1、井下防突打鉆工十二礦職教中心 黃濤第一章 礦井通風(fēng)及災(zāi)害防治第一節(jié) 礦井通風(fēng) 煤礦生產(chǎn)是地下作業(yè)，自然條件比較復(fù)雜，生產(chǎn)比較特殊。在生產(chǎn)過程中，由于有害氣體和礦塵大量產(chǎn)生，以及水分的蒸發(fā)和散熱作用等因素的影響，致使井下空氣成分發(fā)生變化，形成惡劣的氣候條件。因此，為了給井下提供一個(gè)良好的工作環(huán)境，為了保護(hù)煤礦職工的身體健康和生命安全，減少事故的發(fā)生，保證生產(chǎn)正常地發(fā)展，就必須進(jìn)行礦井通風(fēng)工作。礦井通風(fēng)是指地面空氣在通風(fēng)動(dòng)力的作用下由進(jìn)風(fēng)井進(jìn)入井下，流經(jīng)各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)后，再由出風(fēng)井排到地面的完整過程。礦井通風(fēng)的基本任務(wù)是：1.供給井下足夠的新鮮空氣，滿足井下人員的需要。2.排出或沖淡有害氣體和礦塵，

2、使之達(dá)到無害濃度，以保證安全生產(chǎn)；3.調(diào)節(jié)井下的溫度和濕度，保證井下有適宜的氣候條件，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)環(huán)境；4.提高礦井的抗災(zāi)能力。 總之，礦井通風(fēng)是煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)中重要的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)之一，只有通過礦井通風(fēng)工作，才能為井下提供一個(gè)衛(wèi)生、安全、良好的生產(chǎn)環(huán)境，因此，必須引起礦井各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和廣大職工的高度重視。一、礦井空氣（一）礦井空氣： 礦井空氣是指礦井井巷內(nèi)的空氣而言。礦井空氣的來源是地面空氣。但地面空氣進(jìn)入井下以后，在井巷中混入自然涌出和生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氣體、礦塵及水蒸氣等混合體成為礦井空氣。礦井空氣是煤礦生產(chǎn)環(huán)境的重要組成部分，也是煤礦生產(chǎn)環(huán)境的重要指標(biāo)之一。（二）礦井空氣的成分，1.地面空氣的主要

3、成分：地面空氣主要由氧、氮和二氧化碳組成。在地面空氣中，按體積計(jì)算所占的百分?jǐn)?shù)計(jì)：氧：20.96% 氮：79% 二氧化碳：0.04%此外，還含有數(shù)量不定的水蒸氣、灰塵等。2.礦井空氣的主要成分 雖然礦井空氣的主要成分仍然是氧、氮和二氧化碳組成，但與地面空氣在質(zhì)量和數(shù)量上，均有較大差別，在成分上也發(fā)生了如下變化：（1）氧含量降低。這是因?yàn)榫氯藛T呼吸各種物質(zhì)氧化作用消耗了氧。另外在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生各種有害氣體相對(duì)的降低了空氣中氧含量。（2）混入各種有毒有害氣體與爆炸性氣體。（3）混入煤塵、巖塵等。（4）空氣的溫度、濕度和壓力也都發(fā)生了變化。 如果井巷中的空氣成分與地面空氣成分相差不大或近似時(shí)，這種

4、礦井空氣稱為新鮮風(fēng)流，簡(jiǎn)稱新風(fēng).如井底車場(chǎng)、運(yùn)輸大巷、石門等處的風(fēng)流均為新風(fēng)。 經(jīng)過回采工作面，掘進(jìn)工作面等處后的風(fēng)流，混入了有害氣體，礦塵等，這種礦井空氣與地面空氣差異較大，即稱為污濁風(fēng)流，簡(jiǎn)稱回風(fēng)或乏風(fēng)。3.礦井空氣主要成份變化對(duì)人體的影響（1）氧含量降低對(duì)人體的影響：氧氣是人和動(dòng)物新陳代謝不可缺少的物質(zhì)，沒有氧氣的環(huán)境中，人是不能生存的。如果空氣中的氧含量降低，就會(huì)影響人的身體健康，甚至造成死亡，其危害程度見表3-1-1 因此,煤礦安全規(guī)程第一百條規(guī)定：采掘工作面的進(jìn)風(fēng)流中，按體積計(jì)算，氧氣不得低于20%。 礦井空氣中氧氣的減少是由于井下人員的呼吸、井下放炮；坑木的腐朽、礦井火災(zāi)、瓦斯和

5、煤塵爆炸及生產(chǎn)過程中。產(chǎn)生的有害氣體摻入而造成等。 表3-1-1氧含量降低對(duì)人體的影響空氣中氧含量%人體的反應(yīng)17工作時(shí)就氣喘，呼吸困難和心跳10-12人將失去理智、知覺，對(duì)生命即有嚴(yán)重威脅9以下失去知覺，呼吸停止，幾分鐘內(nèi)如不急救就會(huì)死亡（2)二氧化碳對(duì)人體的影響在正常濃度下，二氧化碳對(duì)人是無害的，但當(dāng)空氣中二氧化碳濃度增加時(shí)，不僅對(duì)人的眼、鼻、口腔粘膜產(chǎn)生刺激，還引起呼吸中樞神經(jīng)興奮而加快呼吸頻率；隨著濃度的增大，人體會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的癥狀，直至呼吸中樞麻痹而窒息死亡。詳結(jié)見表3-1-2因此，煤礦安全規(guī)程第一百條規(guī)定，采掘工作面進(jìn)風(fēng)流中，按體積計(jì)算二氧化碳濃度不得超過0.5%。第一百三十五條規(guī)定

6、：礦井總回風(fēng)或一翼回風(fēng)中，二氧化碳濃度不得超過0.75%。第一百三十九條規(guī)定：采掘工作面風(fēng)流中二氧化碳濃度達(dá)到1.5%時(shí)，必須停止工作，撤出人員，查明原因，制定措施，進(jìn)行處理。在正常情況下，氮?dú)鈱?duì)人體無害,當(dāng)空氣中含氮量過多時(shí)，就會(huì)使氧氣濃度相對(duì)減少，造成人員在高氮缺氧下窒息死亡。如：平頂山礦務(wù)局一礦就曾發(fā)生過因主要通風(fēng)機(jī)停風(fēng)而造成采空區(qū)氮?dú)獯罅坑砍龆毖踔舷龆嗳说氖鹿省?井下氮?dú)鈦碓词怯捎谟袡C(jī)物的腐爛、炸藥爆炸以及從煤或巖石的裂縫中涌出。4.礦井空氣中的有害氣體 在礦井空氣中，主要有害氣體有：一氧化碳、二氧化碳、硫化氫、二氧化硫、二氧化氮、氨氣、瓦斯，氫氣等。按性質(zhì)可分為； (1)爆炸性

7、氣體：這類氣體在具備一定條件時(shí)，可發(fā)生爆炸。如瓦斯、一氧化碳、硫化氫、氫氣等。 （2)窒息性氣體：這類氣體本身無毒，當(dāng)這類氣體增多時(shí)，就能使礦井空氣中的氧含量相對(duì)降低，造成缺氧窒息。如：氮?dú)?、瓦斯、二氧化碳等?（3)有毒性氣體：主要有一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、硫化氫、氨氣等。在這些氣體中，除一氧化碳使人體血液缺氧中毒而死亡外。其余氣體均為刺激性氣體，對(duì)人體作用的共同點(diǎn)是對(duì)眼、鼻、呼吸道粘膜，乃至中樞神經(jīng)系統(tǒng)有較強(qiáng)刺激作用。刺激作用過強(qiáng)時(shí)，會(huì)引起全身反應(yīng)，濃度不同，病變程度也不同，直至造成人體死亡。 為此，煤礦安全規(guī)程對(duì)上述有害氣體的濃度都作了具體明確的規(guī)定。 煤礦井下有害氣體種類雖然很多

8、，但是各有其危害性，并不是所有煤礦井下都同時(shí)存在這些有害氣體，最常見的有害氣體是：瓦斯（甲烷）、二氧化碳、一氧化碳及氮氧化合物。5.礦內(nèi)有害氣體的防治措施 對(duì)礦內(nèi)有害氣體的防治可采取如下措施：（1）加強(qiáng)通風(fēng)加強(qiáng)通風(fēng)是保證井下空氣中有足夠的氧氣，并將各種有害氣體沖淡到安全濃度以下的主要措施。（2）加強(qiáng)檢測(cè)：加強(qiáng)檢測(cè)是井下有害氣體防治的一項(xiàng)重要措施。它是直接應(yīng)用各種檢測(cè)儀器及系統(tǒng)檢查監(jiān)測(cè)井下各種有害氣體的濃度及其變化，使管理人員心中有數(shù)，以便及時(shí)采取相應(yīng)的防治措施。（3）采取措施防止礦井火災(zāi)事故以及瓦斯、煤塵爆炸事故的發(fā)生。這些事故發(fā)生時(shí)，能消耗大量氧氣，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生大量的一氧化碳、二氧化碳等有害

9、氣體。 （4）減少有害氣體的生成，凈化礦井風(fēng)流，減少有害氣體生成的措施很多，如：為減少炸藥爆破而生成大量有害氣體，要使用煤礦許用炸藥、雷管和水泡泥。嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程對(duì)放炮的有關(guān)規(guī)定。 為凈化風(fēng)流，采掘工作面可采取噴霧灑水、煤體注水等措施。 （5）在井下通風(fēng)不良地區(qū)，不通風(fēng)的舊巷、采空區(qū)，往往會(huì)聚集大量有害氣體，對(duì)這些地區(qū)應(yīng)及時(shí)設(shè)置密閉、柵欄，并懸掛，“禁止人內(nèi)”警標(biāo)。（6）對(duì)有害氣體含量高或涌出量大的礦井，可采取預(yù)先抽放措施。如我國(guó)各類瓦斯抽放礦井已達(dá)125對(duì)，抽放量達(dá)2.10億米，并進(jìn)行綜合利用。（三）礦井氣候條件概述礦井氣候條件是指井下空氣的溫度、濕度、風(fēng)速三者的綜合狀態(tài)對(duì)人體影響來講的，井下

10、工作面的氣候條件的好壞，直接影響井下職工的身體健康和工作效率。溫度是礦井氣候條件中的重要因素，最適宜的井下空氣溫度為15-20。煤礦安全規(guī)程第一百零二條規(guī)定，采掘工作面空氣溫度不得超過26；機(jī)電硐室的空氣溫度不得超過30；對(duì)局部地點(diǎn)，經(jīng)加大風(fēng)量，局部降溫等措施后，仍不符合煤礦安全規(guī)程規(guī)定時(shí)，須報(bào)省區(qū)煤炭局批準(zhǔn)，可適當(dāng)提高，但采掘工作面空氣溫度最高不得超過30，機(jī)電硐室的空氣溫度最高不得超過34，煤礦安全規(guī)程還規(guī)定：進(jìn)風(fēng)井筒冬季結(jié)冰，必須裝設(shè)空氣預(yù)熱設(shè)備，保持進(jìn)風(fēng)井口以下空氣溫度經(jīng)常在2以上。礦井氣候條件是指井下空氣的溫度、濕度、風(fēng)速三者的綜合狀態(tài)對(duì)人體影響來講的，井下工作面的氣候條件的好壞，直

11、接影響井下職工的身體健康和工作效率。溫度是礦井氣候條件中的重要因素，最適宜的井下空氣溫度為15-20。煤礦安全規(guī)程第一百零二條規(guī)定，采掘工作面空氣溫度不得超過26；機(jī)電硐室的空氣溫度不得超過30；對(duì)局部地點(diǎn)，經(jīng)加大風(fēng)量，局部降溫等措施后，仍不符合煤礦安全規(guī)程規(guī)定時(shí)，須報(bào)省區(qū)煤炭局批準(zhǔn)，可適當(dāng)提高，但采掘工作面空氣溫度最高不得超過30，機(jī)電硐室的空氣溫度最高不得超過34，煤礦安全規(guī)程還規(guī)定：進(jìn)風(fēng)井筒冬季結(jié)冰，必須裝設(shè)空氣預(yù)熱設(shè)備，保持進(jìn)風(fēng)井口以下空氣溫度經(jīng)常在2以上?？諝鉂穸?，一般是指相對(duì)濕度。對(duì)生產(chǎn)環(huán)境適宜的相對(duì)濕度為50%-60%，過高時(shí)則空氣潮濕，過低時(shí)則空氣干燥。無論濕度過高，還是過低，

12、都會(huì)影響人體的熱平衡，而使人感覺不舒適。一般情況下，礦井空氣濕度隨季節(jié)影響，在進(jìn)風(fēng)路線上會(huì)出現(xiàn)“冬干夏濕”的現(xiàn)象，但若井下含水量大有淋水時(shí)，即使在冬天也是潮濕的，而且進(jìn)、回風(fēng)巷相比往往是回風(fēng)巷道濕度比進(jìn)風(fēng)巷道大。因?yàn)?，空氣進(jìn)入井下后，其流程越長(zhǎng)，吸收水分越多，所以總回風(fēng)道濕度幾乎達(dá)到100%，而且常年變化不大。井巷中的風(fēng)速直接影響人體的散熱效果。風(fēng)速過低時(shí)，人體的汗水、熱量得不到及時(shí)散發(fā)，就會(huì)感到不舒適，風(fēng)速過高時(shí)，人體散熱過多，容易感冒。井巷中的風(fēng)速也直接影響安全生產(chǎn)。風(fēng)速過低，易造成有害氣體積聚而造成事故；風(fēng)速過高，會(huì)引起煤巖塵飛揚(yáng)，也會(huì)造成煤塵爆炸事故。因此，規(guī)程第101條對(duì)井巷中的風(fēng)速

13、作了明確規(guī)定。 井下巷道允許風(fēng)流速度井巷名稱允許風(fēng)速（m/s）最低最高無提升設(shè)備的風(fēng)井和風(fēng)硐15專為升降物料的井筒12風(fēng)橋10升降人員和物料的井筒8主要進(jìn)、回風(fēng)巷8架線電機(jī)車巷道1.08運(yùn)輸機(jī)巷，采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷0.256采煤工作面、掘進(jìn)中的煤巷和半煤巖巷0.254掘進(jìn)中的巖巷0.154其他通風(fēng)人行巷道0.15還有設(shè)有梯子間的井筒或修理中的井筒，風(fēng)速不得超過8m/s；梯子間四周經(jīng)封閉后，井筒中最高允許風(fēng)速可按表3-1-3規(guī)定執(zhí)行。綜合機(jī)械化采煤工作面，在采取煤層注水和采煤機(jī)噴霧降塵封措施后，其最大風(fēng)速可高于規(guī)定值，但不得超過5m/s。二、礦井通風(fēng)系統(tǒng)（一）礦井通風(fēng)系統(tǒng)礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)方式、

14、方法和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的總稱。它對(duì)礦井安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益有著重大影響。規(guī)程第101條規(guī)定，每一礦井必須有完整的獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)。1.礦井通風(fēng)方式：根據(jù)礦井進(jìn)、回風(fēng)井的布置形式不同，礦井通風(fēng)方式可分為中央式、對(duì)角式和混合式。中央式：是進(jìn)風(fēng)井與回風(fēng)井大致位于井田走向中央。根據(jù)回風(fēng)井沿煤層傾斜方向位置的不同。又可分為中央并列和中央邊界式兩種。如圖3-1-1所示、圖3-1-2所示。2.礦井通風(fēng)方法：礦井通風(fēng)方法以風(fēng)流獲得的動(dòng)力來源不同，可分為自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)。自然通風(fēng)是利用自然因素產(chǎn)生的通風(fēng)動(dòng)力，致使空氣在井下巷道流動(dòng)的通風(fēng)方法。礦井通風(fēng)方法以風(fēng)流獲得的動(dòng)力來源不同，可分為自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)。自然通風(fēng)是利用自

15、然因素產(chǎn)生的通風(fēng)動(dòng)力，致使空氣在井下巷道流動(dòng)的通風(fēng)方法。機(jī)械通風(fēng)是利用通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的通風(fēng)動(dòng)力，致使空氣在井下巷道流動(dòng)的通風(fēng)方法。機(jī)械通風(fēng)的機(jī)械設(shè)備是通風(fēng)機(jī)，為全礦井服務(wù)的通風(fēng)機(jī)稱為主要通風(fēng)機(jī)。在機(jī)械通風(fēng)的礦井中，井下風(fēng)流受到地面氣候變化的影響較小，其大小主要取決于合理選擇和使用的礦井通風(fēng)機(jī)。通風(fēng)機(jī)可分為：離心式和軸流式兩類。其工作方式有抽出式和壓入式兩種。采用抽出式通風(fēng)的礦井主要通風(fēng)機(jī)安裝在出風(fēng)井口，通過風(fēng)硐與出風(fēng)井相連，通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后，通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能量將井巷空氣抽到地表，使井下風(fēng)流中任一點(diǎn)的壓力都低于當(dāng)?shù)赝瑯?biāo)高大氣壓力，處于負(fù)壓狀態(tài)，故稱負(fù)壓通鳳。采用壓入式通風(fēng)的礦井，主要通風(fēng)機(jī)安裝在進(jìn)

16、風(fēng)井口，通過風(fēng)硐與進(jìn)風(fēng)井筒相連，通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后，其產(chǎn)生的機(jī)械能量將地面空氣壓入井巷，使井下風(fēng)流中任一點(diǎn)的壓力都高于當(dāng)?shù)赝瑯?biāo)高大氣壓力，處于正壓狀態(tài)，故稱正壓通風(fēng)。在抽出式通風(fēng)的礦井中，如果主要通風(fēng)機(jī)一旦停止運(yùn)轉(zhuǎn)，井下任何一點(diǎn)的空氣壓力就會(huì)稍微自然升高?？諝鈮毫梢种撇煽諈^(qū)、巷道空頂上積聚的瓦斯向巷道涌出，這對(duì)保證礦井安全生產(chǎn)有重要意義。壓入式通風(fēng)則和抽出式通風(fēng)相反，如果主要通風(fēng)機(jī)一旦停止運(yùn)轉(zhuǎn)，井下任何一點(diǎn)的空氣壓力要降低，有利于瓦斯向外涌出，可能使巷道中瓦斯?jié)舛冗_(dá)到爆炸界限，引起瓦斯爆炸。因此，在瓦斯礦井一般都在采用抽出式通風(fēng)。3.通風(fēng)網(wǎng)路，礦井風(fēng)流按照生產(chǎn)要求在巷道中流動(dòng)時(shí)，風(fēng)流分岔、匯合線路

17、的結(jié)構(gòu)形式，叫通風(fēng)網(wǎng)路。雖然生產(chǎn)礦井的通風(fēng)網(wǎng)路都很復(fù)雜，但其基本連接形式大體可歸納為串聯(lián)、并聯(lián)、角聯(lián)三種連接形式。串聯(lián)通風(fēng)，又稱一條龍通風(fēng)。指采掘工作面或硐室的回風(fēng)再進(jìn)人其它采掘工作面或硐室。（二）采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)，是指礦井風(fēng)流經(jīng)主要進(jìn)風(fēng)道進(jìn)入采區(qū)，到各采掘工作面、硐室后，沿采區(qū)回風(fēng)巷排至主要回風(fēng)道的整個(gè)網(wǎng)路。1.采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求根據(jù)規(guī)程規(guī)定：采區(qū)安全合理的通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求；（1）采區(qū)通風(fēng)必須有獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷必須貫穿整個(gè)采區(qū)的長(zhǎng)度，嚴(yán)禁將一條上山、下山或盤區(qū)的風(fēng)巷分為兩段，其中一段為進(jìn)風(fēng)巷，一段為回風(fēng)巷。（2）采掘工作面、硐室都應(yīng)采用獨(dú)立通風(fēng)。采用串

18、聯(lián)通風(fēng)時(shí)，必須遵守規(guī)程有關(guān)規(guī)定。（3）按瓦斯、二氧化碳、氣候條件和工業(yè)衛(wèi)生的要求，合理配風(fēng)。要盡量減少采區(qū)漏風(fēng)，并避免新風(fēng)到達(dá)工作面之前被污染和加熱，要保證通風(fēng)阻力小，通風(fēng)能力大，風(fēng)流通暢。（4）通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單，以便在發(fā)生事故時(shí)易于控制風(fēng)流和撤離人員，為此應(yīng)盡量減少通風(fēng)構(gòu)筑物的數(shù)量，要盡量避免采用對(duì)角風(fēng)路，無法避免時(shí)，要有保證風(fēng)流穩(wěn)定的措施，（5）要有較強(qiáng)的抗災(zāi)和防災(zāi)能力，要設(shè)置防塵管路、避災(zāi)路線、避難硐室和災(zāi)變時(shí)風(fēng)流控制設(shè)施，必要時(shí)還要建立抽放瓦斯、防塵和降溫設(shè)施。（6）采掘工作面的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)不得經(jīng)過采空區(qū)或冒頂區(qū)。采空區(qū)必須及時(shí)封閉。（10）采區(qū)內(nèi)布置的機(jī)電硐室、絞車房要配足風(fēng)量；如果它們?cè)O(shè)

19、在回風(fēng)時(shí)，在排放瓦斯時(shí)，必須切斷這些地點(diǎn)的電源，防止高濃度的瓦斯流經(jīng)這些地點(diǎn)時(shí)引起瓦斯爆炸。2.采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)采用走向長(zhǎng)壁后退式采法的采面，可采用反向通風(fēng)系統(tǒng)，或順向通風(fēng)系統(tǒng)。（1）反向通風(fēng)系統(tǒng)(圖3-1-9所示)這種通風(fēng)系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是采空區(qū)漏風(fēng)小。但在工作面上隅角附近，由于風(fēng)流速度很低或者完全不流動(dòng)，容易積聚瓦斯，從而影響采煤工作面的安全生產(chǎn)。所以，當(dāng)瓦斯涌出量不大時(shí)，為防止采煤工作面上隅角的風(fēng)流停滯區(qū)積聚瓦斯，可采取安設(shè)導(dǎo)風(fēng)設(shè)施或利用采空區(qū)的直接通回風(fēng)道的巷道回風(fēng)等措施；當(dāng)工作面瓦斯涌出量大時(shí)，則應(yīng)采用瓦斯抽放措施。這種通風(fēng)系統(tǒng)，其回采工作面的回風(fēng)是從沿采空區(qū)留巷和采區(qū)邊界上山排出的

20、，它是利用采空區(qū)漏風(fēng)將瓦斯帶到工作面的回風(fēng)巷，從而避免了采空區(qū)瓦斯涌到工作面和工作面上隅角積聚瓦斯。當(dāng)瓦斯涌出量大，采用順向通風(fēng)系統(tǒng)仍不能降低工作面回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛葧r(shí),可在工作面上部順槽引進(jìn)少量新鮮風(fēng)流，將回風(fēng)巷中瓦斯稀釋，而后直接排出。即，順向摻新通風(fēng)系統(tǒng)。（三）掘進(jìn)通風(fēng)在礦井生產(chǎn)過程中，掘進(jìn)巷道時(shí)，為了供給人員呼吸新鮮空氣，并稀釋掘進(jìn)工作面的瓦斯及爆破后產(chǎn)生的有害氣體和礦塵，必須進(jìn)行通風(fēng)。這種掘進(jìn)巷道的通風(fēng)叫掘進(jìn)通風(fēng)，也稱為局部通風(fēng)。1.掘進(jìn)通風(fēng)的方法開掘巷道廣泛采用的一種通風(fēng)方法是以局部通風(fēng)機(jī)作動(dòng)力，通過風(fēng)筒把新鮮空氣送入掘進(jìn)工作面。按照局部通風(fēng)機(jī)的工作方式分為壓入式、抽出式和混合式三種

21、。（1）壓入式通風(fēng)它是利用局部通風(fēng)機(jī)將新鮮空氣經(jīng)風(fēng)筒壓入工作面，乏風(fēng)則由巷道排出，如圈3-1-14所示。（2）抽出式通風(fēng)它利用局部通風(fēng)機(jī)經(jīng)風(fēng)簡(jiǎn)抽出工作面乏風(fēng)，新鮮風(fēng)流則由巷通進(jìn)入工作面，如圖3-1-13所示。（3）混合式通風(fēng)它是壓入式和抽出式同時(shí)聯(lián)合使用利用抽出式局部通風(fēng)機(jī)和風(fēng)簡(jiǎn)將乏風(fēng)推出h如圖3-1-15所示2.掘進(jìn)通風(fēng)的日常管理掘進(jìn)通風(fēng)的設(shè)備主要是局部通風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒。（1）局部通風(fēng)機(jī)目前，我國(guó)煤礦大多使用JBT系列軸流式局部通風(fēng)機(jī)。掘進(jìn)通風(fēng)的管理，首先是要保證局部通風(fēng)機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)，為此規(guī)程對(duì)局部通風(fēng)作了嚴(yán)格的規(guī)定。在井下應(yīng)做到：井下局部通風(fēng)機(jī)必須由專人負(fù)責(zé)管理。對(duì)已安裝好的局部通風(fēng)機(jī)及其附屬開

22、關(guān)設(shè)備，不經(jīng)通風(fēng)部門同意，任何人都不得隨意挪移。局部通風(fēng)機(jī)要安裝在新鮮風(fēng)流里，并保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不論在工作、交接班或休息時(shí)，不經(jīng)允許，任何人都不得擅自停風(fēng)。一旦局部通風(fēng)機(jī)停風(fēng)，不得擅自開動(dòng)。局部通風(fēng)機(jī)因檢修、停電等原因停風(fēng)時(shí)，必須撤出人員。切斷電源。局部通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，切不要把手伸進(jìn)風(fēng)機(jī)處，更不準(zhǔn)把木棒等東西塞進(jìn)去。三、通風(fēng)構(gòu)筑物所謂通風(fēng)構(gòu)筑物，就是在礦井通風(fēng)系統(tǒng)中為引導(dǎo)、控制或?yàn)楦纳仆L(fēng)動(dòng)力效果等所建造的通風(fēng)設(shè)施，如風(fēng)門、風(fēng)橋等。對(duì)于通風(fēng)構(gòu)筑物必須合理選擇位置，保證施工質(zhì)量，嚴(yán)格管理制度，并經(jīng)常使其處于完好狀態(tài)。這是礦井通風(fēng)與安全管理工作的重要任務(wù)之一。1.風(fēng)橋在進(jìn)風(fēng)與回風(fēng)平面相遇的地點(diǎn)，須設(shè)置

23、風(fēng)橋，構(gòu)成立體交叉風(fēng)路，使進(jìn)風(fēng)與回風(fēng)分開，互不相混。服務(wù)年限長(zhǎng)，通過風(fēng)量大于20m3/s的風(fēng)橋，要用圖3-1-17所示的繞道式風(fēng)橋，繞道須開掘在巖石中；服務(wù)年限較長(zhǎng)，通過風(fēng)量為10m3/s20m3/s的風(fēng)橋，3118所示的混凝土或料石風(fēng)橋。在以上兩種永久性風(fēng)橋前后6m以內(nèi)的巷道中，支架要加固；風(fēng)橋兩端接口要嚴(yán)密，四周要固定在堅(jiān)固巷道圍巖中，壁厚不小于0.45m；風(fēng)橋斷面不小于巷道斷面的五分之四；風(fēng)橋成流線型，坡度小于25。服務(wù)年限短，通過風(fēng)量小于10m3/s的臨時(shí)風(fēng)橋，可用圖3-1-19所示的鐵繞道式風(fēng)橋風(fēng)筒式風(fēng)橋，鐵風(fēng)筒直徑不小于1050mm,風(fēng)筒壁厚不小于5mm。各類風(fēng)橋應(yīng)用不燃性材料建筑

24、；漏風(fēng)率不大于2%；通風(fēng)阻力不大于150Pa；風(fēng)速不大于10m/s。2.風(fēng)墻風(fēng)墻一般簡(jiǎn)稱密閉，它是遮斷嚴(yán)密程度較高的一種通風(fēng)設(shè)施。凡是不運(yùn)輸行人，又遮斷風(fēng)流的井巷都應(yīng)設(shè)風(fēng)墻。例如，用它來封閉采空區(qū)、火區(qū)和廢棄的舊巷等。按服務(wù)年限長(zhǎng)短，風(fēng)墻分為永久性和臨時(shí)性兩種。如圖3-1-20所示，永久性風(fēng)墻要用不燃性材料如磚、料石、水泥等建筑，墻上部厚度不小于0.45m，下部不小于1m；風(fēng)墻前后5m以內(nèi)的巷道支護(hù)要完好且為防腐支架，無積煤，無片幫、冒頂；四周要掏槽，在煤中槽深不小于1m，在巖石中不小于0.5m；墻面要嚴(yán)、抹平、刷白。風(fēng)墻有涌水時(shí)，應(yīng)在墻上裝設(shè)放水管，放水管應(yīng)制成U型，利用水封防止水管漏風(fēng)。3

25、.風(fēng)門在人員和車輛可以通行、風(fēng)流不能通過的巷道中，至少要建立兩道風(fēng)門，間距要大于運(yùn)輸工具的長(zhǎng)度，以便一道風(fēng)門開啟時(shí)，另一道風(fēng)門是關(guān)閉的。風(fēng)門分為普通風(fēng)門和自動(dòng)風(fēng)門兩類，根據(jù)使用條件選用。以行人為主、車輛通過不頻繁的地點(diǎn)，可用單扇木制普通風(fēng)門。這種風(fēng)門的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是門扇與門框呈斜面接觸，接觸處有可縮性襯墊，比較嚴(yán)密、結(jié)實(shí)，一般使用1.5年2年。迎著風(fēng)流方向用人力開啟，靠門內(nèi)外空氣的壓力差把門關(guān)緊；四、漏風(fēng)及其防治（一）漏風(fēng)及其危害經(jīng)通風(fēng)系統(tǒng)送到用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量稱為有效風(fēng)量。未經(jīng)用風(fēng)地點(diǎn)而直接進(jìn)入回風(fēng)系統(tǒng)或排出地面的風(fēng)量稱為漏風(fēng)量。礦井通風(fēng)中的漏風(fēng)是普遍存在的現(xiàn)象，因?yàn)闊o漏風(fēng)的礦井是不存在的，只是漏風(fēng)

26、的嚴(yán)重程度不同而已。礦井漏風(fēng)依據(jù)漏風(fēng)地點(diǎn)可分為，外部漏風(fēng)和內(nèi)部漏風(fēng)。外部漏風(fēng)是指通過地表塌陷裂隙和通風(fēng)機(jī)裝置的漏風(fēng)。在抽出式通風(fēng)的礦井中，外部漏風(fēng)的風(fēng)量是進(jìn)入主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量；在壓入式通風(fēng)的礦井中，外部漏風(fēng)的風(fēng)量是漏出地面的風(fēng)量。在保證礦井有效風(fēng)量的條件下，外部漏風(fēng)使主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量增加。內(nèi)部漏風(fēng)是指礦井內(nèi)部的各種漏風(fēng)，這種漏風(fēng)常發(fā)生在各種不嚴(yán)密的通風(fēng)構(gòu)筑物如風(fēng)門、風(fēng)墻等及未壓實(shí)的采空區(qū)中。（二）漏風(fēng)的防治減少礦井漏風(fēng)，提高有效風(fēng)量是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)價(jià)值較大的工作，而且貫穿到設(shè)計(jì)、施工和生產(chǎn)管理等方面。1.礦井的開拓方式、通風(fēng)方式和開采方法對(duì)漏風(fēng)有較大影響。在進(jìn)風(fēng)井與出風(fēng)井的布置上，對(duì)角式的漏風(fēng)比中央式

27、要小。中央分列式的漏風(fēng)又比中央并列式要??；在中央并列式中，用立井開拓的漏風(fēng)比斜井開拓的漏風(fēng)要??；采用抽出式通風(fēng)時(shí)，進(jìn)風(fēng)路線上的漏風(fēng)比壓入式通風(fēng)要??；在采區(qū)開采順序和工作面的回采順序方面，后退式的漏風(fēng)比前進(jìn)式要?。怀涮钍焦芾眄敯宓穆╋L(fēng)比冒落式管理頂板的要??；留煤柱開采的漏風(fēng)比無煤柱開采要小；采區(qū)進(jìn)風(fēng)與回風(fēng)道布置在巖層中的漏風(fēng)比布置在煤層中要??；經(jīng)驗(yàn)證明，對(duì)于自然發(fā)火嚴(yán)重的礦井，選用漏風(fēng)少的開拓方式和開采方法尤為重要。2.減少通風(fēng)構(gòu)筑物的漏風(fēng)。風(fēng)門由于經(jīng)常使用，難免漏風(fēng)，它占礦井漏風(fēng)的比重較大。為減少風(fēng)門漏風(fēng)可采取如下措施：風(fēng)門面積要盡可能小；風(fēng)門板縫要涂嚴(yán)，最好用雙層木板，中間用牛皮紙或其他填料

28、；門框邊緣用軟橡膠帶或質(zhì)量好的麻布釘上。壓差大處應(yīng)設(shè)兩道或多道風(fēng)門，其中至少要有一道風(fēng)門的質(zhì)量是優(yōu)良的。封閉火區(qū)的密閉是不許漏風(fēng)的，否則火源會(huì)重新燃燒。密閉應(yīng)盡量設(shè)置在頂板壓力小的地方，若壓力較大時(shí)，最好用木段建造。風(fēng)橋一般內(nèi)外壓差較大、最易漏風(fēng)，一旦漏風(fēng)會(huì)造成風(fēng)流短路，因此在通風(fēng)設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免使用，如需要時(shí)應(yīng)用混凝土修筑嚴(yán)密，并注意加強(qiáng)管理和維修。3.減少井筒漏風(fēng)。在立井中要加強(qiáng)井口蓋邊緣的密閉性。如采用鐘型防爆門，其邊緣應(yīng)座在井筒周圍的水槽中，北方礦井為防凍，可把這個(gè)水槽改為油槽。水或抽柱的高度須超過礦井的總風(fēng)壓值，這樣既可減少漏風(fēng)又可防爆?；肪话悴患孀鲞M(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井，因井口和井底煤

29、倉(cāng)兩端壓差較大，所以常發(fā)生很大的漏風(fēng)?；肪孀龌仫L(fēng)井時(shí)，井上下卸載裝置和井塔都必須有完善的封閉措施，其漏風(fēng)率不應(yīng)超過15%。煤倉(cāng)和溜煤眼內(nèi)部要有一定的存煤，不得放空，以免大量漏風(fēng)。4.減少礦井連續(xù)分布漏風(fēng)。采空區(qū)漏風(fēng)是沿采區(qū)走向變化的，它取決于很多因素，如頂板巖石性質(zhì)、煤層開采深度采空區(qū)沿走向的長(zhǎng)度、頂板管理方法及開采時(shí)間長(zhǎng)短等等，降低工作面風(fēng)阻，使進(jìn)風(fēng)巷道和回風(fēng)巷道間風(fēng)壓差減小，從而減少漏風(fēng)。同理，采區(qū)的調(diào)節(jié)風(fēng)窗應(yīng)設(shè)在靠近主要通風(fēng)機(jī)且遠(yuǎn)離工作面的地方，可減少采空區(qū)漏風(fēng)。對(duì)于抽出式通風(fēng)的礦井要注意減少地表塌陷區(qū)或淺部老空向井下漏風(fēng)。為此，必須查明塌陷區(qū)或老空的分布情況，及時(shí)填堵其與地表相通的

30、裂縫或通路。無煤柱開采時(shí)，可用阻燃抗靜電塑料布、電廠飛灰、化學(xué)藥劑等堵塞漏風(fēng)。五、礦井通風(fēng)安全檢查的重點(diǎn)礦井通風(fēng)系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著向井下輸送足量新鮮空氣供人員呼吸，排除井下瓦斯煤塵及有害氣體。創(chuàng)造井下良好作業(yè)條件的重要任務(wù)。對(duì)其安全檢查的重點(diǎn)是：. (1)通風(fēng)系統(tǒng)的完善性。礦井必須采用機(jī)械通風(fēng)，有完備的通風(fēng)系統(tǒng)。(2)通風(fēng)系統(tǒng)的可靠性。必須供給井下足量的新鮮空氣，保證井下風(fēng)量連續(xù)、穩(wěn)定、可靠。(3)礦井通風(fēng)管理的有效性，應(yīng)適應(yīng)礦井安全礦井通風(fēng)生產(chǎn)的要求。1.礦井通風(fēng)系統(tǒng)的完善性檢查檢查是否存在以下問題（1）無主要通風(fēng)機(jī)，采用自然通風(fēng)。（2）用局部通風(fēng)機(jī)或局部通風(fēng)機(jī)群代替主要通風(fēng)機(jī)使用。（3）無獨(dú)立的進(jìn)

31、、回風(fēng)系統(tǒng)。（4）主要通風(fēng)機(jī)無獨(dú)立雙回路供電，經(jīng)常停電。（5）主要通風(fēng)機(jī)無管理制度，經(jīng)常停開。凡發(fā)現(xiàn)以上其中之一時(shí)要停止礦井生產(chǎn)。2.礦井通風(fēng)的可靠性檢查3.主要通風(fēng)機(jī)的檢查（1）風(fēng)機(jī)工況及其變化。（2）電壓、電流的穩(wěn)定情況。（3）風(fēng)機(jī)故障情況。（4）有無同等能力的備用風(fēng)機(jī)。（5）有無反風(fēng)能力，是否滿足反風(fēng)的要求。（6）是否雙回路供電，電氣保護(hù)裝置是否齊全、可靠。4.井巷通風(fēng)的檢查（1）風(fēng)速：在礦井中風(fēng)速的大小直接影響人體的散熱效果，另外，從風(fēng)流的動(dòng)力給人的感受上分析，風(fēng)速不宜超過8m/s；風(fēng)速過大也影響礦井的安全生產(chǎn)，所以風(fēng)速應(yīng)符合規(guī)程的規(guī)定。5.礦井通風(fēng)設(shè)施的檢查(1)反風(fēng)設(shè)施：礦井主要通

32、風(fēng)機(jī)的反風(fēng)設(shè)施按規(guī)程規(guī)定定期檢查，每年進(jìn)行一次反風(fēng)演習(xí)，反風(fēng)效果符合規(guī)定。(2)風(fēng)門、風(fēng)橋、風(fēng)窗、密閉墻，重點(diǎn)是風(fēng)門和密閉墻。永久風(fēng)門、密閉、風(fēng)窗應(yīng)滿足以下要求，第三節(jié)礦井礦塵的防治礦井礦塵是指煤礦生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的各種礦物細(xì)微顆粒的總稱。其危害很大，它不僅引起礦工患職業(yè)病，煤塵還具有爆炸性，造成礦井損失和人員的傷亡。所以礦塵災(zāi)害是煤礦五大自然災(zāi)害之一。二、煤塵爆炸的條件及特性1.煤塵爆炸的條件2.礦塵爆炸的特性三、預(yù)防煤塵爆炸的措施預(yù)防煤塵爆炸的技術(shù)措施可分為：防塵措施、防爆措施和隔爆措施。1.防塵措施（1）煤層注水（2）濕式打眼與水炮泥（3）通風(fēng)除塵（4）噴霧灑水（5）沖洗煤塵2.防爆措施

33、（1）加強(qiáng)管理，提高防火意識(shí)（2）防止爆破火源（3）防止電氣火源和靜電火源（4）防止摩擦和撞擊點(diǎn)火第四節(jié)礦井火災(zāi)防治1.礦井火災(zāi)及構(gòu)成因素2.礦井火災(zāi)的構(gòu)成要素3.礦井火災(zāi)的危害第五節(jié)礦井防治水一、礦井水害發(fā)生的條件、原因及危害二、井下防治水措施三、礦井透水時(shí)的預(yù)兆第六節(jié)礦井冒頂事故與預(yù)防一、煤層的頂板二、冒頂?shù)念A(yù)兆三、頂板事故的預(yù)防四、冒頂事故的處理第七節(jié)礦井熱害防治一、礦井熱害的調(diào)查方法二、礦井熱害的劃分三、采掘工作面出現(xiàn)熱害的原因第二章 礦井煤與瓦斯突出1834年3月22日，法國(guó)魯阿雷煤田伊薩克煤礦發(fā)生了世界上第一次有記載的煤與瓦斯突出,在之后的170多年時(shí)間里，世界上主要產(chǎn)煤國(guó)都發(fā)生了

34、煤與瓦斯突出動(dòng)力現(xiàn)象。我國(guó)1939年吉林遼源礦務(wù)局發(fā)生了動(dòng)力現(xiàn)象，有記載的第一次煤與瓦斯突出發(fā)生在1950年4月20日吉林遼源礦務(wù)局富國(guó)西二坑。1984年10月13日八礦戊二皮帶下山掘進(jìn)過程中發(fā)生了平煤股份公司第一次煤與瓦斯突出，至2009年9月1日平煤股份公司共發(fā)生煤與瓦斯突出事故154次。我國(guó)是世界上煤與瓦斯突出最嚴(yán)重的國(guó)家。迄今為止全國(guó)先后有300個(gè)以上煤礦發(fā)生了煤與瓦斯突出20000次以上，死亡人數(shù)在2000人以上。全國(guó)15071個(gè)礦井中有647個(gè)為突出礦井。第一節(jié)礦井煤與瓦斯突出概述二、煤與瓦斯突出的危害一、煤與瓦斯突出的概念三、煤與瓦斯突出的一般規(guī)律四、我國(guó)煤礦瓦斯突出的幾個(gè)特點(diǎn)第

35、二節(jié)煤與瓦斯突出的分類一、按動(dòng)力現(xiàn)象的力學(xué)特征可分為突出、壓出和傾出三種類型。二、按突出強(qiáng)度分類可分為：小型突出、中型突出、大型突出、特大型突出四種類型。突出強(qiáng)度是指每次突出煤巖量和涌出的瓦斯量。三、按工作面類別可分為：石門揭煤突出，掘進(jìn)工作面突出和采煤工作面突出三種突出類型。四、按生產(chǎn)工序可分為：放炮突出，割煤突出，打鉆突出三種突出類型。第三節(jié)煤與瓦斯突出機(jī)理一、概念二、煤與瓦斯突出機(jī)理第四節(jié) 煤與瓦斯突出的過程一、準(zhǔn)備階段：能量的積聚過程，使煤體逐漸發(fā)展到臨界破壞甚至過載的脆弱平衡狀態(tài)。工作面附近煤體孔隙和裂隙增加，但尚未破壞煤與煤體的動(dòng)力聯(lián)系。會(huì)顯出多種有聲和無聲突出預(yù)兆。二、激發(fā)階段：

36、隨著采掘工作的進(jìn)行，工作面附近的高應(yīng)力煤層迅速破壞，伴隨著裂隙的產(chǎn)生，煤的破碎，并導(dǎo)致瓦斯的劇烈解吸和煤的進(jìn)一步破碎和粉化。特點(diǎn)是地應(yīng)力狀態(tài)的突然改變。三、發(fā)展階段：彈性變形能和瓦斯能的共同作用下，煤體迅速和連續(xù)的破壞，并形成煤和瓦斯混合流拋出。有兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的特點(diǎn)，一是突出從激發(fā)點(diǎn)起向內(nèi)部連續(xù)剝離煤體；二是破碎的煤在不斷膨脹的承壓瓦斯風(fēng)暴中邊運(yùn)送邊粉碎。前者是在地應(yīng)力與瓦斯共同作用下完成的，后者是瓦斯內(nèi)能做功的過程。四、停止階段：瓦斯從突出孔洞和突出物中的涌出逐漸減弱，煤體破壞停止，瓦斯與煤的混合物沿巷道的移動(dòng)停止。是由于地應(yīng)力與瓦斯壓力下降不足以破壞煤體，突出的孔道被堵塞。第五節(jié) 煤與瓦斯

37、突出預(yù)兆一、有聲預(yù)兆：地壓活動(dòng)劇烈，頂板來壓，不斷發(fā)生掉碴和支架斷裂聲，煤層中產(chǎn)生震動(dòng)，手扶煤壁感到震動(dòng)和沖擊，聽到煤炮聲和悶雷聲，一般是先遠(yuǎn)后近，先小后大，先單響后連響，突出時(shí)伴隨巨雷般響聲。二、無聲預(yù)兆：工作面遇到地質(zhì)變化，煤層厚度不一，尤其是煤層中的軟分層變化，瓦斯涌出量增大或忽大忽小，工作面氣溫變冷，煤層層理紊亂，硬度降低，光澤暗淡，煤體干燥，煤塵飛揚(yáng)，有時(shí)煤體碎片從煤壁上彈出，打鉆時(shí)嚴(yán)重頂鉆、夾鉆和噴孔等。第六節(jié) 防治煤與瓦斯突出的技術(shù)與發(fā)展一、以安全防護(hù)措施為主的階段。主要是采用震動(dòng)性放炮措施。二、普遍采用防止煤與瓦斯突出技術(shù)措施的階段。三、“四位一體”綜合防治煤與瓦斯突出措施階段。第七節(jié) 煤與瓦斯突出實(shí)例一、焦作煤業(yè)集團(tuán)123事故焦煤集團(tuán)朱村煤礦2003年1月23日發(fā)生的一起大型煤與瓦斯突出事故，突出煤量650