9矿井通风与灾害防治.ppt

向战斗在煤矿一线的广大干部职工表示崇高的敬意,,矿井通风与灾害防治,第一部分矿井通风,三、反风技术,是指为防止灾害扩大和抢救人员的需要而采取的迅速倒转风流方向的措施。在矿井进风口、井筒、井底车场附近一旦发生火灾就需要进行反风。规程规定矿井主要通风机必须有反风装置，必须在10分钟内改变巷道中风流方向，反风后的风量不小于正常风量的40。,,四、掘进通风,（一）、局部通风设备工作方式压入式抽出式混合式,,（二）、局扇采用压入式通风的要求,（1）要避免产生循环风；（2）风筒出口的风量要大于工作面需要的风量。（3）风筒出口到工作面的距离要小于有效射程。（4）局扇要抬高，风筒要吊挂。,,（五）我国煤矿综合治理措施,（1）双风机、双电源。（2）“三专两闭锁”装置“三专”指专用变压器；专用开关；专用电缆。“两闭锁”指风电闭锁；瓦斯电闭锁。（3）压抽混合式通风除尘系统,,第二部分矿井瓦斯,以风定产监测监控先抽后采,,一、瓦斯的性质,1、瓦斯是一种无色、无味、无臭的气体。2、瓦斯的比重是0.554，比空气轻近一半。3、瓦斯本身无毒，不能供人呼吸，与空气混合能燃烧和爆炸。4、不易溶于水，扩散性强，渗透性强，容易积聚。,,二、矿井瓦斯的危害,（1）、能使人窒息；（2）、能发生煤与瓦斯突出事故；（3）、遇火燃烧；（4）、遇火爆炸。,,三、瓦斯爆炸及防治,◆瓦斯爆炸的危害爆炸温度。瓦斯爆炸的温度在1850-2650℃之间。这样的高温，不仅烧伤人员、烧坏设备，还可能引起井下火灾，扩大灾情。爆炸压力。瓦斯爆炸后的压力约为爆炸前的10倍。在高温高压作用下，爆源处的气体以每秒几百米的速度向外冲击。伴随有正向和反向冲击，都具有极大的破坏性。有毒有害气体。爆炸后产生大量有害气体。主要成分为氧气6-10、氮气82-88，二氧化碳4-8、一氧化碳2-4。爆炸后生成大量一氧化碳是造成人员大量死亡的主要原因。引起煤尘爆炸。爆炸产生的高温、高压作用下，冲击波以极快速度向四周扩散，扬起大量煤尘并使之参与爆炸，产生更大的破坏、力和更多的有害气体。据统计分析，很多爆炸事故不是单纯的瓦斯爆炸事故，而是煤尘参与了爆炸。,,（二）瓦斯爆炸的条件及其影响因素,1、瓦斯爆炸的条件（1）、一定的浓度浓度为516；（2）、引爆火源温度为650750℃；（3）、充足的氧气氧气含量不低于12。上述三个条件必须同时存在。,,2、影响瓦斯爆炸界限的因素,①可燃气体的混入。如果有可燃气体混入，不仅会增加爆炸气体的总浓度，而且会使爆炸下限降低，扩大了爆炸的界限。②爆炸性煤尘的混入。多数矿井煤尘具有爆炸性。当混入煤尘时，会使瓦斯爆炸下限降低。如空气中煤尘含量为3g/m3时，爆炸下限降到3。因此，做好防尘工作十分重要。③惰性气体的混入。混入氮气、二氧化碳等惰性气体，可以缩小瓦斯爆炸界限，降低爆炸的危险性。,,影响引火温度的因素,①瓦斯浓度。一般来说，瓦斯浓度在7-8时其引火温度最低。②混合气体压力。压力越大，引火温度就越低。③火源性质。在一定温度条件下，火源的表面积越大，存在时间越长，越容易引爆瓦斯。反之，即使火源温度很高，而存在的时间较短，也不能引爆瓦斯。这就是瓦斯爆炸的感应期。对煤矿安全生产有着重要意义。如煤矿现在使用的毫秒雷管和安全炸药，就是应用这一原理。,◆瓦斯爆炸发生的规律据资料统计，矿井内任何地点都有发生瓦斯爆炸的可能性，但90以上发生在采掘工作面瓦斯聚集发生的原因及地点①局部通风机停止运转。这一现象导致瓦斯爆炸的比例最大。主要是管理混乱、任意停开，机电故障、无计划停电停风等②风筒断开或严重漏风；③采掘工作面风量不足；④风流短路；⑤通风系统不合理、不完善⑥存有采空区或盲巷；⑦巷道支架后空间及高顶区；⑧瓦斯涌出异常；⑨局部地点。,引爆火源发生的规律①电火花。电火花引起瓦斯爆炸的比重约为40。其中，矿灯失爆、电缆明接头及带电作业所占比例较大。②放炮火花。放炮火花引起瓦斯爆炸的比重约为40。主要是炮泥充填不满、最小抵抗线不够和放明炮、糊炮等。③撞击摩擦火花。因摩擦火花引起的爆炸事故起数仅次于前两位。④明火。⑤静电火花和地面雷击。,●瓦斯爆炸的防治◆瓦斯爆炸事故原因分析引起瓦斯爆炸的主要原因。违章作业、违章指挥，安全技术措施不完善、不落实，安全技术水平不高。爆炸发生地点。绝大多数发生在采掘工作面。引爆火源。以爆破火焰居多，其他依次为明灯、失爆、撞击、吸烟和摩擦火花等。,◆建立健全瓦斯管理规章制度主要包括健全专业机构，配齐检查人员，定期开展培训，不断提专业人员技术素质；建立各级领导和检查人员责任制，建立矿长、总工程师审阅瓦斯日报制度；建立盲巷和密闭启封等瓦斯管理规定；健全放炮过程中的瓦斯管理制度；健全排放瓦斯的有关规定；安装配备安全监控系统；健全矿井瓦斯抽放、防止煤与瓦斯突出的规定等。,◆预防瓦斯爆炸的技术措施防止瓦斯积聚的技术措施主要是保证工作面的供风量★采煤工作面注意上隅角的瓦斯超限，保证工作面的供风量；★掘进工作面加强局部通风管理，保证局部通风机正常运转；高瓦斯矿井要安装三专两闭锁；避免局扇循环风等。,及时处理积存的瓦斯①处理采煤工作面回风隅角的瓦斯★挂风障引流在工作面支柱或支架上悬挂风帘阻挡风流，增大向回风隅角的处供风。缺点引流风量有限，且风流不稳定。仅作为临时措施。★尾巷排放瓦斯法是利用与工作面平行的专门排放瓦斯巷道经过其与采空区相连的巷道排放瓦斯的方法。适用于高瓦斯工作面。★风筒导风法是利用专门的排放管路引排上隅角的瓦斯。一般采用动力为专用抽出式通风机、水力引射器等。,②处理掘进工作面瓦斯积聚★充填法将沙土等惰性物质充填到冒落的空洞内，消除瓦斯积聚的空间。★引风法是利用安设在巷道顶部的档风板将风流引入冒落的空洞中。★风筒分支排放法在风筒上设一三通，将部分风流直接送到冒落的空洞或通风巷道。★黄泥抹缝法将巷道棚顶用木版背严，然后用黄泥抹缝将其封闭。主要适用于顶板裂隙发育、瓦斯涌出量大而又难以排除使使用。,防止点火源的出现（一）①加强管理，提高防火意识加强安全教育，提高职工素质，加大管理安全力度②防止放炮火源★爆破工作符合规程规定，保证炸药符合要求；★严格执行一炮三检、三人联锁制度；★炮眼深度、位置、装药量符合规定；★禁止放明炮、糊炮；★严格执行炸药、雷管存放、运输管理规定。,防止点火源的出现（二）③防止电气火源和静电火源井下严禁带电检修，井下供电做到无“鸡爪子”、无“羊尾巴”和明接头，有各类保护，坚持使用检漏继电保护器、煤电钻综合保护等。④防止摩擦和撞击火花★在摩擦发热的装置上安设过热装置；★在摩擦部件金属表面附着活性低的金属，使火花难以引燃瓦斯；★工作面遇坚硬夹石或硫化铁夹层时，应放炮处理；★定期检查截齿和其后的喷水装置，保证其工作正常；★严格执行炸药、雷管存放、运输管理规定。,防止点火源的出现（三）⑤防止明火源点燃★严禁携带烟火、易燃品下井；★严禁在井口房、通风机房周围20m范围内使用明火、吸烟、用火炉取暖等；★加强井下火区管理；★井下严禁使用电炉或灯泡取暖；★井下烧焊必须制定安全措施；⑥防止其他火源防止地面闪电、突发电流进入井下。,●防止瓦斯爆炸灾害扩大措施◆分区通风要求通风系统力求简单。井下各区域实行分区通风。每一水平、每一采区都必须布置单独的回风道，严格禁止各采区、水平之间串联通风，尽量避免采区之间角联风路的存在。,◆隔爆、阻爆措施用岩粉棚阻爆。定期将岩粉撒布于积存煤尘的采掘工作面和巷道中。用水预防和阻隔爆炸。以用水槽或水袋棚代替岩粉棚。使用效果较好。自动式隔爆棚。使用压力或温度或传感器，在爆炸时发生时探测爆炸波的传播，及时将预先放置的水、岩粉等喷洒到巷道中，准确、可靠地扑灭爆炸火焰。,◆编制矿井灾害预防和处理计划当前安全、生产状况。有反映时间情况的各类图纸。灾害处理计划①爆炸发生后可能造成的影响区域；②如何恢复灾区的通风和确定灾区人员的避灾路线；③灾害区域的断电方法；④如何防止爆炸引起的火灾、二次爆炸等；⑤救灾人员的安全路线。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,爆炸前通风系统示意图,煤矿内因火灾,高浓度瓦斯,自燃高温,,爆炸传播演示,,事故的回忆瓦斯爆炸区矿难惟一逃生者，救护队队员王克修。,剖面图,,1980年参加工作，1985年后一直在陈家山矿救护队工作，他讲述了他的逃生经历。11月28日零点，我像往常一样按救护队领导安排，配合通风科到同415工作面相连的415灌浆巷检查高位巷各种有害气体，其中有矿通风科一名副科长、一名瓦斯检查员、一名测风员。我们共4人，我负责将测量情况随时向通风调度汇报，下井每隔两小时检测415工作面高位巷的气体浓度是否超标，并返回灌浆巷用电话向调度室汇报。,,28日凌晨2时许，王克修在高位巷检测发现一氧化碳和沼气的含量超标，其中一氧化碳“单零”（即百分之零点零几），比“双零二四”（即0.0024）的标准高很多[在瓦斯和火灾并存的事故处理时应及时监测瓦斯和一氧化碳当达到一定浓度氧气含量也接近最低标准就能爆炸]，。向调度室汇报后，王克修守在电话旁等待指示，但电话没有响起。此后4时许和6时许，王克修的两次检测数据都显示一氧化碳与沼气超标，但接到报告的调度室仍无动于衷，直到发生瓦斯爆炸。[据王克修回忆，早在爆炸发生的前几天，他就已经检测到与415工作面相连的高位巷的一氧化碳与沼气含量超标，并做了汇报，但没有引起重视]。,,因为电话在巷道边的一个窑洞里，所以，我就在里边守候。大约在早晨7时许，我就听到一声巨响，一道火光过后，强大的冲击波带着煤尘，眼前什么也看不到了，一片漆黑。因为在窑内没被冲击波击倒，我立刻明白瓦斯爆炸了，就向他们三人大喊“瓦斯爆炸了，快戴自救器。”也许他们太惊慌或已一氧化碳中毒了，眼看他们自己戴不上自救器。这时，我已戴上了自己的呼吸器，跑到他们跟前给他们戴自救器，打开后戴上，但他们三人已中毒了，自救的口具怎么也咬不住。无奈我扶起他们向巷道外走，没走几步他们全部倒下了，人就不行了。,,我一个人凭着经验，就摸着巷道的进水管向外走，这时巷道内全是煤尘，矿灯只是一个红点，什么也看不到。我先后爬过了五个冒落区，一步一步地走出了这条1000多米的巷道，出了巷道口，这时视线已清，我看到了同415工作面相连的主巷道里横七竖八地倒着遇难矿工遗体。我从绞车道向上爬，身边许多矿工早已遇难了。爬过500米之后，到了二平台，我发现有7个趴在地上的矿工还活着，我就喊“我救不了你们了，快跟我一起向上爬。”这几个矿工就跟着我爬了出来，也得救了。大约一个多小时后，我终于爬到了大巷人车场。离开了死亡区，成功地生还了。，我立即打电话向地面进行汇报情况，调度室说救护队员已经入井，就这样我被人送到了医院.,第三部分矿尘防治,,一、矿尘的危害,1、影响工作人员的视线，不利于矿工的工作条件。2、加速机械的磨损，减少精密仪表的使用时间。3、影响工人的身体健康。4、煤尘爆炸。,,矿工职业病-尘肺病,1、矽肺病从事岩巷掘进，发病工龄10-15年。2、煤肺病从事采煤工作，发病工龄2030年。3、煤矽肺病有煤尘和岩尘共同作用引起的尘肺病。发病工龄介于两者之间。,尘肺病让百万中国人跪着惨死,矿难造成的“红伤”已引起了上上下下的广泛重视，但尘肺病引起的“白伤”仍然被忽视,必须经过专门部门的试验鉴定，一般煤的挥发分Vr10属有爆炸性的煤尘。除少数无烟煤外，其余各类煤均属于爆炸性煤尘。,浓度45～2000g/m3。直接产生很难40g/m3时25W的灯泡，2m内人看不见灯光。间接产生容易积尘飞扬。,能量4.540mJ；温度为6101050℃；足够长的时间爆炸感应期。,,,,①煤尘本身具有爆炸危险性。,②空气中煤尘的浓度处于爆炸界限范围内。,③有足够能量的点火源。,,,,煤尘爆炸条件,二、煤尘爆炸的条件及影响因素,,煤尘爆炸影响因素,挥发份可燃挥发分越高，爆炸性越强水分水分能降低煤尘爆炸性，降低飞扬能力灰分吸收热量，阻挡热辐射，破坏链反应，降低爆炸性。但挥发分大于15的煤尘，灰分影响不大含硫量硫分越高，爆炸性越强。粒度粒度越小，爆炸性越强。粒度在（30-75μm的煤尘爆炸性最强。,瓦斯含量瓦斯存在时，煤尘爆炸下限会降低，爆炸的浓度范围扩大氧浓度较高时，点燃煤尘的温度降低，爆炸的压力升高。当氧气的浓度低于18时，煤尘失去爆炸性点燃源特性温度、能量越高，越容易点燃煤尘。其它爆炸空间形状和容积大小、有无障碍物和拐弯、煤尘的飞扬性、风流流速等都能影响煤尘的爆炸性,,,煤尘本身特性影响,外部环境影响,,三、煤尘爆炸事故的预防措施,●（一）、防止煤尘沉积和飞扬的技术措施▲1、煤层注水利用钻孔将压力水注入即将回采的煤层中，增加煤体内部水分，减少开采时产生的浮尘，降尘率可达60-90。▲2、湿式打眼在工作面使用电钻或风钻打眼时，将压力水经过杆中央的水孔送到炮眼底部，将煤粉湿润后从炮眼中冲洗出来，从而达到降尘目的▲3、水炮泥采掘工作面放炮时，炮眼中必须装填特制的装满水的水炮泥。起降尘、降温、净化空气的作用。降尘率可达80，减少70。,,▲4、喷雾洒水将压力水通过特制的喷嘴喷出，雾化的水流使漂浮的尘粒湿润下降，防止煤尘飞扬▲5、通风除尘用清洁的风流不断稀释和排出空气中的煤尘。▲6、冲洗煤尘沿容易沉积煤尘的工作面进、回风巷，用水流冲洗巷道四周，使煤尘充分湿润，无法扬起制。,（二）防止点火源出现,▲1、加强管理，提高防火意识严禁携带烟火、穿化纤衣服入井，严禁使用电炉和灯泡取暖等。新工人入井前，加强安全教育。▲2、防止放炮火源爆破使用有产品许可证的火工用品，禁止放明炮、糊炮、连环炮和明电放炮。放炮前充填好水炮泥。▲3、防止电气火源和静电火源电气设备符合规程要求，井下供电符合有关规定。▲4、防止摩擦和撞击点火在摩擦发热的装置上安设过热保护装置和温度检测报警断电装置;定期检查截齿和其后的喷水装置等,,（三）、防止煤尘爆炸灾害范围扩大的措施,限制煤尘爆炸范围扩大就是将已经发生的煤尘爆炸局限于较小范围内，防止其继续蔓延扩大的措施，称为隔爆措施。隔爆装置种类主要包括岩粉棚、水棚、自动防爆棚。目前，井下使用最多的是水袋棚，每个水袋棚的容量一般为25L、40L。主要隔爆棚的总水量不得低于400L/m2，辅助隔爆棚的总水量不得低于200L/m2。,,矿井火灾,第四部分,一、矿井火灾的基本概念,定义凡是发生在井下或地面但能威胁到井下的火灾。分类外源火灾和自然火灾。发生火灾的条件（1）具有一定温度和足够能量的热源；（2）存在一定的可燃物；（3）具有新鲜空气。,,二、自然火灾,（1）视力感觉（2）温度感觉（3）气味感觉（4）疲劳感觉,1、发生自然火灾人体感官的预兆,,煤的氧化过程分三个阶段，即潜伏阶段、自热阶段、燃烧阶段,,,,,,燃烧,,,,温度,,,,潜伏期,自热期,燃烧期,风化,T70℃,,,,,时间,2、发生自然火灾过程,,3、煤的自燃倾向性,煤炭的自燃倾向性是煤炭自燃的固有特性，是煤炭自燃的内在因素。煤矿安全规程规定，煤的自燃倾向性分为三类Ⅰ类为容易自燃，Ⅱ类为自燃，Ⅲ类为不易自燃。新建矿井的所有煤层、生产矿井延深新水平时，都必须取煤样送国家授权单位进行自燃倾向性鉴定。,,4、煤炭自燃的预防,（一）防止煤炭自燃的开采技术措施（二）预防性灌浆（三）阻化剂防火（四）胶体防火技术（五）惰性气体灭火（六）均压防灭火技术,,三、井下灭火的方法,1、灭火的方法分为直接灭火、隔绝灭火、联合灭火。2、用水灭火的注意事项（1）应先从外围逐渐向火源中心喷射。（2）灭火人员一般不准在火源的回风侧。（3）用水扑灭电气火灾时，首先要切断电源。（4）不宜用水扑灭油类火灾。（5）保持正常通风。,,矿井水灾,第五部分,水害是煤矿五大自然灾害之一,其主要危害※影响煤炭资源的开发；※恶化矿井生产条件；※增加采矿的成本；※造成淹井事故。,一、矿井涌水的几种主要水源矿井涌水必须有某种水源补给，这些水源可以通过一个或数个途径而来，可以是岩石空隙中的地下水，或是老窑水、地表水，也可以是大气降水直接渗入。㈠大气降水是很多矿井涌水的经常补给水源之一。特别是开采地形低洼且埋藏深度较浅的煤层时，大气降水往往是矿井涌水的主要水源。,,大气降水与矿井充水强度及涌水量,,降水量大小降水量大对渗入有利降水性质强度大，延续时间长，有利渗入地形地形平缓，泄水条件差，入渗条件好井巷深度渗入量随开采深度的增加而减少季节变化涌水量有明显的季节变化，雨季大,直接渗入,经含水层渗入,,覆盖岩层的透水性透水性好则入渗条件好季节变化具有明显的季节性，但高峰迟后雨季开采深度深度增加，降水的影响显著减小,,㈡地表水分布在井田范围或附近的地表水（海、河、湖泊、水库、池塘等），可能成为矿井充水水源；,,地下水渗入井下的主要途径,,,,,通过第四系松散砂砾层及基岩露头，先渗入补给地下水后进入井下,通过构造破碎带或古井直接溃入井下,洪水期通过地势低洼处的井口或冲破围堤，直接灌入。,水体下采煤，通过采后顶板冒落带贯通，地表塌陷裂缝渗入,※地表水对矿井的影响主要取决于井巷距离地表水体的远近以及水体下岩层岩性、厚度和构造,开采方法等；地表水作为充水水源经常构成定水头的供水边界，因此动水量稳定，不易疏干；贯通岩溶断裂带时，往往造成严重的淹井事故。,㈢含水层水是矿井的最经常和最主要的充水水源。多数情况下大气降水、地表水含水层矿井静储量就是巷道未揭露含水层前，实际赋存于含水层中的地下水（不包括其他补给水源）。其大小主要决定于含水层的厚度、岩石的孔隙大小及多少。可在矿井长时间排水中逐渐减少以至疏干。动储量降水、地表水或其他水源不断流入含水层中，使含水层中的水得到新的补充，虽长期排水，但含水层中的水仍源源而来，不会中断。这些补给含水层的水流称为动储量。,,,影响因素,矿井充水含水层的类型,充水含水层厚度与分布,含水层的补给条件,岩溶含水层孔隙含水层裂隙含水层,含水层厚度越大、分布越广、储量越丰富、疏干越不易；,含水层与煤层的关系,煤层下部含水层,,,,,煤层上方含水层导水裂缝,距离遇断层巷道揭露,,地形平缓、特别是易内涝地区，降水不易从地表流走，为含水层提供大量补给水源；地形较陡则补给水量少。,,※含水层水对矿井生产的影响,㈣老窑及淹没井巷水古代小窑和近期的采空区及废弃巷道，长期停止排水而积存的地下水。采掘工作面接近时，小窑和旧巷的积水便成为矿井涌水水源。,其特点以静储量为主；一旦巷道揭露或巷道与老窑之间的煤岩柱强度小于它的静水压力时，积水倾出，瞬时涌水量大，来势凶猛，具有很大的破坏性，可造成严重的水害事故；老窑积水补给水源多。与其它水源无联系时，短期突出易于疏干；老窑一般位于浅部，若与地表水有水力联系，则造成稳定的充水水源危害较大;老窑一般深度不大，但真实资料少，查清位置较困难，准确位置无法查考；老窑积水长期处于停滞状态，一般酸性大，腐蚀性强，特别是高速运转中的水泵叶轮，由于水的冲击和摩擦，腐蚀损坏得更快。,断层水对矿井的影响主要是由于巷道揭露或由采掘活动破坏了围岩的隔水性能造成断层带的水涌入井下。断层水主要特点其本身的静储量不大，但往往与地表水、高压强含水层沟通，对矿井生产造成巨大威胁；断层有时使煤层与富水性很强的岩溶水对口相接；或者由于断层的存在破坏了岩层的完整性，因而降低了岩层的强度，这些常是矿井水文地质条件复杂化的因素；也有的断层破碎带内充填了许多破碎的柔性岩石（如粘土岩）、煤粉、断层泥等，也可能起隔水作用。因此对断层的透水性质应作具体分析。如果在矿井中有许多条断层，断层的交叉处是最容易发生透水事故的位置，应特别注意。,㈤断层水断层面附近的断层破碎带，常是地下水良好聚集场所和通道。,二、矿井涌水通道,水源只是可能构成矿井涌水的一个方面，矿井是否涌水主要取决于涌水通道。㈠自然通道⒈岩层的孔隙通常多存在于疏松未胶结面岩的岩石中。单纯的孔隙水，只有在煤层围岩是大颗粒的松散岩层并有固定的强大补给水源，或围岩本身是饱水的流砂层时，才能造成灾害性的突水。⒉岩层的裂隙岩层的风化裂隙、成岩裂隙、构造裂隙都能构成矿井涌水的通道。其中威胁严重的是构造裂隙。,构造裂隙对矿井涌水的影响,隔水的断裂带（水平和垂直剖面上经常不一样）,天然隔水，开采后仍隔水天然隔水，开采后透水（活化或充填物冲蚀），易发生迟到突水,透水的断裂带,与其它水源无联系,与其它水源有联系（对矿井危害大）,有垂直水力联系有水平水力联系垂直、水平联系皆有,,,,,⒊岩溶通道主要由碳酸盐类岩石溶蚀而成，其中可赋存大量的水或沟通其他水源。易造成灾害性突水，对矿井危害最严重。岩溶多分布于含水层的浅部及顶部，随深度增加而逐渐减弱。,㈡人为造成的通道,⒈未封闭或封闭不良钻孔包括矿井各勘探阶段施工的地质钻孔，水文钻孔，以及矿区内的供水水源孔等等。,未封闭或封闭不良钻孔,沟通煤层上、下含水层和地表水；回采揭露时水通过钻孔涌入井下，水量、水压与贯通含水层或地表水及孔径有关；对于排水能力较小的矿井可能造成淹井事故。,,⒉采矿活动回采后顶板冒落裂隙沟通地表，导致地表水体或雨季降水涌入井下；开采对底板的扰动破坏裂隙易沟通强承压含水层或隔水层不能抵抗较高的水压而发生底板突水，易造成淹井事故。,⒊矿井长期排水使岩溶通道疏通，增加联通性，引起大量涌水；岩溶含水层大量排水，引起覆盖岩溶区地面严重塌陷，大量地表水溃入矿井。,三、影响矿井充水的因素,㈠地形地形直接控制了含水层的出露部位和出露程度，控制着降水和地表水的汇集，因此矿区地形间接影响矿井涌水程度。当矿区位于当地侵蚀基准面（水流停止下切作用的水准面）以上时，涌水量通常较小，而且易排除；开采深度低于当地侵蚀基准面时，一般水文地质条件比较复杂，涌水量也大。㈡煤层围岩透水性及出露条件地表水和大气降水能否渗入地下，其渗入地下的数量多少，与煤层上覆岩层的透水性及围岩的出露条件有着直接关系。围岩透水性好，出露地表的面积大，则补给量和井下涌水量也大。,㈢地质构造,同一个断裂带内的主干断裂与分支断裂的交叉处或两个断裂带交接和几个断层的收敛部位，由于应力集中，岩体承受压力变形也相对强烈，岩石破裂，充填胶结差，导水性好。在矿山压力作用下，该部位容易突水。,富水构造部位,断裂交叉处,,断层密度大的块段,断层的端点部位,褶曲轴部,挠曲转折部位,为应力集中或有多次构造应力叠加的块段。表现为较大断裂伴生一系列小断裂，裂隙发育。该地段富水性相对较强。,是以密集破裂变形释放应力的地段，裂隙较发育,导水性较好。,背斜轴部岩层因弯曲破裂，产生X型节理以及纵节理等,构成富水地段。处于弧形构造之弧顶部位的矿井张性断裂发育，也相对富水。,岩层沿走向、倾向产状急剧变化的地段，裂隙发育,相对富水。,,,,,,构造力学性质与矿井充水关系,压性断裂,张性断裂,扭性断裂,压性断裂面承受压力最大，断裂面被紧密挤压.充填胶结较好，井巷揭露一般不突水，能起隔水作用。其两侧有低序次羽状断裂发育时，可形成局部富水带。,主要由张力作用产生。断裂面的张裂程度大,充填物松散、胶结差。当与两侧伴生的低序次断裂连为一体时，断层带既是富水带，又是水源进入矿井的良好通道。,主要在剪切作用下产生。当扭裂面及其两侧伴生的低序次张断裂较发育时，导水性较强，也可成为水源进入井巷之通道。一般纯属扭性的断裂面不多，常见为张扭和压扭性断裂。其特征对矿井充水的影响介于两者之间。,,,,,㈣人为因素开拓方式与揭露含水层程度有关采煤方法采煤方法不同，使上覆岩层裂隙的发育程度不同，矿井充水程度也随之而不同。壁采、条采、穿采。疏干方法合理的疏干能有效减少水量，降低水压，保证安全生产。反之，可以改变地下水水动力条件，引进新水源，增加矿井涌水量。,突水预兆观测采掘工作面或其它地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等均预兆有突水的可能。此外，煤层或岩石在透水之前，一般还会有些预兆煤层里面有“吱吱”的水叫声。煤层本身一般是不含水的，在工作面的周围，如果有压力大的含水层或积水区存在，水就要从裂缝向外挤出。只要靠近煤壁一听，就会听到“吱吱”的声音，甚至有向外渗水的现象。煤本身是有光泽的，遇到地下水，就会变成灰色而无光。在这种情况下，可以挖去表面一层煤，如果里面的煤是光亮的话，证明水不是由煤里面透出来的，而是前面不远有地下水。,煤本身是不透水的，如遇到煤层“发汗”，可以挖去表面一薄层煤，用手摸摸新煤面，如果感到潮湿，并慢慢结成水珠，这说明前面不远会遇到地下水。煤是不传热的，如发现煤面发潮“出汗”，可用手掌贴在潮湿的煤面上，等一段时间，如果感到手变暖，说明离地下水还很远；如果一直是冰冷的，好像放在铁板上一样，就说明前方不远有地下水。靠近地下水的工作面，一进去有阴凉的感觉，时间越长就越阴凉。老窑水一般有臭鸡蛋气味。在工作面闻到这种气味时，就应当肯定前面有老窑水。也可以用嘴来尝尝从工作面渗出来的水，老窑水发涩味，而含水层中的水一般发甜味。,把工作面出现的水珠，放在手指间互相摩擦，如果是老窑水，手指间有发滑的感觉。辩别水的颜色，一般发现淌“铁锈水”（水发红），是老空水和老峒水的象征；水色清、水味甜、水温低，是石灰岩水的象征；水色黄混、水味甜，是冲积层水的象征；水味发涩带咸，有时水色呈灰白，是二迭系煤系地层水的象征。上述这些征兆，并不是说每个工作面在透水之前都必定出现，有可能发现一个、两个，有时甚至没有出现。如果一旦发现这些征兆，就必须停止生产作业，采取措施，并立即报告矿井值班室，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。,发现预兆后应采取的措施,立即停止工作，报告矿井调度室，采取措施进行处理，情况紧急时通知所有的受危险地区的人员撤离。,,采掘工作面透水时的应对措施,1、现场工作人员的应对措施（1）透水水势较小时，应立即向矿调度室汇报，迅速组织抢救。（2）透水水势较大时，应有组织、按照规定的避灾路线迅速撤离险区。（3）避开出水口和泄水流,进行躲避和抓牢支架。（4）暂时避难人员应保持镇静，积极实施自救或等待救援。,,矿领导的应对措施,（1）尽快掌握透水事故的地点、水量和其他情况通知井下可能受威胁的一切人员撤到安全地点。（2）组织所有力量，采取一切措施抢救遇险人员。（3）加强通风，排除透水带来的有害气体，必要时先通风后组织救人。（4）排水期间，要经常检查有害气体的变化情况，并应时刻警惕再次透水。（5）对被堵在独头上山的人员，要采取正确的方法积极抢救。人员救出后，必须采取相应措施，避免对被救人员造成伤害。,,矿井水害及防治,一、矿井水害类型常发生的矿井水害基本上有以下几种类型⒈地表水水害位于矿区地表的江河、湖泊、水库、沟渠坑塘等地表水体，或着遇降暴雨造成山洪，一旦有通道渗漏补给煤层顶、底板含水层或直接溃入井下，都会造成危害安全生产的重大水害事故。此类事故无论是大矿还是小煤矿均发生过多例。历史上1932年，悦升公司后仓地井，山洪暴发古井突然塌陷倒灌，一次死亡30人；1945年6月博山大雨，山头岑南沟古井筒和采动裂缝同时灌水，河滩内的几十个煤井同时被淹，遇难人数多达119人。,寨里矿一井徐家庄东沟中游有一片洼地,平时一直无水，1962年和1964年矿区降雨814.0mm和1201mm，沟内山洪汇聚先后两次突然塌出五眼古井，造成井下涌水突然加大,险些淹井。因此，决定在该片洼地上游基岩区筑一拦洪坝仅长35m,挖排洪沟130m将水改向徐家庄西沟。该工程按30年一遇的洪峰标准设计，但12年后的1978年却出现了日降雨强度大于设计标准的暴雨，拦洪坝漫流滚坝，山洪仍然袭击了这片洼地，在“一片汪洋”的条件下又突然塌出三眼古井强烈灌水，寨里一井泵房四周巷道早已废弃垮落，来水流泄不畅，地表水迅速在老空区积聚，水位升高。几万方积水突然冲开垮落的巷道瞬时向井底大门和泵房袭来，井底迅即被封堵淹没，井下有450余名职工顿时被困。幸有多条下山采区可供储水，赢得了在洪一老井筒抢安提升设备的时间，救出了全部被困人员,避免了一场灾难，但也造成了直接经济损失170余万元。1995年9月，夏庄矿一井地面倒流河堵塞，山洪沿古井溃入，并在老空区积聚升压后突然鼓破，-224m水平被淹，幸未造成人员伤亡，但导致全井停产。,枣庄滕州木石煤矿地表水患淹井一次死亡35人；2003年9月，暴雨后洪水汇集，沿汇龙河道内的古井及近年浅部私开矿井的采空区溃入淄川区的磁村煤井，强排能力400m3/h勉强维持水位不再上涨。10月又降暴雨，终因矿井排水能力有限，主泵房被淹，被迫停止排水。之后由东向西，河洼煤井、赵家煤井、岭子镇一号煤井、果园煤井、滨岭矿业公司矿井的东翼相继被淹停产。瓜漏河严重漏水，雨季造成矿井涌水量急剧增长，也可带来淹井危险⒉冲积层水水害煤层被含水的流砂层、砂层、砾砾层、卵石层、粘土砂姜层等第四系松散层所覆水，如果留设的隔水煤（岩）柱不足，不可靠，开采后造成第四系松散层水溃入井下，冲垮工作面、淤塞巷道，严重时甚至淹井。⒊岩溶水水害主要是太原群石灰岩，徐灰及煤系基底奥陶系石灰岩。往往岩溶发育含水丰富，一旦突水，都会出现严重的矿井水害，突水量可达几百几万m3/h不等，极易淹井。,淄博矿区在开采9、10煤的过程中多次发生底板徐、奥灰突水，据不完全统计，截止2006年7月，共发生徐、奥灰突水225次，其中奥灰突水57次，涌水量小于300m3/h的有32次，涌水量在300m3/h以上的有25次（最大达25980m3/h），多次造成淹井、淹水平或采区事故。1935年，北大井-117m水平北大巷80号上山开采10煤层时，遇走向东西的周瓦庄正断层倾向南，落差30m，在断层上盘掘进过程中三次揭露断层，两次有出水象征，而后又在断层附近回采了约900m2的10煤层，奥灰水沿断层带突出，突水量达26580m3/min，矿井全部被淹的特大突水事故，死亡538人。1985年，夏庄矿井二井100采区1007面上出口有一条与105顺槽斜交的、落差为5～7m的正断层。该断层破碎带宽度为1.7m、其中断层1.0m，掘进时曾11次穿过或揭露,断层带均无水。因而沿断层开切眼时仅留6.0m煤柱,局部地段因断层走向变化直接揭露了断层面。由于采动矿压影响,底板进一步破坏,奥灰水乘虚而入。因此,产生了断裂扩大型突水。突水量最大达4006m3/h，淹没了-430m水平，强安水泵将水位控制在-240m水平，使险情得到了有效的控制。突水淹没了-240m水平以下的所有采区和工作面，直接减产10万t，加上治水费用，总经济损失达1500万元。,2004年7月，埠村矿9110面推采奥灰突水，突水量最大334.8m3/h，后涌水量稳定在300m3/h，造成工作面停产，影响整个911采区生产。2005年3月，岭子矿10410面奥灰突水，最大568m3/h，后突水量一直在420467.4m3/h之间波动，造成工作面停产。2005年7月，光正公司990采区北六工作面，切眼沿落差约15m、倾角55的F990正断层布置，工作面位于断层的上盘，断层揭露时无水，未留设防水煤柱。工作面直接顶石灰岩（厚度1.9m）大面积悬顶，矿压集中，造成断层活化，奥灰水沿断层带突出，按采区淹没体积估算的最大突水量1722m3/h，33小时后全采区被淹。⒋煤层顶板砂岩水水害主要是砂岩层厚度较大，裂隙发育，采后因顶板冒落突然涌水，极易冲垮采煤工作面，但一般补给水源缺乏，涌水量变化快，可在短期内疏干。,⒌老塘和古空水水害这种水害在生产矿井中普遍存在，其突水规律因老塘及古空位置及积水量不易掌握而很难把握，常常造成恶性事故。1958年月日2月，夏庄矿二井128顺槽在掘进中没有执行“有疑必探，先探后掘”的探放水原则，在老空积水不明的情况下（128顺槽距老空积水只有2.5m至3.0m，迎头掘进中应有出水征兆，但都未引起重视），盲目安排生产，造成了重大透水事故，死亡15人。2003年，奎一煤井越界开采西河煤矿工业广场煤柱，但对周围小矿井已越界开采过该区域的煤层并形成老空积水的情况，未作详细了解，长距离越界独头开采透老空水，有22人遇险，由于救援及时，措施得当，侥幸未造成重大伤亡事故。2004年，昆仑煤井透老空水事故，死亡4人；2006年7月青野二号煤矿，长距离越界开采，对周边古空区调查研究不深不透，对老空范围估计不足，探放水措施不落实，最终导致透水事故，死亡3人。2007年3月，淄川芦家洼煤井2古井5煤古空区，经在5021上山三南平巷未严格按规定超前探水，透古空水后冲垮下山巷道及风桥，造成风流紊乱，有害气体大量积聚，导致2人窒息死亡事故。,⒍断层水水害一般的断层带含水所造成的水害事故较小，但当其同地表水体或奥灰等强承压含水体联通时，采掘工作面临近或接触这种断层破碎带，往往造成淹井事故。尤其是断层水的迟后突出对矿井安全生产的威害性更大。断层突水的例子更多。⒎钻孔水水害钻孔未封或封闭不良，串通煤层顶底板强含水层，采掘工作面揭露时发生突水，往往冲垮工作面造成停产或局部淹井事故。如钻孔串通煤层底板强含水层，所造成的危害更为严重。1962年7月，新汶良庄矿0m水平三采区十一煤层下山掘进中，遇35号钻孔，初揭露时，发现顶板钻孔中往下漏沙,没有引起重视。稍后便出现滴水，随即突水。水带着泥沙从钻孔中涌出，发出响声。1h后淹没整个下山。水沿大巷泄出，致使大巷水深过膝，无法运输，矿井局部停产。突水的主要原因是35号钻孔（井田勘探阶段于1952年施工终孔层位在四灰以下，穿透了流沙层、一灰和四灰三个主要含水层，特别是一灰，厚3～4m,岩溶发育,补给条件良好，为强含水层。而35号钻孔封孔材料为沙子和黄泥，根本起不到封堵含水层的作用，采掘中揭露该孔，突水是必然的。,1999年，夏庄矿二井102采区1029工作面推采揭露锻压厂施工的奥灰供水孔，仅是采煤机局部割透供水孔套管，及时采取处理措施，才未造成大的水害事故。2002年，西河矿疏干井奥灰观测孔被附近小煤矿开采破坏，套管在239.77m处折裂错位，360m3/h的涌水直接泄入西河矿井下，造成极大的排水负担。2005年2月宇峰公司矿井-250m水平东大巷发现涌水量增加，仅一天的时间，涌水量由原来的34m3/h增加到360m3/h，出水原因是兴辉化工厂施工的水源孔徐、奥灰水，通过华坞二号煤井和宇峰公司10煤层采空区泄漏过来（该水源孔位于宇峰公司风井东南300m处，于2005年1月30日竣工）。⒏煤层底板水水害煤层底板以下埋藏有高压强含水层，煤层与含水层间的隔水层较破碎，受采动破坏影响或构造影响均会引发突水事故。这类突水，淹井事故最多。,二、矿井水害防治矿井水的防治工作是在矿井涌水条件分析和矿井涌水量预测的基础上，根据涌水水源、通道和水量大小的不同，分别采取不同的防治措施。矿井水的防治一般分地表防水和井下防治水两个方面，其总体要求应在查明矿井地质、水文地质条件的基础上，因地制宜地采取措施加以防治；应坚持预防为主，隔、查、疏、注、堵、排相结合综合治理，做到既经济合理，又确保安全；应坚持先易后难，先近后远，先地面后井下，先重点后一般，地面与井下相结合，重点与一般相结合；应注意矿井水的综合利用，除弊兴利，实现排供结合，保护矿区地下水资源和环境。,第六部分,煤矿爆破安全管理,爆破作业安全技术管理,1、放炮前后，在放炮地点20米范围内充分洒水。2、炮烟吹散后才能进入工作面。3、爆破作业必须按爆破说明书进行。,井下爆破人员的安全责任,1、爆破工经过安全技术培训，经考试合格，取得安全工作资格证书，持证上岗并依照放炮说明书进行放炮。2、严格执行“一炮三检制”和“三人连锁放炮制”。3、接触爆破材料的人员应穿棉布或抗静电衣服，严禁穿化纤衣服。,第七部分,,煤矿顶板灾害的防治,顶板事故的产生,原岩应力重新分布,掘进过程支护不及时,支架强度不足,顶板事故,,掘进工作面10m内，断层破碎带附近各10m内，巷道交岔点附近各10m，冒顶处附近各10m内，这些都是容易发生顶板事故的地点，巷道支护必须适当加强。,采场顶板事故的