矿井通防安全基础知识

2000-2007重大和特别重大瓦斯爆炸事故 2000-2007年重大瓦斯爆炸事故矿井瓦斯等级 (按矿井瓦斯等级 ) 2000-2007年特别重大瓦斯爆炸事故矿井瓦斯等级
高突矿井 11% 低瓦斯矿井 41%
高突矿井 17%
低瓦斯矿井 38%
高瓦斯矿井 48%
高瓦斯矿井 45%
重大瓦斯爆炸事故
低瓦斯区域占到了66.7％
矿尘防治
后 退 式
前 进 式
U 型
后退式
Y 型
• 前进 式
•W
型
• H型
5.掘进通风：局部通风机、风筒 防循环风
◆掘进通风安全措施： ①保证局部通风机连续运转 ②局部通风机及启动装置必须在进风巷道中，距回风口不小 于10m；局部通风机进风口前5m范围内不得有杂物或障碍物 。 ③局部通风机吸入风量必须小于全风压供给该处的风量，以 免发生循环风； ④局部通风机和掘进工作面中的电气设备必须装有延时的风 电闭锁装置；三专两闭锁：专用变压器、专用开关、专用电 缆；风电闭锁、瓦斯电闭锁。 ⑤应采用抗静电阻燃风筒； ⑥临时停工的地点，不得停风。局部通风机因检修、停电等 原因停风时，必须撤出人员、切断电源、禁止人员入内。恢 复通风前必须检查瓦斯。
◆瓦斯爆炸发生的规律
据资料统计，90%以上发生在采掘工作面 ——瓦斯积聚发生的原因及地点 ①局部通风机停止运转。这一现象导致瓦斯爆炸 的比例最大。主要是管理混乱、任意停开，机电 故障、无计划停电停风等 ②风筒断开或严重漏风； ③采掘工作面风量不足； ④风流短路； ⑤通风系统不合理、不完善 ⑥存有采空区或盲巷； ⑦巷道支架后空间及高顶区； ⑧瓦斯涌出异常； ⑨局部地点。
矿井通防安全基础知识
本课主要内容
1 2
一、安全重要性
二、矿井通风安全
3
4
三、矿井瓦斯、火灾及煤尘的防治 四、几起典型事故案例
一、矿井安全的重要性
建国以来
发生百人以上
事故22起，
死亡3441人
1960年5月9日，我国最大的煤炭生产基地山西大同矿务局发生煤层大爆炸， 造成682人死亡。这一在中外采煤史上史无前例的惨剧，在过了将近40年后才 为世人所知。（1942年辽宁本溪瓦斯爆炸死亡1549人）
河南郑州大平10.20事故 死亡148人
辽宁阜新孙家湾2.14事 故/死亡214人
国家对煤矿灾害治理高度重视、采取的应急对策
温总理主持国 务院第81次常 务会
决定紧急采取7 项措施治理煤矿 瓦斯灾害
国务院常务会专
门讨论瓦斯灾害 治理问题
科技部决定采取
煤矿安全科技行 动专项计划
国务院专门成立
瓦斯治理部际协 调领导小组
2.14辽宁孙家湾瓦 斯爆炸，214人； 8.7广东梅州大兴 煤矿水灾123人； 11.27黑龙江七台 河东风煤矿煤尘爆 炸，171人； 12.7河北唐山刘官 屯瓦斯爆炸。
2004年底至2005年,连续发生6起百人以上特别重 大瓦斯(煤尘)爆炸事故，震惊国内外
陕西铜川陈家山11.28 事故/死亡166人
◆隔爆 、阻爆措施 ◆编制矿井灾害预防和处理计划
●煤矿安全仪器仪表发展概况 ◆便携式瓦斯检测报警仪向微型化、 智能化发展 ◆气体检测仪表品种增多； ◆研制出用于瓦斯突出、瓦斯涌出量 检测以及确定瓦斯爆炸指数等各种专 业化新型仪表。
国外煤矿监控技术发展概况
◆光纤通信技术：利用光纤高速数据通道将地面 中心站与井下分站连接起来，提高信息传输速度 ，扩大系统容量，提高可靠性。 ◆光纤分布式测温技术：采用光纤测温雷达，连 续测量沿整个敷设光纤区域的温度。 ◆光纤气体监测技术：由各种传感器、光电转换 器及遥测电子线路组成。主要优点为监测范围宽 、误差小、稳定性好、寿命长等。
2.通风方式：中央式、对角式、混合式 曹庄煤矿抽方式：中央边界式 3.通风设施：风桥、风墙（密闭）、风门
4.采区通风：采区必须有单独的回风巷道，实行 分区通风，回采工作面和掘进工作面都要采用 独立通风。 上行通风： 下行通风： 《规程》规定：煤层倾角大于12度的采煤工作 面，采用下行通风时，采煤工作面风速不行小 于1米每秒；风流中的瓦斯浓度不得超过1%。 采煤工作面通风系统的形状：U、Y、W
瓦斯治理“十二字方针”
• 先抽后采、监测监控、以风定产
瓦斯治理“十六字工作体系”
通风可靠：系统合理、设施完好、风量充足、风流稳定。 抽采达标：多措并举、应抽尽抽、抽采平衡、效果达标。 监控有效：装备齐全、数据准确、断电可靠、处置迅速。 管理到位：责任明确、制度完善、执行有力、监督严格。
通风是基础 抽采是手段 监控是保障 管理是关键
CO NO2 SO2 H2S H2 NH3
最高允许浓度（%）
0.0024 0.00025 0.0005 0.00066 0.5 0.004
二、通风任务：1.供给井下人员适量的新鲜空气。 2.稀释并排 出有害气体与粉尘。 3.为井下创造良好的气侯条件。 《规程》规定：采掘工作面的气温不得超过26℃；机电设备 硐室的气温不得超过30℃；冬季总进风的气温不得小于2℃。 采掘工作面风流中二氧化碳浓度达到1.5%时，必须停止作 业，撤出人员，查明原因，制定措施，进行处理。
10.15万 万人死亡的数字依然 • 但一年50.6万 起事故、 巨大。平均每天278条生命消逝，278户家庭破碎，这样 的数据，即便在不断缩减，也让人坐立不安。
• 中国矿难大全
从以上资料可以看出： 煤 矿是我 国工矿 企业灾 害事故 的多发 行业 ： 2002-2007 年 ，工矿企业一次死亡 10 人以上重 特大事故中，煤矿事故占 83.6% ( 死亡人数 ) ， 经济损失数百亿元。 建国以来全国煤矿发生的 21 起一次死亡百人以 上事故，其中19起为瓦斯事故。
2005
2006
2006年全国发生7 起一次死亡30人以 上的特别重大事故， 有6起发生在煤矿, 其中还有1起一次 死亡百人以上的矿 难。
2007
8.17山东华源矿溃 水，172人遇难 12.5山西临汾新窑 矿事故，105人遇 难。李毅中：六 证齐全，五毒俱 全！
近期
2009.2.22屯兰煤 矿发生瓦斯爆炸 事故死亡77人，1 人下落不明。 2009.11.21黑龙 江鹤岗煤矿瓦斯 爆炸108人人死亡。 2010.3.28山西王 家岭38人死亡 （115人获救）。
2wenku.baidu.com07年全国煤矿事故共死亡3786人
瓦斯, 1084, 28.6% 水害, 255, 火灾, 72, 顶板, 1518, 6.7% 1.9% 40.1%
其他, 241, 6.4%
运输, 453, 12.0%
机电, 86, 放炮, 77, 2.0% 2.3%
重大以上事故中，瓦斯事故起数和死亡人数占78.6%和80.3%
矿井瓦斯防治
防治瓦斯
• 瓦斯：以甲烷为主的有害气体的总称。
◆矿井瓦斯等级划分
《煤矿安全规程》规定：一个矿井中，只要有一个煤（岩）层发现过 瓦斯，该矿井即为瓦斯矿井。根据矿井相对瓦斯涌出量、绝对瓦斯 涌出量和瓦斯涌出形式可划分为： ——低瓦斯矿井：相对量≤10m3/t且绝对量40m3/min； ——高瓦斯矿井：相对量>10m3/t或绝对量>40m3/min； ——煤（岩）与瓦斯突出矿井
——引爆火源的类型及比例
①电火花。电火花引起瓦斯爆炸的比重约 为40%。其中，矿灯失爆、电缆明接头及带 电作业所占比例较大。 ②放炮火花。放炮火花引起瓦斯爆炸的比 重约为40%。主要是炮泥充填不满、最小抵 抗线不够和放明炮、糊炮等。 ③撞击摩擦火花。因摩擦火花引起的爆炸 事故起数仅次于前两位。 ④明火。 ⑤静电火花和地面雷击。
煤矿安全专家会诊
召集全国煤矿安全 专家对45户重点 监控企业进行会诊
近年来全国煤矿安全事故统计
全国煤矿发生死亡事故3639起，死亡6027人。 全国煤矿共发生死亡事故3341起，死亡5986人 。 发生一次死 亡10人以上重特大矿难事故58起，分别比2004年上升34.9％ 和66.6％。04.10-05年末是煤矿事故多发的一年，发生一次性 死亡百人以上的事故6起，造成930死亡。
2004年
2005年
2006年
2006年全国共发生事故2945起,死亡4746人，百万吨死亡率 2.041 。2006年煤矿重大事故起数和死亡人数分别上升了39% 和22%。 全国安全生产工作会议，在煤矿瓦斯治理和整顿关闭攻坚战推动 下，全国煤矿事故死亡人数降至3786人。
2007年
• 从安监总局的统计数据看，从2003年开始，我国各类事故 总量和死亡人数呈下降之势。
◆瓦斯爆炸的危害
——爆炸温度。瓦斯爆炸的温度在1850-2650℃之间。这 样的高温，不仅烧伤人员、烧坏设备，还可能引起井下火 灾，扩大灾情。 ——爆炸压力。瓦斯爆炸后的压力约为爆炸前的10倍。在 高温高压作用下，爆源处的气体以每秒几百米的速度向外 冲击。伴随有正向和反向冲击，都具有极大的破坏性。 ——有毒有害气体。爆炸后产生大量有害气体。主要成分 为：氧气6-10%、氮气82-88%，二氧化碳4-8%、一氧化碳 2-4%。爆炸后生成大量一氧化碳是造成人员大量死亡的主 要原因。 ——引起煤尘爆炸。爆炸产生的高温、高压作用下，冲击 波以极快速度向四周扩散，扬起大量煤尘并使之参与爆炸 ，产生更大的破坏、力和更多的有害气体。据统计分析， 很多爆炸事故不是单纯的瓦斯爆炸事故，而是煤尘参与了 爆炸。
特别重大瓦斯爆炸事故
低瓦斯区域占到了92.3％
曹庄矿安全工作
矿井一通三防
矿井通风
一、矿井内空气成分及有害气体
井下空气主要组分：氧气、氮气。《规程》第100条规定： 在采掘工作面的进风流中，氧气浓度不得低于20%。
矿井有害气体最高允许浓度
名 称
一氧化碳 二氧化氮 二氧化硫 硫化氢 氢 氨
化学符号
《规程》规定：低瓦斯矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩 巷工作面，必须在工作面设置瓦斯传感器。 风流中的瓦斯浓度达到1%时，严禁用电煤钻打眼和爆破，达 到1.5%时，要停止工作，切断电源，撤出人员。
◆瓦斯爆炸的基本条件
——一定的瓦斯浓度。瓦斯爆炸的界限一 般在5-16%之间。 ——一定的引火温度。一般在650-750℃。 明火、煤炭自燃、电气火花、炽热的金属 表面、吸烟、放炮、架线火花、撞击或摩 擦的火花等。 ——充足的氧气含量。实验证明，瓦斯爆 炸界限随混合气体氧气浓度的降低而缩小 。当氧气浓度降到12%以后，瓦斯就失去了 爆炸性。
矿井通风系统：通风设备、 设施和风流路线工程 称 为通风系统。 1.通风方法：自然通风 机械通风：抽出式—优点 ：★主要进风道不需要安 设风门，利用运输和行人 ，通风管理方便。 ★短 时间内可抑制瓦斯积聚。 目前，我国大部分矿井都 采用抽出式通风。 压入式 压抽混合式—通风 设备多，动力消耗大，通 风管理复杂，一般较少采 用。
二、预防瓦斯爆炸措施
◆防止瓦斯积聚 ◆及时处理积存的瓦斯 ◆杜绝点火源 ◆建立健全瓦斯管理规章制度
三、防止瓦斯爆炸灾害扩大措施
◆分区通风
要求通风系统力求简单。井下各区域实行分 区通风。每一水平、每一采区都必须布置单独的 回风道，严格禁止各采区、水平之间串联通风， 尽量避免采区之间角联风路的存在。
山东煤矿建国来的的23次瓦斯爆炸
我省开采煤层的瓦斯赋存量较外省一些 高瓦斯矿井相比瓦斯涌出量少，但历史上 所发生23次瓦斯爆炸中。 其中电火花引爆15次，炮火引爆8次， 23次事故中高瓦斯矿井发生2次，其它为低瓦 斯矿井。
• 我省开采煤层的瓦斯赋存量较外省一些高 瓦斯矿井相比瓦斯涌出量少，但历史上所 发生23次瓦斯爆炸中，其中电火花引爆15 次，炮火引爆8次，23次事故中高瓦斯矿井 发生2次，其它为低瓦斯矿井，23次事故中 除1次是排放瓦斯时发生爆炸1次是停头停 风没封闭因一风吹遇火发生瓦斯爆炸外， 其它均为生产过程中因停风或风筒离迎头 远造成瓦斯积聚引起的。
我国煤矿安全监控技术发展方向
◆适合我国国情：经济上合理、使用上可靠、性 能上稳定。 ◆重视专业化或专家系统的开发：将瓦斯涌出规 律、瓦斯突出预测预报、煤自然发火预测预报、 均压通风自动调控等技术融入监测系统中。 ◆深化传感器技术的研究： ①关注国内外传感器发展热点，借鉴新技术 ，开发新产品； ②解决传感器的稳定性、可靠性，提高质量 ； ③高度重视传感器功能材料的研究。