煤矿瓦斯灾害防治培训讲义.docx

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煤矿瓦斯灾害防治培训讲义

中煤平朔集团井工一矿

“刘伟”创新工作室内部讲义

煤矿瓦斯灾害防治培训

授课人：

刘伟

日期：

2015.12.4

1矿井瓦斯基础知识

1.1瓦斯的概念、性质及赋存状态

矿井瓦斯是成煤过程中的一种伴生气体，是指煤矿井下以甲烷（CH4）为主的有毒、有害气体（CH4、CO2、N2、C2H6、SO2、H2S、CO等）的总称，其中CH4是矿井瓦斯的主要成分，所以，一般讲的瓦斯就是甲烷，也叫沼气。

瓦斯是一种无色、无味、无溴的气体，其本身无毒，比空气轻，比重0.554，不易溶于水，但有很强的扩散性；不助燃，但与空气混合到一定浓度、并遇火源时能燃烧或爆炸，其爆炸界线为5～6%到14～16%。

当空气中瓦斯浓度超过40%时（即空气中氧气含量下降到12%以下），就会使人严重缺氧而窒息死亡（窒息性、燃烧性与爆炸性）。

瓦斯在煤层及围岩中的赋存状态有两种：

一种是游离状态，另一种是吸附状态（吸着状态和吸收状态）。

1.2煤层瓦斯含量与矿井瓦斯涌出

⑴煤层瓦斯含量指煤层在自然条件下单位重量或单位体积所含有的瓦斯量，一般用m3/t或m3/m3表示。

煤层瓦斯含量包括游离瓦斯和吸附瓦斯两部份，其中游离瓦斯约占10%～20%，吸附瓦斯约占80%～90%。

煤层瓦斯含量的主要影响因素：

1）煤的变质程度：

煤的变质程度决定了成煤过程中伴生的气体量和煤的含瓦斯能力。

此外，煤层中的灰分和杂质也降低煤层吸附瓦斯的能力。

2）煤系地层保存瓦斯的条件：

①煤层有无露头；②煤层埋藏深度；③围岩的透气性；④煤层的地质史；⑤地质构造及其条件。

⑵矿井瓦斯涌出：

1）矿井瓦斯涌出的形式：

①普通涌出；②特殊涌出（瓦斯喷出和煤与瓦斯突出）。

2）矿井瓦斯涌出来源：

①煤岩壁瓦斯涌出；②采落煤炭瓦斯涌出；③采空区的瓦斯涌出；④邻近煤层瓦斯涌出。

3）矿井瓦斯涌出量的概念与计算：

矿井瓦斯涌出量是指在开采过程中，单位时间内或单位重量煤中涌出的瓦斯量，仅指普通涌出。

①绝对瓦斯涌出量qCH4＝QC（m3/min）②相对瓦斯涌出量qCH4＝

（m3/t）

4）影响瓦斯涌出量的因素：

①煤层瓦斯含量；②地面大气压力的变化；③开采规模；④开采程序；⑤采煤方法与顶板管理；⑥生产工序；⑦通风压力；⑧采空区管理。

1.3矿井瓦斯等级

矿井瓦斯等级是矿井瓦斯涌出量大小和安全程度的基本标志。

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：

1瓦斯矿井：

矿井相对瓦斯涌出量≤10m3/t且矿井绝对瓦斯涌出量≤40m3/min；

2⑵高瓦斯矿井：

矿井相对瓦斯涌出量＞10m3/t或矿井绝对瓦斯涌出量＞40m3/min；

3⑶煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井。

1.4瓦斯治理方针

煤矿瓦斯灾害是一种对煤矿安全生产有较大影响的自然灾害，瓦斯事故时刻威胁煤矿安全和职工的人生安全，所以对瓦斯灾害的防治一直是煤矿安全工作的重中之重。

在技术管理上，始终坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的原则，提出了“先抽后采、以风定产、监测监控”综合治理瓦斯灾害的十二字方针，“先抽后采”是瓦斯防治的基础，是从源头上治理瓦斯的治本之策和关键之举。

“以风定产”是防治瓦斯的基本生产管理措施；也是防治瓦斯积聚的先决条件；“监测监控”是防治瓦斯事故的重要防线和保障措施。

今年在全国煤矿瓦斯治理现场会上总局原王局长又提出了“通风可靠，抽采达标，监控有效，管理到位”瓦斯治理工作体系，这些都是对瓦斯治理的高度概括和总结。

2带式输送机的安全运行及安全检查重点

2.1瓦斯爆炸的条件

1、瓦斯浓度达到爆炸界限，即5%～16%。

2、存在高温火源，瓦斯的引火温度达到650℃～750℃；明火、煤炭自燃、电气火花、吸烟、放炮、架线火花、甚至摩擦和撞击产生的火花等都足以引燃瓦斯。

3、充足的氧气含量，氧气浓度在12%以上。

2.2安全运行

《规程》和《操作规程》均有明确规定，要求带式输送机司机必须经过安全技术培训，考试合格，取得操作资格证书，方可上岗作业。

2.2.1带式输送机司机的岗位责任制

（１）必须熟悉设备的性能、构造、设备原理，达到会操作、会保养、会维修，一般事故能及时排除，确保机械正常运转。

（２）掌握运转情况　，保持设备完好。

（３）在设备正常运转期间，发现异常按规定及时处理，并及时汇报。

（４）认真执行“一坚守”、“二做到”、“三勤快”、“四严格”：

一坚守：

坚守工作岗位。

二做到“做到设备清洁完好，做到巷道清洁卫生、无杂物。

三勤快：

维护保养勤快；处理输送带跑偏勤快；清理机头机尾勤快。

四严格：

严格遵守操作规程；严格执行岗位交接班制度；严格执行巡回检查制度；严格遵守劳动纪律。

2.2.2带式输送机司机交接班制度

交接班制度是设备运行维护管理工作的重要环节，带式输送机司机必须要有一个完善的交接班制度，并且要严格执行，一般应做到：

（１）接班人员必须在现场交接班。

（２）接班人员应提前半小时到达现场。

（３）交班人必须把本班设备运行和维修情况向接班人交代清楚，提出注意事项，并有记录。

（４）接班人必须与交班人核对运转及检查情况，若发现问题应及时提出。

（５）接班人应对信号、安全保护装置进行试验。

（６）交班人若发现接班人醉酒、精神不正常、有病或其他情况不宜接班时，应停止交班，并及时汇报。

（７）双方交接班完成后，必须在交接薄上进行交接签字。

2.2.3带式输送机司机操作时的注意事项

（１）机械设备有异响、电动机和减速器被埋住、电动机温度超过８０℃、保护装置不灵、故障未处理好、信号不清均不得开车。

（２）经常巡视各部运转情况，发现问题，及时停机处理。

（３）正常情况下，输送机要求空载启动，并避　免频繁启动。

（４）正常情况下停机时，应将输送机上的货物拉空后方可停机。

（５）停机后清扫各部，保持周围清洁。

（６）不准用带式输送机运送设备和笨重物料。

2.2.4带式输送机的维护

（１）司机在交接班时认真检查带式输送机的完好情况；检查运转日志填写是否清楚齐全；工具和零配件是否齐全和完整。

（２）日检；

（３）周检；

（４）月检；

（５）半年检或年检。

2.2.5井下一般带式输送机的安全检查

（1）带式输送机是否设置输送带速度保护、堆煤保护、温度保护、烟雾保护、防跑偏装置和自动洒水装置；急停接线保护；

（2）是否使用阻燃输送带；

（3）带式输送机是否使用合格的易熔合金；保护塞，安装是否正常，是否用其他代用；

（4）每台带式输送机是否有专职司机持证上岗。

2.2.6倾斜井巷钢丝绳带式输送机运送人员的检查

（1）巷道断面与空间的检查；

（2）乘坐人员及地点的检查。

3采掘设备的安全运行及安全检查

3.1煤矿安全规程对采煤机的要求

3.1.1使用滚筒式采煤机采煤时，应遵守下列规定

（1）采煤机上必须装有能停止工作面刮板输送机运行的闭锁装置。

采煤机因故暂停时，必须打开隔离开关和离合器。

采煤机停止工作或检修时，必须切断电源，并打开其磁力起动器的隔离开关。

启动采煤机前，必须先巡视采煤机四周，确认对人员无危险时，方可接通电源。

（2）工作面遇有坚硬夹矸或黄铁矿结核时，应采取松动爆破措施处理，严禁用采煤机强行截割。

（3）工作面倾角在15°以上时，必须有可靠的防滑装置。

（4）采煤机必须安装内、外喷雾装置。

截煤时必须喷雾降尘，内喷雾压力不得小于2MPa，外喷雾压力不得小于1.5MPa，喷雾流量应与机型相匹配。

如果内喷雾装置不能正常喷雾，外喷雾压力不得小于4MPa。

无水或喷雾装置损坏时，必须停机。

（5）采用动力载波控制的采煤机，当两台采煤机由一台变压器供电时，应分别用不同的载波频率，并保证所有的动力载荷互不干扰。

（6）采煤机上的控制按钮，必须设在靠采空区一侧，并加保护罩。

（7）使用有链牵引采煤机时，在开机和改变牵引方向，必须发出信号，只有在收到返回信号后，才能开机或改变牵引方向，防止牵引链跳动或断链伤人。

必须经常检查牵引链及其两端的固定连接件，发现问题，及时处理。

采煤机运行时，所有人员必须避开牵引链。

（8）更换截齿和滚筒上下3以内有人工作时，必须护帮护顶，切断电源，打开采煤机隔离开关和离合器，并对工作面输送机施行闭锁。

（9）采煤机用刮板输送机作轨道时，必须经常检查刮板输送机的溜槽连接、挡煤板导向管的连接，防止采煤机牵引链因过载而断链；采煤机为无链牵引时，齿（销、链）轨的安设必须紧固、完整，并经常检查。

必须按作业规定和设备技术性能要求操作、推进刮板输送机。

3.1.2采煤机安全使用中应注意的问题

（1）没有经过培训（无司机证）的人员不得开车。

（2）采煤机禁止带负荷启动和频繁启动。

（3）一般情况下允许用隔离开关或断路器断电、停电（紧急情况除外）。

（4）无冷却水或冷却水的压力、流量达不到要求时不准开机；无喷雾不准隔煤。

（5）截割滚筒上的截齿应无缺损。

（6）防止采煤机滚筒截割支架顶梁和刮板输送机铲煤板等物体。

（7）采煤机运行时，随时注意电缆的拖移情况，防止损坏电缆。

（8）必须在电动机即将停止时操作截割部离合器。

（9）煤层倾角大于10°应设防滑装置；

（10）采煤机在割煤过程中要割直、割平，并严格控制采高，防止出现工作面弯曲和台阶式的顶板和底板。

（11）检查滚筒、更换截齿或在滚筒附近工作时，必须打开截割部离合器。

（12）开机前，应注意查看采煤机附近有无人员及可能危害人身安全的隐患，然后发出信号及大声喊话。

（13）司机在翻转挡煤板时要正确操作，防止其变形。

（14）注意防止刮板输送机上的中、大型异物带动采煤机强迫运行。

（15）采煤机司机交接班时，应认真填写运转记录和班检记录。

3.1.3采煤机的保护与维护

（1）班检：

由当班司机负责进行，检查时间不少于30min。

（2）日检：

由司机班长、包机人、机修工、机修班长在检修班进行，检查时间不少于6h。

（3）周检（旬检）：

由单位主要领导和技术负责人以及日检人员参加，时间不少于6h。

（4）月检：

由主管综采的副矿长或相应管理机构的负责人组织周检人员参加检查，时间一般不少于6h，可根据任务适量延长。

除了做好采煤机日常维护工作，严格执行“四检”外，还必须执行定期强制性检修制度：

（1）小修。

指在工作面运行期间进行的强制性维修（包括更换个别零件及注油）。

小修周期为1个月。

（2）中修。

指采完一个工作面后，整机（至少牵引部）升井，由煤矿综采检修部门进行检修。

中修由煤矿主管部门负责组织，每期为4~6个月。

（3）大修。

大修一般在采煤机运行2~3年，产煤量达到80~100万吨后进行。

3.2刮板输送机安全运行

3.2.1刮板输送机的安全使用

（1）启动前必须发出信号，向工作人员示警，然后继续启动，如果转动方向正确，又无其他情况，方可正式启动运转。

（2）防止强行启动。

一般情况下都要先启动刮板输送机，然后再往输送机的溜槽里装煤。

在机械化采煤工作面，同样应先启动刮板输送机，然后再开动采煤机。

（3）在进行爆破时，必须把整个设备，特别是管路、电缆等保护好。

（4）不要向溜槽里装入大块煤或矸石，如发现应该立即处理，以防损坏刮板链或引起采煤机掉道事故。

（5）一般情况下不准输送机运送支柱和木料等物。

必须运输时，要制定防止顶人、顶机组和顶倒支柱的安全措施，并通知司机。

（6）启动程序一般应由外向里（由放煤眼到工作面），沿逆煤流方向依次启动。

（7）刮板输送机应尽可能在空载状态下停机。

（8）工作面停止出煤前，应将溜槽里的煤拉动干净，然后由里向外沿顺煤流方向依次停止运转。

（9）运转时要及时供水、洒水降尘。

停机时要停水。

无煤时不应长时间的空运转。

（10）运转中发现断链、刮板严重变形、机头掉链、溜槽拉坏、出现异常声音和温度过高等事故，都应立即停机检查处理，防止事故扩大。

（11）刮板输送机与顺槽转载机运输能力、相互位置应配合适当，防止煤炭堆积在链轮附近，被回空链带入溜槽底部。

应经常保持机头、机尾的清洁。

（12）在运转中，要特别注意刮板链的松紧程度。

刮板链在松弛状态下运转时会出现卡链和跳链现象，使链条和链轮损坏，并发生断链或底链掉道等故障。

检查刮板链松紧程度最简单的方法是：

点动机尾电动机（或反向点动机头电动机），拉紧底链。

如果在机尾（或机头）出现2个以上完好松弛的链环，需重新紧链。

（13）操作人员（司机）必须经过培训持证上岗。

使用刮板输送机主要概括为四个字，即“平、直、缓、链”，这是保证刮板输送机正常运转的关键。

所谓平，即输送机铺得平；直，工作面成直线；缓，输送机缓缓弯曲，避免急弯；链，链条装配正确，松紧程度适当。

3.2.2刮板输送机的保养与维护

（1）日检；

（2）周检；

（3）季检和半年检；

（4）大修。

3.3掘进机的安全使用及维护

3.3.1掘进机的安全使用

（1）掘进机必须装有只准以专用工具开、闭的电气控制回路开关，专用工具必须由专职司机保管。

司机离开操作台时，必须断开掘进机上的电源开关。

（2）在掘进机非操作侧，必须装有能紧急停止运转的按钮。

（3）掘进机必须装有前照明灯和尾灯。

（4）开动掘进机前，必须发出警报。

只有在铲板前方和截割臂附近无人时，方可开动掘进机

（5）掘进机作业时，应使用内、外喷雾装置的使用水压不得小于3MPa，外喷雾装置的使用水压不得小于1.5MPa；如果内喷雾装置的使用水压小于3MPa或无内喷雾装置，则必须使用外喷雾装置和除尘器。

（6）掘进机停止工作和维修以及交班时，必须将掘进机切割头落地，并断开掘进机上的电源开关和磁力起动器和磁力起动器的隔离开关。

（7）检修掘进机时，严禁其他人员在截割臂和转载桥下方停留或作业。

3.3.2安全使用注意事项

（1）机器只能经过专业培训的专人操作。

（2）在作业期间或是当掘进机接通电源后，严禁人员在掘进机前面、截割臂的回转范围内、铲板和输送机工作范围内停留。

（3）一旦发生危机情况，必须用紧急停止开关立即切断电源。

（4）在未关掉电源之前，司机不得擅自离开掘进机。

（5）机器长时间停用，必须断开隔离开关。

（6）断电之前一定要将截割部放置于底板上，将机器放在对人员无危险的位置。

（7）机器作业期间绝对不能进行维修。

（8）在维修作业期间，必须防止机器误动作等危险情况发生。

（9）如果需要在截割臂、铲板、刮板机、回转带式输送机等部位下面作业，必须指点专门措施，防止以外下落伤人。

（10）在有危险的地带和没有支护的顶板下，不允许对机器进行维修。

（11）电气设备的检修、维修工作必须由专职电工进行。

必须确保电气设备不失爆。

（12）搞好截割、支护和转载这3个主要工序间的协调配合工作。

（13）从机器到工作面至少要有2米的自由移动范围。

当机器向前移动时放下铲板，后退时要抬起铲板。

（14）要及时清除机器周围的堆积物和煤岩。

（15）当截割头不转时，不要强使机器硬顶工作面，以免损坏回转台和截割臂内的轴承。

（16）认真执行交接班制度。

掘进机在使用中也须定期进行检修，其检修包括日检、周检、月检、季检及半年检。

4机电运输提升事故防治

4.1机电事故防治措施

4.1.1煤矿机电、运输事故概况

煤矿提升运辅系统是矿井生产的重要环节，该系统运行状态正常与否，对矿井生产有着直接影响。

据2005年统计，全国煤矿发生各类事故共造成5938人死亡，其中提升运输9.73%,机电1.77%,矿山机电提升运输管理对安全生产影响重大。

4.1.2煤矿机电运输事故主要原因分析

（1）安全生产认识不到位，安全生产意识淡薄。

随着煤矿’机械化程度的提高，机电设备在现代化煤矿生产中的主导地位日益增强，有些煤矿安全管理人员及相关人员对机电安全生产的认识不到位，机电管理水平难以提高，将导致机电装备运行使用不当，是煤矿机电安全生产的最大隐患。

（2）安全管理制度不完善，措施不落实。

机电设缶和机电技术的应用需要有健全的管理体制和管理制度作保障，需要有切实可行的安全措施。

但目前一些煤矿在机电运输的安全管理上不到位，生产环节的安全生产责任不落实。

近几年煤矿机电事故的直接原因，大多为违章指挥、违章操作所致。

（3）技术装备落后，安全性能差。

煤矿机电技术装备落后，设备安全性能差是我国煤矿机电安全的重大隐患。

不少煤矿机电设备造型不合理，安全保护装置不完善或不具备，缺乏自动监测和保护功能；加之设备下：

作时间年久，性能老化，难免出现重要的元器件或零部件失效，控制失灵等问题；淘汰安全性能低，设备陈旧老化的设备，装备采取新技术、新工艺、安全性能好的本质安全型设备是提高煤矿机电安全的重要举措之一。

（4）技术力量薄弱，人虽素质差。

受各种固素的影响，目前煤矿普遍存在机电管理和操作工人的文化素质和技术素质低下的问题。

由于工人的技术素质差，很难胜任岗位职责，电气保护无法正确整定、调整，各种设备的司机、电钳工责任心不强、不懂技术、违章操作现象屡见不鲜，造成事故频发。

4.1.3提高机电运输安全的措施

做好煤矿机电安全工作，要认真贯彻党的“安全第一，预防为主，综合治理”的方针以及“管理、装备、培训”三并重的原则。

煤矿管理者首先要提高对机电设备在煤矿生产中的主导地位的认识，认识到机电运输事故所造成后果的严重性．从而认识到加强煤矿机电工作是确保煤矿安全生产极其重要的一环。

4.2提高机电运输安全的措施

（1）改善技术条件，不断提高安全水平。

①合理选用、精心维护设备。

要根据矿井的类型，设备的工作地点和生产的特点，科学、合理地选择机电设备的种类、规格、型号和数量。

要把好设备采购关，要严格按照操作规程操作，精心维护保养设备，使之始终保持良好运转状态。

②加强技术改造，提高安全装备水平。

在可能的情况下，以效率高和安全性能好的先进设备淘汰老式设备，采用现代监控技术，实现主要设备的自动化操作水平。

采用现代监控技术，实现主要设备的自动化操作水平。

（2）提高人员素质。

人员素质的提高，就是要在强化安全管理的前提下，认真贯彻《煤矿安全规程》，增强所有工作人员的安全意识，主动防患于未然；技术人员和操作人员，要不断提高技术水平增强预防和避免事故发生的主观能力。

（3）强化安全管理质量，提高安全管理水平。

煤矿管理者加强煤矿安全管理知识的学习，提高管理水平，制定切实可行的安全管理措施，加强安全管理制度的建设和安全措施的落实，加强安全质量标准化的建设。