矿井一通三防及技术管理知识讲座中梁山煤电气有限公司矿业分公司朱定华矿井概况煤田呈南北走向(11km),东西倾向(0.5km),覆舟状背斜构造,为二迭系龙潭组煤系;地质构造复杂,断层密集,平均达1370条/k㎡,急倾斜近距离煤层群,含煤十层(K1-K10)。K7不可采,K2不突出,定为解放层;矿井瓦斯、煤尘、水、火、顶板五害俱全,属煤与瓦斯突出矿井;一九五九年简易投产,设计生产能力90×104t/a。-20±060K14800048200主井地质剖面图李家沟20014032029021-24004901-1220014032029039049096°15′00″520142.5222.7付井绕道付井绕道安全下山付井绕道中央变电所东外车场东外回风巷295.8290南主石门绕道中央留煤眼488.61-1下矸斜坡Pc5-62Pc1-4232PlPl23Pl231-4Pc22Pc1-4Pc21-45-6Pc2Pc21-43Pl25-62Pc1-12平硐南主石门Pm1Pl23Pl23Pc21-4Pc25-61-11-22F4F10F3F7F1K1K2K3K4K5K1F10F1F副井597.34597.12主井K1K2K3K4K2K5K5K4K3K2F54F55K2276°15′00″48400K2K3K4K5K7K9K10K2K3K4K5K1K2K3K4K5K7K9K10K7北主井地质剖面图重庆中梁山煤电气有限公司矿业分公司制图审校主办部长总工程师经理比例资料来源图号制图日期刘卫国1:1000实测与推断DZP-06063.360m水平运输大巷付井绕道140m水平运输大巷40039010010060m水平安全上山车场4830048100479004850048600K9K10I2I3I2I3一通三防工作重要性“一通三防”是矿井基础工作,关系到矿井安全、生产、经营,直接为生产服务;“一通三防”是矿井安全工作的重中之重,是处于防范重特大事故的关键位置。近几年全国煤矿事故2004年,全国煤矿各类事故死亡6027人;2005年,全国煤矿事故3306起,死亡5986人;2006年全国煤矿共发生事故2945起、死亡4746人,瓦斯事故327起、1319人;2007年,全国煤矿事故死亡3786人。顶板54.6%运输16.2%瓦斯12.5%其它7.2%水害3.3%机电3.2%放炮2.7%火灾0.3%我国煤矿安全状况我国煤矿死亡人数较多的是瓦斯和顶板事故;一次死亡人数多、损失严重、对生产和社会影响恶劣的是瓦斯事故;我国煤矿发生的特别重大事故主要是瓦斯事故;实现控制目标的重点是:防止瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出事故。煤矿事故类型一通三防事故、顶板事故、机运事故、透水事故、其它事故。一通三防事故类型(1)瓦斯事故(爆炸、燃烧、突出、窒息等);(2)粉尘事故(爆炸);(3)火灾事故;(4)放炮事故。一通三防事故的主要原因(1)超能力、超强度、超员生产;(2)瓦斯超限作业;(3)煤与瓦斯突出矿井,未实施防突措施;(4)高瓦斯矿井未建立瓦斯抽放、监控系统,或监控系统运行不正常;(5)通风系统不完善,不可靠;(6)采煤工作面越层越界开采;(7)矿井有冲击地压,未采取有效措施;(8)矿井自然发火严重,未采取有效措施;(9)超出安全设计规定和规模进行生产;(10)未明确安全生产责任人,无安全管理机构。中梁山南北矿自1955年建井以来:a.发生煤与瓦斯突出事故98次b.发生瓦斯爆炸事故2起c.发生瓦斯窒息事故5起d.瓦斯事故死亡254人,占矿井事故死亡总人数的56%。尤其是:1960年“12.15”南矿瓦斯爆炸工亡124人事故;1991年“7.28”北矿瓦斯突出工亡4人事故;1998年“6.28”北矿瓦斯窒息工亡3人事故;2002年“4.22”南矿瓦斯突出工亡15人事故;2010年“3.12”北矿瓦斯窒息工亡3人事故。充分说明了中梁山矿区瓦斯灾害的极端严重性。火灾防治粉尘防治瓦斯防治通风系统第一部分:矿井通风系统一、矿井通风基本概念1、通风系统——通风设施、设备、巷道的总称。2、矿井通风的目的:不断向井下大巷或作业地点提供新鲜空气;冲淡、排除矿井中的各种有毒有害气体;造成适宜的空气条件;为工人劳动和设备正常运转创造良好条件。3、矿井通风方式方法:通风方式:中央式(中央并列式和中央边界式)、对角式(两翼对角式和分区对角式)区域式混合式通风方法:抽出式、压入式、混合式。通风风压——自然风压,通风机风压4、矿井通风类型根据风压源划分——机械通风、自然通风机械通风——利用扇风机的运转给空气一定的能量,造成通风压力以克服矿井通风阻力,使地面空气不断地进入井下,沿着预定的路线流动,然后将污风再排出井外。自然通风——利用自然风压进行矿井通风的方法。5、自然通风与机械通风的特性自然通风—利用矿井进、出风井两侧空气压差,压差大小和方向决定风量大小和方向,获取的风量较小,季节变化影响风量大小和风流方向,风量不稳定。机械通风—可根据需要获取风量,能量大,风量和风压较稳定。6、自然通风的缺点:由于自然通风风量十分有限,容易造成瓦斯积聚,且受气候变化影响大,风量和风向不稳定,无法满足生产需要,一般不采用,在特殊情况时使用(反风、救灾),现在一些地方矿、私营矿仍在使用。《煤矿安全规程》规定:禁止采用自然通风进行矿井生产作业。二、北矿井通风现状1、通风方式—中央并列式;2、通风方法—抽出式;3、通风机型号—FBDCZⅡ-8-No27/2×250备用风机BDB-No27/2×280;4、电机功率—250×2kw;5、可供风量—6000-9000m3/min;6、安装角度—(一级30°,二级8.5°);7、风压—1200-1500Pa。南北矿现有生产水平1、南矿生产水平—130m、210m;矿井总进风为7000m3/min,总回风7400m3/min,风压1500Pa;2、北矿生产水平—+60m、140m、220m;矿井总进风为6800m3/min,总回风为7200m3/min,风压1300Pa。矿井巷道布置方式巷道布置方式—采用由采区底板茅口灰岩内集中布置回风巷,回风上山及采区回风上山分别担负通风、行人、溜煤、矸及铺设管线等任务;每个采区段上下均以石门揭露煤层,上部进风,下部作运输和回风。三、矿井通风系统及基本要求1、矿井中的空气成分氧气(O2)、氮气(N2)、甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)、硫化氢(H2S)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、铵气(NH3)等。2、各种气体的浓度规定O2>20%(空气中>21%);N2≤78%;CO≤0.0024%(24ppm)H2S≤0.00066%;SO2≤0.0005%;NO2≤0.00025%;NH3≤0.004%;CH4浓度:工作面<1.5%、回风≤1.0%、总回风≤0.75%、放炮点<1.0%、进风巷(硐室)<0.5%、尾排巷<2.5%。3、矿井通风设施通风设施——在矿井正常生产中,为保证风流沿设计路线流动,在灾变时期仍能维持正常通风,或便于风流调动,而在通风系统中设置的一系列构筑物。4、矿井通风设施的种类⑴隔断风流设施:风门、密闭门、板墙、密闭墙、挡风墙。⑵引导风流设施:风桥、风障、风硐、风筒、反风装置。⑶调节控制风流设施:调节风门、调节风窗。5、通风设施的设置要求风门:5m内巷道支护完好,无积水杂物,两组、每组不少于两道,间距大于5m,有反向门,能自动关闭,门框包边沿口,墙体用不燃性材料,周边接帮顶,厚度不小于1m。密闭:用不燃性材料,严密不漏风,厚度不小于0.5m,5m内支架完好,周边掏横槽,见实帮实底,不少于0.1m裙边,留设反水池与反水管。风桥:用不燃性材料,桥面平整不漏风,前后5m内支护完好,无杂物、积水和淤泥,成流线型,坡度小于30°,四周实帮实底。6、工作中如何保护通风设施?(1)了解本区域内设施的位置、状态;(2)正确使用,保护好,不损坏;(3)不同时打开双件风门,天风门,分流斜坡不敝放;(4)发现问题,及时反映。破坏通风设施属严重“三违”行为。7、局部通风及其基本要求⑴局部通风:利用局扇和风筒把新鲜风流送入采掘工作面的通风方式。⑵风筒出口距离规定:全岩≤15m,半煤岩≤10m,全煤≤5m,眼子斜坡≤2m。⑶局扇管理要求:专人、挂牌、离地高度大于0.3米,距回风口大于10米,不准随意停开局扇。局部通风适用于掘进工作面和独头巷维持风。8、局部通风的基本要求⑴风筒的出口距离符合规定;⑵局部通风机实行专人挂牌管理;⑶风筒出口风量规定必须大于40米3/分;⑷局部通风的风量要符合《煤矿安全规程》对巷道内风速的规定;⑸使用“双风机、双电源”,碛头段(20m)使用防炮崩风筒。四、矿井(采区)通风系统稳定可靠1、矿井通风系统:通风系统——风流从进风巷经工作面到回风巷最后出地面所经过的整个路程,包括整个通风设施、设备、巷道等。2、通风系统类型:U型、Y型、U+L型、W型、双Z型、H型。图例:进风回风石门工作面1214下回风巷进风巷1214下工作面通风系统图(U型)特点:一进一回,进风和回风在工作面同一侧采空区图例:进风回风石门工作面1419下运输巷220NWC9进风巷1419下工作面通风系统图(Y型)特点:二进一回,进风和回风在工作面两侧回风巷采空区图例:进风回风石门工作面0424运输巷140NWC5进风巷0424工作面通风系统图(H型)特点:二进二回,进风和回风在工作面两侧回风巷采空区回风巷3、矿井风量配备的依据⑴作业人数(每人不少于4m3/min);⑵有害气体的浓度(CH4、CO2、H2S、H2等);⑶巷道的风速要求;⑷地热、地温(工作面不超26℃、硐室不超30℃);⑸炸药量(爆破时产生的有毒气体)。不同矿井配风时侧重的方向不同。4、保证矿井通风系统稳定⑴选择合适抽风机,风机运行参数合理;⑵加强对抽风设备维护、保养,正常运转;⑶通风设施牢固、可靠,构筑位置合理;⑷通风断面合理,经常检查维护。5、保证采区通风系统稳定⑴风门闭锁,防止同时打开工作面回风侧永久风门;⑵防止工作面堵塞,保持畅通并有足够断面;⑶防止打开分流斜坡的天风门,下煤眼不得敝放;⑷严禁打开一顺槽及石门内临时风门(或风障);⑸配备合适的风量,经常检查调控。⑹保护好风筒,搞好局通质量。6、采煤工作面专用回风巷专用回风巷——在采区巷道中,专门用于回风,不得用于运料、安设电气设备的巷道。在煤与瓦斯突出区,专用回风巷内还不得行人。3Q=840m/min1450下工作面3Q=1560m/min3Q=434m/min3Q=360m/min1220下工作面3Q=360m/min1323下工作面Q=7895m/min33Q=1065m/minQ=1215m/min33Q=760m/minQ=546m/min33Q=375m/minQ=1271m/min3Q=360m/min3Q=1200m/min3Q=3924m/min33Q=1989m/minK7消火道工作面推进方向局扇、风筒调节风窗风门调节风门上山C8中梁山煤电气公司矿业分公司南矿井通风系统示意图280m平硐西平硐四方井回风流方向进风流方向图例:N主井回风井暗主井回风斜井副井安全斜井上山眼C8C412C4C3C2C0C1回风斜坡400m回风巷390m大巷390mS长兴巷210mNWP1m巷210mNEP1m巷280mN大巷290mNWP1m巷290mNEP1m巷280S大巷290SEP1m巷290SWP1m巷210mSEP1m巷210mSWP1m巷140mNWP1m巷130mN大巷130mS大巷140mSEP1m巷140mSWP1m巷C0C3C2C1C3C2C1C0C0C1C2C3C4C5C6C7C0C1C2C3C4C5C6C7C0C4C3C2C1C5C6C8C7K7消火道121