礦井自然災(zāi)害及防治

1、第五篇礦井自然災(zāi)害及防治1瓦斯火災(zāi)水災(zāi)粉塵冒頂片幫 礦井主要自然災(zāi)害2022/8/282瓦斯是指煤礦井下以甲烷（CH4）為主的有害有毒氣體的總稱，有時(shí)單指甲烷。瓦斯成分：甲烷（CH4）、二氧化碳、氮?dú)?、硫化氫、氫氣等瓦斯（甲烷）是與煤共生的第一節(jié)、礦井瓦斯及其預(yù)防2022/8/2831、瓦斯特點(diǎn)及危害瓦斯是一種無(wú)色無(wú)味的氣體，瓦斯比空氣輕，與空氣的相對(duì)密度為0.554；瓦斯本身無(wú)毒，但不能供人呼吸，當(dāng)?shù)V內(nèi)空氣中瓦斯?jié)舛瘸^50%時(shí)，使人因缺O(jiān)2而窒息死亡；瓦斯易燃燒或爆炸。一、瓦斯特點(diǎn)2022/8/2841、瓦斯的涌出形式普通涌出：從煤層中均勻放出瓦斯噴出：大量瓦斯在壓力狀態(tài)下，從煤層裂縫中噴

2、出煤與瓦斯突出：在地應(yīng)力與瓦斯的共同作用下，破碎的煤和瓦斯由煤體內(nèi)突然噴出到采掘空間。二、礦井瓦斯的涌出2022/8/285煤田特征2、瓦斯的涌出量絕對(duì)瓦斯涌出量：m3/d相對(duì)瓦斯涌出量: m3/t低瓦斯礦井：10 m3/t高瓦斯礦井：10 m3/t煤與瓦斯突出礦井二、礦井瓦斯的涌出2022/8/2861、瓦斯爆炸的條件瓦斯?jié)舛龋?%16%引火溫度：6507500C氧的濃度：12%三、瓦斯爆炸及其預(yù)防2022/8/287三、瓦斯爆炸及其預(yù)防2、瓦斯爆炸的危害高溫高壓沖擊：溫度高達(dá)18500C、壓力達(dá)0.74MPa爆炸后產(chǎn)生大量有毒有害有害毒氣體：O2:6-10%N2:82-88%CO2:4-8

3、%CO:2-4%2022/8/2883、預(yù)防措施防止瓦斯集聚：加強(qiáng)通風(fēng)、加強(qiáng)瓦斯檢查、進(jìn)行瓦斯抽放防止瓦斯引燃：禁止使用明火、使用安全火花型電氣設(shè)備、使安全炸藥、嚴(yán)格管理火區(qū)、防止機(jī)械磨擦火花三、瓦斯爆炸及其預(yù)防2022/8/289案例1貴州省水城礦務(wù)局某煤礦“927”特大瓦斯爆炸事故. 2000年9月27日20點(diǎn)30分，貴州省水城礦務(wù)局某煤礦四采區(qū)41114機(jī)巷發(fā)生一起瓦斯煤塵爆炸事故。事故波及整個(gè)四采區(qū)，造成162人死亡，37人受傷，其中重傷14人，直接經(jīng)濟(jì)損失122722萬(wàn)元。 2022/8/2810事故原因 據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查和分析，這起瓦斯煤塵爆炸事故的直接原因是：41116軌巷掘進(jìn)工作面因

4、停電造成瓦斯積聚，在排放瓦斯過程中，41114機(jī)巷的4臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)同時(shí)運(yùn)行，且41116軌巷因積水回風(fēng)不暢，造成41114機(jī)巷局部通風(fēng)機(jī)以里部分巷道內(nèi)風(fēng)流不穩(wěn)定，產(chǎn)生循環(huán)風(fēng)，致使在41114機(jī)巷中第4聯(lián)絡(luò)巷附近巷道內(nèi)的瓦斯?jié)舛冗_(dá)到爆炸界限?，F(xiàn)場(chǎng)人員違章拆卸礦燈引起火花，造成瓦斯爆炸，煤塵參與爆炸。2022/8/2811第二節(jié)礦塵及其預(yù)防一、礦塵及其危害1、礦塵礦井在建設(shè)和生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生大量的礦物微粒，通稱礦塵浮塵與落塵煤塵與巖塵2022/8/28122、礦塵危害職業(yè)病：塵（矽）肺病，人們長(zhǎng)期大量吸人粉塵造成的礦山工人常年在含有粉塵的環(huán)境中作業(yè)，吸入粉塵的量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常人，久而久之，微粒粉塵在

5、肺部沉 積，造成肺的纖維化，這是導(dǎo)致礦工患矽肺病的主要原因。煤塵爆炸：加速機(jī)械磨損：第二節(jié)礦塵及其預(yù)防2022/8/2813二、塵肺病的預(yù)防噴霧灑水通風(fēng)除塵與凈化風(fēng)流濕式鑿巖個(gè)體防護(hù)第二節(jié)礦塵及其預(yù)防2022/8/2814三、煤塵的爆炸與預(yù)防1、煤塵的爆炸及其產(chǎn)生條件煤塵的爆炸：指懸浮在空氣中的煤塵，在一定條件下，遇高溫?zé)嵩炊l(fā)生的劇烈氧化反應(yīng)，并伴有高溫高壓的現(xiàn)象煤塵的爆炸爆炸的必要條件：煤塵本身具有爆炸性煤塵濃度：551500g/m3高溫?zé)嵩矗?008000C第二節(jié)礦塵及其預(yù)防2022/8/28152、煤塵爆炸的防治措施降低粉塵濃度：噴霧灑水通風(fēng)除塵與凈化風(fēng)流濕式鑿巖消除引爆熱源：禁止使用

6、明火、使用安全火花型電氣設(shè)備、使安全炸藥、嚴(yán)格管理火區(qū)、防止機(jī)械磨擦火花第二節(jié)礦塵及其預(yù)防2022/8/2816案例2矽肺病肆虐 礦山生產(chǎn)另一死亡漏洞 一份材料顯示，我國(guó)的矽肺病在50年代初每年增長(zhǎng)為二位數(shù)，1956年后為三位數(shù)，1974年后為四位數(shù)，1976年猛增到五位數(shù)目前全國(guó)已統(tǒng)計(jì)塵肺病患者累計(jì)超過萬(wàn)人，其中存活萬(wàn)例左右?？膳碌氖?，新發(fā)患者仍以每1.5萬(wàn)至萬(wàn)例速度增長(zhǎng)，新發(fā)和死亡病例均出現(xiàn)年輕化和工齡縮短趨勢(shì)。 2022/8/2817第三節(jié)礦井水災(zāi)防治一、產(chǎn)生水災(zāi)的原因礦山在開采過程中，可能存在由地表塌陷或地質(zhì)構(gòu)造形成的通道進(jìn)入礦井的地表水的危害、采空區(qū)和廢棄巷道中儲(chǔ)存的“人工水體”的危

7、害以及原巖溶洞、裂隙等構(gòu)造中的原巖水體的危害。 2022/8/2818第三節(jié)礦井水災(zāi)防治礦井、地表水體或突然降雨都可能造成的礦井水害事故，這些事故包括：采掘工作面突水：即使突水量不大，由于具有很強(qiáng)的突發(fā)性，可能會(huì)造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。采掘工作面或采空區(qū)透水：由于各種通道使采空區(qū)與儲(chǔ)水體連通，使大量的水體直接進(jìn)入采空區(qū)，從而形成采空區(qū)、巷道甚至礦井被淹，可能造成大量的人員傷亡和損失。2022/8/2819地表水體或突然大量降雨進(jìn)入井下：通過裂隙、溶洞、廢棄巷道、透水層、地表露頭等與采空區(qū)、巷道、采掘工作面連通，使大量的水體直接進(jìn)入采空區(qū)再進(jìn)入人員作業(yè)場(chǎng)所，或直接進(jìn)入作業(yè)場(chǎng)所，從而形成采空區(qū)、巷

8、道、采掘工作面甚至礦井被淹，可能造成大量的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。第三節(jié)礦井水災(zāi)防治2022/8/2820二、地面防治水井口與工業(yè)場(chǎng)地甚基礎(chǔ)標(biāo)高均應(yīng)高于當(dāng)?shù)貧v年最高洪水位井田范圍內(nèi)的河流等盡量改道或疏干填堵或封閉漏水通道第三節(jié)礦井水災(zāi)防治2022/8/2821三、井下防治水主要采取探、放、隔、截、堵等綜合措施1、探水探水鉆孔應(yīng)在距可疑水源70100M以外開始進(jìn)行，探水鉆孔不少于3個(gè)2、放水探水鉆孔放水、放水巷道第三節(jié)礦井水災(zāi)防治2022/8/2822第三節(jié)礦井水災(zāi)防治3、隔水留一定尺寸的隔水礦柱4、截水在井下適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)設(shè)置截水構(gòu)筑物，使開采區(qū)域與水源隔離，如防水墻5、堵水注漿堵水：通常采用水泥或化學(xué)

9、漿液通過管道壓入地層裂縫或其它導(dǎo)水通道，經(jīng)過擴(kuò)散、凝結(jié)和硬化而起到攔截水源、減少或消除礦井江河日下的作用。2022/8/2823南丹重大透水事故 2001年7月17，南丹縣龍泉礦冶總廠拉甲坡礦和相鄰的龍山礦、田角鋅礦共有五百多名職工下井作業(yè)。十七日凌晨三時(shí)左右，拉甲坡礦三號(hào)工作面進(jìn)行了兩次爆破作業(yè)，在沖擊波的作用下，隔水巖體被擊穿，形成一長(zhǎng)徑三點(diǎn)五米、短徑一點(diǎn)二米的透水洞口，使其上部采空區(qū)、老塘和巷道的積水大量涌入拉甲坡礦，淹沒三個(gè)工作面，并淹沒相鄰的龍山礦二個(gè)工作面、田角鋅礦一個(gè)工作面，造成八十一名礦工死亡，直接經(jīng)濟(jì)損失八千余萬(wàn)元人民幣。 2022/8/2824第四節(jié)礦井火災(zāi)防治 一、礦井火

10、災(zāi)分類礦井火災(zāi)按引火熱源的不同分為：外因火災(zāi)：外部火源引起的火災(zāi)，如電流短路、焊接等產(chǎn)生的火焰、瓦斯和煤塵爆炸等引起該類火災(zāi)內(nèi)因火災(zāi)：指煤或其它可燃物質(zhì)自身氧化積熱，發(fā)生燃燒而引起的火災(zāi)2022/8/2825第四節(jié)礦井火災(zāi)防治二、自燃火災(zāi)的預(yù)防1、合理確定礦井開拓系統(tǒng)與采礦方法2、預(yù)防性灌漿：將水、黃土（水泥）按一定比例配制成泥漿，將其輸送到采空區(qū)等可能發(fā)生自燃火災(zāi)的地點(diǎn)澆灌；灌漿的作用：隔絕氧氣、吸熱降溫3、阻化劑防火生石灰、氯化鈣、氯化鈉和水玻璃2022/8/2826第四節(jié)礦井火災(zāi)防治三、外因火災(zāi)的預(yù)防1、外因火災(zāi)的必要條件可燃物存在高溫?zé)嵩醋銐虻难鯕?、預(yù)防措施消除引火熱源礦井內(nèi)盡量采用

11、不燃或阻燃的材料和制品，加強(qiáng)對(duì)可燃物的管理加強(qiáng)火災(zāi)預(yù)警2022/8/2827第四節(jié)礦井火災(zāi)防治四、礦井滅火1、直接滅火水滅火砂子滅火干粉滅火泡沫滅火2、隔絕滅火礦井火災(zāi)不能直接撲滅時(shí)，在通往火區(qū)的巷道內(nèi)構(gòu)筑防火墻，將火區(qū)封閉，以隔絕空氣的供給，使火源因缺氧而熄滅。2022/8/2828第五節(jié)冒頂事故防治一、冒頂事故 冒頂：指采掘工作空間或井下其它作業(yè)地點(diǎn)頂板巖石發(fā)生墜落的事故。 冒頂事故是礦山發(fā)生頻率最高的事故類型 冒頂?shù)奈：π问饺藛T的傷亡；破壞巷道內(nèi)的設(shè)備、設(shè)施；破壞正常的生產(chǎn)系統(tǒng)；破壞巷道等。2022/8/2829二、引起冒頂片幫的原因包括：采礦方法不合理；巷道或采場(chǎng)設(shè)計(jì)不合理；穿越地壓活

12、動(dòng)區(qū)域；穿越地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域；節(jié)理、裂隙、斷層礦柱被破壞；采場(chǎng)礦柱設(shè)計(jì)不合理；在應(yīng)該進(jìn)行支護(hù)的井巷沒有支護(hù)或支護(hù)設(shè)計(jì)不合理；第五節(jié)冒頂事故防治2022/8/2830采動(dòng)影響或采動(dòng)破壞；其它地壓活動(dòng)的影響/破壞；采場(chǎng)或巷道施工工藝不合理；采場(chǎng)或巷道施工時(shí)違章作業(yè)；遇到新的地質(zhì)構(gòu)造而沒有及時(shí)采取措施；遇到新的巖石而沒有按巖性進(jìn)行施工；爆破參數(shù)設(shè)計(jì)不合理；爆破工序不合理；爆破施工時(shí)違章作業(yè)等。第五節(jié)冒頂事故防治2022/8/2831三、冒頂事故防治措施企業(yè)應(yīng)確定合理的開采順序，并在開拓系統(tǒng)形成后才能生產(chǎn)；設(shè)計(jì)規(guī)定保留礦柱、巖柱，在規(guī)定的期限內(nèi)，應(yīng)當(dāng)予以保護(hù)，不得開采或毀壞。采場(chǎng)暴露面積控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，采空區(qū)按設(shè)計(jì)要求處理。 必須嚴(yán)格保持礦柱（含頂柱、底柱和間柱等）的尺寸、形狀和直立度，應(yīng)有專人檢查和管理，以保證其在整個(gè)利用期間的穩(wěn)定性 第五節(jié)冒頂事故防治2022/8/2832第五節(jié)冒頂事故防治工程地質(zhì)復(fù)雜、有地壓活動(dòng)礦山，應(yīng)設(shè)立專門或?qū)Ｂ毴藛T負(fù)責(zé)地壓管理工作，及時(shí)性進(jìn)行監(jiān)測(cè)，做好預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)工作圍巖松軟不穩(wěn)固的回采工作面、采準(zhǔn)和切割巷道，須采取支護(hù)措施礦柱回