金屬非金屬地下礦山中毒窒息

金屬非金屬地下礦山中毒窒息第1頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四講座內容一金屬非金屬地下礦山中毒窒息事故形勢嚴峻二中毒窒息事故的預防

1礦井中有毒有害氣體

2炮煙中毒預防

3礦井火災預防三火災風流控制與應急預案第2頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四一金屬非金屬地下礦山中毒窒息事故形勢嚴峻

2009年，全國金屬非金屬礦山共發(fā)生生產安全事故1230起，死亡1542人，同比分別減少186起、525人，下降13.1%和25.4%。其中較大事故45起，死亡176人：中毒窒息事故12起，占26.7%，居第2位；死亡46人，占26.6%，居第1位。

重大事故4起、死亡70人：中毒窒息和火災事故各1起，死亡28人。例如：第3頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四2009年9月8日，河南省靈寶市金源礦業(yè)公司第五分公司王家峪礦井下發(fā)生火災事故，死亡13人。施工單位在對該礦區(qū)1532坑口進行支護時，巷道發(fā)生坍塌，造成井下電纜短路，引起木支護著火。事故發(fā)生后，施工單位當班12名井下作業(yè)人員中有6人安全升井、6人被困。施工單位隨即自行組織6人下井施救，王家峪礦副主任接報后又帶1人下井，致使14人被困井下，后專業(yè)礦山救護隊搶救出1人。

第4頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四今年1-3月份，全國金屬非金屬礦山共發(fā)生生產安全事故153起，死亡209人，同比減少52起、54人，分別下降25.4%和20.5%。其中較大事故11起，死亡50人。11起較大事故中，中毒窒息4起，死亡20人，均占第1位。這4起事故是：第5頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四今年發(fā)生的中毒窒息事故

2010年3月25日23時，云南省紅河哈尼族彝族自治州個舊市睿達錫礦發(fā)生一起中毒窒息事故，造成5人死亡。（4人作業(yè)3人出坑，5人進坑尋找，廢坑永久封閉的鐵門、石墻破壞，進入4人熏倒，1人出坑報告生還）。

2010年3月10日湖南有色控股集團瑤崗仙礦業(yè)有限責任公司瑤崗仙鎢礦發(fā)生的炮煙窒息事故，8名礦工中毒死亡。(留礦法采場早班放炮晚班4人到采場作業(yè)未出4名放礦工盲目施救）2010年03月08日云南紅河建水縣官廳鎮(zhèn)牛滾塘礦區(qū)14號坑中毒窒息事故4人死亡（4人入坑巷道維護在廢棄巷道的斜下山，發(fā)生中毒窒息）。2010年1月11日四川甘洛縣甘洛鴻利達礦業(yè)有限責任公司樂日溝區(qū)塊48號井通風不暢中毒窒息死亡3人。（井下停電沒有雙回路供電或有備用電源，風機停轉）第6頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四第7頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四第8頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四二中毒窒息事故的預防1、礦井中的有毒有害氣體井下空氣正常組成（按體積計算的組成成分）

氧20.90%6~9%時，失去知覺，呼吸停止，不及時搶救死亡。二氧化碳0.03%

窒息性氣體，但由于它的存在對氧的排斥，造成機體缺氧窒息。

10~11％時，五分鐘之內就能使人窒息、致死。

氮78.13%其他稀有氣體0.94%第9頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四金屬非金屬礦井有毒氣體主要有：一氧化碳氮氧化物硫化氫二氧化硫《金屬非金屬礦安全規(guī)程》對其接觸限值有明確規(guī)定：第10頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四6.4.1.3井下作業(yè)地點的空氣中，有害物質的接觸限值應不超過GBZ2的規(guī)定。

一氧化碳：30mg/m3

，0.0024%（24ppm）

0.97

濃度達到0.4%（4000ppm），致人短時死亡氮氧化物（轉算為二氧化氮）：1.575mg/m3

，0.00025%（2.5ppm）濃度達到0.025%（250ppm），致人短時死亡

硫化氫：10mg/m3

，0.00066%（6.6ppm）1.19濃度達到0.1%（1000ppm），致人短時死亡

二氧化硫：15mg/m3

，0.0005%

（5ppm）2.2

第11頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四金屬非金屬礦山有毒氣體來源爆破產生火災產生老空區(qū)釋放柴油設備釋放

爆破產生的有毒氣體

一般發(fā)生在采掘工作面，主要是獨頭巷道掘進、通風不良采場爆破產生有毒有害氣體，主要是CO和氮氧化物。一般1kg炸藥產生的CO和氮氧化物為80~120升（按其毒性把氮氧化物折合成CO，大致是6：1的比例）。如果一次爆破20kg炸藥在2000m3（10m2斷面200m長的范圍）的空間，NO2和CO的濃度可以達到（20*0.1/2000=1%）10000ppm，遠遠高于24ppm的允許濃度。第12頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四

火災生成大量CO；燃燒過程中CO2大量增多；橡膠、塑料燃燒還生成大量含鹵有毒氣體；（柴油等）燃燒還生成苯等有毒物質。

一架棚子的坑木燃燒，產生CO約97m3，足以使10m2的巷道在1km的范圍內空氣中CO含量達到致命的數量。（97/10000≈1%=10000ppm）

對非煤礦山來說，井下火災更大的危害是含有有毒氣體的煙氣。井下風流將火焰和煙氣帶向下風方向。

煙流和溫度傳遞如下兩圖所示：

火災產生的有毒有害氣體第13頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四尖林山硐室火災時的煙氣流動模擬第14頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四龍洞－鐵門坎火災溫度分布模擬第15頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四李生文鐵礦火災所致中毒窒息事故：

2004年11月20日上午李生文鐵礦在盲井電焊，濺落的高溫殘留物金屬碎屑在護幫的荊笆上使其陰燃，然后引燃木支護而著火。由于該礦與周圍4個鐵礦(嶺南鐵礦、李生文聯辦礦、白塔鎮(zhèn)二鐵礦、西郝莊鐵礦)井下巷道相通，均無風機的自然通風，煙氣迅速擴散、蔓延,致使70名人員遇難第16頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四2、炮煙中毒預防獨頭巷道掘進爆破后，容易發(fā)生炮煙熏人中毒窒息事故，客觀原因是通風難度大，通風管理原因是局扇、風筒布置不規(guī)范，風筒未能隨井巷及時跟進，工作面通風不力等。

1）建立有效的局扇通風系統合理布置局扇通風系統（壓入式通風；抽出式通風；混合式通風3種方式）管好風筒足夠的通風時間第17頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四6.4.4.1

掘進工作面和通風不良的采場，應安裝局部通風設備。局扇應有完善的保護裝置。6.4.4.2

局部通風的風筒口與工作面的距離：壓入式通風應不超過10m；抽出式通風應不超過5m；混合式通風，壓入風筒的出口應不超過10m，抽出風筒的入風口應滯后壓人風筒的出口5m以上。6.4.4.3人員進入獨頭工作面之前，應開動局部通風設備通風，確?？諝赓|量滿足作業(yè)要求。獨頭工作面有人作業(yè)時，局扇應連續(xù)運轉。第18頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四（1）壓入式局部通風風筒口與工作面的距應<10m；局扇吸入口在貫穿風巷道上風側，且距獨頭巷道口應

>10m；

局扇從貫穿風流巷道中吸取的風流不得超過該巷道風量的70%

>10m<10m壓入式通風局扇布置第19頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四>10m<5m（2）抽出式局部通風風筒口與工作面的距應

<5m；局扇吸入口在貫穿風巷道下風側，且距獨頭巷道口應>10m；局扇從貫穿風流巷道中吸取的風流不得超過該巷道風量的70%>5m第20頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四（3）混合式局部通風壓入風筒口與工作面的距離應<10m；抽出式局扇出風口在貫穿風巷道下風側，且距獨頭巷道口>10m；抽出風筒入風口與壓入進風口距離應>10m，且與壓入風筒出風口距離應>5m

局扇從貫穿風流巷道中吸取的風流不得超過該巷道風量的70%>10m<10m>10m第21頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四局扇通風一定要配有風筒

對風筒的要求

6.4.4.5風筒應吊掛平直、牢固，接頭嚴密，避免車碰和炮崩，并應經常維護，以減少漏風，降低阻力。

獨頭巷道（最少）通風時間

20~30分鐘第22頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四局部通風其他方法局部通風不用礦井總風壓，但必需使用通風系統中的風流。（1）用全礦通風的風壓作為動力進行局部通風，如下圖利用縱向風障導風的局部通風可靠、但需一定的總風壓還要考慮工程上可行縱向風障風窗第23頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四（2）擴散通風只適用10~15m短距離的獨頭工作面

（3）引射器通風以高壓水或者壓縮空氣為動力經噴頭高速射出，在噴出射流周圍造成負壓區(qū)而吸入空氣，使風筒中空氣流出而通風掘進工作面（用引射器代替局扇），與文丘里管同理）

運轉費用高、通常少采用。

這不同于用壓氣吹獨頭工作面。第24頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四2）加強工作面有毒氣體的檢測進入掘進工作面、采場進行下一步作業(yè)時，尤其是通風不良的情況下最好用儀器進行檢測檢知（定、測）管和吸氣筒（作為一氧化碳的快速測定方法，比色、比長2種）

CO、CO2、H2S、O2、SO2、NH3等檢測管的基本測定原理為線性比色法，即被測氣體通過檢定管與指示膠發(fā)生有色反應，形成變色層（變色柱），變色層的長度（或顏色）與被測氣體的濃度成正比。

便攜式CO檢測儀第25頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四第26頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四3）炮煙中毒搶救

1.迅速報告礦調度室；

2.搶救人員在進入危險區(qū)域前必須戴上防毒面具、自救器等防護用品；

3.危險區(qū)域的局扇保持開啟；

4.必要時也應給中毒者戴上防毒面具、自救器，迅速把中毒者移到具有新鮮風流的地方，靜臥保暖；

5.中毒者還沒有停止呼吸或呼吸雖已停止但心臟還在跳動，先清除中毒者口腔、鼻腔內的雜物，使呼吸道保持暢通以后，立即進行人工呼吸；

6.心臟跳動已停止，應迅速進行心臟胸外擠壓，同時進行人工呼吸。第27頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四4）預防炮煙中毒的監(jiān)管

（1）安全預評價、安全專篇審查

掘進、無貫穿風流的回采工作面有沒有局部通風設計；★局扇設計的局扇規(guī)格型號；有沒有提到制定炮煙中毒窒息事故的應急預案。

（2）安全驗收評價、工程驗收、生產中檢查

掘進、無貫穿風流的回采工作面有沒有安設局扇；★局扇規(guī)格型號是否與設計符合；

局扇系統的布置（壓入、抽出、混合式）形式！以及是否滿足規(guī)程要求（10m、5m、10m等）；★

風筒吊掛是否平直、牢固，接頭嚴密——氣足；★風筒靠近工作面端的防爆破巖擊措施；

作業(yè)時局扇是否開動；★是否配備檢測儀器、檢測要求、查看檢測記錄。第28頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四3礦井火災預防

引起礦井火災燃燒的3要素：燃料（可燃物）、熱源、供氧可燃物包括：固態(tài)：木材、橡膠等液態(tài)：燃油、潤滑油等氣態(tài)：熱解產生的各種揮發(fā)性氣體、一氧化碳等第29頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四礦井火災火源分帶示意圖燃燒帶預熱帶冷卻帶焦化帶外因火災起火原因：

明火：吸煙、烤火、電焊、氧焊油料：在運輸、保管、使用時不按規(guī)程要求操作引起火災，如：潤滑油、變壓器油、液壓設備用油、柴油、設備用油炸藥：在運輸、加工、使用過程中不按爆破規(guī)程操作引起火災機械作用引起火災，如：摩擦、振動、沖擊電器設備的絕緣損壞和性能不良引起火災，如：動力線、照明線、變壓器、電動設備第30頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四巷道火災處斷面溫度分布模擬第31頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四火災預防措施1）必須有完善的通風系統礦井（機械）通風系統主要包括3部分：通風動力設備（扇風機、通風機）

礦井通風網絡礦井通風構筑物第32頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四（1）實現機械通風，主力扇風機能使礦井風流反轉，所安裝的扇風機符合設計要求礦用扇風機分類按其構造原理可以分為軸流式與離心式兩大類。金屬非金屬礦山大多使用大風量低風壓葉片式軸流扇風機作主輔扇，一般軸流式扇風機具有反轉使風流反向的功能。少數礦井使用離心式扇風機。按礦用扇風機的井下使用的功能分為：主扇、輔扇和局扇為全礦井或者礦井某一翼通風的風機簡稱主扇，主扇外配擴散器，廠家經常有配套的擴散器供選用；

為礦井通風網路進行風量調節(jié)的風機簡稱輔扇；借助風筒為礦井局部地點通風的扇風機簡稱為局扇。第33頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四

主扇

1

輔扇

2

3

局扇

第34頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四金屬非金屬礦井常用的主、輔扇型號（1）K系列扇風機：軸流

K-40、K-45、（K-54）（對旋的有：DK-40、DK-45）葉輪直徑：0.7m～4m

反轉反風防爆的前面加B，如：BK、BDK系列（2）2K56、2K60扇風機葉輪直徑：1.8、2.4、2.8m

反轉反風（3）BDK、FBDCZ（防爆對旋軸流式扇風機）葉輪直徑：1.2～2.8；反轉反風（4）TAF扇風機葉輪直徑：2.8m；調節(jié)葉片反風第35頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四扇風機銘牌符號第36頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四

（2）具備有效的通風網路（絡），要求新鮮風流不受污染送到各中段工作面，并將污鳳有序的排至地面，各工作面的風流互不串聯

進風井巷、回風井巷、中段巷道、貫穿風流的采場、漏風等通道組成的通道網稱之為礦井通風網絡。非煤礦山通常是多中段同時作業(yè)，如果對各中段的入、回風流不適當敢安排，勢必造成新鮮風流污染。為使各中段作業(yè)面都能從入風井得到新鮮風流，并將所排出的污鳳送入回風井，各作業(yè)面的風流互不串聯，就必須對各中段的入排風巷道統一安排，構成一定形式的中段通風網絡結構。第37頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四非煤礦山中段通風網絡結構的形式：①階梯式：當礦體由邊界回風井向入風井方向后退式回采時，可以利用上中段已結束作業(yè)的運輸道做下中段的回風道，如下圖。風門風窗123結構簡單、工程量小、風流穩(wěn)定；要求嚴格的后退式回采第38頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四②平行雙巷通風網：一條靠近礦體底盤，另一條靠近頂盤；一條做進風道，另一條做回風道。采場由本中段得到新鮮風流，污風經上中段或本中段的回風道排出。123結構簡單，解決風流串聯很有效；工程量較大，適于厚大、開采強度大的富礦體第39頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四③棋盤式：由各階段進風道、集中回風天井和總回風道構成。一般每隔一定距離（60~120m）保留一條貫通各階段上下各中段的回風天井，并與總回風道連通。

總回風道集中回風天井適于多中段作業(yè)，通風構筑（風門、橋、窗）物多第40頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四④上、下行間隔式：每隔一個階段建立一條脈外集中回風平巷做回風用。

有利于解決多階段作業(yè)的工作面風流串聯問題，開鑿工程量較平行雙巷少；回風平巷必須專用，還須加強主扇對他的風量控制（3）合理的設置嚴密的風墻，可靠的風門，可調的風窗，有效的風橋第41頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四

2）綜合預防措施1、按消防要求設置滅火器材，有足夠的可靠的消防用水；2、使用阻燃電器設備，經常檢查，及時更新，防止短路；3、加強職工教育，熟悉進下通道，了解逃生路線；4、禁止使用明火（抽煙、烤火、熱飯）；5、焊接作業(yè)有審批和安全措施；6、井、巷禁止采用木支護；7、制定井下火災應急預案。

第42頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四3）發(fā)生火災情況下的應對措施1、工人就地滅火；2、從逃生路線逃離；3、組織救護人員從新風道進入，佩帶救護器；4、用滅火器和水滅火；5、挖埋已燃燒的物質殘余物；6、礦長按應急預案和現場實際情況制定控制風流方案；第43頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四4）預防礦井火災的監(jiān)管（1）安全預評價、安全專篇審查

規(guī)程要求的防滅火器材設置；★

有通風系統設計和完整的通風系統圖；★萬噸供風量粗評；通風容易期和困難期的工作風量和風壓；選擇的風機規(guī)格型號；

主扇（多級機站的主力風機站）反風形式；★

井下火藥庫獨立回風可靠性；★（2）安全驗收評價、工程驗收、生產中檢查

主扇：規(guī)格型號與設計是否相符；

是否連續(xù)運轉；★風機房有沒有主扇工值班和操作規(guī)程張貼；★

第44頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四

主扇：風機房是否有風量、風壓、電流、電壓、軸溫檢測裝置，及其值班記錄；★通風網路：網路結構形式；

新、污風風流是否有序流動；有無污風串聯；

設置的通風構筑物種類；

風門、風窗、風橋的可靠性；★

風墻的嚴密性；★重點部位的通風效果：井下破碎硐室，井下火藥庫；通風系統測定：周期一月一次；完成單位；工作面風量；

有效風量率；風質合格率；

主扇反風方式；10分鐘反風能力；主扇反風量；主扇反風試驗；（一年一度）★檢查火災應急預案；火災應急預案的實用性;★

有完整的通風系統圖。★第45頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四火災風流控制與應急預案1）規(guī)程要求

《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》對于礦井火災的預防有明確的要求

6.4.3.3主扇應有使礦井風流在10min內反向的措施。當利用軸流式風機反轉反風時，其反風量應達到正常運轉時風量的60％以上。

每年至少進行1次反風試驗，并測定主要風路反風后的風量。采用多級機站通風系統的礦山，主要通風系統的每一臺通風機度應滿足通風要求，以保證整個系統可以反風。

主扇或通風系統反風，應按照事故應急預案執(zhí)行。第46頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四6、7、1、11礦井發(fā)生火災時，主扇是否繼續(xù)運轉或反風，應根據礦井火災應急預案和當時的具體情況，由主管礦長決定。6、7、3、3主管礦長接到火災報告后，應立即組織有關人員，查明火源及發(fā)火地點的情況，根據礦井火災應急預案，擬定具體的滅火和搶救行動計劃。同時，應有防止風流自然反向和有害氣體蔓延的措施。*

防（火）災、救（火）災中應急預案的作用在于決策如何控制風流，制定應急預案極為重要*應對火災的應急預案，必須有針對性第47頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四574862312）火災（煙氣）時的礦井風流控制

大體上說有以下幾種情況：加強、減小、維持通風（原風流方向）；停止供風；風流反向(反風)

例如：火災在礦井進風段反風；在回風段保持原風方向第48頁，共58頁，2023年，2月20日，星期四57486231火災在2分支的風流應對為了撤退人員到進風水平，迫使3、6分支風流反向：加大2分支風阻，加