

  5、 煤與瓦斯突出礦井,預抽煤層瓦斯後,突出煤層的瓦斯含量應小於該煤層始突深度的原始煤層瓦斯含量;若煤層始突深度的煤層瓦斯含量無實際考察資料,則必須將煤層瓦斯含量降到8m3/t以下。采煤工作麵煤層預抽後煤層瓦斯含量符合下表規定。

  采煤工作麵回采前煤的可解吸瓦斯量應達到的指標

  工作麵日產量(t)可解吸瓦斯量

(m3/t)備注

  ≤1000t≤8

  1001~2500t≤7

  2501~4000t≤6

  4001~6000t≤5.5

  6001~8000t≤5

  8001~10000t≤4.5

  >10000t≤4

  第五節 煤礦瓦斯抽采監測係統的主要功能及技術指標

  一、瓦斯抽采的監控

  一)瓦斯流量的測定

  目前用於煤礦測定瓦斯抽采管道流量的儀器有孔板流量計、文丘裏管流量計、皮托管、風速表、熱球式風速計等,其中隻有孔板流量計應用最為廣泛,其他方法因測量誤差比較大,實際使用的比較少。20世紀80年代中期以來,渦街流量計作為一種新型流量計發展較快,在礦井瓦斯流量測量方麵有著諸多的優點和長處,並在礦井中應用越來越廣泛。與此同時,20實際80年代美國MCCROME-TER公司推出了一種新型的差壓式流量儀表——V形錐流量計,並逐漸成為現代計量的一種重要手段,廣泛應用於石油、化工、電力、供熱等領域。

  (1)孔板流量計

  孔板流量計由抽采瓦斯管路中增加的一個中心開孔的節流板(孔板)、孔板兩側的垂直管壁和取壓孔(取壓嘴)等組成,如圖所示。當氣體經管路內的節流板時,流束將形成局部收縮,在全壓不變的條件下,收縮使流速增加、靜壓下降,在節流板前後便會產生靜壓差。在同一管路截麵條件下,氣流的流量越大,產生的壓差也越大,因而可以通過測量壓差來確定氣體流量。混合氣體流量Qh由下式計算:

  式中g——重力加速度,m/s2

  D——管道內徑,m;

  d——錐體外徑,m;

  ——直徑比,無量綱;

  C——流出係數;

  V錐流量計的特點主要有:

  ①具有“自整流”和“自清潔”功能,錐體及管道上無雜物滯留。前後直管要求較短,一般上遊隻需0至3D,下遊隻需0至1D。

  ②精度高,長期使用穩定可靠,是一種接近理想狀態的節流裝置。

  ③壓損大小及流量範圍由設計者掌握,對工況條件的適應性非常好,選用時可用流量計去適配使用現場工況條件。

  雖然V形錐流量計有很多的優點,但是它還是存在一些不足之處,主要體現在以下幾個方麵:

  ①需要標定

  V形錐屬於新型的流量計,雖然眾多的廠家及科研人員做了大量的實驗,但迄今為止V形錐流量計可依據的國家標準有限,而且由於機密性和專利的限製,現已公布的有關V形錐流量計結構設計的可利用文獻較為缺乏。各個生產廠家依據企標來生產,可以說產品魚龍混雜,並不是每個廠家的產品都可靠。由於實驗數據不充分,使得每台V形錐流量計出廠時都必須進行嚴格的標定。

  ②差壓較低

  由於V形錐流量計的流出係數要大於孔板流量計的流出係數,使得相同流量時孔板的差壓值要高於V形錐的差壓值。孔板流量計的變送器一般都是用中差壓表。

  二、壓差和負壓的測定

  (1)壓差

  壓差計可用來測量孔板流量計上、下遊測和文丘裏流量計的壓差,也可用來測量抽采管道內外的壓差(即負壓)。壓差計包括U形壓差計、單管汞柱壓差計(測量抽采管道內的負壓)

  (2)氣壓計

  氣壓計是用來測量靜壓力的儀器,主要有水銀氣壓計和空氣盒氣壓計兩種。

  三、瓦斯濃度的測定

  礦井抽采管路瓦斯濃度的測定方法分為自動測量和手動測量2種。

  采用自動測量方法主要采用瓦斯傳感器連續實時地監測管道瓦斯濃度。礦用瓦斯傳感器分為高濃和低濃傳感器兩種,考慮到抽采管道內瓦斯濃度變化範圍較大,管道中一般采用高濃度瓦斯傳感器。

  采用手動測量主要采用光幹涉式甲烷測定器測量甲烷混合氣體,要求可測定濃度範圍為0-100%。在常壓或正壓情況下,使用光幹涉式甲烷測定器操作方法簡單,測量迅速、數值準確。但在抽采瓦斯管道的負壓側,用該儀器測量甲烷混合氣體濃度就存在問題了,由於依靠抽氣橡皮球的彈性吸力不能把負壓管路內的甲烷混合氣體吸入到光幹涉式甲烷測定器的光幹涉室內,測量無法進行,因此需要利用高負壓管道取樣器。

  FW-1型高負壓瓦斯采樣器

  1—進氣口接頭;2—出口接頭;3—平衡壓力接頭;4—活塞;5—氣筒;6—拉杆;

  如上圖所示,為FW-1型高負壓瓦斯取樣器示意圖。采樣前,先將進氣接頭1與孔板流量計上遊的測量嘴接上,將出氣接頭2與瓦斯檢定器連接,然後將平衡壓頭接頭3與瓦斯孔板流量計孔板下遊連接;采氣樣時,首先拉動手柄,進氣接頭1內的單向閥(薄膜閥)打開,管道內瓦斯被吸入氣筒內,而活塞4後部的氣體則排至瓦斯管道中,起到平衡壓力作用,以減少漏氣,而後向前快速推動活塞,出氣接頭2內的單向閥打開,將瓦斯送入瓦斯鑒定器內。重複數次,即可將瓦斯采入瓦斯檢定器中。

  四、多參數測試儀

  目前,國內有多個廠家生產多參數測定儀,適用於抽采泵站和井上、下管道內的瓦斯濃度、流量、溫度、壓力和壓差等參數自動測量和人工測量。

  瓦斯抽采監控係統

  近年來,國內有多個廠家推出了多種型號的煤礦瓦斯抽采監控係統,在煤礦中應用量比較大的有煤炭科學研究總院重慶分院生產的KJ901瓦斯抽采監控係統、鎮江中煤電子研究所的KJ101瓦斯抽采監控係統、煤炭科學研究總院撫順分院生產KJF2000瓦斯抽采監控係統等。

  瓦斯抽采監控係統一般由地麵信號接收機、記錄儀、計算機、井下信號發送機、電源箱、傳感器等部分組成。一般在原安全監控係統基礎上配備高瓦斯濃度傳感器、壓差傳感器、氣壓傳感器和采樣泵後,即可對瓦斯抽采係統進行監測。由瓦斯抽采監控主機分別對瓦斯抽采監控分站和瓦斯抽采監控櫃等設備進行初始化參數和發布控製命令,各分站和控製櫃采集的傳感器數據將首先進行數據的預處理,然後根據地麵監控主機設置的參數進行相應的控製,同時監控分站將采集到的傳感器數據和控製邏輯信息實時傳送到地麵監控主機,由監控主機對監測數據進行分析處理、存儲、顯示、控製和查詢打印等操作,並通過Wed服務器進行網上發布,實現網上監控數據的實時共享。

  瓦斯抽采監控係統主要對礦井的瓦斯抽采管路參數進行實施監控、計量、統計和存儲,其具有結構簡單、功能單一、易於操作維護等特點。瓦斯抽采流程如下圖

  煤礦瓦斯抽采監控係統性能特點如下:

  (1)完整的係列化傳感器產品,可測量管道內流量、瓦斯濃度、溫度、壓力、罐內瓦斯濃度,抽采泵開停狀態,循環水池水位計水溫,泵房環境瓦斯濃度及溫度,軸溫及罐高、罐壓。

  (2)采用孔板、均速管、V形錐等原理測量大管徑、低流速、小流量、高濕雜質管道氣體流量。

  (3)實時運算每分鍾的工礦流量、抽采混合流量、純流量及累計流量,具有溫度、壓力修正補償功能。

  (4)完善的保護控製功能。

  (5)實時時鍾係統,可統計日、月、年抽采混合量和純量,並提供各類報表。

  (6)數據可通過企業局域網實現共享。

  煤礦瓦斯抽采監控係統主要技術指標如下:

  (1)管道瓦斯和罐內瓦斯:0-100%CH4。

  (2)溫度傳感器:0-100℃。

  (3)壓力傳感器:0-100kpa。

  (4)流量傳感器:8-1500m3/h,有多種口徑可選。

  第六節 煤礦瓦斯抽放管理

  礦井瓦斯抽采管理應符合《煤礦瓦斯抽放規範》(AQ1027-2006)的規定

  抽放礦井必須建立、完善瓦斯抽放管理製度和各部門責任製。礦長對井瓦斯抽放管理工作負全麵責任。礦總工程師對礦井瓦斯抽放工作負全麵技術責任,應定期檢查、平衡瓦斯抽放工作,解決所需設備、器材和資金;負責組織編製、審批、實施、檢查抽放瓦斯工作規劃、計劃和安全技術措施,保證抽放地點正常銜和實現“抽、掘、采”平衡。礦各職能部門負責人對本職範圍內的瓦斯抽放工作負責。瓦斯抽采所需要的費用、材料和設備等,必須列入企業財務、供應計劃和生產計劃。煤礦企業必須配備專業技術人員,負責瓦斯抽采日常管理,總結分析瓦斯抽采效果,研究和改進抽采技術,組織新技術推廣等。

  瓦斯抽采礦井必須建立健全崗位責任製、鑽孔鑽場檢查管理製度、抽采工程驗收製度。瓦斯抽采礦井必須建立專門的瓦斯抽采隊伍,負責打鑽、管路安裝回收等工程的施工和瓦斯抽采參數的測定工作。

  加強瓦斯抽采參數(抽采量、瓦斯濃度、負壓、正壓、大氣壓、溫度等)的監控,發現問題時,及時處理。抽采量的計算用大氣壓為101.325Kpa、溫度為20度時標準狀態下的數值。嚴格瓦斯抽采施工質量,所有瓦斯抽采工程必須按照質量標準進行驗收,不符合設計標準的應重新施工直到合格為止。瓦斯抽采管路必須進行防腐處理,外部塗紅色以示區別。瓦斯抽采的計量器具必須采用符合國家標準的計量器具。

  一、瓦斯抽放工安全責任製

  (一)瓦斯抽排管路檢查工(測量工)安全責任製

  1.管路檢查工每天要檢查一次抽放係統,保證所到之處抽放係統完好、管路暢通。當發現管路故障時,要立即處理並彙報。

  2.管路檢查工要及時回收各處所有材料,做到不亂丟亂放。

  3.管路檢查工如需進入柵欄內工作,必須攜帶便攜式甲烷報警儀,兩人前後同行,並隨時檢查巷到內瓦斯等氣體,氣體超過規定時,應停止進入。

  4.防止瓦斯機受潮和在井下打開瓦斯機進行檢查處理。

  5.經常清理和潤滑抽放瓦斯管路的閥門,以確保閥門使用靈活。

  6.未經批準,不得任意調整主幹管路的抽放負壓。

  7.抽放係統的檢查與維護的主要工作有:

  (1)檢查抽放泵的運轉情況,及時處理存在問題。

  (2)檢查抽放管路有無漏氣。

  (3)檢查各抽放地點的抽放參數。

  (4)對抽放管路上的放水裝置及時放水。

  8.做到抽放管路無破損、無泄漏、無積水,抽放管路要掉高或墊高,離地高度不小於0.3m 。

  (二)瓦斯抽放泵司機安全責任製

  1.瓦斯抽放泵站司機必須熟悉、掌握抽放設計要求及抽放設備,管路情況。

  2.嚴格按照泵站操作規程上崗操作。

  3.上崗前要帶齊瓦斯機、記錄本等工器具,並每小班測定記錄一次抽放濃度、抽放負壓、孔板壓差等參數,卻保數據準確可靠。

  4.認真做好運轉設備的循環檢查工作,及時排放放水氣內的積水,保證管路暢通,發現問題及時彙報處理。

  5.負責保管泵站內的所有儀器儀表,做到現場交接班。

  6.瓦斯泵起動前,必須認真檢查電機與泵體之間的對輪是否有阻力現象,隻有無名顯阻力時,放可做起動準備。

  7.起動前,必須先打開進氣端管路的控製閥們。

  8.打開供水閘閥,觀察泵體兩端有無滴水現象,以成滴為度。

  9.當泵體內的水量達到軸線高度時,方可送電起動。

  10.調節供水量接近或滿足要求。

  11.瓦斯泵電機發熱時,嚴禁用水對其進行冷卻。

  12.瓦斯泵運轉時,不得用手、腳觸摸泵體旋轉部位,或坐、靠在旋轉部位。

  13.測量時,不得用嘴吸出測氣膠管內的積水,當膠管內的積水較大時,采取措施進行處理後,方可測量。

  14.當瓦斯濃度測量完畢後,要將測氣膠管防置正確、不漏氣。

  15.防止瓦斯機受潮和在井下打開瓦斯機進行檢查修理。

  16.泵站放水器內的積水經疏放後,要關緊放水器的控製閘閥。

  17.氣水分離器端的放水管要放在水池(水溝)處,不得隨便挪移。

  18.停泵時,必須先停泵,後停水,再關閉進出氣端的閥閘。

  19.長期停泵時,必須將泵體內的積水放盡。

  (三)鑽機工安全責任製

  1.施工前,要將鑽機擺放平穩,打牢壓車柱。

  2.施工過程中,鑽杆前後不準站人不準用手托扶鑽杆。

  3.施工過程中,人員工作服要穿戴整齊,戴好安全帽,係好礦燈,嚴禁臥躺,不準赤腳或穿拖鞋工作。

  4.施工過程中,能夠正確使用便攜式甲烷報警儀,嚴禁瓦斯超限作業。

  5.鑽機操作應由熟練鑽工或到班班長操作,不準坐在電機上或鑽機任一部位操作鑽機,操作時,袖口要束緊或卷起,不準用腳製動運轉皮帶。

  6.操作人員要熟知各種鑽機的結構、性能及使用方法,不得任意調節鑽機的液壓控製係統,鑽機在出現故障時,不許帶病運轉。

  7.鬆緊立軸卡瓦時,應待立軸停止運轉後進行。

  8.鑽機不得在無人看管得情況下運行。

  9.在鑽機正常運行時,不得任意撥動各種聯動手柄,如果要變速、變向時,必須停車後進行。

  10.人工取下鑽杆和裝卸水龍頭時,鑽機得控製開關必須處在停止位置。

  11.鑽機未停穩時,人員不得靠近鑽杆或跨越鑽杆。

  12.禁止在運轉的皮帶附近更換工作服和做其他工作。

  13.禁止立軸回轉時丈量機上殘尺或進尺長度。

  14鑽機回次進尺不得超過岩芯管得有效長度。

  15.無岩芯鑽進時,發現鑽頭糊鑽、憋泵、鑽速顯著下降時,應立即提鑽,不得隨意加大壓力強行鑽進。

  16.鑽進岩石孔時,發現孔口不返水,應立即提出鑽具檢查,見煤時要采取壓風排渣措施。

  17.鑽進煤孔時,要采取壓風排渣和除塵措施。

  18.當發生埋鑽事故時,在鑽機無法安全固定運行的情況下,不準用鑽機強行起拔鑽具。

  19.孔內下套管遇阻時,嚴禁用鑽機硬性衝擊。

  20.嚴禁用鑽頭掃出孔內丟失鑽具。

  21.所有人員不準用眼在孔口附近觀看孔內情況,當鑽孔仰角超過25度時不準正對鑽機操作。

  22.鑽進過程中工作人員要精力集中,注意觀察鑽進情況。嚴格控製鑽進速度,隨時注意電動機的負荷情況,不得超載,當發生火花、冒煙或轉數急劇降低和發熱等情況時,l立即斷開電路進行檢查調整。

  二、瓦斯抽放日常管理製度

  (1)抽采係統泵站及抽采管路

  1.抽放係統能力應滿足礦井最大抽放量需要,抽放管經應按最大抽放流量分段選配。地麵抽放泵應有備用,其備用量可按正常工作數量的60%考慮。

  2.抽放管路應具有良好的氣密性、足夠的機械強度,並應滿足防凍、防腐、阻燃、靜電的要求;抽放管路不得與電纜同測設,並要吊高或高,離地高度不小於300mm。

  3.抽放管路分處應設置控製門,在管路得適當部位設置除查裝置,在管路得底、鑽場等處要設置放水裝置,在幹管和支管上要安裝計量裝置(孔板計量應設旁通裝置)。

  4.井下移動抽放站應安裝在抽放瓦斯地點附近得新鮮風流中,當抽出的瓦斯排放排侄回風道時,在抽放管路排出口必須采取設置欄、懸掛警戒牌、安設瓦斯傳感器等安全措施。

  5.抽放泵站必須有直通礦井調度室的電話,必須安設瓦斯傳感器。

  6.抽放泵站內必須配置計量裝置。

  (2)抽采係統檢查管理

  1.抽放礦井必須設有專門的抽放隊伍,負責抽采係統抽采的各類普查工作。

  2.必須定期檢查抽放管路質量狀況,作到抽采管路無破損、無泄露,並按時放水和除渣,各放水點實行掛牌管理,放水時間和放水人員姓名必須填寫在牌上。

  3.盡量提高抽放負壓,孔口負壓不小於13kPa。

  4.抽放泵站司機要 堅持上崗,按時檢測、記錄抽放參數和抽放泵運行狀況。

  (3)瓦斯抽采係統的圖紙和技術資料管理

  1.瓦斯抽采礦井必須繪製全麵詳細的瓦斯抽采係統圖、泵站平麵與管網(包括閥門、安全裝置、檢測儀表、放水器等)布置圖、抽采鑽場及鑽孔布置圖以及泵站供電係統圖。

  2.瓦斯抽采礦井必須有抽采工程和鑽孔施工記錄;抽采參數測定記錄及泵房交接班記錄。

  3.瓦斯抽采礦井必須編製抽采工程年、季、月報表;抽采量年、季、月報表。

  4.瓦斯抽采礦井必須建有抽采設備台賬及抽采工程管理台賬。

  5.瓦斯抽采礦井必須具有礦井和采區抽采工程設計文件及竣工報告以及瓦斯抽采總結與分析報告。

  三、煤礦瓦斯抽采參數收集及分析

  1. 鑽孔施工參數的管理

  (1)鑽孔施工人員必須嚴格按鑽機操作規程及鑽孔施工參數精心施工,保證施工的鑽孔符合設計要求,確保鑽孔施工質量。

  (2)鑽孔施工人員當班必須攜帶皮尺、坡度規、線繩等量具。

  (3)鑽孔施工前,鑽孔施工人員必須按設計參數要求,在現場標定鑽孔施工位置,並懸掛好鑽孔施工圖板。

  (4)鑽孔必須在標定位置設工,鑽孔傾角、方位、孔深符合設計參數要求,做到定位置、定方向、定深度。鑽孔施工時,孔位允許誤差 50mm,傾角、方位允許誤差 1 :煤層鑽孔施工時,中排鑽孔孔深允許誤差100mm,上排、下排鑽孔分別施工至本煤層頂、底版方可終孔,並不得比設計孔深2m。

  (5)鑽孔施工人員必須認真填好當班的施工記錄,記錄內容包括空號、空深、傾角、鑽杆數量及鑽孔施工情況等。

  (6)加強鑽孔施工驗收製度,頂板走向鑽孔後底板穿層鑽孔終孔時,必須要有驗收人員現場驗收。

  (7)抽放鑽孔必須要有施工和驗收原始記錄可查。

  (8)鑽孔布置應均勻、合理。從岩麵開孔,開孔間距應大於300mm:從煤層麵開孔,開孔間距應大於400mm:岩石孔封孔長度不小於4m,煤層孔封孔長度小於6m:當采用穿層孔抽放時,鑽孔的見煤間距不應超過8m:當采用順層孔抽放時,鑽孔的終空間距不超過10m。

  2.瓦斯抽放參數的管理

  (1)每個抽放係統必須每天測定一次抽放參數,數據要準確,做到填、報、送及時,測定時儀器攜帶齊全,並熟知儀器性能及使用方法。

  (2)當采煤工作麵距抽放鑽場30m時,要每天觀測一次鑽場距工作麵的距離,並保證係統完好。

  (3)使用U型壓力計觀測數據時,必須保持U型壓力計內的液體清潔、無雜物。

  (4)觀看壓力計時,要將壓力計垂直放置,使兩柱液麵持平。

  (5)安裝壓力計時,應按規定將壓力計的膠管與管道上的餓壓力接孔連接,並使其穩定1~2min,然後讀取壓力植。

  (6)在測定流量或負壓時,如U型壓力計內的液麵跳動不止,應檢查積水情況,並采取放水措施。

  (7)每次觀測後,應將有關參數填寫在記錄牌上,並保證牌板、記錄和報表三對口。

  (8)抽放鑽場(鑽孔)必須實行掛牌管理。牌板內容為:鑽場編號,設計鑽孔孔號及其參數(角度、深度),實際施工鑽孔參數(角度、深度),各鑽孔抽放濃度,鑽場總抽放濃度、負壓、流量等。並定期考察單孔濃度、負壓、流量等。

  (9)泵站必須逐步推廣自動檢測計量係統,井下移動泵站暫不安設自動檢測計量係統的,必須安設管道高濃度瓦斯傳感器和抽放泵開停傳感器。人工檢測時,泵站每小時檢測1次,井下幹管、支管、鑽場每天檢測1次。

  (10)抽放量的計算要統一用大氣壓為101.325kPa、溫度為20℃標準狀態下的數值。自動計量的,通過監控係統打印抽放日報;孔板計量的,每班應計算抽放總量,再根據三班抽放量等情況編報抽放日報。

  (11)抽放台賬、班報必須由隊長審簽;抽放日報由區長、通風副總審簽;抽放旬報、月報由總工程師、礦長審簽。

  四、瓦斯抽采技術資料管理

  淮北礦業“一同三防”技術管理規定中對瓦斯抽采技術資料管理作出了具體的要求:

  第二百四十五條 礦井必須有以下瓦斯抽采技術資料管理。

  (一)礦井瓦斯抽采規劃、年度、季、月度計劃。

  (二)礦井、水平、采區、采掘工作麵瓦斯抽采設計、措施。

  (三)圖紙

  1、礦井或采區瓦斯抽采係統圖。

  2、泵站平麵與管網(包括閥門、安全裝置、檢測儀表、放水器等)布置圖。

  3、抽采鑽場及鑽孔布置圖

  4、泵站供電係統圖

  (三)報表

  1、抽采工程年、季、月報表

  2、抽采量年、季、月、旬、日報表

  (四)記錄

  1、抽采工程和鑽孔施工記錄

  2、抽采參數測定記錄

  3、泵房(站)值班記錄

  (五)台帳

  1、抽采設備台帳;

  2、抽采工程管理台帳;

  3、瓦斯抽采係統和抽采參數、抽采量管理台帳。

  (六)礦井瓦斯抽采年、季、月度工作總結以及采煤工作麵瓦斯抽采總結等。

  (七)牌板

  1、抽采鑽場鑽孔施工管理牌板。內容包括:鑽孔設計剖麵圖、鑽孔設計參數、鑽孔施工負責人、鑽孔施工技術要求、鑽孔施工注意事項等。懸掛在施工鑽場內。

  2、抽采鑽場鑽孔位置牌板。內容包括:各鑽孔剖麵圖,在剖麵上標明各鑽孔的深度、終孔層位、鑽場間距、有效抽采距離、拆孔距離,以及鑽場間距和鑽孔管理注意事項等;懸掛在抽采鑽孔附近。

  3、抽采鑽場鑽孔觀測牌板。內容包括:鑽場編號、鑽孔編號、鑽孔終孔日期、驗收人,以及鑽孔的抽采負壓、流量、瓦斯濃度、觀測日期、觀測人姓名等;懸掛在抽采鑽場內。

  (七)抽采係統月度分析總結報告。

  第二百四十六條 采用自動計量的,要通過監控係統打印抽采日報;采用孔板計量的,每班要計算抽采總量,再根據三班抽采量編製抽采日報。

  抽采量要統一換算成標準狀況下的抽采量(一個標準大氣壓101.325 Kpa,溫度20°C)。

  第二百四十七條 抽采台帳必須由技術員審簽;抽采日報由區長審核,報總工程師審簽;抽采月報由總工程師、礦長審簽。

  所有抽采技術資料均要存檔,礦每月要對抽采技術資料進行係統分析總結,查找問題和不足,提出整改措施。

  第二章 瓦斯利用

  a) 煤礦抽出瓦斯的處理方式、對大氣的影響,廢氣排放的標準和要求;

  煤礦抽出的瓦斯部分礦井作為能源或原料進行利用創造了可觀的經濟和社會效益,但大部分礦井未能進行利用,抽出的瓦斯直接排放到了大氣中。

  由於瓦斯中的主要成分為甲烷,而甲烷很容易吸收光波中的長波,即紅外線。太陽照到地球上的光波一般都是短波,幾乎不會被空氣吸收,而這些短波被地麵放射以後變成長波重新進入大氣,被日益增多的甲烷吸收,再反射到地麵,這樣地球的溫度就會升高了。

  地球溫度的升高會造成海平麵上升部分地區可能會遭受淹沒或海水人侵,海灘和海岸遭受侵蝕,土地惡化,海水倒灌和洪水加劇,港口受損,並影響沿海養殖業,破壞供排水係統。同時氣候變暖還會影響農業和自然生態係統、加劇洪澇、幹旱及其他氣象災害,影響人類健康,給自然環境帶來極大的危害。

  對於具備建立瓦斯利用條件的礦井必須對瓦斯進行利用,嚴禁將瓦斯排放到大氣中,自2010年1月1日起現有礦井及煤層氣地麵開發係統的煤層氣排放執行下表規定的排放限值。

  煤層氣(礦井瓦斯)排放限值

  一、民用燃氣

  ①瓦斯民用的前景

  瓦斯的主要成分是甲烷,甲烷的單一熱值高位達到39752kJ/Nm3 ,低位達到35822 kJ/Nm3。瓦斯抽放時甲烷的濃度一般在30%,在不考慮其它組份燃燒的情況下,瓦斯的熱值也在11746.6 kJ/Nm3。基本達到城市燃氣的標準,而壓裂井和采動區井瓦斯的濃度在90%以上,就完全滿足城市燃氣的熱值要求。可通過管道供給附近城市,也可注入現有的瓦斯管道。

  隨著城市居民生活水平的提高和環境保護力度的加強,城市煤氣化已成為不可扭轉的趨勢。到2010年,我國大城市的居民的氣化率將達90%,一般城鎮的氣化率也將超過35%。

  ②瓦斯民用工藝係統及要求

  瓦斯民用係統一般由抽放泵、儲氣罐、調壓站和輸氣管道以及燃氣管網組成。礦區居民供應的瓦斯目前采用中、低壓供應係統中壓為3500Pa,低壓為2000Pa。低壓的供氣半徑一般不大於1.5公裏。

  二、工業與化工業的利用

  目前部分大型礦井已將瓦斯利用到工業鍋爐及窯爐中,同時利用甲烷氣體成分與天然氣相似,利用瓦斯生產化工產品的工業比較成熟。在煤產地利用煤層氣生產甲醇,可充分利用煤炭資源,減少環境汙染。從甲醇出發製取含氧潔淨燃料二甲醚工藝簡單,甲醇轉化率高、選擇性好,無三廢排放,有較好的經濟效益和環境效益。

  三、瓦斯電站利用

  瓦斯發電站的建設不但可以合理利用瓦斯,減少汙染,保護環境,還可以作為地方電力資源的一種補充,是資源合理利用與防治汙染相結合、企業經濟效益與環保效益和社會效益相統一的綜合利用工程。

  瓦斯發電技術在我國由勝利油田勝利動力機械集團(以下簡稱勝動集團)為主導企業的研究和攻關下,已日趨成熟。勝動集團原開發的均是高濃度(瓦斯濃度>25%)瓦斯發電機組。在解決了煤礦瓦斯發電的關鍵技術(電控燃氣混合器技術、全電子管理控製技術、稀燃技術、煤礦瓦斯發電機組專用阻火器)後,低濃度瓦斯發電技術在全國得到了快速的推廣應用。瓦斯發電機組發電原理是采用瓦斯爆炸做功發電。所有進入發電機做功的瓦斯濃度為5%~15%,所有濃度的瓦斯在進入爆炸室前都由電子計算機控製自動調整瓦斯濃度以達到爆炸所需濃度。為保證安全,在采用低濃度瓦斯發電時,在瓦斯輸送管道上和發電機組前要設置細水霧化輸送係統、幹式阻火器、濕式阻火器等設施,以防止因在發電時引起瓦斯爆炸而順管道回爆,導致瓦斯抽放泵站的損壞。

  瓦斯發電技術應用主要形式:第一種是利用鍋爐+蒸汽輪機發電,第二種是燃氣輪機+發電機發電,第三種是利用燃氣內燃機發電。目前,我國大多煤礦都采用燃氣內燃機發電。據有關資料介紹,瓦斯作為燃氣內燃機發電具有以下特點:

  1)燃燒排放特性好。由於煤層瓦斯氣是以氣態形式和空氣混合進入發動機氣缸,使其容易與空氣混合,且混合迅速、均勻。因此燃燒比較充分、完全,從而使排放中的CO、HC、NOX等有害成分大為減少。

  2)燃燒抗爆燃性能好,工作熱效率高。由於瓦斯氣和汽油燃料、柴油燃料相比有較高的辛烷值(120),故其抗爆性能好,可用於高壓縮比的發動機,再加上氣體燃料與空氣混合更加均勻,因此這將充分發揮和提高發動機的工作效率。

  3)混合氣發火界限寬。瓦斯氣與空氣混合具有很寬的發火界限,可在大範圍內改變混合比,提供不同成分的可燃混合氣。通過采用稀薄燃燒技術可進一步提高發動機的經濟性能和環保效益。

  4)使用性能好。由於瓦斯氣是氣體燃料,低溫起動性及低溫運轉性能良好,並且氣體燃料進入氣缸後不會對潤滑油產生稀釋作用,從而使發動機潤滑狀況也提高很多,零件磨損進一步降低,發動機故障減少,使用壽命長。

  5)經濟性能好。在燃燒相同質量的燃料時,煤層瓦斯氣熱值(以有效成分CH4計)比汽油高12.7%,而且從理論空燃比看,一定量的空氣所需的瓦斯氣比汽油約少16.5%,所以燃用煤層瓦斯氣的費用要低廉的多。

  6)動力性能有所下降。由於瓦斯氣燃料本身是氣態,當采用缸外預混合方式時,就會占據部分進入氣缸的空氣流通截麵,使發動機充氣係數比使用液體燃料大約低10%左右,因此在同一機組上使用瓦斯氣燃料將使發動機功率有所下降。

  瓦斯發電廠係統運行原理和流程圖見下圖所示。

  四、其他利用

  煤層氣以管道輸送為主,就近利用,餘氣外輸。依據資源分布和市場需求,統籌建設以區域性中壓管道為主體的煤層氣輸送管網,適度發展煤層氣壓縮和液化。目前除了對對瓦斯進行民用、工業、化工及瓦斯電廠利用瓦斯,還可將瓦斯進行壓縮成液體作為汽車燃料進行利用。

  目前使用瓦斯燃料的汽車,不論是改裝的還是原廠的大多是在原有的汽油機基礎上再增加一套煤層氣供氣係統,其發動機的性能是根據棋友設計的,不能充分發揮煤層氣的優勢,從而使兩用動力汽車的動力性能下降很多,經濟性也未能得到充分發揮。而且隨著國家對汽車排放指標的要求不斷提高,改裝的兩用燃料汽車出現排放超標的現象。此外改裝中存在的一些不規範行為,影響到煤層氣車輛的使用性能和安全性。因此還需進一步加強煤層氣作為汽車燃料的基礎研究,對煤層氣的理化性質、煤層氣汽車的性能及加氣站的建設進行研究。發現問題解決問題不斷提高完善相關規定和標準。

  c) 煤礦瓦斯的濃縮、液化、儲存及其注意事項。

  煤層氣的液化是指在甲烷等可燃性氣體從瓦斯中分離出來,並生產出液化煤層氣。由於在氣體輸送過程中,管網建設投資巨大、消費結構不合理、管理體製不適和瓦斯發展的需要等諸多因素製約著瓦斯建設的發展。許多中小城鎮,特別是地理位置遠離瓦斯管網的城鎮,瓦斯管網建設非常困難。瓶裝壓縮瓦斯輸配工藝,將壓縮瓦斯技術靈活應用到城市燃氣輸配係統,解決了超高壓瓦斯供應係統與城市燃氣管網係統的銜接、調壓問題。

  一、壓縮天然氣利用的前景及流程

  我國煤礦多為井工開采,瓦斯災害嚴重。每年采煤排放的瓦斯在130億立方米以上,采煤抽放的瓦斯85%以上直接排空。由於礦井瓦斯的供應量不穩,甲烷濃度波動大,產氣周期短,集輸規模小,目前煤礦瓦斯的利用僅在礦區及周邊地區的就地消費,利用率很低,開發利用的規模普遍偏小。既給煤礦安全生產帶來了隱患和危害,同時又浪費大量的優質資源。

  工藝介紹:在氣源地,瓦斯淨化處理後,壓縮至20.5 兆帕,經灌裝設備充裝進壓縮瓦斯鋼瓶中。利用汽車或船運,將壓縮瓦斯瓶組運送到用氣點(中小城鎮、用戶)。為滿足城市燃氣係統的需要,需將壓力減至城市燃氣管網的壓力級別(高、中、低壓均可)。根據用戶或城市燃氣管網的壓力級製,可選用多種工藝、設備,滿足壓力需要。目前常用伴熱調壓器或回型管束解決。減壓流程還設置超壓放散、緊急切斷、低壓切換等控製設施。瓶裝壓縮瓦斯輸配工藝具有運行靈活可靠,可滿足不同類型用戶需要、工藝簡單,占地少、建設周期短的優點,並且瓶裝壓縮瓦斯輸配工藝在抗風險上優於液化石油氣管道輸送、液化石油氣混氣輸送這兩種工藝,在經濟上也是可行的,具有一定規模效益。

  將瓦斯壓縮增壓至20MPa時,瓦斯體積縮小200倍,並儲入高壓容器中,便於汽車運輸,經濟運輸半徑以150-200公裏為妥。壓縮瓦斯可用於民用及作為汽車清潔燃料。

  目前多采用DW係列瓦斯壓縮機(往複活塞式,DW型水冷)。

  天然氣液化裝置在煤礦瓦斯的應用流程:

  抽放瓦斯—→脫硫、脫水、脫CO2、壓縮增壓—→深冷液化—→低溫貯存—→LNG

  礦井瓦斯—→脫硫、脫水、脫CO2、濃縮、壓縮增壓—→深冷液化—→低溫貯存—→LNG

  二、壓縮機選型安裝及壓縮注意事項

  安裝場所之選定最為工作人員所忽視。往往壓縮機購置後就隨便找個位置,配管後立即使用,根本沒有事前的規劃。殊不知如此草率的結果,卻形成日後壓縮機故障維修困難及壓縮空氣品質不良等的原因。所以選擇良好的安裝場所乃是正確使用空壓係統的先決條件。

  1.須寬闊采光良好的場所,以利操作與檢修。

  2.空氣之相對濕度宜低,灰塵少,空氣清淨且通風良好。

  3.環境溫度須低於40℃,因環境溫度越高,則壓縮機之輸出空氣量愈少。

  4.如果工廠環境較差,灰塵多,須加裝前置過濾設備。

  5.預留通路,具備條件者可裝設天車,以利維修保養。

  6.預留保養空間,壓縮機與牆之間至少須有70公分以上距離。

  7.壓縮機離頂端空間距離至少一米以上。

  三、配管,基礎及冷卻係統注意事項

  1.空氣管路之配管注意事項

  1.主管路配管時,管路須有1°~2°之傾斜度,以利管路中的冷凝水排出。

  2.配管管路之壓力降不得超過壓縮機設定壓力之5%,故配管時最好選用較大的管徑。

  3.支線管路必須從主管路的頂端接出,避免管路中的凝結水下流至用氣設備中,壓縮機空氣出口管路最好應有單向閥。

  4.幾台壓縮機串聯安裝,須在主管路末端加裝球閥或自動排水閥,以利冷凝水排放。

  5.主管路不要任意縮小,如果必須縮小或放大管路時須使用漸縮管,否則在接頭處會有混流情況發生,導致大的壓力損失,也影響管路的使用壽命。

  6.壓縮機之後如果有儲氣罐及幹燥機等淨化緩衝設施,理想之配管應是壓縮機+儲氣罐+前過濾器+幹燥機+後過濾器+精過濾器。如此儲氣罐可將部分的冷凝水濾除,同時儲氣罐亦有降低氣體排氣溫度之功能。較低溫度且含水量較少之空氣再進入幹燥機,可減輕幹燥機或過濾器之負荷。

  7.若係統之空氣用量很大且時間很短,瞬時用氣量變化很大,宜加裝一儲氣罐作為緩衝之用(其容量應大於或等於最大瞬時氣量的20%),這樣可以減少壓縮機組頻繁加載或卸荷的次數,減少控製元件動作次數,對保持壓縮機的運行可靠性有很大的益處。一般情況下,可選擇容量為排氣量20%的儲氣罐。

  8.係統壓力在1.5MPa以下的壓縮空氣,其輸送管內之流速須在15m/sec以下,以避免過大的壓力降。

  9.管路中盡量減少使用彎頭及各類閥門,以減少壓力損失。

  10.理想的配管是主管線環繞整個廠房,如此在任何位置均可獲得雙方麵的壓縮空氣。如在某支線用氣量突然大增時,可以減少壓力降。且在環狀主幹線上配置適當之閥門,以便檢修切斷之用。

  2.基礎

  1.基礎應建立在硬質的地坪上,在安裝前須將基礎平麵整水平,以避免壓縮機產生震動而引起噪音。

  2.壓縮機如裝在樓上,須做好防振處理,以防止振動傳至樓下,或產生共振,對壓縮機及大樓本身均有安全上的隱患。

  3.螺杆式壓縮機所產生的振動很小,故不需做固定基礎。但其所放置之地麵須平坦,且地下不可為軟性土壤。壓縮機底部最好鋪上軟墊或防震墊,以防止振動及噪音。

  3.冷卻係統

  1.當您選用風冷式壓縮機時,要考慮其通風環境。不得將壓縮機安放在高溫設備附近,以避免壓縮機吸入高溫大氣導致排氣溫度過高而影響機組的正常運行。

  2.當使用條件限製壓縮機安裝在較小的密閉空間內時,須加裝抽、排風設備,以便空氣流通循環,其抽、排風設備的能力須大於壓縮機冷卻風扇的排風量,而且抽風進口位置要適合壓縮機熱排風出口位置。

  四、壓縮氣體搬運注意事項

  1.注意搬運前檢查閥門的氣密性,

  2.避免受熱,在晴天搬運時,不宜長時間置於太陽直射下

  3.避免碰撞或劇烈震動 尤其要保護閥門處不能碰撞,必要時可在瓶體/罐體上套上減震橡膠圈

  4.易燃易爆氣體/液化氣不能與氧化性氣體一起儲存 搬運

  還有一點 氣瓶或氣罐都比較重 要避免壓傷或砸傷

  五、壓縮機的安裝應遵循當地的有關法律法規,並嚴袼遵守以下規定:

  1.壓縮機應采用承重能力大於機組重量的起重設備進行吊運,吊運速度、加速度應限製在許可的範圍之內。

  2.盡量把壓縮機安裝在涼爽、幹淨、通風良好的地方,保證壓縮機吸入的空氣潔淨及水分含量最小。

  3.壓縮機吸入的空氣不允許含有可燃氣體及腐蝕性氣體,以免可能引起爆炸或內部鏽蝕。

  4.風冷型機器最好應有排風扇或導風管將熱風導出室外,避免熱風循環到進風口。

  5.壓縮機汙水、廢油的排放應遵守當地環保部門的規定。

  6.本機器使用為三相交流電源380V、50Hz,引導壓縮機的供電線必須與其功率匹配並安裝空氣開關、熔斷絲等安全裝置,為確保電器設備的可靠安全,必須可靠接地。

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