煤礦礦井煤塵培訓

1、礦井通風與災害防治(三） 授課人：侯英敏n礦井煤塵 礦礦 塵塵 防防 治治一、礦塵及分類礦塵組成爆炸性粒度存在狀態(tài)煤塵 巖塵爆炸性無爆炸性全塵呼吸性浮塵落塵二、粉塵的產(chǎn)生及危害采煤工作面產(chǎn)塵源 主要產(chǎn)塵工序有：采煤機落煤、裝煤、液壓支架移架、運輸轉(zhuǎn)載、運輸機運煤、放炮、人工攉煤、放煤口放煤等。掘進工作面產(chǎn)塵源 主要產(chǎn)塵工序有：機械破巖（煤）、裝巖、 放炮、煤矸運輸轉(zhuǎn)載、錨噴等。其他產(chǎn)塵源：煤炭裝卸點、巷道維修的錨噴現(xiàn)場等。塵肺病的發(fā)病原因及影響因素煤礦塵肺病種類 矽肺：吸入游離sio2含量較高的巖塵所引起的塵肺?；颊叨酁殚L期從事巖巷作業(yè)職工 煤矽肺：由煤塵和含有游離sio2的巖塵共同作用引起的

2、塵肺?；颊叨酁閹r巷掘進和采煤的混合工種職工 煤肺：由煤塵引起的塵肺。多為采煤工煤礦塵肺病的影響因素 粉塵成分：能引起肺部纖維病變的礦塵，大多含有游離sio2，其含量越高，發(fā)病工齡愈短，病變發(fā)展愈快。 粉塵分散度：空氣中粉塵如細微顆粒占的百分比多就稱其分散度高。礦塵的分散度越高，對人體的危害越大。最危險的是粒度3-5um的礦塵 粉塵濃度：單位空氣中粉塵質(zhì)量。是一個極重要因素，超過某一值才產(chǎn)生致病危害。 接塵時間：工作時間越長，發(fā)病率越高 其他：發(fā)病幾率與人的機體狀態(tài)、粉塵性質(zhì)、控制措施等有關。 三、煤塵爆炸煤塵爆炸機理 煤塵爆炸是空氣中氧氣與煤塵急劇氧化的反應過程。煤塵懸浮于空氣中，吸氧和被氧化

3、的能力增強，在外界高溫熱源作用下，吸收更多熱量，放出甲烷、乙烷等可燃性氣體，形成氣體外殼。殼內(nèi)氣體吸收一定能量，鏈反應開始，發(fā)生塵粒閃燃，放出熱量，傳遞給周圍塵粒，并使之參與鏈反應，燃燒循環(huán)繼續(xù)下去。燃燒產(chǎn)物的迅速膨脹形成壓縮波，壓縮波互相疊加，引起火焰?zhèn)鞑サ淖詣蛹铀?。當速度達到每秒數(shù)百米后，煤塵燃燒轉(zhuǎn)變?yōu)楸ā?煤塵爆炸的危害及特征 產(chǎn)生高溫高壓：煤塵爆炸產(chǎn)生的熱量，爆炸地點溫度高達2000，壓力達736kpa。 連續(xù)爆炸：煤塵爆炸的壓力波將巷道中的落塵揚起，使煤塵濃度迅速達到爆炸范圍，再次發(fā)生爆炸。有時反復多次，連續(xù)爆炸 產(chǎn)生大量co：濃度高達2-3%，甚至達到8%左右。事故受害者大多數(shù)（

4、70-80%）是由于co中毒造成的 主要有兩種形式，純煤塵爆炸和有瓦斯參與的煤塵爆炸。以后一種為主。與瓦斯點燃相同。沉積煤塵飛揚計算示例必須經(jīng)過專門部門的試驗鑒定，一般煤的揮發(fā)分vr10%屬有爆炸性的煤塵。除少數(shù)無煙煤外除少數(shù)無煙煤外，其余各類煤均屬于爆炸性煤塵均屬于爆炸性煤塵。濃度下限452000g/m3。直接產(chǎn)直接產(chǎn)生很難生很難40g/m3時25w的燈泡，2m內(nèi)人看不見燈光。間接產(chǎn)生容間接產(chǎn)生容易易積塵飛揚。能量4.540mj；溫度為700800；足夠長的時間爆炸感應期。煤塵本身具有爆炸危險性 ?？諝庵忻簤m的濃度處于爆炸界限范圍內(nèi) 。有足夠能量的點火源 。煤煤塵塵爆爆炸炸在在井井下下存存在

5、在的的可可能能性性四、煤塵爆炸的條件及影響因素煤塵爆炸條件 沉積煤塵飛揚計算示例 條件：條件：長、寬、高均為5m的房間，地面沉積有1mm厚的煤塵，其堆積的密度為500kg/m3 計算：計算：當沉積的煤塵全部揚起，均勻分布在整個空間時，室內(nèi)煤塵的濃度是否能達到爆炸限？ 解：解：整個空間體積：5 5 5= 125m3 房間中的煤塵重量： 5 50.001500=12.5kg 房間中的煤塵濃度： 12.5/125=0.1kg/m3 =100g/m3 10040，煤塵濃度已達爆炸界限范圍 煤塵爆炸影響因素揮發(fā)份：揮發(fā)份：可燃揮發(fā)分越高，爆炸性越強水分水分：水分能降低煤塵爆炸性，降低飛揚能力 灰分灰分：

6、吸收熱量，阻擋熱輻射，破壞鏈反應，降低爆炸性。但揮發(fā)分大于15%的煤塵，灰分影響不大含硫量含硫量：硫分越高，爆炸性越強。粒度粒度：粒度越小，爆炸性越強。粒度在（30-75m ) 的煤塵爆炸性最強。瓦斯含量瓦斯含量：瓦斯存在時，煤塵爆炸下限會降低，爆炸的濃度范圍擴大 氧濃度：氧濃度：較高時，點燃煤塵的溫度降低，爆炸的壓力升高。當氧氣的濃度低于18%時，煤塵失去爆炸性 點燃源特性點燃源特性：溫度、能量越高，越容易點燃煤塵。其它其它：爆炸空間形狀和容積大小、有無障礙物和拐彎、煤塵的飛揚性、風流流速等都能影響煤塵的爆炸性 n 煤塵本身特性影響 n 外部環(huán)境影響 五、煤塵爆炸事故的預防措施防止煤塵沉積和

7、飛揚的技術措施 煤層注水：利用鉆孔將壓力水注入即將回采的煤層中，增加煤體內(nèi)部水分，減少開采時產(chǎn)生的浮塵，降塵率可達60-90%。 濕式打眼：在工作面使用電鉆或風鉆打眼時，將壓力水經(jīng)過桿中央的水孔送到炮眼底部，將煤粉濕潤后從炮眼中沖洗出來，從而達到降塵目的 水炮泥：采掘工作面放炮時，炮眼中必須裝填特制的裝滿水的水炮泥。起降塵、降溫、凈化空氣的作用。降塵率可達80%，減少70%。 噴霧灑水：將壓力水通過特制的噴嘴噴出，霧化的水流使漂浮的塵粒濕潤下降，防止煤塵飛揚 通風除塵：用清潔的風流不斷稀釋和排出空氣中的煤塵。 沖洗煤塵：沿容易沉積煤塵的工作面進、回風巷，用水流沖洗巷道四周，使煤塵充分濕潤，無法

8、揚起制。防止點火源出現(xiàn) 加強管理，提高防火意識：嚴禁攜帶煙火、穿化纖衣服入井，嚴禁使用電爐和燈泡取暖等。新工人入井前，加強安全教育。 防止放炮火源：爆破使用有產(chǎn)品許可證的火工用品，禁止放明炮、糊炮、連環(huán)炮和明電放炮。放炮前充填好水炮泥。 防止電氣火源和靜電火源：電氣設備符合規(guī)程要求，井下供電符合有關規(guī)定。 防止摩擦和撞擊點火：在摩擦發(fā)熱的裝置上安設過熱保護裝置和溫度檢測報警斷電裝置;定期檢查截齒和其后的噴水裝置等二、防止煤塵爆炸災害擴大的措施 防止煤塵擴大的措施有兩個方面，即:分區(qū)通風和設置自動隔爆裝置 分區(qū)通風 煤礦安全規(guī)程第113條規(guī)定：生產(chǎn)水平和采區(qū)必須實行分區(qū)通風 。生產(chǎn)過程中，每一生

9、產(chǎn)水平、每一采區(qū)都必須布置單獨的回風道，嚴格禁止各采區(qū)、水平之間的串聯(lián)通風，盡量避免采區(qū)之間角聯(lián)風路的存在。 煤塵爆炸的阻爆隔爆技術 隔爆裝置設置地點：煤礦安全規(guī)程第155條規(guī)定：礦井兩翼、相臨采區(qū)、相鄰煤層、相鄰的采煤工作面間，煤層掘進巷道同與其相連的巷道間，采用通風并有煤塵爆炸危險的其他地點同與其相連通的巷道間，必須用水棚或巖粉棚隔開。 按隔爆棚的保護范圍分為主要隔爆棚和輔助隔爆棚 主要隔爆棚設置地點：礦井兩翼與井筒相連通的主要運輸大巷的回風大巷；相鄰采區(qū)之間的集中運輸巷道和回風巷道；相鄰煤層之間的運輸石門和回風石門。 輔助隔爆棚設置地點：采區(qū)工作面進、回風巷道；采區(qū)內(nèi)的煤層掘進巷道；采用

10、獨立通風，并有煤塵爆炸危險的其他巷道。 隔爆裝置種類 ：主要包括巖粉棚、水棚、自動防爆棚。 目前，井下使用最多的是水袋棚，每個水袋棚的容量一般為25l、40l。主要隔爆棚的總水量不得低于400l/m2，輔助隔爆棚的總水量不得低于200l/m2。 第四節(jié)第四節(jié) 煤礦粉塵綜合防治技術煤礦粉塵綜合防治技術 一、減塵技術措施 煤礦安全規(guī)程第17規(guī)定：掘進井巷和硐室時，必須采取濕式鉆眼、沖洗井壁巷幫、水炮泥、爆破噴霧、裝巖(煤)灑水和凈化風流等綜合措施。 在有條件的礦井還應通過改進采掘機械機構及其運行參數(shù)等方法減少采掘工作面的粉塵產(chǎn)生量。 二、礦井通風排塵 礦井通風除塵是指稀釋與排出礦井空氣中的粉塵的一

11、種除塵方法。決定通風除塵效果的主要因素是風速。能以最大程度地排除礦塵的風速為最優(yōu)風速。一般來說，掘進工作面最優(yōu)風速為0.4-0.7m/s，機械化采煤工作面為1.5-2.5m/s。三、掘進除塵及除塵器 在煤礦各生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，井巷開拓、掘進是產(chǎn)生粉塵的主要環(huán)節(jié)之一。掘進打眼、放炮、支護、裝矸和運輸?shù)裙ば虿粌H產(chǎn)生大量煤塵，影響安全生產(chǎn)，而且還嚴重危害職工的身體健康。因此，必須因地制宜地采取有效的通風、干式捕塵及除塵器等比例防塵措施，保證掘進工作面粉塵濃度達到國家衛(wèi)生標準。四、濕式除塵技術 按除塵原理可分為兩類：用水濕潤、沖洗初生和沉積的粉塵；用水捕集懸浮于空氣中的粉塵。 用水濕潤、沖洗初生和沉積的粉塵

12、。常見于 濕式鑿巖、濕式鉆眼等作業(yè)。 用水捕集懸浮于空氣中的粉塵。目前多采用噴霧捕捉浮塵，主要包括采掘機械的內(nèi)、外噴霧灑水和井巷定點噴霧降塵。五、個體防護 目的：使佩帶者既能呼吸凈化后的潔凈空氣，又不影響正常操作。 主要防護用具：防塵口罩、防塵帽、防塵呼吸器、防塵風罩、防塵呼吸器等。 兗州煤業(yè)股份有限公司兗州煤業(yè)股份有限公司濟寧三號煤礦濟寧三號煤礦“ “2.8” ”煤塵爆炸事故煤塵爆炸事故 2004年2月8日21時57分，兗州煤業(yè)股份有限公司濟寧三號煤礦43下04綜放工作面發(fā)生一起煤塵爆炸事故，死亡2人，受傷16人，事故造成直接經(jīng)濟損失29.4萬元。 “ “2.8” ”煤塵爆炸示意圖（一）煤塵

13、爆炸示意圖（一）“ “2.8” ”煤塵爆炸示意圖（二）煤塵爆炸示意圖（二） 礦井概況礦井概況 濟寧三號煤礦隸屬兗州煤業(yè)股份有限公司，礦井于1993年12月19日正式開工建設，2000年12月28日正式投產(chǎn)，年設計能力500萬噸，核定年生產(chǎn)能力800萬噸。設計服務年限81年，井田總面積05.05km2，可采及局部可采煤層為3上、3下、6、10下、15下、16上、17等共八層，主采煤為一、四、五、六采區(qū)，生產(chǎn)水平為18m，礦井及地質(zhì)類型中等偏簡單，水文地質(zhì)類型簡單中等，礦井開拓方式為豎井開拓；中央并列式通風，通風方式簡單，通風系統(tǒng)合理，風量滿足要求；采煤方法主要為走向長壁綜采放頂煤法。煤塵爆炸指數(shù)

14、41.15，低瓦斯礦井。 事故地點概況事故地點概況 事故發(fā)生在43下04綜放面，43下04綜放面位于四采區(qū)東部，四采輔運巷的北側，西臨43下00綜放面（已回采完），東臨f8斷層。綜放面自北向南推進，推進長度1551.6米，面長155.8米，煤厚3.87.1米，平均煤厚6.37米， 43下04綜放面共揭露斷層13條，落差最大為7.5米，其北部斷層相對較少，南部距停采線400米范圍內(nèi)共揭露斷層7條，對工作面生產(chǎn)影響較大。煤層有自然發(fā)火傾向，發(fā)火期為36個月；煤塵有爆炸危險性，爆炸指數(shù)41.15%。 43下04綜放面共安裝液壓支架105組，截止到事故發(fā)生前工作面已推進1193米，工作面剩余358米。

15、工作面回采過程中，無瓦斯及其它有害氣體異常情況。 綜采二隊實行“三八”工作制，即每日三班，每班8小時，兩個生產(chǎn)班，一個檢修班，生產(chǎn)班8小時生產(chǎn)，檢修班班4小時生產(chǎn)、4小時檢修。 事故發(fā)生經(jīng)過事故發(fā)生經(jīng)過 20042004年年2 2月月8 8日日1414時時, ,綜采二隊當班工人到達綜采二隊當班工人到達4343下下0404工作面，工作面，1515時左右開始割煤，時左右開始割煤，1616時左右，在時左右，在4040號架附近，支架上放下一塊矸石，矸石長號架附近，支架上放下一塊矸石，矸石長2 2米、米、寬寬1.51.5米、厚米、厚0.50.5米左右，矸石放下后用溜子拉到米左右，矸石放下后用溜子拉到3

16、3號架附近。班長海利向副隊長公衍臣提議放糊炮號架附近。班長海利向副隊長公衍臣提議放糊炮（裸露爆破）將矸石崩碎，被當班安檢員劉慶鳳（裸露爆破）將矸石崩碎，被當班安檢員劉慶鳳制止，隨后海利到機頭喊了幾名工人用大錘砸矸制止，隨后海利到機頭喊了幾名工人用大錘砸矸石，砸了一會兒，只砸下一個角，隨后公衍臣安石，砸了一會兒，只砸下一個角，隨后公衍臣安排海利等人用架子把石頭頂?shù)矫簬?，繼續(xù)割煤。排海利等人用架子把石頭頂?shù)矫簬?，繼續(xù)割煤。煤機割至煤機割至8080號架附近，停機撤人，斷層處放第一號架附近，停機撤人，斷層處放第一茬炮，茬炮，1818點左右開機割至機尾點左右開機割至機尾 ，工作面停產(chǎn)進行，工作面停產(chǎn)進行

17、設備檢修，到設備檢修，到2121點左右放完斷層處第二茬炮。點左右放完斷層處第二茬炮。2121點點2020分左右，繼續(xù)開機割煤，分左右，繼續(xù)開機割煤，2121點點4545分左右停機分左右停機搞質(zhì)量交接班。約搞質(zhì)量交接班。約2121點點5050分左右，公衍臣再次督分左右，公衍臣再次督促放炮員張興國將石頭處理掉。張興國在石頭上促放炮員張興國將石頭處理掉。張興國在石頭上部中央位置放了三塊炸藥，用炮泥糊上，準備好部中央位置放了三塊炸藥，用炮泥糊上，準備好后，撤至七十號架附近，擰動放炮器放炮，隨即后，撤至七十號架附近，擰動放炮器放炮，隨即工作面發(fā)生爆炸。工作面發(fā)生爆炸。 發(fā)生事故的現(xiàn)象和表征（一）發(fā)生事故

18、的現(xiàn)象和表征（一） 4343下下0404綜放面共安裝液壓支架綜放面共安裝液壓支架105105組，采煤組，采煤機型號為機型號為mgty400/900-3.3dmgty400/900-3.3d型，位于型，位于91#-97#91#-97#架架間，采煤機右側間，采煤機右側( (面向煤壁面向煤壁) )刮板輸送機上有少量刮板輸送機上有少量積矸，工作面上有一落差為積矸，工作面上有一落差為2m2m斷層。采煤機附近斷層。采煤機附近上下兩側的支架、管線面對采煤機一側有不同程上下兩側的支架、管線面對采煤機一側有不同程度的煤塵結焦物，工作面刮板輸送機上位于度的煤塵結焦物，工作面刮板輸送機上位于3#-4#3#-4#支架

19、處有一塊長支架處有一塊長1.71.7米、寬米、寬0.5-1.20.5-1.2米、厚米、厚0.4-0.4-0.50.5米的矸石，矸石中央已破裂，右端為碎裂矸石，米的矸石，矸石中央已破裂，右端為碎裂矸石，矸石為細砂巖，周圍支架有高溫燒烤的痕跡，該矸石為細砂巖，周圍支架有高溫燒烤的痕跡，該處頂部液壓支架的高壓膠管有明顯過火燒毀痕跡，處頂部液壓支架的高壓膠管有明顯過火燒毀痕跡，矸石上下兩側的支架、管線面對矸石一側也有不矸石上下兩側的支架、管線面對矸石一側也有不同程度的煤塵結焦現(xiàn)象。工作面設備沒有損壞，同程度的煤塵結焦現(xiàn)象。工作面設備沒有損壞，煤壁齊整，上下兩巷支護完好。煤壁齊整，上下兩巷支護完好。 放

20、炮母線盤在工作面輔助順槽電纜單軌吊下放炮母線盤在工作面輔助順槽電纜單軌吊下部部。 發(fā)生事故的現(xiàn)象和表征（二）發(fā)生事故的現(xiàn)象和表征（二） 工作面測風牌板記錄為，測風時間：工作面測風牌板記錄為，測風時間：2 2月月9 9日，日，風量風量1024 m1024 m3 3/min/min?？辈鞎r實測風量為?？辈鞎r實測風量為1089 1089 m m3 3/min/min，工作面、回風隅角、回風流瓦斯?jié)舛葹椋?，工作面、回風隅角、回風流瓦斯?jié)舛葹椋?.02-0.07%;0.02-0.07%;回風隅角回風隅角coco濃度為濃度為2-5ppm;2-5ppm;回風隅角回風隅角溫度為溫度為26;26;進、回風順槽隔

21、爆設施、防塵水幕齊進、回風順槽隔爆設施、防塵水幕齊全完好，礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)瓦斯傳感器、束管監(jiān)全完好，礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)瓦斯傳感器、束管監(jiān)測系統(tǒng)完好，通風設施沒有遭到破壞，風流穩(wěn)定，測系統(tǒng)完好，通風設施沒有遭到破壞，風流穩(wěn)定，采煤機內(nèi)外噴霧、液壓支架架間噴霧、放煤口噴采煤機內(nèi)外噴霧、液壓支架架間噴霧、放煤口噴霧、防塵設施完好。皮帶順槽沒有結焦。霧、防塵設施完好。皮帶順槽沒有結焦。 工作面沒有煤層注水設備，無煤層注水孔。工作面沒有煤層注水設備，無煤層注水孔。 工作面輔助順槽移動變電站外側有用泥龍袋工作面輔助順槽移動變電站外側有用泥龍袋裝的黃泥。裝的黃泥。 工作面炸藥箱內(nèi)有剩余工作面炸藥箱內(nèi)有剩余2

22、2包炸藥。包炸藥。 另外，經(jīng)調(diào)查取證，現(xiàn)場使用的放炮器及鑰另外，經(jīng)調(diào)查取證，現(xiàn)場使用的放炮器及鑰匙有過火現(xiàn)象，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的雷管腳線有明顯的燒匙有過火現(xiàn)象，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的雷管腳線有明顯的燒焦現(xiàn)象。焦現(xiàn)象。 事故直接原因事故直接原因 跟班副隊（區(qū)）長公衍臣違章指揮，放炮員張興國違章放炮是事故發(fā)生的直接原因。主要依據(jù)有： 1、煤塵爆炸指數(shù)41.15%，具有爆炸危險性。 2、據(jù)調(diào)查證實，16時左右，在工作面40#架附近，支架上放下一塊矸石，矸石長2米、寬1.5米、厚0.5米左右，矸石放下后用溜子拉到3號架附近。16時20分左右，班長海利向副隊長公衍臣提議放糊炮（裸露爆破）將石頭崩碎，被當班安檢員劉慶風制止。

23、約21時50分左右，公衍臣再次督促放炮員張興國將石頭處理掉。張興國在石頭上部中央位置放了三塊炸藥，用炮泥糊上，準備好后，撤至七十號架附近，擰動放炮器放炮，隨即工作面發(fā)生爆炸。 3、煤礦安全規(guī)程第328條規(guī)定“嚴禁裸露爆破”。 4、事故現(xiàn)場勘察發(fā)現(xiàn)的表象符合煤塵爆炸特征。 5、43下04綜放工作面“2.8”爆炸事故專家技術報告。 事故間接原因（一）事故間接原因（一） 綜合防塵措施不完善，礦排查出的隱患不能得到監(jiān)控和整改落實是事故發(fā)生的主要原因。 通過查閱濟三煤礦“每周專業(yè)隱患排查”資料發(fā)現(xiàn)，濟三煤礦自2004年1月7日2月11日（共六個周）“濟三煤礦上周通防專業(yè)隱患落實情況表”中每周都提出了如下

24、隱患“43下04工作面煤塵大，用好煤機內(nèi)外噴霧、架間噴霧和放煤噴霧，加強工作面煤塵沖刷?！泵簤m爆炸事故的發(fā)生說明了隱患沒有得到整改落實，沒有做到時間、人員、項目、監(jiān)督四落實，工序控制、過程控制存在嚴重問題等。 濟三煤礦43下04綜放面作業(yè)規(guī)程第32頁中規(guī)定：“工作面進行煤層超前注水”，礦實際沒有按照作業(yè)規(guī)程規(guī)定對工作面煤層進行超前注水。 兗礦集團有限公司制定的煤礦安全規(guī)程執(zhí)行辦法第二十五條規(guī)定：采煤工作面有特殊情況報公司批準后可不采取煤層注水措施。但該礦在沒有上報集團公司批準的情況下擅自決定43下04綜放工作面不進行煤層注水。事故間接原因（二）事故間接原因（二） 礦安全管理、安全教育培訓不到位是事故發(fā)生的又一主要原因。 “濟三煤礦上周通防專業(yè)隱患落實情況表”連續(xù)六周提出了43下04綜放工作面的綜合防塵工作存在問題，沒有引起礦管理人員的重視，隱患沒有得到整改；區(qū)隊干部違章指揮，職工違章作業(yè)，充分反映了濟三煤礦存在重生產(chǎn)輕安全、重生產(chǎn)輕安全教育培訓、干部職工安全意識差的現(xiàn)象。工作面違章放糊炮，現(xiàn)場的區(qū)隊干部及工人意識不到不安全行為所帶來的事故隱患，也沒人制止這種嚴重違章行為；此外，放炮時工作人員也未按照43下04綜放工作面過斷層響震動炮安全措施的規(guī)定撤出工作面，放炮安全距離不夠，這些都反映出濟三煤礦安全管理不到位、職工互保聯(lián)保意識差、職工安全教育方面存在漏洞，從而導致了本次煤塵爆炸