煤矿从业人员安全培训教学方法及教案范例第二部分Word文件下载.docx

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我国煤矿采掘工作面使用的锚杆包括：

木锚杆、竹锚杆、废钢丝绳锚杆、金属管缝式锚杆、钢筋锚杆、玻璃钢锚杆、树脂锚杆和快硬水泥锚杆等。

（8）联合支护

为了发挥某种支护形式的优点，克服其他支护形式的不足，往往采取联合支护形式（如图10-2-14所示）。

联合支护形式主要包括：

锚喷支护、锚梁支护和锚网支护。

四、巷道掘进安全操作的注意事项

（1）操作前要坚持敲帮问顶。

（2）使用煤电打眼时不准硬压硬推，以免烧坏电动机。

（3）打眼时扶钻杆的人员不准戴手套，袖口和衣襟要扎紧，以免缠住伤人。

（4）打眼时发现眼中有水、气、空洞和冒烟等现象时，要立即停止作业并向领导汇报，但不能拔出钻杆。

（5）块度过大的煤（矸）要砸小后再装车。

（6）在下山装车时，人不准站在矿车正下方，装车后应进入躲避硐室或其他安全地点。

（7）在机械装岩（煤）范围内不能行人、逗留或从事其他工作。

人员若要通过，必须停机。

（8）人力推车时，一次只准推一辆车；

严禁在矿车两侧推车；

严禁蹬车和飞车；

不得在能自动滑行的轨道上停车，若必须停放时，一定有防止车辆自动下滑的措施；

推材料时必须将材料捆绑牢靠，但不得超高超宽；

两人同时推车的间距应符合规定。

（9）在顶板破碎处作业时，必须采取前探支架或其他临时支护措施。

（10）架设支架时设专人观察。

支架间应设撑木或拉杆，支架与顶帮之间的空隙必须塞紧、背实。

五、顶板事故征兆及防治措施

顶板事故是指在井下建设和生产过程中，因为顶板意外冒落造成的人员伤亡、设备损坏和生产停止等事故。

特点：

占全国煤矿事故总起数的比例和总死亡人数的比例最高；

在特大事故中所占比例较小和一次死亡人数较少（如图10-2-15所示）。

1.顶板事故征兆

①响声。

②掉渣。

③片帮。

④裂隙。

⑤漏顶。

⑥脱层。

图10-2-15顶板事故在全国事故总起数、总死亡人数以及特大事故中的比例

2．巷道顶板灾害防治

①掘进工作面迎头冒顶事故的预防措施。

②巷道交叉处冒顶事故的预防措施。

③锚杆支护巷道冒顶事故的预防措施。

3．冒顶处理

①冒顶处理的一般原则

a．先外后内。

b．先支后拆。

c．先上后下。

d．先近后远。

e．先顶后帮。

②冒顶事故处理的方案

a．全断面处理，即整巷法或一次成巷法。

b．小断面处理。

c．绕道处理。

③冒顶处理的特殊施工方法

a．撞楔法。

b．探板法。

c．木垛法。

d．搭凉棚法。

（五）思考题：

（1）简述巷道掘进安全操作的注意事项。

（2）简述顶板事故的预兆。

第十一节采煤作业安全要求

一、教案设计（见表10-2-13）

表10-2-13“采煤作业安全要求”教案设计

（1）简述巷道掘进安全操作的注意事项。

第五节采煤作业安全要求

1.采煤工作面的生产过程

采煤工作面的生产过程主要包括：

破煤、装煤、运煤、支护和回柱放顶等步骤。

2.采煤工作面的分类

根据工作面使用设备的不同工作面可分为炮采工作面、普通机械化采煤工作面（普采）和综合机械化采煤工作面（综采）。

二、炮采工作面炮眼布置

（1）炮眼布置形式。

（如图10-2-16所示）

炮眼布置形式主要有单排眼、双排眼和三排眼。

①单排眼主要布置在薄煤层和软煤层中。

②双排眼主要布置在中厚煤层中。

③三排眼主要布置坚硬或采高较大的煤层中。

（2）炮眼角度

50°

～80°

：

软煤取大值，硬煤取小值；

顶眼：

5°

～10°

；

底眼：

10°

～20°

。

（3）炮眼深度

炮眼深度一般为1．0～1．2m。

（4）装药量

150～600g；

200g。

三、采煤工作面单体支柱的布置

作用：

保证采煤作业空间安全。

种类：

单体液压支柱、摩擦式金属支柱、金属铰接顶梁配套的悬臂支架。

（1）单体支柱在悬臂梁上的位置分为：

正悬臂和倒悬臂（如图10-2-17所示）。

（2）按照悬臂梁支柱的配合方式为：

齐梁齐柱、错梁齐柱和错梁错柱（如图10-2-18所示）。

四、综采工作面自移式液压支架

自移式液压支架是一种维护采煤空间的机械化支护设备。

功能：

以高压液体为动力，使支护、移架、切顶和推移输送机等过程一起完成。

优点：

支护性能好、强度高、移设速度快、安全可靠，是目前最先进的采煤支护手段。

（1）液压支架的基本类型

可分为支撑式、掩护式（见图10-2-19）和支撑掩护式（见图10-2-20）。

其中支撑式又分为垛式（见图10-2-21）和节式（见图10-2-22）。

（2）液压支架的工作方式

①工作方式：

支撑一降柱移架一升柱一支撑。

②移架方式分为单架依次顺序式、分组间隔交错式和成组整体依次顺序式三种。

③支护方式分为及时支护方式、滞后支护方式、超前支护方式和复合支护方式四种。

五、采煤安全操作注意事项

（1）操作前首先要检查顶板和支架；

进行敲帮问顶，处理浮矸；

严禁空顶作业。

（2）使用煤电钻打眼时要注意输送机的运转情况，防止后方拉出的材料、大块煤（矸）伤人；

电钻电缆不准放在输送机上。

（3）打眼与装药不准在同一地点平行作业。

（4）装煤时要随时注意顶板和煤帮，防止掉矸或片帮砸人；

不要将柱底掏空，以免倒柱砸人或引起冒顶。

（5）装煤时发现瞎炮、丢炮不能用镐刨或用手拽雷管脚线，以防发生意外爆炸；

拾到炸药雷管要及时交给爆破工。

（6）刮板输送机严禁乘人，用来运送材料时要防止顶人和碰倒支柱；

移动输送机时必须有防止冒顶、顶伤人员和损坏设备的措施；

机头、机尾的压柱要打牢靠。

（7）支柱要迎山有劲，严禁退山；

不准提前摘回基本柱；

对歪、倒支柱要及时处理；

支柱不得打在浮煤（矸）上，如果底软，要“穿鞋”。

（8）回柱放顶要做到：

顶板没维护好、浮煤不清扫、支柱不完整、超前特殊支架未打齐、回柱绞车不稳固、钢丝绳道不畅通时，不准放顶。

（9）人员在采煤机反向时要离开牵引钢丝绳或大链，以免其弹起伤人；

割煤时要远离滚筒，以防煤（矸）割落伤人。

（10）在任何情况下，严禁人员进入采空区。

六、采煤工作面顶板灾害防治

从发生冒顶事故的力学原因分析，可将采煤工作面顶板灾害分为三大类。

（1）坚硬顶板压垮型冒顶事故预防措施：

①顶板高压注水；

②强制放顶；

③加强支护。

（2）破碎顶板漏事故预防措施：

①选用合适的支柱；

②顶板必须插严背实；

③严禁因放炮、移输送机、回柱放顶和移绞车等工序刮倒工作面基本支柱，以防止出现局部冒顶；

④一旦出现局部冒顶，即使是很小范围内的一个漏洞，也必须及时将其维护好，使其不再漏冒碎矸。

（3）复合顶板推垮型冒顶事故预防措施：

①不要破坏其复合顶板；

②工作面初次推采时不要向采空区方向前进；

③避免上下平巷与工作面斜交形成三角形；

④严禁仰斜开采；

⑤提高支柱的初撑力；

⑥用拉钩器将工作面支架上下连成一体；

⑦灵活地应用戗柱或戗棚。

（五）思考题：

（1）炮采工作面炮眼布置形式有几种?

（2）采煤安全操作注意事项有哪些?

（3）采煤工作面顶板灾害分为哪三大类?

第十二节煤矿“一通三防’’安全基本知识

一、教案设计（见表10-2-14）

表10-2-14“煤矿‘一通三防’安全基础知识”教案设计

师生部好，点名

（2）采煤安全操作注意事项有哪些?

（3）采煤工作面顶板灾害分为哪三大类?

（三）导入：

提到瓦斯人们总是“谈瓦色变”，其实只要遵守《煤矿安全规程》，按章作业，瓦斯是可以防治的。

本课的重点内容：

①井下空气常见有毒、有害气体的性质和安全标准；

②局部通风机通风的方法及其安全管理；

③瓦斯及煤尘爆炸的基本条件及其预防措施；

④井下直接灭火方法。

难点：

矿井通风方法。

（四）新课讲授

第六节煤矿“一通三防”安全基本知识

“一通三防”是指加强矿井通风，防治瓦斯、防治煤尘和防止火灾事故的发生。

一、矿井通风

为了供给井下人员呼吸所需要的氧气，稀释和排除井下各种有害气体和粉尘，调节井下气候条件，必须对矿井进行通风。

（一）矿内空气

1．地面空气的主要成分及性质

地面空气主要成分：

f氧气：

20．96％、氮气：

79．00％、二氧化碳：

0．04％

（1）氧气（O2）

性质：

无色、无味、无臭，相对密度1．11，能助燃，供人、动物呼吸。

人在休息：

氧气为0．25L／min；

工作、行走：

氧气为1～3L／min。

17％时：

人呼吸困难、心跳加快；

15％时：

无力进行劳动；

12％时：

会有生命危险；

3％时：

立即死亡。

《煤矿安全规程》规定：

采掘工作面进风流中氧气浓度不得低于20％。

（2）氮气（N2）

无色、无味、无臭的惰性气体，不助燃，无毒，相对密度0．97。

氮气升高，则会导致氧气浓度下降使人窒息。

（3）二氧化碳（C02）

无色、略带酸臭味的气体，易溶于水，不助燃，相对密度1．52。

在井下多积存在通风不良的巷道底部、下山等，对人的眼、鼻、口腔黏膜有刺激作用。

微量二氧化碳能促使呼吸加快，呼吸量增加。

二氧化碳浓度在1％时呼吸急促；

5%时呼吸困难、耳鸣、血液流动加快：

10%~20%时呼吸停顿并失去知觉；

20％～25％时人将中毒死亡。

《煤矿安全规程》对二氧化碳浓度的规定：

采掘工作面进风流不超过0.5%，矿井总回风或一翼回风不超过0．75％；

采区和采掘工作面回风流及采掘工作面风流中二氧化碳浓度不超过1．5％。

2．井下常见有毒有害气体的性质和安全标准

（1）一氧化碳（CO）（井下安全标准：

浓度不大于O．0024％）

无色、无味、无臭的气体，剧毒。

相对密度：

O．97。

浓度为13%～75%时能燃烧和爆炸。

中毒特点：

嘴唇呈桃红色，两颊有斑点。

（2）硫化氢（H2S）（井下安全标准：

浓度不大于O．00066%）

无色、微甜、臭鸡蛋味，易溶于水，有强烈的毒性。

1．19。

硫化氢浓度在O．0001％时，嗅到其味；

在0．1%时人立即死亡；

在4．3%～4.6%时，能燃烧和爆炸。

头痛、呕吐乏力，严重时失去知觉，抽筋直至死亡。

（3）二氧化硫（S02）（井下安全标准：

浓度不大于0.0005％）

无色、强烈硫磺味；

易溶于水，易积聚在巷道底部；

剧毒。

2．22。

二氧化硫浓度在0．002%时，眼红肿、流泪、咳嗽、头痛、喉痛；

二氧化硫浓度在0．005％时，急性支气管炎和肺水肿，短时间死亡。

（肺水肿是肺脏内血管与组织之间液体交换功能紊乱所致的肺含水量增加。

）

（4）二氧化氮（N02）（井下安全标准：

浓度不大于0．00025%）

红褐色气体，极易溶于水，剧毒。

1．59。

有潜伏期，6～24h才可发作。

二氧化氮浓度在O．006％时，长期潜伏，咳嗽、吐黄痰；

在0．01％时，强烈刺激呼吸器官，头痛、肺水肿、呕吐、神经麻木；

在0．025％时，短时间内即可死亡。

（5）氨气（NH3）（井下安全标准：

浓度不大于O．004%）

无色、具有强烈刺激性气味，易容于水，剧毒。

O．6。

咳嗽、流泪、头晕，严重时可致肺水肿。

氨气浓度在0．004%～0．0093％时，明显刺激；

0．047%～O．05%时，引起贫血．体重下降，抵抗力减弱，产生肺水肿。

（二）矿井气候条件

矿井气候条件是井下温度、湿度和风速三者综合作用的结果。

气候条件的好坏对人体健康和劳动生产率的提高有着重要影响。

（1）空气的温度

最适宜的井下空气温度是15～20℃。

《煤矿安全规程》规定：

生产矿井采掘工作面的空气温度不得超过26℃，机电设备硐室的空气温度不得超过30℃。

（2）空气的湿度

空气的湿度是指空气中含水蒸气的数量，其表示方法有绝对湿度和相对湿度两种。

井下最适宜的相对湿度为50%～60%，目前矿井中相对湿度较大，大约为80%～90%。

调节方法主要有空气温度调节和风速调节两种。

（3）风速

井巷和采掘工作面的风速过低或过高都不好。

过低会导致人感到闷热、积聚瓦斯和矿尘；

过高会导致人感冒、矿尘飞扬。

如有人通行的井巷风速不得超过8m/s。

（三）矿井通风方法

按照矿井进、回风井布置方式不同，矿井通风方式可以分为以下三种。

（四）采煤工作面通风系统

采煤工作面通风系统主要由工作面进风平巷、回风平巷和工作面组成。

（1）U型通风系统

这系统又称反向通风系统，较为常用，如图10-2-28所示.

优点：

系统简单、采空区漏风量小、风流管理容易、巷道施工量和维修量小。

缺点：

工作面上隅角附近易积聚瓦斯。

（2）Z型通风系统

该系统又称顺向通风系统，如图10-2-29所示。

结构简单，能消除工作面上隅角积聚的瓦斯，还能排出一部分采空区内的瓦斯。

巷道维修量大，而且不利于自燃煤层的防火。

（3）Y型通风系统

该系统又称顺向掺新通风系统，如图10-2-30所示。

可稀释和冲淡回风流中的瓦斯。

巷道维修量大，不利于自燃煤层的防火。

该系统适用于瓦斯含量大的工作面。

（4）W型通风系统（见图10-2-31所示）。

降温、防尘、减少漏风和防止采空区自燃都有较好的效果。

巷道施工量和维修量都较大。

该系统适用于双工作面条件。

（五）掘进工作面通风方法

掘进巷道必须采用矿井全风压通风或局部通风机通风。

1．矿井全风压通风

通风连续可靠，安全性好，管理方便。

要求有足够的总风压，通风距离受限制。

适用：

使用局部通风机不方便，通风距离又不大的巷道掘进中。

2．局部通风机通

局部通风机通风是利用局部通风机和风筒把新鲜空气送到用风地点，是矿井广泛采用的一种掘进通风方法。

《煤矿安全规程》规定：

煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出岩巷的掘进通风方式应采用压入式，不得采用抽出式。

目前，煤矿掘进工作面主要采用压入式通风。

风流有效射程较长，通风效果好，安全性好，适应性强。

乏风经过有人工作的掘进巷道，不利于工人身体健康；

放炮躲烟时间较长，影响掘进速度。

3.加强局部通风的安全管理

加强局部通风机通风的安全管理是提高掘进速度、保证安全生产和实现长距离掘进通风的关键。

（1）局部通风机必须由专人负责看管。

（2）局部通风机必须安设在进风巷道中，距巷道回风口不得小于10m，以免发生循环风。

（3）风筒无破口；

吊挂平、直、稳；

拐弯或变径处要使用过渡节；

到工作面迎头距离要符合《作业规程》的规定。

（4）局部通风机应与采煤工作面分开供电或安装选择性漏电保护装置。

高突矿井局部通风机应采用专用变压器、专用开关、专用线路供电。

（5）严禁使用3台以上（含3台）局部通风机同时向1个掘进工作面供风；

不得使用1台局部通风机同时向2个正在作业的掘进工作面供风。

（6）局部通风机必须实行风电闭锁，停风后，立即切断全部非本质安全型电气设备的电源。

二、矿井瓦斯防治

1．矿井瓦斯定义

成煤过程中的一种伴生气体，是煤矿井下以甲烷（CH4）为主的有毒、有害气体的总称，有时单指甲烷。

2．矿井瓦斯的性质

无色、无味，比空气轻，相对密度为O.554，有很强的扩散性和渗透性，此外还具有燃烧性和爆炸性。

3．瓦斯的危害

（1）瓦斯窒息。

（2）燃烧、爆炸。

4．瓦斯涌出

（3）矿井瓦斯等级

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。

①低瓦斯矿井：

矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10m3／t且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40m3／min。

②高瓦斯矿井：

矿井相对瓦斯涌出量大于10m3／t或矿井绝对瓦斯涌出量大于40m3／min。

③煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井。

5．瓦斯爆炸及其预防措施

（1）瓦斯爆炸的条件

瓦斯爆炸必须同时具备以下三个条件，缺一不可。

①瓦斯浓度达到5％～16％（5％为爆炸下限，16％为爆炸上限），9.5％时煤炸威力最强。

②有引火源：

明火、电火、违章爆破火焰，撞击摩擦火花等，瓦斯的点燃温度为650～750℃。

③氧气浓度达到12％以上，否则瓦斯不燃烧，也不爆炸。

（2）瓦斯爆炸的危害

①产生高温。

煤炸瞬问湿度可达2150～2650℃

②产生高压。

③生成大量有害气体。

二氧化碳的措施浓度为4％～8%，一氧化碳浓度为2％～4％。

④产生冲击波，造成冒顶，毁坏设备。

（3）预防瓦斯爆炸措施

①防止瓦斯积聚的措施：

加强通风、加强检查、及时处理局部积聚的瓦斯和抽放瓦斯等。

②杜绝引爆火源。

③防止瓦斯事故扩大的措施：

分区通风和设置防、隔爆设施。

具体有使用岩粉棚、隔爆水袋和撒布岩粉等。

6．瓦斯突出预兆

当井下作业现场发生以下瓦斯突出预兆时，工作人员必须立即撤离现场，佩戴好自救器，迅速躲到安全地点。

（1）瓦斯突出预兆

①无声预兆

煤层结构发生变化、层理紊乱、煤层变软、煤层厚度变化，倾角由小变大，煤层由湿变干、光泽暗淡。

顶底板：

出现新断层、波状起伏。

工作面：

压力增大，煤壁外鼓。

瓦斯：

涌出量增大，或忽大忽小，工作面气温变冷。

②有声预兆

响煤炮（深部煤（岩）层的破裂声），掉渣、支架折断声；

有时还能听到气体穿过含水裂缝的“嘶嘶”声。

（2）防突措施

①局域性防突措施：

开采保护层、预抽煤层瓦斯和煤体注水等。

②局部防突措施：

a．石门揭煤防治突出措施：

水力冲孔、排放钻孔、水力冲刷和金属骨架等。

b．煤巷掘进工作面防治：

超前钻孔、深孔爆破、深孔控制卸压爆破、突出措施卸压槽和前探支架等。

c．采煤工作面防治突出措施：

松动爆破、浅孔注水等。

（3）安全防护措施

安全防护措施包括石门揭穿煤层时的震动爆破、采掘工作面的远距离爆破、挡拦、反向风门、自救器、避难硐室和压风自救系统等。

三、矿尘防治

矿尘是煤矿生产过程中所产生的各种矿物细微颗粒的总称，又叫粉尘。

（一）矿尘的危害

（1）对人体健康的危害。

工人长期吸入矿尘后，轻者会引起呼吸道炎症，重者可以导致尘肺病。

（2）煤尘在一定的条件下，可以燃烧或爆炸，从而酿成严重灾害。

（3）污染劳动环境。

（二）矿尘的产生

采掘工作面产尘和其他地点产尘。

（三）煤尘爆炸

1．煤尘爆炸的条件

必须同时具备以下三个条件，缺一不可。

（1）具有爆炸性的悬浮煤尘浓度在爆炸极限范围内。

一般下限浓度为30～50g／m3，上限浓度为1000～2000g／m3。

爆炸力最强的煤尘浓度为300～400g／m3。

（2）要有能引起煤尘爆炸的火源。

在正常情况下，煤尘爆炸浓度为650～1050℃。

煤矿中能引燃爆尘爆炸的高温火源有：

瓦斯爆炸火焰、明火、电火、违章爆破火焰和撞击摩擦火焰等。

（3）氧气浓度大于18%。

2．煤尘爆炸的危害

（1）爆炸产生高温。

爆炸瞬时的温度可达到2300～2500℃。

高温能引起矿井火灾、烧毁设备，烧伤人员，也是发生连续爆炸的主要热源。

（2）爆炸产生高压。

爆炸高压能损坏设备、推倒支架，造成冒顶和人员伤亡，使矿井遭到严重破坏。

（3）爆炸产生冲击波。

冲击波不仅能使设备、支架、人员遭到损害，还能够将途经巷道的积尘扬起，被火焰点燃造成二次、三次等连续爆炸事故。

（4）爆炸产生有害气体。

煤尘爆炸能产生大量的一氧化碳，其浓度一般为2％～3％，甚至更高。

3．预防煤尘爆炸措施

（1）降尘措施：

煤层注水、湿式打眼、喷雾洒水、通风除尘、净化风流、水封爆破和清扫积尘等。

（2）杜绝引爆火源。

（3）防止煤尘爆炸事故扩大：

分区通风和设置防障碍设施（使用岩粉棚隔爆水袋和撒布岩粉）。

四、矿井防灭火

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