本質安全型的地方煤礦與采礦新技術
目 錄
1、我國煤礦目前的整體現狀及存在的問題
2、地方煤礦的本質安全化
3、地方煤礦采礦（安全）新技術
煤礦自然條件複雜，災害因素較多
我國33.09%煤礦的地質構造屬於複雜或極複雜 ；
我國幾乎所有井工煤礦均為瓦斯礦井。國有重點煤礦高瓦斯礦井占26.8%，煤與瓦斯突出礦井占17.6%；
煤塵爆炸危險普遍存在，危害嚴重。原國有重點煤礦有煤塵有爆炸危險的礦井占87.4%。
礦井煤層自然發火危險性嚴重。原國有重點煤礦中有煤層自然發火危險的礦井占51.3%。
衝擊地壓危險性增大，個別煤礦十分嚴重。
水文地質條件複雜。
采深加大，高溫礦井增多
煤礦生產力整體水平低下
我國煤礦開采以地下開采為主，產量約占95%。美國、印度的井工產量比重分別約為33％t和20％，井工礦井的安全狀況不如露天礦井。
生產技術水平落後。我國煤礦開采以地下開采為主，產量約占95%，全國采煤機械化程度42％，除部分國有大礦之外，大多數煤礦生產技術水平低，裝備差，效率低。特別是鄉鎮小煤礦，基本上是非機械化開采，200萬以上的礦工還從事手工采煤。
辦礦門檻低、小煤礦技術落後
鄉鎮及個體煤礦辦礦標準低，采煤技術落後，設備簡陋。這些煤礦大都是非機械化開采，其中約有一半是靠原始的生產方式開采，絕大多數鄉鎮煤礦通風、防塵、防火和安全監測係統的裝備、設施投入嚴重不足，綜合抗災能力很低，有相當數量的鄉鎮煤礦不具備安全生產的基本條件。
行業地位和職工素質問題
煤礦是高危行業，也是一個艱苦而且收入低的行業，難以吸引和留住人才，因此從業人員素質偏低。原國有重點煤礦采掘工人中，初中以下文化程度占55%，且大多是農民協議工、合同工，缺乏專業的培訓，煤礦生產專業技術人員也嚴重不足。小型煤礦員工素質更低，多數鄉鎮煤礦幾乎沒有安全技術人員，一些小煤礦礦長根本不懂安全生產知識，缺乏安全管理能力。
安全係統
安全係統是指人、機、環境要素，在相互聯係和作用條件下，構成的安全有機整體。
人-機-環境-物
（能量和信息）
本質安全型礦井的形態體係
安全觀念體係：主要指決策者和大眾共同接受的安全意識、安全理念、安全價值標準。
安全行為體係：指在安全觀念體係的指引下，人們在生活和生產過程中的行為準則、思維方式、行為模式的表現。
安全管理（製度）體係 ：指對社會組織和組織人員的行為產生規範性、約束性影響和作用，它集中體現觀念體係和物質體係對領導和員工的要求。
安全物態體係：安全物態體係是安全文化的表層部分，它是形成觀念體係和行為體係的條件
礦井安全觀念體係
安全理念：生命隻有一次 安全就是生命 安全才能健康 健康才能幸福。
安全工作信念：以人為本創佳績 實事求是建真功。
四化目標：自動化生產 現代化管理 標準化操作 本質化安全 。
安全價值觀：安全就是品牌安全就是效益安全就是責任安全就是保障 。
核心價值觀：時刻把職工的生命安全與健康放在企業工作的第一位 。
礦工自我安全觀念
安全價值觀：生命隻有一次，安全是生命之本
安全哲學觀：安全第一
安全防範觀：任何責任事故都是可以避免的
安全效益觀：安全是企業創造最大價值的基礎
安全效率觀：一次把事情做對的成本最低
安全係統觀：企業的安全管理係統是人、社會、環境、技術、經濟等因素構成的大協調係統，安全生產需要諸多因素的協調與組織才能實現
安全科學觀：預防為主，以人為本，責任與關懷
本質安全型礦井的建設
安全觀念體係建設 更新安全觀念
安全管理體係建設 創新安全管理
安全行為體係建設 規範安全行為
安全物態體係建設 優化安全物態
正向引導教育
正向引導教育是一種以人為本的安全管理模式，是一種親情管理，是一種本質化安全管理。他突出體現企業生產與經營的主體——人在安全生產中無可替代的作用，摒棄傳統的自上而下的安全管理模式，從安全管理的最基層著手，自下而上實施安全負責，真正實現“要我安全”向“我要安全”轉變。
正向引導教育的四情特點
用親情的牽掛啟發人
用熱情的宣傳引導人
用無情的事故教育人
用絕情的管理愛護人
市場化安全管理
4TS
Thought standardization—思想標準化；
Tongue standardization—語言標準化；
Trick standardization—行為標準化；
Task standardization—操作標準化,
LOEC管理體係
Let‘s的首字母，表示讓我們每一個人共同努力，創建自己的安全文化體係；
“O”表示全方位；
“E”表示每人、每天、每件事；
“C”表示控製和管理；
加在一起就是全方位對每人每天每件事進行控製和管理。
7S
即整理（Sort）
整頓（Straighten）
清掃（Sweep）
清潔（Sanitary）
自律（Self-discipline）
標準(Standard)
安全(Safety)
3.1 礦井開采及支護技術 3.1.1中厚煤層開采機械化 3.1.2 薄煤層開采機械化 3.1.3 錨杆支護技術
3.2 、礦井安全新技術及其應用
3.2.1 安全可靠的通風係統
實踐表明：
◆零星事故主要是個人違章及工作環境差造成的；
◆重大瓦斯事故都是因通風係統有問題造成的。
通風係統存在的問題
◆主扇運行效率低
◆驅動風機的電機負荷率低、導致效率低。
◆通風阻力大，阻力分布不合理
有些礦井回風段的阻力占總阻力的60％-80％
有些礦井采區的通風阻力為總阻力的40％-50％
存在局部高阻力區段和地點。如失修回風道、
風窗、風硐、拐彎、未拆除的風門牆垛等；
降低高阻力區段的通風阻力是改善通風，提高
合理性和增加安全性的重要途徑！
◆風量不足
◆風量調節方法不妥
礦井投產初期放下閘門減少進風量
用風窗調風
盲目換裝大能力風機，或調大葉片安裝角
◆漏風多
◆風流不穩定
角聯網路多
采麵處於對角巷道，且無防止風流反向的措施
主扇在駝峰區附近工作，有的礦甚至出現風機“飛動”
風門數量多，位置不當，且經常風流短路
反向風門數量少
自然風壓影響大
多風機相互幹擾，相互“搶風”
◆主要通風機停電
礦井通風的基本目標
以最小的阻力、最低的電耗，把足夠的新鮮風量送達用風地點，並具有較高的防災抗災能力。
整體性
必須與運輸、開拓開采係統相協調；
必須與地質、開采條件相適應；
必須把礦井通風係統（通風井、風機、網路、通風構築物）看成一個整體，統一考慮（不能Q不足，就換大風機）。
改造通風係統時，不僅要考慮新係統的先進性，而且要充分利用現有的通風井巷、設備，使新老係統協調起來，構成一個合理的新係統。
時間性
通風係統優劣，有個時間性問題。這
個時期為優秀，過個時期就可能為不好
（存在問題）。這是因為
不同生產時期（投產初期、正常生產期、礦井後期），對通風係統有不同的要求；
即使是正常生產期，生產區域的轉移，對通風係統的要求也發生變化，必須及時調整；
通風構築物的建立與拆除，爆炸或火災的發生都會引起通風狀況變化，應預測和增強係統對環境的適應性。
3.2.2 瓦斯治理技術
瓦斯危險程度預測
瓦斯抽放技術
局部瓦斯積聚防治技術
煤與瓦斯突出防治技術
瓦斯危險程度預測
瓦斯危險程度預測包括：瓦斯含量測定、瓦斯壓力測定和礦井瓦斯湧出量預測
瓦斯含量：煤層開采前，單位重量煤炭含瓦斯體積的多少。
（礦井瓦斯湧出量預測中所有采、掘、礦井預測都由瓦斯含量開始）
瓦斯含量測定：
地勘時期：
（1）解吸法：鑽芯提到地麵測定解吸規律，解吸量+依據解吸規律提鑽時間推算的損失量+實驗室測定的殘存量。
（2）集氣密閉式取樣：采用特殊鑽頭對所測定的煤體密閉煤芯、集存解吸出的瓦斯，提到地麵。（成功率50-60%，已逐漸淘汰）
瓦斯危險程度預測
生產時期：
（1）間接法：實驗室測定瓦斯壓力與瓦斯含量間的關係（吸附等溫線），現場實測瓦斯壓力，計算瓦斯含量。
（2）直接法：
① 解吸法：與地勘時期解吸法基本相同，隻是暴露時間相對縮短，精度更高。
② 快速測定法：利用瓦斯含量與一定暴露時間條件下煤樣解吸速度存在內在關係的規律，井下測定煤的解吸速度，推算出煤層的瓦斯含量。
瓦斯危險程度預測
瓦斯壓力：煤層孔隙內瓦斯氣體分子自由熱運動撞擊所產生的作用力。
瓦斯壓力測定：
（1）直接法：井下在岩石巷道向煤層打鑽，封孔（黃泥、水泥沙漿、化學粘液）壓力表直接測定。（MT/638-1996）
（2）間接法：利用瓦斯壓力與一定暴露時間條件下煤樣解吸速度存在內在關係的規律，井下測定煤的解吸速度，推算出煤層的瓦斯壓力。
瓦斯危險程度預測
掘進工作麵瓦斯湧出量預測：
掘進工作麵的瓦斯湧出量：巷道煤壁瓦斯湧出量+落煤瓦斯湧出量。
巷道煤壁：與瓦斯含量、煤厚、掘進速度，揮發份有關
落煤：與巷道斷麵、掘進速度、瓦斯含量、殘存瓦斯量有關。
回采工作麵瓦斯湧出量預測：
回采工作麵的瓦斯湧出量：開采層（包括圍岩）瓦斯湧出量+鄰近層瓦斯湧出量。
開采層：工作麵煤壁+采落煤+圍岩（圍岩用統計方法：圍岩湧出係數1.1～1.3)。
鄰近層：與鄰近層瓦斯含量、厚度、距開采層距離、開采層厚度等有關。
瓦斯危險程度預測
分源法預測礦井瓦斯湧出量：
分源計算法：以瓦斯含量為基礎，根據各基本瓦斯湧出源的湧出規律，計算采、掘工作麵、采區和礦井瓦斯湧出量。
局部瓦斯積聚防治技術
（1）脈動風扇：采用脈動風扇設備，增大采、掘工作麵風流的紊流度，使瓦斯較好的混合於風流中，防止瓦斯積聚。
（2）抽出式無火花風機：利用抽出式風機抽放積聚的瓦斯。
（3）小型液壓風機：在局部瓦斯積聚處，采用無電源的液壓風機，混合瓦斯和風流，防止瓦斯積聚。
（4）引射器：在局部瓦斯積聚處，采用水力或風力引射器，混合瓦斯和風流，防止瓦斯積聚。
（5）盲巷積聚瓦斯排放：全自動巷道瓦斯排放自控裝置，利用計算機和傳感技術，實現盲巷瓦斯排放全部自動化。
（6）移動泵站：在局部瓦斯積聚處，利用一定技術手段和移動泵站進行瓦斯抽放，減少局部瓦斯湧出，防止瓦斯積聚。
3.2.3 礦井煤塵防治技術
綜采（綜放）掘工作麵防塵技術；
薄煤層（炮采）工作麵防塵技術
煤層快速注水技術；
濕式打眼和泡沫除塵技術；
智能放炮係統；
表麵活性劑潤濕抑塵技術；
3.2.4 礦井內、外因火災的防治技術
內因火災的防治技術；
外因火災的防治技術；
完善礦井防滅火灌漿係統
完善礦井防滅火灌漿係統
注漿參數及注漿方式：地麵灌漿係統由漿料、儲存場地、取土設備、攪拌池、輸漿管網係統和井上、下的外加添加劑係統構成。
灌漿工藝的選擇：常用的灌漿類別有：灌注黃土漿液、“灌注黃土漿液+阻化劑”、“灌注高濃度黃土＋稠化膠體漿液”、複合膠體泥漿等。
利用注氮係統防滅火 ：
對開區注氮、閉區注氮的效果進行考察，選擇合理的注氮參數，確保注氮的效果。
對采空區“三帶”進行研究，確定“三帶”的範圍。
工作麵注氮方式的選擇 。
預測預報技術
束管檢測
溫度檢測（ＭＫＴ－２溫度測定係統）
漏風檢測技術：應用SF6漏風檢測技術，確定漏風量、漏風通道和漏風範圍。
堵漏技術防滅火
水泥砂漿噴塗封堵技術（巷道）
施工防火閉牆 和在工作麵采空後部兩道構建隔離牆（防止向采空區）
泡沫和凝膠噴塗：在局部漏風地點應用艾格勞尼、、TEKFOAM等進行噴塗；（局部）
壓注MEA封堵型防滅火劑 （大麵積）；
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