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文檔簡介
1、.:.;幻燈片1礦井通風與平安主講人:張麗澤州縣平安消費技術(shù)培訓(xùn)中心幻燈片2平安消費警鐘長鳴幻燈片3 礦井通風就是把地面空氣不斷送入井下,同時把污濁空氣排出井外的過程。 礦井通風的根本義務(wù): 1、延續(xù)供應(yīng)井下人員足夠的新穎空氣,滿足呼吸需求; 2、稀釋井下有害空氣及礦塵到平安濃度,并排出作業(yè)地點; 3、排除井下熱量與水蒸氣,發(fā)明適宜的氣候條件; 4、保證系統(tǒng)可靠、風流穩(wěn)定、抗災(zāi)變才干強?;脽羝?第一章 礦井空氣 第一 節(jié) 礦井空氣成份定義:地面空氣進入礦井以后即稱為礦井空氣。一、地面空氣的組成地面空氣是由干空氣和水蒸汽組成的混合氣體,亦稱為濕空氣。 干空氣是指完全不含有水蒸汽的空氣,由氧、氮、
2、二氧化碳、氬、氖和其他一些微量氣體所組成的混合氣體。干空氣的組成成分比較穩(wěn)定,其主要成分如下。 濕空氣中含有水蒸氣,但其含量的變化會引起濕空氣的物理性質(zhì)和形狀變化。 氣體成分 按體積計 按質(zhì)量計 備 注 氧氣O2 20.96 23.32 惰性稀有氣體氦、 氮氣N2 79.0 76.71 氖、氬、氪、 二氧化碳CO2 0.04 0.06 氙等計在氮氣中幻燈片5二、礦井空氣的主要成分及根本性質(zhì) 新穎空氣:井巷中用風地點以前、受污染程度較輕的進風巷道內(nèi)的空氣, 污濁空氣:經(jīng)過用風地點以后、受污染程度較重的回風巷道內(nèi)的空氣, 1氧氣(O2) 氧氣是維持人體正常生理機能所需求的氣體,人體維持正常生命過程
3、所需的氧氣量,取決于人的體質(zhì)、精神形狀和勞動強度等。 人體輸氧量與勞動強度的關(guān)系 勞動強度 呼吸空氣量L/min 氧氣耗費量L/min 休 息 6-15 0.20.4 輕 勞 動 20-25 0.6-1.0 中度勞動 30-40 1.2-2.6 重 勞 動 40-60 1.8-2.4 極重勞動 40-80 2.5-3.1 幻燈片6 當空氣中的氧濃度降低時,人體就能夠產(chǎn)生不良的生理反響,出現(xiàn)種種不溫馨的病癥,嚴重時能夠?qū)е氯毖跛劳觥?礦井空氣中氧濃度降低的主要緣由有:人員呼吸;煤巖和其他有機物的緩慢氧化;煤炭自燃;瓦斯、煤塵爆炸;此外,煤巖和消費過程中產(chǎn)生的各種有害氣體,也使空氣中的氧濃度相對降
4、低。2二氧化碳(CO2) 二氧化碳不助燃,也不能供人呼吸,略帶酸臭味。二氧化碳比空氣重其比重為1.52,在風速較小的巷道中底板附近濃度較大;在風速較大的巷道中,普通能與空氣均勻地混合。 礦井空氣中二氧化碳的主要來源是:煤和有機物的氧化;人員呼吸;碳酸性巖石分解;炸藥爆破;煤炭自燃;瓦斯、煤塵爆炸等?;脽羝?3氮氣(N2) 氮氣是一種惰性氣體,是新穎空氣中的主要成分,它本身無毒、不助燃,也不供呼吸。但空氣中含氮量升高,那么勢必呵斥氧含量相對降低,從而也能夠呵斥人員的窒息性損傷。正由于氮氣具有的惰性,因此可將其用于井下防滅火和防止瓦斯爆炸。 礦井空氣中氮氣主要來源是:井下爆破和生物的腐爛,有些煤巖
5、層中也有氮氣涌出,滅火人為注氮。 三、礦井空氣主要成分的質(zhì)量濃度規(guī)范 采掘任務(wù)面進風流中的氧氣濃度不得低于20;二氧化碳濃度不得超越0.5;總回風流中不得超越0.75;當采掘任務(wù)面風流中二氧化碳濃度到達1.5或采區(qū)、采掘任務(wù)面回風道風流中二氧化碳濃度超越1.5時,必需停工處置?;脽羝?第二節(jié) 礦井空氣中的有害氣體空氣中常見有害氣體:CO、H2S、NO2、SO2 、NH3 、H2 。一、根本性質(zhì)、一氧化碳CO 一氧化碳是一種無色、無味、無臭的氣體。相對密度為0.97,微溶于水,能與空氣均勻地混合。一氧化碳能熄滅,當空氣中一氧化碳濃度在1375范圍內(nèi)時有爆炸的危險。 主要危害:血紅素是人體血液中攜
6、帶氧氣和排出二氧化碳的細胞。一氧化碳與人體血液中血紅素的親合力比氧大250300倍。一旦一氧化碳進入人體后,首先就與血液中的血紅素相結(jié)合,因此減少了血紅素與氧結(jié)合的時機,使血紅素失去輸氧的功能,從而呵斥人體血液“窒息。0 .08%,40分鐘引起頭痛眩暈和惡心,0.32%,510分鐘引起頭痛、眩暈,30分鐘引起昏迷,死亡。 主要來源:爆破;礦井火災(zāi);煤炭自燃以及煤塵瓦斯爆炸事故等?;脽羝?、硫化氫H2S硫化氫無色、微甜、有濃郁的臭雞蛋味,當空氣中濃度到達0.0001即可嗅到,但當濃度較高時,因嗅覺神經(jīng)中毒麻木,反而嗅不到。硫化氫相對密度為1.19,易溶于水,在常溫、常壓下一個體積的水可溶解2.5
7、個體積的硫化氫,所以它能夠積存于舊巷的積水中。硫化氫能熄滅,空氣中硫化氫濃度為4.345.5時有爆炸危險。 主要危害:硫化氫劇毒,有劇烈的刺激作用;能妨礙生物氧化過程,使人體缺氧。當空氣中硫化氫濃度較低時主要以腐蝕刺激作用為主,濃度較高時能引起人體迅速昏迷或死亡。0.0050.01%,12小時后出現(xiàn)眼及呼吸道刺激,0.0150.02%,中毒死亡。 主要來源:有機物腐爛;含硫礦物的水解;礦物氧化和熄滅;從老空區(qū)和舊巷積水中放出?;脽羝?0、二氧化氮NO2二氧化氮是一種紅褐色的氣體,有劇烈的刺激氣味,相對密度為1.59,易溶于水。 主要危害:二氧化氮溶于水后生成腐蝕性很強的硝酸,對眼睛、呼吸道粘膜
8、和肺部有劇烈的刺激及腐蝕作用,二氧化氮中毒有埋伏期,中毒者指頭出現(xiàn)黃色斑點。0.01%出現(xiàn)嚴重中毒。主要來源:井下爆破任務(wù)。4.二氧化硫(SO2)二氧化硫無色、有劇烈的硫磺氣味及酸味,空氣中濃度到達0.0005即可嗅到。其相對密度為2.22,易溶于水。主要危害:遇水后生成硫酸,對眼睛及呼吸系統(tǒng)粘膜有劇烈的刺激作用,可引起喉炎和肺水腫。當濃度到達 0.002時,眼及呼吸器官即感到有劇烈的刺激;濃度達0.05時,短時間內(nèi)即有致命危險。主要來源:含硫礦物的氧化與自燃;在含硫礦物中爆破;以及從含硫礦層中涌出。幻燈片115.氨氣(NH3) 無色、有濃郁臭味的氣體,相對密度為0.596,易溶于水,??諝鉂?/p>
9、度中達30時有爆炸危險。主要危害:氨氣對皮膚和呼吸道粘膜有刺激作用,可引起喉頭水腫。主要來源:爆破任務(wù),注凝膠、水滅火等;部分巖層中也有氨氣涌出。 6.氫氣(H2)無色、無味、無毒,相對密度為0.07。氫氣能自燃,其點燃溫度比沼氣低100200,主要危害:當空氣中氫氣濃度為474時有爆炸危險。主要來源:井下蓄電池充電時可放出氫氣;有些中等蛻變的煤層中也有氫氣涌出、或煤氧化。幻燈片12二、礦井空氣中有害氣體的平安濃度規(guī)范 礦井空氣中有害氣體對井下作業(yè)人員的生命平安危害極大,因此,對常見有害氣體的平安規(guī)范做了明確的規(guī)定:礦井空氣中有害氣體的最高允許濃度有害氣體稱號 符號 最高允許濃度/%一氧化碳
10、CO 0.0024二氧化氮 NO2 0.00025二氧化硫 SO2 0.0005硫化氫 H2S 0.00066氨 NH3 0.004幻燈片13第三節(jié) 礦井氣候礦井氣候:礦井空氣的溫度、濕度和風速三個參數(shù)的綜協(xié)作用。這三個參數(shù)也稱為礦井氣候條件的三要素。 井下任務(wù)地點人體最順應(yīng)的氣候條件是:空氣溫度為1520、空氣濕度為50%60%、風速大小應(yīng)根據(jù)氣溫高低而定 風速與空氣溫度的關(guān)系空氣溫度 適宜的風速m/s 15 0.30.5 1520 0.51.0 2022 1.01.2 2224 1.21.5 2426 1.52.0幻燈片14第二章 礦井通風系統(tǒng) 礦井通風系統(tǒng)是礦井通風方法、通風方式和通風網(wǎng)
11、路的總稱。 :礦井必需有完好的獨立通風系統(tǒng)?;脽羝?5一、主要通風機的任務(wù)方式與安裝地點 主要通風機的任務(wù)方式有三種:抽出式、壓入式、壓抽混合式。 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,整個礦井通風系統(tǒng)處在低于當?shù)卮髿鈮毫Φ呢搲盒螤?。當主要通風機因故停頓運轉(zhuǎn)時,井下風流的壓力提高,比較平安。2、壓入式 主要通風機安設(shè)在入風井口,在壓入式主要通風機作用下,整個礦井通風系統(tǒng)處在高于當?shù)卮髿鈮旱恼龎盒螤?。在冒落裂隙通達地面時,壓入式通風礦井采區(qū)的有害氣體經(jīng)過塌陷區(qū)向外漏出。當主要通風機因故停頓運轉(zhuǎn)時,井下風流的壓力降低。3、壓抽混合式 在入風井口設(shè)一風機作壓入式任務(wù),回
12、風井口設(shè)一風機作抽出式任務(wù)。通風系統(tǒng)的進風部分處于正壓,回風部分處于負壓,任務(wù)面大致處于中間,其正壓或負壓均不大,采空區(qū)通連地表的漏風因此較小。其缺陷是運用的通風機設(shè)備多,管理復(fù)雜?;脽羝?6二、進風井的回風井的布置方式 按進、回井在井田內(nèi)的位置不同,通風系統(tǒng)可分為中央式、對角式及混合式。 1、中央式 進、回風井均位于井田走向中央。根據(jù)進、回風井的相對位置,又分為中央并列式和中央邊境式中央分列式?;脽羝?72、對角式 1兩翼對角式 進風井大致位于井田走向的中央,兩個回風井位于井田邊境的兩翼沿傾斜方向的淺部,稱為兩翼對角式,假設(shè)只需一個回風井,且進、回風分別位于井田的兩翼稱為單翼對角式。 幻燈片
13、182分區(qū)對角式 進風井位于井田走向的中央,在各采區(qū)開掘一個不深的小回風井,無總回風巷。3、混合式 由上述諸種方式混合組成。例如,中央分列與兩翼對角混合式,中央并列與兩翼對角混合式等等?;脽羝?9三、礦井通風網(wǎng)路的根本類型與特征 礦井通風網(wǎng)路是指流經(jīng)井下各巷道的風流分岔和集合線路的構(gòu)造方式。 1、串聯(lián)風路 由兩條或兩條以上分支彼此首尾相連,中間沒有風流分匯點的線路稱為串聯(lián)風路。 串聯(lián)風路特性 1總風量等于各分支的風量; 2總風壓阻力等于各分支風壓阻力之和; 3總風阻等于各分風阻之和?;脽羝?02、并聯(lián)風路 由兩條或兩條以上的巷道在同一地點分開,又在另一地點集合,而中間沒有交叉巷道,這種聯(lián)接方式
14、稱為并聯(lián)風路。 并聯(lián)風路特性: 1)總風量等于各分支的風量之和 2)總風壓等于各分支風壓 3)總風阻小于分風阻幻燈片21 3、角聯(lián)網(wǎng)路。 并聯(lián)網(wǎng)路中的兩條巷道之間,還有一條或多條風路相通所構(gòu)成的網(wǎng)路,叫角聯(lián)網(wǎng)路。 分區(qū)通風優(yōu)點: 1降低礦井總風阻; 2防止巷道通風中污風串聯(lián)景象; 3易于隔絕事故?;脽羝?2四、礦井通風系統(tǒng)的選擇 根據(jù)礦井設(shè)計消費才干、煤層賦存條件、表土層厚度、井田面積、地溫、礦井瓦斯涌出量、煤層自燃傾向性等條件,在確保礦井平安、兼顧中、后期消費需求的前提下,經(jīng)過對多種個可行的礦井通風系統(tǒng)方案進展技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。 中央式通風系統(tǒng)具有井巷工程量少、初期投資省的優(yōu)點。因此,礦井
15、初期宜優(yōu)先采用。 有煤與瓦斯突出危險的礦井、高瓦斯礦井、煤層易自燃的礦井及有熱害的礦井,應(yīng)采用對角式或分區(qū)對角式通風; 當井田面積較大時,初期可采用中央通風,逐漸過渡為對角式或分區(qū)對角式。 礦井通風方法普通采用抽出式。當?shù)匦螐?fù)雜、露頭發(fā)育老窯多、采用多風井通風有利時,可采用壓入式通風?;脽羝?3第三章 通風構(gòu)筑物及漏風 礦井通風系統(tǒng)網(wǎng)路中適當位置安設(shè)的隔斷、引導(dǎo)和控制風流的設(shè)備和安裝,以保證風流按消費需求流動。這些設(shè)備和安裝,統(tǒng)稱為通風構(gòu)筑物。一、通風構(gòu)筑物 分為兩大類:一類是經(jīng)過風流的通風構(gòu)筑物,如主要通風機風硐、反風安裝、風橋、導(dǎo)風板和調(diào)理風窗;另一類是隔斷風流的通風構(gòu)筑物,如井口密閉、擋
16、風墻、風簾和風門等 。1、風門 按設(shè)地點:在通風系統(tǒng)中既要隔斷風流又要行人或通車的地方應(yīng)設(shè)立風門。在行人或通車不多的地方,可構(gòu)筑普通風門。而在行人通車比較頻繁的主要運輸?shù)郎希敲磻?yīng)構(gòu)筑自動風門。幻燈片24設(shè)置風門的要求: 1每組風門不少于兩道,通車風門間距不小于一列車長度,行人風門間距不小于5m。入排風巷道之間要需設(shè)風門處同時設(shè)反向風門,其數(shù)量不少于兩道; 2風門能自動封鎖;通車風門實現(xiàn)自動化,礦井總回風和采區(qū)回風系統(tǒng)的風門要裝有閉鎖安裝;風門不能同時敞開包括反風門; 3門框要包邊沿口,有墊襯,周圍接觸嚴密,門扇平整不漏風,門扇與門框不歪扭。門軸與門框要向關(guān)門方向傾斜80至85; 4風門墻垛要
17、用不燃資料建筑,厚度不小于0.5m,嚴密不漏風; 墻垛周邊要掏槽,見硬頂、硬幫與煤巖接實。墻垛平整,無裂痕、重縫和空縫; 5風門水溝要設(shè)反水池或擋風簾,通車風門要設(shè)底坎,電管路孔要堵嚴;風門前后各5m內(nèi)巷道支護良好,無雜物、積水、淤泥?;脽羝?52、風橋 當通風系統(tǒng)中進風道與回風道需程度交叉時,為使進風與回風相互隔開需求構(gòu)筑風橋。按其構(gòu)造不同可分為三種。1繞道式風橋 開鑿在巖石里,最鞏固耐用,漏風少。2混凝土風橋 構(gòu)造緊湊,比較鞏固。3鐵筒風橋 可在次要風路中運用。幻燈片263、密閉 密閉是隔斷風流的構(gòu)筑物。設(shè)置在需隔斷風流、也不需求通車行人的巷道中。密閉的構(gòu)造隨效力年限的不同而分為兩類: 1
18、暫時密閉,常用木板、木段等修筑,并用黃泥、石灰抹面。 2永久密閉,常用料石、磚、水泥等不燃性資料修筑。4、導(dǎo)風板運用以下幾種導(dǎo)風板。 1引風導(dǎo)風板 ; 2降阻導(dǎo)風板; 3匯流導(dǎo)風板 察看孔幻燈片275、防爆門防爆門是一旦井下發(fā)生瓦斯、煤塵爆炸時防止毀壞主要通風機的設(shè)備。緩沖爆炸沖擊波主要通風機停風時,翻開防爆門,短時間內(nèi)可以利用自然通風。、風峒風峒是銜接通風機安裝和風井的一段巷道。要有足夠大的斷面,要求風速不超越m/s不宜過長,銜接平緩構(gòu)造嚴密,防止大量漏風?;脽羝?8二、礦井漏風1、礦井漏風及其危害性 漏風:未經(jīng)用風地點而經(jīng)過采空區(qū)、地表塌陷區(qū)、通風構(gòu)筑物和煤柱裂隙等通道直接流滲入回風道或排
19、出地表的風量。 漏風的危害:使任務(wù)面和用風地點的有效風量減少,氣候和衛(wèi)生條件惡化;將有害氣體帶入消費巷道污染井下空氣;能夠促使煤炭自燃發(fā)火;使通風機效率降低,通風系統(tǒng)復(fù)雜化;電耗增大,添加了通風本錢?;脽羝?92、漏風的分類及緣由1漏風的分類 礦井漏風按其地點可分為:1外部漏風或稱井口漏風泛指地表附近如箕斗井井口,地面主通風機附近的井口、防爆蓋、反風門、調(diào)理閘門等處的漏風。2內(nèi)部漏風或稱井下漏風是指井下各種通風構(gòu)筑物的漏風、采空區(qū)以及碎裂的煤柱的漏風。2漏風的緣由 當有漏風通路存在,并在其兩端有壓差,井下控制風流的設(shè)備不嚴密,采空區(qū)頂板冒落后未被壓實,煤柱被壓壞或地表有裂痕,都能呵斥漏風。幻燈
20、片30第四章 部分通風 利用部分通風機或主要通風機產(chǎn)生的風壓對井下獨頭巷道進展通風的方法稱為部分通風又稱掘進通風。第一節(jié) 部分通風方法一、部分通風機通風 利用部分通風機作動力,經(jīng)過風筒導(dǎo)風的通風方法稱部分通風機通風,它是目前部分通風最主要的方法。 常用通風方式:壓入、抽出和混合式。1.壓入式 布置方式:10m幻燈片312.抽出式 布置方式: 有效吸程Le:風筒吸口吸入空氣的作用范圍。在巷道邊境條件下,其普通計算式為:式中 S巷道斷面,m2。特點:新穎風流沿巷道進入任務(wù)面,勞動條件好; 污風經(jīng)過風機; 有效吸程小,延伸通風時間,排煙效果不好; 不通運用柔性風筒。Le幻燈片323. 壓入式和抽出式
21、通風的比較:1) 壓入式通風時,部分通風機及其附屬電氣設(shè)備均布置在新穎風流中,污風不經(jīng)過部分通風機,平安性好;而抽出式通風時,含瓦斯的污風經(jīng)過部分通風機,假設(shè)部分通風機不具備防爆性能,那么是非常危險的。2)壓入式通風風筒出口風速和有效射程均較大,可防止瓦斯層狀積聚,且因風速較大而提高散熱效果。然而,抽出式通風有效吸程小,掘進施工中難以保證風筒吸入口到任務(wù)面的間隔 在有效吸程之內(nèi)。與壓入式通風相比,抽出式風量小,任務(wù)面排污風所需時間長、速度慢。3)壓入式通風時,掘進巷道涌出的瓦斯向遠離任務(wù)面方向排走,而用抽出式通風時,巷道壁面涌出的瓦斯隨風流向任務(wù)面,平安性較差。4) 抽出式通風時,新穎風流沿巷
22、道進向任務(wù)面,整個井巷空氣清新,勞動環(huán)境好;而壓入式通風時,污風沿巷道緩慢排出,當掘進巷道越長,排污風速度越慢,受污染時間越久。5)壓入式通風可用柔性風筒,其本錢低、分量輕,便于運輸,而抽出式通風的風筒接受負壓作用,必需運用剛性或帶剛性骨架的可伸縮風筒,本錢高,分量大,運輸不便?;脽羝?34. 混合式通風 混合式通風是壓入式和抽出式兩種通風方式的結(jié)合運用,按部分通風機和風筒的布設(shè)位置,分為:長壓短抽、長抽短壓和長抽長壓。1) 長抽短壓前壓后抽 任務(wù)面的污風由壓入式風筒壓入的新風予以沖淡和稀釋,由抽出式主風筒排出。其中抽出式風筒須用剛性風筒或帶剛性骨架的可伸縮風筒,假設(shè)采用柔性風筒,那么可將抽出
23、式部分通風機移至風筒入風口,改為壓出式,由里向外排出污風(如圖b。10m10m10m10m幻燈片342) 長壓短抽(前抽后壓)任務(wù)方式:新穎風流經(jīng)壓入式長風筒送入任務(wù)面, 任務(wù)面污風經(jīng)抽出式通風除塵系統(tǒng)凈化,被凈化后的風流沿巷道排出?;旌鲜酵L的主要特點: a、通風是大斷面長間隔 巖巷掘進通風的較好方式; b、主要缺陷是降低了壓入式與抽出式兩列風筒重疊段巷道內(nèi)的風量,當掘進巷道斷面大時,風速就更小,那么此段巷道頂板附近易構(gòu)成瓦斯層狀積聚?;脽羝?55.可控循環(huán)通風 當部分通風機的吸入風量大于全風壓供應(yīng)設(shè)置通風機巷道的風量時,那么部分由部分用風地點排出的污濁風流,會再次經(jīng)部分通風機送往用風地點,
24、故稱其為循環(huán)風。循環(huán)通風方式:循環(huán)通風分為摻有適量外界新風的循環(huán)通風和不摻有外界新風的循環(huán)通風。前者即為可控制循環(huán)通風,也稱為開路循環(huán)通風;后者稱為閉路循環(huán)通風。 在煤礦掘進通風中當運用閉路循環(huán)系統(tǒng)時,因既無任何出口,也無法除去這些氣體,在封鎖的循環(huán)區(qū)域中的污染物濃度必然會越來越大。因此,嚴禁采用循環(huán)通風?;脽羝?6 假設(shè)循環(huán)通風是在一個敞開的區(qū)域內(nèi),且延續(xù)不斷地有適量的新穎風流摻入到循環(huán)風流中,經(jīng)實際與實際證明,這部分有控制的循環(huán)風流中的污染物濃度僅僅取決于該地域內(nèi)污染物的產(chǎn)生率及流過該地域的新穎風量的大小,故循環(huán)區(qū)域中任何地點的污染物濃度,都不會無限制地增大,而是趨于某一限值??煽匮h(huán)部分
25、通風優(yōu)點: (1) 采用混合式可控循環(huán)通風時,掘進巷道風流循環(huán)區(qū)內(nèi)側(cè)的風速較高,防止了瓦斯層狀積聚,同時也降低了等效溫度,改善了掘進巷道中的氣候條件。(2) 當在部分通風機前配置除塵器時,可降低礦塵濃度。(3) 在供應(yīng)掘進任務(wù)面一樣風量條件下,可降低通風能耗。缺陷:(1) 由于流經(jīng)部分通風機的風流中含有一定濃度的瓦斯與粉塵,因此,必需研制新型防爆除塵風機。()循環(huán)風流經(jīng)過運轉(zhuǎn)風機的加熱,再前往掘進任務(wù)面,使風溫上升。(3) 當任務(wù)面附近發(fā)生火災(zāi)時,煙流會前往掘進任務(wù)面,故平安性差,抗災(zāi)才干弱,災(zāi)變時有循環(huán)風流經(jīng)過的風機應(yīng)立刻進展控制,停頓循環(huán)通風,恢復(fù)常規(guī)通風。幻燈片37二、礦井全風壓通風全風
26、壓通風是利用礦井主要通風機的風壓,借助導(dǎo)風設(shè)備把主導(dǎo)風流的新穎空氣引入掘進任務(wù)面。其通風量取決于可利用的風壓和風路風阻。按其導(dǎo)風設(shè)備不同可分為:1.風筒導(dǎo)風 在巷道內(nèi)設(shè)置擋風墻截斷主導(dǎo)風流,用風筒把新穎空氣引入掘進任務(wù)面,污濁空氣從獨頭掘進巷道中排出。特點:此種方法輔助工程量小,風筒安裝、裝配比較方便,通常用于需風量不大的短巷掘進通風中?;脽羝?8.平行巷道導(dǎo)風 在掘進主巷的同時,在附近與其平行掘一條配風巷,每隔一定間隔 在主、配巷間開掘聯(lián)絡(luò)巷,構(gòu)成貫穿風流,當新的聯(lián)絡(luò)巷溝通后,舊聯(lián)絡(luò)巷即封鎖。兩條平行巷道的獨頭部分可用風幛或風筒導(dǎo)風,巷道的其他部分用主巷進風,配巷回風。 特點:此方法常用于煤
27、巷掘進,尤其是厚煤層的采區(qū)巷道掘進中,當運輸、通風等需求開掘雙巷時。此法也常用于處理長巷掘進獨頭通風的困難。3.鉆孔導(dǎo)風 離地表或臨近程度較近處掘進長巷反眼或上山時,可用鉆孔提早溝通掘進巷道,以便構(gòu)成貫穿風流。這種通風方法曾被運用于煤層上山的掘進通風,獲得了良好排瓦斯效果?;脽羝?94.風幛導(dǎo)風 在巷道內(nèi)設(shè)置縱向風幛,把風幛上游一側(cè)的新風引入掘進任務(wù)面,清洗后的污風從風幛下游一側(cè)排出。這種導(dǎo)風方法,構(gòu)筑和撤除風幛的工程量大。適用于短間隔 或無其它好方法可用時采用。三、引射器通風 利用引射器產(chǎn)生的通風負壓,經(jīng)過風筒導(dǎo)風的通風方法稱引射器通風。引射器通風普通都采用壓入式。 優(yōu)點:無電氣設(shè)備,無噪音
28、;還具有降溫、降塵作用;在煤與瓦斯突出嚴重的煤層掘進時,用它替代部分通風機通風,設(shè)備簡單,平安性較高。 缺陷:風壓低、風量小、效率低,并存在巷道積水問題。12幻燈片40第五章礦井瓦斯第一節(jié) 概述 礦井瓦斯是煤礦消費過程中,從煤、巖內(nèi)涌出的各種氣體的總稱。煤礦術(shù)語中的瓦斯指的就是甲烷。 物理化學性質(zhì)。無色、無味、無毒、比空氣輕,微溶于水。 危害:爆炸,突出,人員窒息、環(huán)境污染。 作用:能源、化工原料。第二節(jié) 煤層瓦斯賦存與含量一、瓦斯的成因與賦存一礦井瓦斯的生成 煤層瓦斯是腐植型有機物植物在成煤過程中生成的。 成氣過程兩個階段一是生物化學成氣時期;二是煤化蛻變作用時期?;脽羝?1二瓦斯在煤體內(nèi)存
29、在的形狀 煤體是一種復(fù)雜的多孔性固體,包括原生孔隙和運動構(gòu)成的大量孔隙和裂隙,構(gòu)成了很大的自在空間和孔隙外表。 煤層中 瓦斯賦存兩種形狀:游離形狀 吸著形狀 吸附形狀 吸收形狀 幻燈片42二、煤層中瓦斯垂直分帶 構(gòu)成緣由:當煤層直達地表或直接為透氣性較好的第四系沖積層覆蓋時,由于煤層中瓦斯向上運移和地面空氣向煤層中浸透,使煤層內(nèi)的瓦斯呈現(xiàn)出垂直分帶特征。 四帶: CO2- N2帶、N2帶、N2CH4帶、CH4帶?;脽羝?3瓦斯風化帶下界深度確定根據(jù):可以根據(jù)以下目的中的任何一項確定。 1煤層的相對瓦斯涌出量等于23m3/t處; 2煤層內(nèi)的瓦斯組分中甲烷及重烴濃度總和到達80%體積比; 3煤層內(nèi)
30、的瓦斯壓力為0.10.15MPa; 4煤的瓦斯含量到達以下數(shù)值處:長焰煤1.01.5 m3/tC.M.,氣煤1.52.0m3/tC.M.,肥煤與焦煤2.02.5m3/t(C.M),瘦煤2.53.0m3/t(C.M.),貧煤3.04.0m3/t(C.M.),無煙煤5.07.0m3/t(C.M.)此處的C.M.是指煤中可燃質(zhì)既固定碳和揮發(fā)分三 影響煤層瓦斯含量的要素 煤的瓦斯含量是指單位體積或分量的煤在自然形狀下所含有的瓦斯量規(guī)范形狀下的瓦斯體積,單位為 m3/m3(cm3/cm3)或 m3/t(cm3/g)。 煤的瓦斯含量包括游離瓦斯和吸附瓦斯含量之和。 幻燈片44主要影響要素:1、煤的吸附特性
31、 煤的吸附性能決議于煤化程度, 普通情況下煤的煤化程度越高,存儲瓦斯的才干越強。2、.煤層露頭3、煤層的埋藏深度 -深,瓦斯大4、圍巖透氣性、泥巖、完好石灰?guī)r低透氣性5、煤層傾角-大,瓦斯小,小,瓦斯大6、地質(zhì)構(gòu)造-封鎖地質(zhì),瓦斯大,開放的,瓦斯小7、水文地質(zhì)條件-水流,帶走瓦斯幻燈片45第三節(jié) 礦井瓦斯涌出普通涌出 特殊涌出一、瓦斯涌出量1、含義:礦井建立或消費過程中從煤巖內(nèi)涌出的瓦斯量2、瓦斯涌出量表示方法絕對瓦斯涌出量- 單位時間涌出的瓦斯體積,單位為m3/d或m3/min:相對瓦斯涌出量-平均日產(chǎn)一噸煤同期所涌出的瓦斯量,單位是 m3/t 。二、影響瓦斯涌出的要素 決議于自然要素和開采
32、技術(shù)要素的綜合影響。(一) 自然要素1、煤層和圍巖的瓦斯含量, 2、地面大氣壓變化。 幻燈片46二開采技術(shù)要素 1、開采規(guī)模產(chǎn)量與瓦斯涌出量的關(guān)系復(fù)雜 2、開采順序與回采方法 -先開采,大;回采率低,大;頂板管理 3、消費工藝-初期大,呈指數(shù)下降 4、風量變化-單一煤層,隨風量減而增,煤層群 5、采區(qū)通風系統(tǒng) 6、采空區(qū)的密閉質(zhì)量三、礦井瓦斯涌出來源的分析與分源治理 按劃分目的的不同,對礦井瓦斯來源有三種劃分方式:.按程度、翼、采區(qū)來進展劃分,作為風量分配的根據(jù)之一;.按掘進區(qū)、回采區(qū)和已采區(qū)來劃分,它是日常治理瓦斯任務(wù)的根底;.按開采區(qū)、臨近區(qū)劃分,它是采煤任務(wù)面治理瓦斯任務(wù)的根底幻燈片47
33、四、瓦斯涌出不均系數(shù) 正常消費過程中,礦井絕對瓦斯涌出量受各種要素的影響其數(shù)值是經(jīng)常變化的,但在一段時間內(nèi)只在一個平均值上下動搖,峰值與平均值的比值稱為瓦斯涌出不均系數(shù)。 礦井瓦斯涌出不均系數(shù)表示為: kg=Qmax/Qa 式中:kg給定時間內(nèi)瓦斯涌出不均系數(shù); Qmax該時間內(nèi)的最大瓦斯涌出量,m3/min; Qa該時間內(nèi)的平均瓦斯涌出量,m3/min; 方法:確定區(qū)域,進回風量、瓦斯?jié)舛然脽羝?8五、礦井瓦斯等級1.礦井瓦斯等級劃分根據(jù):按照礦井絕對瓦斯涌出量、相對瓦斯涌出量和瓦斯涌出方式,劃分為: 低瓦斯礦井:礦井相對瓦斯涌出量小于或等于m3/t且絕對瓦斯涌出量小于或等于40m3/min
34、;高瓦斯礦井:礦井相對瓦斯涌出量大于m3/t或絕對瓦斯涌出量大于40m3/min;煤與瓦斯突出礦井。幻燈片492、礦井瓦斯等級鑒定1鑒定時間和根本條件 礦井瓦斯等級的鑒定任務(wù)應(yīng)在正常消費的條件下進展。2測點選擇和測定內(nèi)容及要求。3礦井瓦斯等級確實定。 幻燈片50第四節(jié) 煤與瓦斯突出及其預(yù)防一、概述 含義:在極短時間內(nèi),從煤巖內(nèi)以極快速度向采掘空間涌出煤巖和瓦斯。 危害:二、突出的機理 突出的機理是關(guān)于解釋突出的緣由和過程的實際。突出是非常復(fù)雜的自然景象,它的機理還沒有一致的見解,假說很多。多數(shù)人以為,突出是地壓、瓦斯、煤的力學性質(zhì)和重力綜協(xié)作用的結(jié)果。三、突出的普通規(guī)律1、突出多發(fā)生在一定的采
35、深以后;2、突出多發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造帶、應(yīng)力集中區(qū);3、突出的強度和次數(shù),與煤層厚度、傾角、硬度、透氣性等有關(guān);4、突出與瓦斯關(guān)系,瓦斯壓力小含量低,能夠發(fā)生突出。4、突出大多發(fā)生在落煤、放炮工序5、突出前有預(yù)兆 幻燈片51第五節(jié) 爆炸及其預(yù)防一、瓦斯爆炸過程及其危害.瓦斯爆炸的化學反響過程 瓦斯爆炸 最終的化學反響式為:CH4+2O2=CO2+2H2O 假設(shè)O2缺乏,反響的最終式為:CH4+O2=CO+H2+H2O 礦井瓦斯爆炸是一種熱鏈反響過程(也稱連鎖反響)。.瓦斯爆炸的產(chǎn)生與傳播過程 爆炸性的混合氣體與高溫火源同時存在, 初燃(初爆) 焰面 沖擊波 新的爆炸混合物、瓦斯爆炸的危害 高溫-2
36、1502650;高壓-幾20at,有害氣體CO,沖擊波幻燈片52二 瓦斯爆炸的主要參數(shù)1 瓦斯的爆炸濃度 在正常的大氣環(huán)境中,瓦斯只在一定的濃度范圍內(nèi)爆炸,這個濃度范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56,上限為1416。 瓦斯爆炸界限不是 固定不變的,它遭到 許多要素的影響, 其中重要的有: 1 氧的濃度 幻燈片532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,其爆炸界限決議于各可燃氣體的爆炸界限和它們的濃度??捎晒角蟪觯?N多種可燃氣體同時存在時的混合氣體爆炸上限或下限, ; C1、C2、C3.分別為各可燃氣體占可燃
37、氣體總的體積百分比,; C1+ C2+ C3+. =100 N1、N2、N3.Nn分別為各可燃氣體的爆炸上限或下限, ;3煤塵 -本身具有爆炸,300400 揮發(fā) 氣體4空氣壓力 -壓力大,分子接近,碰撞幾率添加范圍擴展 5惰性氣體 可以降低瓦斯爆炸的危險性。 幻燈片542 瓦斯的最低點燃溫度和最小點燃能量 瓦斯的最低點燃溫度和最小點燃能量決議于空氣中的瓦斯?jié)舛?,瓦?空氣混合氣體的最低點燃溫度,絕熱緊縮時565,其它情況時650。 最低點燃能量為0.28mJ。 3 瓦斯的引火延遲性 引火延遲性: 平安意義。三 煤礦井下瓦斯爆炸事故緣由分析 1、火源 井下的一切高溫熱源電氣、放炮、摩擦、靜電
38、2、發(fā)生地點 掘進任務(wù)面占80%90%,采煤任務(wù)面占10%20% 采煤任務(wù)面發(fā)生地點上隅角,采煤機藥割附近 掘進面發(fā)生的緣由:幻燈片55四、預(yù)防瓦斯爆炸的措施(一)防止瓦斯積聚 所謂瓦斯積聚是指瓦斯?jié)舛瘸?,其體積超越0.5m3的景象。 1、搞好通風。 2、及時處置部分積存的瓦斯。 1、采面上隅角瓦斯積聚處置; 2、綜采面處置 3、頂板附近層狀積聚處置; 4、頂板冒落孔洞內(nèi)積聚處置; 5、恢復(fù)有大量瓦斯積存盲巷或翻開封鎖 .抽放瓦斯 4 .經(jīng)常檢查瓦斯?jié)舛群屯L情況 幻燈片56二、防止瓦斯引燃 防止瓦斯引燃的原那么,是對一切非消費必需的熱源,要堅決禁絕。消費中能夠發(fā)生的熱源,必需嚴加管理和控
39、制,防止它的發(fā)生或限定其引燃瓦斯的才干。(三)、防止瓦斯爆炸災(zāi)禍事故擴展的措施 萬一發(fā)生爆炸,應(yīng)使災(zāi)禍涉及范圍局限在盡能夠小的區(qū)域內(nèi),以減少損失。幻燈片57第六節(jié) 瓦斯抽放一、概述 規(guī)定: 當回采任務(wù)面瓦斯涌出量5m3/min; 掘進任務(wù)面瓦斯涌出量3m3/min,采用通風方法處理瓦斯問題不合理時,應(yīng)該抽放瓦斯。 抽放瓦斯的方法: 按瓦斯的來源分三類;開采煤層、臨近層、采空區(qū)抽放 按抽放的機理分為兩類;未卸壓和卸壓抽放 按聚集瓦斯的方法分為三類。鉆孔、巷道抽放、鉆孔與巷道綜合抽放 貫徹“先抽后采,監(jiān)測監(jiān)控,以風定產(chǎn)十二字方針幻燈片58二、開采煤層的瓦斯抽放 開采煤層的瓦斯抽放,是在煤層開采之前
40、或采掘的同時,用鉆孔或巷道進展該煤層的抽放任務(wù)。1、未卸壓的鉆孔抽放 本法適用于透氣數(shù)較大的開采煤層預(yù)抽的瓦斯。 按鉆孔與煤層的關(guān)系分為穿層鉆孔和沿層鉆孔;按鉆孔角度分為上向孔、下向孔和程度孔。我國多采用穿層上向鉆孔。 鉆孔參數(shù):鉆孔方向 我國多為上向孔;孔間距 3050m抽放負壓 孔口負壓不超越14kPa鉆孔直徑 70100mm2、卸壓的鉆孔抽放幻燈片592、卸壓的鉆孔抽放1、隨掘隨抽2、隨采隨抽頂板走向鉆孔,頂板巷道幻燈片603、人工添加煤層透氣系數(shù)的措施1、水力壓裂;2、水力割縫;3、深孔爆破4、酸性處置;5、交叉鉆孔?;脽羝?1三、臨近層的瓦斯抽放 臨近層含義 為什么臨近層抽放總能抽出
41、瓦斯呢? 煤層開采后,在其頂板構(gòu)成三個受采動影響的地帶:冒落帶、裂隙帶和變形帶,在其底板那么構(gòu)成卸壓帶。增大。留意問題 參數(shù):鉆場位置;鉆場或鉆孔的間距;鉆孔角度;鉆孔進入的層位;孔徑和抽放負壓幻燈片62 幻燈片63四、采空區(qū)抽放 采空區(qū)瓦斯抽放可分為全封鎖式抽放和半封鎖式抽放兩類。全封鎖式抽放又可分為密閉式抽放、鉆孔式抽放和鉆孔與密閉相結(jié)合的綜合抽放等方式。半封鎖式抽放是在采空區(qū)上部開掘一條公用瓦斯抽放巷道(如雞西礦務(wù)局城子河煤礦),在該巷道中布置鉆場向下部采空區(qū)打鉆,同時封鎖采空區(qū)入口,以抽放下部各區(qū)段采空區(qū)中從臨近層涌入的瓦斯。抽放的采空區(qū)可以是一個采煤任務(wù)面(如松藻礦務(wù)局打通二礦),或
42、一兩個采區(qū)的部分范圍(如天府礦務(wù)局磨心坡煤礦),也可以是一個程度終了后的大范圍抽放(如中梁山礦務(wù)局)。五、圍巖瓦斯抽放 煤層圍巖裂隙和溶洞中存在的高壓瓦斯會對巖巷掘進構(gòu)成瓦斯噴出或突出危險。為了施工平安,可超前向巖巷兩側(cè)或掘進任務(wù)面前方的溶洞裂隙帶打鉆,進展瓦斯抽放(如廣旺礦務(wù)局唐家河煤礦)。 幻燈片64六 、瓦斯抽放設(shè)備 抽放瓦斯的設(shè)備主要有鉆機、封孔安裝、管道、瓦斯泵、平安安裝和檢測儀表。 鉆機:根據(jù)鉆孔深度選擇,可用公用于打抽放鉆孔的鉆機裝有排放瓦斯安裝,也可以用普通鉆機。鉆孔打好后,將孔口段直徑擴展到100120mm,插入直徑7080mm的鋼管。 封孔:用水泥砂漿封孔,也可以用膠圈封孔
43、器或聚胺脂封孔。封口深度視孔口附近圍巖性質(zhì)而定,圍巖鞏固時23m,圍巖松軟時67m,甚至10m左右。 其它:封孔后,必需在抽放前用彎管、自動放水器、流量計、鎧裝軟管(或抗靜電塑料軟管)、閘門等將鉆孔與抽放管路銜接起來。 幻燈片651、抽放瓦斯的管道 普通用鋼管或鑄鐵管。管道直徑是決議抽放投資和抽放效果的重要要素之一。管道直徑Dm應(yīng)根據(jù)估計的抽出量,用下式計算: D =(4Qc)/(60v)1/2 (9-7-1)式中; Qc - 管內(nèi)氣體流量,m3/min; v - 管內(nèi)氣體流速,m/s; 管內(nèi)瓦斯流速 V:5m/sV20m/s,普通取V=1015m/s。這樣才干使選擇的管徑有足夠的經(jīng)過才干和較
44、低的阻力。 大多數(shù)礦井抽放瓦斯的管道內(nèi)徑為: 采區(qū)的100mm150mm, 大巷的150mm300mm, 井筒和地面的200mm400mm?;脽羝?6管道阻力計算:管道鋪設(shè)道路選定后,進展管道總阻力的計算,用來選擇瓦斯泵。管道阻力計算方法和通風設(shè)計時計算礦井總阻力一樣,即選擇阻力最大的一路管道,分別計算各段的摩擦阻力和部分阻力,累加起來即為整個系統(tǒng)的總阻力。摩擦阻力hf (Pa)可用下式計算: hf=(1-0.00446C)LQc2/kD5 式中 L-管道的長度, m; D-管徑 cm; k-系數(shù) 見表(9-7-3) Qc-管內(nèi)混合氣體的流量), m3/h;C-混合氣體中的瓦斯?jié)舛取?表 9-
45、7-3 管徑cm3.2 4.0 5.0 7.0 8.0 10.0 12.5 15.0 15.0k 0.05 0.051 0.053 0.056 0.058 0.063 0.068 0.071 0.072 部分阻力普通不進展個別計算,而是以管道總摩擦阻力的1020作為部分阻力。 管道的總阻力hR-為: 幻燈片672、瓦斯泵 常用的瓦斯泵有,水環(huán)式真空泵、離心式鼓風機和回轉(zhuǎn)式鼓風機。 水環(huán)式真空泵的特點是真空度高、負壓大、流量小、平安性好(任務(wù)室內(nèi)充溢介質(zhì),不會發(fā)生瓦斯爆炸)。適用于抽出量不大,要求抽放負壓高礦井。 離心式鼓風機適用于瓦斯抽出量大201200m3/min,管道阻力不高45kPa的抽
46、放情況下。 回轉(zhuǎn)式鼓風機的特點是,管道阻力變化時,風機的流量幾乎不變,所以供氣均勻,效率高。缺陷是噪音大,檢修復(fù)雜。 幻燈片683、流量計 為了全面掌握與管理井下瓦斯抽放情況,需求在總管、支管和各個鉆場內(nèi)安設(shè)測定瓦斯流量的流量計。目前井下普通采用孔板流量計,如圖(9-7-11)所示??装鍍啥遂o壓差h(可用水柱計測出)與流過孔板的氣體流量有如下關(guān)系式: Q=9.710-4KhP/0.716C +1.293(1-C)1/2 (9-7-4)式中 Q-溫度為20,壓力為101.3Pa時的混合氣體流量,m3/min; h-孔板兩端靜壓差,Pa; P-孔板出口端絕對靜壓,Pa; C-瓦斯?jié)舛龋?K-孔板
47、流量系數(shù),KKtcSk60 (m2.5/min) C1-流速收縮系數(shù),取0.65; Kt-孔板系數(shù)(加工精度好時取1); Sk-孔板孔口面積,m2;幻燈片694、其它安裝1放水器 為了及時放出管道內(nèi)的積水,以免堵塞管道。在鉆孔附近和管路系統(tǒng)中都要安裝放水器。最簡單的放水器為“形管自動放水器當型管內(nèi)積水超越開口端的管長時,水就自動流出。2防爆、防回火安裝 抽放系統(tǒng)正常任務(wù)形狀遭到破壞,管內(nèi)瓦斯?jié)舛冉档蜁r,遇到火源瓦斯就有能夠熄滅或爆炸。為了防止火焰沿管道傳播,正常抽放時,瓦斯由進氣口進入,經(jīng)水封器由出口排出。管內(nèi)發(fā)生瓦斯熄滅或爆炸時,火焰被水隔斷、熄滅、爆炸波將防爆蓋沖破而釋放于大氣中。 防回火
48、網(wǎng)多由46層導(dǎo)熱性能好而不易生銹的銅網(wǎng)構(gòu)成,網(wǎng)孔約0.5mm 規(guī)定,利用瓦斯時,抽出瓦斯中的瓦斯?jié)舛炔坏玫陀?0;不利用瓦斯時,用干式抽氣設(shè)備,瓦斯?jié)舛炔坏玫陀?5。 抽出的瓦斯,可以按其濃度的不同,合理地加以利用:濃度為3540時,主要用作工業(yè)、民用燃料;濃度50以上的瓦斯可以用作化工原料,如制造炭黑和甲醛。撫順、陽泉、天府、中梁山和淮南等局礦都已建廠消費?;脽羝?0 第六章 礦井瓦斯檢測儀器 第一節(jié) 瓦斯檢測儀一、光學瓦斯檢測儀一構(gòu)造 三大系統(tǒng):1、氣路系統(tǒng) 2、光路系統(tǒng) 3、電路系統(tǒng)二原理 根據(jù)光干涉原理制成幻燈片71三預(yù)備任務(wù) 1、檢查藥品性能 2、檢查氣路系統(tǒng) 3、檢查光路系統(tǒng) 4、
49、對儀器進展校正四測定步驟 1、對零 地點:與待測地點溫度相近的進風巷道中 方法:先微調(diào)后主調(diào) 2、測定:將進氣管送到待測位置 3、讀數(shù):整數(shù)+小數(shù)幻燈片72五測二氧化碳 1、如待測地點沒有瓦斯,只需二氧化碳,可去掉二氧化碳吸收管進展測定,測定結(jié)果即為二氧化碳濃度。 2、如待測地點有瓦斯存在,應(yīng)先測出瓦斯?jié)舛菴1,然后取下二氧化碳吸收管測出瓦斯和二氧化碳混合氣體濃度C2,那么二氧化碳濃度為C=C2-C1。 3、準確測定時,需將測得的二氧化碳濃度乘以校正系數(shù)K=0.95?;脽羝?3六 運用和保養(yǎng) 1、輕拿輕放,防止碰撞。 2、干涉條紋察看不清時,往往是測定時空氣濕度過大或是有灰塵附在光學玻璃上。
50、3、如二氧化碳吸收管中的鈉石灰失效或顆粒過大,測定結(jié)果將偏高。 4、如空氣中含有一氧化碳或硫化氫,測定結(jié)果將偏高。 5、在嚴重缺氧地點,測定結(jié)果將比實踐濃度大得多。 6、在高原地點運用時,應(yīng)校正測定結(jié)果。幻燈片74七防止零點漂移 1、儀器空氣室內(nèi)空氣不新穎。處理方法是不得連班運用同一個檢定器,否那么毛細管里的空氣不新穎,起不到毛細管的作用。 2、對零地點與測定地點溫度和氣壓不同。處理方法是盡量在接近測定地點、標高相差不大、溫度相近的進風巷內(nèi)對零。 3、瓦斯室氣路不通暢。要經(jīng)常檢查氣路,如發(fā)現(xiàn)堵塞及時修繕。幻燈片75 八校正系數(shù) 當溫度和氣壓變化較大時,應(yīng)校正已測得的瓦斯或二氧化碳濃度。二、便攜
51、式甲烷檢測報警儀 一熱催化熱效式甲烷檢測報警儀 二熱導(dǎo)式甲烷檢測報警儀 三便攜式甲烷檢測報警儀的運用 1嚴禁猛烈摔打、碰撞;嚴禁被水澆淋或浸泡。 2電壓缺乏時,應(yīng)立刻停頓運用。 3熱催化熱效式甲烷檢測報警儀不適宜在含有硫化氫的地域以及瓦斯?jié)舛瘸絻x器允許值的場所中運用。 4儀器要定期進展校驗?;脽羝?6第七章 礦山防塵第一節(jié) 礦塵及其性質(zhì)一、礦塵的產(chǎn)生及分類 礦塵是指在礦山消費和建立過程中所產(chǎn)生的各種煤、巖微粒的總稱。 幾種常用的分類方法。1、按礦塵粒徑劃分 (1)粗塵-40m,空氣中易沉降; (2)細塵1040m,肉眼可見,在靜止空氣加速沉降; (3)微塵0.2510m,光學顯微鏡可見,在靜
52、止空氣等速沉降; (4)超微塵-Q散煤礦常見的外因火源主要有以下幾種: 電能熱源: 摩擦熱 。 放明炮、糊炮等。 4明火高溫焊碴、吸煙。二、外因火災(zāi)的預(yù)防 1、我國的消防方針-預(yù)防為主,消防結(jié)合 2、防火對策-礦井火災(zāi)的防治可以采取以下三個對策: 技術(shù)(Engineering)對策 (1)災(zāi)前對策-防止起火、防止火災(zāi)擴展 (2)災(zāi)后對策-報警、控制、滅火、避難 教育Education對策 - 知識、技術(shù)、態(tài)度 管理法制(Enforcement對策-制定各種規(guī)程、規(guī)范和規(guī)范,且強迫性執(zhí)行。 這三種對策簡稱“三對策。前兩者是防火的根底,后者是防火的保證?;脽羝?05 三、預(yù)防外因火災(zāi)的技術(shù)措施 預(yù)
53、防火災(zāi)發(fā)生有兩個方面:一是防止火源產(chǎn)生;二是防止已發(fā)生的火災(zāi)事故擴展,以盡量減少火災(zāi)損失。一防止火災(zāi)產(chǎn)生 1、防止失控的高溫熱源產(chǎn)生和存在。按及其執(zhí)行闡明要求嚴厲對高溫熱源、明火和潛在的火源進展管理。2、盡量不用或少用可燃資料,不得不用時應(yīng)與潛在熱源堅持一定的平安間隔 。 3、防止產(chǎn)活力電火災(zāi)。4、防止摩擦引燃防止膠帶摩擦起火。膠帶保送機應(yīng)具有可靠的防打滑、防跑偏、超負荷維護和軸承溫升控制等綜合維護系統(tǒng);防止摩擦引燃瓦斯。5、防止高溫熱源和火花與可燃物相互作用?;脽羝?06三、預(yù)防外因火災(zāi)的技術(shù)措施 二防止火災(zāi)蔓延的措施 限制已發(fā)生火災(zāi)的擴展和蔓延,是整個防火措施的重要組成部分?;馂?zāi)發(fā)生后利用
54、已有的防火平安設(shè)備,把火災(zāi)局限在最小的范圍內(nèi),然后采取滅火措施將其熄滅,對于減少火災(zāi)的危害和損失是極為重要的。其措施有:1、在適當?shù)奈恢媒ㄔ旆阑痖T,防止火災(zāi)事故擴展。2、每個礦井地面和井下都必需設(shè)立消防資料庫。3、每一礦井必需在地面設(shè)置消防水池,在井下設(shè)置消防管路系統(tǒng)。4、主要通風機必需具有反風系統(tǒng)或設(shè)備,反風設(shè)備并堅持其形狀良好幻燈片107第三節(jié) 煤炭自燃的實際根底一、煤炭自然機理 主要的有黃鐵礦作用學說、細菌作用學說、酚基作用學說以及煤氧化合學說等二、煤的氧化特性1、一切種類煤在常溫下都吸氧,但吸氧速度不同。2、煤的吸氧速度與所在空氣中的氧濃度成正比, 即 dm/d 、在溫度不變條件下,吸
55、氧速度常數(shù)隨時間按指數(shù)規(guī)律衰減, 即 1H 、吸氧速度常數(shù)與煤本身溫度之間符合冪函數(shù)關(guān)系、煤在氮氣中加熱后再冷卻可使它的活性添加,并有重新恢復(fù)到原有活性的能夠。、吸氧速度常數(shù)與粒度之間成復(fù)雜關(guān)系幻燈片108三、自燃發(fā)火與自燃發(fā)火期 自燃發(fā)火:有自燃傾向性的煤層被開采破碎后在常溫下與空氣接觸發(fā)生氧化,產(chǎn)生熱量使其溫度升高,出現(xiàn)發(fā)火和冒煙的景象 (1)明火、冒煙、火炭;(2)T70;(3)CO、C2H4等超臨界值并上升 自燃發(fā)火期:從煤層被開采破碎接觸空氣之日起,至出現(xiàn)自燃景象或溫度上升至燃點為止所閱歷時間。以月或天四、煤炭自條件 1、具有自燃傾向的煤被開采后呈破碎堆積形狀. 2、有較好的蓄熱條件
56、。 3、有適量的通風供氧。 4、上述三條件共存的時間大于煤的自燃發(fā)火期?;脽羝?09 五影響煤炭自然發(fā)火的要素 1、煤的自燃性能 1煤的分子構(gòu)造。 2煤化程度。煤的自燃傾向性隨煤化程度增高而降低。 3煤巖成分。鏡煤亮煤暗煤絲炭 4煤中的瓦斯含量。它類似用惰性氣體稀釋空氣對氧化發(fā)生的影響 5水分。既有加速氧化的一面,也有阻滯氧化的要素。 6煤中硫和其它礦物質(zhì),煤中含有的硫和其它催化劑,那么會加速煤的氧化過程。 2、開采技術(shù) 礦井的開辟方式、采區(qū)巷道布置、回采方法和回采工藝、通風系統(tǒng)和技術(shù)管理等開采技術(shù)和管理程度,對自然發(fā)火起決議性影響。 1礦井開辟方式和采區(qū)巷道布置。 2回采方法和回采工藝,但其
57、決議的要素是回采率和任務(wù)面推進速度幻燈片1103、影響采空區(qū)自燃的要素采空區(qū)三帶劃分 對于后U通風系統(tǒng)(一源一匯)的采空區(qū),按漏風風速、采空區(qū)氧氣濃度、采空區(qū)遺煤溫升速度和遺煤發(fā)生自燃的能夠性采空區(qū)可分為三帶 散熱帶:L1=520m,由于自在堆積,空隙漏風大,Q生Q散 窒息不自燃帶:漏風小,氧氣濃度低L1L2W幻燈片111劃分三帶的目的有三種: 采空區(qū)漏風風速VV0.9m/s為散熱帶;0.9V0.02m/s為自燃帶;0.02m/s為自窒息帶。; 采空區(qū)氧濃度C分布以為C8%為窒息帶,C8%為自燃帶; 采空區(qū)遺煤溫升速度dt1/d為自燃帶。 由于短少深化的實際研討和實驗結(jié)果,此目的目前尚難以運用
58、。采空區(qū)遺煤自燃的條件及其影響要素 設(shè)自燃帶的最大寬度為L1+L2,任務(wù)面的推進速度為V,自然發(fā)火期為S,在自燃帶內(nèi)煤暴露于空氣的最長時間為(月),那么 (L1+L2) / V 當: S時,能夠發(fā)生自燃。 幻燈片1124、漏風 在煤炭氧化過程的熱平衡關(guān)系中,漏風起兩方面的作用:一是向煤提供氧化所必需的氧氣,促進氧化開展;二是帶走氧化生成的熱量,降低煤溫,抑制氧化過程開展。 蘇聯(lián)學者等研討闡明,采空區(qū)及煤柱的漏風強度在0.10.24 m3/(min.m2) 時容易自然發(fā)火。有的作者以為不會導(dǎo)致自燃的極限風速低于.20.05 m3/(min.m2);封鎖采空區(qū)密閉墻漏風壓差在300Pa、漏風強度在
59、.021.2m3/(min.m2) 時容易自然發(fā)火的 。因此,有一定局限性。但對我們研討自燃問題是有參考價值的。把風速控制在易燃風速區(qū)之外,是從通風的角度預(yù)防自然發(fā)火的原那么。5、地質(zhì)要素 地質(zhì)要素主要有: 傾角。 煤層厚度。 地質(zhì)構(gòu)造。在有地質(zhì)構(gòu)造的地域,自燃危險性加劇。 開采深度?;脽羝?13六、煤的自燃過程及特點、埋伏自燃預(yù)備期:以物理吸附,煤溫開場升高,無宏觀景象,、自熱階段: 自熱過程是煤氧化反響自 動加速、氧化生成熱量逐漸積 累、 溫度自動升高的過程。、自燃階段: 煤溫到達其自燃點后, 假設(shè)能得到充分的供氧風, 那么發(fā)生熄滅,出現(xiàn)明火。4、熄滅:降到燃點以下,溫度熄滅TB風化TC=70時間埋伏期自熱期自熱期幻燈片114第四節(jié) 礦井火災(zāi)預(yù)測和預(yù)告 根據(jù)煤田地質(zhì)勘探或在礦井開采的過程中,所采集的煤樣的分析化驗結(jié)果和自然發(fā)火的統(tǒng)計資料,斷定待開采煤層的自燃嚴重程度及其在空間上的分布規(guī)律,為有針對性制定防滅火措施提供可靠的根據(jù)。一、煤層自燃傾向性的鑒定方法年版的執(zhí)行闡明規(guī)定采用吸氧量法。30度常壓下吸氧量等級自燃傾向等級褐煤、煙煤高硫
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