矿井自然灾害及防治

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/9/21,安全03,*,第五篇矿井自然灾害及防治,2021/9/21,1,瓦斯,火灾,水灾,粉尘,冒顶片帮,矿井主要自然灾害,2021/9/21,2,安全03,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,第一节、矿井瓦斯及其预防,2021/9/21,3,安全03,1,、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。,一、,瓦斯特点,2021/9/21,4,安全03,1,、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。,二、矿井,瓦斯的涌出,2021/9/21,5,安全03,煤田特征,2,、瓦斯的涌出量,绝对瓦斯涌出量：,m,3,/d,相对瓦斯涌出量,:m,3,/t,低瓦斯矿井：,10 m,3,/t,高瓦斯矿井：,10 m,3,/t,煤与瓦斯突出矿井,二、矿井,瓦斯的涌出,2021/9/21,6,安全03,1,、瓦斯爆炸的条件,瓦斯浓度：,5%,16%,引火温度：,650,750,0,C,氧的浓度：,12%,三、瓦斯爆炸及其预防,2021/9/21,7,安全03,三、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,1850,0,C,、压力达,0.74MPa,爆炸后产生大量有毒有害有害毒气体：,O,2,:6-10%,N,2,:82-88%,CO,2,:4-8%,CO:2-4%,2021/9/21,8,安全03,3,、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,三、瓦斯爆炸及其预防,2021/9/21,9,安全03,案例,1,贵州省水城矿务局某煤矿“,927”,特大瓦斯爆炸事故,.,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。,2021/9/21,10,安全03,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。,2021/9/21,11,安全03,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,2021/9/21,12,安全03,2,、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：,第二节矿尘及其预防,2021/9/21,13,安全03,二、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,第二节矿尘及其预防,2021/9/21,14,安全03,三、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/m,3,高温热源：,700,800,0,C,第二节矿尘及其预防,2021/9/21,15,安全03,2,、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,第二节矿尘及其预防,2021/9/21,16,安全03,案例,2,矽肺病肆虐 矿山生产另一,死亡漏洞,一份材料显示，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万人，其中存活万例左右。可怕的是，新发患者仍以每,1.5,万至万例速度增长，新发和死亡病例均出现年轻化和工龄缩短趋势。,2021/9/21,17,安全03,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。,2021/9/21,18,安全03,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：,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。,2021/9/21,19,安全03,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。,第三节矿井水灾防治,2021/9/21,20,安全03,二、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,第三节矿井水灾防治,2021/9/21,21,安全03,三,、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,第三节矿井水灾防治,2021/9/21,22,安全03,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。,2021/9/21,23,安全03,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。,2021/9/21,24,安全03,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,2021/9/21,25,安全03,第四节矿井火灾防治,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,2021/9/21,26,安全03,第四节矿井火灾防治,三、外因火灾的预防,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,2021/9/21,27,安全03,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,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。,2021/9/21,28,安全03,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。,2021/9/21,29,安全03,二、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；,第五节冒顶事故防治,2021/9/21,30,安全03,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。,第五节冒顶事故防治,2021/9/21,31,安全03,三、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，应有专人检查和管理，以保证其在整个利用期间的稳定性,第五节冒顶事故防治,2021/9/21,32,安全03,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,2021/9/21,33,安全03,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,2021/9/21,34,安全03,End,2021/9/21,35,安全03,