矿井通风与安全(培训课件)(1).ppt

很高兴与各位同仁共同学习交流安全通风部,第一部分矿井通风基础知识安全通风部,一、矿井通风的地位地下开采工作的气候环境与地面相比变化很大，没有自然阳光和空气，瓦斯、矿尘、煤炭自然发火、水、顶板等灾害事故时有发生，严重地制约着煤矿的生产安全。为了在煤炭生产过程中创造良好的生产环境，对各种灾害切实可行的防治，最经济、最基础的解决方法是搞好矿井通风工作。矿井通风是矿井各生产环节中最基本的一环，它在矿井建设和生产期间始终占有非常重要的地位。,二、矿井通风的任务和目的任务⑴供给足够的井下工作人员用的新鲜空气.⑵冲淡和排除有毒有害气体及浮游矿尘，使之符合煤矿安全规程的要求.⑶提供良好的气候条件，维持合适的劳动条件，目的使风流能够按拟订的路线流动，维持正常的通风，保证矿井的安全。,三、基本概念,1、矿井通风指在通风动力（通过机械或者自然风压）的作用下，使风流从进风井巷进入井底车场、流经采掘工作面、机电硐室后、由回风井排出地面的全过程。2、矿井通风的主要目的1、供给人员呼吸。2稀释并排除井下有毒有害气体。3、创造有利的气候条件。3、地面大气成分氧（O2）按体积计算占２０．９６％。氮（N2,占79。二氧化碳（CO2）占0.04。,四、矿内气候条件,主要指矿井空气的温度、湿度和风速三者的关系。温度高、湿度大、风速小。人体感觉中暑、闷热。温度低、湿度低、风速大。人体感觉发冷、易感冒。因此规程规定进风井温度不得低于2℃，采掘工作面气温不得超过26℃，机电硐室不得超过30℃。,第二部分矿井空气成份（一）地面的新鲜空气（二）井下主要有害气体,氧气无色、无味、无臭的气体，比重1.11。是维持人体生命不可缺少的气体,能助燃,在静止状态时,约要0.25L/min，当氧气下降到17时，工作时出现喘息和呼吸困难，下降15时失去劳动能力，10--12时，会失去理智，时间稍长就会有死亡危险。规程规定采掘工作面进风流中氧气不得低于20，井下空气含氧量减少的原因；坑木、煤的缓慢氧化，人员呼吸。火灾、爆炸。井下放出各种有害气体，使氧气浓度相对降低。16--9时，人很快就失去知觉，若不急救就会死亡。规程规定按井下同时工作的最多人数计算，每人每分钟供给的风量不得少于4立方米．,1.氧气的性质,2.其它气体的性质,氮气是无色、无味、无臭的惰性气体，比重0.97，微溶于水，不助燃，无毒，但有窒息性，氮气升高意味着氧气降低，可引起缺氧窒息。二氧化碳无色、略带酸臭味、微毒的气体，比重1.52，易溶于水，不助燃，对眼睛和呼吸器官有刺激作用。规程规定采掘工作面进风流中的O2浓度不得低于20、CO2浓度不得超过0.5，总回风流的CH4不得超过0.75。3.矿内空气常见的有毒气体一氧化碳（CO、二氧化氮NO2、二氧化硫SO2、硫化氢H2S四种气体的特性。,4.有害气体检测,检测方法分两大类一是取样到化验室分析。二是用便携式仪器在现场快速测试。规程规定；采掘工作面风流中二氧化碳浓度达到1.5时，必须停止工作，撤出人员查明原因,制定措施,进行处理.5.各种气体性质比较表,*这些气体在煤矿安全规程最高允许浓度限时，能嗅出。,,,矿井空气中有害气体的最高容许浓度,矿井主要有害气体包括甲烷、二氧化碳、一氧化碳、二氧化氮、硫化氢等气体。其中甲烷、二氧化碳可以使人缺氧窒息，一氧化碳、二氧化氮、硫化氢为剧毒气体。,四、井下气候条件1、温度井下适宜温度是15-20℃。2、湿度人感到舒适的相对湿度为50％一60％。,五、井下主要通风构筑物,1、永久密闭2、调节风窗3、风桥4、临时通风构建物,永久密闭1、用不燃性材料建筑，严密不漏风（手触无感觉、耳听无声音），墙体厚度不小于0.5m。应建立密闭施工、质检、验收台帐。2、密闭内有水的要设反水池或反水管；自然发火煤层的采空区密闭要设观测孔、措施孔，孔口封堵严密。3、墙面平整（1m内凸凹不大于10mm，料石勾缝除外）；无裂缝（雷管脚线不能插入）、重缝和空缝。,4、密闭前要设栅栏、警标、说明牌板和检查牌（入排风之间的挡风墙除处）5、密闭前无瓦斯聚集，且密闭前5m内支架完好，无片帮、冒顶，无杂物、积水和淤泥。,调节风窗1、用不燃性材料建筑，且调节风窗的调节位置要设在门墙的上方，并能调节。2、设调节窗的墙体要掏槽，或周边见实帮、实底，设在风门上的调节窗，其风门不漏风。3、风窗前后5m内巷道支架良好，无杂物、积水、淤泥。,4、门框要包边沿口，有垫衬，四周接触严密（以不透光为准，通车门底坎除外），门扇平整不漏风，门扇与门框不歪扭。5、风门处巷道支护良好，风门前后5m范围内无杂物、积水、淤泥。。6、墙体周边要掏槽，或见硬顶、硬帮并与煤岩接实，墙面平整无裂缝、重缝和空缝。7、风门水沟要设反水池或挡风帘，防突区域通车风门要设底坎，电缆、管线孔要堵严。,风桥1、采用不燃性材料建筑。2、桥面平整不漏风（手触感觉不到漏风为准）。3、风桥前后5m范围内巷道支护良好，无杂物、淤泥、积水。4、风桥通风断面不小于巷道断面面4/5，成流线型，坡度不小于30度。5、风桥两端接口严密，四周见实帮、实底。6、风桥上下不准设风门。,临时通风构建物临时密闭及临时风门管理要求一样，不过建筑材料要求不同。临时密闭分两种，一种为阻燃型材料建筑的厚度小于0.5m大于0.2m的密闭，另一种和临时风门的墙体相同，使用木板建筑，不过要求鱼鳞式搭接、且严密不漏风，墙面要求灰、泥满抹和沟缝。,思考题1.矿井通风设施、通风构筑物的作用2.井下有哪些有毒有害气体3.一通三防具体指什么一通矿井通风，三防防瓦斯，防煤尘，防火。4.矿井通风的定义把地面新鲜空气源源不断地送入井下的过程。5.矿井通风的十二字方针先抽后采，监测监控，以风定产,矿井通风系统,第二部分,一、矿井通风的阻力,通常矿井通风阻力分为摩擦阻力和局部阻力两类、他们与风流的流动状态有关。一般情况下、摩擦阻力是矿井通风总阻力的主要组成部分。什么叫摩擦阻力答风流在井巷中作均匀流动时、沿程受到井巷固定壁面的限制、引起内外摩擦、而产生的阻力、这种阻力叫摩擦阻力。三、矿井通风动力矿井通风压力可以由通风机造成，也可以由自然因素造成。前者称为机械通风，后者称为自然通风。1、自然通风完全依靠自然风压进行通风。自然风压的特点它使冷而重的气体向下流动。自然风压的大小和方向主要受地面气温的影响。,二、矿井通风动力,2、机械通风矿井主扇风机按其服务年限可分为三种（1）、主要扇风机（主扇）服务于全矿井或矿井的一翼（或采区）。（2）、辅助扇风机服务于矿井通风网络的一分支，帮助主扇工作。（3）、局部扇风机（局扇）服务于独头巷道掘进。主要风机按其构造和工作原理来分可分为离心式扇风机和轴流式扇风机。主扇工作方式抽出、压入、抽压混合三种,1、矿井通风方式；进、回风井的相对位置关系。（1）.中央式1并列式,优点进回风布置在中央工业广场内，地面建筑和供电集中，建井期短，便于贯通，初期投资少，出煤快，护井煤柱较小，井筒延深时通风较方便，反风容易，便于管理。缺点风流路线长，阻力大，漏风大，工业广场受主扇噪音影响和回风流污染。适用条件煤层倾角大，埋藏深，井田走向长度不大、瓦斯与自然发火都不严重的矿井。,2分列式中央边界式,优点通风阻力较小，内部漏风较少，工业广场不受主扇受主扇噪音影响和回风流污染。缺点风流路线较长，阻力较大。适用条件煤层倾角小，埋藏浅、井田走向长度不大，瓦斯与自然发火比较严重的煤层开采。,（2）对角式1）两翼对角式,优点风流路线短，阻力小，漏风少，安全出口多，便于风量调节，风压稳定，工业广场不受噪音和空气污染。缺点井口安全煤柱压煤较多，初期投资大，投产较晚。适用条件井田走向长，产量大，所需风量大，瓦斯大、自然发火严重的矿井。,（2）对角式2）分区对角式简称分区式,优点每个采区有独立的通风系统，便于风量调节，安全出口多，抗灾能力强，初期投资少，出煤快。缺点占用设备多，管理分散，矿井反风困难。适用条件煤层埋藏浅，地表高低起伏大，无法开掘总回风巷。,（3）区域式,优点既可以改善通风条件，又能缩短建井工期，风路短，阻力小，漏风少，网络简单，风流易于控制，安全出口多，安全性好，便于风机选择。缺点通风设备多，管理分散。适用条件井田范围大，储量丰富，瓦斯含量较大的特大型矿井。,（4）混合式1）并列与对角混合、2）分列与对角混合,1、优点回风井多，通风能力大，布置较灵活，适应性强。2、缺点通风设备多，管理复杂；易形成角联小系统，造成风流不稳定，抗灾能力差。3/适用条件井田范围大，地质和地面地形复杂；产量大，瓦斯涌出量大的矿井。,,,三、矿井通风系统包括通风方式、通风方法、通风网络和通风设施。,四、通风方式可分为中央式、对角式、混合式。1、中央式分为中央并列式和中央边界式两种。中央并列式进风井和出风井大致并列在井田走向的中央。中央边界式进风井大致位于井田走向的中央，出风井大致位于井田浅部边界。2、对角式两翼对角和一翼对角。3、混合式。,五、主扇工作方式,抽出、压入、抽压混合三种。六、通风网络一般把采区式或矿井通风系统中风路的连接形式叫通风网络。分为串联网络、并联网络、角联网络。（图表示）串联通风就是两个或两个以上风路首尾相连接地进行通风，中间没有分支风路。并联通风；采掘工作面回风流直接进回风道。角联通风并联通风网络中贯穿一条或几条的风路。（角联巷道风流方向及风量具有不稳定性，结果会带来严重后果）。,四、通风方法,1、通风方法介绍串联通风就是两个或两个以上风路首尾相连接地进行通风，中间没有分支风路。并联通风；采掘工作面回风流直接进回风道。角联通风并联通风网络中贯穿一条或几条的风路。角联巷道风流方向及风量具有不稳定性，结果会带来严重后果。2、三种通风方法的优缺点比较。,五、采掘通风,一、采区通风的基本要求1、分区通风设计计划配风。2、系统尽量简单，减少设施。3、有利于排放瓦斯，防止自燃。二、掘进通风局扇通风是矿井广泛采用的掘进通风方法。1、压入式通风。2、抽出式通风。3、混合式通风。规程规定1、三专；专用变压器、专用开关、专用线路。2、两闭锁风电闭锁、瓦斯电闭锁。,思考题,1.主扇工作方式有哪些抽出、压入、抽压混合三种2.矿井通风方式有哪些中央式、对角式、混合式。,第三部分,灾变通风,一、在处理矿井火灾事故时应考虑的通风问题,1、利用通风手段，尽量使火灾烟流短路，减少它对灾区人员的伤害。2、采用通风手段先控制火势的蔓延，继而缩小火区，将火扑灭。3、在采取上述手段的同时，无论是瓦斯矿井或非瓦斯矿井都要考虑阻止火灾导致瓦斯爆炸的必要措施，同时必须考虑火风压可能造成的风流逆转的危险性。二、处理瓦斯、煤尘爆炸事故时，首先考虑井下有无火种，如有则应立即扑灭，可采用通风手段主要是保持或恢复正常通风系统，加大风流，冲淡爆炸产生的有害气体的浓度，但前提是无火。,三、矿井发生火灾时井下风流控制的方法,1、正常通风。2、增减风量。3、风流短路。4、区域反风。5、隔绝风流。6、调节风流。总之在井下处理事故时，并非采用单一的通风方法，而是先后或者同时采用多种通风方法，要根据情况灵活运用，相互结合，扬长避短，以达到既能控制火势，有利灭火又能确保灾区人员安全，利于抢救目的。,四、矿井直接灭火时的控风措施,采用灭火剂或挖出火源等方法把火直接扑灭，称为直接灭火。无论是井上还是井下所发生的火灾，凡是能直接扑灭的，应尽量扑灭。１、火灾时期风流控制的基本要求⑴保护矿井受灾区域内人员的安全撤离；⑵防止火灾扩大，尽可能限制烟流在通风网络中的蔓延范围。⑶避免火灾气体或瓦斯达到爆炸危险浓度。,⑷有利于灭火和减少灾害损失。,２、火灾时期风流控制的一般原则⑴在火情不明或一时难以确实较好风流措施时，应首先维持矿井的正常通风，稳定风流方向，切忌随意调控风流；⑵发生火灾的分支，在确有把握保证可燃气体、瓦斯和煤尘不发生爆炸的前提下，应尽可能减少供风，以减弱火势和有利于灭火和封闭火区；⑶处于火源下风侧，并连接着工作地点或进风系统的角联分支，应保证其风向与烟流流向相反，以防烟流蔓延范围扩大。,⑷处于烟流路线上，直接与总回风相连的风量调节分支，应打开其调节风门使风流短路，直接将烟流导入总回风中；,⑸在矿井主进风系统中发生火灾时，应进行全矿性反风。这时通风网络中的调节设施应根据反风后的实际系统状况而定；⑹在高瓦斯矿井和具有煤尘爆炸危险的矿井，应保证烟流流经路线上具有足够的风量，以避免形成爆炸条件；⑺在选择风流控制措施时，主要应考虑打开和设置风门，风窗和密闭墙等，并且一般不宜设在高温烟流流经的井巷内；必要时也可以停开或调节矿井主要通风机，但必须十分慎重；,⑻对采取各种风流控制措施后可能出现的各种后果要全面考虑，如果可能应对各种措施的实施效果事先用计算机进行数值模拟。,五、矿井反风,矿井反风是作为处理火灾或爆炸事故的一种措施，使用得当可以有效的防止事故扩大，迅速救援遇难人员和扑灭矿井火灾。矿井反风分为三种全矿井反风、区域性反风、局部反风。全矿井反风反风时总进和总回风流反向，各回采工作面可能同时反风，也可能处于风流停滞状态。区域性反风它可以是某一系统反风，或某一采区反风，或若干个回采工作面反风，其余巷道系统维持原来风流状态或停风。,局部反风是指某一工作面或巷道的反风。,煤矿安全规程122条规定生产矿井主要通风机必须装有反风设施，并能在10分钟内改变巷道中的风流方向，当风流方向改变后，主要通风机的供给风量不应小于正常风量的40。煤矿安全规程122条规定生产矿井矿井每季度应至少1次检查反风实施，每年进行一次反风演习，当矿井通风系统有较大变化时，也进行1次反风演习。,第四部分,矿井通风事故,炮烟中毒事故,2009年5月16日，中煤第一建设公司第十工程处在朔州市麻家梁矿井建设项目现场施工时，发生一起炮烟中毒事故，造成11人遇难，6人受伤。主要原因爆破作业中一次起爆药量大，产生大量有毒气体，风筒挂接不到位，工作面处于微风或无风状态，造成有毒气体积聚；施工人员在有害气体未完全稀释的情况下提前入井，导致此次中毒事故发生。,一氧化碳中毒事故,2006年5月7日，甘肃省白银市靖远县靖安乡王家山煤矿（3万吨/年）发生一氧化碳中毒事故，造成9人死亡。该矿是急倾斜厚煤层，高落式采煤，上部老空区煤层有自燃发火，产生大量一氧化碳，工人在井下副井西翼煤巷维修巷道，冒顶与上部老空连通，上部老空冒落通过裂隙压出一氧化碳，发生中毒。,井下有毒有害气体防治的主要措施,1、加强通风，保证井下各用风地点有足够的新鲜空气，将各种有毒、有害气体达到安全浓度以下。2、抽放瓦斯，使其达到安全浓度以下。3、放炮使用水炮泥、放炮前后必须喷雾洒水；4、加强检测与检查，做到心中有数，如有异常情况及时采取相应措施。,5、凡井下通风不良的区域或巷道，必须设置栅栏，并悬挂“禁止人内”的警标，防止人员如内。6、对井下各种密闭应保证质量、定期检查、保证完好，防止封闭区内的有害气体逸出。7、对有害气体中毒人员应立即移送到新鲜空气的巷道中，采取相应措施，及时抢救。,第五部分,掘进通风管理,（1）掘进巷道应采用矿井全风压通风或局部通风机通风，不得采用扩散通风。一台局部通风机不得同时向两个掘进工作面供风，不允许3台局扇向一个工作面送风。（2）压入式局部通风机必须安装在进风巷道中，距回风口不得小于10米，局部通风机吸入风量必须小于局部通风机安装地点的全风压供风量，必须垫高03米以上。,（3）局扇启动装置必须安装在进风巷中，必须使用风电闭锁开关，高瓦斯、煤与瓦斯突出矿必须达到“三专两闭锁”（4）必须采用抗静电、阻燃风筒，吊挂达到“两靠一直”，漏风及时缝补，出风口到工作面不大于5米。（5）瓦斯喷出区域或煤与瓦斯（二氧化碳）突出煤层，掘进通风方式不得采用混合式。煤巷、半煤岩巷的掘进通风方式，都应采用压入式。采用混合式通风，必须制订安全措施。,（6）局部通风机必须由指定人员负责管理，局扇不允许随意停开，临时停工、交接班之间严禁停风。一旦停风，工作面必须撤人、停电并设立栅栏、警告牌，严禁人员进入。（7）进风流中的瓦斯浓度不得超过0．5％；开局扇前必须检查开关10米内瓦斯，达到05严禁开启。,1掘进巷道是否采用扩散通风。2掘进通风方式是否符合有关规定。3局部通风机是否指定人员负责管理，保证正常运转。4局部通风机和启动装置是否设置在进风巷道中。5局部通风机是否循环风。,6是否使用3台以上含3台局部通风机同时向一个掘进工作面供风。7是否使用1台局部通风机同时向2个作业的掘进工作面供风。8停风时，是否停止工作，撤出人员，切断电源。9局部通风机是否有“三专两闭锁”装置，是否有效并使用。10是否使用抗静电、阻燃风筒。,11局部通风机及与风筒连接处是否存在漏风。12风筒口到工作面的距离和工作面的有效风量是否符合有关规定。13是否做到“逢环必挂，两靠一直靠帮、靠顶、平直”。（14）风筒间接头是否漏风，风筒有无破损。,◆盲巷安全管理,1独头巷道的局部通风机必须保持经常运转，临时停工时，也不得停风。如果因临时停电、检修或其他原因，局部通风机停止运转，风电闭锁装置立即切断局部通风机供风巷道的一切电气设备的电源，人员撤至全风压通风的进风流中，独头巷道口设置栅栏，并悬挂明显警标牌，严禁人员入内。,2停风的独头巷道，每班在栅栏处至少检查1次瓦斯。如发现栅栏内侧1m处瓦斯浓度超过3％，应采用木板密闭予以封闭。3独头巷道停风后，停风区中瓦斯浓度超过1％或二氧化碳浓度超过1.5％时，最高瓦斯浓度和二氧化碳浓度都不超过3.0％时，必须采取专门的安全措施，控制风流排除瓦斯。,4停风区中瓦斯浓度或二氧化碳浓度超过3.0％时，必须制订安全排除瓦斯措施，符合下列要求，并报矿技术负责人批准①排除瓦斯前，独头巷道的回风系统内，必须切断电源，撤出人员，其他地点的停电撤人范围应在措施中明确规定。,②排除独头巷道积聚的瓦斯，必须首先检查瓦斯浓度，当局部通风机及其开关地点附近10m以内风流中瓦斯浓度都不超过0.5％时，方可人工开动局部通风机向独头巷道送入有限的风量，逐步排除积聚的瓦斯，必须使独头巷道中排出的风流在全风压风流混合处的瓦斯浓度和二氧化碳浓度都不超过1.5％。△限制送入独头巷道中的风量，可采用的方法在局部通风机排风侧的风筒上捆上绳索，收紧或放松绳索控制局部通风机的排风量；把风筒接头断开，改变风筒接头对合空隙的大小，调节送入的风量；局部通风机排风口装设三通调节器等。,③排除瓦斯时，应有瓦斯检查人员在独头巷道回风流与全风压风流混合处，经常检查瓦斯浓度，当瓦斯浓度达到1.5％时，应指令调节风量人员，减少向独头巷道的送人风量，确保独头巷道排出的瓦斯在全风压风流混合处的瓦斯浓度和二氧化碳浓度均不超限。④排除瓦斯时，严禁局部通风机发生循环风。,⑤排除瓦斯后，经检查证实，整个独头巷道内风流中的瓦斯浓度不超过1％，二氧化碳浓度不超过1.5％，且稳定30min后，瓦斯浓度没有变化，才可恢复局部通风机的正常通风。⑥独头巷道恢复正常通风后，必须由电工对独头巷道中的电气设备进行检查，证实防爆完好时，方可人工恢复局部通风机供风的巷道中的一切电气设备的电源和采区回风系统内的供电。,1独头巷道临时停工是否停风；停风是否停止工作，撤出人员，风电闭锁装置立即自动切断停风区的电源，巷道口设置栅栏，“禁止入内”警标和瓦检箱。2排除瓦斯前，独头巷道的回风系统内和其他需要停电撤人的地点，是否已切断电源，撤出人员，是否在可能进入独头巷道的回风系统的地点设专人警戒。,3恢复通风前，是否检查瓦斯，做到只有在局部通风机及其开关附近10m以内风流中的瓦斯浓度不超过0.5％时，才人工启动局部通风机，向独头巷道送人有限的风量。4排除瓦斯前，局部通风机是否循环风。5排除瓦斯时，排出的独头巷道的回风流与全风压风流混合处的瓦斯和二氧化碳浓度是否超过1.5％。,6排除瓦斯后，是否经瓦检员检查证实，整个独头巷道内风流中的瓦斯浓度不超过1％；氧气浓度不低于20％和二氧化碳浓度不超过1.5％，且稳定30min后，瓦斯浓度没有变化;经电工检查，证实独头巷道中的电气设备完好、防爆之后才人工恢复局部通风机供风巷道中的一切电气设备的电源和采区回风系统内的供电。,◆巷道贯通安全管理,1掘进巷道贯通前，综合机械化掘进巷道在相距50m前、间距小于20m的平行巷道的联络巷贯通前，其他巷道在相距20m前，都必须停止一个工作面作业，做好调整通风系统的准备工作。矿井在同一煤层、同翼、同一采区相邻正在开采的采煤工作面沿空送巷时，采掘工作面严禁同时作业,2贯通时，必须由专人在现场统一指挥，停掘的工作面必须保持正常通风，设置栅栏及警标，经常检查风筒的完好状况和工作面及其回风流中的瓦斯浓度，瓦斯浓度超限时，必须立即处理。掘进的工作面每次爆破前，必须派专人和瓦斯检查工共同到停掘的工作面检查工作面及其回风流中的瓦斯浓度，瓦斯浓度超限时，必须先停止在掘工作面的工作，然后处理瓦斯,只有在2个工作面及其回风流中的瓦斯浓度都在1.0％以下时，掘进的工作面方可爆破。每次爆破前，2个工作面入口必须有专人警戒。3贯通后，必须停止采区内的一切工作，立即调整通风系统，风流稳定后，方可恢复工作。,掘进巷道贯通的安全管理要点1贯通巷道是否在符合规定的距离前，停止一个工作面作业，做好调整通风系统的准备工作。2贯通时，是否由专人在现场统一指挥，停掘的工作面是否保持正常通风，并设置栅栏及警标，是否经常检查工作面及其回风流中的瓦斯浓度，瓦斯超限时，是否立即处理。3是否在贯通的两个工作面及其回风流中的瓦斯浓度都低于1.0％，并且在2个工作面人口设专人警戒后，掘进工作面才爆破。4贯通后，是否停止采区内的一切工作，立即调整通风系统，风流稳定后，才恢复工作。,