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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⑴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。）⑵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。）⑴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】⑵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】⑶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。⑴中央式:【板书】⑵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500KW×2，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。⑴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。⑵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。⑴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。）⑵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。）⑶《规程》对反风的要求：①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%。②对反风设施，每季度至少检查一次。③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）④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。⑤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