通风安全及灾害防治教案

矿井通风与灾害防治单位：教师：矿井通风与灾害防治课程名称 ：矿井通风与灾害防治审阅人学时8授课时间教学目的与要求1、使学员了解矿井通风的基本概念和任务，让学员认识到矿井通风的重要性。2、使学员了解煤矿自然灾害的基础知识和灾害事故的防治，以提高学员防灾、抗灾的能力。教学重点1、矿井通风的任务和矿井通风系统。2、局部通风的相关规定。3、煤矿各类灾害的特点、预兆及采取的防治措施。教学难点1、矿井通风系统2、各类灾害的预兆课 型理 论 课授课方法讲授法、板书演示法、讨论法、案例法、多媒体演示教具仪器多媒体教学设备教学过程：1、分析学员情况后结合我矿井下实际情况侧重知识点，把理论概念通俗化。2、教学中运用事故案例、课件展示与学员学员沟通交流、讨论，以加深学员对知识点的理解。3、利用板书演示，突出重难点。4、上课前对前部分学习的内容进行回顾，运用提问法了解学员的知识掌握度；下课前温习本课重点并布置作业。内容分析：根据实际情况结合学员的学习需求进行讲解，内容力求实用性，多利用图片、小动画及事故案例视频更形象的把知识要点讲授给学员，使学员掌握有关矿井通风的基本知识、有关规定要求及各类灾害的预防，增强作业人员的安全操作意识。授课提纲：第一节 矿井通风基础知识第二节 采区通风系统和局部通风第三节 矿井瓦斯及其防治第四节 煤与瓦斯突出防治第五节 矿井火灾防治第六节 矿尘防治第七节 矿井水灾的防治附 记参考教材：矿井通风、矿井瓦斯防治、矿井火灾防治、通防工由于职工学员文化程度参差不齐、素质普遍偏低，因此在上课时多利用图片、小动画及事故案例视频更直观、形象的把知识要点讲授给学员；同时，讲解时语言尽量通俗，准确打比方、举例子，以便职工学员更容易接受。课题第一节 矿井通风基础知识学时2教学目标与要求1、使学员了解矿井井下空气与地面空气有哪些区别及矿井通风的任务。2、使学员了解什么是矿井通风系统及矿井反风和通风构筑物。教学重点1、矿井通风的任务。2、矿井通风系统。教学难点矿井反风授课方法讲授法、讨论法、案例法、板书演示法、多媒体演示教学过程：矿井通风与灾害防治第一节 矿井通风基础知识导入新课：3分钟由人需要呼吸氧气才能得以生存，推出为什么要进行矿井通风，进而引出以下内容。一、井下空气【板书】1.井下空气的主要成分有：5分钟1）氧气（是无色、无味、无嗅的气体，人体在静止状态下耗氧量为0.25L/min。当浓度小于17%时，呼吸困难，心跳加快；当浓度小于15%时，无力进行劳动；当浓度小于3%时，立即死亡。氧能够助燃，易使多种元素氧化。）规程规定采掘工作面进风流中的氧气浓度不得低于20%。【板书】2）二氧化碳（二氧化碳不助燃，但也不能工人呼吸，二氧化碳比空气重，在风速较小的巷道中，底板附近浓度较大；在风速较大的巷道中，一般能与空气均匀地混合。矿井空气中的二氧化碳来源主要是煤和有机物的氧化、人员呼吸、炸药爆破、煤炭自燃、瓦斯煤尘爆炸等。）3）氮气（是无色、无味、无嗅的气体，相对密度为0.97，微溶于水，不助燃，无毒。但，空气中氮气含量升高时，会使人员缺氧窒息，井下空气中氮气含量增加的主要原因是煤矿井下有机物的腐烂、爆破作业以及煤岩层中释放出的氮气。）2.地面空气与井下空气的区别10分钟【课件展示】【课件展示】 地面空气进入矿井后，其成份和性质发生的变化主要有： 1）氧气浓度减少（矿井空气中氧气浓度减少的主要原因为：井下人员的呼吸、煤和其它物质的氧化、坑木腐烂、井下火灾及瓦斯、煤尘爆炸等都直接消耗氧气。另外生产中不断产生和煤岩层不断释放出各种气体，也相应地降低了空气中氧气的浓度。） 2）混入了各种有害和爆炸气体（在煤矿井下进行的许多工作都能够产生有害气体，井下使用的许多材料也会发生物理化学反应产生有害气体；地下也赋存了大量有害气体，在条件适宜时也会大量的溢出，造成井下有害气体的种类和含量的增加。） 3）混入了煤尘、岩尘等固体微粒（井下进行采掘作业和运输过程等过程等工作环节都会产生大量的煤尘、岩尘，井下使用的材料有时也会产生相应的矿尘粉尘，使井下空气中固体微粒含量增加，对人生安全和健康造成危害。） 4）空气的温度、湿度和压力发生变化（地面空气进入井下后由于空气受压缩和膨胀，会造成温度的升高和降低。在采掘工作面由于物质氧化发热，机电设备放热，人员身体放热及爆破作业，使井下温度升高。在矿井风流中，由于地面和进风巷温度的差异，造成进风流空气中水蒸气含量夏天逐渐增加；冬天逐渐降低。故，矿井进风路线上，因气温常年几乎不变，故其湿度几乎常年不变，而其相对湿度都接近饱和湿度。）3.井下空气中常见的有害有毒气体5分钟（井下空气有害有毒气体种类很多，但常见的能够对煤矿安全生产，人生健康造成危害的有：二氧化碳、一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、硫化氢、甲烷、氨气、氢气等。）4.煤矿安全规程对矿井空气成分的有关规定【重点讲解】15分钟（运用讨论法与学员互动，根据为什么会有这样的规定讲解）1）采掘工作面的进风流中，氧气浓度不低于20，二氧化碳浓度不超过0.5，井下CO的浓度不得超过0.0024。2）矿井总回风巷或一翼回风巷中瓦斯或二气化碳浓度超过0.75，必须立即查明原因，进行处理。3）采区回风巷、采掘工作面回风风流中瓦斯浓度超过1或二氧化碳浓度超过1.5时，必须停止工作，撤出人员，采取措施，进行处理。4）采掘工作面及其它作业地点风流中瓦斯浓度达到1，必须停止用电钻打眼；爆破地点附近20米以内风流中瓦斯浓度达到1时，严禁爆破。5）采掘工作面风流中二氧化碳浓度达到1.5时，必须停止工作，撤出人员，查明原因，制定措施，进行处理。6）局部通风机因故停止运转，在恢复通风前，必须首先检查瓦斯，只有停风区中瓦斯最高浓度不超过1和二氧化碳浓度不超过1.5，且局部通风机及其开关附近10米以内风流中瓦斯浓度不超过0.5时，方可人工开动局部通风机，恢复正常通风。二、矿井通风的任务【重点、板书】10分钟（运用案例法讲解，使学员加深印象）1.供给井下人员呼吸，保障井下作业人员的身体健康和生命安全；2.稀释和排除井下各种有害气体和矿尘，创造良好的工作环境；（事故案例：1982年9月7日平顶山某矿戊8-179综采面正在安装，当时矿井为压入式通风，该采面下行通风，且为无煤柱开采。因主要通风机轴承发热，听风13min后，造成一起严重的高氮缺氧窒息事故，上区段采空区从小绞车窝涌出的高氮气体，使工作面23人中的9人窒息死亡，14人经抢救得救。）3.防止瓦斯、煤尘爆炸；（事故案例：义马某矿属低沼矿井，1997年1月25日该矿11101综采工作面正在进行维修电焊作业，东风井突然停电（8min）停风，来电后，送电送风时发生瓦斯爆炸，造成该工作面的31人全部遇难。1999年8月25日平顶山韩庄某矿，因欠电费供电局所属变电站拉闸，全矿停电11min，来电送风后1min左右，井下发生瓦斯爆炸，死亡55人。4.以风治火，防止自燃火灾；5.灾变时控制风流，防止事故扩大，抢救遇险遇难人员。（由此可见，风是治理煤矿瓦斯、煤尘、火灾的基础，是煤矿井工开采的命脉。）三、矿井通风系统【板书】1.矿井通风动力5分钟（为了克服矿井风流在井巷中流动过程中产生的通风阻力，就必须给矿井风流提供能量，所提供的能量叫做矿井通风动力。）1）自然通风（是利用自然因素产生的通风动力，致使空气在井下巷道流动的通风方法。自然风压是由于矿井通风系统闭合回路中各点风流的密度存在差异而形成的。自然风压对通风机工作时产生的机械风压有一定的影响，有时需要了解他的数量变化。可根据当地四季气温的变化规律，在某一年的每个季节内选择自然风压最大和最小时进行测定，掌握自然风压的变化规律。）2）机械通风定义：利用通风机运转产生的通风压力，致使空气在井下巷道流动的通风方法。（采用机械通风的矿井，自然风压也是始终存在的，并在各个时期内影响着矿井的通风工作，在通风管路工作中应给以充分重视，特别是高瓦斯矿井尤应注意。）矿用通风机：【课件展示】按其服务范围和作用不同，可分为主要通风机（简称主扇）、辅助通风机（简称辅扇）和局部通风机（简称局扇）。（主要通风机好似矿井的“肺脏”，对矿井安全生产、职工的健康关系很大。）2.矿井通风系统【板书】20分钟是指：矿井风流（利用机械动力）由入井口进入井下，经过各用风场所，然后由回风井排出矿井，所经过的整个路线。矿井通风系统包含矿井通风方式、通风方法和通风网络三个方面内容。1）矿井通风方法【板书】是指：是指矿井主要通风机对矿井供风的工作方式。分为：抽出式、压入式和抽、压混合式。（现在的矿井大部分都是用抽出式，由此引出抽、压、混两种通风方法的特点。）抽出式（主要通风机安装在回风井口，在抽出式主要通风机的作用下，整个矿井通风系统处在低于当地大气压力的负压状态。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力提高，比较安全。） 【课件展示】压入式（主要通风机安设在入风井口，在压入式主要通风机作用下，整个矿井通风系统处在高于当地大气压的正压状态。在冒落裂隙通达地面时，压入式通风矿井采区的有害气体通过塌陷区向外漏出。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力降低。井下巷道大气绝对静压下降，可能导致煤壁和采空区瓦斯涌出增大。）【课件展示】压、抽混合式（在入风井口设一风机作压入式工作，回风井口设一风机作抽出式工作。通风系统的进风部分处于正压，回风部分处于负压，工作面大致处于中间，其正压或负压均不大，采空区通连地表的漏风因而较小。其缺点是使用的通风机设备多，管理复杂。）【课件展示】2）矿井通风方式【板书】是指按照进、回风井之间在井田内的位置关系，通风方式可分为：中央式、对角式及混合式。中央式:【板书】对角式:【板书】(3) 混合式由上述诸种方式混合组成。（例如，中央分列与两翼对角混合式，中央并列与两翼对角混合式等等。）（矿的矿井通风方式为中央混合抽出式，新老两个副井及新主井进风，中央风井（立井）和南风井（斜井）两个井筒回风。南风井主要通风机的型号为BDK-8-N028两台，一用一备，运转风井与备用风井具有相等能力。配套电机功率为500KW2，转速为739r/min，额定电流62A。中央风井两台主要通风机为ANN-2884/1400N型轴流式风机，额定转速为990r/min，功率为1250KW，额定电流为140.7A。南风机负压1519Pa。主要通风机风量3880立方/min。中央风机负压2097Pa，主要通风机风量15560立方/min。矿井有效风量16580立方/min，有效风量率85.3%）3）通风网络是指：用图论的方法对通风系统进行抽象描述，把通风系统变成一个由点线面及其属性的系统。串联通风：井下用风地点的回风再次进入其他用风地点的通风方式。并联通风：井下用风地点的回风直接进入回风巷，不再进入其它用风地点的通风方式。四、矿井反风和矿井通风设施【板书】 1.矿井反风【难点、板书】10分钟（详细讲解：矿井反风是当矿井发生灾变时所采取的一项重要的控制风流的救灭措施。当井下发生火灾时，利用预设的反风设施，改变火灾所产生的高温、有害气体的流动方向，限制火灾影响区域，安全撤出受灾威胁人员的安全技术措施。）生产矿井的反风有全矿性反风和局部反风两种形式。全矿性反风（反风道反风、反转反风（轴流式主要通风机）、无反风道反风。）局部反风（是在井下采区内发生火灾时，主要通风机保持正常运转，通过预设风门的开关状态，实现采区内部部分巷道风流反向，把火灾烟流直接引向回风巷道。）规程对反风的要求： 生产矿井主要通风机必须有反风设施，必须能在10min内改变巷道中的风流方向。风流改变后，主要通风机供给风量不小于正常风量的40%。 对反风设施，每季度至少检查一次。 每年应进行一次反风演习。（矿一般是在每年的十月底进行反风演习） 反风演习持续时间不应小于矿井最远地点撤人到地面所需的时间，且不得少于2h。 反风设施均应采用不燃性材料制作2.矿井通风设施5分钟（在矿井生产中，为了保证风流按设计的路线流动，在灾变时期仍能维持正常通风或便于进行风流、风量调度，而在通风系统中设置的一系列构筑物。它们的作用是控制井下风流方向，保证采掘工作面及其他用风地点的有效风量，防止采空区和旧巷中的有害气体涌入矿井风流，保证矿井安全。） 1）分类引导风流设施【课件展示】（让风流沿给定的通路流动的设施，包括风桥、风硐、反风装置及掘进通风中的风筒。）隔断风流设施【课件展示】（阻挡风流不让其通过的设施，包括风墙、风门。）调节风流设施【课件展示】（控制和调节巷到中风量大小的设施，主要是调节风门。）2）生产中对通风设施应注意：不经通风部门批准，任何人不准随便损坏和拆除通风设施，否则将导致井下风流混乱。每次通过风门，一定要随手把风门关好，切不可把临近的两道风门同时打开，否则将影响井下正常通风。调节风门上的风窗木板，不可随意拨动，否则将影响井下风量的正常分配。井下栅栏、警示牌、瓦斯记录牌等为通风辅助设施，任何人不得随意拆毁、摘除、涂改或变更位置等。如发现通风设施有损坏现象，应向有关部门或领导报告，以便及时修复。课后习题1.矿井通风的任务是什么？2.矿井通风的方法有哪几种？ 2分钟教学后记本次课程讲述了矿井通风的基础知识，学员通过本次课程了解了矿井井下空气与地面空气的不同，重点了解了什么是矿井通风系统及矿井反风和常见的矿井通风设施。 课题第二节 采区通风系统和局部通风学时2教学目标与要求1、使学员了解采区通风系统的基本要求及工作面通风方式。2、使学员掌握上行通风和下行通风的区别。3、使学员了解局部通风方法和局部通风机安装的相关规定。教学重点1、上行通风和下行通风2、局部通风方法教学难点上行通风和下行通风授课方法讲授法、讨论法、板书演示法、多媒体演示教学过程：矿井通风与灾害防治第二节 采区通风系统和局部通风导入课题：2分钟回顾上节内容，提问什么是矿井通风系统，然后由每个矿井都有几个采区同时生产，每个采区内有回采工作面、备用工作面、掘进工作面和硐室（采区变电所和绞车房）等用风地点，是矿井通风的主要对象，引出本节内容。一、 采区通风系统【板书】1.采区通风系统的基本内容3分钟采区通风系统是采区生产系统的重要组成部分，它包括采区进风、回风和工作面进、回风道的布置方式，采区通风路线的连接形式，以及采区内的通风设备和设施等基本内容。2.采区通风系统的基本要求8分钟（详细讲解）1）采区必须有单独的回风道，实行分区通风。2）应按瓦斯、二氧化碳、气候条件和工业卫生的要求合理配风。3）通风网路要简单，以便在发生事故时易于控制，撤离人员。4）要有较强的抗灾和防突能力，要设置防尘管路、避灾路线、避难硐室和灾变时的风流控制设施等。5）要有利于采空采区瓦斯的合理排放及防止采空区遗煤自燃。3.采煤工作面上行通风与下行通风【重点、难点、板书、画图说明】20分钟1）上行通风：风流沿回采工作面的倾斜方向由下向上流动。2）下行通风：风流沿回采工作面倾斜方向由上向下流动。3）上行通风与下行通风优劣比较：上行通风的优点：A、风流排除瓦斯的效果好，洗刷能力强。B、运输巷机械设备处在新鲜风流中，安全性好。上行通风的缺点：A、风流方向与运煤方向相反，易引起煤尘飞扬。B、采面上行通风时，需要把进风流引导到矿井最深处，然后再上行到工作面，进风路线长。C、采面采用上行通风时，上隅角易引起瓦斯积聚，给现场瓦斯管理带来一定困难。下行通风的优点：A、空气中煤尘浓度较小；B、瓦斯积聚较难。C、降低工作面气温。下行通风的缺点：A、下行风和瓦斯流动方向相反，风压损失大。B、下行风比上行风所需要的机械风压要大。C、工作面一旦发生火灾，所产生的火风压与机械风压作用方向相反，会使工作面风量减少，易积聚瓦斯。下行风在起火地点瓦斯爆炸的可能性比上行风要大。（上行风和下行风各有利弊，但一般认为上行风稍优于下行风，尽管国内外有些矿井为了降低工作面气温、减少工作面的瓦斯和煤尘浓度，采用了下行通风方式，并取得了较好的效果。例如：前苏联顿巴斯矿区在工作面使用下行风后，工作面回风流中的瓦斯浓度减少2050%，工作面风流中的煤尘浓度减少10多倍，工作面的气温降低25，工作面产量提高50100万吨。）规程规定：在煤与瓦斯突出的采面，严禁采用下行通风。【板书】4.采面通风系统【板书】10分钟1）一般采用U、Z、Y、H、双Z和W型。【课件展示】2）U型通风系统简析： 优点：系统简单，采空区漏风量小。 缺点：通风能力有限，且在工作面上隅角附近风流停滞区（如下图所示的三角形区域）中，易积聚瓦斯，导致事故。 上隅角瓦斯处理：安设导几设施；工作面瓦斯涌出量大时，采用抽放瓦斯的措施。二、局部通风【板书】定义：利用局部通风机或主要通风机产生的风压对井下独头巷道进行通风的方法称为局部通风，又称掘进通风。局部通风方法可分为：局部通风机通风和矿井全风压通风。2分钟1.局部通风机通风【板书】30分钟是指：利用局部通风机作动力，通过风筒把新鲜风流送入掘进工作面。【课件展示局部通风机及风筒】常用的通风方法分为：压入式、抽出式、混合式三种。【重点、板书】1）压入式通风【播放小动画】布置方式：局部通风机及其附属装置安装在离掘进巷道口10m以外的进风侧，将新鲜风流输入到工作面，污浊空气沿巷道排出。特点：局部通风机安装在新鲜风流中，污风不经过局部通风机，安全性好；风流有效射程长，易于排出工作面的炮烟和瓦斯，通风效果好；既可使刚性风筒，又可使用柔性风筒，适用性强。缺点是工作面污风沿独头巷道排往回风巷，巷道内作业环境差，不利于巷道内作业人员健康。2）抽出式通风【播放小动画】 布置方式：局部通风机安装在离掘进头巷道10m以外的回风侧，新鲜风流经过，污浊空气由风筒排出。 特点：新鲜风流沿巷道进入工作面，劳动条件好；污风通过风机；缺点是有效吸程小，延长通风时间，不能使用柔性风筒。3）混合式【播放小动画】3）压、抽通风方式的比较当以排除瓦斯为主的煤巷、半煤岩巷掘进时应采用压入式通风；而当以排除粉尘为主的井筒掘进时，宜采用抽出式通风。突出矿井严禁采用抽出式或混合式局部通风。【板书】4）循环风（当局部通风机的吸入风量大于全风压供给设置通风机巷道的风量时，则部分由局部用风地点排出的污浊风流，会再次经局部通风机送往用风地点，故称其为循环风。循环通风分为掺有适量外界新风的循环通风和不掺有外界新风的循环通风。前者即为可控制循环通风，也称为开路循环通风；后者称为闭路循环通风。）5）局扇的安装、使用要求【板书、重点讲解】压入式通风：局部和起动装置，必须安装在进风巷道中，距回风口 不小于10米，以避免循环风，距地面要大于0.3米。【画图】局扇指定专人负责管理，保证正常运转。安装风电、瓦斯电闭锁装置。实行三专供电，必须使用双风机，双电源自动分风，自动倒台。因故停风，局扇在开启之前，必须检查局扇及其开关附近10米范围风流中的瓦斯浓度不得超过0.5的情况下，方可人工开启局扇。6）三专两闭锁【重点、板书】三专即专用压器、专用开关、专用电缆。两闭锁：风电闭锁、瓦斯电闭锁。（两闭锁即风电运转时，能立即自动切断局扇供风巷道中的一切电源。瓦斯电闭锁：当掘进巷道内瓦斯超限时，能立即自动切断局扇供风巷道中的一切电源。）7）一通三防【重点、板书】是指加强矿井通风，防瓦斯、防煤尘和防火灾事故的发生。8）规程规定：采掘工作面温度不得超过26度，每人供风量不得小于4米3 /分，风速不小于0.25（或0.15）米/秒，最大不超过4米/秒。2.矿井全风压通风5分钟（这种方法不需增设其它动力设备，直接利用矿井主扇造成的风压对掘进巷道和工作面进行通风为了将新鲜风流引入工作面并排出污风，必须采用挡风墙、风幛和风筒等导风设施。优点是安全可靠，管理方便，但要有足够的总风压。）分为：风障导风、利用风筒导风、平行巷道导风。【课件展示】3.引射器通风【课件展示】5分钟（引射器的通风原理是利用压力水或压缩空气经喷嘴高速射出产生射流。周围的空气被卷吸到射流中，为了减少射流与卷吸空气间冲击损失，空气和射流在混合管内掺混，整流后共同向前运动，使风筒内有风流不断流过。）优点与缺点：1）引射器通风具有设备简单、安全、水引射器有利于除尘和降温(水温低时)的优点。2）但产生的风压低，送风量小（20200 m3/min)，效率低，费用高，只有在用水砂充填采煤法的矿井中，才可顺便使用水风扇引射器。为满足掘进通风的风压与风量要求，可用多喷咀进行串联通风。 课后习题1.什么是上行通风、下行通风，各有哪些优、缺点？2.U型通风系统有哪些优缺点？3.压入式通风的优、缺点有哪些？4.三专两闭锁是指什么？ 5分钟教学后记本次课程讲述了采区通风系统和局部通风的通风方法，使学员了解了采区通风系统的基本要求，重点掌握了上行通风和下行通风的含义、优缺点及局扇的安装要求。 课题第三节 矿井瓦斯及其防治学时1教学目标与要求掌握瓦斯爆炸的条件和了解防治措施。教学重点瓦斯爆炸的条件、危害、防治措施教学难点瓦斯赋存形态授课方法讲授法、讨论法、案例法、板书演示法、多媒体演示教学过程：矿井通风与灾害防治第三节 矿井瓦斯及其防治导入新课：2分钟矿井瓦斯是严重威胁煤矿安全生产的主要自然因素之一。在近代煤炭开采史上，瓦斯灾害每年都是造成许多人员伤亡和财产损失。因此，预防瓦斯灾害对煤炭工业的健康持续发展具有重要意义。一、瓦斯的性质及赋存形态8分钟1.瓦斯：井下以甲烷为主的各种有毒、有害气体的总称。【板书】2.瓦斯的性质：1）是“三无”气体（色、味、嗅），难溶于水。2）比空气轻。（结合井下为什么常说防止瓦斯积聚讲解）3）扩散性强。4）渗透性强。5）具有燃、爆、窒息性。3.瓦斯的生成（由煤的生成讲解：古代植物被埋在地下且与空气隔绝，在高温、高压及厌氧菌的作用下，由植物纤维质分解生成的。植物-泥炭-褐煤-烟煤-无烟煤。后3个过程都有瓦斯的生成。）4.瓦斯赋存形态【难点】（举例讲解）1）分为游离和吸附2）瓦斯形态转化：【课件展示】二、矿井瓦斯的来源3分钟1.从采落下来的煤炭中释放出来。2.从采掘工作面煤壁、煤巷、岩巷两帮及顶底板中涌出来瓦斯。3.从采空区内涌出来。（因此，在生产过程中，必须对瓦斯进行监测检查，防止瓦斯积聚超限，否则，就可能造成瓦斯事故。）三、瓦斯的危害【重点、板书】5分钟（根据瓦斯的性质详细讲解）1.瓦斯可以燃烧，会导致矿井火灾。2.瓦斯爆炸能形成高温及火焰，使人员烧伤，还会引起煤尘爆炸及矿井火灾；瓦斯爆炸还能形成强大的冲击波造成井巷、设备损坏及人员伤亡；生成有毒有害气体，呼吸后导致人员中毒死亡。3.瓦斯浓度过高时，会使空气中的氧气浓度过低，导致人员缺氧窒息。4.在有些矿井，高压瓦斯能引起煤与瓦斯突出。四、瓦斯爆炸的条件【重点、板书】5分钟1.瓦斯的浓度：在新鲜空气中，瓦斯浓度达到516时。2.具有引燃引爆瓦斯的高温热源：在新鲜的空气中瓦斯的引燃温度为650750OC。明火、吸烟、电火花、放炮产生的火焰，以及摩擦、撞 击火花，都可以引起瓦斯爆炸。3.氧气的浓度：氧气的作用是助燃，空气中氧气的浓度在12以上。五、预防瓦斯爆炸的措施【重点、板书】20分钟（从瓦斯爆炸三个条件讲）1.防止瓦斯积聚的措施：1）加强通风2）加强瓦斯检查，及时处理局部积聚的瓦斯（如上隅角、顶板空洞，停风盲巷等）3）矿井瓦斯涌出量大时，用通风方法难以解决时，应采用抽放瓦斯的措施2.防止引爆火源的出现：1）严格明火管理；2）严禁机电设备失爆；3）严格执行放炮制度；4）严防产生撞击和磨擦火花。（事故案例：2000年9月5日9时55分，大同煤矿集团有限责任公司永定庄矿12层414盘区发生一起瓦斯爆炸事故，造成31人死亡，16人受伤，直接经济损失约100万元。事故原因： 1.414盘区21410巷风桥破损，进、回风流短路，工作微风作业，局扇拉循环风，导致514081掘进头瓦斯积聚；作业人员检修设备时，金属间撞击产生火花，引爆瓦斯，是造成这起事故的直接原因。 2.矿井瓦斯、通风管理混乱，作业地点瓦斯浓度超限不按规定及时撤人，瓦斯监测装置形同虚设，盲巷密闭管理差，瓦斯涌出异常区管理不善；盘区供风量不足，进风巷与回风巷单风门隔离，漏风严重，不能严格“以风定产”，是造成这起事故的主要原因。 3.安全管理不严格，对现场监督检查不力，督促落实不到位；职工培训教育不够，安全素质不高，执行安全生产规章制度不严格，岗位安全责任制不落实，是造成这起事故的重要原因。） 3.防止瓦斯爆炸灾害事故扩大的措施：万一发生瓦斯爆炸，应使灾害波及范围局限在尽可能小额区域内，以减少损失，为此应该：1）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。2）实行分区通风，各水平、采区都必须布置单独的回风道，采掘工作面都应该用独立通风。3）通风系统力求简单。应保证党发生瓦斯爆炸时进风流和回风流不会发生短路。4）装有主要通风机的出风井口，应安装防爆井盖，防止爆炸波冲毁通风机，影响救灾与恢复通风。5）下井要佩带自救器。课后习题1.什么是矿井瓦斯？2.瓦斯爆炸的条件是什么？3.瓦斯爆炸有哪些危害？4.预防瓦斯爆炸的措施有哪些？ 2分钟教学后记本次课程通过讲述矿井瓦斯的性质、生成、来源、危害，使学员重点掌握了瓦斯爆炸的条件及预防瓦斯爆炸的措施。课题第四节 煤与瓦斯突出防治学时1教学目标与要求是学员熟记突出的概念，了解突出的危害和防治措施，掌握突出的预兆。教学重点突出的预兆教学难点突出发生的机理、突出的一般规律授课方法讲授法、讨论法、板书演示法、案例法、多媒体演示教学过程：矿井通风与灾害防治第四节 煤与瓦斯突出防治导入新课：1分钟 由我矿2010被鉴定为突出矿井引出本节内容。一、煤与瓦斯突出的概念及危害【板书】1.矿井瓦斯的涌出形式5分钟1）普通涌出：瓦斯通过煤体或围岩的细微裂隙，从其暴露面上均匀、缓慢、连续不断地放出的形成。（特点：涌出时间长，涌出量大、范围大、涌出速度缓慢，一般不易觉察。）2）特殊涌出：瓦斯喷出：在采掘生产过程中，大量的瓦斯在压力状态下从煤层或围岩的裂隙中快速喷出的现象。（特点：发生在局部地点，喷出时间有长有短，短的几个小时到几天。）煤与瓦斯突出【重点、板书】在地应力和瓦斯的共同作用下，破碎的煤岩和瓦斯由煤体或岩体内突然向采掘空间抛出的异常动力现象叫做煤与瓦斯突出，简称突出。分为：突出、压出和倾出。2.煤与瓦斯突出特点2分钟涌出突然、时间短，速度快，量大而集中，抛出煤量由数吨到万吨，涌出瓦斯量从几十立米到数百万立方米，破坏性大，对安全生产威胁很大。3.突出的假说机理【难点】4分钟（打比方详细讲解） 综合假说：既依据牛顿的第三定律，把瓦斯压力、地应力作为作用力，把煤岩体结构作为反作用力，二力大小相等。当采掘场逐渐接近突出的条带时，煤岩体结构发生变化，既反作用力相对逐渐减弱，在某一瞬间突出便发生。4.突出的危害【重点、板书】5分钟（依据定义、根据突出抛出物讲解）1) 瞬间使采掘面或巷道充满高浓度的瓦斯，它会造成人员窒息，遇火会发生爆炸。2) 瞬间突出的瓦斯、碎煤流具有暴风的性质。造成通风系统破坏、风流紊乱、短时逆流。3) 产生一定的动力效应。能吹毁支架、破坏设备、设施。4) 突出的煤岩能堵塞巷道，破坏生产系统，增加了巷道的通风阻力，甚至造成矿井的停产。（事故案例：2007年8月30日，邵阳市双清区云水铺乡振兴煤矿发生一起较大煤与瓦斯突出事故，造成3人死亡，直接经济损失115.5万元。）5.突出的一般规律【难点】4分钟（结合井下实际讲解） 大量突出资料的统计分析表明，突出具有一般的规律性。1）突出多发生在一定的采掘深度之后2）突出多发生在地质构造附近。3）突出多发生在集中应力区。（如上隅角）4）突出次数和强度，随煤层厚度、特别是软分层厚度的增加而增加。煤层倾角愈大，突出的危险性也愈大。5）突出前常有预兆6.煤与瓦斯突出预兆【重点、板书】7分钟（根据导致突出发生的原因会造成哪些现象讲解）1) 无声预兆：工作面煤体和支架压力增大，煤壁外鼓、片帮、掉渣、煤被挤出、弹出，打钻时出现顶钻、夹钻、喷孔等现象；煤质变软，层理紊乱，疏松易碎，光泽暗淡；瓦斯涌出量增大或忽大忽小，温度下降，空气变冷，煤壁发凉。2) 有声预兆：煤壁发生震动或冲击，并伴有响声；有煤炮声或闷雷声，声音由远到近，由小到大，先单响后连响，最后巨响便发生突出；顶板来压，不断发生掉渣现象，有支架断裂声。(集团各矿：有声预兆多为响煤炮。无声预兆：多为煤层变厚、煤质变软、 夹矸层由薄变厚、支架变形、片帮掉渣、喷顶夹钻、瓦斯浓度猛增。矿有响煤炮声（听到“蹦”声）、煤壁掉渣。矿有巷道震动、响煤炮、顶板来压、瓦斯涌出异常、煤层变厚、变软、层理紊乱、煤壁脱落、掉渣、煤层厚度和倾角都增大。矿有顶钻。)二、预防煤与瓦斯突出的主要技术措施【板书】15分钟防突措施主要分两大类：区域性防突措施和局部防突措施。总的来说，防突技术可归纳为“四位一体”的综合性防突措施。 工作面防突措施“四位一体”：突出危险性预测、防治突出措施、防突措施的效果检验、安全防护措施。【板书】（重点讲解各项含义）【课件展示】1、开采保护层的原则1) 开采无突出危险的煤层做为首选保护层。2) 在有上、下解放层时，要优选上保护层。3) 都有突出危险性的煤层，要优选突出危险性最小的煤层做为首选保护层。【课件展示】2、采面防突措施1)把工作面布置在保护层范围内2)采用浅截式滚筒采煤机或刨煤机3)急倾斜煤层采用倒台阶4)超前钻孔：垂直工作面打钻，超前距5米，5)煤层注水高压注水（水压在7.8-9.7Pa,采用多次短时）低压注水（采用长时：时间一般为几分钟-几小时）6)抽放瓦斯：（1）开采煤层的瓦斯抽放（2）邻近层瓦斯抽放（3）采空区瓦斯抽放（4）围岩瓦斯抽放课后习题1.什么叫煤与瓦斯突出？2.突出的预兆有那些？3.防突措施有哪两大类？ 2分钟教学后记本次课程通过对煤与瓦斯突出定义的讲解，根据抛出物使学员了突出的危害；又根据对突出发生的机理和一般规律，使学员重点掌握了突出发生前的预兆和防治措施。课题第五节 矿井火灾防治第六节 矿尘防治第七节 矿井水灾的防治学时2教学目标与要求1、了解矿井火灾的危害及掌握矿井火灾的灭火方法。2、了解矿尘的产生及危害。3、了解矿井水的来源；掌握矿井透水预兆及透水时的应急措施。教学重点1、外因火灾的预防和矿井火灾灭火方法2、煤尘爆炸及预防3、矿井透水预兆和探放水原则教学难点矿井透水预兆授课方法讲授法、讨论法、板书演示法、案例法、多媒体演示教学过程：矿井通风与灾害防治第五节 矿井火灾防治30分钟本节重点：矿井火灾的危害和灭火方法。本节难点：发生火灾时的行动原则。导入新课：和学员讨论什么是火，引出什么是火灾，进而引出矿井火灾。一、矿井火灾【板书】：凡是发生在矿井井下或地面而威胁到矿井安全生产，造成损失的火灾均称为矿井火灾。火灾三要素：热源、可燃物、空气二、矿井火灾发生的原因及其分类【板书】1.外因火灾：外部火源引起的火灾。（如井下吸烟、电焊、设备短路、违章放炮、瓦斯、煤尘爆炸。）2.内因火灾：煤炭自燃形成的火灾。（大部分发生在采空区停采线、煤柱、冒顶、片帮处。）三、矿井火灾的危害【重点、板书】1.产生大量的有害气体，对井下人员的生命安全构成巨大的威胁。（CO中毒）2.引起瓦斯、煤尘爆炸事故。3.毁环设备和损失资源。四、矿井外因火灾的预防【板书】（和学员互动，讨论）1.外因火灾的特点突然发生、来势迅猛，如果不能及时发现和控制，往往酿成重大事故。2.外因火灾防治措施1）禁止一切人员携带烟草及点火工具下井。井下禁止使用电炉、灯泡取暖。井下和井口房内不准进行电焊、气焊和喷灯焊，特殊情况必须制定安全措施，报有关部门批准。井口房和通风机附近20m内，不得有烟火或用火炉取暖。2）井下不准存放汽油、煤油和变压器油。井下使用的润滑油、棉纱、布头和纸等必须放在盖严的铁桶内。用过的要定期送到地面处理。3）井下必须采用防爆型或本质安全型电器设备，加强维修，保证电力系统和电气设备性能良好，保证机械设备正常运转，防止电火花、电弧及摩擦发热造成事故。4）加强放炮管理，使用安全炸药，不准将药卷内的消焰粉倒掉，不准放明炮，不准用明火、动力线放炮；炮眼封泥要装满，并使用水炮泥；严格按规程规定装药、连线和放炮。避免放炮火焰产生。5）井下按规定使用不延燃电缆、阻燃输送带和阻燃风筒等。6）井口房、井架和井口建筑物、进风井筒、回风井筒、平硐、主要巷道的连接处、井下主要硐室和采区变电所等，都应采用不燃性材料支护或开凿在岩巷内。7）进风井口和进风平硐口都应设防火门，以防井口火灾和附近地面火灾波及井下。进风井与各生产水平的井底车场的连接处都应设防火门，并定期检查防火门的质量和灵活可靠性。8）矿井必须在井口附近100m以内设置消防材料库，井下每个生产水平的主要运输大巷中也应设消防材料库，储备消防器材，并备有消防列车。灭火材料和工具必须满足矿井灭火时的需要，平时不准挪作他用。井下的火药库、充电硐室、绞车房、水泵房和采区变电所，都要配备足够的灭火器材。（十一矿井下消防材料库在新副井井下50米处）五、矿井内因火灾的预防【板书】内因火灾是指煤炭在一定条件下，如破裂的煤柱、煤壁、集中堆积的浮煤，又有一定的风量供给，自身发生物理化学变化、吸氧、氧化、发热、热量聚集导致着火而形成的火灾。（内因火灾的发生，往往伴有一个孕育的过程，根据预兆能够在早期发现。但由于火源隐蔽，经常发生在人们难以进入的采空区或煤柱内，要想准确地找到火源比较困难。因此，难以扑灭，以致火灾可以持续数月、数年、甚至更长。有时燃烧的范围逐渐蔓延扩大，烧毁大量煤炭，冻结大量资源。）预防矿井内因火灾的措施涉及到煤矿生产的各个环节：1.减少发火隐患，预防煤炭自燃。（在开采技术方面，要正确选择矿井的开拓方式、采煤方法和开采程序，合理布置采区，不得任意采掘规定的段间、区间煤柱，以提高开采有自然发火危险煤层的矿井先天防火能力。在通风技术方面，要选择合理的通风方式，正确设置控制风流的设施，采取均压防火措施，加强通风防火管理等，以减少漏风，这对防止煤炭自然发火有重要作用。预防性灌浆，注阻化剂、惰性气体等。）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“萌芽”阶段。3.对采掘生产过程中遗留下的各种发火隐患要及时处理，如加强对废旧巷处理，及时充填煤巷碹，及时处理高温火点等。六、矿井灭火【重点、板书】1.灭火方法：直接灭火、隔绝灭火和综合灭火。1）直接灭火（用水、化学灭火器、砂子、岩粉、高倍数泡沫灭火）2）隔绝灭火（构筑临时密闭墙、半永久密闭墙、永久密闭墙灭火；然后注浆、注氮等方法灭火）3）综合灭火（隔绝灭火和直接灭火的综合运用）2.发生火灾时的行动原则【难点】最先发现火灾的人，要情绪镇定。首先，应尽快弄清火情，并根据火灾性质采取一切可能的办法，力争在火灾初期就把它扑灭。与此同时，尽快向调度室值班人员报告火情。值班人员须立即通知领导和救护队，并向危险地区发出火警信号，将受火灾威胁的人员撤离危险区。第六节 矿尘防治25分钟本节重点：矿尘的产生、危害及预防煤尘爆炸措施。本节难点：煤尘爆炸的条件（必须悬浮在空气中并达到一定浓度。）导入新课：事故案例：2003年10月21日，乌海市海勃湾区骆驼山煤矿发生一起煤尘爆炸事故：2003年10月21日早班（发生事故的前一个班），竖井采区井下运输过程中，一台运煤的机动三轮车将车场内溜煤眼放煤口附近一架木棚的其中一条棚腿撞倒，当时没有发生冒顶，工人在运输中听到顶板裂隙有响声和离层、掉渣现象，当班班长宋有生决定下班，工人提前升井，升井后宋有生将井下情况报告了矿长。9时许，矿长未向该矿的法人代表和技术员告知井下情况，便带领副矿长和三名放炮工及二名安检员共7人入井重新维护竖井井底车场内的支护。为了蹦倒已损坏的支架和蹦碎大块的顶板岩石，约10时40分，他们连续采用放明炮（共放了3炮）的办法进行处理，随即引起煤尘爆炸，在地面的人员当时在听到一声巨大的爆炸声的同时，看到三个井口都冒出大量的烟尘。意识到井下发生了事故，该矿技术员立即给董事长打了电话，董事长随后向海勃湾矿业公司救护队报告了事故并请求救援。至此，井下有7名矿工生死不明。事故原因：该矿在维护竖井井底车场内溜煤眼放煤口附近的支护过程中，在未采取任何安全措施的情况下，违章放明炮（间断放了3炮），因该处煤尘较大，放炮前未进行洒水灭尘，放炮造成煤尘飞扬，明炮火焰导致煤尘爆炸。一、矿尘【板书】是指：矿井建设和生产过程中所产生的各种矿物微粒的总称。一般指煤尘和岩尘。二、矿尘的产生【重点、板书】（和学员互动，讨论）煤矿生产过程中，随着煤岩体的破坏、碎裂会产生大量矿尘。（如打眼、放炮，机械落煤装煤、运输、提升、采面放顶、挑顶等都会产生矿尘。）三、矿尘的危害【重点、板书】1.导致尘肺病。（因职业病防治会专门讲解，在此仅作介绍）2.引起燃烧和爆炸。四、煤尘爆炸的条件【难点、板书】1.煤尘本身具有爆炸性。2.煤尘必须悬浮于空气中，且达到一定浓度：下限浓度30-50g/m3，上限浓度1000-2000g/m3 。（其中爆炸力最强的浓度范围是350-500g/m3）3.有一个能点燃煤尘爆炸的热源：610度-1050度。（一般为700度-800度。）五、煤尘的爆炸特征1.爆炸的产物：皮渣和粘块【课件展示】2.爆炸的强度判断：1）强爆炸（产物附着在支架的背面）2）中等爆炸（产物附着在支架的正面）3）弱爆炸（产物附着在支架的两侧）六、煤尘爆炸与瓦斯爆炸的性质判断：1.无产物：为瓦斯爆炸2.有产物：瓦斯涌出正常，为煤尘爆炸。瓦斯涌出不正常，为混合爆炸。七、预防煤尘爆炸的措施【重点、板书】1.防尘措施：1）减少煤尘生成的措施（如煤层注水）2）降尘措施（如喷雾、冲尘）2.防爆措施：1）严格明火管理2）严格执行放炮制度3）严格机电失爆制度4) 严防产生撞击和磨擦火花。3.隔爆措施开采有煤尘爆炸危险煤层的矿井，在矿井的两翼，相邻的采区，相邻的煤层和工作面都必须用岩粉棚或水槽隔开。第七节 矿井水灾的防治30分钟本节重点：矿井透水预兆和探放水原则本节难点：矿井透水预兆导入新课： 事故案例：2012年4月14日16时左右，河南省煤层气公司所属平顶山裕隆源通煤业有限公司发生透水事故，据现场观测，出水点涌水量5070m3/h，造成5人遇难，经抢险2人获救，另有4人仍下落不明。据初步分析，事故原因是该矿2010复采工作面内机巷附近一废弃井筒积水溃出。一、矿井水及来源【板书】1.矿井水灾：凡影响、威胁矿井安全生产、使矿井局部或全部被淹没并造成人员伤亡和经济损失的矿井涌水事故。2.矿井水：在煤矿建设和生产过程中，流入井筒、巷道和采煤、掘进工作面的水统称为矿井水。3.矿井水的来源：1）大气降水、地表水2）含水层水、断层水3）旧巷或老空积水4）地下河水二、地面防治水【板书】1.合理确定井口位置2.河流改道、铺整河底3.填堵通道、挖沟（截）排洪4.排除积水（主要是因煤矿开采后形成的塌陷区积水） 5.加强雨季前的防汛工作三、井下防治水【板书】（井下水害来势凶猛，俗称“水老虎”）矿井防治水可归纳为六个字，即：查、探、防、排、堵、截。【重点、板书】（分别讲解各项含义）1.查（就是查资料搞清水文地质条件）2.探（就是为了搞清水文地质条件进行的补充勘探。采掘工作面可以通过打探水钻孔来探明前方是否有水体存在。尤其是在接近可疑积水区域时，一定要采取探水措施。）采掘工作面必须坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则。【重点、板书】（事故案例：1977年7月29日，山东某矿901工作面在探放802工作面老空积水时，由于对老空积水量调查了解不清，在探放水时，超前距离太小（仅9.3米，规程规定最小应为20米），且在探放水过程中，没有使用孔口保安套管，致使煤壁被鼓破，造成突水6250立方米，淹没井巷300多米，死亡8人，停产二十多天。）3.防（就是采取措施，防止地下水突然涌入矿井。常用的措施有：留设防隔水煤柱。例如：煤层防隔水煤柱、边界防隔水煤柱等。）为了使防隔