矿山安全技术措施方案

篇2：矿山主要危害安全技术措施

一、矿井通风

(一)矿井通风的目的

供给矿井新鲜风量,冲淡并排出有毒、有害气体和矿尘,保证井下风流质量和数量符合国家安全卫生标准;创造安全、健康的工作环境,防止各种伤害和爆炸事故;保障井下人员身体健康和生命安全,保护国家资源和财产。

(三)矿井供风标准

矿井所需风量按下列要求分别计算并选取其中最大值:

(1)井下同时工作的最多人数乘以单位时间内每人所需风量;

(2)井下采煤、掘进、硐室和其他地点需风量的总和。

(四)矿井反风

为防止灾害扩大和抢救人员的需要而采取的迅速倒转风流方向的措施。

1.矿井反风方式

(1)全矿性反风。井下各主要风道的风流全部反向的反风。

在矿井进风井、井底车场、主要进风大巷或中央石门发生火灾时常采用全矿性反风,避免火灾烟流进入人员密集的采掘工作面。

(2)局部反风。在采区内部发生灾害时,维持主要通风机正常运转,主要进风风道风向不变,利用风门开启或关闭造成采区内部风流反向的反风。

2.矿井反风注意事项

(1)遵守《煤矿安全规程》对于矿井反风设施、主要通风机管理必须满足风流方向改变时间(10min)、反风后主要风机供风量(不少于正常供风量40%)、反风设施检查(至少每季度1次)和反风演习(每年1次)的规定。

(2)反风演习应注意井下各区域的供风量变化、瓦斯浓度以及对火区和采空区气体的影响。

(3)注意反风后影响区域人员的通讯联系和撤退。

(4)平常对井下人员进行反风知识的教育。

(五)矿井风流呈现压力及测定仪表

1.静压

单位体积空气具有的对外做功的机械能所呈现的压力,是风流质点热运动撞压器壁面而呈现的压力。

绝对静压:单位体积空气的压能,以真空零压力为计量基准的静压值。常用空盒气压计、水银气压计或精密气压计等仪器测定。

相对静压:井巷某点的绝对静压与该点同标高大气压力之差。常用皮托管和压差计配合测定。

2.位压

单位体积内空气在地球引力作用下,相对于某一基准面产生的重力位能所呈现的压力。水平巷道的风流流动无位压差,在非水平巷道,风流的位压差就是该区段垂直空气柱的重力压强。

3.动压

单位体积空气风流定向流动具有的动能所呈现的压力,又称为速压。风流动压通常用皮托管配合压差计测定。

4.全压

单位体积风流具有的(静)压能与动能所呈现的压力之和。

5.总机械能(总压力)

矿井风流在井巷某断面具有的总机械能等于其具有的(静)压能、位能和动能的总和。

6.风流总能量

矿井风流在井巷某断面具有的流动能量为其总机械能及内能之和。

(六)矿井通风阻力

矿井风流流动过程中,在各种阻滞力作用下,风流的部分机械能不可逆地转换为热能而引起的机械能损失。

1.摩擦阻力(沿程阻力)

矿井风流沿程流动过程中因与井巷壁面摩擦及风流内摩擦而产生的能量损失。

2.局部阻力

因井巷边壁条件变化,风流的均匀流动在局部地区因阻碍物(巷道断面突变、巷道弯曲、风流分合、断面阻塞等)的影响而被破坏,风流流速大小、方向或分布发生变化,产生涡流而造成的能量损失。

3.通风阻力定律

表示井巷通风阻力与风阻、风量之间的关系,其阻力与风量的平方成正比。

4.降低通风阻力的措施

扩大巷道断面、开掘关联风路、减少风路长度、使矿井总进风早分开和总回风晚汇合,选用摩擦阻力系数小的支护方式,尽量避免巷道急拐弯和风道断面突然变化、主要风道内禁止堆放木材等障碍物,等等。

(七)矿井风阻

描述矿井或井巷通风难易程度的指标,包括摩擦风阻和局部风阻。

(1)井巷风阻:描述由一条或多条构成的通风网络的通风难易程度的指标。

(2)矿井总风阻:描述一个矿井通风难易程度的指标,其值取决于通风网络结构和各风路的风阻值。

(3)风阻特性曲线:表示矿井或井巷的通风阻力和风量关系特征的曲线,又称为阻力特性曲线。

(九)局部通风

1.局部通风的技术管理和主要安全措施

(1)保证工作面有足够的新鲜风量。不准随意停风和减少风量;提高有效风量。

(2)保证局部通风机安全运转。

2.局部风量调节

在采区内,采区之间和生产水平之间的风量调节称为局部风量调节。

3.风筒(导风筒)

引导风流沿一定方向流动的管道。

(十)矿井漏风

(1)漏风及产生原因。矿井通风中漏风是普遍存在的现象,减少漏风是通风管理部门的基本任务,产生漏风的主要原因是有裂隙通道并有风压差的存在。

(2)漏风对矿井通风的不利影响。大量漏风会造成动力的额外消耗;使矿井、采区和工作面的有效风量(送达用风地点的风量)减少,造成瓦斯积聚、气温升高等,影响生产和工人身体健康;大量的漏风会使通风系统稳定性降低,风流易紊乱,调风困难,易发生瓦斯事故;会使采空区、被压碎的煤柱和封闭区内的煤炭及可燃物发生氧化自燃,易发生火灾;当地表有塌陷区时,采空区裂隙的漏风会将采空区的有害气体带入井下,使井下环境条件恶化而威胁安全生产。

(3)漏风风流的流动状态。漏风风流的流动状态有层流和紊流两种,与漏风介质的孔隙率有关,孔隙率小呈层流状态,孔隙率大呈紊流状态。

二、煤矿瓦斯

(一)瓦斯的基本概念

1.矿井气体的组成

国内外对煤层瓦斯组分的大量测定表明,其中可能含有约20种气体:甲烷及其同系烃类气体(乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷等)、二氧化碳、氮、二氧化硫、一氧化碳和稀有气体(氦、氖、氩、氪、氙)等。但最主要的成分为甲烷,按体积比例可达70%~99%,平均在90%以上;其次为氮气和二氧化碳,平均含量分别为3%~4%,而其他气体成分的含量通常都是非常低的。

2.煤层瓦斯赋存状态

瓦斯在煤层中的赋存形式主要有以下两种状态:游离状态(也称自由状态)、吸附状态。

(二)煤层瓦斯含量及压力

1.煤层瓦斯含量

煤层瓦斯含量是指单位质量煤体中所含瓦斯的体积,一般用m3/t表示,煤层瓦斯含量是确定矿井瓦斯涌出量的基础数据,是矿井通风及瓦斯抽放设计的重要参数。煤层在天然条件下,未受采动影响时的瓦斯含量称原始含量;受采动影响,已有部分瓦斯排出后而剩余在煤层中的瓦斯量,称残存瓦斯含量。

影响煤层原始瓦斯含量的因素很多,主要有煤化程度、煤层赋存条件、围岩性质、地质构造、水文地质条件。

2.瓦斯含量的测定方法

煤层瓦斯含量测定方法目前主要有地勘钻孔测定法,实验室间接测定法和井下快速直接测定法3种。

3.煤层瓦斯压力及测定方法

(1)煤层瓦斯压力存在于煤层孔隙中的游离瓦斯分子热运动对煤壁所表现的作用力。煤层瓦斯压力是用间接法计算瓦斯含量的基础参数,也是衡量煤层瓦斯突出危险性的重要指标。

(2)测定方法。直接测定法、间接测压法。

(三)矿井瓦斯涌出量

1.矿井瓦斯涌出的形式

煤层被开采时,煤体受到破坏或采动影响,贮存在煤体内的部分瓦斯就会离开煤体而涌入采掘空间,这种现象称为瓦斯涌出。矿井瓦斯涌出形式可分普通涌出和特殊涌出两种。

2.影响瓦斯涌出量的主要因素

影响矿井瓦斯涌出量的因素主要有煤层瓦斯含量、开采规模、开采程序、采煤方法与顶板管理方法、生产工序、地面大气压力的变化、通风方式、采空区管理方法。

3.矿井瓦斯涌出量的表示方法

矿井瓦斯涌出量是指开采过程中正常涌入采掘空间的瓦斯数量,通常用单位时间或单位质量的煤所放出的瓦斯数量来表示,瓦斯涌出量的表示与计算方法有以下两种:绝对瓦斯涌出量、相对瓦斯涌出量。

4.矿井瓦斯涌出量的测定

《煤矿安全规程》规定,一个矿井中只要有一个煤(岩)层发现瓦斯,该矿井即为瓦斯矿井,瓦斯矿井必须依照矿井瓦斯等级进行管理。矿井瓦斯等级,根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式划分为:低瓦斯矿井、高瓦斯矿井、煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井。每年必须对矿井进行瓦斯等级和二氧化碳涌出量的鉴定工作。

5.矿井瓦斯涌出量预测

新矿井、新水平和新采区投产前,都应进行矿井瓦斯涌出量预测,现有的矿井瓦斯涌出量预测方法可以概括为两大类:一是矿山统计预测法,二是根据煤层瓦斯含量进行预测的分源预测法。

(四)瓦斯燃烧与爆炸

瓦斯的主要成分,甲烷是一种无色、无味、无臭的气体,密度为0.714kg/m3,与空气的密度比为0.554,比空气轻,容易积聚在空气上层。瓦斯无毒,但当浓度很高时,会引起窒息。矿井瓦斯不助燃,但它与空气混合达一定浓度后,遇火能燃烧、爆炸。矿井瓦斯爆炸往往引起煤尘爆炸,瓦斯爆炸和瓦斯煤尘爆炸事故是恶性事故。

(五)矿井瓦斯的喷出

矿井瓦斯喷出与突出是煤矿瓦斯特殊涌出的两种主要形式,都是由于瓦斯和地压所引起的一种动力现象,特别是突出对矿井安全生产的威胁最为严重。

瓦斯喷出的预兆:矿压活动显现激烈,煤壁片帮严重、底板突然鼓起、支架承载离加大甚至破坏,煤层变软、潮湿等。

预防瓦斯喷出的措施:加强矿井地质工作,摸清采掘地区的地质构造情况;在可能发生喷出的地区掘进巷道时,应打钻孔预先探放高压瓦斯气源;掌握喷出的预兆,及时撤离工作人员;掌握矿压规律,避免矿压集中,及时处理顶板,促使其随采随冒及时充填采空区。

(六)煤与瓦斯突出

煤与瓦斯突出是指在采掘过程中,大量瓦斯和煤炭(岩石)在短时间内(几秒或几分钟)突然从煤层(岩层)中冲出的现象。它具有突发性、极大破坏性和瞬间携带大量瓦斯和煤(岩)冲出等特点。

1.煤与瓦斯突出的一般规律

(1)突出危险性随采掘深度的增加而增加;

(2)突出危险性随煤层厚度的增加而增加,尤其是软分层厚度;

(3)石门揭煤工作面平均突出强度最大,煤巷掘进工作面突出次数最多,放炮作业最易引发突出,采煤工作面突出防治技术难度最大;

(4)突出多数发生在构造带、煤层遭受严重破坏的地带、煤层产状发生显著变化的地带、煤层硬度系数小于0.5的软煤层中;

(5)突出发生前通常有地层微破坏、瓦斯涌出变化、煤层层理紊乱、钻孔卡钻夹钻、煤壁温度降低、散发煤油气味、煤层产状发生变化等预兆;

(6)突出按动力源作用特征可分为三种类型:突出、压出和倾出;按突出物分类可分为四种类型:煤与瓦斯突出、煤与二氧化碳突出、岩石与瓦斯突出、岩石与二氧化碳突出。

2.煤与瓦斯突出机理

煤与瓦斯突出的机理有许多种假设,但基本公认的是综合假说,即煤与瓦斯突出是由地应力、瓦斯和煤的物理力学性质三者综合作用的结果。

3.煤与瓦斯突出预测

矿井在采掘生产过程中,只要发生过一次煤与瓦斯突出,该矿井即确定为突出矿井,发生突出的煤层即定位突出危险煤层。

突出危险区域预测通常采用瓦斯地质统计法、物探法、综合指标法。

工作面突出预测主要通过向采掘工作面前方煤体中施工钻孔,利用钻孔测定与地应力、瓦斯、煤的物理力学性质有关的指标,根据这些指标判断采掘工作面前方是否具有突出危险性。

4.防治煤与瓦斯突出的措施

(1)“四位一体”综合防治突出措施。所谓“四位一体”综合防治突出措施,就是说首先应对开采煤层及其对开采煤层构成影响的邻近煤层进行突出危险性预测。对确认的突出危险区域,应采取区域性防治突出技术措施,对确认的突出危险工作面,必须采取防治突出技术措施。在采取防治突出技术措施后,必须对防治突出技术措施消除突出危险性的效果进行检验。如果检验有效,在采取安全防护措施的前提下进行采掘作业;如果检验无效,必须补充防治突出技术措施,直至再次检验为有效时方可在采取安全防护措施前提下进行采掘作业。否则,必须继续补充技术措施。

(2)防治突出的技术措施。防治突出的技术措施主要分为区域性措施和局部性措施两大类。区域性措施是针对大面积范围消除突出危险性的措施,局部性措施主要在采掘工作面执行。针对采掘工作面前方煤岩体一定范围消除突出危险性的措施,目前区域性措施主要有3种:开采保护层、大面积瓦斯预抽放、控制预裂爆破;局部性措施有许多种,如卸压排放钻孔、深孔或浅孔松动爆破、卸压槽、固化剂、水力冲孔、金属骨架等。

(3)安全防护措施。安全防护措施是控制突出危害程度的措施,也就是说即使发生突出,也要使突出强度降低,对现场人员进行保护以免危及人身安全。如震动性放炮、远距离放炮、反向防突风门、压风自救器、个体自救器等。

(七)矿井瓦斯抽放

1.瓦斯抽放方法

瓦斯抽放系统主要由瓦斯抽放泵、瓦斯抽放管路(带阀门)、瓦斯抽放钻孔或巷道、钻孔或巷道密封等组成。根据抽放瓦斯的来源,瓦斯抽放可以分为:本煤层瓦斯预抽、邻近层瓦斯抽放、采空区瓦斯抽放、几种方法的综合抽放。

三、矿山粉尘

(一)煤矿粉尘的基本概念

1.煤矿粉尘的概念

煤矿生产过程中随着煤、岩石被破碎而产生的煤、岩石和其他物质的细微颗粒总称为煤矿粉尘。有的情况下也被称为生产性粉尘或矿尘。

按其组成成分,煤矿粉尘主要分为煤尘和岩尘。

2.粉尘防治的主要概念

(1)全尘:也被称为总粉尘,是指用一般敞口采样器采集到一定时间内悬浮在空气中的全部固体微粒。

(2)呼吸性粉尘:能被吸入人体肺部并滞留于肺泡区的浮游粉尘。其空气动力直径小于7.07mm的极细微粉尘,是引起尘肺病的主要粉尘。

(3)浮游粉尘:能在矿井空气中悬浮的粉尘,也称浮尘。

(4)沉积粉尘:矿井内,因自重而降落,沉积在巷道顶、帮、底板和物体上的粉尘。也称为落尘或积尘。

(5)粉尘浓度:单位体积空气中所含粉尘的质量(mg/m3)或颗粒数(粒/cm3)。

(6)粉尘粒度分布:又称为粉尘分散度。在含尘空气中,各种不同粒径粉尘的质量或颗粒数占粉尘总质量或总颗粒数的百分比。

(7)游离二氧化硅:岩石或矿物中没有同金属或金属氧化物结合的二氧化硅。

(8)尘肺病:由于长期吸入大量细微粉尘而引起的以肺组织纤维化为主的职业病。

(9)矽肺病:也称为硅肺病,由于长期吸人大量含结晶型游离二氧化硅的岩尘所引起的尘肺病。

(10)煤肺病:由于长期吸人煤尘所引起的尘肺病。

(11)煤矿肺病:也称为煤硅肺病,由于长期吸入煤尘及含游离二氧化硅的岩尘所引起的尘肺病。

(12)气溶胶:固体或液体微小颗粒分散于空气中的分散体系称为气溶胶。煤矿粉尘分散在矿井空气中即所谓的含尘空气就构成为一个分散体系,空气是分散介质,粉尘是分散相。

(13)煤尘爆炸:悬浮在空气中的煤尘,在一定条件下,遇高温热源而发生剧烈氧化反应,并伴有高温和压力上升、对周围环境产生巨大破坏的现象。

(14)煤矿防尘:降低煤矿内粉尘浓度及防止煤尘爆炸的技术。

(二)煤矿粉尘的产生及基本性质

1.煤矿粉尘的产生

煤矿生产的主要环节如采煤、掘进、运输、提升的几乎所有作业工序都不同程度地产生粉尘。

2.影响粉尘产生的因素

采掘机械化和开采强度、采煤方法和截割参数、作业地点的通风状况、地质构造及煤层赋存条件。

3.煤矿粉尘的基本性质

(1)粉尘分散度。粉尘颗粒的大小的组成情况可以用分散度(即粒度分布)来表示。生产环境中空气动力直径小于7.1μm的尘粒,尤其是小于2μm的尘粒是引起尘肺病的主要有害粉尘。

(2)粉尘的吸附性。粉尘的吸附能力与粉尘颗粒的表面积有密切关系,分散度越大,表面积也越大,其吸附能力也增强。主要指标有吸湿性、吸毒性。

(3)粉尘的荷电性。粉尘粒子可以带有电荷,其来源是煤岩在粉碎中因摩擦而带电,或与空气中的离子碰撞而带电,尘粒的电荷量取决于尘粒的大小并与温、湿度有关,温度升高时荷电量增多,湿度增高时荷电量降低。

(4)粉尘的密度。单位体积粉尘的质量称为粉尘的密度,这里指的粉尘体积,不包括尘粒之间的空隙,该密度称为粉尘的真密度。

(5)粉尘的安息角。粉尘的安息角是评价粉尘流动性的重要指标。

(6)煤尘的爆炸性。煤被破碎成细小的煤尘后,比表面积大大增加,系统的自由表面能也相应增加,提高了煤尘的化学活性,特别是提高了氧化发热的能力。

4.煤尘爆炸的条件

煤尘自身具有爆炸性、着火源、空气中的氧气浓度是煤尘爆炸的三个条件。煤尘爆炸是剧烈的氧化反应,空气中氧气浓度是决定该反应能否进行的先决条件。

(三)煤矿粉尘防治技术

1.采煤工作面防尘

(1)煤层注水防尘技术;

(2)合理选择采煤机截割机构;

(3)喷雾降尘。

2.炮掘工作面防尘

风动凿岩机或电煤钻打眼是炮掘工作面持续时间长,产尘量高的工序,一般干打眼工序的产尘量占炮掘工作面总产尘量的80%~90%,湿式打眼时占40%~60%。所以,打眼防尘是炮掘工作面防尘的重点。

1)打眼防尘

(1)风钻湿式凿岩。这是国内外岩巷掘进行之有效的基本防尘方法。

(2)干式凿岩捕尘。在无法实施湿式凿岩作业时,如岩石遇水会膨胀、岩石裂隙发育、实施湿式防尘效果差等情况下,可用干式孔口捕尘器等干式孔口除尘技术。

(3)煤电钻湿式打眼。在煤巷、半煤巷炮掘中,采用煤电钻湿式打眼能获得良好的降尘效果,降尘率可达75%~90%。

2)爆破防尘

爆破是炮掘工作面产尘最大的工序,采取的防尘措施主要有以下几种:

(1)水炮泥。这是降低爆破时产尘量最有效的措施。

(2)爆破喷雾。这是简单有效的降尘措施,在爆破时进行喷雾可以降低粉尘浓度和炮烟。

3.机掘工作面通风除尘

机掘工作面虽然采掘机械本身已有了相应的防尘措施,但一些细微的粉尘仍然是悬浮于空气中,尤其是掘进机械化程度的不断提高,产尘强度剧增,机掘工作面的产尘强度就大大高于炮掘工作面,用一般的防尘措施难于控制粉尘。因此国内外研究了通风除尘技术,以便有效地控制高浓度尘源。

(1)通风除尘系统。合理的通风除尘系统是控制工作面悬浮粉尘运动和扩散的必要条件,主要有3种通风系统在国内外使用:长压短抽通风除尘系统、长抽通风除尘系统、长抽短压通风除尘系统。

(2)通风除尘设备。湿式除尘风机、湿式除尘器、袋式除尘器以及配套的抽出式伸缩风筒、附壁风筒等是主要的通风除尘设备。

(3)通风工艺的要求。压、抽风筒口相互位置的关系、压抽风量的匹配、局部通风机安装位置;抽出式局部通风机与除尘局部通风机的串联要求是除尘对通风工艺的要求。

4.锚喷支护防尘。

锚喷支护技术发展很快,它也是煤矿的主要产尘源之一。锚喷支护的粉尘主要来自打锚杆眼、混合料转运、拌料和上料、喷射混凝土以及喷射机自身等生产工序和设备。

针对这些产尘源,主要采取以下防尘措施:

(1)打锚杆眼的防尘措施。打锚杆眼防尘的重点是解决打垂直顶板锚杆眼和倾斜角较大的锚杆眼时打眼过程的产尘。

(2)喷射混凝土支护作业的防尘措施。改干喷为潮喷是降低喷射混凝土工序粉尘浓度最有效的措施。

5.运输、转载防尘

(1)机械控制自动喷雾降尘装置。该类装置的特点是结构简单、容易制造,使用和维护方便而且降尘效果好。

(2)电器控制自动喷雾降尘装置。该装置适用于煤矿转载运输系统中不同的尘源,它是靠电器控制实现自动喷雾。有光控、声控、触控、磁控等多种形式。

(四)煤尘爆炸防治技术

1.煤尘爆炸性评价方法

(1)煤尘爆炸指数。这一指标可用可燃挥发分含量进行初步判定。在煤矿设计时,可燃挥发分含量可作为判定煤尘爆炸危险的指标。

(2)煤尘爆炸性鉴定。虽然用煤尘爆炸指数可以判定其爆炸性,但鉴于煤种和煤质的复杂性,爆炸指数只是一个初步判断。还必须按《煤矿安全规程》规定进行煤尘爆炸性鉴定试验。我国标准中规定,采用大管状煤尘爆炸鉴定装置进行试验,并由国家授权单位承担鉴定试验。

2.防止煤尘爆炸的技术措施

如前所述,煤尘爆炸必须在三个条件同时具备时才可能发生,如果不让这些条件同时存在,或者破坏已经形成的这些条件在,就可以防止煤尘爆炸的发生和发展。这是制定各种防止煤尘爆炸措施的出发点和基本原则。

(1)防止煤积聚的措施。一般情况下,生产场所的浮游煤尘浓度是远低于煤尘爆炸下限浓度的。但是,因空气震荡(爆破的冲击波)等原因使沉积煤尘重新飞扬起来,这时的煤尘浓度大大超过爆炸下限浓度。据估算4m2断面的小巷道的周边上,只要沉积0.04mm厚的一层煤尘,当它全部飞扬起来,就达到了爆炸下限。实际上,井下的沉积煤尘都超过了这个厚度,所以,减少巷道内的沉积煤尘量并清除出井,是最简有效的防爆措施。

各生产环节采用有效的防尘、降尘措施,减少了煤尘的产生,降低了空气中的煤尘浓度,也就降低了沉积煤尘量。因此,综合防尘措施既是减少粉尘危害工人健康的措施。也是防止煤尘爆炸的治本措施。

(2)杜绝着火源。井下能引起煤尘爆炸的着火源有电气火花、摩擦火花、摩擦热,煤自燃而形成的高温点、爆破作出现的爆燃以及瓦斯爆炸所产生的高温产物等。消除这类着火源的主要技术措施有:保持矿用电气设备完好的防爆性能,加强管理防止出现电器设备失爆现象,选用非着火性轻合金材料避免产生危险的摩擦火花,输送带、风筒、电缆等常用的非金属材料必须具有阻燃、抗静电性能,采用阻化剂、凝胶或氮气防止煤柱、采空区残留煤发生自燃。除采取上述技术措施外,同时还要加强瓦斯管理防止瓦斯爆炸事故的发生。

由于煤矿自然条件十分复杂,发生煤尘爆炸的随机性很大,除了上述一般性的安全技术措施外,针对煤尘爆炸的特点,各国还研究了防止煤尘爆炸的专门技术。其中使用历史最长、应用面广、简单易行的防止煤尘爆炸技术措施是撒布岩粉法。

(3)撒布岩粉法。这种方法是定期向巷道周边撒布惰性岩粉,用它覆盖沉积在巷道周边上的沉积煤尘。岩粉层在巷道风速很低时,它的粘滞性起到了阻碍沉积煤尘重新飞扬的作用。

当发生瓦斯爆炸等异常情况时,巨大的空气震荡风流把岩粉和沉积煤尘都吹扬起来形成岩粉一煤尘混合尘云。当爆炸火场进入混合尘云区域时,岩粉吸收火焰的热量使系统冷却,同时岩粉粒子还会起到屏蔽作用,阻止火焰或燃烧的煤粒向未烧着的煤尘粒子传递热量,最终达到阻止煤尘着火的目的。这一方法在英、美、俄等主要产煤国家大量应用,而且效果显著。

3.防止煤尘爆炸传播技术

防止煤尘爆炸传播技术也称为隔绝煤尘爆炸传播技术(以下简称隔爆技术),是指把已经发生的爆炸控制在一定范围内并扑灭以防止爆炸向外传播的技术措施。该技术不仅适于对煤尘爆炸的控制,也适用于对瓦斯爆炸、瓦斯煤尘爆炸的控制。该技术分为两大类:被动式隔爆技术和自动式隔爆技术。

(1)被动式隔爆技术(也称隔爆措施)。发生爆炸的初期,爆炸火焰峰面是超前于爆炸压力波向前传播的,随着爆炸反应的继续和加强,压力波逐渐赶上并超前于火焰峰面传播,两者之间有一时间差。被动式隔爆技术就是利用这一规律,利用压力波的能量使隔爆措施动作,在巷道内形成扑灭火焰的消焰抑制剂尘云,后续到达到的火焰进入抑制剂尘云时被扑灭,阻止了爆炸继续向前传播。被动式隔爆技术主要有:岩粉棚、水槽棚和水袋棚,统称为被动式隔爆棚。

被动式隔爆棚的设置方式有3种形式:集中式布置、分散式布置和集中分散式混合布置。根据隔爆棚在井巷系统中限制煤尘爆炸的作用和保护范围,可将它们分为主要隔爆棚(重型棚)和辅助隔爆棚(轻型棚)。重型棚的作用是保护全矿性的安全,在矿井两翼与井筒相通的主要运输大巷和回风大巷、相邻煤层之间的运输和回风石门、相邻采区之间的集中运输巷和回风巷内设置。轻型棚的作用是保护一个采区的安全,在采煤工作面的进风、回风巷和采区内的煤及半煤岩掘进巷道以及采用独立通风并有煤尘爆炸危险的其他巷道内设置。

(2)自动隔爆技术。被动式隔爆技术的作用原理决定了该技术措施只能在距爆炸源60~200m(岩粉棚300m)范围内发挥抑制爆炸的作用。因此,在爆炸发生的初期该技术是无效的。此外,在低矮、狭窄和拐弯多的巷道中使用也极其不利,不能发挥抑爆效果。针对这些缺点各国研究并使用了自动隔爆技术。

传感器、控制器和喷洒装置是自动隔爆装置三大组成部分,由若干台自动隔爆装置组成的隔爆系统即为自动式隔爆措施。传感器主要有3类:接受瓦斯煤尘爆炸动力效应的压力传感器、利用爆炸热效应的热电传感器和利用爆炸火焰发出的光效应的光电传感器;控制器是向喷洒抑制剂的执行机构发出动作指令的仪器;喷洒装置一般由执行机构、喷撒器和抑制剂储存容器组成。它的作用是将抑制剂(岩粉、干粉或水)扩散于巷道空间形成粉尘云或水雾带,其动作应迅速、可靠、能适应爆炸的快速发展。

抑制剂的选择原则是抑制火焰用量少、效果好、价格便宜。虽然岩粉在煤矿应用最广,但是在弱的瓦斯煤尘爆炸条件下,以及在剧烈的强爆炸时,它的抑制效果并不理想。适用于自动隔装置的抑制剂主要有液体抑制剂水、水加卤代烷、粉末无机盐类抑制剂和卤代烷。粉末无机盐类有(nh4)h2po4、nacl、kcl、khco3、nahco3、caco3等粉剂。卤代烷有二氟一氯一溴甲烷等,虽然灭火效果好,但它有破坏臭氧层的缺点,已禁用。

(五)粉尘检测技术

粉尘检测是以科学的方法对生产环境空气中粉尘的含量及其物理化学性状进行测定、分析和检查的工作。从安全和卫生学的角度出发,日常的粉尘检测项目主要是粉尘浓度、粉尘中游离二氧化硅含量和粉尘分散度(也称为粒度分布)的检测。

1)粉尘浓度测定

矿的粉尘浓度测定主要有滤膜测尘法和快速直读测尘仪测定法。

(1)滤膜测尘法。测尘原理是用粉尘采样器(或呼吸性粉尘采样器)抽取采集一定体积的含尘空气,含尘空气通过滤膜时,粉尘被捕集在滤膜上,根据滤膜的增重计算出粉尘浓度。

(2)快速直读测尘仪测尘法。用滤膜采样器测尘是一种间接测量粉尘浓度的方法,由于准备工作,粉尘采样和样品处理时间比较长,不能立即得到结果,在卫生监督和评价防尘措施效果时显得不方便。为了满足这方面工作特点的需要,各国研制开发了可以立即获得粉尘浓度的快速测定仪。

2)粉尘游离二氧化硅的测定

国家标准中规定的测定方法是焦磷酸质量法,也有用红外分光光度计测定法进行测定。

(1)焦磷酸质量法。在245~250℃的温度下,焦磷酸能溶解硅酸盐及金属氧化物,对游离二氧化硅几乎不溶。因此,用焦磷酸处理粉尘试样后,所得残渣的质量即为游离二氧化硅的量,以百分比表示。为了求得更精确的结果,可将残渣再用氢氟酸处理,经过这一过程所减轻的质量则为游离二氧化硅的含量。

(2)红外分光分析法。当红外光与物质相互作用时,其能量与物质分子的振动或转动能级相当时会发生能级的跃迁,即分子电低能级过渡到高能级。其结果是某些波长的红外光被物质分子吸收产生红外吸收光谱。游离二氧化硅的吸收光谱的波数为800cm-1、780cm-1、694cm-1(相当于波长为12.5μm、12.8μm、14.4μm)。

(3)粉尘分散度的测定。粉尘分散度分为数量分散度和质量分散度。前者是针对具有代表性的一定数量的样品逐个测定其粒径的方法。其测定方法主要有显微镜法、光散射法等。测得的是各级粒子的颗粒百分数。后者是以某种手段把粉尘按一定粒径范围分级,然后称取各部分的质量,求其粒径分布,常采用离心、沉降或冲击原理将粉尘按粒径分级,测出的是各级粒子的质量百分数。

四、矿山火灾

(一)煤矿火灾的定义、分类及危害

1.煤矿火灾

煤矿火灾是指发生在煤矿企业生产范围之内,并造成人员伤亡、资源损失、环境破坏、设备或工程设施毁坏以及严重威胁正常生产的非控制性燃烧。煤矿火灾的三要素:可燃物、热源、氧气。

2.煤矿火灾的分类

根据引燃源的不同煤矿火灾可分为内因火灾和外因火灾。

煤矿火灾根据火灾发生的性质也可分为原生火灾和再生火灾。

根据火灾发生的地点及其所在巷道的风流流动方向的不同,煤矿火灾为又可分为上行风流火灾、下行风流火灾和进风流火灾。

3.煤矿火灾的危害

煤矿火灾的发生具有严重的危害性,主要表现以下几个方面:人员伤亡、矿井生产接续紧张、巨大的经济损失、严重的环境污染。

(三)煤自然发火危险性评价及早期预测预报

1.煤自然发火危险性评价

煤自然发火危险性评价技术是在煤层尚未出现自然发火征兆之前,根据煤层的赋存条件、开拓开采条件以及煤本身的氧化放热升温特性等因素,采取不同的方法对煤层自然发火的危险程度、自然发火期、易自燃危险区域等重要火灾参数指标做出超前判识的一种技术。主要内容有自燃倾向性预测法、因素综合评判预测法、经验统计预测法和数学模型预测法。

2.煤炭自然发火的早期预测预报

井下发生自然发火时,往往会出现一些征兆,如温度升高、湿度增加、出现煤焦油味、人体不适、出现烟雾或明火等。

(1)煤自然发火气体产物及其组成。煤自燃气体产物是指煤由于自燃而释放出来的气体。这其中包括两部分,一部分由于煤自身氧化产生的气体产物,叫煤自燃氧化气体;另一部分是成煤过程中吸附在其孔隙内的气体,由于煤体温度升高而解吸出来的,叫煤自燃吸附气体。

(2)煤自然发火的标志气体及其指标。一氧化碳指标、一氧化碳的派生指标、烯烃及烯烷比、炔烃。

(3)煤自然发火预测预报方法。预报方法主要有气体分析法、测温法、气味检测法。

(四)内因火灾防治基本知识

1.煤自燃倾向性

煤炭自燃倾向性的鉴定方法很多,国内外较为成熟的方法主要有奥氏法、静态吸氧法、量热法以及动态吸氧法、交叉点温度法等。

2.煤炭自然发火期

煤炭自然发火是一渐变过程,要经过潜伏期、自热期等多个阶段,因此,具有自燃倾向性的煤层被开采破碎后,要经过一定的时间才会自然发火,这一时间间隔叫做煤层的自然发火期。自然发火期是煤层自燃危险在时间上的量度,自然发火期愈短的煤层,其自燃危险性愈大。目前,我国通常采用统计比较法和类比法确定煤层的最短自然发火期。

3.内因火灾防治方法及适用条件

现阶段,煤矿所采用的内因火灾的灭火技术主要有灌浆灭火、均压灭火、阻化灭火、惰气压注灭火以及新型的凝胶灭火、泡沫灭火等技术手段。

(五)外因火灾防治基本知识

外因火灾是由外部火源引起的火灾,其发生和发展都比较突然和迅猛,并伴有大量烟雾和有害气体。

外因火灾主要包括电气火灾和带式输送机火灾。电气火灾是指发生在各种电气设备上的火灾,常因供电过负荷、电气元件接触不良、操作失误产生电弧火花引发。带式输送机火灾是指因输送带由于跑偏、安装不当等,与托辊等摩擦生热引起的火灾。

(六)火区封闭、管理与启封基本技术

1.火区密封技术

当防治火灾的措施失败或因火势迅猛来不及采取直接灭火措施时,就需要及时封闭火区,防止火灾势态扩大。火区封闭的范围越小,维持燃烧的氧气越少,火区熄灭也就越快。因此火区封闭要尽可能地缩小范围,并尽可能地减少防火墙的数量。

(1)防火墙及其位置的选择应遵循的原则。这些原则有:防火墙要选用不燃性材料构筑;低瓦斯火区的防火墙位置应尽可能地接近火区,以缩小火区封闭范围;高瓦斯火区应根据具体情况而定,具有瓦斯爆炸危险时,可适当扩大火区封闭范围;构筑防火墙的位置应尽可能地设在坚实的岩石巷道内,当岩石巷道离火区较远时,可将防火墙设在煤巷或无裂隙的矿体上,但是要把防火墙周围巷道壁加固、喷涂加以严密的封闭;防火墙应构筑在新鲜风流能够到达的地方,便于日后火区观测,以免形成“盲巷”,防火墙距新鲜风流的距离应在5~10m;防火墙要设立在运输巷附近,便于运料施工,以免引起运输不便而延误时间,使火势扩大。

(2)防火墙的布置及封闭顺序。用隔绝法扑灭火灾时,要求封闭的空间尽量缩小,防火墙的数量尽量少,构筑密闭的时间则尽可能地快。

为了便于隔离火区,应首先封闭或关闭进风侧的防火墙,然后再封闭回风侧的防火墙,同时,还应优先封闭向火区供风的主要通道(或主干风流),然后再封闭那些向火区供风的旁侧风道(或旁侧风流)。在高瓦斯区密闭和火源之间有瓦斯源存在时,封闭进风侧的防火墙更危险一些。这种情况下,首先封闭回风侧防火墙更好一些。因为它能够在火区内造成正压,对采空区瓦斯的涌出具有一定的抑制作用。

2.火区快速封闭技术

轻质膨胀型封闭堵漏材料--聚氨酯是一种新型的具有独特性能和多方面用途的快速封闭材料,聚氨酯材料以多元醇和异氰酸酯为基料加聚而成,具有气密性好、粘结力强、可发泡膨胀、耐高温、防渗水隔潮等特点,已广泛地应用于各行各业,煤矿井下主要用于建立快速密闭时的喷涂密封、煤壁喷涂堵漏风等。

3.火区管理技术

火区封闭以后,虽然可以认为火势已经得到了控制,但是对矿井防灭火工作来说,这仅仅是个开始,在火区没有彻底熄灭之前,应加强火区的管理。火区管理技术工作包括对火区所进行的资料分析、整理以及对火区的观测检查等工作。

绘制火区位置关系图应标明所有火区和曾经发火的地点,并注明火区编号、发火时间、地点、主要监测气体成分、浓度等。并针对每一个火区,都必须建立火区管理卡片,包括火区登记表、火区灌注灭火材料记录表和防火墙观测记录表等。

4.火区启封技术

1)判别火区熄灭程度的标志气体

关于火区启封的条件,其主导思想是建立在以一氧化碳为主要气体指标的基础之上的。建议采用一氧化碳、乙烯和乙炔作为标志气体用于判断自然发火熄灭程度。

3)火区启封

(1)锁风启封火区。锁风启封火区也称分段启封火区,适用于火区范围较大,难以确认火源是否彻底熄灭或火区内存积有大量的爆炸性气体的情况下。启封的过程中,应当定时检查火区气体、测定火区气温,如发现有自燃征兆,要及时处理,必要时应重新封闭火区。

(2)通风启封火区。通风启封火区也称为一次性打开火区。适用于火区范围较小并确认火源已经完全熄灭的情况下。启封前要事先确定好有害气体的排放路线,撤出该路线上的所有人员。然后,选择一个出风侧防火墙,首先打开一个小孔进行观察,无异常情况后再逐步扩大,直至将其完全打开,但严禁将防火墙一次性全部打开。

五、矿山水害

(一)矿井涌水特征

1.大气降水为主要充水水源的涌水特征

这里主要指直接受大气降水渗入补给的矿床,多属于包气带中、埋藏较浅、充水层裸露、位于分水岭地段的矿床或露天矿区。其充(涌)水特征与降水、地形、岩性和构造等条件有关。

(1)矿井涌水动态与当地降水动态相一致,具明显的季节性和多年周期性的变化规律。

(2)多数矿床随采深增加矿井涌水量逐渐减少,其涌水高峰值出现滞后的时间加长。

(3)矿井涌水量的大小还与降水性质、强度、连续时间及入渗条件有密切关系。

2.以地表水为主要充水水源的涌水特征

地表水充水矿床的涌水规律有:

(1)矿井涌水动态随地表水的丰枯呈季节性变化,且其涌水强度与地表水的类型、性质和规模有关。受季节流量变化大的河流补给的矿床,其涌水强度亦呈季节性周期变化。有常年性大水体补给时,可造成定水头补给稳定的大量涌水,并难于疏干。有汇水面积大的地表水补给时,涌水量大且衰减过程长。

(2)矿井涌水强度还与井巷到地表水体间的距离、岩性与构造条件有关。一般情况下,其间距愈小,则涌水强度愈大;其间岩层的渗透性愈强,涌水强度愈大;当其间分布有厚度大而完整的隔水层时,则涌水甚微,甚或无影响;其间地层受构造破坏愈严重,井巷涌水强度亦愈大。

(3)采矿方法的影响。依据矿床水文地质条件选用正确的采矿方法,开采近地表水体的矿床,其涌水强度虽会增加,但不会过于影响生产。如选用的方法不当,可造成崩落裂隙与地表水体相通或形成塌陷,发生突水和泥沙冲溃。

3.以地下水为主要充水水源的矿床

能造成井巷涌水的含水层称矿床充水层。当地下水成为主要涌水水源时,有如下规律:

(1)矿井涌水强度与充水层的空隙性及其富水程度有关。

(2)矿井涌水强度与充水层厚度和分布面积有关。

(3)矿井涌水强度及其变化,还与充水层水量组成有关。

4.以老采空区水为主要充水水源的矿床

在我国许多老矿区的浅部,老采空区(包括被淹没井巷)星罗棋布,且其中充满大量积水。它们大多积水范围不明,连通复杂,水量大,酸性强,水压高。如现生产井巷接近或崩落带达到老采空区,便会造成突水。

(二)矿井涌水通道

矿体及其周围虽有水存在,但只有通过某种通道,它们才能进入井巷形成涌水或突水,这是普遍规律。涌水通道可分为两类:

1.地层的空隙、断裂带等属于自然形成的通道

(1)地层的裂隙与断裂带。坚硬岩层中的矿床,其中的节理型裂隙较发育部位,彼此连通时可构成裂隙涌水通道。依据勘探及开采资料,我们把断裂带分为两类,即隔水断裂带和透水断裂带。

(2)岩溶通道。岩溶空间极不均一,可以从细小的溶孔直到巨大的溶洞。它们可彼此连通,成为沟通各种水源的通道,也可形成孤立的充水管道。我国许多金属与非金属矿区,都深受其害。要认识这种通道,关键在于能否确切地掌握矿区的岩溶发育规律和岩溶水的特征。

(3)孔隙通道。孔隙通道,主要是指松散层粒间的孔隙输水。它可在开采矿床和开采上覆松散层的深部基岩矿床时遇到。前者多为均匀涌水,仅在大颗粒地段和有丰富水源的矿区才可导致突水;后者多在建井时期造成危害。此类通道可输送本含水层水入井巷,也可成为沟通地表水的通道。

2.由于采掘活动等引起的人为涌水通道

这类通道是由于不合理勘探或开采造成的,理应杜绝产生此类通道。

(1)顶板冒落裂隙通道。采用崩落法采矿造成的透水裂隙,如抵达上覆水源时,则可导致该水源涌入井巷,造成突水。

(2)底板突破通道。当巷道底板下有间接充水层时,便会在地下水压力和矿山压力作用下,破坏底板隔水层。形成人工裂隙通道,导致下部高压地下水涌入井巷造成突水。

(3)钻孔通道。在各种勘探钻孔施工时均可沟通矿床上、下各含水层或地表水,如在勘探结束后对钻孔封闭不良或未封闭,开采中揭露钻孔时就会造成突水事故。

(三)矿井突水预兆

煤矿突水过程主要决定于矿井水文地质及采掘现场条件。一般突水事故可归纳为两种情况:一种是突水水量小于矿井最大排水能力,地下水形成稳定的降落漏斗,迫使矿井长期大量排水;另一种是突水水量超过矿井的最大排水能力,造成整个矿井或局部采区淹没。在各类突水事故发生之前,一般均会显示出多种突水预兆,下面分别予以介绍。

1.一般预兆

(1)煤层变潮湿、松软;煤帮出现滴水、淋水现象,且淋水由小变大;有时煤帮出现铁锈色水迹。

(2)工作面气温降低,或出现雾气或硫化氢气味(即臭鸡蛋味)。

(3)有时可闻到水的“嘶嘶”声。

(4)矿压增大,发生片帮、冒顶及底臌。

2.工作面底板灰岩含水层突水预兆

(1)工作面压力增大,底板臌起,底臌量有时可达500mm以上。

(2)工作面底板产生裂隙,并逐渐增大。

(3)沿裂隙或煤帮向外渗水,随着裂隙的增大,水量增加,当底板渗水量增大到一定程度时,煤帮渗水可能停止,此时水色时清时浊:底板活动时水变浑浊,底板稳定时水色变清。

(4)底板破裂,沿裂缝有高压水喷出,并伴有“嘶嘶”声或刺耳水声。

(5)底板发生“底爆”,伴有巨响,地下水大量涌出,水色呈乳白或黄色。

3.松散孔隙含水层水突水预兆

(1)突水部位发潮、滴水、且滴水现象逐渐增大,仔细观察发现水中含有少量细砂。

(2)发生局部冒顶,水量突增并出现流沙,流沙常呈间歇性,水色时清时浊,总的趋势是水量、沙量增加,直至流沙大量涌出。

(3)顶板发生溃水、溃沙,这种现象可能影响到地表,致使地表出现塌陷坑。

以上预兆是典型的情况,在具体的突水事故过程中,并不一定全部表现出来,所以应该细心观察,认真分析、判断。

(五)有色矿山

1.有色矿山各生产环节的危险源、危险点

有色矿山露天作业危险源有:开采境界内存在未查明或查明后未处理的废弃巷道、采空区或溶洞,滑坡、山体移动和滚石等;井下作业的危险源有:采空区垮塌、大面积岩移、巷道冒顶、硫化矿物粉尘爆炸、坠井、跑溜等。装药和爆破作业中的危险源有:装药作业范围内存在杂散电流,明火或火种携带入爆区或爆破器材库等。提升运输过程中的危险源有:坠罐、蹲罐、高空坠物、过卷、跑车等;其他危险源有:地表和地下水、泥石流淹井或涌入矿坑,硫化矿物或碳质页岩、易燃物或可燃物、自燃、废石场泥石流和排土车辆的翻车、脱轨,尾矿库溃坝、移动、开裂、漫顶等,安全设施和装置失效。

有色矿山各生产环节的危险点:地表和各水平井口,运输巷道交岔点,溜井井口、卸载点和振动放矿机硐室,回采和掘进作业面和作业平台,各类井筒梯子间,爆破器材库、加油站及易燃物和可燃物存放点,皮带道,露天坑底和边坡角附近,正在运行的运输车辆和设备周围。

2.有色矿山事故的主要类型、原因及特点

有色矿山事故的主要类型有:地压灾害、水害、火灾、爆破伤害、中毒与窒息等。

(1)地压灾害的主要表现为露天滑坡,地下采场顶板大范围垮落、陷落和冒落,采空区大范围垮落或陷落,巷道或掘进工作面的片帮、冒顶等。产生地压灾害的主要原因有:回采顺序不合理,未及时处理采空区;采矿方法选择不合理和采场顶板管理不善;缺乏有效支护手段;检查不周和疏忽大意;浮石处理操作不当;矿岩地质条件差,节理裂隙发育,地应力大等。

此类灾害发生与岩性、岩体结构及地质构造等矿岩工程地质条件、地压管理以及支护方式有密切关系,往往形成冲击地压、空气冲击波,造成不同程度的人员伤害和财产损失,引起岩层移动、地表下沉和建(构)筑物的破坏。

(2)水灾事故的原因有:采掘过程中遇到含水的地质构造、老窿或地表水体,没有探水或探水工艺不合理;未及时发现突水征兆;降雨量突然加大,造成井下涌水量突然加大;没有或防排水设施设计、施工不合理;采掘工作面与地表水体、溶洞意外连通。

此类灾害突发性强,发展快,造成的人员伤亡和财产损失大,矿井被淹,矿山全面停产。

(3)有色矿山火灾根据发火的原因分为内因火灾和外因火灾。引起内因火灾的形成除矿岩本身有氧化自热特点外,还必须有聚热条件;当热量得到积聚时,必然产生升温现象;温度升高又导致矿岩加速氧化,发生恶性循环;当温度达到该物质的发火点时,则发生自燃火灾。内因火灾只能发生在具有自燃性矿床的矿山,且必须具备一定的条件,发火原因十分复杂;其初期阶段不易发现,很难找到火源中心的准确位置,扑灭此类火灾比较困难。

引起外因火灾的发生原因有:各种明火引燃易燃物或可燃物;各类油料在运输、保管和使用时所引起的火灾;炸药在运输、加工和使用过程中发生的火灾;电气设备的绝缘损坏和性能不良引发的火灾;坑内外因火灾是在有限的空间和有限的空气流中燃烧,易于生成大量有毒有害气体,达到危害生命的浓度,极易造成重大事故。

(4)造成爆破伤害、中毒和窒息的主要原因有:炸药性质和爆破器材不合格,在运输过程中遇到明火、高温物体,强烈振动或摩擦,发生意外情况;装药、起爆工艺不合理或违章操作;爆破器材库设计不合理,违章发放或存放爆破器材,存在能够引起爆炸的引爆源;违章作业或通风系统不合理、坑内标志不合理或无标志,导致作业人员进入或滞留在受炮烟污染的区域内;作业中突然遇到含有大量的窒息性气体、有毒有害气体、粉尘的地质构造,人员没有防护措施。

此类灾害与违章作业和通风不畅有关,表现为突发性,救助过程和方式不合理的情况下有可能扩大事故。

在开采过程中还存在粉尘、电危害、噪音与振动、机械伤害、物体打击、高处坠落和淹溺等危险危害因素。

六、矿山安全检测

1.风速测定

(1)用风表测定风速。常用风表有杯式和翼式两种。

(2)用热电式风速仪和皮托管压差计测定风速。热电式风速仪分热线式和热球式两种。热电式风速仪操作比较方便,但现有的热电式风速仪易于损坏,灰尘和湿度对它都有一定的影响,有待进一步改进以便在矿山广泛使用。

(3)对很低的风速或者鉴别通风构筑物漏风时,可以采用烟雾法或嗅味法近似测定空气移动速度。

(4)利用风速传感器测定。常用风速传感器有:超声波涡街式风速传感器、超声波时差法风速传感器、热效式风速传感器。

2.矿井通风阻力的测定

矿井通风阻力测定的方法一般有以下3种:精密压差计和皮托管的测定法、恒温压差计的测定法、空盒气压计的测定法。

3.瓦斯检测

瓦斯检测实际上是指甲烷检测,主要检测甲烷在空气中的体积浓度。矿井瓦斯检测方法有实验室取样分析法和井下直接测量法两种。使用便携式瓦斯检测报警仪,可随时检测作业场所的瓦斯浓度,也可使用瓦斯传感器连续实时地监测瓦斯浓度。煤矿常用的瓦斯检测仪器,按检测原理分类有:光学式、催化燃烧式、热导式、气敏半导体式等等,可以根据使用场所、测量范围和测量精度等要求,选择不同检测原理的瓦斯检测仪器。

4.一氧化碳检测

一氧化碳是剧毒性气体,吸入人体后,造成人体组织和细胞缺氧,引起中毒窒息。煤矿火灾、瓦斯和煤尘爆炸及爆破作业时都将产生大量的一氧化碳。为了矿工的身体健康,《煤矿安全规程》规定,井下作业场所的一氧化碳浓度应控制在24×10-6以下。煤矿常用的一氧化碳检测仪器有电化学式、红外线吸收式、催化氧化式等。

5.氧气检测

对于自然界生命,氧是不可缺少的,空气中氧含量降低会使人感到不适、甚至窒息。因此,《煤矿安全规程》对矿井氧气含量有严格规定。煤矿中检测氧气常用的方法主要有气相色谱法、电化学法和顺磁法。其中气相色谱仪一般安装在地面,通过人工取样分析矿井气体成分浓度。

6.温度检测

煤矿常用的温度传感器有热电偶、热电阻、热敏电阻、半导体pn结、半导体红外热辐射探测器、热噪声、光纤等。热电偶、热电阻原理在工业(地面)上早已得到广泛应用;半导体pn结原理在-100~+100℃范围内的应用也很成功,煤矿井下应用较多。

7.烟雾检测

火灾是煤矿重大灾害之一。因此建立、健全和装备防灭火装置,加强火灾监测,防止火灾事故,对保障煤矿安全具有重要意义。而烟雾检测是火灾检测的重要内容。

8.开关量检测

在煤矿监控系统中,开关量检测的地位和比重随着生产自动化水平的提高而提高,在工况、生产监控方面发挥着十分重要的作用。煤矿监控系统采用的开关量传感器主要有设备开停、风门开闭、馈电开关状态、风筒开关、温度湿度控制、有烟无烟、电流电压控制等。要保证监控系统的正常运行,必须加强对开关量的检测。

9.检测仪表及传感器

煤矿安全检测监控仪表的主要内容包括:对井下甲烷、一氧化碳、氧气等气体浓度的检测;对风速、风量、气压、温度、粉尘浓度等环境参数的检测;对生产设备运行状态的监测、监控等。检测仪表可以是机械式、化学式、光学式、电子式等。如u型压差计、机械风表、化学试纸、光干瓦斯检测仪等。但传感器一般都是电子式,将物理量变换成电信号后方能记录并传输。

1)主要携带式测量仪表类型

国内煤矿企业目前使用的安全检测仪表主要有:①光干涉瓦斯检定器,主要用于检测甲烷和二氧化碳,检测范围为0~10%、0~40%和0~100%。②热催化瓦斯检测报警仪,主要检测低浓度甲烷,检测范围0~5%。③智能式瓦斯检测记录仪,主要检测甲烷浓度,以单片机为核心,以载体催化元件及热导元件为敏感元件,用载体催化元件检测低浓度甲烷、热导元件检测高浓度甲烷,实现0~99%的全量程测量,仪器能自动修正误差。④瓦斯、氧气双参数检测仪,装有检测甲烷和氧气两种敏感元件,同时连续检测甲烷和氧气浓度。最新研制出四参数检测仪,同时测定甲烷、氧气、一氧化碳和温度,一氧化碳测量范围:(0~999)×10-6,甲烷测量范围:0~4%,氧气检测范围:0~25%,温度检测范围:0~40℃。⑤瓦斯报警矿灯,在矿灯上附加一瓦斯报警电路,即为瓦斯报警矿灯。仪器以矿灯蓄电池为电源,具有照明和瓦斯超限报警两种功能。现有数十种不同结构形式的产品,从报警电路的部位看,早期产品将电路装于蓄电池内,近期产品则将电路置于头灯或矿帽上。有的装在矿帽前方,有的装在矿帽后部,还有装在矿帽两侧的。一氧化碳检测报警仪,能连续或点测作业环境的一氧化碳浓度,仪器开机即可检测,检测范围:(0~2000)×10-6。

2)主要矿用传感器类型

目前国内矿用传感器主要采用12~24vdc直流供电,普遍采用本质安全型,通常都具有连续自动将待测物理量转换成标准电信号输送给关联设备、并提供就地显示、超限报警等功能,有的还具有遥控调校、断电控制、故障自校自检等功能(如煤科总院重庆分院生产的系列传感器)。传感器模拟量输出信号通常采用200~1000hz、1~5ma标准信号,开关量输出1ma/5ma(二线制);±5ma、0v/5v(四线制)等标准信号。传感器信号输送距离一般不小于1km。

传感器主要有以下类型:

(1)智能低浓度甲烷传感器,稳定性指标为1~3周,元件使用寿命为1~1.5年。测量范围:0~4.00%(或0~10.0%)。

(2)智能高低浓度甲烷传感器,与低浓度甲烷传感器相比,增加了热导式高浓度甲烷敏感元件。低浓度时仍采用热催化元件,浓度超过4%时自动切换到热导元件输出,切断热催化元件工作电源,以此达到保护热催化元件免受高浓度甲烷冲击中毒事件发生。传感器测量范围为:0~40.0%。

(3)一氧化碳传感器,检测范围为(0~999)×10-6,敏感元件寿命不小于2年。

(4)风速传感器,主要安装在测风站、进回风巷和采区工作面等,监测井巷风速风向。测量范围一般为:0.3~15m/s。

(5)电气设备开停传感器,主要用于连续监测煤矿井下供电电流大于5a的各种机电设备的开停状况。

(6)馈电传感器,主要监测动力电缆电源是否被切断,配合断电器使用,能及时反馈断电器是否确已有效实施断电功能。

篇3：影响矿山安全主要因素防范措施

矿山开采属于高危险性行业,必须重视安全生产。矿山应制定相应的安全规章制度,配备专职安全员负责安全生产,同时矿长即为安全第一责任人。影响矿山安全的主要因素有滑坡、坍塌、爆破、机械伤害、高处坠落、职业危害、车辆伤害、电伤害等,矿山要针对各项危害因素,制定有相应的安全防范措施,并且成立有相应的事故应急机制,确保发生事故后能及时处理,减少人身、财产损失。

8.3.1滑坡、坍塌

⑴发生滑坡、坍塌的主要原因

不按设计开采,工作面坡度较大

岩石不完整破碎,泥层较多,结构不稳定:

违章掏采

采场防排水不到位。

⑵预防措施

按设计规定的安全平台、运输平台、清扫平台和阶段终了坡面角施工,并及时清理,不得掏采,岩石不稳定时对台阶降坡处理。

为了提高最终边帮的稳定性和边帮的平整,当工作线推进到接近最终边坡时,应采用减震或预裂爆破技术。

对边坡岩体的位移要进行认真系统地观测研究,采取相应的有效措施,以保证边坡的整体稳定和防止部分失稳,并做到即时报警。对于边帮上的浮石、平台上的石块及工作面上的伞石,应及时清理,防止浮石滚落及其它事故。

必要时对不稳定地段进行加固维护。

做好采场的防排水工作。

8.3.2爆破事故

⑴发生爆破事故的主要原因

爆破作业是整个矿山开采安全管理工作的重要环节,也是安全生产中容易产生危害因素的薄弱环节。爆破的主要危害是爆破飞石,爆破震动和空气冲击波。产生爆破事故的主要环节:

①炮眼布置不合理,抵抗线过小。

②产生瞎炮时,不按操作规程进行处理。

③装药时炮眼堵塞长度不够,装药质量不好。

④不按设计装药。

⑤不按要求警戒。

⑥有相邻矿山,爆破时间不统一。

⑦违章操作。

(2)预防爆破事故措施

严格执行《爆破安全规程》(gb6722-2003)、《民用爆炸物品管理条例》及国家有关规定,保证爆破器材从购买、运输到储存、使用的安全,完善爆破器材保管、领用制度,明确保管员、爆破员、警戒员的职责,实行持证上岗,杜绝爆破器材流失到社会上。

①从事爆破工作的人员,都必须经县(市)区以上有关部门的爆破安全技术知识培训,考试合格,并持有《爆破员作业证》,在有经验的爆破员指导下实习3个月才能独立进行爆破工作。爆破作业人员必须了解熟悉爆破材料的性能、使用方法和安全操作规程,不得违章作业。

②建立健全爆破作业规章制度,根据《爆破安全规程》及矿山实际情况,制订实施细则和操作规程,禁止采购和使用不合格的爆破材料。

③采场爆破作业只能在白班进行。装药时,无关人员必须离开爆破现场。爆破前要用扬声器和报警器通知危险区域内和下风向作业的所有人员和与爆破作业无关的人员、附近居民和过往行人。根据爆破设计和现场周围的具体情况,确定爆破危险区的警戒边界,并设置岗哨,每个岗哨要处于相邻岗哨视线范围之内。为防止爆破人员免遭危害,避炮人员必须在爆破危险区外躲避。

④爆破后,爆破员必须按规定的等待时间进爆破地点。检查有无危石和盲炮等现象。其他人员必须等消除警戒后方能进入。

⑤有下列情况之一者禁止进行爆破作业:

a爆破时无有效的防护措施,危及设备和建筑物安全;

b危险区边缘未设警戒,无关人员未撤出危险区;

c爆破准备工作不符合《爆破安全规程》要求;

d雷雨天、雾天、黄昏、夜间等不良气候环境。

⑶导爆管起爆引起的事故预防措施

①导爆管网路中不得有死结,孔内不得有接头,用于同一工作面的爆破材料要是同厂同批号产品。

②雷管插入药卷后,要用细绳将雷管和药包紧固好。加工起爆药柱时,必须将雷管放在起爆药柱预留孔内。禁止露在起爆药柱外面。

③地表导爆管起爆网路联结要在全部装药充填工作结束之后,从爆区一端逐步进行。

④用雷管起爆导爆网路时,雷管端部(聚能穴)禁止朝向导爆管传爆方向联结。

⑤敷设好的起爆网路,为防止周围的杂散电流对网络的影响要仔细检查周围,确保周围没有金属物后把地表起爆雷管用细渣埋好。

⑥在每卷导爆管两端封口处向后切掉5cm后才能使用。

⑦用套管联结两根导爆管时,两根导爆管的端面切成垂直面,互相接触,并保证不被拉开。

⑧禁止进行爆破器材加工和爆破作业的人员穿化纤衣服。

⑷盲炮事故的预防及处理措施

盲炮事故的预防

①选用合格的炸药和雷管以及其它起爆材料。

②在施工中要清理炮眼中的积水。

③装药和堵塞时,必须仔细进行,防止损坏起爆药包。

盲炮事故的处理措施

发现盲炮或怀疑有盲炮,应立即报告并及时处理。若不能及时处理,应在附近设明显标志,并采取相应的安全措施。

①产生盲炮后,要立即封锁现场,由原施工人员针对装药时的具体情况,找出拒爆原因,采取相应处理措施,在处理过程中要严格遵守操作规程,无关人员不准在场,应在危险区边界警戒。危险区内禁止进行其他作业。

②处理盲炮应采用水冲法或在距盲炮孔口不少于十倍炮孔直径处另打平行孔装药起爆。爆破参数由爆破工程技术人员确定并经爆破领导人批准。

③电力起爆发生盲炮时,须立即切断电源,及时将爆破网路短路。

④盲炮处理后,应仔细检查爆堆;将残余的爆破器材回收处理。未判明爆堆有无残留的爆破器材前,应采取预防措施。

⑤每次处理盲炮必须由处理者填写登记卡。

(5)爆破飞石伤人事故的预防措施

①爆破前要计算其飞石距离,设置合理的警戒范围。

②选择合理的炸药单耗和爆破参数。

③保证足够的堵塞长度和质量。

④采取一定的防护措施,如局部覆盖或搭防护墙等。

(6)炮烟中毒事故的预防措施

①加强炸药的质量管理,定期检验炸药的质量。

②不要使用过期变质的炸药。

③加强炸药的防水和防潮,保证堵塞质量,避免炸药产生不完全的爆炸反应。

④爆破时,人员要在上风方向。

⑤爆破后必须等炮烟散尽后才能进入工作面,防止炮烟中毒。

8.3.3机械伤害

该矿山使用的主要机械设备为空压机、潜孔钻机、挖掘机、装载机等,产生机械伤害的因素主要为机械设备安装不规范,未按技术性能使用;机械设备缺少安全装置或安全装置失效;对运行中的机械进行维修、保养、调整,未按操作规程操作;机械设备带病工作;压风设备或送风管路接头脱落;无安全防护措施及违章操作造成设备受损和人员伤害等。为预防机械设备对人员造成伤害要采取以下措施:

①机械设备要按其技术性能的要求正确使用。缺少安全装置或安全装置已失效的机械设备不得使用。设备传动部分要设置防护罩保护。

②按规范要求对机械进行验收,验收合格后方可使用。

③机械操作工持证上岗,工作期间坚持守岗位,按操作规程操作,遵守劳动纪律,非负责设备运行人员,禁止操作设备。

④处在运行和运转中的机械严禁对其进行维修、保养或调整等操作。

⑤装载机作业时,作业半径范围内不得有人员行走及其他障碍物;装车时,汽车驾驶员不得将头、手等身体部位伸出驾驶室外;铲斗不得从驾驶室上方经过,不得碰撞车帮,卸矿高度不得大于0.5m。

⑥机械设备要按时进行保养,当发现有漏油、失修或超载带病运转等情况时,要停止使用。

⑦空压机压力表要定时检测,不得超压运行;压风设备和送风管道要经常进行检查,发现有漏风现象要及时维修。

⑧作业人员要严格执行和遵守各种设备的相应操作规程和安全规程,对各类设备的转动件裸露部分,均按gb8196《机械设备防护罩安全要求》的规定要求进行防护,防止机械伤害事故的发生。

8.3.4高处坠落

该露天矿山引发高处坠落造成伤害的主要因素是高处作业不系安全带;高处移动设备和搬运材料失足;维修传送设备不系安全带;危险位置不设防护栏杆;不遵守劳动纪律,酒后上岗等所致。为防止高空坠落,要采取以下措施:

①因遇大雾、炮烟、尘雾和照明不良而影响能见度,或因暴风雨、或有雷击危险不能坚持正常生产时,应立即停止作业。禁止在6级风以上的天气进行高空作业。高空作业时禁止抛掷物品。

②进入采场工作人员,必须佩带安全帽,严禁穿高跟鞋进入矿区内。大雨后进入采场前,要派专人清理工作面及边坡松石危石。工作平台的宽度,必须符合有关规定要求。

③在距坠落高度基准面超过2m(含2m)或坡度超过30°的坡面上作业时要使用安全绳(带)或设置安全网、护栏等防护设施。使用安全绳(带)时严禁多人同时使用一条安全绳(带),并经常检查安全绳的完好情况;在采场边坡外20m处设置醒目警示标志,防止人畜误入采区发生坠坡事故。

④如果发现坡面有浮石、危石等现象,要及时处理,未处理前,要在现场设立危险警戒标志。作业人员不得站在危石、浮石上及悬空作业。

⑤处理坡面危石、浮石时,必须设置专人防护,危险区内人员、设备必须全部撤离,设好防护区。

⑥坡面浮石、危石处理完毕后,方可允许作业人员进入采区进行开采作业。

⑦修好施工便道,搞好危险地段的防护,移动设备和搬运材料时要量力而行,互相照顾,搬运大设备要有专人指挥。

⑧维修传送设备到高处时,要搭好防护架,系好安全带。

⑨严禁酒后上岗和施工中打闹。

⑩不断改善劳动条件和环境,保障员工身心健康,员工定期体验,发现身体状况不宜高处作业时,应及时调离高处作业岗位。经常组织员工进行学习和培训,提高作业人员的技能,提高全体员工的安全意识。

通过采取以上措施,加强采场边坡管理,可以有效防止发生高空坠落事故。

8.3.5职业危害

露天矿山对作业人员容易产生职业危害,如高温中暑、粉尘、噪声、有毒气体伤害等,要采取以下防范措施:

①该区地处亚热带季风气候,夏长冬短,夏天最高气温可达30°。夏季长期野外作业易发生高温中暑。高温期避免人员在阳光照射下长期作业,空气温度超过28℃应配送清凉饮料,防止高温对作业人员的危害;采矿运输设备驾驶室要安装空调,采取防暑降温措施;对设备散热部位要采取防护措施,防止发生烫伤事故。

②穿孔爆破、装卸、运输作业会产生粉尘污染,穿孔钻机采用湿式收尘装置,爆破、装载、运输等作业点采用喷雾洒水降尘,作业点工作人员配备合格的防尘劳保用品,对矿山运输道路经常洒水除尘,减少粉尘的环境污染及对人员身体的危害。

③对产生噪声的设备有条件的要采取安装隔振机座、管道安装消音装置等措施,并利用建筑物隔音来减轻噪音对外部环境的影响。对无法消声、隔声场所采取个人防护措施,操作人员佩戴隔声耳塞。矿区离居民点较远,噪声不会对周边居民生活产生大的影响。

④爆破产生的炮烟及采矿运输设备运行产生的废气,对作业环境卫生及周边有一定影响。矿区远离居民区,矿区为露天矿场,通风条件好,废气对环境影响小。放炮时在上风口躲避,爆破后必须等炮烟散尽才能进入作业区,防止炮烟中毒。

8.3.6物体打击

⑴发生物体打击事故的主要原因

工作面高处危石滚落;破碎机操作不当;装车时石料堆放过高;违反操作规程上下交叉作业。

⑵预防措施

①每次放炮后要对危石进行彻底的清理,作业前要注意检查工作上部有无松石,有松石时必须及时清理,作业过程中相邻位置要互相照应。

②严禁进行上下交叉作业

③破碎机要安装好防护设施,由专人进行操作,严禁违章操作,非经过培训的熟练工人不能操作破碎机。

④装车时要把石料装好,不要超高超宽。

⑤一切进入施工现场的人员,都必须按要求穿戴好劳动安全防护用品。

⑥工作时间内,安全员要对施工现场进行经常性的巡视,密切注意工作面的安全情况和是否有违章操作现象。

8.3.7车辆伤害

该矿山的车辆设备主要为运输矿石的自卸汽车。造成车辆伤害的因素主要是超速、超载、违章操作,车辆安全装置失效及安全防护不当所致。为防止车辆伤害事故的发生,要采取以下安全措施:

⑴驾驶车辆的人员必须经有关部门的安全驾驶技术培训,经考试合格后取得《驾驶证》,方可上岗作业,不得将车辆交给无证人员驾驶。

⑵运输车辆必须要有有效的安全刹车装置,定期检查维修保养,出车前须对制动装置等进行检查,不得带“病”行驶,超装超载。

⑶严禁用自卸车运载易燃、易爆物品。汽车运行时驾驶室外平台、脚踏板及车斗不准载人,禁止在运行中升降车斗。

⑷车辆在矿区道路上宜中速行驶,转弯、陡坡、危险地段要限速行驶,矿山要依据具体情况规定各地段的车速,并设置路标;下坡行驶严禁空档滑行。

⑸雾天和烟尘弥漫影响能见度时,要开亮车前黄灯,并靠右减速行驶,前后车间距不得小于30m。视距不足20m时,要靠右暂停行驶,不得熄灭车前、车后的警示灯。

⑹多雨季节,道路较滑时,要有防滑措施并减速行驶,前后车距不得小于40m,禁止急转方向盘、急刹车、超车。

⑺山坡弯道,坡度较大的地段以及高堤路基地段外侧应设护栏、挡车墙等,确保运矿汽车刹车及方向转向系统意外时使用,并于运矿道路两侧间隔10m设有反光路肩标志,确保夜间或大雾期间行车安全。

⑻装车时,禁止检查、维护车辆,驾驶员不得离开驾驶室,不得将头和手臂伸出驾驶室外。

⑼加强安全管理,严禁违章作业、违章调度、无证上岗、酒后行车等行为。

⑽两台以上的挖掘机在同一平台上作业时,挖掘机的间距:汽车运输时,不得小于其最大挖掘半径的3倍,且不小于50m。

⑾邻两阶段同时作业的挖掘机必须沿阶段方面错开一定的距离:在上阶段边缘安全带进行辅助作业的挖掘机必须超前下阶段正常作业的挖掘机最大挖掘半径的3倍,且不小于50m。

⑿挖掘机工作时,其平衡装置外形的垂直投影到阶段坡底的水平距离应不小于1m。

⒀挖掘机必须在作业平台的稳定范围内行走。挖掘机上下坡时,驱动轴应始终处于下坡方向;铲斗要空载,并下放与地面保持适当距离;悬臂轴线应与行进方向一致。

⒁挖掘机、铲装机铲装作业时,禁止铲斗从车辆驾驶室上方通过。

⒂严禁挖掘机在运转中调整悬臂架的位置。

8.3.8电气伤害

矿山电气伤害主要为短路、过载、接触不良、触电、漏电等电气事故引发电气火灾、电击触电等危害危及人身和财产安全、影响生产。主要原因是矿场内线路架设高度不够,边接不规范,临时用电架设采用tn-s系统、达不到“三级配电两级保护”要求;雨天露天电焊作业;不遵守手持电动工具安全操作规程;照明灯具金属外壳末作接地零保护,潮湿作业末采用安全电压;高大机械设备未设防雷接地等。为防止电气伤害事故的发生,要采取以下安全预防措施:

①矿山电力装置要符合gbj65-83及gb50052-95和水电部有关规范、规程的要求。配备经培训合格的电工负责矿山电气设施的检查和维护。

②综合采用tn-s系统和漏电保护系统,组成防触电系统,形成防触电二道防线。电动设备的维修保养必须停电停机进行。电气设备可能被人触及的裸露带电部分,必须设置保护罩或遮拦及警示标志。

③矿山移动式电气设备,要采用矿用橡胶套电缆。每台设备必须设专用受电开关。停电或供电必须挂有明显警示标志牌。

④在带电的导线、设备、变压器、配电室附近,不得有损坏电气绝缘或引起电气火灾的热源。经常检查导电开关,破损老化失效时,要及时更换。

⑤矿山电气设备、线路必须设有可靠避雷、接地装置,并定期检查监测,不合格要及时维护或更换。

⑥不得在高、低压线下方施工、搭设式棚、建造生活设施或堆放材料及其它杂物。

⑦雨天禁止露天电焊作业。

⑧按照《建筑施工临时用电安全技术规范》的要求,做好各类电动机械和物抢救无效电动工具的接地保护,保证其安全使用。凡移动照明,必须采用安全电压。坚持临时用电定期检查制度。

8.3.9火灾

发生火灾的主要原因

电气线路超过负荷或线路短路引起火灾;电热设备、照明灯具使用不当引起火灾;大功率照明灯具与易燃物距离过近引起火灾;电弧、电火花等引起火灾;电焊机、点焊机使用时电气弧光、火花等会引燃周围物体,引起火灾;民工生活、住宿临时用电拉设不规范,有乱拉乱接现象;民工在宿舍内生火煮吃、取暖引燃易燃物质等。

预防措施

⑴根据电器设备的用电量正确选择导线截面,导线架空敷设时其安全间距必须满足规范要求。

⑵电气操作人员要认真执行规范,正确边接导线,接线柱要压牢、压实。

现场用的电动机严禁超载使用,电机周围无易燃物,发现异常及时解决,

保证设备正常运转。

⑶施工现场内严禁使用电炉子,使用碘钨灯时,灯与易燃间距要大于30cm室内不准使用功率超过60w的灯泡。

⑷使用焊机时要执行用火证制度,并有人监护、施焊周围不能存在易燃物体,并配备防火设备。电焊机要放在通风良好的地方。

⑸施工现场的高大设备做好防雷接地工作。

⑹存放易燃气体、易燃物仓库内的照明、装置一定要采用防爆型设备,导线敷设、灯具安装、导线与设备连接均应满足有关规范要求。

⑺各防火地点,均按规定设有灭火器材、报火警仪等。矿山设有消防水池,一旦发生火灾可作为消防水源。电缆沟、配电室均按防火规范要求乾设计。

8.3.10防水

对矿区雨水及地下水处理不当,将会导致洪涝灾害的发生,威胁采场安全生产。设计对采场防洪排水做了认真考虑。

矿山为低山丘陵地形,矿山最低开采标高高于当地侵蚀基准面,矿区及附近自然排水条件好,采场大气降水能自然排泄,矿山开采无洪水淹设危害。

矿山生产过程中应定期检查路边沟、截洪沟、引水沟等排水设施通畅,对于堵塞的部位及时清理,以便雨水及时排出,保证采场、道路、人员及设备安全。

8.3.11防中毒窒息

矿山发生中毒的原因主要是因现场焚烧有毒物质;放炮炮烟、尘雾未散尽人员入矿场;食堂采购的食物中含有毒物质或工人食用腐烂、变质食品;工人冬季取暖时发生煤气中毒;在房内放置液化气瓶,晚上液化气泄漏。

预防措施

爆破时,人员要在上风方向,爆破后必须等炮烟散尽后才能进入工作面。

严禁现场焚烧有害物质。

工人生活设施符合卫生要求,不吃腐烂、变质食品。炊事员持健康证上岗。

保持室内一定的通风量,不要在室内放置液化气瓶。

8.3.12压力容器爆炸事故

矿山压力容器主要是空压机。产生事故的原因主要是购买不符合国家标准和行业标准的空压机;空压机未定期检测、检验或空压机带病工作;人员操作不当。

预防措施

购买符合国家标准和行业标准的空压机,且空压机储气罐必须经当地压力容器安全监察机构登记注册,并发给注册编号后方可使用。

必须定期对压力容器进行检测。

空压机操作人员必须持证上岗。

8.3.13排土场引发的泥石流、粉尘及车辆坠落、物体打击、高处坠落等危害

本矿山不设排土场。

篇4：矿山机械发展现状安全技术措施

1矿山机械的发展现状

经过几十年的努力,我国矿山机械行业得到大力发展,但与国外同行业产品的发展水平相比,有相当大的差距,尤其是在露天挖掘设备和井下运设备等方面差距尤其明显,对矿山机械产品而言,在制造质量、外观形状可靠性、寿命、设计水平和试验手段等方面与先进工业国家相比尚有一定的差距;我国加入wto后,为了加快基础工业的发展,必须加快矿山机械的开发与研究速度。

近年来,我国矿山机械行业通过对产品和技术的引进,或者与国外著名厂商的合作、合资,加速了产品的更新换代,矿山机械行业有了长足的进步,传统产品的结构、性能和外观有了提高和改进,制造工艺技术水平有了提升。

但是随着社会的进步和科学技术的发展,生命的安全与财产安全问题越来越受到人们的重视,机械安全也逐渐形成了一门独立的学科,并得到了社会的认同。首先,处在重载、高速等环境下工作的矿山机械如果存在隐患而不能及时发现,就可能导致如绞车损坏、钢丝绳断裂、跑车、皮带机着火等恶性事故的发生;其次,随着采矿工业机械化程度的提高,特别是大型和重型机械进入采矿场所,安全隐患对其操作和周围人员伤害的可能性也在增大。

尤为重要的是,煤矿都不同程度地存在瓦斯、煤尘突出的危险,一旦遇到明火就会爆炸,引发重、特大安全事故,造成严重的人身伤害和财产损失,为了坚决消灭引爆火源,井下设备必须具有良好的防爆性能“每年由矿山机械设备隐患导致的安全事故都给煤炭企业造成巨大损失,也给煤炭从业人员的人身安全造成严重威胁,矿山机的安全问题越来越引起了人们的高度重视。

2矿山机械安全技术的现状

2.1矿山机械设备的装备水平参差不齐

我国矿山机械设备的装备水平参差不齐,现役煤炭生产矿井大体可以分为4类:老矿及改扩建矿;现代化矿井;大型(超大型)现代矿井;乡镇中小型矿井。

(1)老矿及改扩建矿多建于解放初期,有的甚至是解放前期,由于资金和企业观念上的问题,仍然保留着建井初期的装备,设备非常落后,安全设计欠缺,虽然进行过一些技术改造仍无法满足安全生产的要求;

(2)现代化矿井大多建于20世纪80年代中、后期,广泛采用了当时较为先进的综采机械,其中国产设备占了主导地位,完全采用国产装备的高产高效工作面不断涌现,机电一体化在矿山机械设备上逐步实现;

(3)大型、超大型矿井是近年来出现的,普遍引进了国外先进的综采设备;

(4)在我国现有的2.5万个煤矿中有2.3万个是乡镇中,小型矿井,几乎都由个人承包经营,生产条件简陋,生产方式原始,普遍没有综采机械。

2.2矿山机械的研发和生产能力不断增强

经过二十几年的研究、开发,我国的交流电牵引采煤机已逐步走向成熟,掘进机从轻型发展到了中、重型,切割对象从煤拓展到了岩石,长距离的带式输送机的质量也有了很大的提高,多数国产设备也已经有了在线检测和实时监控,安全性大为提高。

3存在的主要问题

3.1我国矿山机械的安全状况不容乐观

我国的现代化矿井装备水平虽然有了很大提高,但同发达国家相比还有相当大的差距;现代化的综采设备普及率还较低,有些矿井虽采用了引进的先进设备,但由于对其他国家技术的消化还不彻底,仍不能进行正常使用和维护,一些先进的功能没有充分发挥出来,更有甚者,由于盲目追求生产,忽视安全,把安全监测装置当成影响生产的累赘而拆除,造成很大安全隐患,设备故障不能及时发现和处理。为了追求利益的最大化,原有设备没有淘汰,到了设计寿命仍在超期服役,大部分设备超负荷运转,带来很多安全隐患。井下恶劣的工作环境也是造成设备安全性降低的重要因素,潮湿、粉尘、辐射等因素的影响,导致安全监测设备的可靠性下降;部分管理人员盲目追求生产,存在侥幸心理,致使出现故障的安全监测系统得不到及时维护和更换,也是造成设备安全性降低,也是安全事故屡发的原因之一。

3.2矿山机械安全检测技术需要完善

矿山机械设备长期处于重载和交变载荷状态下工作,容易产生各种安全隐患,如果没有及时发现,设备仍然处在重载、高速等环境下工作,就有可能导致恶性事故的发生。虽然现代化的测试技术与设备在不断更新,但由于矿山机械设备本身的复杂性及其工作环境的复杂性和大量不可预测的偶发事件的存在,矿山机械安全检测技术仍然需要不断完善和提高,特别是在灵敏度和可靠性方面,许多复杂的难题有待进一步研究。

3.3机械安全设计方法不够成熟

虽然目前许多机械在安全设计方面已有比较成熟的理论与方法,但是对于有些大型、复杂的关键矿山机械设备,目前安全设计只有理论,还没有成熟的、理想的安全设计方法。如:迄今为止,我国的输送机动特性研究仅停留于理论分析阶段,急需相关的实验研究和验证;在掘进机的设计方面,现在还没有适合我国地质条件的完整的截割、装运及行走的载荷谱,这些都对安全设计产生了一定的制约。与国外的机械安全设计相比有较大的差距。

3.4矿山机械安全标准急需完善和严格执行

已经制定的矿山机械安全标准涉及矿用绞车、矿井提升机、矿用提升绞车、窄轨运输车辆、地下铲运机、矿用炮孔钻机、矿用人车、液压防爆提升机和液压防爆提升绞车等,为设计、制造和使用部门提供了一个总体框架和指导原则,并使产品在预定使用范围内得到安全保证。但矿山机械产品的品种达数百种,现有的标准仅涉及了矿山机械产品的一部分,远不能满足矿山机械产品的安全要求。虽然大家都知道安全质量标准化是煤矿安全的基本保证,但是在煤炭需求旺盛的情况下,人们容易对质量标准化工作产生松懈思想和厌倦情绪,加上不菲的投入,更会促使煤矿管理者在产量、进尺与质量标准化面前,忽视质量标准化,导致安全质量标准化的滑坡,埋下事故隐患。

3.5从业人员素质亟待提高

统计资料表明,80%以上的矿山伤亡事故是人为因素造成的,由于矿山工作的艰苦和危险性,矿山机械的从业人员的组成复杂,部分机械设备操作人员文化素质低,对设备的安全性能了解不够,自我保护意识淡薄,习惯性野蛮操作等是造成矿山机械安全事故的重要因素。必须通过培训、教育等手段,不断强化操作人员的责任心和安全意识,掌握设备的安全操作要领,才能提高驾驭设备的能力;必须严格按规程操作,杜绝麻痹心理,才能减少或杜绝设备伤害事故的发生。另外,煤炭企业的管理人员过多地强调产量,追求经济利益的最大化,安全观念不强,对从业人员的上岗培训不到位,致使部分操作人员不能很好地掌握先进设备的使用方法,导致现有的设备也不能发挥应有的技术优势。

4解决措施

4.1建立矿山机械安全设计体系

矿山机械和大多数现代机械的发展方向一样,趋向于大型、重载和高速化、智能化与微型化。由于涉及安全的问题很多,单一学科的理论与方法已经不能解决问题,要尽快建立一个适应我国国情的矿山机械安全设计体系,包括理论、原理和方法,为矿山机械安全设计提供方法论的指导;对矿山机械安全设计的共性、基础性问题进行研究,特别是针对井下可燃性气体的矿山机械本质安全性设计方面加大研究力度,并建立矿山机械安全行业数据库;建立低成本、适用性强的矿山机械安全设计体系,通过设计消除已判定的危害或减少有关的风险,提高本质安全水平。

4.2转变企业观念

由于矿山机械安全问题的依附性、隐性和安全事故致因的复杂性,需要企业技术和管理人员转变企业观念,共同承担安全责任,增强安全意识。

4.3加大安全资金投入,改善机械设备现状

针对目前在矿山机械安全方面欠账严重的状况,国家应该在政策方面加强引导,在法规方面加大控制力度,在资金方面积极扶持国有重点煤矿和地方煤矿进行安全技术改造,企业在利用国家政策技改资金的同时,自身也应下大力气,多方筹措资金,补足安全欠账缺口,下决心报废一切超期服役的设备,或进行必要的装备技术改造,从而切实改善矿山机械设备安全现状。

4.4进一步制定和完善矿山机械安全的法规和标准

我国矿山机械行业的标准化工作者应密切关注国际机械安全标准的发展动向,及时跟踪各先进工业化国家的重型矿山机械及相关行业的安全技术法规与安全标准情况,加大安全标准的制定力度,积极制定与国际接轨的安全标准,使安全标准能覆盖绝大多数矿山机械产品,监察机关也应加大执法力度,保证法规和标准的严格执行。

4.5加强对矿山机械安全技术人才的培养和从业人员培训

随着我国矿山机械设备和科学技术的不断改进和发展,由机械化向半自动化和自动化的方向迈进,对人的智力和技术水平的要求也更高、更严格。为了在生产工作中做到安全、高效,促进我国机械安全体系的建立和贯彻落实,就必须从现在起加快对从事设计、科研等工作的矿山机械安全技术人才的培养,加强对作业人员和技术工人的选择和培训,全面提高矿山机械从业人员的技术水平和安全意识,继续推进煤矿安全培训标准化建设,更好地提高安全意识和安全设计的技术水平。

篇5：矿井矿山环境保护安全技术措施

8.1预防瓦斯爆炸的措施

1、必须严格执行《煤矿安全规程》中对瓦斯浓度规定,根据我矿具体情况提出以下几条要求:

(1)矿井总回风或一翼回风巷中的瓦斯、二氧化碳浓度不得超过0.70%,超过时要立即报告调度室和总工程师,并立即查明原因,进行处理。

(2)采区回风巷,采掘工作面回风流中瓦斯浓度超过0.75%或二氧化碳浓度超过1.5%时,必须立即停止工作,撤出人员,切断电源,报矿总工程师采取措施,进行处理。

(3)采掘工作面中瓦斯浓度达到0.75%时,必须停止使用煤电钻打眼,放炮地点附近20m内风流中瓦斯浓度达到0.75%时,严禁放炮。

采掘工作面风流中瓦斯浓度达到1%时必须立即停止工作,撤出人员,切断电源,采取措施,进行处理。电动机或开关附近20m以内风流中瓦斯浓度达到0.75%时,必须停止运转,撤出人员,切断电源,进行处理。

采掘工作面及其它巷道内,在体积大于0.5m3的空间中,局部聚集的瓦斯浓度达到2%时,附近20m范围内必须停止工作,撤出人员,切断电源,采取措施,进行处理。

因瓦斯浓度超过规定而切断电源的电器设备(不包括局部通风机及开关),都必须在瓦斯浓度降到0.75%以下时,方可开启电器设备。

(4)已停止运转的局部通风机在恢复通风时,必须先检查瓦斯,确认停风区中的瓦斯浓度不超过0.75%和二氧化碳浓度不超过1.5%,同时局部通风机及其开关附近10m范围内风流中瓦斯浓度不超过0.5%时,方可人工启动局部通风机。

(5)采掘工作面风流中的二氧化碳浓度达到1.5%时,必须停止工作,撤出人员,查明原因,采取措施,报总工程师批准后进行处理。

2、矿井因检修或停电,地面主通风机停止运转后,必须有恢复通风、排放瓦斯和送电的安全技术措施。

⑴矿井主要通风机恢复通风前,井下瓦斯排放工作应按下列顺序进行:首先由变电所先给地主要通风机送电,恢复通风20分钟后,瓦斯检查员从进风井开始,逐段检查瓦斯浓度,证实全风压通风系统内所有地点的瓦斯浓度都不超限,方可通知平地变电所往井下中央变电所送电。其次要检查所有安装局部通风机及其开关地点附近10m范围内的瓦斯浓度都在0.5%以下及二氧化碳浓度在1.5%以下时,方可启动局部通风机进行瓦斯排放。

⑵使用局部通风机的区域恢复通风、排放瓦斯和送电的安全措施:

根据瓦斯三级排放制度,制定出专门瓦斯排放的安全措施。经批准后,方可进行瓦斯排放,在恢复通风前,必须首先检查瓦斯,只有停风区中的最高瓦斯浓度不超过0.75%和最高二氧化碳浓度不超过1.5%,局部通风机及其开关附近10m范围内瓦斯浓度不超过0.5%时,方可人工启动局部通风机,恢复正常通风。

停风区中瓦斯浓度超过0.75%或二氧化碳浓度超过1.5%时,最高瓦斯浓度和二氧化碳浓度不超过3%时,必须采取安全措施,控制风流排放瓦斯。

停风区中瓦斯浓度和二氧化碳浓度超过3%时,必须采用"t"型排放法与分段排放法结合进行排放瓦斯。在排放瓦斯过程中,排出的瓦斯与全风压风流混合处的瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过1%,且掘进工作面回风系统内必须停电撤人,其他地点的停电撤人范围应在措施中明确规定。只有恢复通风的巷道风流中瓦斯浓度不超过0.75%和二氧化碳浓度不超过1.5%时,方可人工恢复局部通风机供风巷道内的电器设备的供电和采区回风系统的供电。

3、临时停工地点不得停风,否则必须切断电源,设置栅栏,揭示警标,禁止人员进入,并及时向调度室汇报。若停工区内瓦斯浓度或二氧化碳浓度达到3%又不能及时处理,必须在24小时内封闭完毕。恢复已封闭的停工区或采掘工作面接近该区,必须事先排放其中聚集的瓦斯,并检查确认瓦斯浓度低于0.75%以下时,方可恢复正常工作。

4、全矿井按《煤矿安全规程》规定要求配齐瓦斯检查员,瓦斯检查员使用的瓦斯鉴定器必须合格,否则禁止使用;检查人员必须经专门培训,经考试合格后,方能持证上岗。

5、瓦斯检查严禁空班漏检,每班巡回检查次数不少于2次,若出现高瓦斯区,每班至少检查3次;暂时不生产的备用工作面,每班至少检查1次。凡安设瓦斯传感器的地点,每班至少检查一次,并与瓦斯传感器读数对照,有误差时,先以读数大的为依据,调度室监控维修人员必须在8个小时内解决。

6、瓦斯检查员必须严格执行巡回检查制度,并认真填写瓦斯班报。每次检查的瓦斯浓度必须如实记入瓦斯检查班报手册,要填写检查到的最高浓度数。发现瓦斯浓度超限时,必须立即停止工作,切断电源,并把人员撤离到安全地点。发现重大不安隐患要及时向调度室及有关领导汇报。瓦斯检查员要严格执行交接班制度,并认真填写交接班记录。

8.2防尘措施

《煤矿安全规程》第152条规定:"矿井必须建立完善的防尘供水系统。没有防尘管路的采掘工作面不得生产";第155条规定:"开采有煤尘爆炸危险煤层的矿井,必须有预防和隔绝煤尘爆炸的措施"。

1.矿井建立完善的防尘洒水系统,地面设两个1000m3的水池。(水池同时为防灭火服务)供水系统必须设计过滤装置保证水的清洁。

2.防尘水管路达到所有采掘工作面,溜煤眼,翻笼运输机转载点,回采工作面,回风顺槽等,并要进行喷雾除尘。

3.井下所有主要运输巷道主要回风巷,上下山开口在掘进的巷道中所设防尘洒水管路需每个100米安设一个三通,并设阀门以供清洗巷道时使用。

4.所有回采工作面都要进行煤层洒水,并需采用水泡泥,喷雾或其他综合防尘措施。

5.所有巷道掘进即都应配备专用除尘措施。

6.在岩巷工作面积和低沼气的绝境工作面要配备抽出式除尘设备。

7.锚喷支护巷道要采用除尘器等设备。

8.呼吸性粉尘测定仪。

8.3预防井下火灾的措施

1、井口检身工必须坚守岗位,履行职责,严禁入井人员携带易燃易爆物品和烟火,严禁穿化纤服的人员入井。

2、每一入井人员必须携带一盏合格的防爆矿灯,不合格的矿灯不准入井,严禁在井下拆卸、修理、敲打、撞击矿灯或更换灯泡。东、西风井主通风机司机需要下井检查时,必须使用矿灯照明。

3、井下禁止使用汽油机和柴油机,井口附近20m范围内,严禁吸烟和点火(包括井口、灯房),严禁使用灯泡、电炉和其它电器取暖。井下和井口处需要从事电焊气割等工作,必须由机电科制定出安全技术措施,并报矿总工程师批准,方可进行工作,否则严禁作业,措施不得通用。

4、井下放炮必须使用取得产品许可证的矿用安全炸药和雷管,不同厂家生产的炸药或不同品种的电雷管不得混合使用,严禁使用变质炸药或其它非矿用炸药。

5、井下必须使用发爆器放炮,严禁使用动力电缆、架空线、矿灯等电源放炮;放炮员必须持证上岗,井下放炮工作必须由放炮员担任,装配引药、装药、连线和通电放炮工作只准放炮员一人操作;放炮母线不得有明接头,绝缘程度要好,严禁利用放炮母线或脚线与发爆器作碰火实验。

6、炮孔封泥应用水炮泥和粘土炮泥,即内装水炮泥,外部装粘土炮泥按规定充填封实,对无封泥或封泥不足的炮眼严禁放炮,严禁放空心炮、明炮,糊炮。

7、井下所有地点必须使用符合《煤矿安全规程》规定的电器设备,井下使用的电机车、电瓶车每班至少检查一次。矿井每月组织一次机电大检查,发现问题,立即解决,杜绝失爆现象存在,严禁设备带病运转。

8、井下机电设备管理操作、维修人员,必须经过培训,持证上岗;井下不得带电检修、搬运电器设备及电缆。

9、所有电机车运输的巷道必须采用不燃性材料支护;在与运输轨道上山、掘进头、无风盲巷,和其它与运输大巷有轨道相连接的巷道之间以及地面生产系统进入井筒的轨道,应安装绝缘道夹板,防止感应电或雷电进入掘进工作面、停风的盲巷或井下。

10、井下机电硐室及相临的两侧巷道5m范围内全部用不燃性材料支护(包括砌碹、水泥支架、金属支架和水泥背板联合支护),并备不少于0.5立方米的灭火砂、三台灭火器及绝缘工具等。

11、凡有电机车的运输大巷和产生煤尘的巷道要每50m安设一个三通阀门,采煤工作面上、下副巷每30m按设一个三通阀门,以利于冲刷巷道和消灭粉尘,防止煤尘爆炸或火灾事故的发生。

12、井下供电线路和各种信号线路,必须使用合格的矿用电缆;应做到无鸡爪子、无羊尾巴、无明接头;有过流和漏电保护装置;有螺丝和弹簧垫、有密封圈和挡板;有接地装置;电缆悬挂整齐、设备硐室清洁卫生;防护装置齐全、绝缘用具齐全、图纸资料齐全;坚持使用漏电继电器,坚持使用煤电钻、照明和信号综合保护,坚持使用局部通风机风电闭锁装置。

13、井下必须选用合格的阻燃电缆;老化、绝缘能力差的电缆要及时更换;井下带式输送机必须使用阻燃胶带,其它非金属材料零部件和包胶滚筒的胶料,其阻燃性和抗静电性必须符合有关规定。

14、所有井下工作人员都必须熟悉灭火器材的操作方法,并熟悉本工作区的灭火器材的存放地。

15、加强爆炸材料管理,矿井每月组织一次矿井爆炸材料大检查,发现问题,及时处理。

16、所有入井的电缆、皮带等橡胶制品必须做不延燃试验,试验合格,并要求有入井前的记录、签名、台帐,方可入井,否则不准入井;入井的电气设备入井前必须检查验收,合格后产品方可入井,否则不准入井。

8.4预防煤尘爆炸的措施

1、充分利用井下水源,利用位能进行静压供水,完善防尘系统。

2、坚持工作面无防尘设施不施工制度,工作面施工前必须安装好防尘设施。井下巷道根据通风设计合理调节风量,控制风速,防止煤尘飞扬。回采工作面和掘进巷道的最高风速不超过4m/s,最低风速不低于0.25m/s。

3、掘进工作面必须安装防尘管路,设置水幕、水针,放炮前开启水幕净化空气;使用水炮泥放炮;采用湿式凿眼或用水冲钻孔,放炮前后要撒水降尘。

4、井下所有装、转载点必须有完善的喷雾装置,一翼进、回风巷、主要进、回风大巷及进、回风斜井必须安装净化水幕,掘进工作面、采煤工作面机巷、回风巷各安设两道净化水幕,放炮前必须开启,水幕能封闭全断面,灵敏可靠,雾化好,使用正常。

5、建立矿井洗尘制度,消灭煤尘堆积现象。主要大巷每年至少进行一次刷白,大巷进行刷白和冲刷粉尘要有记录可查。

6、井下巷道不得有厚度超过2mm、连续长度超过5m的煤尘堆积。

7、各转载点必须安装喷头进行喷雾降尘,防止煤尘飞扬,并经常进行喷雾撒水降尘和定期清除浮煤。

8、掘进工作面严禁风钻无水打眼。

9、通风队防尘工要经常巡回检查,及时掐接防尘水管,发现问题,及时解决,做到小问题及时修,一般问题不出班,大问题不过天。防尘水管距掘进迎头不能超过30m。

10、巷道清洁工按规定定期对巷道进行冲刷降尘,消除煤尘。井底车场、提升斜井,运输队要定期清扫撒水降尘。

11、矿井的两翼、相邻的采区、相邻的煤层、相邻的采煤工作面,煤层掘进巷道与其相连接的巷道等地点,设置隔爆设施,并每周至少检查一次,发现问题,及时解决。

8.5井下水灾预防

1、必须有工作、备用和检修的水泵。要求水泵从两个方面保证安全:第一,工作水泵应能在20小时内排出矿井24小时的正常涌水量,即工作水泵的能力相当于正常涌水量的1.2倍;第二,工作和备用水泵应能在20小时内排出矿井24小时的最大涌水量。水文地质条件复杂的矿井,可根据情况另外增设水泵。

2、水管必须与水泵的排水能力相适应,有工作和备用的管。即使在涌水量很小的矿井,也必须敷设两趟水管。

3、应同工作、备用和检修水泵相适应,并能够同时开动工作和备用的水泵。有的矿井涌水量小,不重视配电设备和水泵的配套,这样,一旦矿井涌水量增大,备用泵无法开动,造成水害。

4、主要水仓必须有两个,当一个水仓清理时,另一个水仓能正常使用。

水仓的进口处要设置箅子阻挡杂物;水仓中的淤泥每年至少清理两次,其中在雨季前必须清理一次,以保证水仓的有效容量。上面说的水泵、水管、配电设备等主要排水设备,都要经常检查和维护,特别在每年雨季前,必须全面检修一次,以保证其安全运行。

8.6片帮冒顶事故预防

本矿井井下采煤方法为走向长壁采煤法,采用全部跨落法管理顶板。片帮冒顶易发生在采掘工作面。掘进工作面开挖后,巷道围岩松动,支护不及时时,往往顶板和两帮矸石容易掉落。综采工作面主要是上、下端头受集中应力的作用,煤层顶板和煤壁松动,易发生冒顶和煤壁片帮。

1、回采工作面配备液压支架下缩自记仪和圆图压力记录仪,严密监视回采工作面顶板压力的变化,总结其显现规律。

2、安排有经验的工人维护回采工作面端头,设计配备单体液压支柱和金属顶梁加强工作面顺槽超前支护。

3、经常维修液压支架的护帮板。

4、尽量减小采掘工作面空顶距,并要及时支护。

5、严格执行"敲帮问顶"制度,及时发现事故征兆。

6、在采高比较大的地段应注意对煤壁的维护,防止片帮。

8.7通风设施、防止漏风和降低风阻的措施

1、通风设施

设计采用的通风设施有风门、调节风门、风墙、风桥和风帘等。其结构及设置简述如下:

(1)风门

分为常闭、常开两种,木制。常闭风门设在进、回风巷之间,用于隔断风流和便于行人、检修等;常开风门用于反风,安设在采煤工作面顺槽、掘进巷道入口附近,当工作面需要进行反风时将其关闭,并相应打开常闭风门。

(2)调节风门

调节风门一般木制而成,用于调节通过巷道的风流大小,安设在独立通风硐室的回风通道、大巷、工作面顺槽等需要调节风流的巷道中。

(3)风墙

分为永久风墙和临时风墙两种,用于隔绝风流。永久风墙用实心混凝土块或砖块砌成,砂浆抹缝,在井风巷一侧墙面抹砂浆,主要设在大巷和进、回风巷之间的横贯中。临时风墙用空心混凝土块或砖城砌成,不需砂浆抹缝,但要在进风流巷一侧墙面抹砂浆,也可用塑料苯板喷化学凝胶制成,主要设在综采工作面进风和回风顺槽之间的横贯和掘进工作面巷道等措施巷中。若风墙中部去掉混凝土块,安上门,其构筑物称为人行门,人行门向进风侧开启。

(4)风桥

主要用于进、回风巷相交处,回风巷从进风巷上方过时形成风桥,进风风流不泄露。当均为进风巷的胶带顺槽和辅助运输大巷相交时,也要设置风桥,但此时为运输要求,风桥上方巷道采用锚喷支护,下方巷道两侧墙为混凝土浇筑,其顶部为配有工字钢梁的或槽钢的混凝土板,为防止漏风,在混凝土板上方填0.5-1.0m厚的黄土。对于服务时间不长,上方巷道仅作回风使用的风桥,其下方的巷道两壁可用空心混凝土块砌成,壁面抹砂浆,顶部覆盖经防腐处理后的波纹薄钢板。

(5)风帘

采用不燃性材料制作,主要设在掘进工作面有关巷道,用于疏导风流。

2、防止漏风和降低风阻的措施

为了使矿井涌风系统稳定可靠,保证风流按拟定路线流动,根据开拓布置和井下用风的要求,在必要地点设置通风构筑物,并要求加强管理和维护,以确保矿井安全生产。

(1)对不允许风流通过,也不需要行人、行车的进、回风巷道之间的联络巷道,要设置永久挡风墙。

(2)对采空区及废弃巷道要及时封闭,并应经常检查密闭效果。

(3)在行人或行车而不允许风流通过的巷道中,应设置风门,并对风门进行遥控和集中监视。为避免风门开启时风流短路,在同一巷道内应设置两道风门,并禁止两道风门同时打开。

(4)为防止矿井在反风时风流短路,在主要风路之间的风门应增设二道反向风门。

(5)主要进、回风巷道、砌壁或锚喷表面应尽量平整光滑,并保持巷道整洁,不乱堆放杂物,以降低巷道风阻和减少局部阻力。

(6)对于损坏或变形较大的巷道要及时修复,清除堵塞巷道,以保证通过的有效风量和减少通风阻力。

(7)通风设施要完备,对于不合格的地方要及时修补更换,以防风流短路等不良后果发生。

(8)设置专职人员对矿井通风系统和通风设施按时进行检查和维修。

(9)建立完整的通风系统管理制度。

8.8矿山污染源概述

矿山主要的污染源有大气污染、废水排放、固体废弃物排放与噪声污染。

8.8.1大气污染

矿山大气污染主要来源于燃煤的锅炉、窑炉、茶炉、食堂炉灶排放的废气以及煤在筛分破碎和转载储运过程中逸散到大气中的煤尘,尤其是露天落地储煤场,遇到大风天气会产生扬尘。矿山主要产生煤尘的部门有选煤厂筛分车间、原煤储存仓、装车仓、露天贮煤场地、主场房等,此外道路也会产生扬尘。

8.8.2废水排放

矿山污水主要有采矿污水、选煤污水及其它附属工业污水和生活污水。

随着矿井的生产,将有大量的矿井水被排出,一部分被处理后返回井下利用了,其他部分如不作处理就外排必定造成水污染。如果选煤厂无专门尾矿水处理系统,悬浮物将大大超过标准,矿井水流过的地方不仅造成环境污染,还将造成农作物的减产,甚至绝收。

8.8.3固体废弃物排放

矿山在进行煤炭生产和加工过程中带来的固体废弃物主要是煤矸石。这些煤矸石除少量利用外,大部分均堆放在矿井附近,这样不仅占有大片土地,而且矸石山燃烧体热能大,遇水易自燃、冒烟产生二次污染。

8.8.4噪声污染

矿山噪声主要来自煤炭生产加工和运输过程中,设备所产生的不同程度噪声。噪声源主要分为三大类。

1.空气动力性噪声主要来自主扇风机、空气压缩机、鼓风机、真空泵等。

2.机械性噪声主要来自破碎机、振动筛、跳汰机、离心机以及溜槽中物料与槽体撞击声。

3.电磁性噪声来自发电机、电焊机等。

8.9矿山污染源的防治

对于煤矿企业来说,应针对矿山的主要污染源,本着预防、控制污染的原则,对矿山污染采取有效而切实的措施,使其得到严格的控制,并不能对人体造成危害。

8.9.1大气污染防治

煤泥水虽然无毒,但也能对大地产生一定污染。选煤厂选用洗水闭路循环方式,洗水往复循环使用,很少向外排放。如果洗水闭路循环系统发生故障时,系统内煤泥水可进入事故涝坑或第二段浓缩机,,处理后作为新注入的循环水返回再用。特殊情况确需排水时,只要排出压滤机中的一小部分,每小时排放量不超过20立方米,且水经过压滤后已经达到污水排放标准的要求。选煤厂无论何时不会向外排放煤泥水。

8.9.2矿山水污染的防治

设计矿井的污水主要来自于两个方面:井下涌水中含煤,洗煤厂里的洗煤水。

1.井下涌水主要由下列水源组成,即地下水及老窖涌水入道,采矿过程中形成的废水,地表水通过水裂隙,地表土壤及松散岩层或其它井巷相连的通道流入井下。

2.矿工业中废水的形成:洗矿、破碎、选矿用水,冷却用水:凿岩防止用水以洗涤和生活用水等。`

3.矿山常用的处理方法是采用沉淀法,具体措施是修建两个大型沉淀池,煤等比较重大的污染经过沉淀过虑后,可以从污水中分离出来的达到治理污水的作用。

8.9.3矿渣利用

石台矿的煤矸石由本矿利用一部分填塌陷区,开展土地复垦工作;一部分被附近的砖厂拉去,粉碎后掺入粘土中作为内燃材料;矿区周围的群众征得淮北矿业集团的同意后,拉一部分矸石铺路、水坑或垫低洼处。

煤矸石是机砖作内燃的好材料,也是硫化床锅炉用作发电的好材料。淮北矿业集团组织技术人员研究探讨煤矸石开发利用问题,拟建一座400万千瓦的矸石电厂,已编制出了可行性报告,2004年8月向上级主管部门和省计委申请立项,待批准后即开工建设。煤矸石将由废渣变为一种燃料,发出电和热,造福人民。

8.9.4噪声的控制

鉴于目前的技术水平和现有的设备条件,对主要噪声源采用吸声、声等技术进行处理。

选煤厂防止噪声污染的主要措施有:一是在满足生产工艺的情况下尽可能选用低噪声设备;二是在总平面、工艺布置上尽可能将高噪声车间与低噪声车间或高噪声设备与低噪声设备分开布置,对于能单独隔离的高噪声设备尽量采取隔离措施;三是利用先进的治理经验,对噪声较大的设备首先从声源上采取措施加以控制,限制声源的扩散距离;四是对工人较集中的岗位进行重点防护,对于难以达到标准的岗位采取个人防护措施;五是在原煤准备车间中的等厚筛司机操作岗位设置隔音值班室,预先把分级筛用隔音墙与手选皮带隔开,使手选工少受噪声干扰,尽量降低石槽落差,同时在槽内衬耐磨橡胶以降低矸石与钢槽摩擦时所产生的噪声;六是将鼓风机放在主厂房低层且单独隔离,鼓风机进、气口分别设置消声器,同时选用低噪声电机;七是让跳汰机乏气集中排放到室外,并在阀气口设置消声器;八是对控制室进行隔音、震处理,并布置在远离震源处;九是对中煤矸石等溜槽内衬耐磨橡胶降低噪声,对脱水筛、脱泥筛尽量采用橡胶弹簧,以降低筛震时所产生的噪声。十是对高噪声岗位工人进行个人防护,带防噪音耳塞,以减少噪声对人体所造成的危害。

除对选煤厂主要噪声污染源采取防治措施外,对工业广场主要噪音污染源也采取了防治措施。如副井绞车房、压风机房等高噪声操作室均为在机房内用隔音门、隔声板、隔声窗建立的操作室,这样使操作人员免受设备噪声的侵害。