矿井瓦斯粉尘顶板防治培训课件Word格式.docx

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　瓦斯本身无毒，其浓度＞57％，能使空气中氧浓度＜10％。

通风不良或不通风的煤巷，往往积存大量瓦斯。

三、瓦斯的赋存状态

煤中瓦斯是以游离态和吸附态两种状态存在的，游离瓦斯存在于煤的孔隙中，吸附瓦斯附集在煤中孔隙壁面。

四、矿井瓦斯的涌出及影响因素

1、矿井瓦斯的涌出量

矿井瓦斯的涌出量是指在矿井生产过程中涌入巷道内的瓦斯量，可用绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量两个参数来表示。

矿井绝对瓦斯涌出量（m³

/min或m³

/d）是指矿井在单位时间内涌出瓦斯的体积。

矿井相对瓦斯涌出量是指矿井在正常生产条件下开采1t煤所涌出的瓦斯体积，其单位是根据矿井相对瓦斯涌出量和瓦斯涌出的不同形式进行确定的。

五、瓦斯爆炸的危害

（1）产生高温高压。

（2）产生正向冲击。

由于爆炸后，使气体以极高的速度从爆源沿井巷向外冲击，速度达每秒钟几百米到几千米，造成人员伤亡，煤尘飞扬，并使煤尘参与爆炸，产生更大的破坏。

（3）产生反向冲击

瓦斯爆炸后，在爆源附近形成一个低压区，使爆源外的气体高速返回，造成反向冲击。

反向冲击比正向冲击力小，但是反向冲击的空气中含有足够的CH4和O2，而爆源附近的火未熄灭时，就会发生二次爆炸，对矿井的危害性更大。

（4）产生大量有害气体

瓦斯爆炸后空气中氧含量大量减少，O2浓度仅为6%～10%（6%～9%时，人在短时间将死亡），CO浓度增高，达2%～4%（0.4%时，人将失去知觉）。

若有煤尘参与爆炸，CO生成量更大。

据统计，在瓦斯爆炸所造成的伤亡中，CO中毒者往往占很大比重，是造成人员大量伤亡的原因。

六、瓦斯喷出的规律

1、瓦斯喷出与地质变化有密切关系，一般喷出均发生在地质变化带。

2、喷出与煤层顶、底板岩层中有溶洞、裂隙发育的石灰岩有关。

3、喷出前一般均有预兆，如瓦斯浓度较大，或忽大忽小，以及瓦斯喷出量增加时的嘶嘶声等。

4、瓦斯喷出一般具有明显的喷出口或裂隙。

七、瓦斯喷出的预防

1、探明地质构造

在瓦斯喷出可能性大的地区掘进时，可在掘进巷道的前方和两侧打前探钻孔，探明是否存在断层、裂隙和溶洞。

2、排放或抽放瓦斯

如探明断层、裂隙、溶洞不大或瓦斯量不多时，则可让它自然排放。

如溶洞体积大、范围大、瓦斯量大、喷出强度大、持续时间长、则可插管进行抽放。

3、引导瓦斯到回风道

喷出瓦斯的裂隙范围较小且瓦斯喷出量较大时，可用风筒将瓦斯引到回风道或引到距工作面20米以外的巷道中，以保证工作面能安全放炮。

4、堵塞裂隙

当喷出瓦斯的裂隙范围较广，但喷出量很小时，可用黄泥或水泥堵住裂隙，防止瓦斯喷出，以保证掘进工作面的安全。

对于有瓦斯喷出的工作面要有独立的通风系统，并加大供风量。

作业人员要配备隔离式自救器，并熟悉避灾路线。

煤矿顶板灾害的防治

一、顶板事故的分类

顶板事故是指在地下采掘过程中，顶板意外冒顶、片帮、煤炮、冲击地压、顶板掉矸，造成的人员伤亡、设备损坏、生产中止等事故。

随着液压支架的使用及顶板事故的讲究和预防技术的逐步完善，顶板事故有所下降，但仍然是煤矿生产的主要灾害之一。

按冒顶范围，可将顶板事故分为局部冒顶和大型冒顶两类。

按发生冒顶事故的力学原因进行分类，可将顶板事故分为压垮型冒顶、推垮型冒顶和漏垮型冒顶三类。

二、冒顶事故的预兆

1．局部冒顶的预兆

（1）响声。

岩层下沉断裂、顶板压力急剧加大时，木支架就会发出劈裂声，紧接着出现折梁断柱现象；

金属支柱的活柱急速下缩，也发出很大声响，有时也能听到采空区内顶板发生断裂的闷雷声。

（2）掉渣。

顶板严重破裂时，折梁断柱就要增加，随后就出现顶板掉渣现象。

掉渣越多，说明顶板压力越大。

在人工顶板下，掉下的碎矸石和煤渣更多，工人叫“煤雨”，这就是发生冒顶的危险信号

（3）片帮。

冒顶前煤壁所受压力增加，变得松软，片帮煤比平时多。

（4）裂缝。

顶板的裂缝。

一种是地质构造产生的自然裂隙，一种是由于采空区顶板下沉引起的采动裂隙。

老工人的经验是：

流水的裂隙有危险，因为它深；

缝里有煤泥、水锈的不危险，因为它是老缝；

茬口新的有危险，因为它是新生的。

如果这种裂缝加深加宽，说明顶板继续恶化。

（5）离层。

顶板快要冒落的时候，往往出现离层现象。

（6）漏顶。

破碎的伪顶或直接顶，在大面积冒顶以前，有时因为背顶不严和支架不牢出现漏顶现象。

漏顶如不及时处理，会使棚顶托空、支架松动，顶板岩石继续冒落，就会造成没有声响的大冒顶。

（7）瓦斯涌出量突然增大。

（8）顶板的淋水明显增加。

2、大面积冒顶的预兆

采煤工作面随回柱放顶工作进行，直接顶逐渐垮落，如果直接顶垮落后未能充满采空区，则坚硬的基本顶要发生周期来压。

来压时煤壁受压发生变化，造成工作面压力集中，在这个变化过程中工作面顶板、煤帮、支架都会出现基本顶来压前的各种预兆。

（1）顶板的预兆。

顶板连续发出断裂声，这是由于直接顶和基本顶发生离层，或顶板切断而发出的声音。

有时采空区顶板发出像闷雷的声音，这是基本顶和上方岩层产生离层或断裂的声音。

顶板岩层破碎下落，称之为掉渣。

这种掉渣一般由少逐渐增多，由稀而变密。

顶板的裂缝增加或裂隙张开，并产生大量的下沉。

（2）煤帮的预兆。

由地冒顶前压力增大，煤壁受压后，煤质变软变酥，片帮增多。

使用．电钻打跟时，钻眼省力。

（3）支架的预兆。

使用木支架，支架大量被压弯或折断，并发出响声。

使用金属支柱时，耳朵贴在柱体上，可听见支柱受压后发出的声音，支柱破顶、钻底。

当顶板压力继续增加时，活柱迅速下缩，连续发出“咯咯”的声音，或工作面支柱整体向一侧倾斜。

工作面使用铰接顶梁时，在顶板冲击压力的作用下，顶梁楔子有时弹出或挤出。

（4）瓦斯和水的预兆。

含瓦斯煤层，瓦斯涌出量突然增加；

有淋水的顶板，淋水增加。

三、冒顶事故常发的地点及原因

（一）采煤工作面局部冒顶事故常发的地点及原因

采掘工作面或井下其他工作地点的冒顶事故大多数属于局部冒顶事故。

工作面发生局部冒顶的原因主要有两个：

一是直接顶被破坏后，由于失去有效的支护而造成局部冒顶；

二是基本顶下沉压迫直接顶破坏工作面支架造成局部冒顶。

（二）采煤工作面大面积冒顶事故常发的地点及原因

1．大面积冒顶事故常发的地点

（1）开切眼附近。

在这个区域顶板上部硬岩基本顶两边都受煤柱支承不容易下沉，这就给下部软岩层直接顶的下沉离层创造了有利条件。

（2）地质破坏带（断层、褶曲）附近。

在这些地点顶板下部直接顶岩层破断后易形成大块岩体并下滑。

（3）老巷附近。

由于老巷顶板破坏，直接顶易破断。

（4）倾角大的地段。

这些地段由于重力作用而岩石倾斜下滑加大。

（5）顶板岩层含水地段。

这些地段摩擦系数降低，阻力大为减少。

（6）局部冒顶区附近也有可能导致大冒顶。

（三）巷道顶板事故的预防措施

1．预防掘进工作面冒顶事故的措施

（1）掘进工作面严禁空顶作业，严格控制空顶距。

当掘进工作面遇到断层、褶曲等地质构造破坏带或层理裂隙发育的岩层时，棚子支护时应紧靠掘进工作面，并缩小棚距，在工作面附近应采用拉条等把棚子连成一体防止棚子被推垮，必要时还要打中柱。

（2）严格执行敲帮问顶制度，危石必须敲下，无法敲下时应采取临时支撑措施，严禁空顶作业。

（3）掘进工作面冒顶区及破碎带必须背严接实，必要时要挂金属网防止漏空。

（4）掘进工作面炮眼布置及装药量必须与岩石性质、支架与掘进工作面距离相适应，以防止因爆破而崩倒棚子。

（5）采用“前探掩护式支架”，使工人在顶板有防护的条件下出渣、支棚腿，以防止冒顶伤人：

（6）根据顶板条件变化，采取相应的支护形式，并应保证支护质量。

架棚支护冒顶区及破碎带必须背严接实，必要时要挂网防止漏空。

矿井粉尘灾害的防治

一、矿井粉尘的概念及分类

（1）矿尘的概念：

矿井粉尘（简称矿尘）是指飞扬在矿内空气中或已经沉落的各种矿物微粒的总称。

在煤矿生产过程中，几乎所有作业均可产生矿尘，打眼，放炮，装煤（岩），运煤（岩），卸煤（岩）。

长期悬浮于矿内空气中的矿尘为浮尘。

由于自重而沉落下来的矿尘为落尘。

（2）矿尘的分类

①煤尘及岩尘

煤尘：

一般含义为细微颗粒的煤炭粉尘

岩尘：

一般指细微颗粒的岩石粉尘。

②呼吸性矿尘及非呼吸性矿尘

呼吸性矿尘：

一般含义是：

“能被吸入人体肺泡的浮尘”

非呼吸性矿法：

不能被吸入人体肺泡的浮尘。

二、矿井的危害

（1）工人长期吸入矿尘后（如硅尘和煤尘），轻者会患呼吸道炎症，重者会患尘肺病。

（2）矿尘的燃烧和爆炸。

（3）污染环境，使工作条件恶劣

三、煤尘的燃烧、爆炸与防治

（1）煤尘燃烧和爆炸的原因：

①与空气中氧接触面积增加，加快氧化作用。

②煤尘受热后，放出大量可燃气体，气体遇高温时易燃烧的爆炸。

（2）过程

①煤尘遇高温后，干馏产生可燃性气体。

②可燃性气体与空气混合并燃烧（预混气体）。

③煤尘燃烧放出热量，传递附近浮尘，使燃烧循环下去，形成爆炸。

（其燃烧反映：

速度极快（超过音速），温度极高（2300-2500℃），压力极高（几个大气压到几十个大气压）。

④产生有毒有害气体。

（3）煤尘爆炸的条件及影响因素

①煤尘具有爆炸性

②煤尘浓度:

45-2000克/m3300-400克/m3时爆炸威力最大

③引燃温度：

700-800℃。

四、防治煤尘爆炸的措施

（1）防止煤尘生成的飞扬：

①煤层注水

②水封爆破和水炮泥

③喷雾洒水

④对井下巷道定期清扫或冲洗

⑤ 

加强通风管理、严格控制风速

（2）防止煤尘引燃

①防止瓦斯引燃

②防止煤尘堆积

③撒布岩粉

（3）隔爆措施

①分区通风

②设置岩粉棚，水槽棚或隔爆水袋

作用：

防止灾害扩大。

原理：

吸热，降温，消焰

五、尘肺病的预防

1、减尘措施：

①湿式打眼；

②水封爆破和水炮泥；

③预湿煤体（煤层注水）；

④喷雾洒水（转载点）；

⑤对巷道定期清扫或冲洗，消除煤尘堆积；

⑥通风除尘（控制风速）；

⑦物理化学除尘（降尘剂除尘，磁化水除尘，粘尘剂抑尘）。

2、个体防护：

防尘口罩（非常重要）