矿井自然灾害及防治

第三节 矿井水灾防治
二、地面防治水 •井口与工业场地甚基础标高均应高于当地历 年最高洪水位 •井田范围内的河流等尽量改道或疏干 •填堵或封闭漏水通道
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第三节 矿井水灾防治
三、井下防治水 主要采取探、放、隔、截、堵等综合措施 1、探水 探水钻孔应在距可疑水源70－100M以外开 始进行，探水钻孔不少于3个 2、放水 探水钻孔放水、放水巷道
二、自燃火灾的预防
1、合理确定矿井开拓系统与采矿方法
2、预防性灌浆：将水、黄土（水泥）按一定比 例配制成泥浆，将其输送到采空区等可能发生 自燃火灾的地点浇灌；
灌浆的作用：隔绝氧气、吸热降温
3、阻化剂防火
生石灰、氯化钙、氯化钠和水玻璃
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第四节 矿井火灾防治
三、外因火灾的预防
矿井火灾不能直接扑灭时，在通往火区的巷道内构 筑防火墙，将火区封闭，以隔绝空气的供给，使火 源因缺氧而熄灭。
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第五节 冒顶事故防治
一、冒顶事故 冒顶：指采掘工作空间或井下其它作业地
点顶板岩石发生坠落的事故。 冒顶事故是矿山发生频率最高的事故类型 冒顶的危害形式
•人员的伤亡； •破坏巷道内的设备、设施； •破坏正常的生产系统； •破坏巷道等。
查和管理，以保证其在整个利用期间的稳 定性
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第五节 冒顶事故防治
• 工程地质复杂、有地压活动矿山，应设立 专门或专职人员负责地压管理工作，及时 性进行监测，做好预测、预报工作
• 围岩松软不稳固的回采工作面、采准和切 割巷道，须采取支护措施
• 矿柱回采和采空区处理方案，必须在回采 设计中同时提出
1、瓦斯的涌出形式
• 普通涌出：从煤层中均匀放出
• 瓦斯喷出：大量瓦斯在压力状态下， 从煤层裂缝中喷出
• 煤与瓦斯突出：在地应力与瓦斯的 共同作用下，破碎的煤和瓦斯由煤 体内突然喷出到采掘空间。
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二、矿煤井田瓦特斯征的涌出
2、瓦斯的涌出量 • 绝对瓦斯涌出量：m3/d • 相对瓦斯涌出量: m3/t 低瓦斯矿井：＜10 m3/t 高瓦斯矿井：＞10 m3/t 煤与瓦斯突出矿井
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第二节 矿尘及其预防
2、煤尘爆炸的防治措施 •降低粉尘浓度： 喷雾洒水
通风除尘与净化风流
湿式凿岩
•消除引爆热源：禁止使用明火、使用安全 火花型电气设备、使安全炸药、严格管理火 区、防止机械磨擦火花
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案例2 矽肺病肆虐 －－矿山生产
另一"死亡漏洞"
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第三节 矿井水灾防治
3、隔水 留一定尺寸的隔水矿柱 4、截水 在井下适当地点设置截水构筑物，使开采区域与水 源隔离，如防水墙 5、堵水 注浆堵水：通常采用水泥或化学浆液通过管道压入 地层裂缝或其它导水通道，经过扩散、凝结和硬化 而起到拦截水源、减少或消除矿井江河日下的作用。
2000年9月27日20点30分，贵州省水 城矿务局某煤矿四采区41114机巷发生一 起瓦斯煤尘爆炸事故。事故波及整个四 采区，造成162人死亡，37人受伤，其中 重伤14人，直接经济损失1227．22万元。
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• 事故原因
据现场勘查和分析，这起瓦斯煤
尘爆炸事故的直接原因是：41116轨巷掘 进工作面因停电造成瓦斯积聚，在排放 瓦斯过程中，41114机巷的4台局部通风 机同时运行，且41116轨巷因积水回风不 畅，造成41114机巷局部通风机以里部分
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第二节 矿尘及其预防
二、尘肺病的预防 •喷雾洒水 •通风除尘与净化风流 •湿式凿岩 •个体防护
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第二节 矿尘及其预防
三、煤尘的爆炸与预防 1、煤尘的爆炸及其产生条件 • 煤尘的爆炸：指悬 浮在空气中的煤尘，在一
定条件下，遇高温热源而发生的剧烈氧化反应， 并伴有高温高压的现象 • 煤尘的爆炸爆炸的必要条件： 煤尘本身具有爆炸性 煤尘浓度：55－1500g/m3 高温热源：700－8000C
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第二节 矿尘及其预防
2、矿尘危害
•职业病：尘（矽）肺病，人们长期大量吸 人粉尘造成的矿山工人常年在含有粉尘的 环境中作业，吸入粉尘的量远远大于正常 人，久而久之，微粒粉尘在肺部沉 积，造 成肺的纤维化，这是导致矿工患矽肺病的 主要原因。
•煤尘爆炸：
•加速机械磨损：
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三、瓦斯爆炸及其预防
1、瓦斯爆炸的条件 • 瓦斯浓度：5%－16% • 引火温度：650－7500C • 氧的浓度：＞12%
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三、瓦斯爆炸及其预防
2、瓦斯爆炸的危害 •高温高压冲击：温度高达18500C、压力 达0.74MPa
•爆炸后产生大量有毒有害有害毒气体： O2:6-10% N2:82-88% CO2:4-8% CO:2-4%
• 一份材料显示，我国的矽肺病在50年代 初每年增长为二位数，1956年后为三位 数，1974年后为四位数，1976年猛增到 五位数．目前全国已统计尘肺病患者累 计超过５９万人，其中存活４４万例左 右。可怕的是，新发患者仍以每1.5万至 ２万例速度增长，新发和死亡病例均出 现年轻化和工龄缩短趋势。
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一、瓦斯特点
1、瓦斯特点及危害
• 瓦斯是一种无色无味的气体，瓦斯 比空气轻，与空气的相对密度为 0.554；
• 瓦斯本身无毒，但不能供人呼吸， 当矿内空气中瓦斯浓度超过50%时， 使人因缺O2而窒息死亡；
• 瓦斯易燃烧或爆炸。
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二、矿井瓦斯的涌出
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三、瓦斯爆炸及其预防
3、预防措施 •防止瓦斯集聚：加强通风、加强瓦斯检 查、进行瓦斯抽放 •防止瓦斯引燃：禁止使用明火、使用安 全火花型电气设备、使安全炸药、严格管 理火区、防止机械磨擦火花
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案例1贵州省水城矿务局某煤矿 “9·27”特大瓦斯爆炸事故...
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第三节 矿井水灾防治
一、产生水灾的原因
矿山在开采过程中，可能存在由地表塌 陷或地质构造形成的通道进入矿井的地表水 的危害、采空区和废弃巷道中储存的“人工 水体”的危害以及原岩溶洞、裂隙等构造中 的原岩水体的危害。
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第三节 矿井水灾防治
矿井、地表水体或突然降雨都可能造成 的矿井水害事故，这些事故包括：
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第五节 冒顶事故防治
• 采动影响或采动破坏；
• 其它地压活动的影响/破坏；
• 采场或巷道施工工艺不合理；
• 采场或巷道施工时违章作业；
• 遇到新的地质构造而没有及时采取措施；
• 遇到新的岩石而没有按岩性进行施工；
• 爆破参数设计不合理；
• 爆破工序不合理；
• 爆破施工时违章作业等。
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第四节 矿井火灾防治
一、矿井火灾分类 矿井火灾按引火热源的不同分为： •外因火灾：外部火源引起的火灾，如电流短 路、焊接等产生的火焰、瓦斯和煤尘爆炸等 引起该类火灾 •内因火灾：指煤或其它可燃物质自身氧化积 热，发生燃烧而引起的火灾
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第四节 矿井火灾防治
• 地表水体或突然大量降雨进入井下：通 过裂隙、溶洞、废弃巷道、透水层、地 表露头等与采空区、巷道、采掘工作面 连通，使大量的水体直接进入采空区再 进入人员作业场所，或直接进入作业场 所，从而形成采空区、巷道、采掘工作 面甚至矿井被淹，可能造成大量的人员 伤亡和财产损失。
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1、外因火灾的必要条件 •可燃物存在 •高温热源 •足够的氧气 2、预防措施 •消除引火热源 •矿井内尽量采用不燃或阻燃的材料和制品，加强对 可燃物的管理
•加强火灾预警
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第四节 矿井火灾防治
四、矿井灭火
1、直接灭火 •水灭火 •砂子灭火 •干粉灭火 •泡沫灭火 2、隔绝灭火
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第五节 冒顶事故防治
• 因爆破或其他原因而受破坏的支护，必须 及时修复，确认安全方准作业。
• 必须事先处理顶板和两帮的浮石，确认安 全后方准进行回采作业，禁止在同一采场 同时进行凿岩和处理浮石。
• 作业中发现冒顶预兆，应停止作业进行处 理；发现大冒顶危险征兆，应立即预知作 业人员撤离现场，并及时上报
矿井主要自然灾害
1. 瓦斯 2. 火灾 3. 水灾 4. 粉尘
5. 冒顶片帮
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第一节、矿井瓦斯及其预防
• 瓦斯是指煤矿井下以甲烷（CH4） 为主的有害有毒气体的总称，有时 单指甲烷。
• 瓦斯成分：甲烷（CH4）、二氧化 碳、氮气、硫化氢、氢气等
• 瓦斯（甲烷）是与煤共生的
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第五节 冒顶事故防治
三、冒顶事故防治措施
• 企业应确定合理的开采顺序，并在开拓系 统形成后才能生产；设计规定保留矿柱、
岩柱，在规定的期限内，应当予以保护，
不得开采或毁坏。采场暴露面积控制在设 计范围内，采空区按设计要求处理。
• 必须严格保持矿柱（含顶柱、底柱和间柱 等）的尺寸、形状和直立度，应有专人检
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第五节 冒顶事故防治
二、引起冒顶片帮的原因包括： •采矿方法不合理； •巷道或采场设计不合理； •穿越地压活动区域； •穿越地质构造区域；节理、裂隙、断层 •矿柱被破坏； •采场矿柱设计不合理； •在应该进行支护的井巷没有支护或支护设计 不合理；
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南丹重大透水事故
2001年7月17，南丹县龙泉矿冶总厂拉甲 坡矿和相邻的龙山矿、田角锌矿共有五百多名 职工下井作业。十七日凌晨三时左右，拉甲坡 矿三号工作面进行了两次爆破作业，在冲击波 的作用下，隔水岩体被击穿，形成一长径三点 五米、短径一点二米的透水洞口，使其上部采 空区、老塘和巷道的积水大量涌入拉甲坡矿， 淹没三个工作面，并淹没相邻的龙山矿二个工 作面、田角锌矿一个工作面，造成八十一名矿 工死亡，直接经济损失八千余万元人民币。
巷道内风流不稳定，产生循环风，致使
在41114机巷中第4联络巷附近巷道内的 瓦斯浓度达到爆炸界限。现场人员违章
拆卸矿灯引起火花，造成瓦斯爆炸，煤
尘参与爆炸。
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第二节 矿尘及其预防
一、矿尘及其危害 1、矿尘 矿井在建设和生产过程中，产生大量的 矿物微粒，通称矿尘 •浮尘与落尘 •煤尘与岩尘
• 采掘工作面突水：即使突水量不大，由于具 有很强的突发性，可能会造成人员伤亡和财 产损失。
• 采掘工作面或采空区透水：由于各种通道使 采空区与储水体连通，使大量的水体直接进 入采空区，从而形成采空区、巷道甚至矿井 被淹，可能造成大量的人员伤亡和损失。
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第三节 矿井水灾防治