來(lái)源：礦山安全知識

一、礦井瓦斯防治

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。

預防瓦斯爆炸的措施

（1）防止瓦斯積聚的措施

所謂瓦斯積聚是指瓦斯濃度超過(guò)2%，其體積超過(guò)0.5m³的現象。防止瓦斯積聚的方法有：

1）加強通風(fēng)。防止瓦斯積聚的最主要的措施是加強通風(fēng)。礦井建立一個(gè)完善合理的礦井通風(fēng)現象，做到穩定、可靠、連續地向井下所有用風(fēng)地點(diǎn)輸送足夠數量的新鮮空氣，以保證及時(shí)排除和沖淡礦井瓦斯和粉塵，使井下各處的瓦斯濃度符合《煤礦安全規程》的要求。

2）嚴格檢查和監測井下瓦斯濃度。嚴格檢查礦井的通風(fēng)狀況及瓦斯濃度的變化是瓦斯礦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，還必須應用現代化裝備，采用先進(jìn)的瓦斯自動(dòng)檢測報警裝置。

3）及時(shí)處理積聚瓦斯?！睹旱V安全規程》規定，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(shí)，必須及時(shí)處理，這是礦井日常瓦斯管理工作的重要內容，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(diǎn)有：采煤工作面上隅角、獨頭掘進(jìn)工作面的巷道隅角、采煤機附近、頂板冒落的空洞內、停風(fēng)的盲巷中、低風(fēng)速巷道的頂板附近、綜采工作面放煤口及采空區邊界處、發(fā)生瓦斯噴出的地點(diǎn)等。處理局部積聚瓦斯的方法主要：加大風(fēng)速及風(fēng)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(fēng)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?xún)Υ胬没蚺懦?/span>

（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《煤礦安全規程》的規定：嚴禁煙火進(jìn)入井下；井下嚴禁使用燈泡取暖或使用電爐；井下禁止打開(kāi)礦燈外殼；井口房、瓦斯抽放站及通風(fēng)機房周?chē)?0m內禁止使用明火；井下焊接時(shí)，應嚴格遵守有關(guān)規定，嚴格井下火區的管理等。任何人發(fā)現井下火災時(shí)，應立即采取一切可能的辦法直接滅火，并迅速報告礦調度室。

2）消除電器火花。井下使用的電氣設備及供電網(wǎng)絡(luò )，都必須符合《煤礦安全規程》的有關(guān)要求。要保證電氣設備的防爆性能好，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(shù)脂）制品，其表面電阻應低于規定值。灑水、排水用塑料管壁表面電阻應小于109Ω，壓風(fēng)管、噴漿管壁表面電阻應小于108Ω，抽放瓦斯用管壁表面電阻應小于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)熱的部件上安設過(guò)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(shí)，最后一段的延期時(shí)間不得超過(guò)130ms。打眼、放炮和封泥都必須符合《煤礦安全規程》的規定。嚴禁放糊炮、明火放炮和一次裝藥分次放炮。

二、礦井火災防治

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(fēng)機房附近20m內嚴禁煙火，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?jì)炔坏脧氖码姾?、電焊作業(yè)，必須作業(yè)時(shí)要嚴格按《煤礦安全規程》的規定執行。

3）地面木料場(chǎng)、矸石山、爐灰場(chǎng)與進(jìn)風(fēng)井的距離不得小于80m。不得將矸石山或爐灰場(chǎng)在進(jìn)風(fēng)井的主導風(fēng)上風(fēng)側，也不得設在表土10以?xún)扔忻簩拥牡孛嫔虾驮O在有漏風(fēng)的采空區上方的塌陷范圍內。

4）嚴禁在井下存放用完后剩下的汽油、沒(méi)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(chē)場(chǎng)，主要絞車(chē)道與主要運輸巷、回風(fēng)巷的連接處，井下機電設備硐室，主要巷道內帶式輸送機機頭前后兩端各20m范圍內，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)生在各種電氣設備上的火災，常因供電過(guò)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：機電設備應正確選用熔斷器（片），正確使用檢漏繼電器，當電流短路、過(guò)載或接地時(shí)能及時(shí)切斷電源；電纜接頭必須使用防爆接線(xiàn)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備等。

（4）防止摩擦火花引起火災

隨著(zhù)煤礦機械化程度的提高，必須做好井下機械運轉部分的保養和維護工作，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(shí)迅速而有效地滅火。因此，每一礦井必須在井上下設置符合要求的消防材料庫。

2）設置防火門(mén)。在進(jìn)風(fēng)井口、井底車(chē)場(chǎng)與井筒連接處、部分專(zhuān)用硐室出口處等位置都必須設置防火鐵門(mén)。防火鐵門(mén)必須易于關(guān)閉嚴密，一旦發(fā)生火災能及時(shí)關(guān)閉。

3）設置消防水池和井下消防水管系統。每一礦井必須在地面設置消防水池和在井下設置消防管路系統。

4）及時(shí)發(fā)現初起火災。及時(shí)發(fā)現初起外因火災是防止其發(fā)展和控制其危害的一個(gè)重要措施。除用感覺(jué)器官（眼睛、鼻子、皮膚等）來(lái)察覺(jué)初起火災外，還可用標志性氣體、火災監測器、溫升變色涂料等來(lái)科學(xué)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。②用水滅火。③用砂子（或巖粉）滅火。④用化學(xué)滅火器滅火。

2）隔絕滅火法。當井下火災發(fā)展到不能直接被撲滅時(shí)，應在所有通往火區的巷道內砌筑密閉墻，使火源與外界隔絕，當火區內的氧氣消耗完后，火災自行熄滅。

在建筑密閉墻時(shí)，一般先建進(jìn)風(fēng)側，后建回風(fēng)側。在有瓦斯涌出的火區，為防止瓦斯積聚，進(jìn)回風(fēng)兩側要同時(shí)建筑密閉墻，同時(shí)封閉。對有發(fā)生瓦斯爆炸危險的火區，為保證救災人員和建筑密閉墻人員的安全，應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，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(shí)間太長(cháng)時(shí)，可將直接滅火法和隔絕滅火法聯(lián)合起來(lái)運用，稱(chēng)為聯(lián)合滅火法。歸納起來(lái)有以下幾種：

①先隔絕，然后打開(kāi)密閉墻用水直接滅火。

②包圍縮小火區，然后進(jìn)行封閉。

③移動(dòng)密閉墻逐漸縮小火區，分段滅火。

④先封閉再灌漿滅火。

⑤封閉火區后注入惰性氣體，加速滅火。

⑥封閉火區，采用均壓（火區進(jìn)風(fēng)側和回風(fēng)側的風(fēng)壓差接近于零）滅火。

三、礦塵防治

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(gè)方面。

1）防塵措施

①煤層注水濕潤煤體。在采煤和掘進(jìn)之前，利用鉆孔向煤層注入壓力水，使水沿著(zhù)煤層的層理、節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，使煤體和其內部的原生煤塵都預先濕潤。同時(shí)，使煤體的塑性增強，以減少采煤時(shí)生成煤塵的數量。這是防治煤塵的一項根本措施。

②采空區灌水。采空區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(kāi)采活煤層、近距離且無(wú)隔水層法開(kāi)采煤層群或急傾斜水平分層法采煤時(shí)，可以利用往采空區灌水的方法，以潤濕下分層下組煤的煤層，防止開(kāi)采時(shí)生成大量的煤塵。

③濕式打眼。在工作面使用電鉆或風(fēng)鉆打炮眼時(shí)，將壓力水經(jīng)過(guò)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(lái)，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(lái)的，它是將注水和爆破聯(lián)合起來(lái)，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(guò)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(jiǎn)單方便，廣泛應用于采掘機械切割、工作面爆破、煤炭裝載、運輸轉載、液壓支架前移、單體支柱放頂等井下作業(yè)過(guò)程中。

⑥合理的風(fēng)速。風(fēng)速同空氣中含塵量的關(guān)系比較密切，風(fēng)速太小，不能把懸浮的煤塵及時(shí)吹出工作面，使空氣中含塵量增加；風(fēng)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(fēng)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(dòng)和沖擊會(huì )再度飛揚起來(lái)，為煤塵爆炸創(chuàng )造條件。必須及時(shí)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(jiàn)“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。其主要措施是設置被動(dòng)式隔爆裝置和采用自動(dòng)抑爆裝置。

①被動(dòng)式隔爆裝置。被動(dòng)式隔爆裝置是借助于爆炸沖擊波的動(dòng)力使隔爆裝置動(dòng)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(kāi)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，得到了廣泛應用。

②自動(dòng)抑制裝置。自動(dòng)抑爆裝置的作用原理是：利用傳感器測量煤塵爆炸所產(chǎn)生的各種物理參數并迅速轉換成電信號，指令機構的演算器根據這些電信號準確地計算出爆炸火焰的傳播速度，并在最恰當的時(shí)間發(fā)出動(dòng)作信號，噴灑機構及時(shí)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）透水預兆（征兆）

1.掛汗。積水區的水，在自身壓力作用下，通過(guò)煤巖裂隙而在采掘工作面的煤巖壁上聚結成許多水珠的現象，叫掛汗。井下空氣中的水分遇到低溫的煤體，有時(shí)也可能聚結成許多水珠的現象。區別真假掛汗的方法是，仔細觀(guān)察新暴露的煤壁面上是否潮濕，若潮濕則是透水預兆。

2.掛紅。礦井水中含有鐵的氧化物，在它通過(guò)煤巖裂隙而滲透到采掘工作面的煤巖體表面時(shí)，會(huì )呈現暗紅色水銹，這種現象叫掛紅。掛紅是一種出水信號。

3.水叫。含水層或積水區內的高壓水，向煤壁裂隙擠壓時(shí)，與兩壁磨擦會(huì )發(fā)出“嘶嘶”叫聲，這就說(shuō)明采掘工作面距積水區或其他水源已經(jīng)很近了若是煤巷掘進(jìn)，則透水即將發(fā)生，這時(shí)必須立即發(fā)出警報，撤出所有受水威脅的人員。

4.空氣變冷。采掘工作面接近積水區域時(shí)，空氣溫度會(huì )下降，煤壁發(fā)涼，人一進(jìn)入工作面就有涼爽、陰冷的感覺(jué)；但應注意，受地熱影響較大的礦井地下水的溫度偏高，當采掘工作面接近積水區時(shí)，氣溫反而升高。

5.出現霧氣。當采掘工作面氣溫較高時(shí)，從煤壁滲出的積水，就會(huì )被蒸發(fā)而形成霧氣。

6.頂板淋水加大。

7.頂板來(lái)壓，底板鼓起。

8.水色發(fā)渾，有臭味。

9.采掘工作面有害氣體增加，積水區向外散發(fā)出瓦斯、二氧化碳和硫化氫等有害氣體。

10.裂隙出現滲水。如果出水清凈，則離積水區較遠；若渾濁，則離積水區已近。

11.無(wú)水陷落柱是否出現涌水。隨著(zhù)采掘工作面不斷地進(jìn)行掘進(jìn)和回采，巖石應力受到破壞，造成巷道的底板和頂板出現裂隙，頂、底板含水層中的裂隙水從頂板或者底板中流出的現象，尤其是在陷落柱中，導通的垂距較大，溝通不同的含水層，在圍巖應力遭到破壞后，陷落柱的膠結程度發(fā)生變化進(jìn)而發(fā)生涌水現象。

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，防治結合。礦井水災的防治方法，可歸納為“查、探、放、截、堵、排、監”七個(gè)字的綜合防治措施。

（2）井下探水

1、長(cháng)探方面

1.采掘隊組有義務(wù)加強對本工作面（巷道）內的設備的日常管理工作，不得損壞鉆探設備。

2.掘進(jìn)隊組在接到通知后，必須停止掘進(jìn)，清理完巷道迎頭的浮煤浮矸，做好鉆場(chǎng)和鉆探設備存放硐室，安裝好排水系統，做好探放水準備。

3.采煤工作面在回采前必須進(jìn)行鉆探，施工隊組做好探水前的各項準備工作。

4.施工隊負責落實(shí)礦部安排的探放水工作，積極組織，不得延誤探放水時(shí)間。

5.探放水過(guò)程中，要嚴格落實(shí)探放水各項措施。

2、短探方面

掘進(jìn)工作面為了彌補長(cháng)探的不足，必須進(jìn)行短探施工，短探設備為風(fēng)鉆或者錨索鉆機，鉆桿長(cháng)度不低于6m，有施工隊自行配備。

1.掘進(jìn)工作面在掘進(jìn)過(guò)程中，為了彌補長(cháng)探的不足，必須堅持短探，并做好短探記錄和各方的簽字工作，以便查閱。

2.使用錨索鉆機或者風(fēng)鉆進(jìn)行短探工作。短探參數：設計3個(gè)鉆孔，煤層中3個(gè)，兩幫孔與巷道成30°夾角。堅持探6m，掘進(jìn)2m。

3.采空區和水文地質(zhì)情況不清的采掘工作面必嚴格執行短探措施。

五、礦井頂板事故防治

（1）采場(chǎng)局部冒頂的主要預防措施

1）防止煤壁附近冒頂，應及時(shí)支護懸露頂板，加強敲幫問(wèn)頂。

2）炮采時(shí)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(shí)，首先支架必須有足夠強度，其次系統應具有一定阻力，防止老頂來(lái)壓時(shí)推倒支架。

4）防止放頂線(xiàn)附近局部冒頂，要加強地質(zhì)及觀(guān)察工作，在大塊巖石范圍內加強支護，必要時(shí)用木支架代替單體金屬支架。

5）隨時(shí)注意地質(zhì)構造的變化，采取相應措施。

2.采場(chǎng)大型冒頂的預兆及防治

（1）采場(chǎng)大型冒頂的預兆

采場(chǎng)大型冒頂一般包括老頂來(lái)壓時(shí)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型冒頂等。一般大型冒頂主要預兆表現在以下幾個(gè)方面：

1）頂板的預兆。頂板連續發(fā)出斷裂聲，這是由于直接頂和老頂離層或頂板斷開(kāi)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(shí)被大量折斷。使用金屬支柱時(shí)活柱快速下沉，連續發(fā)出“咯咯”聲。

4）瓦斯涌出量增多，淋水加大。

（2）采場(chǎng)大型冒頂的主要防治措施

1）經(jīng)常檢查巷道支護情況，加強維護，發(fā)現有變形或折損的支架，應及時(shí)加固修復。

2）維修巷道時(shí)，必須保證在發(fā)生冒頂時(shí)有人員撤退的出口。獨頭巷道維護時(shí)，必須由外向里逐架進(jìn)行。撤掉指甲鉗，應加固工作地點(diǎn)支架。