煤矿安全规程第二章第三节粉尘防治范文Word文件下载.docx
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放置煤样的试料管5（铜质，长100mm，内径9.5mm），通过导管与电磁打气筒7连接。
煤尘爆炸试验的程序是：
通电使加温器升温至1100℃，将经过处理的1g煤样（煤尘试样经粉碎后须能全部通过75μm的筛孔，并在105℃的温度下进行烘干2h）放置到试料管内，打开气筒的电路开关，活塞动作使煤尘试样呈雾状喷入燃烧管，此时，操作人员观察燃烧管内煤尘的燃烧或爆炸状态，最后开动风机进行排烟。
如果加热器上只出现稀少的火星或根本没有火星，表明该煤尘无爆炸危险；
若火焰在燃烧管内向加热器两侧连续或不连续地向外蔓延，表明该煤尘具有爆炸性，但属于爆炸性微弱的煤尘；
若火焰在管内向加热器两侧迅速蔓延，这是强烈爆炸的现象，该煤尘属于具有强烈爆炸危险的煤尘。
（2）煤尘爆炸指数计算。
煤的主要成分有挥发分、固定炭、水分和灰分等。
每一种成分对煤的爆炸性都有一定影响，而其中主要是挥发分。
通常用挥发分占可燃物的百分比作为判断煤尘爆炸强弱的一项指标，该指标叫做煤尘爆炸指数（可燃挥发分指数），用表示VT，用下式计算：
或
式中VT——分析煤样的爆炸指数，%；
Vf——分析煤样的挥发分，%；
Af——分析煤样的灰分，%；
Wf——分析煤样的水分，%；
Gf——分样煤样的固定炭，%。
煤尘爆炸指数越高，则爆炸性越强。
爆炸指数与爆炸性强弱的关系见表2-2-32。
表2-2-32煤尘爆炸指数与爆炸性强弱的关系
爆炸指数
<
10%
10%～15%
15%～28%
>
28%
爆炸性
一般不爆炸
较弱
较强
强烈
必须指出，煤尘爆炸指数只能用来判断煤尘爆炸的强弱，但是不能作为确定煤尘是否爆炸的依据。
这是因为煤的成分很复杂，影响煤尘爆炸的因素很多。
同一类煤的挥发分成分和含量也不一样。
有的煤尘爆炸指数虽然高于10%，却无爆炸危险。
例如，四川松藻二井煤尘爆炸指数为12.9%，但经试验确定为无爆炸危险的煤尘；
而有的煤尘爆炸指数虽然小于10%，但却有爆炸危险。
萍乡矿务局青山煤矿煤尘爆炸指数为9.05%，但经实验室实验确定为具有爆炸危险性的煤尘。
所以，煤尘是否具有爆炸危险性，不能根据煤尘爆炸指数是否大于10%来判断，而必须经过实验室试验确定。
第一百五十二条矿井必须建立完善的防尘供水系统。
没有防尘供水管路的采掘工作面不得生产主要运输巷、带式输送机斜井与平巷、上山与下山、采区运输巷与回风巷、采煤工作面运输巷与回风巷、掘进巷道、煤仓放煤口、溜煤眼放煤口、卸载点等到地点都必须敷设防尘供水管路，并安设支管和阀。
防尘用水均应过滤。
水采矿井和水采区不受此限。
【解读】本条是关于矿井防尘供水系统的规定。
煤尘不仅可以燃爆导致重大灾害事故，而且包括煤尘在内的矿尘还能够引起尘肺病。
尘肺病是目前还难以治愈的严重威胁煤矿工人身体健康和生命安全的一种顽症。
在矿山中，煤矿工人患尘肺病和死于尘肺病的人数均居首位。
目前，治理煤矿粉尘的基本手段仍然是依靠水。
一是对煤体进行注水，减少开采过程中的原始煤尘发生量；
二是对可能产生浮游煤尘的所有地点实施喷雾、洒水和对沉积煤尘实施清洗等措施。
因此，矿井必须建立完善的防尘供水系统，并接设到防尘、消尘的用水地点。
特别是采掘工作面，是主要尘源也是容易发生煤尘灾害的主要地点，所以没有防尘供水管路的采掘工作面不得生产。
矿井防尘供水系统应符合以下要求。
1.矿井防尘用水的水源可采用地面水源或井下水源
使用井下水源时，应设置过滤池或过滤装置。
如果井下的水源属于严重的酸性水，则必须设立中性化的处理设施。
2.防尘供水方式应优先采用静压供水
采用动压供水时，必须有备用水泵。
3.地面建有的永久性静水池，应符合下列要求
（1）静水池的容量不得小于200m3，并设有备用水池；
（2）能满足井下防尘洒水系统连续2h以上的用水量；
（3）北方寒冷地区，地面水池必须设有防冻设施。
4.防尘用水的水质应符合下列要求
（1）悬浮物含量不得超过150mg/L；
（2）悬浮物的粒子直径不得大于0.3mm。
5.防尘供水系统的敷设，应遵守下列规定
（1）防尘供水管路必须接到《规程》本条规定的所有地点：
（2）供水管路的管径与强度，应能满足该区段负载的水压和水量；
（3）在井下所有主要运输巷、主要回风巷、上下山、采区运输巷和回风巷、采煤工作面上下顺槽、掘进巷道等敷设的防尘供水管路中，每隔50～60m都应安设支管和阀门，以供冲洗巷道等使用。
第一百五十三条井下所有煤仓和溜煤眼都应保持一定的存煤，不得放空；
有涌水的煤仓和溜煤眼，可以放空，但放空后放煤口闸板必须关闭，并设置引水管。
溜煤眼不得兼作风眼使用。
【解读】本条是关于防止煤仓和溜煤眼内的煤尘扩散的规定。
煤仓和溜煤眼保持一定的存煤，不得放空，主要是为了避免有风流通过而将煤尘携带、扩散到其他地点；
如若放空，即使闸板关闭，也难免漏风而导致煤尘飞扬。
溜煤眼只能作为溜煤使用而不得兼作风眼。
这是因为边溜煤边通风就会导致溜煤过程中产生的大量煤尘飞扬，并随风流飘散到其他作业地点，恶化生产环境甚至引发事故。
第一百五十四条对产生煤（岩）尘的地点应采取防尘措施：
（一）掘进工作面的防尘措施必须符合本规程第十七条的规定。
（二）采煤工作面应采取煤层注水防尘措施，有下列情况之一的除外：
1．围岩有严重吸水膨胀性质、注水后易造成顶板垮塌或底板变形，或者地质情况复杂、顶板破坏严重，注水后影响采煤安全的煤层；
2.注水后会影响采煤安全或造成劳动条件恶化的薄煤层；
3.原有自然水分或防灭火灌浆后水分大于4%的煤层；
4.孔隙率小于4%的煤层；
5.煤层很松软、破碎，打钻孔时易塌孔、难成孔的煤层；
6.采用下行垮落法开采近距离煤层群或分层开采厚煤层，上层或上分层的采空区采取灌水防尘措施时的下一层或下一分层。
（三）炮采工作面应采取湿式打眼，使用水炮泥；
爆破前、后应冲洗煤壁，爆破时应喷雾除尘，出煤时洒水。
（四）采煤机、掘进机作业的防尘必须符合本规，程第六十九条第一款第（四）项、第七十一条第一款第（五）项的规定。
液压支架和放顶煤采煤工作面的放煤口，必须安装喷雾装置，降柱、移架或放煤时同步喷雾。
破碎机必须安装防尘罩和喷雾装置或除尘器。
（五）采煤工作面回风巷应安设风流净化水幕。
（六）井下煤仓放煤口、溜煤眼放煤口、输送机转载点和卸载点，以及地面筛分厂、破碎车间、带式输送机走廊、转载点等地点，都必须安设喷雾装置或除尘器，作业时进行喷雾降尘或用除尘器除尘。
（七）在煤、岩层中钻孔，应采取湿式钻孔。
煤（岩）与瓦斯突出煤层或软煤层中瓦斯抽放钻孔难以采取湿式钻孔时，可采取干式钻孔，但必须采取捕尘、降尘措施，工作人员必须佩戴防尘保护用品。
【解读】本条是关于采掘工作面和有关地点实施综合防尘措施的规定。
本条对采用不同设备、不同采煤方法的采掘工作面和煤炭运输经过的所有地点的综合防尘措施，做出了具体规定。
可归纳为两个方面：
一是减少煤尘发生量的防尘措施，这是综合防尘的治本措施，主要包括煤层注水、水炮泥、湿式打眼等；
二是降低浮尘浓度的除尘措施，主要包括爆破喷雾、转载喷雾洒水、采掘机内外喷雾、装载洒水、冲洗煤壁、风流净化水幕等，从而使已经产生的煤尘迅速沉降，减少煤尘飞扬的数量与时间。
1．煤层注水
1）煤层注水的作用及降尘效果
将压力水注入煤层裂隙和孔隙之中湿润媒体，使其强度和脆性减弱、塑性增加，开采时就能减少煤尘的发生量。
同时，存在于煤体孔隙和裂隙内的水，在开采过程中，还可以使5μm以下的煤尘结团为较大的尘粒而失去悬浮能力，从而减少浮尘的发生量。
据测定，由于煤层的性质和注水条件的不同，煤层注水的降尘效果大致在50%～90%之间。
对于煤层水分>
4%的煤层进行注水后的效果不大明显（降尘率10%左右），所以原有自然水分或防灭火灌浆后水分大于4%的煤层，可不再实施注水措施。
2）煤层注水的方式及适用条件
机械化采煤的工作面必须采取煤层注水措施。
长壁式采煤工作面煤层注水方式及适用条件如下：
（1）长钻孔煤层注水方式。
在采煤工作面的上、下顺槽内，向上、下打平行于工作面煤壁的长钻孔（长60～100m）进行注水。
此种注水方式适用于煤层赋存稳定、没有较大走向断层、厚度大于1.3m、孔隙率大于4%的工作面。
（2）短钻孔煤层注水方式。
在采煤工作面内，打垂直于煤壁或与煤壁成一定交角的短钻孔（3～5m）进行注水，其特点是在煤体的卸压带内注水。
此种注水方式适用于煤层厚度小于1.3m，或地质条件复杂，或煤层倾角变化较大，或煤的孔隙率小于4%的缓倾斜煤层，尤其适用于透气性极差的各种倾角、厚度的煤层。
（3）中长钻孔煤层注水方式。
也称为深孔注水方式。
在采煤工作面内打垂直于（或成一定交角）煤壁的中长钻孔（5～15m）进行注水。
此种注水方式适用于煤层赋存条件较稳定的煤层。
3）煤层注水专门设计
煤层注水必须编制专门设计。
煤层注水专门设计应包括以下内容：
（1）工作面自然状况。
包括采区（面）名称、地点、标高、范围，可采煤量，开采方法与工艺，巷道布置等。
（2）煤层地质情况。
包括地质构造，煤层厚度、倾角、透气性，夹石情况及煤层原始水分等。
（3）注水方式、钻孔布置及注水要求。
包括钻孔布置位置，钻孔参数（孔径、长度、角度等）与钻孔数量，封孔长度及方法，注水管路系统，注水压力及流量，注水时间及水分增值等。
（4）除文字说明外，还必须附有采区（面）巷道系统示意图、钻孔布置及钻孔参数示意图、供水管理系统示意图等。
（5）煤层注水专门设计，必须履行审批手续。
4）注水效果要求
根据采煤工作面的具体情况，选择合适的煤层注水方式，注水后的媒体水分增值应达到1.0%以上，或媒体的全水分达到4.0%以上。
煤体含水分的测定应选用适用于井下的便携式快速水分测定仪（如WM-A或WM-B型）。
2.水炮泥和湿式打眼
水炮泥是用盛水的塑料袋代替或部分代替炮泥充填于炮眼内，爆破时被汽化结成雾滴，可使尘粒湿润、结团而减少煤尘的发生量，降尘率一般为63%～80%；
湿式打眼是将压力水送入孔底，使煤尘变成煤浆流出，抑制煤尘的生成与飞扬，较干打眼时的煤尘发生量可降低94%～98%。
水炮泥和湿式打眼是综合防尘的主要有效措施。
因此，该条规定炮采工作面都应采取湿式打眼和使用水炮泥。
3.喷雾洒水降尘装置的水压及水量
《规程》第一百五十四条之（三）、（四）、（五）、（六）对井下必须实施冲洗、喷雾、洒水和风流净化的地点，做出了明确规定。
为保证这些地点的降尘效果，其水压及水量必须符合下列要求：
（1）采煤机的内喷雾装置使用的水压不得小于2Ma，外喷雾装置使用的水压不得小于1.5Ma；
如若内喷雾装置不能正常喷雾，则外喷雾装置的水压不得小于4MPa；
无水或喷雾装置损坏时必须停机。
掘进机的内喷雾装置使用的水压不得小于3MPa，外喷雾装置使用的水压不得小于1.5MPa；
如若内喷雾装置的水压小于3MPa或无内喷雾装置，则必须使用外喷雾装置或除尘器。
采煤机和掘进机的喷雾流量应与机型向匹配，一般每个喷嘴流量不应少于15L/min。
（2）凿岩机（湿式风铺及煤、岩电钻）的供水压力不低于2.9×
105Pa（中心式供水时应低于压缩空气的压力），每台供水量不得小于2L/min。
（3）转载及转载点的喷雾装置，水压不低于3.9×
105Pa，每个喷嘴流量不得小于4L/min。
（4）炮掘工作面爆破时的高压喷雾装置，水压不低于7.35×
105Pa，每个喷嘴流量不得小于15L/min。
（5）净化空气喷雾水幕装置，水压不低于3.9×
105Pa，每个喷嘴流量不得小于4.5L/min。
（6）冲洗巷道时的供水压力不得低于3.9×
105Pa，流量不得小于18L/min；
单位巷道面积的用水量不少于15L/min。
第一百五十五条开采有煤尘爆炸危险煤层的矿井，必须有预防和隔绝煤尘爆炸的措施。
矿井的两翼、相邻的采区、相邻的煤层、相邻的采煤工作面间，煤层掘进巷道同与其相连的巷道间，煤仓同与其相连通的巷道间，采用独立通风并有煤尘爆炸危险的其他地点同与其相连通的巷道间，必须用水棚或岩粉棚隔开。
必须及时清除巷道中的浮煤，清扫或冲洗沉积煤尘，定期撒布岩粉；
应定期对主要大巷刷浆。
【解读】本条是关于采取隔爆措施和安设隔爆设施的规定。
1.隔爆设施的重要意义及原理
在瓦斯煤尘爆炸的类型中有一种连续爆炸的形式，大大增加了事故灾难程度。
1960年5月9日，大同老白洞煤矿14号井井底车场的翻笼在连续翻煤时煤尘飞扬（3m内看不见人、附近棚梁上积尘达3～5㎝），电机车运行产生电火花引爆飞扬的煤尘，由于其他巷道积尘严重（1寸多厚）导致煤尘连续爆炸，致使井下912人中死亡684人，整个矿井惨遭破坏，这是建国以来最严重的一次矿难事故。
1968年10月24日，山东新汶矿务局华丰煤矿一掘面爆破引起煤尘爆炸，又在2040m的巷道内发生煤尘连续爆炸，死亡108人。
1969年4月4日，新汶局潘西矿电机车弓子的启动火花引起煤尘爆炸，波及矿井东翼两个水平4个地点的煤尘连续爆炸，造成115人死亡等。
为防止发生连续爆炸事故，该条规定了开采有煤尘爆炸危险煤层的矿井，必须在相关地点安设隔绝煤尘爆炸的设施。
发生连续爆炸的原因和安设隔爆设施的原理如下。
瓦斯或煤尘爆炸产生的冲击波的传播速度（2340m/s）远大于火焰的传播速度（112～1800m/s），随着时间的延长，两者差距愈来愈大，当走在前面的冲击波将巷道积尘（如果存在沉积煤尘）再次扬起呈浮游状态且达到爆炸下限浓度时，而高温火源又接踵而至，就会把扬起的煤尘引爆，发生第二次连续爆炸。
同理，如果巷道积尘严重，可能发生第三次、第四次……连续爆炸。
隔爆设施（主要是指隔爆水幕、隔爆水棚或岩粉棚、自动式隔爆棚等设施，不含巷道撒布岩粉、洒水、清洗积尘等隔爆措施）的原理就是利用冲击波与火焰的速度差而设置的：
借助于已经形成的爆炸冲击波或爆风的冲击力，使隔爆设施动作（倾倒或击碎），将消焰剂（岩粉、水等）弥撒于巷道空间，阻隔（或熄灭）爆炸火焰的传播，实现隔绝煤尘连续爆炸的目的。
发生煤尘爆炸或煤尘连续爆炸的主要危险来源于沉积煤尘。
1976年11月2日，山西大同矿务局挖金湾煤矿挖金湾井三O一盘区第六部皮带的134开关短路引起火灾，因无水管和灭火器材，正在等待封闭材料时，矿组织人员携带灭火器赶到现场，这些人员进入巷道时踏起的积尘顺风飘入火区爆炸，造成现场10名救护队员和矿参加灭火的13名人员死亡，如图2-2-26所示。
所以《规程》规定"
必须及时清扫或冲洗沉积煤尘"
。
2.隔爆措施
所谓隔爆措施，是指把已经发生的爆炸截住，不使其传播开来，以限制在最小的范围内，使爆炸不至于由局部扩大为全矿性的重大灾难而所采取的措施。
隔爆措施主要包括：
巷道撒布岩粉、冲洗或清扫巷道积尘、隔爆水幕、隔爆水棚和岩粉棚等。
其中，水棚与岩粉棚比较具有以下优点：
①水的比热较岩粉高5倍，因而吸热量大，隔爆效果好；
②水在接触高温火焰时形成的水蒸气，更有利于扑灭火焰；
③在冲击波的作用下，水飞洒的时间比岩粉更短；
④水的供给比岩粉更为方便，可长期使用不必更换，而岩粉必须经过加工和定期更换。
因此，近年来水棚已逐渐取代岩粉棚，我国将水棚作为隔爆的主要形式。
1）巷道撒布岩粉隔爆措施
在巷道内撒布岩粉，增加了煤尘中的灰分，削弱和抑制煤尘的爆炸性。
巷道撒布岩粉作为隔爆措施时，必须按下列规定执行：
（1）对岩粉的要求：
①可燃物含量<
5%；
②游离SiO2含量<
③不含有毒、有害的混合物；
④色淡白、鲜明，通常用石灰石制作；
⑤潮湿巷道应使用抗湿性岩粉；
⑥岩粉必须全部通过50号筛（筛径<
0.2mm），其中70%以上应通过200号筛（筛径<
0.074mm）。
（2）岩粉量计算：
对岩粉用量的要求可用下列指标计算：
在开采瓦斯煤层时，岩粉与沉积煤尘混合后的粉尘中，不燃物质的含量不应小于80%；
在开采低瓦斯煤层时，应不小于70%。
（3）岩粉撒布要求：
①巷道的所有表面，包括顶、底、帮以及背板后面的暴露处，都应撒布岩粉覆盖；
而岩粉撒布长度不得小于300m，长度不足300m的巷道则要全部撤布：
②当有爆炸危险性煤层与无爆炸危险煤层同时开采时，应在两种煤层的连接处撒布岩粉；
③在有爆炸性煤尘经常积聚的地点，须经常撒布岩粉；
④工作面的上、下口，须经常撒布岩粉；
但设有喷雾洒水地点或巷道潮湿，且煤尘中水分大于12%的地区，可以不撒布岩粉。
（4）岩粉撒布方法：
人工撒布或压气撒布均可，撒布时人员必须站在风流上方。
2）冲洗或清扫巷道积尘隔爆措施
定期对巷道积尘进行冲洗，并要及时运出，从而杜绝积尘飞扬和参与爆炸的可能性。
冲洗或清扫巷道积尘作为隔爆措施时，必须按下列规定执行：
（1）冲洗或清扫的巷道长度不得少于300m，而长度不足300m的巷道则必须全巷进行冲洗或清扫。
（2）冲洗顺序由顶板至两帮和底板，并应将包括背板后面的所有积尘冲洗干净；
冲洗巷壁的耗水量按巷壁面积2L/㎡计算。
（3）凡有煤尘沉积的巷道，均需根据情况定期清扫，并必须将积尘运出。
3）水幕隔爆措施
隔爆水幕是利用爆炸时的高温将水汽化为水幕带并吸收大量热量，致使爆炸火焰熄灭而不能扩展蔓延。
采取隔爆水幕措施时，必须遵守下列规定：
（1）隔爆水幕的用水总流量、前后两排水幕之间的间距和水幕区段的长度等，应据巷道断面积而定，且必须符合表2-2-33要求。
表2-2-33隔爆水幕总水量、排间距及区段长度表
巷道断面积/㎡
水幕总流量/L·
min-1
前后两排水幕的间距/m
水幕区段的长度/m
≯5
≮500
1～1.5
15～20
5～10
≮800
1.5～2.5
20～25
10～13
≮1000
2～3
20～30
（2）水幕的供水压力不小于0.4MPa。
（3）每排水幕中喷嘴的安装数量和安装角度，应使每排水幕的喷雾能够封闭该处巷道的全断面，尤其是巷道的顶部，不得出现无水喷雾的死角。
（4）水幕中各个喷嘴的喷出雾粒的数量，其中应有50%的粒径必须小于140μm。
（5）必须保证水幕在发生爆炸时正常供水，应采取水幕系统单独供水；
水幕供水管路应采用耐爆炸的钢管，并采取相应的保护措施。
（6）必须保持所有喷嘴良好的喷雾状态，喷嘴损坏或堵赛时必须及时更换和处理。
（7）每月检查与测定一次喷嘴的喷雾状态和水压，每季检测一次水的流量和雾粒粒径，并做好记录。
3.隔爆设施
在采取隔绝爆炸的措施时，需要安设的相关设施，称为隔爆措施。
主要包括隔爆水幕、隔爆水棚（岩粉棚）、自动式隔爆棚等。
1）隔爆水幕
见本条解读相关内容。
2）隔爆水棚
（1）水棚结构。
隔爆水棚是由架设于巷道顶部充满水的水槽或水袋组成。
水槽有木制（内铺塑料布）、铁制及塑料制品，其中以塑料制品为主要形式。
塑料水槽的规格主要有40L、80L两种。
水袋主要为塑料制品，主要规格有40L、60L、80L三种。
水槽和水袋都必须符合《煤矿用隔爆水槽、隔爆水袋通用技术条件》的规定，经国家质检部门检验合格。
（2）水棚分类及设置地点。
隔爆水棚按其隔绝煤尘爆炸的保护范围，可分为主要隔爆棚和辅助隔爆棚。
但由40L及小于40L的水袋所组成的水袋棚，不得作为主要隔爆棚。
①主要隔爆棚设置地点：
矿井两翼与井筒相连通的主要运输大巷和回风大巷；
相邻采区之间的集中运输巷和回风巷；
相邻煤层之间的运输石门和回风石门。
②辅助隔爆棚设置地点：
采煤工作面进风巷和回风巷；
采区内的煤或半煤巷掘进巷道；
采用独立通风，并有煤尘爆炸危险的其他巷道（含与煤仓、装载点相通的巷道）。
（3）水棚设置方式及位置。
水棚设置方式可分为集中式和分散式两种。
但分散式水槽棚或水袋棚，都不得作为主要隔爆棚。
隔爆水棚设置的位置及要求，详见表2-2-34和图2-2-27。
表2-2-34隔爆水棚的设置位置及要求
水棚名称
设置方式
水棚设置位置
巷道直线段
前列（排）水棚位置
与巷道交叉口拐弯处距离/m
与风门、风窗距离/m
水槽棚
集中式
水棚安设前后20m的断面一致
与工作面、转载点距离为60～200m
50～75
25
水袋棚
距掘进头、回采面上下口、转载点为60～160m，但≯200
分散式
首列棚组距掘进头、回采面上下口为30～35m，但≯60m
≮30
（4）水棚设置的规定与要求。
隔爆水棚设置必须遵守以下规定：
①隔爆水棚的排间距为1.2～3.0m，主要隔爆水棚的棚区长度不小于30m，辅助隔爆水棚的棚区长度不小于20m，分散式水袋棚棚区长度不小于120m。
②隔爆水棚的用水量按巷道的断面积计算：
主要隔爆棚不得少于400L/m2，辅助隔爆棚不得少于200L/m2，分散式隔爆棚按棚区所占巷道空间1.2L/m3计算。
③水槽或水袋在井下巷道的安装方式采用吊挂式，并呈横向布置（即长边垂直于巷
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