煤矿灾害事故防治

煤矿主要灾害事故防治知识

煤矿事故是指煤矿企业职工在生产劳动过程中，发生人身伤害、急性中毒等突然使人体组织受到损伤，或者某些器官失去正常机能，致使负伤机体立即中断工作，甚至终止生命的事故。

一、矿尘事故及防治

1)矿尘的危害

(1)煤尘能燃烧与爆炸，使矿井遭到破坏，造成大量人员伤亡。

(2)矿尘职业病，悬浮矿尘长期吸人人体，造成肺部组织纤维化病变，使肺部失去弹性，减弱或丧失呼吸能力，以致缩短生命，矿尘职业病又分为煤肺病、煤矽肺病和矽肺病。

(3)污染劳动环境，影响作业人员视线和操作，易发生事故。

(4)加速机械、电气设备的损坏、，缩短精密仪器、仪表的使用寿命。

2)矿尘防治措施要点

主要的要点：一是通风防尘;二是湿式作业;三是净化风流;四是《规程》规定的防尘措施。

3)矿井综合防尘措施

(1)建立完善的防尘洒水管路系统;(2)煤层注水;(3)喷雾洒水;(4)风流净化;(5)放炮用水炮泥;

(6)冲洗巷帮;(7)湿式打眼;(8)采空区灌水;(9)隔爆岩粉棚、水棚、洒岩粉;(10)刷白巷道;(11)个体防护;(12)巷道中的浮煤定期清除。

二、矿井火灾事故及防治

1)矿井火灾事故的危害

井下发生火灾后，产生大量的有害气体;引起瓦斯、煤尘爆炸;产生火风压;产生再生火源。

1、火灾产生大量的有害气体，如一氧化氮、二氧化硫等，严重威胁人员的生命安全。

2、引起瓦斯、煤尘爆炸。在有瓦斯、煤尘爆炸危险的矿井内，处理火灾过程中易诱发爆炸事故，扩大灾情及伤亡。

3、产生火风压。火风压是指火灾产生的高温烟流流经有高差的井巷所产生的附加风压。火风压常造成风流紊乱，使某些井巷的风流方向产生逆转现象，扩大受灾范围，容易使灭火人员陷入火区。

4、产生再生火源。炽热含挥发性气体的烟流与相接巷道新鲜风流交汇后燃烧，使火源下风侧可能出现若干再生火源。煤炭资源大量被烧毁，损坏机械设备。

2)矿井火灾的预防

预防矿井火灾的基本原则是“预防为主、消防并举”。预防主要从两方面入手，一是防止失控的高温热源;二是尽量采用不燃或耐燃材料支护和不燃或难燃制品，同时防止可燃物的大量积存。

(一)外因火灾的预防措施：杜绝产生火源、设置防火门、设置消防器材和灭火设备、设置消防供水系统。

(二)、内因火灾的预防措施：(1)减少各种发火隐患。(2)掌握自然发火预兆，及时进行发火预测预报，把自然发火消灭在初始阶段。(3)对采掘过程遗留下和各种发火隐患要及时处理，减少自然发火的几率。

三、矿井水灾事故及防治

矿井在建设和生产过程中，地面水和地下水会通过各种通道涌入矿井。为保证矿井正常建设与生产，必须采取各种措施防止水进入矿井或者将进入矿井的水排至地面，但当矿井涌水超过正常排水能力或在采掘

1)矿井水的危害

矿井水来源于地表水和地下水，其危害主要有：

(1)井下巷道和采掘工作面出现淋水时，空气潮湿，人易患风湿病。

(2)矿井水腐蚀井下各种金属设备、支架、轨道等。

(3)如果发生了突水和透水，就可能淹没采掘工作面或矿井，造成人员伤亡。

2)矿井水灾事故的预防措施

《煤矿安全规程》第252条规定：水文地质条件复杂的矿井，必须针对主要含水层(段)建立地下水动态观测系统，进行地下水动态观测、水害预报，并制定相应的“探、防、堵、截、排”综合防治措施。一般来说，预防水害的预防措施可以概括为“探、防、堵、截、排”及“疏、放”等7个字。

探：即井巷探水;防：即井上下防水设施及防水措施;堵：即注浆堵住水口，或加固裂隙带，充填溶改造含水层，加固底板度。截：即留设各种防水煤柱隔阻有害水源;排：即井下排水设施和排水能力;

疏：即疏水降压或疏干有害含水层;放：即对老空区积水、可疑水源采取放水，或超前放出顶板水。

四、顶板事故及防治

在地下采掘过程中，由于矿山压力的作用，顶板会垮落。如果顶板管理工作出现漏洞，则会发生顶板事故。

1)矿井顶板事故的危害

(1)一般会推垮支架、埋压设备，造成停电、停风，给安全管理带来困难，对安全不利。

(2)如果是地质构造带附近的冒顶事故，不仅给生产造成麻烦，而且有时会引起透水事故的发生。

(3)在有瓦斯涌出区附近发生顶板事故将伴有瓦斯的突出，易造成瓦斯事故。

(4)如果是采掘工作面发生顶板事故，一旦人员被堵或被埋，将造成人员伤亡。

2)防止冒顶事故的措施

总的来说，一是要充分掌握顶板压力分布及来压规律，二是要采取有效的支护措施，三是要及时处理局部漏顶，四是要坚持敲帮问顶制度，五是特殊条件下要采取有针对性的安全措施。

五、运输事故及防治

1)矿井常见运输事故主要原因

(1)行人违章。如爬车、蹬车;列车运行时在巷道中间行走。

(2)司机违章作业。违章顶车;推车人一人推一部以上车辆;推车人侧向推车。

(3)运输管理不严密。巷道中杂物多、巷道变形未及时修复;缺少必要的阻车器、信号灯。

2)矿井运输事故预防措施

(1)遵守运输管理各项规章制度，严禁爬车、蹬车。

(2)遵守人力推车规定。人力推车时，人员必须注意前方，在开始推车、发现前方有人或障碍物及接近道岔、弯道、巷道口、风门、硐室出口时，推车人必须发出信号;严禁放飞车;同方向推车时轨道坡度小于或等于5‰，两车间距不得小于10米。坡度大于7‰时，严禁人力推车。

(3)严格运输管理。电机车司机必须持证上岗;严格执行《操作规程》和《岗位责任制》;定期检修机车及矿车。

(4)巷道断面按规定施工，矿井轨道按标准铺设，加强维护。

(5)在巷道中行走时，要走人行道，不要在轨道中间行走，不要随意横穿电机车轨道、绞车道，携带长件工具时，要注意避免碰伤他人和触及架空线，当车辆接近时要立即进入躲避硐室暂避。

(6)在横穿大巷，通过弯道、交叉口时，要做到“一停、二看、三通过”;任何人都不能从立井和斜井的井底穿过;在兼作行人的斜巷内行走时，按照“行人不行车，行车不行人”的规定，不要与车辆同行。

(7)钉有栅栏和挂有危险警告牌的地点十分危险，不能擅自进入;爆破作业经常伤人，不可强行通过爆破警戒线、进入爆破警戒区。

(8)路过有人正在工作的地方，一定要先打招呼，以免掉物碰人。

(9)行走过程中，要随时注意井巷里的各种信号，来往车辆路过，不要大声说笑、吵架和打闹。

3)机车运输事故及预防

(1)机车运输事故原因：机车运输条件比斜巷优越，但在平巷巷道中，敷设各种管路、电缆，设置风门等，对行车行人不利，更重要的是有些巷道变形失修，环境恶劣，加之司机违章操作，行人违章行走，易造成机车运输事故。

(2)机车运输事故防范措施

①认真贯彻《煤矿安全规程》及操作规程的有关规定，开展技术培训，提高司机及有关人员的技术水平与安全意识。

②加强巷道维修与管理，改善运输环境条件，减少道路故障，保证车辆及人员畅通无阻。巷道内施工时要有防范措施。

③机车司机必须认真严格执行岗位责任制度和交接班制度，严禁非司机操作。

④严禁扒车、跳车和坐矿车，严禁在机车上或两车厢之间搭乘人员。

⑤加强设备维修，保证机车在完好状态下工作。

4)斜井运输事故及预防

1、倾斜井巷提升运输事故。倾斜井巷的提升运输是整个矿井运输系统的重要组成部分，也是矿井安全生产的重要环节。斜巷的运输环节多，战线长，分布面广，环境复杂多变，易导致各种运输事故。

2、倾斜井巷提升运输事故的防治措施。

(1)按规定设置可靠的防跑车装置和跑车防护装置，实现“一坡三挡”。

(2)倾斜井巷运输用钢丝绳连接装置，在每次换绳时，必须用2倍于其最大静荷重的拉力进行实验。

(3)对钢丝绳和连接装置必须加强管理，设专人定期检查，发现问题，及时处理。

(4)矿车要设专人检查。

(5)矿车之间的连接、矿车和钢丝绳之间的连接必须使用不能自行脱落的装置。

(6)严禁用不合格的物件代替有保险作用的插销;严禁用不合格的物件代替“三环链”。

(7)斜井串车提升，严禁蹬钩。做到“行车不行人，行人不行车”。

(8)斜井轨道和道岔质量要合格。

(9)斜井支护完好、轨道上无杂物。

(10)滚筒上钢丝绳绳头固定牢固。

(11)开展技术培训，提高技术素质。

(12)加强安全生产管理，严格执行规章制度。

六、煤矿瓦斯、煤尘爆炸知识及预防

(一)瓦斯爆炸的危害

矿内瓦斯爆炸的有害因素是，高温、冲击波和有害气体。

(1)高温：焰面是巷道中运动着的化学反应区和高温气体，其速度大、温度高。从焰面温度可高达2150～2650℃，焰面经过之处，人被烧死或大面积烧伤，可燃物被点燃而发生火灾。

(2)冲击波：锋面压力由几个大气压到20大气压，前向冲击波叠加和反射时可达100大气压。其传播速度总是大于声速，所到之处造成人员伤亡、设备和通风设施损坏、巷道垮塌。冲击包括：进程冲击和回程冲击。

(3)有害气体：井下发生瓦斯爆炸以后，将会产生大量的一氧化碳，如果有煤尘参与爆炸，CO的生成量更大。空气中的一氧化碳浓度，按体积计算达到0.4%时，人在短时间内就会中毒死亡。一氧化碳中毒是瓦斯爆炸造成人员伤亡的主要原因。

(二)瓦斯爆炸的主要参数

1瓦斯的爆炸浓度

在正常的大气环境中，瓦斯只在一定的浓度范围内爆炸，这个浓度范围称瓦斯的爆炸界限，其最低浓度界限叫爆炸下限，其最高浓度界限叫爆炸上限，瓦斯在空气中的爆炸下限为5～6%，上限为14～16%。

瓦斯浓度低于爆炸下限时，遇高温火源并不爆炸，只能在火焰外围形成稳定的燃烧层，浓度高于爆炸上限时，在该混合气体内不会爆炸，也不燃烧，如有新鲜空气供给时，可以在混合气体与空气的接触面上进行燃烧。

原因：可用前面链式反应理论解释：若瓦斯浓度低于5%，氧化生成的热量与分解的活化中心都不足，链式反应不能发展成为爆炸;若瓦斯浓度高于16%时，则氧的浓度不足，不但不能生成足够的活化中心，而且因为瓦斯吸热能力比空气大，氧化生成的热量同时被瓦斯和周围介质所吸收，当然也不能发展成爆炸。

在正常空气中瓦斯浓度为9.5%时，化学反应量完全，产生的温度与压力也最大。瓦斯浓度7%～8%时最容易爆炸，这个浓度称最优爆炸浓度。

瓦斯爆炸界限不是固定不变的，它受到许多因素的影响，其中重要的有：

(1)氧的浓度

正常大气压和常温时，瓦斯爆炸浓度与氧浓度关系，如柯瓦德爆炸三角形所示。它的三个顶点B、C、E分别是甲院与空气混合时的爆炸下限B(5%CH4,19.88%O2：)、上限

C(15%CH4,17.79%02)和爆炸临界点E。瓦斯爆炸界限随着氧气浓度的降低而缩小。氧浓度低于12%时，混合气体就失去爆炸性。在封闭火区过程中，由于切断了向火区供风，火区内瓦斯浓度因继续有瓦期涌出和烟气渗入而增大，氧气浓度降低，当瓦斯浓度和氧气浓度所决定的坐标点落在BCE中，有爆炸危险。

(2)其它可燃气体

混合气体中有两种以上可燃气体同时存在时，其爆炸界限决定于各可燃气体的爆炸界限和它们的浓度。

如果混入的其它可燃性气体下限比瓦斯的下限低，那么混合气体的爆炸下限也就比瓦斯单独存在时低，爆炸上限也是如此。由表可以看出：这些可燃性气体的混入都能使爆炸界限扩大。所以，井下发生火灾，产生其它可燃性气体时，即使平时瓦斯涌出量不大的矿井也有发生爆炸的可能性，同样提高警惕。

(3)煤尘----烟煤煤尘具有爆炸性，300～400度时就能从煤尘内挥发出可燃性气体，从而使瓦斯的爆炸下限降低，爆炸的危险性增加。

(4)空气压力----爆炸前的初始压力对瓦斯爆炸上限有很大影响。可爆性气体压力增高，使其分子间距更为接近，碰撞几率增高。因此使燃烧反应易进行，爆炸极限范围扩大。

(5)惰性气体----使氧气浓度降低，并阻碍活化中心的形成，可以降低瓦斯爆炸的危险性。

2瓦斯的最低点燃温度和最小点燃能量

点燃瓦斯所需的最低温度称为最小点燃温度，所需的最小点燃能量称为最小点燃能量。在正常大气条件下，瓦斯在空气中的点燃温度为650～750摄氐度，绝热压缩时565℃，最低点燃能量0.28mJ。

瓦斯的最低点燃温度和量小点燃能量决定于空气中的瓦斯浓度、初压、火源的能量及其放出强度和作用时间。压力越大，点燃温度越低。

最低点燃温度是重要的安全技木参数之一，它不仅决定了在什么样的爆炸混合气体内，使用什么型号的防爆电气设备;而且还决定了爆炸危险环境中设备的允许温升。

3瓦斯的引火延迟性

瓦斯与高温热源接触后，不是立即燃烧或爆炸，而是要经过一个很短的间隔时间，这种现象叫引火延迟性，间隔的这段时间称感应期，感应期的长短与瓦斯的浓度、火源温度和火源性质有关，而且瓦斯燃烧的感应期总是小于爆炸的感应期。

瓦斯爆炸的感应期，对煤矿安全生产意义很大。在井下高温热源是不可避免的，但关键是控制其存在时间在感应期内。例如，使用安全炸药爆炸时，其初温能达到2000℃左右，但高温存在时间只有10-6～10-7s，都小于瓦斯的爆炸感应期，所以不会引起瓦斯爆炸。

4、煤矿井下瓦斯爆炸事故原因分析

1、火源

井下的一切高温热源——电气、放炮、摩擦、静电，但主要火源是放炮和机电火花。随着煤矿机械化程度的提高，摩擦火花引燃瓦斯的事故逐渐增多。

2、发生地点

煤矿任何地点都有发生爆炸的可能性，但大部分爆炸事故发生在采、掘工作面。掘进工作面占80%～90%，采煤工作面占10%～20%

采煤工作面发生地点上隅角、采煤机切割机附近。

国内外的统计资料表明，低瓦斯矿井，由于通风、放炮和机电设备管理不严格，爆炸事故有可能比高瓦斯涌出量矿井严重。

分析爆炸事故的原因还表明，绝大多数爆炸事故是管理上疏忽和人为违反安全规程，以及缺少应有的纪律与责任的结果。

5、预防瓦斯爆炸的措施

瓦斯爆炸必须同时具备三个条件：(1)瓦斯的浓度在爆炸范围内;(2)高于最低点燃能量的热源存在的时间大于瓦斯的引火感应期;(3)瓦斯-空气混合气体中的氧气浓度大于12%。后一条件在生产井巷中是始终具备的，所以预防瓦斯爆炸的措施，就是防止瓦斯的积聚和杜绝或限制高温热源的出 现。

防止瓦斯积聚 搞好通风b.及时处理局部积存的瓦斯c.抽放瓦斯d.经常检查瓦斯浓度和通风状况。防止瓦斯引燃防止瓦斯引燃的原则，是对一切非生产必需的热源，要坚决禁绝。生产中可能发生的热源，必须严加管理和控制，防止它的发生或限定其引燃瓦斯的能力。

防止瓦斯爆炸灾害事故扩大的措施。万一发生爆炸，应使灾害波及范围局限在尽可能小的区域内，以减少损失，为此应该：

编制周密的预防和处理瓦斯爆炸事故计划，并对有关人员贯彻这个计划。实行分区通风。各水平、各采区都必须布置单独的回风道，采掘工作面都应采用独立通风。这样一条通风系统的破坏将不致影响其他区域。通风系统简单。应保证当发生瓦斯爆炸事故时入风流与回风流不回发生短路。装有主要通风机的出风井口，应安装防爆门或防爆井盖，防止爆炸波冲毁通风机，影响救灾与恢复通风。防止煤尘事故的隔爆措施，同样也适用于防止瓦斯爆炸。(三)煤尘爆炸的条件

煤尘爆炸必须同时具备三个条件：煤尘本身具有爆炸性;煤尘必须悬浮于空气中，并达到一定浓度;存在能引燃煤尘爆炸的高温热源。

(四)预防煤尘爆炸的措施