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矿井通风一、井下空气二、矿井通风三、矿井瓦斯及其防治四、矿井粉尘及其防治五、矿井火灾及其防治六、矿井一通三防灾害及其处理七、公司一通三防、瓦斯综合治理现状及要求矿井“一通三防”基本知识一、井下空气一、井下空气1、地面大气的主要成份按体积计算：氧气20.96%、氮气79%、二氧化碳及其他0.04%2、井下空气地面空气进入井下后，因发生物理、化学变化和煤岩中涌出的各种气体，其成份种类增多，且浓度也发生变化。主要有氧气、氮气、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。矿井“一通三防”基本知识一、井下空气3、地面空气与井下空气的区别(1)氧气的减少：因人员呼吸、煤和其他物质氧化、坑木腐烂、井下火灾、瓦斯煤尘爆炸以及其他气体的混入；(2)混入各种有害和爆炸气体：物质氧化、地质赋存气体；(3)混入了煤尘、岩尘、烟尘等固体颗粒。(4)空气的温度、湿度和压力发生变化。4、井下空气中常见的有毒有害气体及其性质(1)二氧化碳相对密度1.52，比空气重，多积存于巷道下部。是无色略带酸臭味的气体，不助燃也不能供人呼吸，略有毒性，易溶于水，可增强人体呼吸；浓度过大时，会使含氧量降低而引起窒息。规程规定：进风中浓度不超过0.5%，总回中浓度不超过0.75%，采区回风、采掘风流和采掘回风流中不超过1.5%矿井“一通三防”基本知识一、井下空气(2)一氧化碳相对密度0.97，比空气轻。是一种无色、无味、无嗅的气体，微溶于水，能燃烧，在13-75%时能爆炸，有强烈的毒性。规程规定井下最高允许浓度为0.0024%(3)二氧化氮相对密度1.59，是一种红棕色气体，易溶于水生成硝酸，有剧毒，对眼和呼吸系统有刺激作用规程规定井下最高允许浓度0.00025%矿井“一通三防”基本知识一、井下空气(4)二氧化硫相对密度2.2，是一种无色气体，易溶于水，有强烈硫磺气味及及酸味，有剧毒，能强烈刺激眼及呼吸道粘膜规程规定井下最高允许浓度0.0005%(5)硫化氢相对密度1.19，是一种无色、有臭鸡蛋气味的气体，易溶于水，有强烈毒性，强烈刺激眼睛及咽喉。规程规定井下最高允许浓度0.00066%矿井“一通三防”基本知识一、井下空气(6)氨气相对密度0.6，是一种无色气体，有浓烈氨臭味，易溶于水，有剧毒，能刺激皮肤和上呼吸道。规程规定井下最高允许浓度0.004%(7)氢气相对密度0.07，是一种无色无味无嗅的气体，是最轻的气体，难溶于水，具有爆炸性规程规定井下最高允许浓度0.5%矿井“一通三防”基本知识一、井下空气1、矿井通风的基本任务(1)向井下工作场所连续不断地输送适量的新鲜空气，保证井下人员生存所需要的氧气(2)冲淡并排除井下涌出和生成的有毒、有害气体、粉尘和水蒸汽(3)调节井下气候条件，创造良好的生产工作环境，保证井下设备正常运行，保护职工的身体健康和生命安全。矿井“一通三防”基本知识二、矿井通风矿井“一通三防”基本知识二、矿井通风2、矿井通风系统利用自然风压或机械风压的作用，使风流进入井下，经过各用风场所，然后排出矿井的方法为矿井通风。矿井风流在自然风压或机械风压作用下，由进风井口进入井下，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称为矿井通风系统。矿井通风系统包括通风方式、通风方法和通风网络三方面的内容。矿井“一通三防”基本知识二、矿井通风(1)通风方式指矿井进、回风井之间在井田内的位置关系中央式：进回风井大致位于井田中央又可分为中央并列式和中央分列式。对角式又可分为两翼对角式和分区对角式。区域式混合式矿井“一通三防”基本知识二、矿井通风(2)通风方法矿井主要通风机对矿井供风的工作方式。压入式：主要通风机在地面以压风方式向矿井内供风，井下处于正压通风。若风机一旦停止运转，井下气压降低，瓦斯涌出量增加，对安全不利。抽出式：主要通风机在地面向外抽出井下空气，井下处于负压通风。矿井常用此法抽压混合式：新风压入，污风抽出矿井“一通三防”基本知识二、矿井通风(3)通风网络矿井或采区中风流分岔、汇合线路的结构形式和控制风流的通风构筑物所构成的网络。分为串联网络、并联网络、角联网络。规程规定：矿井采取机械通风、采区实现分区通风、采掘工作面和硐室采取独立通风，尽量避免串联通风和角联通风。矿井“一通三防”基本知识二、矿井通风2、采煤工作面通风目前我国主要采用长壁式开采，工作面进回风巷的布置有U、Z、Y及W等型式。3、局部通风(1)全风压通风(2)引射器通风(3)局部通风机通风：可分为压入式、抽出式和混合式。矿井“一通三防”基本知识二、矿井通风3、矿井反风矿井反风是当矿井发生灾变时，利用预设的反风设施，改变灾害所产生的高温、有害气体的流动方向，限制灾害的影响区域，安全撤出人员的安全技术措施。生产矿井的反风方式有全矿性反风和区域性反风。全矿性反风的方法有反风道反风、反转反风、无反风道反风三种。规程规定反风操作必须能在10分钟内改变巷道中的风流方向，并且此时风机的供风量不小于正常供风时风量的40%矿井“一通三防”基本知识二、矿井通风4、通风设施在矿井正常生产中，为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风流调度，而在通风系统中设置的一系列构筑物统称为通风设施。井下常见的通风设施有风门有风门、风桥、密闭(挡风墙)等。通风设施是否合乎要求，是影响矿井漏风量大小和有效风量高低的重要因素。矿井“一通三防”基本知识三、矿井瓦斯及其防治1、矿井瓦斯矿井瓦斯是指在成煤过程中的伴生气体在采掘过各中涌入矿井的以甲烷为主的有毒有害气体的总称，有时单独指甲烷。甲烷是一种无色无味的气体，微溶于水，相对密度0.554，比空气轻，通常积聚于巷道的上部，具有很强的扩散性，能燃烧和爆炸。在浓度高时，会造成氧气浓度降低，导致人员窒息。矿井“一通三防”基本知识三、矿井瓦斯及其防治2、矿井瓦斯涌出矿井瓦斯以吸附状态和游离状态赋存于煤岩体中。当煤层开采时，煤体受到破坏，赋存在煤体中的部分瓦斯会离开煤体涌入采掘空间，这种现象叫做瓦斯涌出。分为普通涌出和特殊涌出。矿井瓦斯的涌出来源有：煤岩壁、采落煤炭、采空区、邻近层。认识瓦斯的涌出规律，根据瓦斯涌出的不同来源进行分源治理。矿井“一通三防”基本知识三、矿井瓦斯及其防治(1)矿井瓦斯涌出量：指在正常开采过程中，单位时间或单位重量煤中涌出的瓦斯量。分为绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量。矿井瓦斯涌出量受煤层瓦斯含量、地面气压、开采规模、开采程序、采煤方法与顶板管理、生产工序、通风压力和采空区管理等多方面因素的影响。矿井“一通三防”基本知识三、矿井瓦斯及其防治3、矿井瓦斯等级的划分根据矿井绝对瓦斯涌出量、相对瓦斯涌出量和涌出形式将矿井瓦斯划分为不同的等级：(1)低瓦斯矿井：矿井瓦斯涌出量小于或等于10m3/t且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40m3/min(2)高瓦斯矿井：矿井瓦斯涌出量大于10m3/t或矿井绝对瓦斯涌出量大于40m3/min(3)煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井矿井“一通三防”基本知识三、矿井瓦斯及其防治4、瓦斯爆炸瓦斯在高温火源作用下，与氧气发生化学反应，生成二氧化碳和水，放出大量的热，热量使生成的二氧化碳和水迅速膨胀，形成高温、高压并以极高的速度向外冲击而产生的动力现象就是瓦斯爆炸。瓦斯爆炸的发生必须同时具备以下三个条件：（1）瓦斯浓度在爆炸界限内，一般为5－16%，在9.5%时发生爆炸的威力最大。（2）足够能量的点火源：火源温度650－750℃、能量大于0.28mj和持续的时间大于爆炸感应期。能引起瓦斯爆炸的点火源主要有明火火焰、炽热的表面和气体、机械摩擦及撞击火花、电火花、爆破火焰等。（3）氧气浓度“瓦斯空气混合气体中氧气的浓度必须大于12%。瓦斯爆炸和危害（1）爆炸冲击波：冲击波压力可达20个大气压，造成人员创伤、支加损坏、冒顶、破坏系统、飞扬煤尘形成二次爆炸等。（2）火焰锋面：火焰锋面高温可达2150－2650℃，造成烧伤人员和损毁设备。（3）大气成份的变化：爆炸后，氧气浓度降低，生成大量有毒有害气体，造成人员中毒、窒息，扩大事故灾害范围。矿井“一通三防”基本知识三、矿井瓦斯及其防治5、瓦斯爆炸事故的原因分析从瓦斯爆炸的三个条件分析，氧气浓度一般总是满足，主要是由于违章和技术原因造成另外两个条件达到爆炸可能。（1）造成瓦斯积聚：工作面风量不足、通风设施质量差和管理不善、串联通风和不稳定分支通风、局部通风机停止运转、恢复通风排放瓦斯、采空区及盲巷、瓦斯涌出异常、巷道冒落空洞等。（2）点火源：爆破、电火花、摩擦撞击火花、明火。矿井“一通三防”基本知识三、矿井瓦斯及其防治6、影响瓦斯爆炸发生的因素（1）其他可燃气体或煤尘：可使瓦斯爆炸的下限浓度降低。（2）氧气浓度和过量惰性气体：氧气浓度低于12%不爆炸，惰性气体混入可使爆炸下限升高或失去爆炸性。形成爆炸三角形（3）环境温度：温度升高可使爆炸下限降低、上限升高，爆炸浓度范围增大。（4）气压：气压增大对下限影响不大，而上限大幅度增高。（5）点燃能量：能量增大，爆炸范围变大。矿井“一通三防”基本知识三、矿井瓦斯及其防治7、预防瓦斯爆炸的技术措施（1）防止瓦斯积聚的技术措施保证工作面风量（独立通风、合理抽放）、处理采煤工作面回风隅角的瓦斯（风障引流、尾巷排放、风筒导风、抽放、液压风机吹排、充填）、处理掘进工作面瓦斯（充填、引风、分支通风、泥浆抹缝、抽放）、处理局部地点瓦斯（采掘机组附近、密闭前、地质构造和瓦斯涌出异常等）（2）防止点火源的出现：加强管理，使用煤矿许用设备、设施、材料。（3）加强瓦斯的检查和监测：仪器仪表可靠、数量充足，监测系统运行稳定、功能齐全可靠。矿井“一通三防”基本知识三、矿井瓦斯及其防治8、煤与瓦斯突出在煤矿生产过程中，突然从煤岩壁内向外部空间喷出煤岩和瓦斯二氧化碳的现象称为突出。可分为（1）煤与瓦斯（二氧化碳）突出：由地应力、瓦斯压力和煤体结构综合作用。动力效应明显、瓦斯量和煤量多。（2）煤与瓦斯的突然压出：由应力集中引起。煤的整体位移和抛出距离较小，瓦斯涌出增大。（3）煤与瓦斯的突然倾出：由地应力引起，煤岩自然堆积，无分选性，动力效应小。（4）岩石瓦二氧化碳（瓦斯）突出。突出的强度和分类：小型突出（小于100吨）、中型突出（100－500吨）、大型突出（500－1000吨，含500）特大型突出（大于等于1000吨）矿井“一通三防”基本知识三、矿井瓦斯及其防治9、突出的机理与特征综合假说：（1）煤与瓦斯突出是地应力、高压瓦斯、煤的结构性能三方面因素综合作用的结果。（2）地压破碎煤休是首要原因，瓦斯则起着抛出和般运作用。（3）煤的强度高低是一重要因素。突出特征：（1）始突深度，在100－600米不等。（2）突出强度。（3）突出受地质因素控制（4）气体成份（瓦斯、二氧化碳）。（5）突出与工程因素有关。（6）突出有预兆（煤层及顶底板压力增大、破裂声响、工作面发生煤尘雾、煤块不断落下、瓦斯涌出量增大、工作面温度下降、煤壁温度降低、夹钻顶钻）。（7）突出空洞多呈口小肚大（8）突出的强度和频度煤与瓦斯突出的一般规律：随开采浓度的增加，发生突出的危险性增加；突出危险性随煤层厚度的增加而增加；突出多发生在地质构造带；突出多发生在煤的坚固性系数f小于0.5的软煤层中；突出多发生在瓦斯压力大于0.74MPa的煤层中；突出煤层的层理紊乱、破坏类型较高，瓦斯放散初速度ΔＰ通常大于10；石门揭煤突出强度最大，煤巷掘进突出次数最多；爆破后发生突出的次数占突出总次数的70%左右；突出前通常有明显预兆。煤与瓦斯突出有煤变软、软煤变厚、开裂、掉渣、片帮、底鼓、支架压力增大、出现劈裂或闷雷声、煤壁变冷、煤壁渗水、瓦斯忽大忽小等预兆。四位一体”综合防突措施是：指开采突出煤层时，必须采取突出危险性预测、防治突出措施、防治突出措施的效果检验、安全防护措施等综合防治突出措施。矿井“一通三防”基本知识三、矿井瓦斯及其防治10、瓦斯抽放瓦斯抽放是指为了减少和解除矿井瓦斯对煤矿安全生产的威