一、礦井瓦斯防治礦井瓦斯是指煤礦井下從煤、巖層中涌出的以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的以甲烷(CH4)為主的有毒有害氣體的總稱,有時單獨指甲烷。甲烷是一種無色、無味、無臭的氣體,比空氣輕。風速較低時,瓦斯會積聚在巷道頂部及冒頂處上部,因此,必須加強這些地方瓦斯的檢查和處理。瓦斯具有很強的滲透性,即在一定的瓦斯壓力和地壓力共同作用下,瓦斯能從煤巖體中向采掘空間涌出,甚至噴出或突出。1.礦井瓦斯的危害礦井瓦斯給安全生產(chǎn)帶來極大的威脅,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:(1)井下空氣中瓦斯?jié)舛容^高時,會相對地降低空氣中氧氣含量,使人窒息死亡。(2)瓦斯爆炸后產(chǎn)生高溫,即爆炸產(chǎn)生的熱量迅速加熱周圍空氣,一般情況下溫度在1850℃以上;瓦斯爆炸后產(chǎn)生高壓,即周圍氣體溫度急劇升高時,就必然引起氣體壓力的突然增大,一般爆炸后的壓力可以達到爆炸前的9倍;瓦斯爆炸后產(chǎn)生正向及反向沖擊,直接造成人員傷亡、設(shè)備損失,巷道破壞;瓦斯爆炸后產(chǎn)生一氧化碳等有害氣體,使人中毒而亡;瓦斯爆炸要消耗大量氧氣,使爆炸現(xiàn)場氧氣濃度急劇下降,使人窒息而亡。(3)某些地區(qū)煤(巖)體內(nèi)的瓦斯量較大時,瓦斯會因采掘活動的影響而以突然的、猛烈的形式被釋放出來,同時帶出大量的煤(巖),直接造成人員傷亡,設(shè)備、設(shè)施或巷道的破壞。2.礦井瓦斯涌出及瓦斯等級(1)瓦斯涌出的概念礦井在生產(chǎn)或建設(shè)過,煤體受到破壞,貯存在煤體內(nèi)的部分瓦斯就會離開煤體而涌入采掘空間,這種現(xiàn)象叫做瓦斯涌出。(2)瓦斯涌出的形式1)普通涌出。瓦斯沿著煤、巖體內(nèi)的微細空隙緩緩地、連續(xù)地涌向采掘空間的現(xiàn)象,稱為礦井瓦斯的普通涌出。2)特殊涌出。如果煤巖層中含有大量瓦斯,采掘工作進入這些地段時,這些瓦斯就會在極端內(nèi),突然大量地涌出,可能還伴有碎煤或巖塊,這種現(xiàn)象叫特殊涌出。它包括瓦斯噴出及煤與瓦斯突出。(3)瓦斯涌出量礦井瓦斯涌出量是指礦井在生產(chǎn)過程中實際涌進巷道的瓦斯量。表示礦井瓦斯涌出量的方法有兩種。1)絕對瓦斯涌出量。單位時間內(nèi)涌進采掘巷道的瓦斯量,稱為絕對瓦斯涌出量。用m3/min或m3/d表示。2)相對瓦斯涌出量。礦井在正常生產(chǎn)條件下,平均日產(chǎn)1t煤所涌出的瓦斯量,用m3/t表示。(4)影響瓦斯涌出的因素。1)開采規(guī)模。開采范圍越大,瓦斯涌出量越大。2)開采深度。開采深度越深,瓦斯涌出量越大。3)煤層瓦斯含量。它是影響瓦斯涌出量的決定因素。瓦斯含量越高,其涌出量就越大。4)地面大氣壓力的變化。地面大氣壓力增大,礦井瓦斯涌出量減少;相反,則瓦斯涌出量增大。5)生產(chǎn)工藝。打眼、放炮、落煤時,瓦斯涌出量增加;其余時間瓦斯涌出量減少。6)礦井通風壓力。抽出式通風的礦井,瓦斯涌出量大;壓入式通風的礦井,瓦斯涌出量見效。7)開采順序、采煤方法、頂板管理、采空區(qū)管理以及開采層的地質(zhì)構(gòu)造都對瓦斯涌出量的影響較大。因此,可根據(jù)礦井的具體條件,找出主要影響因素,采取有效的防治措施。(5)礦井瓦斯等級的確定《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定:礦井瓦斯等級,根據(jù)礦井相對瓦斯涌出量、礦井絕對瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式劃分。劃分的類型有:1)低瓦斯礦井。礦井相對瓦斯涌出量小于或等于10m3/t,且礦井絕對瓦斯涌出量小于40m3/min。2)高瓦斯礦井。礦井相對瓦斯涌出量大于10m3/t或礦井絕對瓦斯涌出量大于40m3/min。3)煤與瓦斯突出礦井。礦井按照瓦斯涌出量的大小和瓦斯涌出的不同形式,劃分成不同類型的瓦斯礦井,以便于礦井開采設(shè)計、便于礦井的安全管理、便于礦井設(shè)備的選擇和資金投入。3.瓦斯爆炸的條件及其影響因素瓦斯爆炸的條件是:一定濃度的瓦斯、高溫火源的存在和充足的氧氣,三者缺一不可。(1)瓦斯?jié)舛韧咚贡ㄓ幸欢ǖ臐舛确秶?我們在把空氣中瓦斯遇火后能引起爆炸的濃度范圍稱為瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸界限為5%—16%,5%為爆炸下限,16%為爆炸上限。瓦斯爆炸界限不是固定不變的,它受許多因素的影響。1)可燃氣體的混入,使瓦斯爆炸界限擴大。2)惰性氣體的混入,降低了氧濃度,使瓦斯爆炸的危險性和爆炸界限降低。3)煤塵摻入可降低瓦斯爆炸下限。4)瓦斯與空氣混合氣體的初始壓力越大,爆炸界限范圍越大。5)瓦斯與空氣混合氣體的初始溫度越高,爆炸界限范圍越大。(2)引火溫度瓦斯的引火溫度,即點燃瓦斯的最低溫度。一般認為瓦斯的引火溫度是650—750℃。但因受瓦斯的濃度、火源的性質(zhì)及混合氣體的壓力等因素影響而變化,當瓦斯含量在7%—8%時,最易引燃;當混合氣體的壓力增高時,引火溫度降低;在引火溫度相同時,火源面積越大、點火時間越長,越易引燃瓦斯。(3)氧氣濃度當氧濃度低于12%時,混合氣體中的瓦斯失去爆炸性。正確認識氧含量對瓦斯爆炸的作用,對密閉或啟封火區(qū)及對封閉火區(qū)滅火時,判斷火區(qū)內(nèi)有無瓦斯爆炸性均有指導意義。4.預防瓦斯爆炸的措施預防爆炸三個條件缺一不可,由于《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定井下空氣中氧濃度不能低于20%,因此,預防瓦斯爆炸的有效措施,主要從防止瓦斯積聚和消除火源著手。(1)防止瓦斯積聚的措施所謂瓦斯積聚是指瓦斯?jié)舛瘸^2%,其體積超過0.5m3的現(xiàn)象。防止瓦斯積聚的方法有:1)加強通風。防止瓦斯積聚的最主要的措施是加強通風。礦井建立一個完善合理的礦井通風現(xiàn)象,做到穩(wěn)定、可靠、連續(xù)地向井下所有用風地點輸送足夠數(shù)量的新鮮空氣,以保證及時排除和沖淡礦井瓦斯和粉塵,使井下各處的瓦斯?jié)舛确稀睹旱V安全規(guī)程》的要求。2)嚴格檢查和監(jiān)測井下瓦斯?jié)舛取栏駲z查礦井的通風狀況及瓦斯?jié)舛鹊淖兓峭咚沟V井重要的日常管理工作,它是防止瓦斯事故的前提。為了防止漏檢,除加強管理,加強教育,提高工作者的責任心之外,還必須應(yīng)用現(xiàn)代化裝備,采用先進的瓦斯自動檢測報警裝置。3)及時處理積聚瓦斯。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,每一礦井必須從采掘生產(chǎn)管理上采取措施,防止瓦斯積聚。當發(fā)生瓦斯積聚時,必須及時處理,這是礦井日常瓦斯管理工作的重要內(nèi)容,是預防瓦斯爆炸的關(guān)鍵工作。生產(chǎn)中容易積聚瓦斯的地點有:采煤工作面上隅角、獨頭掘進工作面的巷道隅角、采煤機附近、頂板冒落的空洞內(nèi)、停風的盲巷中、低風速巷道的頂板附近、綜采工作面放煤口及采空區(qū)邊界處、發(fā)生瓦斯噴出的地點等。處理局部積聚瓦斯的方法主要:加大風速及風量、密閉隔離和抽放瓦斯三種。4)抽放瓦斯。對于采用一般通風方法不能解決瓦斯超限的礦井或工作面,可以采用抽放瓦斯的方法,將瓦斯抽至地面加以儲存利用或排除。(2)防止瓦斯引燃的措施防止瓦斯引燃的原則:禁止一切非生產(chǎn)需要的火源下井;對生產(chǎn)中可能發(fā)生的熱源嚴加管理;防止熱源產(chǎn)生或限制其引燃瓦斯的能力。1)加強明火管理。按照《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定:嚴禁煙火進入井下;井下嚴禁使用燈泡取暖或使用電爐;井下禁止打開礦燈外殼;井口房、瓦斯抽放站及通風機房周圍20m內(nèi)禁止使用明火;井下焊接時,應(yīng)嚴格遵守有關(guān)規(guī)定,嚴格井下火區(qū)的管理等。任何人發(fā)現(xiàn)井下火災時,應(yīng)立即采取一切可能的辦法直接滅火,并迅速報告礦調(diào)度室。2)消除電器火花。井下使用的電氣設(shè)備及供電網(wǎng)絡(luò),都必須符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)要求。要保證電氣設(shè)備的防爆性能好,消除電器火花的產(chǎn)生。3)防止靜電火源。礦井中使用的高分子材料(如塑料、橡膠、樹脂)制品,其表面電阻應(yīng)低于規(guī)定值。灑水、排水用塑料管壁表面電阻應(yīng)小于109Ω,壓風管、噴漿管壁表面電阻應(yīng)小于108Ω,抽放瓦斯用管壁表面電阻應(yīng)小于106Ω。4)防止摩擦火花。由于機械化程度的不斷提高,機械摩擦、沖擊火花引起的燃燒危險增加了。為防止由此而發(fā)生瓦斯爆炸事故,采取的措施有:在摩擦發(fā)熱的部件上安設(shè)過熱保護裝置(如液壓聯(lián)軸器上的易熔合金塞),溫度檢測報警斷電裝置,利用難引燃性合金工具,在摩擦部件的金屬表面溶敷活性小的金屬(如鉻),使形成的摩擦火花難以引燃瓦斯。5)嚴格放炮制度。有瓦斯爆炸危險的煤層中,采掘工作面只準使用煤礦安全炸藥和瞬發(fā)電雷管,在使用毫秒煙氣電雷管時,最后一段的延期時間不得超過130ms。打眼、放炮和封泥都必須符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。嚴禁放糊炮、明火放炮和一次裝藥分次放炮。5.采掘工作面的瓦斯管理與突出預防措施(1)采掘工作面瓦斯管理1)加強對通風專業(yè)隊伍的管理,層層建立安全責任制。2)加強工作面瓦斯監(jiān)測,嚴格執(zhí)行各項瓦斯管理制度。3)加強掘進工作面通風管理。4)搞好隔爆設(shè)施管理。5)加強火源管理,消除引爆條件。①采掘工作面電氣設(shè)備檢修維護要實行包機、包片和定期檢修制度,保證綜合保護靈敏可靠;嚴禁帶電作業(yè);杜絕“雞爪子”“羊尾巴”、明接頭等。②嚴格放炮管理,必須執(zhí)行“一炮三檢制”“三人連鎖放炮制”。(2)煤與瓦斯突出的預防措施。在防治煤與瓦斯突出的實踐中,我國總結(jié)了一套行之有效的綜合防突措施,習慣上稱為“四位一體”的防突措施,即突出危險性預測、防治突出措施、防治突出措施的效果檢驗和安全防護措施。突出危險性預測。分為區(qū)域突出危險性預測和工作面突出危險性預測。區(qū)域突出危險性預測。其任務(wù)是確定井田內(nèi)煤層和煤層區(qū)域的煤與瓦斯突出危險性。區(qū)域預測是對新礦井、新采區(qū)或新水平進行突出危險性的分類,將其分為突出危險區(qū)、突出威脅區(qū)和無突出危險區(qū)。因被預測的煤層還未被揭露,只能通過鉆孔、煤樣進行測定煤層中的瓦斯壓力和化驗煤樣的物理力學性質(zhì),或用上水平、鄰近礦井的瓦斯、地質(zhì)資料進行類比,得出結(jié)論。目前,采用單向指標法、地質(zhì)統(tǒng)計法和綜合指標法進行區(qū)域預測,近幾年又研究使用物探的方法對突出煤層進行區(qū)域預測。工作面突出危險性預測,其預測工作是在生產(chǎn)過程中進行的,又稱為日常預測。包括石門揭煤工作面、煤巷掘進工作面和采煤工作面突出危險性預測。目前,我國大多采用接觸式預測方法,以鉆孔排粉量、鉆孔瓦斯涌出初速度或者鉆屑瓦斯解吸特征作為日常預測突出危險性的判斷依據(jù)。近幾年來,我國已開展了非接觸式預測突出危險性的方法,如煤體溫度變化監(jiān)測、瓦斯涌出動態(tài)檢測等的研究和應(yīng)用。2)煤與瓦斯突出防治措施。煤與瓦斯突出防治措施是在預測突出危險性的基礎(chǔ)上實施防突工作極其重要的環(huán)節(jié)。防突措施分為區(qū)域性措施和局部性防突措施。區(qū)域性防突措施包括開采保護層、預抽突出煤層瓦斯、突出煤層注水等。這些措施的作用在于消除與減弱應(yīng)力集中,使突出層卸壓與排放瓦斯,從而消除大面積的煤層區(qū)域突出危險性。局部性防突措施包括超前抽放鉆孔、松動爆破、水力沖孔、卸壓槽、金屬骨架等。這些措施的作用在于使突出煤層采掘工作面前方煤體產(chǎn)生地應(yīng)力減弱、集中應(yīng)力解除與瓦斯抽放的效果,從而消除突出危險性。3)防突措施的效果檢驗。防突措施的檢驗就是根據(jù)煤與瓦斯突出預測中的有關(guān)規(guī)定,對采取措施后的煤層再進行一次突出危險性指標的測定,根據(jù)實測的指標值判斷是否降到臨界值以下、有無突出危險。如果檢驗結(jié)果表明防突措施有效,就可以在采取安全防護措施后繼續(xù)采掘作業(yè)。如果檢驗該防突措施無效或效果不好,就必須采取附加措施并經(jīng)檢驗有效后,方可采取安全防護措施繼續(xù)作業(yè)。防突措施效果檢驗的方法與工作面突出危險性預測方法基本相同。4)安全防護措施。其目的在于預測失誤或防突措施失效后發(fā)生突出時,避免造成人員傷害,從而建立起防止突出事故的第二道保障線。安全防護措施主要包括巖巷揭穿突出煤層的震動放炮、遠距離放炮、反向風門、避難所、擋欄設(shè)施、壓風自救系統(tǒng)和隔離式自救器等。實踐證明,“四位一體”綜合防突措施體系,使我們防突技術(shù)提高到一個新的水平。二、礦井火災防治1.礦井火災的危害火災是礦山的五大自然災害之一。井下發(fā)生火災,不僅會造成資源的損失、設(shè)備設(shè)施的損壞,導致生產(chǎn)中斷,而且更為嚴重的是會直接威脅礦工的生命安全。礦井火災的危害具體表現(xiàn)在以下幾個方面:(1)井下發(fā)生火災后,產(chǎn)生大量的有害氣體。高溫煙流德眾一氧化碳、二氧化碳等氣體會使人員窒息、中毒,嚴重威脅著礦工的生命安全。(2)引起瓦斯、煤塵爆炸。在有瓦斯、煤塵爆炸危險的礦井,火災不僅會直接導致瓦斯、煤塵爆炸,就是在處理火災事故中,也極易誘發(fā)瓦斯、煤塵爆炸事故,從而擴大災情。(3)產(chǎn)生再生火源。熾熱的含揮發(fā)性氣體的煙流與相接巷道新鮮風流交匯燃燒,火源下風側(cè)可能出現(xiàn)若干再生火源,使煤炭資源大量被燒毀或凍結(jié)、損壞機械設(shè)備。(4)產(chǎn)生火風壓。火風壓是指火災產(chǎn)生的高溫煙流流經(jīng)有標高差的井巷所產(chǎn)生的附加風壓。火風壓常會造成風流紊亂,使某些井巷的風流方向發(fā)生逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象,導致受災范圍擴大,容易使滅火人員陷入獲區(qū)。2.礦井火災的分類根據(jù)發(fā)生火災的原因不同,一般把礦井火災分為兩類:外因火災和內(nèi)因火災。(1)外因火災外因火災是指由外部火源引起的火災。外因火災的特點是突然發(fā)生、火勢兇猛、可防性差,可能發(fā)生在井下任何地點,但多數(shù)發(fā)生在井口房、井筒、機電硐室、火藥庫以及安裝有機電設(shè)備的巷道或工作面內(nèi),如果不能及時處理,往往可能釀成重特大事故。(2)內(nèi)因火災內(nèi)因火災又稱自然火災。由于煤炭或其他易燃物自身氧化積熱,發(fā)生燃燒引起的火災。內(nèi)因火災的特點是發(fā)生在有限的條件下,有預兆,燃燒過程較為緩慢,伴生有害氣體,不易早期發(fā)現(xiàn),且火源隱蔽,有些發(fā)火地點很難接近,滅火難度大,時間長。內(nèi)因火災大多數(shù)發(fā)生在采空區(qū)、遺留的煤柱、破裂的煤壁、煤巷的冒高處以及浮煤堆積的地點。3.外因火災的防治(1)防止火源的產(chǎn)生1)加強明火管理。嚴格杜絕火源。嚴禁將煙火帶入井下,嚴禁井下吸煙,井口房和通風機房附近20m內(nèi)嚴禁煙火,也不準用火爐取暖。井下嚴禁使用燈泡或電爐取暖。2)井下和井口房內(nèi)不得從事電焊、電焊作業(yè),必須作業(yè)時要嚴格按《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定執(zhí)行。3)地面木料場、矸石山、爐灰場與進風井的距離不得小于80m。不得將矸石山或爐灰場在進風井的主導風上風側(cè),也不得設(shè)在表土10以內(nèi)有煤層的地面上和設(shè)在有漏風的采空區(qū)上方的塌陷范圍內(nèi)。4)嚴禁在井下存放用完后剩下的汽油、沒有和變壓器油。(2)采用不燃性材料支護新建礦井的永久井架和井口房、以井口為中心的聯(lián)合建筑井筒、平硐與各水平的連接處及井底車場,主要絞車道與主要運輸巷、回風巷的連接處,井下機電設(shè)備硐室,主要巷道內(nèi)帶式輸送機機頭前后兩端各20m范圍內(nèi),都必須用不燃性材料支護。(3)防止電氣火災電氣火災是指發(fā)生在各種電氣設(shè)備上的火災,常因供電過負荷、電氣元件接觸不良、操作失誤產(chǎn)生電弧火花引起。預防電氣火災的措施是:機電設(shè)備應(yīng)正確選用熔斷器(片),正確使用檢漏繼電器,當電流短路、過載或接地時能及時切斷電源;電纜接頭必須使用防爆接線盒,嚴禁使用“雞爪子”和“羊尾巴”接頭;嚴禁違章使用和操作井下電氣設(shè)備等。(4)防止摩擦火花引起火災隨著煤礦機械化程度的提高,必須做好井下機械運轉(zhuǎn)部分的保養(yǎng)和維護工作,防止摩擦和沖擊產(chǎn)生火花,引起火災。(5)防止火災擴大1)設(shè)置消防材料庫。消防材料庫的作用是儲存消防材料以便發(fā)生火災時迅速而有效地滅火。因此,每一礦井必須在井上下設(shè)置符合要求的消防材料庫。2)設(shè)置防火門。在進風井口、井底車場與井筒連接處、部分專用硐室出口處等位置都必須設(shè)置防火鐵門。防火鐵門必須易于關(guān)閉嚴密,一旦發(fā)生火災能及時關(guān)閉。3)設(shè)置消防水池和井下消防水管系統(tǒng)。每一礦井必須在地面設(shè)置消防水池和在井下設(shè)置消防管路系統(tǒng)。4)及時發(fā)現(xiàn)初起火災。及時發(fā)現(xiàn)初起外因火災是防止其發(fā)展和控制其危害的一個重要措施。除用感覺器官(眼睛、鼻子、皮膚等)來察覺初起火災外,還可用標志性氣體、火災監(jiān)測器、溫升變色涂料等來科學地判斷。(6)外因火災的滅火方法常用的滅火方法有三種:直接滅火法、隔絕滅火法和聯(lián)合滅火法。1)直接滅火法。直接滅火法包括以下幾種:①清除可燃物。將著火帶及附近已發(fā)熱或正燃燒的可燃物挖出并運出井外。這是撲滅火災最徹底的方法,但是采用這種方法的條件是:火災處于初起階段,涉及范圍不大;火區(qū)無瓦斯、無煤塵爆炸危險;火源位于人員可直接到達的地點。②用水滅火。用水滅火,簡單易行,經(jīng)濟有效。其作用是:強力水流把燃燒物的火焰壓滅,使燃燒物充分浸濕而阻止其繼續(xù)燃燒;水有很大的吸熱能力,能使燃燒物冷卻降溫;水遇火蒸發(fā)成大量水蒸氣,能沖淡災區(qū)空氣中氧的濃度,并使燃燒物表面與空氣隔絕。因此水有較強的滅火作用。用水滅火應(yīng)注意的問題:供水量要充足,否則,高溫火源會使水分解成具有爆炸性和氫和一氧化碳混合氣體(又稱水煤氣),帶來新的危險;滅火人員一定要站在火源的上風側(cè),并應(yīng)保持正常通風,回風道要通暢以便將火煙和水蒸氣引入回風道排出;當火勢旺時,應(yīng)先將水流射向火源外圍,不要直射火源中心;水能導電,因此,用水撲滅電器火災時,應(yīng)先切斷電源,然后滅火;水比油密度大,油浮在水的表面,可以隨水流動而擴大火災面積,因此,不能用水撲滅油類火災;滅火過程中,要隨時檢查火區(qū)附近的瓦斯、一氧化碳濃度。③用砂子(或巖粉)滅火。把砂子(或巖粉)直接撒在燃燒物體上能隔絕空氣,將火撲滅。通常用來撲滅初起的電氣設(shè)備火災與油類火災。④用劃分滅火器滅火。目前礦山使用的化學滅火器有兩類:泡沫滅火器。使用時將滅火器倒置,使內(nèi)外瓶中的酸性溶液和堿性溶液互相混合,發(fā)生化學反應(yīng),形成大量充滿二氧化碳的氣泡噴射出去,覆蓋在燃燒物體上隔絕空氣。在撲滅電器火災時,應(yīng)首先切斷電源。干粉滅火器。目前礦用干粉滅火器以磷酸銨粉為主藥劑。在高溫作用下磷酸銨粉末進行一系列分解吸熱反應(yīng),將火災撲滅。目前適合于井下使用的干粉滅火器有滅火手雷和噴粉滅火器。⑤高倍數(shù)泡沫滅火。遠距離高倍數(shù)泡沫滅火是將高倍數(shù)起泡劑與壓力水混合后在風扇的吹動下,經(jīng)過兩層錐形發(fā)泡線網(wǎng),形成大量的泡沫涌向火源撲滅火災。其原理是泡沫遇到高溫而蒸發(fā)成水蒸氣,吸收大量的熱,使溫度迅速下降,同時,大量的水蒸氣能降低火源周圍空氣中的氧氣含量,泡沫又迅速包圍燃燒物,使火與空氣隔絕而熄滅。2)隔絕滅火法。當井下火災發(fā)展到不能直接被撲滅時,應(yīng)在所有通往火區(qū)的巷道內(nèi)砌筑密閉墻,使火源與外界隔絕,當火區(qū)內(nèi)的氧氣消耗完后,火災自行熄滅。在建筑密閉墻時,一般先建進風側(cè),后建回風側(cè)。在有瓦斯涌出的火區(qū),為防止瓦斯積聚,進回風兩側(cè)要同時建筑密閉墻,同時封閉。對有發(fā)生瓦斯爆炸危險的火區(qū),為保證救災人員和建筑密閉墻人員的安全,應(yīng)盡快地建筑一道防爆墻。防爆墻一般用砂子、黃土、爐灰等裝在編織袋或麻袋內(nèi),建成5—6m厚砂袋墻。3)聯(lián)合滅火法。在單獨采用一種方法達不到滅火目的,或滅火時間太長時,可將直接滅火法和隔絕滅火法聯(lián)合起來運用,稱為聯(lián)合滅火法。歸納起來有以下幾種:①先隔絕,然后打開密閉墻用水直接滅火。②包圍縮小火區(qū),然后進行封閉。③移動密閉墻逐漸縮小火區(qū),分段滅火。④先封閉再灌漿滅火。⑤封閉火區(qū)后注入惰性氣體,加速滅火。⑥封閉火區(qū),采用均壓(火區(qū)進風側(cè)和回風側(cè)的風壓差接近于零)滅火。三、礦塵防治1.礦塵的產(chǎn)生及其危害(1)在煤礦建設(shè)和生產(chǎn)過程中,如鉆眼工作、炸藥爆破、掘進機和采煤機作業(yè)、礦物的裝載及運輸?shù)雀鱾€環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生大量的礦塵。一般來說,在現(xiàn)有防塵技術(shù)措施條件下,各生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)塵量比例大致是:采煤工作面占45%—80%,掘進工作面占20%—30%,錨噴作業(yè)點占10%—15%,運輸通風巷道占5%—10%,其他作業(yè)點占2%—5%。各作業(yè)點隨機械化程度的提高,礦塵的生成量增大。礦塵按其成分可分為巖塵、煤塵和水泥粉塵三類。按其存在狀態(tài)分為浮塵和落塵,浮塵是懸浮于礦內(nèi)空氣中的礦塵,落塵是從礦內(nèi)空氣中沉落下來的礦塵。(2)礦塵的危害1)對人體的危害。人長期吸入礦塵后,輕者會患呼吸道炎癥,重者會患塵肺病。礦塵對人體的危害還有皮膚病、眼病和慢性中毒(如礦塵中含有鉛、汞等有毒粉塵)。2)煤塵在一定條件下可以爆炸。煤塵能夠在完全沒有瓦斯存在的情況下爆炸,對于瓦斯礦井,煤塵則有可能與瓦斯同時爆炸。3)降低工作場所能見度,容易發(fā)生工傷事故。在一些綜采工作面割煤時,工作面煤塵濃度高達4000—8000mg/m3,工作面能見度極低,往往會導致人員誤操作或不能及時發(fā)現(xiàn)事故隱患,增加了發(fā)生人身事故的可能性。4)加速機械磨損,縮短設(shè)備使用壽命。隨著煤礦機械化、電氣化、自動化程度的提高,礦塵對設(shè)備性能及其使用壽命的影響會越來越突出,應(yīng)引起高度的重視。2.煤塵爆炸及預防(1)煤塵爆炸的條件煤塵爆炸必須同時具備三個條件:煤塵本身具有爆炸性,并在空氣中有一定濃度;存在能引燃煤塵爆炸的熱源;有足夠氧濃度的空氣。1)具有一定濃度的能夠爆炸的煤塵云。有的煤塵具有爆炸性,有的不具有爆炸性。具有爆炸性的煤塵只有在空氣中呈浮游狀態(tài)并具有一定的濃度時才能發(fā)生爆炸。能形成爆炸的浮游煤塵濃度的范圍,叫煤塵爆炸界限。試驗表明,煤塵爆炸下限為45g/m3,上限為1500—2000g/m3。爆炸力最強的煤塵濃度為300—400g/m3。2)高溫的熱源。能夠引燃煤塵爆炸的熱源溫度變化的范圍是比較大的,它與煤塵中揮發(fā)分含量有關(guān)。我國煤塵爆炸的引燃溫度變化大約在610—1050℃之間,煙煤一般650—900℃。煤礦井下能點燃煤塵的高溫火源主要為:爆破時出現(xiàn)的火焰、電氣火花、電弧、靜電放電、沖擊火花、摩擦高溫、井下火災和瓦斯爆炸等。3)空氣中氧濃度。空氣中氧含量低于18%時,煤塵就不會爆炸。但必須注意,空氣中氧濃度雖然減至18%以下,并不能完全防止瓦斯與煤塵在空氣中的混合物爆炸。(2)預防煤塵爆炸的技術(shù)措施預防煤塵爆炸的技術(shù)措施主要包括防塵措施、防止煤塵引燃的措施和各報措施三個方面。1)防塵措施①煤層注水濕潤煤體。在采煤和掘進之前,利用鉆孔向煤層注入壓力水,使水沿著煤層的層理、節(jié)理或裂隙向四周擴散并滲入到煤體的微孔中去,增加煤的水分,使煤體和其內(nèi)部的原生煤塵都預先濕潤。同時,使煤體的塑性增強,以減少采煤時生成煤塵的數(shù)量。這是防治煤塵的一項根本措施。②采空區(qū)灌水。采空區(qū)灌水也是一種預先濕潤煤體的防塵方法,當采用下行垮落法分層開采活煤層、近距離且無隔水層法開采煤層群或急傾斜水平分層法采煤時,可以利用往采空區(qū)灌水的方法,以潤濕下分層下組煤的煤層,防止開采時生成大量的煤塵。③濕式打眼。在工作面使用電鉆或風鉆打炮眼時,將壓力水經(jīng)過鉆桿中央的水孔送到炮眼底部,將粉塵濕潤后從炮眼中沖洗出來,從而達到降塵的目的。④水封爆破和水炮泥。水封爆破和水炮泥都是由鉆孔注水濕潤煤體演變而來的,它是將注水和爆破聯(lián)合起來,不僅起到消除炮煙和防塵作用,而且還提高了炸藥的爆破效果。⑤噴霧灑水降塵。噴霧撒水是將壓力水通過特制的噴嘴噴出,使水流霧化成細小的水滴散布在空氣中,將漂浮的塵粒濕潤下沉,防止飛揚。噴霧灑水簡單方便,廣泛應(yīng)用于采掘機械切割、工作面爆破、煤炭裝載、運輸轉(zhuǎn)載、液壓支架前移、單體支柱放頂?shù)染伦鳂I(yè)過程中。⑥合理的風速。風速同空氣中含塵量的關(guān)系比較密切,風速太小,不能把懸浮的煤塵及時吹出工作面,使空氣中含塵量增加;風速太大,雖然將浮塵吹走,但是也把大量的落塵吹揚起,增加工作面的煤塵濃度。因此,工作面的風速以控制在1.2—1.6m/s為宜。⑦消除落塵。沉積在巷道四周的煤塵,一旦受到振動和沖擊會再度飛揚起來,為煤塵爆炸創(chuàng)造條件。必須及時清除巷道中的浮煤,清掃或沖洗沉積煤塵,定期散布巖粉,定期對主要大巷刷漿。2)防止煤塵引燃的措施。防止煤塵引燃的措施與防止瓦斯引燃的措施基本相同,參見“礦井瓦斯防治”。3)隔爆措施。隔爆措施就是將已發(fā)生的煤塵爆炸或瓦斯煤塵爆炸限制在一定區(qū)域,盡量減少爆炸產(chǎn)生的危害而采取的技術(shù)措施。其主要措施是設(shè)置被動式隔爆裝置和采用自動抑爆裝置。①被動式隔爆裝置。被動式隔爆裝置是借助于爆炸沖擊波的動力使隔爆裝置動作(巖粉槽、水槽破碎,水袋脫鉤),并拋灑消焰劑形成抑制帶,撲滅滯后于沖擊波傳播的爆炸火焰,以阻止爆炸的傳播。最早采用的撒布巖粉和設(shè)置普通巖粉棚方法,雖然防止傳播效果好,但巖粉暴露在潮濕空氣中,極易受潮而失去消焰劑功效,頻繁更換巖粉的工作量較大。因此我國礦山已幾乎不采用這兩種方法。在20世紀80年代,我國開發(fā)使用了隔爆水槽和隔爆水袋,以水為消焰劑,方便安裝和使用,得到了廣泛應(yīng)用。②自動抑制裝置。自動抑爆裝置的作用原理是:利用傳感器測量煤塵爆炸所產(chǎn)生的各種物理參數(shù)并迅速轉(zhuǎn)換成電信號,指令機構(gòu)的演算器根據(jù)這些電信號準確地計算出爆炸火焰的傳播速度,并在最恰當?shù)臅r間發(fā)出動作信號,噴灑機構(gòu)及時噴出消焰劑,準確可靠地撲滅爆炸火焰,阻止爆炸的傳播。四、礦井水災防治1.礦進水災的原因及危害(1)礦井火災的概念1)礦井突水。井巷、工作面與含水層、被淹巷道、地表水體和含水的裂隙帶、溶洞、洞穴、陷落柱、頂板冒落帶、構(gòu)造破碎帶等接近或溝通而導致的突然出水事故,稱為礦井突水(亦稱礦井透水)。2)礦井水災。礦區(qū)內(nèi)的大氣降水、地表水、地下水通過各種通道涌入井下,稱為礦井涌水。當?shù)V井涌水量超過礦井正常的排水能力時,將發(fā)生水災。凡是影響礦井正常生產(chǎn)活動、威脅礦井安全生產(chǎn)、增加生產(chǎn)成本和使礦井局部或全部被淹沒的礦井涌水事故,稱為礦井水災(亦稱礦井水害)。(2)礦井實在發(fā)生的條件。1)礦山常見的水源。①大氣降水。從天空降到地面的雨和雪、冰、雹等融化的水,稱為大氣降水。②地表水。地球表面江、湖、河、海、水池、水庫、沼澤、積水洼地等處的水均為地表水。③潛水。埋藏在地表以下第一個融水層以上的地下水稱為潛水。潛水一般分布在地下淺部第四紀松散沉積層的空隙和出露地表的巖石裂隙中。潛水主要由大氣降水和地表水補給。④承壓水。處于兩個隔水層中間的地下水,稱為承壓水(或稱自流水)。石灰?guī)r裂隙及溶洞中的水為承壓水,它具有很大的水量和壓力,對礦山生產(chǎn)威脅極大。⑤老空積水。已經(jīng)采掘過的采空區(qū)和廢棄的舊巷道或溶洞,由于長期停止排水而積存的地下水,稱為老空積水。⑥斷層水。處于斷層破碎帶中的水,稱為斷層水。斷層帶往往是許多含水層的通道,因此,斷層水往往水源充足,對礦井的威脅極大。2)礦井水災的通道。水源進入礦井的可能通道有:井筒、斷層破碎帶、采掘形成的裂縫、陷落柱、采空區(qū)、井下巷道和封堵不嚴的鉆孔等。(3)礦井水災發(fā)生的主要原因造成礦井水災的原因是多方面的,歸納起來主要有:1)地面防洪、防水措施不當。因?qū)Ψ篮樵O(shè)施管理不善,雨季山洪由井筒或塌陷裂隙大量灌入井下造成在2)水文地質(zhì)情況不清。對老空積水、充水斷層、陷落柱、鉆孔、強含水層水量和水壓等情況不清楚,因而在施工中造成水害事故。3)井巷位置設(shè)計不合理。將井巷置于不良的地質(zhì)條件中或距強含水層太近,導致透水。4)亂采亂挖破壞了防水煤柱或巖柱造成透水。5)排水設(shè)備失修,水倉不按時清挖,突水時,失去排水能力而淹井。6)沒有執(zhí)行“有疑必探,先探后掘”的探放水原則,或者探放水措施不嚴密,盲目施工造成突水淹井事故。7)測量工作失誤,導致巷道穿透積水區(qū)而造成透水。8)出現(xiàn)透水征兆未察覺、未重視,或處理方法不當而造成透水。9)施工措施不力,工程質(zhì)量低劣,致使井巷嚴重坍塌冒頂,導致地下水或地表水灌入礦井。10)在水文地質(zhì)條件復雜、有突水淹井危險的礦井,需要安設(shè)防水閘門而未安設(shè),或防水閘門安設(shè)不合格以及年久失修關(guān)閉不嚴而造成淹井。11)鉆孔封閉不合格或沒有封孔,成為各水體之間的垂直聯(lián)絡(luò)通道。當采掘工作面和這些鉆孔相遇時,便發(fā)生透水事故。(4)礦井水災的危害礦井水災的危害具體表現(xiàn)在以下幾方面:1)如果排水系統(tǒng)不完善,會造成涌水四溢,巷道到處是泥水,使作業(yè)環(huán)境惡化,給安全生產(chǎn)和文明生產(chǎn)造成不利影響。2)頂板淋水、煤壁滲水,使巷道內(nèi)空氣濕度加大,影響職工的身體健康。3)礦井水量越大,排水設(shè)備和排水費用越高,不僅增加生產(chǎn)成本,而且增加了管理工作難度。4)礦井水對機器設(shè)備和金屬材料產(chǎn)生腐蝕作用,縮短其使用壽命,增加生產(chǎn)成本。5)礦井涌水量一旦超過排水能力或突然涌水,輕則造成井巷或采區(qū)被淹,重則造成人員傷亡和財產(chǎn)損失。2.地面防治水地面防治水是指在地面修筑一些防排水工程,防止或減少大氣降水和地表水涌入工業(yè)場地或通過滲漏區(qū)流入井下,它是保證礦井安全生產(chǎn)的第一道防線,這對于以降雨和地表水為主要涌水來源的礦井尤為重要。對于雨季受水威脅的礦井,應(yīng)制定雨季防治水措施,并應(yīng)組織搶險隊伍,儲備足夠的防洪搶險物質(zhì)。井口及工業(yè)場地內(nèi)建筑物的高程低于當?shù)貧v年最高洪水位時,必須修筑堤壩、溝渠或采取其他防排水措施。3.井下防治水防治礦井水災的原則,是在保證礦井安全生產(chǎn)的前提下,以防為主,防治結(jié)合。礦井水災的防治方法,可歸納為“查、探、放、截、堵、排”六個字的綜合防治措施。(1)掌握礦井的水文地質(zhì)資料水文地質(zhì)資料是制定防水措施的依據(jù)。因此,必須查明礦井水源和可能涌水的通道從而編制防治水計劃,并組織實施。主要內(nèi)容包括以下幾個方面:1)收集地面氣象、降水量與河流水文資料,查明地表水體分布、水量和補給、排泄等情況,查明洪水對礦井的影響程度。2)掌握井田范圍內(nèi)沖擊層、含水層的情況。3)掌握斷層和裂隙的分布情況。4)調(diào)查老窯和現(xiàn)采小窯的開采范圍、采空區(qū)的積水和分布狀況。5)掌握采動后頂板破碎及地表陷落情況。(2)井下探水“有疑必探,先探后掘”是采掘工作必須遵循的原則,也是預防井下水害事故發(fā)生的重要方法。當采掘工作面接近有突水危險區(qū)域時,必須采用探放水方法,查明采掘工作面前方的水情,并將水有控制地放出,以保證采掘工作面安全生產(chǎn)。采掘工作面遇到下列情況之一時,必須確定探水線進行探水:1)接近水淹或可能積水的井巷、老空或相鄰礦時。2)接近含水層、導水斷層、溶洞或?qū)萋渲鶗r。3)打開隔離煤柱放水時。4)接近可能與河流、湖泊、水庫、蓄水池、水井等相通的斷層破碎帶時。5)接近有出水可能的鉆孔時。6)接近有水的灌漿區(qū)時。7)接近其他可能出水地區(qū)時。(3)放水(疏干)掌握和探明地下水源之后,應(yīng)采取一定的措施,有計劃地將威脅性水源全部或部分放出,并排出地面。它是消除水患的有效措施之一。根據(jù)不同類型的水源,可采取不同的疏放水方法和措施。(4)截水截水是利用水閘墻、水閘門和防水煤(巖)柱等物體,臨時或永久地截住涌水,將采掘區(qū)與水源隔離,使某一地點突水不致危及其他地區(qū)、減輕水災危害的重要措施。1)留設(shè)防水煤(巖)柱。在水體下、含水層下、承壓含水層上或?qū)當鄬痈浇删驎r,在可能發(fā)生突水處的外圍留設(shè)一定寬度的煤(巖)柱,以防止地表水或地下水涌入工作地點,形成水災。在相鄰礦井的分界處,必須留防水煤柱。礦井以斷層分界時,必須在斷層兩側(cè)留有防水煤柱。2)防水閘門。防水閘門一般設(shè)置在可能發(fā)生涌水需要堵截,而平時仍需運輸合行人的巷道內(nèi)。如:井底車場出入口、井下水泵房、變電所以及有涌水互相影響的區(qū)域之間,都必須設(shè)置防水閘門。一旦發(fā)生水患,立即關(guān)閉閘門,將水堵截,把水患限制在局部地區(qū)。3)水閘墻。在需要永久截水而平時無運輸、無行人的地點設(shè)置水閘墻,有臨時水閘墻和永久水閘墻兩種。臨時水閘墻一般用木料或磚料砌筑,永久水閘墻采用混凝土或鋼筋混凝土澆灌。(5)注漿堵水注漿堵水就是將配制的漿液壓入井下巖層空隙、裂隙或巷道中,使其擴散、凝固和硬化,使巖層具有較高的強度、密實性和不透水性而達到封堵截斷補給水源和加固地層的作用,是礦井防治水害的重要手段之一。當多個鉆孔注漿形成隔水帷幕帶時稱帷幕注漿。礦井注漿堵水通常用于下列情況:1)當涌水水源與強大水源有密切聯(lián)系,單純采用排水的方法不可能或不經(jīng)濟時。2)井巷必須穿過一個或若干個含水豐富的含水層或充水斷層,若不隔離水源就無法掘進時。3)涌水量大的礦井,為了減少礦井的涌水量,降低排水費用。(6)礦井防排水系統(tǒng)目前,我國煤礦在防排水方面應(yīng)用了許多新技術(shù)和新設(shè)備,例如,水泵自動化控制技術(shù)、密閉水泵房以及采用大孔徑直通式排水孔分散排水等,均取得了良好效果。我國在煤礦防治水探查技術(shù)方面,也有了很大發(fā)展,如水化學探查技術(shù)、地球物理探查技術(shù)。一些學者還提出了“煤礦排水、供水、生態(tài)環(huán)保三位一體結(jié)合”的管理模式。4.采掘工作面透水事故的處理采掘工作面透水前,一般有如下預兆:(1)掛紅。因地下水中含有鐵的氧化物,在水壓作用下,通過煤(巖)裂隙時,附著在煤巖表面,呈現(xiàn)暗紅色水銹。(2)掛汗。積水區(qū)的水,在水壓作用下,通過煤巖裂隙而在煤巖壁上凝結(jié)成許多水珠,稱“掛汗”。但井下空氣中水分遇到低溫煤體也會聚結(jié)水珠,這是假汗。區(qū)別真汗、假汗的方法是:仔細觀察新暴露的煤壁面上是否潮濕,若潮濕則是“真汗”即透水征兆。(3)空氣變冷。采掘工作面接近積水區(qū)時,空氣溫度會驟然下降,煤壁發(fā)涼,進入工作面有涼爽、陰冷的感覺。(4)出現(xiàn)霧氣。當采掘工作面氣溫較高時,從煤壁滲出的積水,就會被蒸發(fā)而形成霧氣。(5)水叫。一種是高壓積水向煤巖裂隙強烈羈押于兩壁摩擦而發(fā)出的“嘶嘶”聲,另一種是空洞泄水聲,這些都是離水源很近的危險預兆。(6)頂板淋水加大。原有裂隙淋水突然增大。(7)頂板來壓、底板鼓起。在地下水壓作用下,頂?shù)装鍙澢冃?有時伴有潮濕、滲水現(xiàn)象。(8)水色發(fā)渾、有臭味。老空水一般發(fā)紅、味澀;斷層水一般發(fā)黃、味甜;溶洞水常帶有臭味;沖擊層水呈黃色并夾有沙子。(9)有毒有害氣體增加。工作面有硫化氫、二氧化碳等有毒有害氣體溢出。以上征兆不一定同時出現(xiàn),要認真辨別。當發(fā)現(xiàn)工作面出現(xiàn)透水預兆時,說明已接近水體,此時應(yīng)立即停止作業(yè),并報告礦調(diào)度室,采取有效措施,以防止透水事故的發(fā)生。五、礦井頂板事故防治頂板事故是煤礦生產(chǎn)的主要災害之一,是指在地下采煤過程中,頂板意外冒落造成人員傷亡、設(shè)備損壞、生產(chǎn)中止等的事故。頂板事故按冒頂范圍分局部冒頂和大型冒頂;按力學原因分為壓垮冒頂、漏冒型冒頂和推垮型冒頂。1.采取局部冒頂?shù)脑颉㈩A兆及防治(1)采取局部冒頂?shù)脑虿蓤鼍植棵绊敵０l(fā)生在上下出口、煤壁線、放頂線、地質(zhì)構(gòu)造處及采煤機附近。其原因主要有:1)采空區(qū)頂板支撐不好,懸頂面積過大。2)頂板中存在斷層、裂隙、層理等地質(zhì)構(gòu)造,將頂板切割成不連續(xù)的巖塊,回柱后巖塊失穩(wěn),推倒支柱造成冒頂。3)回柱操作順序不合理。4)工作面支護質(zhì)量不好,支護密度不夠、出撐力低、迎山角不合理等。5)在遇見未預見的地質(zhì)構(gòu)造時,沒及時采取措施。6)工作面上、下出口連接風巷和運輸巷,控頂面積大。兩巷掘進時經(jīng)受壓力重新分布的影響,同時由于巷道初撐力一般較小,使直接頂下沉、松動甚至破壞;特別是在工作面超前支撐壓力作用下,頂板大量下沉,又在移動設(shè)備時反復支撐頂板,結(jié)果造成頂板更加破碎。如果又有老頂來壓影響,工作面上、下出口更易冒落。7)煤壁線附近易形成“人字”“鍋底”“升斗”等劈理,有游離巖塊、易冒落。(2)采場局部冒頂?shù)念A兆1)發(fā)出響聲。巖層下沉斷裂,頂板壓力急劇增大時,木支架有劈裂聲;金屬支柱活柱下縮,支柱鉆底嚴重都可能發(fā)出響聲。2)掉碴。3)煤體壓酥,片幫煤增多。4)頂板裂隙增多,裂縫變大。5)頂板出現(xiàn)離層。6)漏頂。7)瓦斯涌出量突然增大。8)頂板淋水明顯增加。(3)采場局部冒頂?shù)闹饕A防措施1)防止煤壁附近冒頂,應(yīng)及時支護懸露頂板,加強敲幫問頂。2)炮采時合理布置炮眼,控制藥量,避免崩倒支架。3)防止兩出口冒頂時,首先支架必須有足夠強度,其次系統(tǒng)應(yīng)具有一定阻力,防止老頂來壓時推倒支架。4)防止放頂線附近局部冒頂,要加強地質(zhì)及觀察工作,在大塊巖石范圍內(nèi)加強支護,必要時用木支架代替單體金屬支架。5)隨時注意地質(zhì)構(gòu)造的變化,采取相應(yīng)措施。2.采場大型冒頂?shù)念A兆及防治(1)采場大型冒頂?shù)念A兆采場大型冒頂一般包括老頂來壓時的壓垮型冒頂、直接頂導致的壓垮型冒頂、大面積漏垮型冒頂、復合頂板推垮型冒頂和大塊游離頂板旋轉(zhuǎn)型冒頂?shù)取Ｒ话愦笮兔绊斨饕A兆表現(xiàn)在以下幾個方面:1)頂板的預兆。頂板連續(xù)發(fā)出斷裂聲,這是由于直接頂和老頂離層或頂板斷開而發(fā)出的響聲。2)兩幫的預兆。由于壓力增加,煤壁受壓后,煤質(zhì)變軟,片幫增多。3)支架的預兆。使用木制家時被大量折斷。使用金屬支柱時活柱快速下沉,連續(xù)發(fā)出“咯咯”聲。4)瓦斯涌出量增多,淋水加大。(2)采場大型冒頂?shù)闹饕乐未胧?)經(jīng)常檢查巷道支護情況,加強維護,發(fā)現(xiàn)有變形或折損的支架,應(yīng)及時加固修復。2)維修巷道時,必須保證在發(fā)生冒頂時有人員撤退的出口。獨頭巷道維護時,必須由外向里逐架進行。撤掉指甲鉗,應(yīng)加固工作地點支架。3.巷道冒頂事故防治1)掌握地質(zhì)資料與開采條件。通過地質(zhì)鉆孔、巖層柱狀圖等多種途徑,摸清地質(zhì)構(gòu)造及頂板結(jié)構(gòu)、巖性變化、水文地質(zhì)情況;在地質(zhì)圖上標明地質(zhì)構(gòu)造、裂隙發(fā)育帶的位置、產(chǎn)狀、層厚等;弄清與采煤工作面相對空間位置與時間的關(guān)系,分析受采動的程度等。2)嚴格頂板安全檢查制度。巷道掘進施工的全過程要嚴格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》,堅持進行敲幫問頂,發(fā)現(xiàn)活矸和傘檐要及時處理。3)加強支護質(zhì)量管理。選擇合理的支護技術(shù),嚴格按操作規(guī)程施工,是防治冒頂事故的主要措施。①檢查支架規(guī)格尺寸。支架的架型、形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)件搭接等是否符合設(shè)計要求;支架間距、支架間連接是否符合作業(yè)規(guī)程要求。②提高支護質(zhì)量和保證支護阻力。所有支架必須架設(shè)牢固,并有防倒措施。要嚴格防止支架支設(shè)在浮矸上,不見實底不能架設(shè)。使用摩擦式金屬支柱時,必須使用液壓升柱器架設(shè),初撐力不得小于50kN。③單體液壓支柱的初撐力,柱徑為100mm不得小于90kN,柱徑為80mm不得小于60kN。④搞好支架與圍巖間的充填。支架與圍巖間的空間必須及時填嚴背實,改善支架承載狀態(tài),提高其支撐能力,減少圍巖變形,提高圍巖的穩(wěn)定性。⑤提高支架的穩(wěn)定性。在放炮前應(yīng)加固迎頭支架,使靠近迎頭10m內(nèi)支架之間的連接桿聯(lián)鎖穩(wěn)固,防止放炮崩倒;對圍巖裂隙發(fā)育較成熟或較松軟的地段、受采動影響強烈的地區(qū)或掘進傾斜巷道時,應(yīng)在支架間用連接桿聯(lián)鎖穩(wěn)固,預防冒頂或片幫范圍的擴大。⑥及時支護。根據(jù)作業(yè)循環(huán)和圍巖條件,盡可能及時支護,縮小空頂作業(yè)面積與延續(xù)時間。4)進行臨時支護。巷道頂板事故大都是在空頂作業(yè)的情況下發(fā)生的,因此對掘進迎頭新懸露的頂板,應(yīng)采用及時或超前支護的臨時支架,以保證作業(yè)安全。(2)采煤工作面頂板事故防治1)老頂來壓時壓垮型冒頂預防措施①合理設(shè)計采煤工作面支護,使支護具有足夠的支撐力和可縮量,當老頂來壓比較強烈時,要選用可縮量較大的支柱,有時要選用具有大流量安全閥的支柱,并加強后排支柱的支撐強度。②要進行頂板斷層情況的預測預報。遇到平行于工作面的斷層時,當斷層剛露出煤壁,就要加強該段工作面的支護,并擴大該段工作面的控頂距;如果工作面用的是金屬支柱,還要用木支柱替換金屬支柱。2)厚煤層難垮頂板大面積冒頂預防措施①采用煤柱支撐法(即刀柱采煤法)時,如果煤柱上方頂板需懸露大面積才垮落,則應(yīng)在刀柱之間的采空區(qū)內(nèi)用鉆孔爆破法強制放頂。②采用長壁法采煤時,或超前工作面用鉆孔爆破法、高壓注水法預先松動或弱化頂板,也可用在采空區(qū)用循環(huán)淺孔及步距式深孔法崩落頂板。3)直接頂導致的壓垮型冒頂預防措施①采煤工作面支護強度要能自始自終平衡直接頂或垮落帶巖層的重量,底軟時必須穿鞋,力求以支柱的支撐力就能平衡直接頂或垮落帶的巖重,以避免直接頂或垮落帶離層。②開采下分層時不要留煤皮,以免增加支架的載荷,如因條件限制非留煤皮不可,要相應(yīng)增加執(zhí)著的初撐力或支柱密度。③在構(gòu)造或采動破壞嚴重的區(qū)域,除應(yīng)縮小控頂距及加強放頂支柱的初撐強度外,應(yīng)采用絞車遠距離回柱。4)大面積漏垮型冒頂預防措施①選用合適的支護,使工作面支護有足夠的支撐力和可縮量。②頂板必須背嚴接實。③嚴防放炮、移輸送機等工序推倒支架,防止出現(xiàn)局部冒頂。5)局部漏冒型冒頂預防措施①對每一工作面進行實地觀測,根據(jù)統(tǒng)計規(guī)律分析影響端面頂板冒落穩(wěn)定性指標,對支護質(zhì)量與頂板進行動態(tài)監(jiān)測,使頂板在形成冒頂事故前消除其隱患。②采用能及時支護懸露頂板并能減少端面距的支架;要使支架處于良好的工作狀態(tài),尤其應(yīng)避免頂梁過分抬頭或低頭;提高第一排支柱的初撐力,以減小直接頂?shù)南鲁亮俊＂叟诓蓵r,炮眼布置及裝藥量應(yīng)合理,盡量避免崩倒支架。④盡量使工作面與煤層的主節(jié)理方向垂直或斜交,避免煤壁片幫,一旦片幫應(yīng)超前支護。⑤盡可能保證工作面具有較快的推進速度。⑥機頭機尾應(yīng)各采用四對八梁支護;巷道與工作面出口相接的一側(cè)要架設(shè)一對長鋼梁抬棚,托住原巷道支架的梁頭;距工作面煤壁20m范圍內(nèi)的巷道要超前進行處理。⑦在工作面的地質(zhì)破壞帶要特別加強支護。⑧放頂線要支設(shè)墩柱。⑨分段回柱回拆最后兩根支柱時,如果工作面用的是摩擦支柱,可以在這些柱子的上下各支一根木支柱作為替柱,然后回拆摩擦支柱,最后用絞車回木替柱;采用單體液壓支柱的工作面,工人也可以在有支護的工作空間,用帶鏈條的工具來卸載,并用機械遠距離拉柱;如果工作面用的是木支柱,則可以直接用絞車回柱。(3)掘進片幫、冒頂事故的防治為防止掘進頂板事故的發(fā)生,在認真執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》對掘進工作面和巷道支護的有關(guān)規(guī)定得到基礎(chǔ)上,要做好以下工作:確切掌握地質(zhì)資料,認真編制施工作業(yè)規(guī)程,采取合理的施工方法和頂板管理措施;堅持一次成巷,縮小圍巖暴露時間和面積;嚴格執(zhí)行爆破規(guī)定,保持圍巖的穩(wěn)定性;特殊地段壓力大時,采取加強支護等強化支護手段;傾斜巷道要采取防止推倒支架的措施;加強巷道圍巖的觀測和工作面的頂板管理,嚴格執(zhí)行敲幫問頂制度,發(fā)現(xiàn)問題,及時處理;嚴格按質(zhì)量標準進行檢查驗收,出現(xiàn)質(zhì)量問題及時返工處理;出現(xiàn)漏頂必須徹底處理,接頂背嚴,不得留有空頂隱患。(4)沖擊地壓的防治沖擊地壓是指在礦井開采過程中,引起煤(巖)體內(nèi)所積聚的彈性變形能釋放而產(chǎn)生的以突然、急劇、猛烈的破壞為特征的動力現(xiàn)象。影響沖擊地壓的主要因素有采深、地質(zhì)構(gòu)造、煤(巖)體結(jié)構(gòu)及開采技術(shù)。防治沖擊地壓主要從兩方面著手:一是在大范圍內(nèi)避免形成高應(yīng)力集中的條件;二是在局部范圍內(nèi)改變煤(巖)體的物理力學性能,減緩已形成的應(yīng)力集中的程度。前者稱防危措施,后者稱解危措施。主要防危措施有:開采解放層;合理確定開采方法;無煤柱開采。主要解危措施有:高壓注水;放松動炮;鉆孔槽卸壓;強制放頂。生產(chǎn)中應(yīng)結(jié)合實際,加強預測工作,總結(jié)沖擊地壓規(guī)律。同時提高支護質(zhì)量,嚴禁剛性支護。六、機電、運輸安全技術(shù)措施(一)裝、卸車安全技術(shù)措施1、對于較小的部件,可用人力裝車;人力裝車時要注意動作協(xié)調(diào)和空間位置。2、做好自主保安,注意不要碰傷人員及碰壞設(shè)備、設(shè)施。3、將裝車部件擺正、重心與車一致,盡量使設(shè)備的重心靠近車輛的載物中心。并捆綁牢固。4、停車裝卸貨時,司機必須拉緊駐車制動器,檢查車輪是否掩好,確認安全后,方可裝卸車。5、嚴禁非工作人員進入裝卸車地點。6、車輛投入使用前,必須由司機進行嚴格檢查,不完好不準投入使用。車輛投入使用后,每次裝車前必須認真檢查車況,發(fā)現(xiàn)問題及時處理,保證安全使用。7、設(shè)備運至指定地點卸車時,必須在專人指揮下進行卸車處理,嚴禁野蠻卸車或隨意卸車,卸車時人員要躲開設(shè)備下滑或傾倒的波及范圍,吊起的重物下不許有人作業(yè),嚴禁從人頭上經(jīng)過,確保人員及設(shè)備安全。8、車裝完后,對較大、較重、超高、超長等車輛,必須用鋼絲繩扣和花欄螺絲捆車,再用手拉葫蘆加固捆綁。(二)起吊物件的安全技術(shù)措施1、根據(jù)被起吊物的重量,選擇完好的起吊設(shè)備及工具,要事先檢查起吊用具的安全可靠性,要先檢查起重機是否滑鏈、檢查起吊繩扣是否符合要求。發(fā)現(xiàn)問題及時處理,做到安全施工。2、起吊前要檢查頂板和起吊錨桿是否符合規(guī)定的安全狀況以及周圍情況,確認頂板支護完好。掛40T鏈子要將錨桿螺絲上滿扣(如果使用制作的起吊環(huán),起吊環(huán)必須上滿扣)。不準將手拉葫蘆掛在鋼帶或金屬網(wǎng)上起吊。3、起吊時,作業(yè)人員要站在安全位置操作并注意周圍人員,要及時通知人員躲閃。脫鉤波及的范圍、起吊的物件下不準有人。4、起吊過程中,要設(shè)專人觀察起吊用具的安全情況,發(fā)現(xiàn)異常立即通知起吊人員停止起吊,并進行處理。5、吊裝設(shè)備時,嚴禁碰撞其儀表顯示器,對外露易損件要加防護措施,以防受損。6、用液壓支架起吊設(shè)備時,必須選用安全可靠的起吊繩索,先觀察周圍人員及頂板情況,在確認安全后方可操作;由專人指揮,不許其他人隨意動操縱閥。7、嚴禁在未支穩(wěn)的懸空物下作業(yè)。(三)無軌膠輪車安全技術(shù)措施1、井下運輸必須使用無軌防爆膠輪車。設(shè)備裝好后在開車前,司機及跟車人員必須對緊固、捆綁情況、裝車次序和方向、裝車數(shù)量、裝車高度和寬度進行一次全面的檢查,確認安全無誤后,方可進行運輸。2、入井車輛駕駛員必須證件齊全[車輛駕駛證、入井許可證等],證件不全者嚴禁入井。司機嚴禁酒后駕車;司機身體狀況不好嚴禁駕車。3、車輛入井前,必須做車輛安全檢查,司機必須配戴礦燈、自救器,穿好工作服、嚴禁帶煙火、嚴禁穿化纖衣服入井;檢查車輛的車況、滅火器、接地裝置是否完好;嚴格按照規(guī)定路線行駛。4、車輛在所有巷道行駛時,注意沿線通風設(shè)施及電纜、管路的安全,嚴禁撞壞通風及井巷設(shè)施。運行車輛必須喇叭完好,倒車時應(yīng)有警示信號,長距離倒車時,不準取消倒車信號。5、運輸過程中必須集中精力,認真操作,在輔運大巷中重載車行駛速度不超過20km/h,空車行駛速度不超過30km/h,車輛在巷道中轉(zhuǎn)彎時,速度不超過10km/h。運輸途中遇有行人,要發(fā)出信號,減速通過。能見度低時,也必須減速行駛;遇特殊情況必須停車,積極采取措施處理,減少影響,保證安全。不許在坡上停車,特殊情況必須采取安全措施。6、兩車相會,升井一方要停靠一旁,關(guān)掉大燈,待對方車輛通過后再行車。支架搬運車運行時必須放好警戒,嚴禁人員進入通道。7、行車中遇有路基不好或道路上有障礙物時,不得強行通過,待清除路障后再通過,車輛通過風門和拐彎必須減速慢行,并發(fā)出聲光信號。8、車輛轉(zhuǎn)彎、倒車時,要預先觀察來去方向是否有異常情況,轉(zhuǎn)彎或倒車時要操作自如,不可手忙腳亂突然加速或剎車。9、物件運至指定地點卸車時,必須在專人指揮下進行,嚴禁野蠻卸車或隨意卸車。10、裝車時,隨時注意車廂的變化,避免發(fā)生危險。11、行車中遇有錨索或長錨桿,車輛要減速通過,避免刮傷車輛及使頂板破碎。車輛在運行時不得進行檢修。12、地面運輸車輛,司機必須嚴格遵守《道路交通法》和《駕駛員管理條例》,空車行駛速度不得超過60km/h,重載車行駛速度不得40km/h,遇有行人和車輛要鳴笛示意。13、車載物件發(fā)生散脫、竄位等問題時,司機要及時停車,經(jīng)妥善處理后方可繼續(xù)行駛。14、不可搶行爭路,互不相讓,必須遵守行人不行車、行車不行人,“禮讓三先”的行車原則。(四)大型設(shè)備運輸安全技術(shù)措施除嚴格遵守上述車輛運輸安全技術(shù)措施外,還必須執(zhí)行以下規(guī)定:1、需要派專人跟車時,跟車人員必須坐在副駕駛位置,二人要精力集中,注意觀察,做好自保、聯(lián)保,發(fā)現(xiàn)問題立即停車處理。2、設(shè)備在運輸過程中,嚴防碰撞巷道中的其他輔助設(shè)施。在易發(fā)生刮卡的地點必須指派專人在此接車、送車,進行指揮,對于司機看不到的地方,用燈光等信號與司機聯(lián)系,指揮人員必須作好自主保安。(五)采煤機割煤安全措施1.采煤機和運輸機必須嚴格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》第69條、72條之規(guī)定。開機前檢查各部件是否完好,截齒是否鋒利齊全,確保人員躲至安全地點。開機前發(fā)出警報信號,開機后空載運行1~3分鐘,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。嚴禁帶病作業(yè),嚴禁無噴霧割煤。2.采煤機在割煤運行中,適當調(diào)整頂?shù)椎?保證不留頂、不破底。嚴禁采煤機割支架頂梁、運輸機鏟煤腳等。3.采煤機運行中,司機要集中精力,注意頂板、煤壁及輸送機運轉(zhuǎn)情況,發(fā)現(xiàn)異常立即停機,機身前后3m嚴禁閑雜人員逗留,防止甩塊傷人。4.采煤機運行中,要注意拖拉電纜,嚴禁刮卡電纜、水管,防止擠、刮電纜和水管,防止電纜夾斷或掉出槽外。5.采煤機割到前后三角點要慢行,班組長現(xiàn)場指揮,鐵器等雜物及時撿出,并派專人在順槽監(jiān)護,嚴禁無關(guān)人員靠近。順槽出口不得有人正對滾筒,以防甩出物品傷人。到上幫撿鐵器時,采煤機必須離開3m以上安全距離或停機,運輸機必須停電閉鎖。6.采煤機操作中,要堅持做到先開水后開機,停機必停水。7.采煤機斜切進刀時,必須等采煤機返回到直線段方準割第二遍三角煤。8.停機時,要經(jīng)常檢查截齒情況,及時更換補全。9.采煤機上必須裝有能停止工作面輸送機的閉鎖裝置,發(fā)現(xiàn)問題要及時停止工作面輸送機,同時停止采煤機進行處理。10.隨時注意各部位油位、溫度,發(fā)現(xiàn)問題及時停機。11.割煤時頂板來壓必須立即停止割煤,待頂板壓力穩(wěn)定后方可繼續(xù)割煤。12.采煤機司機采作時注意個體防護,戴防護眼鏡,防止飛塊傷人(六)移架推刮板輸送機安全措施1.操作前,認真檢查各部件是否正常,各處銷子是否齊全完好,推移千斤頂與刮板輸送機連接是否可靠,達不到規(guī)定不得操作。2.工作面移架要追機作業(yè),移架前清貨工要清凈架前浮貨,不得有阻礙支架前進的雜物。移架距采煤機底刀滾筒2-3架,頂板破碎必須帶壓擦頂移架,移架時要隨時調(diào)正支架,達到良好狀態(tài)。當移架滯后割煤距離大于10架時,支架工必須立即向采煤機司機警示停機慢行,防止因空頂面積大而發(fā)生冒頂。3.保證支架與頂板接觸嚴密,升架達到初撐力。4.調(diào)整好支架立柱活柱伸出量,防止出現(xiàn)活柱伸出超長和壓死架現(xiàn)象。5.及時處理歪架、咬架,保證支架處于良好支護狀態(tài)。6.拉完支架后,跟著推刮板輸送機,間隔不大于10個支架。7.工作面片幫較寬的地段及時超前拉架,即推刮板輸送機后,還要拉支架,使支架能夠及時支護頂板。8.推移時要在刮板輸送機運行中進行,不許急推,保持彎曲過度段不小于23米,特殊情況要均勻的推移,防止損壞采煤機行走部齒輪或溜槽連接銷。9.推刮板輸送機和拉架時要嚴防擠、刮電纜、水管。10.當分段移架時,兩段移架距離不得小于6m。11.移架時,操作人員要觀察好是否有人員作業(yè)和通過,如有人,不許作業(yè)。操作時身體躲開操縱閥下面。(七)移運輸機頭、移轉(zhuǎn)載機和皮帶機尾、拉端頭架安全措施1.拉端頭架時,班組長必須現(xiàn)場把關(guān),并有專人在順槽監(jiān)護轉(zhuǎn)載機運行情況,保證安全移架,發(fā)現(xiàn)問題及時閉鎖。2.拉端頭支架時,距端頭支架3m范圍內(nèi)不得有其他人工作,且設(shè)專人監(jiān)護;支架未拉完,頂板未護好,嚴禁人員入內(nèi)。兩道相距端頭架6m范圍內(nèi)不得有人。3.推移運輸機頭、機尾前,必須將機頭、機尾及其過渡槽前面的浮煤、雜物清凈,減少推移阻力,推上去的過渡槽要保證平滑過渡,防止出現(xiàn)機頭(尾)飄起或落下。4.工作面輸送機機頭與轉(zhuǎn)載機應(yīng)搭接合理,卸載高度合適。5.在輸送機正常運行時,機頭正前方嚴禁有其他人員逗留或進行其他工作。6.推移轉(zhuǎn)載機前,要認真檢查機身行程范圍是否有刮卡及障礙物,架橋段下方不許有人,只有將支撐缸活塞桿推出,抬起轉(zhuǎn)載機落地段后才能推移轉(zhuǎn)載機。7.推轉(zhuǎn)載機操作規(guī)程如下:將支撐缸活塞桿推出,抬起轉(zhuǎn)載機落地段;再以地面為支點,利用導軌和地面的摩察力,將推移缸活塞桿推出,這樣在推力的作用下,轉(zhuǎn)載機沿著導軌前進一個進程,然后將支撐缸活塞桿收縮,轉(zhuǎn)載機落回地面,同時導向輪架將導軌抬離地面,然后將推移缸活塞桿收縮,導軌前進一個行程,這樣往復循環(huán),從而實現(xiàn)邁步自移。8.推移皮帶尾操作如下:(1)、隨著采煤機割煤的推進,轉(zhuǎn)載機沿著本機導軌逐漸前移,當轉(zhuǎn)載機前進到極限位置時,操縱操作閥將調(diào)平油缸收縮使滑撬抬起、如果底板局部不平,部分調(diào)平油缸可以不完全收縮,以保證整機水平,然后將推移缸活塞桿伸出,這樣本機以轉(zhuǎn)載機為支點前進一個行程。同時安裝在機架上的皮帶機機尾滾筒隨之前移,膠帶松弛,此時帶式輸送機應(yīng)隨著張緊膠帶。(2)、推移前先將行程范圍內(nèi)的皮帶架子拆掉。(3)、推到位后,用調(diào)平缸和側(cè)推缸調(diào)正,防止皮帶跑偏。(八)機電檢修安全技術(shù)措施1.采煤班收工前,必須將運輸機、轉(zhuǎn)載機上的貨拉空,采煤機停在頂板完好的地點,機身上的浮貨清凈,機窩掃凈,檢修設(shè)備長度范圍內(nèi)兩側(cè)各延長1.5m,嚴格執(zhí)行敲幫問頂制度,如果煤幫和頂板不好,必須采取支護措施,保證安全檢修。2.嚴格執(zhí)行停送電制度,作業(yè)前必須把待修設(shè)備上一級開關(guān)斷電,并給好斷電閉鎖,掛好停電作業(yè)牌,嚴格執(zhí)行自停、自檢、自送原則,嚴禁帶電搬遷、拆接、檢修電氣設(shè)備及線路。3.檢修電氣設(shè)備時,待修設(shè)備周圍瓦斯?jié)舛鹊陀?%,否則不能開蓋檢修。開蓋后,先用驗電筆驗電,高壓設(shè)備須放電,確認無電后,方可作業(yè),檢修完畢,測試絕緣合格,且附近瓦斯?jié)舛炔怀?方可送電試運。4.嚴格按廠家說明書要求和有關(guān)設(shè)備檢修規(guī)定維護保養(yǎng)機電設(shè)備,保證設(shè)備處于完好狀態(tài)。5.按要求定期對設(shè)備過載、短路、過流、漏電等保護進行整定。6.檢修采煤機時必須將滾筒離合摘開,需試運時人員必須遠離滾筒3m以外安全地點。7.檢修采煤機牽引部或截割部需開蓋作業(yè)時,上方吊掛好遮矸大布。8.如需進入采煤機底部作業(yè)時,運輸機、采煤機必須斷電。9.運輸機、轉(zhuǎn)載機不準同時上刮板,其中一部上刮板或檢修傳動部分時,另一部必須斷電。10.檢修地點相對應(yīng)的液壓支架未經(jīng)允許嚴禁亂動。11.調(diào)運大型部件時,要嚴格檢查起吊梁及支護是否完好,如支護有損壞時,必須先修復,然后從事其它工作。12.停、開泵時,坐臺工必須用電話通知工作面人員,經(jīng)允許后方可操作。乳化液泵站壓力在28--29MPa。乳化液濃度保持在3%~5%之間。13、噴霧泵壓力不大于3Mpa。經(jīng)電機和減速機出來的冷卻水溫度一般不高于30度,達到80度以上時,要查找原因進行妥善處理。噴霧泵必須在冷卻水管路“開路”的情況下,即能循環(huán)回來或沿線有放水口的情況下,方可啟動,不許“閉路憋壓”啟動。14.開泵前,必須認真檢查泵箱并聯(lián)的截止閥開、閉狀態(tài)以及出液、回液、吸液閥的狀態(tài)是否正確,經(jīng)確認正確后,在液壓系統(tǒng)完好的狀態(tài)下,方可開泵。開泵前還比須用擴音載波電話向工作面喊話,聽到允許開泵的回話后再開泵。15.檢修作業(yè)時,必須做到統(tǒng)一指揮,統(tǒng)一行動,防止誤操作。(九)更換大型機械配件安全技術(shù)措施1.工作面換大件必須有隊干部現(xiàn)場把關(guān),首先創(chuàng)造好作業(yè)空間和環(huán)境,維護好作業(yè)地點的頂板和煤幫。2..用慢速絞車牽引大件時,絞車必須穩(wěn)好。認真檢查好所用的絞車基礎(chǔ)(戧頂子及防跑鏈裝置)鋼絲繩、閘、聲光信號等,確保安全作業(yè),并選擇適當位置掛好導向滑輪。大件牽引過程中專人指揮,專人監(jiān)護,信號必須清晰準確,鋼絲繩兩側(cè)嚴禁有人,并注意觀察好周圍環(huán)境,防止大件刮卡其它物體,嚴禁蠻拉硬拽。3.工作面用運輸機運大件時,大件必須用大拌或圓木墊好,防止刮卡。并設(shè)專人監(jiān)護,設(shè)專人把住閉鎖,作業(yè)人員躲至安全地點,如發(fā)現(xiàn)意外情況,立即閉鎖。5.人員到上幫作業(yè),必須停機閉鎖,幫頂不完好時必須首先要把幫頂維護好,作業(yè)地點對應(yīng)的支架設(shè)專人操縱,防止誤操作發(fā)生意外,并嚴格執(zhí)行上幫作業(yè)的安全技術(shù)措施。6.換大件時,由班組長統(tǒng)一指揮,其它人員必須聽從指揮,協(xié)調(diào)統(tǒng)一。7.換完大件后,收拾好作業(yè)地點環(huán)境衛(wèi)生。經(jīng)開機試運轉(zhuǎn)正常后,方可離開現(xiàn)場。8.當起吊高度不夠時,采用打眼放炮挑頂。當寬度不夠時,采用采煤機割刀過后,只推運輸機不拉架,然后采煤機再割刀,將運輸機拉回來的辦法;特殊情況采用放炮開幫辦法。放炮前用舊皮帶等物,掩蓋好放炮地點兩側(cè)3米內(nèi)的支架和機電設(shè)備。炮眼布置不許交叉透孔,最小抵抗線和封泥長度符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,嚴格執(zhí)行的有關(guān)規(guī)定。9、在挑頂開幫后,支架頂梁前端到煤壁空頂達到1.5M以上時,寬度2M以上時,在每個支架頂梁上面插入2M以上梁子(鐵道、工字鋼、圓木等)背頂;當空頂達到2.0M以上、寬度3M以上時,除按上述辦法控制頂板外,還必須靠煤壁在梁頭打單體支柱維護。并編制專門安全措施。(十)井下電氣設(shè)備使用安全技術(shù)措施1、必須認真貫徹執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦機電設(shè)備完好標準》、《工種操作規(guī)程》、《設(shè)備操作維護規(guī)程》、《煤礦電氣試驗規(guī)程》、《管理制度匯編》的規(guī)定及有關(guān)機關(guān)所發(fā)的規(guī)定和指令。2、從事電氣作業(yè)的人員,必須經(jīng)培訓、考試合格后,持有效證件上崗。電氣作業(yè)時,不得少于二人,設(shè)專人監(jiān)護。必須熟悉工作范圍內(nèi)供電系統(tǒng)、設(shè)備分布、設(shè)備性能、電纜及設(shè)備運行狀況。3、電氣作業(yè)前,必須認真檢查所帶的工具、儀器、儀表、零部件、材料、電工儀器、儀表、驗電筆和標有單位及操作者姓名的停電作業(yè)牌。另外,其他參加檢修的有關(guān)人員需停電作業(yè)時,必須對停電開關(guān)實行閉鎖并掛停電作業(yè)牌。4、在同一供電系統(tǒng)和同一控制系統(tǒng)有兩個及以上多點同時作業(yè)時,對停電開關(guān)要分別懸掛停電作業(yè)牌,并應(yīng)有一個總負責人,負責聯(lián)絡(luò)各相關(guān)環(huán)節(jié)的工作進度,恢復送電前,總負責人確認各處工作完畢、一切可靠無誤且停電人員摘掉各自停電作業(yè)牌后,再統(tǒng)一聯(lián)系送電。5、停送電操作必須遵守自停、自檢、自送的原則,不得預約停送電或委托他人停送電,更不得借機作業(yè)。6、影響其他單位用電或工作的高低壓電氣設(shè)備、三專電源及非本單位所管轄的高低壓電氣設(shè)備的停送電操作,必須執(zhí)行停送電工作票制度,經(jīng)機電科、礦分管領(lǐng)導審批后的停送電工作票提前送至礦調(diào)度室,由礦調(diào)度將停電時間、影響范圍及有關(guān)注意事項及時通知有關(guān)單位,停送電前必須請示礦調(diào)度,由礦調(diào)度聯(lián)系有關(guān)事宜,經(jīng)同意后方可操作,不得私自停送電。凡屬臨時出現(xiàn)的問題,需立即停送電操作,由礦調(diào)度臨時組織安排。7、本單位所管轄的且停送電不影響其它單位用電或工作的高低壓電氣設(shè)備的停送電操作可以不辦理停送電工作票,但本單位必須制定嚴格的停送電操作制度。停送電前,必須請示本單位領(lǐng)導,經(jīng)同意后方可進行。8、電氣作業(yè)完畢后,應(yīng)做好自檢并清理現(xiàn)場,認真清點材料、配件、工具等,不應(yīng)落在設(shè)備內(nèi)或線路上,確認無誤后,匯報施工負責人,經(jīng)施工負責人統(tǒng)一檢查,驗收質(zhì)量,拆除臨時短路接地線。確認可靠無誤后方可按照程序聯(lián)系送電,送電試運正常后方可離開現(xiàn)場.9、禁止帶電搬遷、檢修電氣設(shè)備、電纜和電線。搬遷或檢修前,必須停下前級電源開關(guān)、掛牌、上鎖。10、井下動用火電焊、電氣設(shè)備、電纜絕緣保護試驗及使用非防爆電氣設(shè)備時,必須制定安全措施,按規(guī)定進行審批后,方可施工。11、各單位所管轄的電氣設(shè)備、開關(guān)、電纜必須實行包機制,責任到人,搞好日常維護、保養(yǎng)和定期檢修工作。對于出現(xiàn)的電氣事故不得隱瞞,要及時匯報礦調(diào)度和機電科并認真做好事故追查、分析工作。12、各電氣設(shè)備、電纜、開關(guān)、電線禁止超載使用,必須根據(jù)負荷情況進行選用,開關(guān)整定值合理,要根據(jù)負荷變動情況,對電氣保護整定值進行跟蹤調(diào)試和整定。增加、減少負荷或變更工作地點必須執(zhí)行用電申請審批制度,經(jīng)機電科審批后方可進行。13、操作高壓電氣設(shè)備主回路時必須戴合格的高壓絕緣手套,并穿絕緣靴或站在絕緣臺上。安裝有高壓電氣設(shè)備的地點應(yīng)擺放高壓絕緣手套、高壓試電筆、絕緣靴或絕緣臺。14、井上下無人值班的變電所、配電室、變壓器室及高低壓開關(guān)、配電箱門均應(yīng)上鎖,并應(yīng)設(shè)有有電危險警示標志。15、地面所有電氣設(shè)備、井下高壓電氣設(shè)備、井下有兩臺以上電氣設(shè)備的配電點,設(shè)備外殼都應(yīng)與接地網(wǎng)相連,并設(shè)局部接地極。16、井下高壓開關(guān)每半個月進行一次跳閘試驗,每半年進行一次整定值校驗;井下低壓開關(guān)每月進行一次跳閘試驗,超過半年進行一次整定值校驗;井上高壓開關(guān)繼電保護每半年進行一次整定值校驗;井上下高低壓開關(guān)如遇負荷變化,應(yīng)及時跟蹤調(diào)整保護整定值。(十一)綜采1140V電氣設(shè)備安全技術(shù)措施一、一般規(guī)定1、電器操作、檢修人員必須經(jīng)過培訓,經(jīng)考試合格發(fā)證后,方可持證上崗。任何無證人員不得操作電氣設(shè)備。2、各電器操作人員必須熟悉了解供電系統(tǒng)。每臺設(shè)備應(yīng)有標志牌,注明型號、電壓、容量、用途、功率及過流整定值。每臺設(shè)備必需有包機牌,并明確包機人。3、嚴格執(zhí)行“誰停電,誰送電”制度。4、操作電氣設(shè)備主回路時,必須戴絕緣手套,并必須穿電工絕緣靴或站在絕緣臺上。5、供電系統(tǒng)所有繼電保護裝置均應(yīng)符合要求,靈敏可靠、不準甩掉,當任何一種保護失靈時,都應(yīng)立即停電處理,處理不好不準送電。嚴禁拆除、短接、甩掉保護裝置運行。6、綜采工作面的各個配電點均應(yīng)設(shè)置可靠的局部接地極和移變以及照明綜保的輔助接地裝置,并和主接地型成可靠接地網(wǎng)。7、綜采工作面的配電點、整體移動的設(shè)備及電纜,必須由專人檢查,確認無誤時方可移動,注意在移動前必須切斷電源。8、動力電纜在更換后必須檢查相序,以免電動機反向運轉(zhuǎn)。9、停送電前應(yīng)檢查確認所需操作的開關(guān)是否與停電指令相符,只有在停止斷路器后,才能切斷隔離開關(guān),合閘時,操作程序相反。嚴禁帶負荷操作隔離開關(guān)。10、停電后應(yīng)使用與電源等級相適應(yīng)的驗電筆驗電,檢驗無誤后,再進行導體對地完成放電(必須檢查瓦斯,當瓦斯?jié)舛仍诎俜种灰韵聲r方準放電)。11、停電后必須吊掛“有人工作,不得送電”的警示牌,并閉鎖或?qū)Ｈ丝词?非執(zhí)行該工作人員,嚴禁摘牌送電。12、送電前必須檢查撤除放電導體接地裝置,確認無誤后方可送電。三、電器設(shè)備的檢修與維護1、電器設(shè)備檢修前必須切斷電源,嚴禁帶電操作。2、檢查電器設(shè)備的絕緣性能時,必須使用與其電壓等級相適應(yīng)的儀表測試。3、檢查維護設(shè)備的防爆性能及工作性能時,必須保證設(shè)備完好,檢查各種儀表及顯示,指示正常,操作手把、按鈕等靈活可靠。4、設(shè)備發(fā)生漏電、短路跳閘或其它任何故障,必須查明原因、排除故障后方可送電。5、對各種不同型號設(shè)備應(yīng)嚴格按照設(shè)備有關(guān)規(guī)定進行檢修試驗。6、采煤機所有動力電纜插銷聯(lián)接、拆卸、安裝時,必須停電閉鎖,必須在接觸器斷電后,并將隔離刀閘打在“OFF(關(guān))”的位置時方可工作。插銷未壓緊前嚴禁送電試車。四、電纜1、電纜的吊掛必須嚴格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定。2、每更換一次電纜,要注意相序連接,要檢查電機旋轉(zhuǎn)方向是否正確。3、盤放電纜應(yīng)成“8”字形,各類電纜應(yīng)有足夠的彎曲半徑。4、所有移動電纜或待收電纜必須盤放整齊,嚴禁損傷電纜。5、電纜護套損傷時,應(yīng)按標準進行硫化熱補或同等效應(yīng)的冷補。6、電纜接線盒、連接器的放置高度應(yīng)略高于電纜懸掛高度,以防電纜上的水滴沿電纜滲入。7、各種電纜只能在規(guī)定的電壓等級及條件下使用,嚴禁超過安全載流量。8、按有關(guān)規(guī)定定期進行各類設(shè)備的電纜絕緣測試,對絕緣值低于安全值以下的電纜應(yīng)檢查、處理。需要更換時必須更換。9、拆除、移動電纜時,電纜插銷應(yīng)妥善保管,嚴禁損壞。不用的電纜插銷座應(yīng)加以封堵。10、生產(chǎn)班要安全專人看護采煤機活動電纜,防止電纜跑出電纜槽,損壞電纜。11、運輸機尾處的電纜要用皮帶全部包裹,防止電纜被飛淺的煤塊砸傷;單軌吊上每個滑輪之間必須用小于電纜長度的Ф8鋼絲連接,防止電纜受力過大損壞電纜,引發(fā)機電安全事故。五、移動變壓器的操作1、故障斷電后,要認真查看高低壓側(cè)的狀態(tài)顯示,故障處理后進行復位,復位后確認無人工作時方可送電。2、嚴禁在帶電的情況下打開移變高低壓開關(guān)的各部蓋板,進行檢查、檢修。3、必須嚴格執(zhí)行對移動變電站先送高壓電后再送低壓電的操作規(guī)定。4、在運行中要注意各個指示儀表的顯示情況。七、爆破安全技術(shù)措施及應(yīng)急預案(一)防治放炮事故的安全技術(shù)措施1、早爆事故預防措施在正式通電起爆前,雷管、炸藥突然爆炸,最容易造成傷害事故。預防早爆措施:①降低電動機車牽引網(wǎng)路產(chǎn)生的雜散電流,加強井下設(shè)備和電纜的檢查和維修,發(fā)現(xiàn)問題及時處理;②采用電雷管起爆時,雜散電流不得超過30mA;③電雷管腳線、爆破母線在連線以前扭結(jié)成短路,不得同任何導電體或潮濕的煤、巖壁相接觸;④存放炸藥、電雷管和裝配起爆卷的地點安全可靠,嚴防煤、巖塊或硬質(zhì)器件撞擊電雷管和炸藥;⑤發(fā)爆器及其把手、鑰匙應(yīng)妥善保近,嚴禁交給他人;⑥對雜散電流較大的地點也可以使用電磁雷管;⑦在爆破區(qū)出現(xiàn)雷電時,受雷電影響的地方應(yīng)停止爆破作業(yè)。2、拒爆(瞎炮)事故預防措施爆破時,通電后出現(xiàn)爆破未爆炸的現(xiàn)象,即為全網(wǎng)路拒爆。爆破后由于某種原因造成的部分或單個雷管拒爆的現(xiàn)象即為丟炮。拒爆、丟炮的爆破作業(yè)中經(jīng)常發(fā)生的爆破故障,且極易造成人身傷害事故。拒爆、丟炮的預防:①不領(lǐng)用變質(zhì)炸藥和不合格的電雷管;②不使用硬化到不能手揉松的硝酸銨類炸藥,也不使用破乳和不能揉松的乳化炸藥;③有水和潮濕的炮眼應(yīng)使用抗水炸藥;同一爆破網(wǎng)路中,不使用不同廠家生產(chǎn)的,或同一廠家生產(chǎn)的但不同批次的電雷管;④不領(lǐng)取、不使用未經(jīng)導通、全電阻測試或管口松動的電雷管;⑤向孔內(nèi)裝藥或封泥時,腳線要緊貼孔壁;⑥按操作規(guī)程進行裝藥,防止把藥卷壓實或把雷管腳線折斷,絕緣皮破損而造成網(wǎng)路不通、短路或漏電的現(xiàn)象;⑦裝藥前應(yīng)認真把炮眼內(nèi)的煤、巖粉清干凈;⑧網(wǎng)路連接時,連線接頭必須扭緊牢固,尤其雷管腳線裸露處的銹在連線時應(yīng)進行處理;連線后認真檢查,防止出現(xiàn)接觸不良、錯連、漏連,連線方式合理,嚴格按爆破說明書要求的方式進行連接;⑨爆破網(wǎng)路連接的電雷管數(shù)量不超過發(fā)爆器的起爆能力;⑩炮眼布置應(yīng)合理,盡量采取減少或消除間隙效應(yīng)的措施;11不準裝蓋藥、墊藥,不準采用不合理的裝藥方式。3、殘爆、爆燃和遲爆事故預防措施殘爆是指炮眼里的炸藥引爆后,發(fā)生爆破中斷而是殘留部分不爆藥卷的現(xiàn)象。爆燃是指炮眼里的藥卷未能正常起爆,沒有形成爆炸而發(fā)生快速燃燒,或形成爆破后又衰減為快速燃燒的現(xiàn)象。遲爆是指在通電后,炸藥延遲一段時間才爆炸的現(xiàn)象。遲爆時間可長達幾分鐘至十幾分鐘,爆破人員以為是拒爆而進入工作面檢查,最容易發(fā)生傷害事故。殘爆、爆燃和遲爆事故預防:①采用合理的裝藥方法;②禁止使用不合格的炸藥、雷管;③裝藥前,清除炮眼內(nèi)的雜物;④裝藥時應(yīng)把藥卷輕輕送入,炮眼內(nèi)的各藥卷間彼此密接;⑤避免把炸藥搗實;⑥合理布置炮眼,不裝蓋藥和墊藥;⑦采取措施,減弱和消除管道效應(yīng);⑧起爆藥卷內(nèi)的雷管聚能穴和裝配位置應(yīng)符合要求,并且電雷管應(yīng)全部插入藥卷內(nèi);⑨按《規(guī)程》規(guī)定正確處理殘爆。4、放空炮事故的預防措施炮眼內(nèi)裝藥,其爆破時未能對周圍介質(zhì)產(chǎn)生破壞作用,而是沿炮眼口方向崩出的現(xiàn)象稱為放空炮。放空炮的預防:①充填炮眼的炮泥質(zhì)量要符合《規(guī)程》的規(guī)定,水炮泥水量充足,粘土炮泥軟硬適度;②保證炮泥的充填長度和炮眼封填質(zhì)量符合《規(guī)程》的規(guī)定;③要根據(jù)煤、巖層的硬度、構(gòu)造發(fā)育情況和施工要求布置炮眼,炮眼的間距、角度要合理,裝藥量要適當。5、爆破傷人及炮煙熏人事故預防措施(1)預防爆破崩人的措施:①爆破母線要有足夠的長度;②躲避處選擇能避開飛石、飛煤襲擊的安全地點;③掩護物體要足夠的強度;④爆破時,安全警戒必須執(zhí)行《規(guī)程》的規(guī)定;⑤通電以后裝藥炮眼不響時,不能提前進入工作面,以免炮響崩人;⑥爆破工應(yīng)最后一個離開爆破地點,并按規(guī)定發(fā)出數(shù)次爆破信號,爆破前應(yīng)清點人數(shù);⑦采取措施,避免雜散電流造成突然爆炸崩人;⑧處理拒爆、殘爆時必須按《規(guī)程》規(guī)定的程序和方法操作。(2)預防炮煙熏人的措施:①工作面爆破后,作業(yè)人員要待炮煙吹散吹凈后,方可進入爆破地點作業(yè);②控制一次爆破量,避免產(chǎn)生的炮煙量超過通風能力;③裝藥時要清理干凈炮眼內(nèi)的煤、巖粉和水;④炮眼封泥時應(yīng)使用水炮泥,并且封泥的質(zhì)量和長度符合作業(yè)規(guī)程的規(guī)定;⑤爆破時,除警戒人員以外,其他人員都要在進風巷道內(nèi)躲避等候;⑥作業(yè)人員通過較高濃度的炮煙區(qū)時,要用潮濕的毛巾捂住口鼻,并迅速通過;⑦爆破前后,爆破地點附近應(yīng)充分灑水,以利吸收部分有害氣體和煤巖粉。6、爆破崩倒支架及造成冒頂事故預防措施(1)爆破崩倒支架事故的預防措施:①爆破前,必須檢查支架并對爆破地點附近10m內(nèi)的支護進行加固;②掘進工作面的頂幫要插嚴背實,并打上拉條、撐木,實行必要的加固;③掘進工作面要選擇合理的掏槽方式、炮眼布置、角度、個數(shù)等參數(shù);④打眼應(yīng)靠近支架開眼,使眼底正處于兩支架的中間;⑤采煤工作面支架除加強背頂外,要用木楔和打撐木的辦法進行必要的加固;⑥采煤工作面要留有足夠?qū)挼呐诘?掘進工作面要有足夠的掏槽深度;⑦嚴格按作業(yè)規(guī)程規(guī)定的裝藥量進行裝藥,避免出現(xiàn)裝藥量過大現(xiàn)象。(2)爆破造成冒頂事故的預防:①采掘工作面遇到地質(zhì)構(gòu)造,頂板破碎、松軟、裂隙發(fā)育時,應(yīng)采用少裝藥放小炮,或直接挖過去的辦法,減少對頂板的震動和破壞;②炮眼布置的角度、位置要合理,頂眼眼底要與頂板離開0.2~0.3m的距離;③一次爆破的炮眼數(shù)和裝藥量應(yīng)控制在作業(yè)規(guī)程規(guī)定的范圍內(nèi);④爆破前,應(yīng)對爆破地點及其附近的支護進行加固,防止崩倒支架,崩倒的支架應(yīng)及時扶起;⑤空頂時,嚴禁裝藥爆破。(二)放炮事故的應(yīng)急預案井下采掘爆破時,由于早炮、瞎炮(拒爆)、殘爆、爆燃遲爆等極易造成人員傷害事故,爆破傷人(崩人)及炮煙熏人事故也時有發(fā)生,爆破崩倒支架和造成冒頂事故偶爾有會出現(xiàn)。1、井下爆破事故主要是人員傷害事故和崩倒支架和造成冒頂事故兩類。2、人員傷害事故多以崩傷、炮煙熏人等為主,爆破造成人員傷害時以現(xiàn)場急救為主。3、作業(yè)人員因早爆而炸傷,處理瞎炮(拒爆)、殘爆、遲爆或爆燃等極易受到傷害,主要是肌肉拉傷、軟組織受傷、骨折、出血、燒傷等。4、肌肉拉傷,軟組織受損等程度較低,自己或他人用力推揉,消除腫塊和痛疼,待能站立或行走時,由他人陪護或攙扶出井。5、受到骨折、出血等較為嚴重傷害時,骨折時,首先用毛巾或衣服作襯墊,然后就地取用木棍、木板、排材等材料做成臨時夾板,將受傷的肢體固定后,抬送醫(yī)院,對受擠壓的肢體,不得按摩、熱敷或綁電纜皮,以免加重傷情。對出血者要爭分奪秒,準確有效地止血,然后再進行其他急救處理。6、若遇燃爆而造成人員燒傷,必須首先撲滅傷害身上的火,使傷員盡快脫離熱源,縮短燒傷時間,檢查傷員呼吸、心跳情況,檢查是否有其他外傷或有害氣體中毒,對爆破沖擊燒傷的傷員,應(yīng)特別注意有無顱腦或內(nèi)臟損傷和呼吸道燒傷,要防止休克、窒息、創(chuàng)面污染。用較干凈的衣服將其包扎起來,防止感染,把嚴重傷員送往醫(yī)院。7、運送傷員時,動作要輕柔,行進要平衡,并隨時觀察傷情。8、對炮煙熏人事故按照中毒、窒息事故現(xiàn)場急救方法立即實施搶救。9、爆破崩倒支架及造成冒頂時,由上向下逐架扶起,重新架設(shè),架設(shè)必須牢固可靠。10、爆破若造成冒頂時,應(yīng)觀察頂板冒落范圍、高度等情況,然后看其是否穩(wěn)定,若穩(wěn)定后,方可處理,處理后必須準備充足的支護材料,由外向內(nèi),由上向下逐架進行支護,必須對可采用帶帽點柱進行臨時支護,每支護一架必須將空頂、空幫按實墓堅,確保劫掠有力,并視現(xiàn)場情況將矸石清理一部分。11、待冒落范圍內(nèi)支護全部到位后,必須用木料等空頂接實,必須對架設(shè)木垛進行接頂,接頂木垛必須抵緊、抵牢。兩幫必須木楔楔緊。

篇2:煤礦生產(chǎn)與頂板災害防治措施

一、煤礦生產(chǎn)

(一)煤的形成

煤是由古代植物遺體變化而成的。在礦區(qū)煤層和頂?shù)装鍘r層中經(jīng)常見到植物枝葉等化石。煤的形成過程大致分為三個階段。

1、泥炭化階段

該階段是由植物遺體變成泥炭的階段。在古代泥炭沼澤中,植物生長十分茂盛。植物不斷地繁殖、生長和死亡,其遺體倒在水中,被水淹沒而隔絕了空氣,不斷聚積加厚;同時又不斷分解、化合,形成了泥炭。

2、煤化階段

該階段是由泥炭變成褐煤的階段。泥炭層形成以后,由于地殼下降,被泥沙等沉積物復蓋掩埋,在壓力和地熱的作用下,泥炭層開始脫水、壓緊,體積縮小,密度和硬度增加,碳含量逐漸增加,氧含量進一步減小,從而形成褐煤。

3、變質(zhì)階段

該階段是由褐煤變成無煙煤的階段。褐煤形成以后,如果地殼繼續(xù)下沉,則在溫度和壓力更大的條件下,褐煤內(nèi)部成份將進一步變化,最終變成了煙煤,煙煤繼續(xù)變質(zhì)就形成了無煙煤。

(二)煤的埋藏特征

1、煤層結(jié)構(gòu)

根據(jù)煤層中有無夾石層,可把煤層分為簡單和復雜結(jié)構(gòu)兩種。簡單結(jié)構(gòu)煤層不含夾石層;復雜結(jié)構(gòu)煤層含夾石層。夾石層有的為一層,有的有多層,而且夾石層厚度也不一樣。

2、煤層厚度

煤層厚度是指煤層頂?shù)装逯g的垂直距離。煤層厚度差別很大,從幾厘米,到幾十厘米,有的厚達幾十米,甚至百余米。根據(jù)采煤方法的需要,將煤層厚度分為三類:

(1)薄煤層:煤層厚度小于1.30米。

(2)中厚煤層:煤層厚度在1.30-3.50米

(3)厚煤層:煤層厚度大于3.50米。

在生產(chǎn)工作中,習慣將厚度在6米以上煤層稱為特厚煤層。

3、煤層傾角

煤層傾角是指煤層傾斜面相對水平面的夾角。根據(jù)煤層傾角大小將煤層分為四類:

(1)近水平煤層:煤層傾角小于8度。

(2)緩傾斜煤層:煤層傾角在8-25度。

(3)傾斜煤層:煤層傾角在25-45度。

(4)急傾斜煤層:煤層傾角在于45度。

(三)煤層頂?shù)装?/p>

位于煤層上面的巖層稱為頂板,煤層下面的巖層稱為底板。

煤層頂板自下而上分為偽頂、直接頂和基本頂;

煤層底板自上而下分為直接底和基本底。

煤層頂?shù)装鍘r性及賦存條件與頂板安全管理關(guān)系十分密切。頂板破碎容易冒頂;頂板過于堅硬,放頂時不冒落,采煤工作面形成很大的壓力,常常將工作面摧垮,使附近巷道塌冒,甚至造成礦毀人亡。對這些特殊的頂板必須采取有效的技術(shù)措施,確保頂板安全。

(四)地質(zhì)構(gòu)造

煤層形成以后,由于受到地殼運動作用力的結(jié)果,使其形態(tài)發(fā)生變化,形成多種多樣的地質(zhì)構(gòu)造。煤田地質(zhì)構(gòu)造主要有以下三大類。

1、單斜構(gòu)造

單斜構(gòu)造就是在一定范圍內(nèi),煤層大致向同一方向傾斜。煤層傾斜的方向稱為傾向;煤層傾斜面與水平面的交線方向稱為走向。

2、褶皺構(gòu)造

褶皺構(gòu)造指的是煤層因受地殼運動的作用力,被擠成彎彎曲曲的狀態(tài),但仍保持完整性。其中每一個彎曲部分稱為“褶皺構(gòu)造”,褶曲又分為背斜和向斜。背斜指的是煤層向上凸起的褶曲;向斜指的是煤層向下?的褶曲。

3、斷裂構(gòu)造

斷裂構(gòu)造就是煤層因受地殼運動的作用力而遭到斷裂,失去了原來的連續(xù)完整性。斷裂構(gòu)造又可分為裂隙和斷層。

裂隙指的是斷裂面兩側(cè)的煤層沒有發(fā)生顯著的錯動。

斷層指的是斷裂面兩側(cè)的煤層已經(jīng)發(fā)生了顯著的錯動。

斷層對采掘安全影響極大。

斷層根據(jù)斷裂面兩側(cè)煤層錯動的方向分為三種類型

(1)正斷層:上盤相對下降,下盤相對上升。

(2)逆斷層:上盤相對上升,下盤相對下降。

(3)平移斷層:兩側(cè)煤層沿斷層面做水平移動。

(五)巷道掘進

為了開采地下煤炭,需要從地面向地下開掘一系列巷道通達煤層。巷道通達煤層以后,需要形成采煤工作面,才能對煤炭進行開采。開采出來的煤炭需要運到井底,然后由井底提升到地面。這些環(huán)節(jié)涉及到礦井一系列系統(tǒng),如開拓系統(tǒng)、采煤系統(tǒng)、運輸提升系統(tǒng)和通風系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、防排水系統(tǒng)等。(詳見掘進工藝)

(六)工作面回采

采煤的基本工序是:破煤、裝煤、運煤、支護和回柱放頂。

由于使用的采煤工藝和支護設(shè)備不同,采煤工作面分為三種類型:

1、炮采工作面。指的是使用煤電鉆打眼、放炮落煤、人工裝煤的工作面。

2、普采工作面。指的是使用采煤機破煤和裝煤的工作面。

3、綜采工作面。指的是使用液壓自移支架的工作面。其采煤工序為:割煤--降柱--移架--升柱--移溜,全部實現(xiàn)機械化作業(yè)。綜采工作面安全好、產(chǎn)量高、效率高、消耗低,是實現(xiàn)煤炭工業(yè)發(fā)展和安全生產(chǎn)的重要技術(shù)途徑之一。

二、頂板災害防治

頂板事故是指:在井下建設(shè)和生產(chǎn)過程中,因為頂板意外冒落造成的人員傷亡、設(shè)備損壞和生產(chǎn)中止等事故。任何一個井下作業(yè)人員每時每刻都在和頂板打交道,疏忽了就要挨砸。

頂板事故是煤礦五大自然災害之一。它的特點是:占全國煤礦事故總起數(shù)的比例和總死亡人數(shù)的比例最高;在特大事故中所占比例較小和一次死亡人數(shù)較少。據(jù)統(tǒng)計,2005年全國煤礦頂板事故起數(shù)占全國煤礦事故總起數(shù)的52.92%;頂板事故死亡人數(shù)占死亡總?cè)藬?shù)的33.33%;頂板事故一次死亡平均人數(shù)為1.13人。

(一)冒頂原因

井下采掘工作面發(fā)生冒頂?shù)脑蚝芏?也很復雜。但總的來說主要有以下兩個方面的原因。

1、客觀原因

(1)采煤過程中因圍巖應(yīng)力重新分布、采煤方法選擇不當和巷道布置位置不合理,所需支承壓力大于支護的支撐力,從而造成頂板垮落冒頂事故。

(2)工作面遇到突然出現(xiàn)的地質(zhì)構(gòu)造,在按章作業(yè)情況下,因設(shè)計時資料不全,也會發(fā)生冒頂現(xiàn)象。如采煤工作面出現(xiàn)小斷層,工作中沒有注意分析與觀察,采取通常的支護方法往往發(fā)生冒頂事故。

2、主觀原因

(1)采掘工作面規(guī)格質(zhì)量低劣。作業(yè)時不堅持敲幫問頂,發(fā)現(xiàn)隱患不及時排除;控頂距離掌握不當;空頂作業(yè);違章放炮;冒險回柱作業(yè)。

(2)管理不善。煤礦生產(chǎn)管理不同于其他行業(yè),井下生產(chǎn)條件隨時有所變化,生產(chǎn)管理者不深入現(xiàn)場,不帶班作業(yè),不嚴格按三大規(guī)程辦事,盲目開采、違章指揮、紀律松馳等,常常會造成事故。

(二)冒頂預兆

(1)響聲:頂板壓力急劇增大時,支架或支柱下縮發(fā)生很大聲響,有時還會出現(xiàn)頂板發(fā)生斷裂的悶雷聲(即煤炮、板炮)。

(2)掉碴:頂板嚴重破裂時,出現(xiàn)頂板掉碴現(xiàn)象,掉碴越多,說明頂板壓力越大。

(3)片幫:冒頂前,煤壁所承受的支承壓力增加,煤變松軟,片幫煤比平時增多,甚至還有煤的壓出和突出。

(4)裂隙:一旦出現(xiàn)新的裂隙或裂隙加寬加深時,就有冒頂?shù)目赡堋?/p>

(5)漏頂:破碎的偽頂或直接頂,在大面積冒落以前,有時會因背頂不嚴或支架不牢出現(xiàn)漏頂現(xiàn)象。漏頂后,支架棚梁托空,支架松動,當巖石繼續(xù)冒落時,就會出現(xiàn)大面積冒頂事故。

(6)脫層:頂板將要冒落時,往往出現(xiàn)頂板脫層現(xiàn)象,采用敲幫問頂法不容易發(fā)現(xiàn),當基本頂冒落時,則將發(fā)生沒有預兆的大面積冒頂或切頂。

(三)采煤工作面頂板災害防治

按照發(fā)生冒頂事故的力學原因分析,可將采煤工作面頂板災害分為三大類。它們的防治措施也不相同。

1、堅硬頂板壓垮型冒頂

堅硬頂板壓垮型冒頂是指采空區(qū)內(nèi)大面積懸露的堅硬頂板在短時間內(nèi)突然塌落,將工作面壓垮而造成的大型頂板事故。

堅硬頂板壓垮型冒頂事故的預防措施是:改變頂板巖層的物理力學性質(zhì)及減小頂板懸露面積,加強工作面支護。

(1)頂板高壓注水。從工作面平巷向頂板打深孔,進行高壓注水,通過頂板注水可以弱化頂板和擴大巖體中的裂隙及弱面,使頂板巖石強度顯著降低。

(2)強制放頂。采用爆破方法人為地將頂板切斷,控制頂板懸露和冒落面積,減弱頂板冒落時對工作面產(chǎn)生的沖擊力。爆破時主要在工作面內(nèi)向放頂線處進行鉆孔,也有的在工作面上下平巷內(nèi)向頂板鉆孔。

(3)加強支護。在工作面加打木垛、抬棚、戧柱等特殊支護,加密支柱等。或選擇工作阻力大的液壓自移支架。

2、破碎頂板漏垮型冒頂

在采煤工作面某個地點由于支護失效而發(fā)生局部漏冒,破碎頂板就有可能從該處開始沿工作面往上全部漏完,造成支架失穩(wěn),導致漏垮型冒頂事故。

破碎頂板漏垮型冒頂事故的預防措施是:首先要求支護完整,不致出現(xiàn)頂板局部漏洞;若出現(xiàn)局部漏洞;立即加以堵塞,以防其進一步擴大。

(1)選用合適的支柱,使工作面支護系統(tǒng)有足夠的支撐力和可縮性。

(2)頂板必須插嚴背實。

(3)嚴禁因放炮、移輸送機、回柱放頂和移絞車等工序撞、刮倒工作面基本支護,防止出現(xiàn)局部冒頂。

(4)一旦出現(xiàn)局部冒頂,即使是很小范圍內(nèi)的一個漏洞,也必須及時將其維護好,不再漏冒碎矸。

3、復合頂板摧垮型冒落

所謂復合頂板就是由下軟上硬多層巖石組成的頂板。在工作面開采過程中,由于下部軟巖下沉,與上部硬巖離層,支架處于失穩(wěn)狀態(tài)。一旦遇有外力作用,工作面支架因水平方向的推力而發(fā)生傾倒,造成摧垮型冒頂事故。

復合頂板摧垮型冒頂事故的預防措施是:

(1)在工作面上下平巷掘進時不要破壞其復合頂板,應(yīng)托偽頂施工。

(2)工作面初次回采時不要向采空區(qū)側(cè)前進。

(3)避免上下平巷與工作面斜交形成三角形。

(4)嚴禁仰斜開采。

(5)提高支柱的初撐力。

(6)用拉鉤器將工作面支架上下連成一體。

(7)靈活地應(yīng)用戧柱或戧棚,使它們迎著頂板巖層可能推移的方向支設(shè)。

(四)巷道頂板災害防治

井下巷道常發(fā)生冒頂?shù)牟课挥腥?冒頂原因和預防措施如下。

1、掘進工作面磧頭冒頂事故的預防措施

掘進工作面磧頭支架架設(shè)時間短,未壓上勁,容易被爆破崩倒;人員作業(yè)經(jīng)常在空頂條件下進行;同時受到地質(zhì)構(gòu)造變化影響,所以掘進磧頭冒頂事故較多。

(1)根據(jù)掘進工作面頂板巖石性質(zhì),嚴格控制空頂距,堅持使用超前支護(前探梁)。

(2)嚴格執(zhí)行敲幫問頂。

(3)在地質(zhì)破碎帶或?qū)永砹严栋l(fā)肓區(qū)等壓力較大處要縮小棚距。

(4)合理布置炮眼和裝藥量,以防崩倒支架或崩冒頂板。

(5)在掘進磧頭10米范圍內(nèi)采用金屬拉桿或木拉條把棚子連成一體,必要時還須打中柱以抵抗頂板突然來壓和爆破沖擊。

2、巷道交叉處冒頂事故的預防措施

巷道交叉處控頂面積大,支護復雜,是預防巷道冒頂?shù)闹攸c部位。

(1)開岔口應(yīng)盡量避開原來巷道冒頂范圍、廢棄巷道和硐室。

(2)必須在開口抬棚支設(shè)穩(wěn)定后,再拆除原巷道棚腿。

(3)注意選用抬棚材料的質(zhì)量與規(guī)格,保證其強度。

(4)當開口處圍巖尖角被壓壞時,應(yīng)及時采取加強抬棚穩(wěn)定性措施。

(5)抬棚上頂空洞必須堵塞嚴實,空洞高度較大時必須碼木垛接頂。在碼木垛時,作業(yè)人員應(yīng)站在安全地點,并設(shè)專人看安全。

3、錨桿支護巷道冒頂事故的預防措施

錨桿支護巷道發(fā)生冒頂事故,除地質(zhì)因素外,主要是由于錨桿支護的錨固力不足所造成的。提高錨桿的錨固力的措施有:

(1)合理選擇錨桿間、排距。

(2)科學選擇錨桿支護材料。

(3)提高錨桿支護施工質(zhì)量。

(五)冒頂處理

1、冒頂處理的一般原則

在處理冒頂時,首先必須注意防止冒頂范圍繼續(xù)擴大,確保搶救人員自身安全,做到“五先五后”

(1)先外后里。先檢查冒落帶以外5米范圍內(nèi)支架的完整性,有問題先處理。如巷道一段范圍冒頂,堅持先處理外面的,再逐漸向里處理。

(2)先支后拆。更換巷道支護時,先加打臨時支護或架設(shè)新支架,再拆除原有支架。

(3)先上后下。處理傾斜巷道冒頂事故時,應(yīng)該由上端向下端進行,以防矸石、物料滾落和支架歪倒砸人。

(4)先近后遠。一條巷道內(nèi)多處冒頂時,必須先處理離安全出口較近的一處,再向前處理離安全出口較遠的一處。

(5)先頂后幫。在處理順序上,必須注意先維護、支撐好頂板,再護好兩幫,確保搶救人員的安全。

2、冒頂處理的方案

(1)全斷面處理,即整巷法或一次成巷法。當冒頂范圍不大,垮落矸石塊較小時可采取全斷面處理方案。這時,沿冒頂范圍的兩端,由外向里,一次架設(shè)的新棚子與原棚子斷面基本一致。它的優(yōu)點是可避免多次松動原已破碎的頂板,缺點是進度較慢。

(2)小斷面處理。如果頂板冒落的矸石非常破碎,采取全斷面處理方案不易通時,可沿煤壁在底部先刷出一條小巷,以此作為臨時通風、運輸和行人之用,然后再擴大為原斷面永久支架。它的優(yōu)點是處理冒頂進度快,缺點是需要二次支護。

(3)繞道處理。在冒頂范圍很大、冒落高度很大和頂板巖石極不穩(wěn)定的條件下,采用(1)和(2)兩種處理方案相當困難、危險時,可采用開補繞道,然后由繞道向冒落帶進行處理的方案。

3、冒頂處理的特殊施工方法

冒頂處理要根據(jù)冒頂?shù)姆秶⒚绊敻叨取㈨敯鍘r性和當時當?shù)氐牟删蛟O(shè)備等因素而確定最佳施工方法。

(1)撞楔法。當冒落范圍內(nèi)仍在冒落頂板巖石,或者一動頂板碎矸就止不住地往下流,應(yīng)該采取撞楔法。撞楔法是交預先制定的楔棍(鐵或木)用力撞進冒落的碎矸中,搶救人員在撞楔保護下清除煤矸等物,然后進行支架。

(2)探板法。在冒頂范圍不大,頂板沒有冒落且矸石暫時停止下落時可采用探板法。這時先觀察頂板,加固冒落帶附近的支架,然后探木板,木板上方的空隙要背嚴。在木板保護下清除煤矸等物。

(3)木垛法。當冒落高度較大、原支架基本完整和冒落范圍內(nèi)頂板比較穩(wěn)定,不再繼續(xù)冒落矸石時,可采用木垛法。這時在原支架上方碼放木料,直至接頂。碼木垛時要注意頂要接實背好,防止掉矸,并抵住冒落周邊,以防止片幫掉矸。

(4)搭涼棚法。當冒頂高度不大,頂板巖石不再繼續(xù)冒落、冒頂范圍又不大時,可用采搭涼棚法。這時用5-8根長木料搭在冒落區(qū)兩端完好的支架上,搶救人員在涼棚保護下進行清理煤矸、架棚等工作,架好棚子后,再在涼棚上用木料把頂板接實。

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