向戰(zhàn)斗在煤礦一線的廣大干部職工表示崇高的敬意礦井通風與災害防治教學目的1、熟練的掌握礦井通風的方法。2、掌握礦井瓦斯的危害及防治方法。3、掌握礦井水災的危害及防治方法。4、掌握礦井火災的危害及防治方法。5、掌握礦井頂板災災的危害及防治方法。6、掌握礦塵的危害及防治方法。7、掌握礦井爆破事故危害及防治方法。教學重點1、礦井通風的方法。2、礦井瓦斯的危害及防治方法。3、井水災的危害及防治方法。4、井火災的危害及防治方法。5、礦井頂板災災的危害及防治方法。6、礦塵的危害及防治方法。7、礦井爆破事故危害及防治方法。一、礦井空氣

利用機械或自然通風動力，使地面空氣進入井下，并在井巷中作定向和定量地流動，最后排出礦井的全過程稱為礦井通風。目的、主要任務—保證礦井空氣的質量符合要求。礦井空氣成份定義：地面空氣進入礦井以后即稱為礦井空氣。（一）、地面空氣的組成地面空氣是由干空氣和水蒸汽組成的混合氣體，亦稱為濕空氣。

干空氣是指完全不含有水蒸汽的空氣，由氧、氮、二氧化碳、氬、氖和其他一些微量氣體所組成的混合氣體。干空氣的組成成分比較穩(wěn)定，其主要成分如下。

濕空氣中含有水蒸氣，但其含量的變化會引起濕空氣的物理性質和狀態(tài)變化。

氣體成分按體積計／％按質量計／％備注 氧氣（O2）20.9623.32惰性稀有氣體氦、氮氣（N2）79.076.71氖、氬、氪、二氧化碳（CO2）0.040.06氙等計在氮氣中（二）、礦井空氣的主要成分及基本性質新鮮空氣：井巷中用風地點以前、受污染程度較輕的進風巷道內的空氣，污濁空氣：通過用風地點以后、受污染程度較重的回風巷道內的空氣，

1．氧氣(O2)

氧氣是維持人體正常生理機能所需要的氣體,人體維持正常生命過程所需的氧氣量，取決于人的體質、精神狀態(tài)和勞動強度等。

人體輸氧量與勞動強度的關系

勞動強度呼吸空氣量（L/min）氧氣消耗量（L/min）

休息6-150.2－0.4

輕勞動20-250.6-1.0

中度勞動30-401.2-2.6

重勞動40-601.8-2.4

極重勞動40-802.5-3.1

當空氣中的氧濃度降低時，人體就可能產生不良的生理反應，出現種種不舒適的癥狀，嚴重時可能導致缺氧死亡。

礦井空氣中氧濃度降低的主要原因有：人員呼吸；煤巖和其他有機物的緩慢氧化；煤炭自燃；瓦斯、煤塵爆炸；此外，煤巖和生產過程中產生的各種有害氣體，也使空氣中的氧濃度相對降低。2．二氧化碳(CO2)

二氧化碳不助燃，也不能供人呼吸，略帶酸臭味。二氧化碳比空氣重（其比重為1.52），在風速較小的巷道中底板附近濃度較大；在風速較大的巷道中，一般能與空氣均勻地混合。

礦井空氣中二氧化碳的主要來源是：煤和有機物的氧化；人員呼吸；碳酸性巖石分解；炸藥爆破；煤炭自燃；瓦斯、煤塵爆炸等。3．氮氣(N2)

氮氣是一種惰性氣體，是新鮮空氣中的主要成分，它本身無毒、不助燃，也不供呼吸。但空氣中含氮量升高，則勢必造成氧含量相對降低，從而也可能造成人員的窒息性傷害。正因為氮氣具有的惰性，因此可將其用于井下防滅火和防止瓦斯爆炸。

礦井空氣中氮氣主要來源是：井下爆破和生物的腐爛，有些煤巖層中也有氮氣涌出,滅火人為注氮。

（三）、礦井空氣主要成分的質量（濃度）標準采掘工作面進風流中的氧氣濃度不得低于20％；二氧化碳濃度不得超過0.5％；總回風流中不得超過0.75％；當采掘工作面風流中二氧化碳濃度達到1.5％或采區(qū)、采掘工作面回風道風流中二氧化碳濃度超過1.5％時，必須停工處理。二、礦井空氣中的有害氣體空氣中常見有害氣體：CO、NO2、SO2

、NH3

、H2。（一）、基本性性質１、一氧化碳（CO）一氧化碳是一種無色、無味、無臭的氣體。相對密度為0.97，微溶于水，能與空氣均勻地混合。一氧化碳能燃燒，當空氣中一氧化碳濃度在13～75％范圍內時有爆炸的危險。

主要危害：血紅素是人體血液中攜帶氧氣和排出二氧化碳的細胞。一氧化碳與人體血液中血紅素的親合力比氧大250～300倍。一旦一氧化碳進入人體后，首先就與血液中的血紅素相結合，因而減少了血紅素與氧結合的機會，使血紅素失去輸氧的功能，從而造成人體血液“窒息”。0.08%，40分鐘引起頭痛眩暈和惡心，0.32%，5~10分鐘引起頭痛、眩暈，30分鐘引起昏迷，死亡。

主要來源：爆破；礦井火災；煤炭自燃以及煤塵瓦斯爆炸事故等。２、硫化氫（H2S）硫化氫無色、微甜、有濃烈的臭雞蛋味，當空氣中濃度達到0.0001％即可嗅到，但當濃度較高時，因嗅覺神經中毒麻痹，反而嗅不到。硫化氫相對密度為1.19，易溶于水，在常溫、常壓下一個體積的水可溶解2.5個體積的硫化氫，所以它可能積存于舊巷的積水中。硫化氫能燃燒，空氣中硫化氫濃度為4.3～45.5％時有爆炸危險。

主要危害：硫化氫劇毒，有強烈的刺激作用；能阻礙生物氧化過程，使人體缺氧。當空氣中硫化氫濃度較低時主要以腐蝕刺激作用為主，濃度較高時能引起人體迅速昏迷或死亡。0.005~0.01%，1~2小時后出現眼及呼吸道刺激，0.015~0.02%

主要來源：有機物腐爛；含硫礦物的水解；礦物氧化和燃燒；從老空區(qū)和舊巷積水中放出。３、二氧化氮（NO2）二氧化氮是一種褐紅色的氣體，有強烈的刺激氣味，相對密度為1.59，易溶于水。

主要危害：二氧化氮溶于水后生成腐蝕性很強的硝酸，對眼睛、呼吸道粘膜和肺部有強烈的刺激及腐蝕作用，二氧化氮中毒有潛伏期，中毒者指頭出現黃色斑點。0.01%出現嚴重中毒。主要來源：井下爆破工作。4.二氧化硫(SO2)二氧化硫無色、有強烈的硫磺氣味及酸味，空氣中濃度達到0.0005％即可嗅到。其相對密度為2.22，易溶于水。主要危害：遇水后生成硫酸，對眼睛及呼吸系統(tǒng)粘膜有強烈的刺激作用，可引起喉炎和肺水腫。當濃度達到0.002％時，眼及呼吸器官即感到有強烈的刺激；濃度達0.05％時，短時間內即有致命危險。主要來源：含硫礦物的氧化與自燃；在含硫礦物中爆破；以及從含硫礦層中涌出。5.氨氣(NH3)

無色、有濃烈臭味的氣體，相對密度為0.596，易溶于水，?？諝鉂舛戎羞_30％時有爆炸危險。主要危害：氨氣對皮膚和呼吸道粘膜有刺激作用，可引起喉頭水腫。主要來源：爆破工作，注凝膠、水滅火等；部分巖層中也有氨氣涌出。

6.氫氣(H2)無色、無味、無毒，相對密度為0.07。氫氣能自燃，其點燃溫度比沼氣低100～200℃，主要危害：當空氣中氫氣濃度為4～74％時有爆炸危險。主要來源：井下蓄電池充電時可放出氫氣；有些中等變質的煤層中也有氫氣涌出、或煤氧化。（二）、礦井空氣中有害氣體的安全濃度標準礦井空氣中有害氣體對井下作業(yè)人員的生命安全危害極大，因此，《規(guī)程》對常見有害氣體的安全標準做了明確的規(guī)定，礦井空氣中有害氣體的最高容許濃度有害氣體名稱符號最高容許濃度/%一氧化碳CO0.0024氧化氮（折算成二氧化氮）NO20.00025二氧化硫SO20.0005硫化氫H2S0.00066氨NH30.004三、礦井氣候礦井氣候：礦井空氣的溫度、濕度和流速三個參數的綜合作用。這三個參數也稱為礦井氣候條件的三要素。（一）、礦井氣候對人體熱平衡的影響新陳代謝是人類生命活動的基本過程之一。人體散熱主要是通過人體皮膚表面與外界的對流、輻射和汗液蒸發(fā)這三種基本形式進行的。對流散熱取決于周圍空氣的溫度和流速；輻射散熱主要取決于環(huán)境溫度；蒸發(fā)散熱取決于周圍空氣的相對濕度和流速。人體熱平衡關系式：qm-qw=qd+qz+qf+qchqm——人體在新陳代謝中產熱量，取決于人體活動量；qW——人體用于做功而消耗的熱量，qm-qw人體排出的多余熱量；qd——人體對流散熱量，低于人體表面溫度，為負，否則，為正；qz——汗液蒸發(fā)或呼出水蒸氣所帶出的熱量；qf——人體與周圍物體表面的輻謝散熱量，可正，可負；qch——人體由熱量轉化而沒有排出體外的能量；人體熱平衡時，qch=0；當外界環(huán)境影響人體熱平衡時，人體溫度升高qch>0，人體溫度降低，qch<0礦井氣候條件的三要素是影響人體熱平衡的主要因素。

空氣溫度：對人體對流散熱起著主要作用。

相對濕度：影響人體蒸發(fā)散熱的效果。

風速：影響人體的對流散熱和蒸發(fā)散熱的效果。對流換熱強度隨風速而增大。同時濕交換效果也隨風速增大而加強。如有風的天氣，涼衣服干得快。（二）、衡量礦井氣候條件的指標1.干球溫度干球溫度是我國現行的評價礦井氣候條件的指標之一。特點：在一定程度上直接反映出礦井氣候條件的好壞。指標比較簡單，使用方便。但這個指標只反映了氣溫對礦井氣候條件的影響，而沒有反映出氣候條件對人體熱平衡的綜合作用。2.濕球溫度

濕球溫度是可以反映空氣溫度和相對濕度對人體熱平衡的影響，比干球溫度要合理些。但這個指標仍沒有反映風速對人體熱平衡的影響。3.等效溫度等效溫度定義為濕空氣的焓與比熱的比值。它是一個以能量為基礎來評價礦井氣候條件的指標。4.同感溫度同感溫度（也稱有效溫度）是1923年由美國采暖工程師協會提出的。這個指標是通過實驗，憑受試者對環(huán)境的感覺而得出的同感溫度計算圖。5.卡他度卡他度是1916年由英國L.希爾等人提出的?？ㄋ扔每ㄋ嫓y定?？ㄋ确譃椋焊煽ㄋ?、濕卡他度

干卡他度：反映了氣溫和風速對氣候條件的影響，但沒有反映空氣濕度的影響。為了測出溫度、濕度和風速三者的綜合作用效果，

Kd=41.868F/tW/m2

濕卡他度（Kw）：是在卡他計貯液球上包裹上一層濕紗布時測得的卡他度，其實測和計算方法完全與干卡他度相同。三、礦井通風的任務1、供給井下人員呼吸所需的足夠新鮮空氣；空氣的主要成分：按體積計算氧氣：20.96%

氮氣：79%

二氧化碳：0.04%氧氣與人有密切的關系，低于10-12%人在短時間就死亡?！兑?guī)程》規(guī)定：采掘工作面進風流中氧氣不得低于20%。二氧化碳不得超過0.5%2、把有毒有害氣體和礦塵稀釋到安全濃度以下并排出井外井下主要有害氣體：CO2CO

H2SSO2NO2NH3H2CH4

《規(guī)程》容許的最高濃度：

CO：0.0024%

H2S:0.00066%SO2:0.0005%NO2:0.00025%NH3:0.004%3、為井下各工作場所提供良好的氣候條件氣候條件：井下溫度、濕度、風速的綜合作用。（1）溫度：適宜的溫度是15~20℃；規(guī)程規(guī)定：采掘工作面的溫度不得超過26℃；機電硐室的溫度不得超過30℃。（2）濕度：適宜的濕度是50~60%（3）風速：適宜的風速。四、關于采掘工作面串聯通風采、掘工作面都應獨立通風；同一采區(qū)、同一煤層上下相連的兩個回采面、回采面和與其連接的掘進面，掘進面和與其相鄰的掘進面，在獨立通風有困難時，在制定措施后，可以串聯通風，但串聯次數不得超過一次。在進人上述串聯工作面的風流中，必須裝有瓦斯自動檢測報警斷電裝置，瓦斯和二氧化碳濃度都不得超過0.5％．其它有害氣體應符合《規(guī)程》規(guī)定。在有瓦斯(二氧化碳)噴出或有煤與瓦斯(二氧化碳)突出的煤層中，嚴禁任何兩個工作面串聯通風。五、反風技術是指為防止災害擴大和搶救人員的需要而采取的迅速倒轉風流方向的措施。在礦井進風口、井筒、井底車場附近一旦發(fā)生火災就需要進行反風?！兑?guī)程》規(guī)定：礦井主要通風機必須有反風裝置，必須在10分鐘內改變巷道中風流方向，反風后的風量不小于正常風量的40%。六、掘進通風（一）、局部通風設備工作方式：

壓入式抽出式混合式（二）、局扇采用壓入式通風的要求（1）要避免產生循環(huán)風；（2）風筒出口的風量要大于工作面需要的風量。（3）風筒出口到工作面的距離要小于有效射程。（4）局扇要抬高，風筒要吊掛。（三）、掘進通風的安全要求1．不得采用擴散通風。一臺局部通風機不得同時向兩個掘進工作面供風。2．局部通風機必須由指定人員負責管理。3．采用抗靜電、阻燃風筒。4．掘進工作面附近100m范圍內的壓入式局部通風機，其噪聲不應超過85dB(A)，并應安設配套的消聲器。5.煤巷、半煤巖巷的掘進通風方式，都應采用壓入式。6．掘進工作面的局部通風機，都應裝設三專、兩閉鎖設施。（四）獨頭巷道停風和恢復通風、送電的措施1．獨頭巷道的局部通風機必須保持正常運轉，不得停風。如果檢修或停電停風時，必須做到：切斷電源，撤出人員，設置柵欄，揭示警標。2．停風的獨頭巷道，每天在柵欄處至少檢查一次瓦斯。如發(fā)現柵欄內側1m處瓦斯?jié)舛瘸^3%，應采用木板密閉予以封閉。3．停風區(qū)內的瓦斯?jié)舛瘸^1％或二氧化碳濃度超過1.5％時，必須采取專門的排瓦斯措施。4．恢復正常通風后，電工對獨頭巷道中的電氣設備進行檢查，證實完好時，方可人工恢復送電。（五）我國煤礦綜合治理措施（1）雙風機、雙電源。（2）“三專兩閉鎖”裝置“三?！敝福簩Ｓ米儔浩?；專用開關；專用電纜?！皟砷]鎖”指：風電閉鎖；瓦斯電閉鎖。（3）壓抽混合式通風除塵系統(tǒng)第二部分礦井瓦斯以風定產

監(jiān)測監(jiān)控

先抽后采一、瓦斯的性質1、瓦斯是一種無色、無味、無臭的氣體。2、瓦斯的比重是0.554，比空氣輕近一半。3、瓦斯本身無毒，不能供人呼吸，與空氣混合能燃燒和爆炸。4、不易溶于水，擴散性強，滲透性強，容易積聚。二、礦井瓦斯的危害（1）、能使人窒息；（2）、能發(fā)生煤與瓦斯突出事故；（3）、遇火燃燒；（4）、遇火爆炸。三、瓦斯爆炸及防治◆瓦斯爆炸的危害

——爆炸溫度。瓦斯爆炸的溫度在1850-2650℃之間。這樣的高溫，不僅燒傷人員、燒壞設備，還可能引起井下火災，擴大災情。

——爆炸壓力。瓦斯爆炸后的壓力約為爆炸前的10倍。在高溫高壓作用下，爆源處的氣體以每秒幾百米的速度向外沖擊。伴隨有正向和反向沖擊，都具有極大的破壞性。

——有毒有害氣體。爆炸后產生大量有害氣體。主要成分為：氧氣6-10%、氮氣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員大量死亡的主要原因。

——引起煤塵爆炸。爆炸產生的高溫、高壓作用下，沖擊波以極快速度向四周擴散，揚起大量煤塵并使之參與爆炸，產生更大的破壞、力和更多的有害氣體。據統(tǒng)計分析，很多爆炸事故不是單純的瓦斯爆炸事故，而是煤塵參與了爆炸。（二）瓦斯爆炸的條件及其影響因素1、瓦斯爆炸的條件（1）、一定的濃度：濃度為5%~16%；（2）、引爆火源：溫度為650~750℃；（3）、充足的氧氣：氧氣含量不低于12%。上述三個條件必須同時存在。2、影響瓦斯爆炸界限的因素①可燃氣體的混入。如果有可燃氣體混入，不僅會增加爆炸氣體的總濃度，而且會使爆炸下限降低，擴大了爆炸的界限。②爆炸性煤塵的混入。多數礦井煤塵具有爆炸性。當混入煤塵時，會使瓦斯爆炸下限降低。如空氣中煤塵含量為3g/m3時，爆炸下限降到3%。因此，做好防塵工作十分重要。

③惰性氣體的混入。混入氮氣、二氧化碳等惰性氣體，可以縮小瓦斯爆炸界限，降低爆炸的危險性。影響引火溫度的因素①瓦斯?jié)舛?。一般來說，瓦斯?jié)舛仍?-8%時其引火溫度最低。②混合氣體壓力。壓力越大，引火溫度就越低。

③火源性質。在一定溫度條件下，火源的表面積越大，存在時間越長，越容易引爆瓦斯。反之，即使火源溫度很高，而存在的時間較短，也不能引爆瓦斯。

這就是瓦斯爆炸的感應期。對煤礦安全生產有著重要意義。如煤礦現在使用的毫秒雷管和安全炸藥，就是應用這一原理。

◆瓦斯爆炸發(fā)生的規(guī)律

據資料統(tǒng)計，礦井內任何地點都有發(fā)生瓦斯爆炸的可能性，但90%以上發(fā)生在采掘工作面

——瓦斯聚集發(fā)生的原因及地點

①局部通風機停止運轉。這一現象導致瓦斯爆炸的比例最大。主要是管理混亂、任意停開，機電故障、無計劃停電停風等②風筒斷開或嚴重漏風；

③采掘工作面風量不足；

④風流短路；

⑤通風系統(tǒng)不合理、不完善

⑥存有采空區(qū)或盲巷；

⑦巷道支架后空間及高頂區(qū)；

⑧瓦斯涌出異常；

⑨局部地點。

——引爆火源發(fā)生的規(guī)律

①電火花。電火花引起瓦斯爆炸的比重約為40%。其中，礦燈失爆、電纜明接頭及帶電作業(yè)所占比例較大。②放炮火花。放炮火花引起瓦斯爆炸的比重約為40%。主要是炮泥充填不滿、最小抵抗線不夠和放明炮、糊炮等。

③撞擊摩擦火花。因摩擦火花引起的爆炸事故起數僅次于前兩位。

④明火。

⑤靜電火花和地面雷擊。

●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。違章作業(yè)、違章指揮，安全技術措施不完善、不落實，安全技術水平不高。

——爆炸發(fā)生地點。絕大多數發(fā)生在采掘工作面。

——引爆火源。以爆破火焰居多，其他依次為明燈、失爆、撞擊、吸煙和摩擦火花等。

◆建立健全瓦斯管理規(guī)章制度

主要包括：健全專業(yè)機構，配齊檢查人員，定期開展培訓，不斷提專業(yè)人員技術素質；建立各級領導和檢查人員責任制，建立礦長、總工程師審閱瓦斯日報制度；建立盲巷和密閉啟封等瓦斯管理規(guī)定；健全放炮過程中的瓦斯管理制度；健全排放瓦斯的有關規(guī)定；安裝配備安全監(jiān)控系統(tǒng)；健全礦井瓦斯抽放、防止煤與瓦斯突出的規(guī)定等。

◆預防瓦斯爆炸的技術措施

——防止瓦斯積聚的技術措施

主要是保證工作面的供風量

★采煤工作面：注意上隅角的瓦斯超限，保證工作面的供風量；

★掘進工作面：加強局部通風管理，保證局部通風機正常運轉；高瓦斯礦井要安裝三專兩閉鎖；避免局扇循環(huán)風等。

——及時處理積存的瓦斯

①處理采煤工作面回風隅角的瓦斯

★掛風障引流：在工作面支柱或支架上懸掛風簾阻擋風流，增大向回風隅角的處供風。

缺點：引流風量有限，且風流不穩(wěn)定。僅作為臨時措施。

★尾巷排放瓦斯法：是利用與工作面平行的專門排放瓦斯巷道經過其與采空區(qū)相連的巷道排放瓦斯的方法。適用于高瓦斯工作面。

★風筒導風法：是利用專門的排放管路引排上隅角的瓦斯。一般采用動力為專用抽出式通風機、水力引射器等。

②處理掘進工作面瓦斯積聚

★充填法：將沙土等惰性物質充填到冒落的空洞內，消除瓦斯積聚的空間。

★引風法：是利用安設在巷道頂部的檔風板將風流引入冒落的空洞中。

★風筒分支排放法：在風筒上設一三通，將部分風流直接送到冒落的空洞或通風巷道。

★黃泥抹縫法：將巷道棚頂用木版背嚴，然后用黃泥抹縫將其封閉。主要適用于頂板裂隙發(fā)育、瓦斯涌出量大而又難以排除使使用。

——防止點火源的出現（一）

①加強管理，提高防火意識加強安全教育，提高職工素質，加大管理安全力度

②防止放炮火源

★爆破工作符合《規(guī)程》規(guī)定，保證炸藥符合要求；

★嚴格執(zhí)行一炮三檢、三人聯鎖制度；

★炮眼深度、位置、裝藥量符合規(guī)定；

★禁止放明炮、糊炮；

★嚴格執(zhí)行炸藥、雷管存放、運輸管理規(guī)定。

——防止點火源的出現（二）

③防止電氣火源和靜電火源

井下嚴禁帶電檢修，井下供電做到無“雞爪子”、無“羊尾巴”和明接頭，有各類保護，堅持使用檢漏繼電保護器、煤電鉆綜合保護等。

④防止摩擦和撞擊火花

★在摩擦發(fā)熱的裝置上安設過熱裝置；

★在摩擦部件金屬表面附著活性低的金屬，使火花難以引燃瓦斯；

★工作面遇堅硬夾石或硫化鐵夾層時，應放炮處理；

★定期檢查截齒和其后的噴水裝置，保證其工作正常；

★嚴格執(zhí)行炸藥、雷管存放、運輸管理規(guī)定。

——防止點火源的出現（三）

⑤防止明火源點燃

★嚴禁攜帶煙火、易燃品下井；

★嚴禁在井口房、通風機房周圍20m范圍內使用明火、吸煙、用火爐取暖等；

★加強井下火區(qū)管理；

★井下嚴禁使用電爐或燈泡取暖；

★井下燒焊必須制定安全措施；

⑥防止其他火源防止地面閃電、突發(fā)電流進入井下。

●防止瓦斯爆炸災害擴大措施

◆分區(qū)通風要求通風系統(tǒng)力求簡單。井下各區(qū)域實行分區(qū)通風。每一水平、每一采區(qū)都必須布置單獨的回風道，嚴格禁止各采區(qū)、水平之間串聯通風，盡量避免采區(qū)之間角聯風路的存在。

◆隔爆、阻爆措施

——用巖粉棚阻爆。定期將巖粉撒布于積存煤塵的采掘工作面和巷道中。

——用水預防和阻隔爆炸。以用水槽或水袋棚代替巖粉棚。使用效果較好。

——自動式隔爆棚。使用壓力或溫度或傳感器，在爆炸時發(fā)生時探測爆炸波的傳播，及時將預先放置的水、巖粉等噴灑到巷道中，準確、可靠地撲滅爆炸火焰。

◆編制礦井災害預防和處理計劃

——當前安全、生產狀況。有反映時間情況的各類圖紙。

——災害處理計劃

①爆炸發(fā)生后可能造成的影響區(qū)域；

②如何恢復災區(qū)的通風和確定災區(qū)人員的避災路線；

③災害區(qū)域的斷電方法；

④如何防止爆炸引起的火災、二次爆炸等；

⑤救災人員的安全路線。14時55分盲斜下山瓦斯?jié)舛冗_4%。2%的積聚瓦斯于14時49分排出。配電點處14時53分瓦斯?jié)舛冗_8%。15時01分發(fā)生瓦斯爆炸。爆炸前,瓦斯?jié)舛?.2%。爆炸前，瓦斯?jié)舛?.2%。瓦斯?jié)舛冗_2.7%。14時49分38秒沖擊地壓發(fā)生；14時50分至14時52分瓦斯?jié)舛扔?.29%升至4%以上。以陳家山煤礦“11.28”

特大瓦斯爆炸事故為例

典型案例陳家山特大瓦斯爆炸事故2004年11月28日，陜西銅川礦務局陳家山煤礦發(fā)生特別重大瓦斯爆炸事故，死亡166人。陳家山煤礦位置陜西省銅川礦務局的陳家山煤礦1993年至1998年經鑒定為瓦斯突出礦井。2004年礦井瓦斯鑒定結果絕對瓦斯涌出量41立方米/min，相對涌出量為19.3立方米/min，礦井瓦斯等級定為高突礦井。煤層有自燃發(fā)火危險，發(fā)火溫度為33.6℃，發(fā)火期為3～6個月，最短24天，煤塵爆炸指數為35.42％，有爆炸危險。該礦系煤、油、氣共生，水、火、瓦斯并存的礦井，1993年被認定為瓦斯突出礦井，同時具有煤炭易自燃、多煤塵的特點。是當地機械化程度較高的礦井銅川礦務局陳家山煤礦概況11月28日7時10分，陜西省銅川礦務局陳家山煤礦發(fā)生瓦斯爆炸事故，當時井下有293人作業(yè)，造成166人死亡其中131人被封閉在井下。陳家山煤礦隸屬于陜西省銅川礦務局，年設計能力150萬噸，經技術改造，2003年核定生產能力230萬噸。近年來，年產量長期徘徊在百萬噸以下的陳家山煤礦年產量連續(xù)實現大幅度跨越，2003年生產原煤165萬噸，今年截至事故發(fā)生時已產煤215萬噸，年計劃達到240萬噸。目前這家煤礦是當地機械化程度較高的礦井，采、掘機械化程度分別達到100％和75．5％。

陳家山煤礦是煤、油、氣共生，水、火、瓦斯并存的礦井，1993年被認定為瓦斯突出礦井，同時具有煤炭易自燃、多煤塵的特點。陳家山煤礦2001年4月曾發(fā)生過一起死亡38人的瓦斯爆炸事故。

爆炸前通風系統(tǒng)示意圖煤礦內因火災

高濃度瓦斯自燃高溫860m3/min328m3/min800m3/min920m3/min320m3/min520m3/min2065m3/min2408m3/min1120m3/min1350m3/min1500m3/min640m3/min600m3/min360m3/min490m3/min8491m3/min80m3/min爆炸前通風系統(tǒng)風量分配圖爆炸時井下人員分布圖綜采隊

42人死41人

綜掘一隊

18人死18人

綜掘二隊

18人死18人

綜掘三隊

19人死18人

掘一隊

14人死14人

掘二隊

9人死0人

維修一隊

11人死1人

維修二隊

10人死0人

維修三隊

13人死4人

救護隊

8人死6人

滅火隊22人死17人

爆炸傳播演示

11月29日上午廣陽救護隊、黃陵救護隊、蒲白礦務局救護隊共四個小隊到礦，增援搶救工作。11月30日0時50分，救護隊再次進入415運順探查氣體情況，按30米一個測點共測六個點，前進250米。2時35分測得氣體情況為：瓦斯5.72——6.48%；二氧化碳0.58——0.62%；一氧化碳0.016——0.024%；溫度19——21℃；氧氣17——18%。11月30日2時32分，安子溝匯報主扇氣體：瓦斯0.5%；一氧化碳0.0024%，主扇氣體沒變化。11月30日4時50分一個救護小隊進入416運順進行探查，目前仍在探查之中。11月30日6時45分，安子溝匯報主扇負壓220ｍｍ水柱，瓦斯0.5%；一氧化碳0.0024%，主扇氣體沒變化。自事故發(fā)生后，415工作面就由于瓦斯、CO共存的復雜情況成為井下的一枚定時炸彈，415綜采工作面回風巷瓦斯?jié)舛热詾?％－9％，一氧化碳濃度達到0．1％?，F場指揮部會同領導專家的意見決定調整方案，于11月30日夜里對415工作面臨時封閉，開始進行注氮滅火。但是根據安全規(guī)程的規(guī)定，封閉完成后仍需要24小時的穩(wěn)固期，這意味著在進行注氮觀察的這段時間里，為了救援人員的生命安全，將暫停對416、417巷道的救援活動。截止30日8:00，參與本次事故搶險救災的共16個小隊，160名救護指戰(zhàn)員。從12月1日凌晨3點25分開始，在不到5個小時的時間里，連續(xù)發(fā)生了3起瓦斯爆炸。在爆炸發(fā)生后的1小時內，所有井下救護人員全部升井，沒有形成新的人員傷亡。三次連續(xù)爆炸時間分別發(fā)生在3點25分、6點30分和7點40分，爆炸導致目前正在恢復的通風系統(tǒng)全部摧毀，而且由于爆炸后井下的有害氣體既不穩(wěn)定，可能有再次發(fā)生連續(xù)爆炸的可能。

正在搶險救災中的陳家山煤礦，２日連續(xù)發(fā)生４次瓦斯爆炸，２日凌晨至上午，在不到５小時內連續(xù)發(fā)生３次瓦斯爆炸，，２日凌晨３時２５分、６時１５分、７時４０分，銅川礦務局陳家山煤礦井下連續(xù)發(fā)生３次瓦斯爆炸。２日凌晨第一次爆炸把風井防爆門沖出３００米，威力很大。正在連夜組織井下４１５工作面封閉、注氮滅火工作的搶險指揮部指揮得當，井下救護、施工人員沉著冷靜，１小時后，６１名井下工作人員全部安全撤出。但沒有造成新的人員傷亡。３次爆炸導致剛剛修復的通風系統(tǒng)再次被毀，井下情況比原先更加糟糕、危險。目前井下氣體極不穩(wěn)定，再次爆炸的可能依然存在。為保證安全，井下搜救工作全部暫停。陳家山煤礦再次發(fā)生瓦斯事故后，國家礦山救援中心已經通知山西省緊急調動汾西礦務局和臨汾礦務局兩個救護中隊增援銅川，。截至３日６時，井口繼續(xù)冒白煙，說明井下一直有火。根據專家的意見，研究制定出下一步的搶險救災措施：第一步從地面向井下火區(qū)注水滅火；第二步，盡快恢復通風系統(tǒng)，繼續(xù)搜找遇難者的遺體。陳家山煤礦瓦斯爆炸后，有害氣體大量涌出，同時井下有火區(qū)存在，隨時有再次發(fā)生瓦斯爆炸的可能。而且，在此環(huán)境下，井下被困者已經沒有生還的可能。針對４次爆炸后井下出現的新變化，陳家山煤礦事故救災指揮部會同專家組，研究決定從地面向井下注水滅火，消除繼續(xù)發(fā)生瓦斯爆炸的可能，盡快恢復對遇難者遺體的搜救工作12月３日上午８時，供水管路安裝完畢，已開始向井下火區(qū)灌水。采用注水滅火的辦法，一方面可以最徹底地撲滅火源，另一方面煤層濕透后瓦斯不易析出，可以盡快地消除井下安全隱患，同時水比火更有利于保護遇難者的遺體１２月３日起，礦區(qū)開始從地面向井下火區(qū)注水滅火，根據原方案，一方面引用相鄰礦區(qū)的水源通過風井口向井下災區(qū)注水，同時在沮河筑壩攔水，通過井口向井內安裝管道，對整個災區(qū)實行水淹滅火。截至１９日，兩個注水孔已經注水３.６萬立方米，超過了原方案預計的注水量，卻沒有達到預期滅火效果。專家研究認為，先后多次大的瓦斯爆炸，對采區(qū)內一些地方的墻體破壞嚴重，注入的水可能大部分沒有流入井下火區(qū)。由于原注水滅火方案“從平峒大巷向災區(qū)注水方案”未達到預期滅火效果，經研究，１２月２０日起礦區(qū)對這一方案進行調整，新方案將利用前一階段的沮河筑壩攔水工程，不進入井口安裝管道，重新在地面安裝１５公里長的注水管路，接至４１５采空區(qū)的放氣孔，通過５１０米長的放氣孔直接對４１５工作面及其采空區(qū)進行注水，同時在４１６工作面上部重新打一個深２４０米的注水孔，從這里直接向４１６工作面注水。預計管道鋪設需要８天的時間，整個鋪設管道、打孔、注水工作需要２個月左右的時間。爆炸破壞的通風設施說明：圓圈內為被破壞的通風設施,共有20處災后通風系統(tǒng)示意圖415工作面監(jiān)測系統(tǒng)傳感器布置瓦斯傳感器風速傳感器分站CO傳感器瓦斯傳感器415工作面救護隊測量與取樣位置瓦斯CO瓦斯救災措施

事故的回憶瓦斯爆炸區(qū)礦難惟一逃生者，救護隊隊員王克修。剖面圖1980年參加工作，1985年后一直在陳家山礦救護隊工作，他講述了他的逃生經歷。11月28日零點，我像往常一樣按救護隊領導安排，配合通風科到同415工作面相連的415灌漿巷檢查高位巷各種有害氣體，其中有礦通風科一名副科長、一名瓦斯檢查員、一名測風員。我們共4人，我負責將測量情況隨時向通風調度匯報，下井每隔兩小時檢測415工作面高位巷的氣體濃度是否超標，并返回灌漿巷用電話向調度室匯報。28日凌晨2時許，王克修在高位巷檢測發(fā)現一氧化碳和沼氣的含量超標，其中一氧化碳“單零”（即百分之零點零幾），比“雙零二四”（即0.0024%）的標準高很多[在瓦斯和火災并存的事故處理時應及時監(jiān)測瓦斯和一氧化碳當達到一定濃度氧氣含量也接近最低標準就能爆炸]，。向調度室匯報后，王克修守在電話旁等待指示，但電話沒有響起。此后4時許和6時許，王克修的兩次檢測數據都顯示一氧化碳與沼氣超標，但接到報告的調度室仍無動于衷，直到發(fā)生瓦斯爆炸。[據王克修回憶，早在爆炸發(fā)生的前幾天，他就已經檢測到與415工作面相連的高位巷的一氧化碳與沼氣含量超標，并做了匯報，但沒有引起重視]。因為電話在巷道邊的一個窯洞里，所以，我就在里邊守候。大約在早晨7時許，我就聽到一聲巨響，一道火光過后，強大的沖擊波帶著煤塵，眼前什么也看不到了，一片漆黑。因為在窯內沒被沖擊波擊倒，我立刻明白瓦斯爆炸了，就向他們三人大喊：“瓦斯爆炸了，快戴自救器。”也許他們太驚慌或已一氧化碳中毒了，眼看他們自己戴不上自救器。這時，我已戴上了自己的呼吸器，跑到他們跟前給他們戴自救器，打開后戴上，但他們三人已中毒了，自救的口具怎么也咬不住。無奈我扶起他們向巷道外走，沒走幾步他們全部倒下了，人就不行了。我一個人憑著經驗，就摸著巷道的進水管向外走，這時巷道內全是煤塵，礦燈只是一個紅點，什么也看不到。我先后爬過了五個冒落區(qū)，一步一步地走出了這條1000多米的巷道，出了巷道口，這時視線已清，我看到了同415工作面相連的主巷道里橫七豎八地倒著遇難礦工遺體。我從絞車道向上爬，身邊許多礦工早已遇難了。爬過500米之后，到了二平臺，我發(fā)現有7個趴在地上的礦工還活著，我就喊：“我救不了你們了，快跟我一起向上爬?！边@幾個礦工就跟著我爬了出來，也得救了。大約一個多小時后，我終于爬到了大巷人車場。離開了死亡區(qū)，成功地生還了。，我立即打電話向地面進行匯報情況，調度室說救護隊員已經入井，就這樣我被人送到了醫(yī)院.第三部分

礦塵防治一、礦塵的危害1、影響工作人員的視線，不利于礦工的工作條件。2、加速機械的磨損，減少精密儀表的使用時間。3、影響工人的身體健康。4、煤塵爆炸。礦工職業(yè)病-塵肺病1、矽肺?。簭氖聨r巷掘進，發(fā)病工齡10-15年。2、煤肺?。簭氖虏擅汗ぷ?，發(fā)病工齡20~30年。3、煤矽肺病：有煤塵和巖塵共同作用引起的塵肺病。發(fā)病工齡介于兩者之間。職業(yè)病-塵肺病塵肺病讓百萬中國人跪著慘死礦難造成的“紅傷”已引起了上上下下的廣泛重視，但塵肺病引起的“白傷”仍然被忽視必須經過專門部門的試驗鑒定，一般煤的揮發(fā)分Vr>10%屬有爆炸性的煤塵。除少數無煙煤外，其余各類煤均屬于爆炸性煤塵。濃度45～2000g/m3。直接產生很難—40g/m3時25W的燈泡，2m內人看不見燈光。間接產生容易—積塵飛揚。能量>4.5~40mJ；溫度為610~1050℃；足夠長的時間>爆炸感應期。①煤塵本身具有爆炸危險性

。②空氣中煤塵的濃度處于爆炸界限范圍內。③有足夠能量的點火源。煤塵爆炸條件二、煤塵爆炸的條件及影響因素煤塵爆炸影響因素揮發(fā)份：可燃揮發(fā)分越高，爆炸性越強水分：水分能降低煤塵爆炸性，降低飛揚能力灰分：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：硫分越高，爆炸性越強。粒度：粒度越小，爆炸性越強。粒度在（30-75μm)的煤塵爆炸性最強。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：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：溫度、能量越高，越容易點燃煤塵。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煤塵本身特性影響

外部環(huán)境影響

三、煤塵爆炸事故的預防措施●（一）、防止煤塵沉積和飛揚的技術措施

▲1、煤層注水：利用鉆孔將壓力水注入即將回采的煤層中，增加煤體內部水分，減少開采時產生的浮塵，降塵率可達60-90%。

▲2、濕式打眼：在工作面使用電鉆或風鉆打眼時，將壓力水經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▲3、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%。

▲4、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

▲5、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，無法揚起制?！?、個體防塵（二）防止點火源出現

▲1、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。

▲2、防止放炮火源：爆破使用有產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（三）、防止煤塵爆炸災害范圍擴大的措施限制煤塵爆炸范圍擴大就是將已經發(fā)生的煤塵爆炸局限于較小范圍內，防止其繼續(xù)蔓延擴大的措施，稱為隔爆措施。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。

礦井火災第四部分一、礦井火災的基本概念定義：凡是發(fā)生在井下或地面但能威脅到井下的火災。分類：外源火災和自然火災。發(fā)生火災的條件：（1）具有一定溫度和足夠能量的熱源；（2）存在一定的可燃物；（3）具有新鮮空氣。二、自然火災（1）視力感覺（2）溫度感覺（3）氣味感覺（4）疲勞感覺1、發(fā)生自然火災人體感官的預兆煤的氧化過程分三個階段，即潛伏階段、自熱階段、燃燒階段燃燒溫度潛伏期自熱期燃燒期風化T=70℃時間2、發(fā)生自然火災過程3、煤的自燃傾向性

煤炭的自燃傾向性是煤炭自燃的固有特性，是煤炭自燃的內在因素。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，煤的自燃傾向性分為三類：Ⅰ類為容易自燃，Ⅱ類為自燃，Ⅲ類為不易自燃。新建礦井的所有煤層、生產礦井延深新水平時，都必須取煤樣送國家授權單位進行自燃傾向性鑒定。4、煤炭自燃的預防（一）防止煤炭自燃的開采技術措施（二）預防性灌漿（三）阻化劑防火（四）膠體防火技術（五）惰性氣體滅火（六）均壓防滅火技術三、井下滅火的方法1、滅火的方法分為：直接滅火、隔絕滅火、聯合滅火。2、用水滅火的注意事項：（1）應先從外圍逐漸向火源中心噴射。（2）滅火人員一般不準在火源的回風側。（3）用水撲滅電氣火災時，首先要切斷電源。（4）不宜用水撲滅油類火災。（5）保持正常通風。礦井火災處理與控制一、滅火原理滅火原理：１）冷卻，把燃燒物質的溫度降低到燃點以下。２）隔離和窒熄，使燃燒反應體系與環(huán)境隔離，抑制參加反應的物質。３）稀釋，降低參加反應物(液、氣體）的濃度。４）中斷鏈反應。二、直接滅火

采用滅火劑或挖出火源等方法把火直接撲滅，稱謂直接滅火法（一）常用滅火劑及其使用方法可用于撲滅火源的物質，稱為滅火劑。常用的滅火劑有水、泡沫、干粉、二氧化碳、四氯化碳、鹵代烷、惰氣、砂子和巖粉等。１、水水是不燃液體，是消防上常用的滅火劑之一。使用方法有水射流和水幕兩種形式。

2、泡沫泡沫是一種體積小，表面被液體圍成的氣泡群。泡沫的比重小，且流動性好，可實現遠距離立體滅火，具有持久性和抗燃燒性，導熱性能低，粘著力大。泡沫復蓋在火源周圍，形成嚴密的復蓋層，并能保持一定時間，使燃燒區(qū)與空氣隔絕，具有窒息作用；復蓋層具有防輻射和熱量向外傳導作用；泡沫中的水份蒸發(fā)可以吸熱降溫，起到冷卻作用。泡沫滅火劑可分為化學滅火劑和空氣泡沫滅火劑兩類。

3、干粉干粉滅火劑是目前公認的滅火效力較高的一種新型的化學滅火劑。應用范圍比較廣泛。干粉滅火的原理：干粉靠加壓氣體的壓力從噴咀內噴出，形成一股霧狀氣流，射向燃燒物，接觸火焰和高溫后，受熱分解，吸熱并放出不燃氣體（NH3和H2O(g))，可以稀釋火區(qū)范圍內的氧濃度；干粉及其熱解產物可抑止碳氫自由基生成，破壞燃燒鏈反應；細的粉沫在高溫作用下溶化、膠結，形成復蓋層具有良好的“熱帳”作用。4、鹵代烴滅火劑

常用的鹵代烴滅火劑是用氟、氯、溴取代甲烷和乙烷中的氫而成，因此也叫鹵代烷滅火劑。滅火原理：在氮氣的壓力作用下，滅火劑立即成霧狀噴出。形成比重大、擴散慢的氣體，能在較長時間內滯留在火區(qū)內。其作用是降低火區(qū)氧濃度之外，中斷鏈反應，阻止燃燒，并兼有一定窒息和冷卻作用。5、砂子和巖粉

砂子和巖粉在煤礦廣泛應用于撲滅電氣火災。

（二）消除可燃物直接滅火除了向火源噴射滅火劑以外，在有些條件下還可以清除可燃物，消除燃燒的物質基礎。煤礦常用的是挖除火源。（三）用凝膠處理高溫點和自燃火源凝膠是近年來應用于煤礦井下防滅火較為廣泛的材料，由基料（硅酸鹽（水玻璃））+促凝劑（碳酸氫氨等鹽類）+水（90%左右）組成。滅火原理：凝膠基料和促凝劑都具有阻化作用，加之含有大量水份，在一定的壓力下，注入到高溫點周圍的煤體中。在成膠前凝膠易于流動，能夠滲透到煤體碎裂的內部。既可起到阻止氧化作用，又可封堵漏風（裂隙）通道，防止漏風滲入；其內固聚的大量水份，遇高溫受熱蒸發(fā)，還可以起到吸熱降溫作用。

（四）灌漿滅火灌漿滅火是煤礦井下常用的一種滅火方法。灌漿滅火的方法因火源位置而異。常用的方法有：井下巷道（鉆窩）打鉆灌漿、在火區(qū)密閉墻上插管灌漿和地面鉆孔注漿三種。

三、隔絕滅火當火源不能直接將火撲滅時，為了迅速控制火勢，使其熄滅，可在通往火源的所有巷道內砌筑密閉墻，使火源與空氣隔絕。（一）密閉墻的結構和種類分為：臨時密閉、永久密閉和防爆密閉三種。

１、臨時密閉墻其作用是暫時切斷風流，控制火勢發(fā)展。為砌筑永久密閉墻或直接滅火創(chuàng)造條件。

2、永久密閉墻。較長時間地（至火源熄滅為止）阻斷風流，使火區(qū)因缺氧而熄滅。其要求是具有較高的氣密性、堅固性和不燃性，同時又要求便于砌筑和啟開。

３、防爆密閉墻在有瓦斯爆炸危險時，需要構筑防爆密閉，以防止封閉火區(qū)時發(fā)生瓦斯爆炸。防爆密閉墻一般是用砂袋堆砌而成。（二）密閉墻的位置選擇密閉墻的位置選擇合理與否不僅影響滅火效果，而且決定施工安全性。封閉火區(qū)的原則是：密、小、少、快四字。密是指密閉墻要嚴密，盡量少漏風；小是指封閉范圍要盡量??；少是指密閉墻的道數要少；快是指封閉墻的施工速度要快。（三）封閉火區(qū)的順序目前基本上有兩種：一是先進后回（又稱為先入后排）；二是進回同時?；鹚?、封閉火區(qū)的方法封閉火區(qū)的方法分為三種：

1、鎖風封閉火區(qū)。從火區(qū)的進回風側同時密閉，封閉火區(qū)時不保持通風。這種方法適用于氧濃度低于瓦斯爆炸界線(O2<12%)的火區(qū)。２、通風封閉火區(qū)。在保持火區(qū)通風的條件下，同時構筑進回風兩側的密閉。３、注惰封閉火區(qū)。第二、三種方法，即封閉火區(qū)時保持通風的方法在國內外被認為是最安全和最正確的方法，應用較廣泛。

五、撲滅和控制不同地點火災的方法

1、井口和井筒火災--2、井底火災

3、井下硐室火災

4、通風巷道火災

5、采煤工作面火災

6、獨頭巷道火災

礦井水災第五部分

水害是煤礦五大自然災害之一,其主要危害：

※

影響煤炭資源的開發(fā)；

※惡化礦井生產條件；

※

增加采礦的成本；

※造成淹井事故。

一、礦井涌水的幾種主要水源

礦井涌水必須有某種水源補給，這些水源可以通過一個或數個途徑而來，可以是巖石空隙中的地下水，或是老窯水、地表水，也可以是大氣降水直接滲入。㈠大氣降水

是很多礦井涌水的經常補給水源之一。特別是開采地形低洼且埋藏深度較淺的煤層時，大氣降水往往是礦井涌水的主要水源。大氣降水與礦井充水強度及涌水量降水量大?。航邓看髮B入有利降水性質：強度大，延續(xù)時間長，有利滲入地形：地形平緩，泄水條件差，入滲條件好井巷深度：滲入量隨開采深度的增加而減少季節(jié)變化:涌水量有明顯的季節(jié)變化，雨季大直接滲入經含水層滲入覆蓋巖層的透水性：透水性好則入滲條件好季節(jié)變化：具有明顯的季節(jié)性，但高峰遲后雨季開采深度：深度增加，降水的影響顯著減小㈡地表水

分布在井田范圍或附近的地表水（海、河、湖泊、水庫、池塘等），可能成為礦井充水水源；地下水滲入井下的主要途徑通過第四系松散砂礫層及基巖露頭，先滲入補給地下水后進入井下通過構造破碎帶或古井直接潰入井下洪水期通過地勢低洼處的井口或沖破圍堤，直接灌入。水體下采煤，通過采后頂板冒落帶貫通，地表塌陷裂縫滲入※地表水對礦井的影響：主要取決于井巷距離地表水體的遠近以及水體下巖層巖性、厚度和構造,開采方法等；地表水作為充水水源經常構成定水頭的供水邊界，因此動水量穩(wěn)定，不易疏干；貫通巖溶斷裂帶時，往往造成嚴重的淹井事故。㈢含水層水

是礦井的最經常和最主要的充水水源。

多數情況下：大氣降水、地表水

含水層

礦井靜儲量：就是巷道未揭露含水層前，實際賦存于含水層中的地下水（不包括其他補給水源）。其大小主要決定于含水層的厚度、巖石的孔隙大小及多少?？稍诘V井長時間排水中逐漸減少以至疏干。動儲量：降水、地表水或其他水源不斷流入含水層中，使含水層中的水得到新的補充，雖長期排水，但含水層中的水仍源源而來，不會中斷。這些補給含水層的水流稱為動儲量。

影響因素礦井充水含水層的類型充水含水層厚度與分布含水層的補給條件巖溶含水層孔隙含水層裂隙含水層含水層厚度越大、分布越廣、儲量越豐富、疏干越不易；含水層與煤層的關系煤層下部含水層煤層上方含水層—導水裂縫距離遇斷層巷道揭露地形平緩、特別是易內澇地區(qū)，降水不易從地表流走，為含水層提供大量補給水源；地形較陡則補給水量少?！畬铀畬ΦV井生產的影響㈣老窯及淹沒井巷水

古代小窯和近期的采空區(qū)及廢棄巷道，長期停止排水而積存的地下水。采掘工作面接近時，小窯和舊巷的積水便成為礦井涌水水源。其特點：

以靜儲量為主；一旦巷道揭露或巷道與老窯之間的煤巖柱強度小于它的靜水壓力時，積水傾出，瞬時涌水量大，來勢兇猛，具有很大的破壞性，可造成嚴重的水害事故；老窯積水補給水源多。與其它水源無聯系時，短期突出易于疏干；老窯一般位于淺部，若與地表水有水力聯系，則造成穩(wěn)定的充水水源危害較大;

老窯一般深度不大，但真實資料少，查清位置較困難，準確位置無法查考；老窯積水長期處于停滯狀態(tài)，一般酸性大，腐蝕性強，特別是高速運轉中的水泵葉輪，由于水的沖擊和摩擦，腐蝕損壞得更快。

斷層水對礦井的影響：主要是由于巷道揭露或由采掘活動破壞了圍巖的隔水性能造成斷層帶的水涌入井下。

斷層水主要特點：其本身的靜儲量不大，但往往與地表水、高壓強含水層溝通，對礦井生產造成巨大威脅；

斷層有時使煤層與富水性很強的巖溶水對口相接；或者由于斷層的存在破壞了巖層的完整性，因而降低了巖層的強度，這些常是礦井水文地質條件復雜化的因素；

也有的斷層破碎帶內充填了許多破碎的柔性巖石（如粘土巖）、煤粉、斷層泥等，也可能起隔水作用。因此對斷層的透水性質應作具體分析。如果在礦井中有許多條斷層，斷層的交叉處是最容易發(fā)生透水事故的位置，應特別注意。

㈤斷層水

斷層面附近的斷層破碎帶，常是地下水良好聚集場所和通道。二、礦井涌水通道水源只是可能構成礦井涌水的一個方面，礦井是否涌水主要取決于涌水通道。㈠自然通道⒈

巖層的孔隙：通常多存在于疏松未膠結面巖的巖石中。單純的孔隙水，只有在煤層圍巖是大顆粒的松散巖層并有固定的強大補給水源，或圍巖本身是飽水的流砂層時，才能造成災害性的突水。⒉

巖層的裂隙：巖層的風化裂隙、成巖裂隙、構造裂隙都能構成礦井涌水的通道。其中威脅嚴重的是構造裂隙。構造裂隙對礦井涌水的影響隔水的斷裂帶（水平和垂直剖面上經常不一樣）天然隔水，開采后仍隔水天然隔水，開采后透水（活化或充填物沖蝕），易發(fā)生遲到突水透水的斷裂帶與其它水源無聯系與其它水源有聯系（對礦井危害大）有垂直水力聯系有水平水力聯系垂直、水平聯系皆有

⒊巖溶通道：主要由碳酸鹽類巖石溶蝕而成，其中可賦存大量的水或溝通其他水源。易造成災害性突水，對礦井危害最嚴重。巖溶多分布于含水層的淺部及頂部，隨深度增加而逐漸減弱。㈡人為造成的通道⒈

未封閉或封閉不良鉆孔：包括礦井各勘探階段施工的地質鉆孔，水文鉆孔，以及礦區(qū)內的供水水源孔等等。未封閉或封閉不良鉆孔溝通煤層上、下含水層和地表水；回采揭露時水通過鉆孔涌入井下，水量、水壓與貫通含水層或地表水及孔徑有關；對于排水能力較小的礦井可能造成淹井事故。⒉

采礦活動：回采后頂板冒落裂隙溝通地表，導致地表水體或雨季降水涌入井下；開采對底板的擾動破壞裂隙易溝通強承壓含水層或隔水層不能抵抗較高的水壓而發(fā)生底板突水，易造成淹井事故。⒊

礦井長期排水：使巖溶通道疏通，增加聯通性，引起大量涌水；巖溶含水層大量排水，引起覆蓋巖溶區(qū)地面嚴重塌陷，大量地表水潰入礦井。三、影響礦井充水的因素㈠地形

地形直接控制了含水層的出露部位和出露程度，控制著降水和地表水的匯集，因此礦區(qū)地形間接影響礦井涌水程度。當礦區(qū)位于當地侵蝕基準面（水流停止下切作用的水準面）以上時，涌水量通常較小，而且易排除；開采深度低于當地侵蝕基準面時，一般水文地質條件比較復雜，涌水量也大。㈡煤層圍巖透水性及出露條件

地表水和大氣降水能否滲入地下，其滲入地下的數量多少，與煤層上覆巖層的透水性及圍巖的出露條件有著直接關系。圍巖透水性好，出露地表的面積大，則補給量和井下涌水量也大。㈢地質構造同一個斷裂帶內的主干斷裂與分支斷裂的交叉處或兩個斷裂帶交接和幾個斷層的收斂部位，由于應力集中，巖體承受壓力變形也相對強烈，巖石破裂，充填膠結差，導水性好。在礦山壓力作用下，該部位容易突水。富水構造部位斷裂交叉處斷層密度大的塊段斷層的端點部位褶曲軸部撓曲轉折部位為應力集中或有多次構造應力疊加的塊段。表現為較大斷裂伴生一系列小斷裂，裂隙發(fā)育。該地段富水性相對較強。是以密集破裂變形釋放應力的地段，裂隙較發(fā)育,導水性較好。背斜軸部巖層因彎曲破裂，產生X型節(jié)理以及縱節(jié)理等,構成富水地段。處于弧形構造之弧頂部位的礦井張性斷裂發(fā)育，也相對富水。巖層沿走向、傾向產狀急劇變化的地段，裂隙發(fā)育,相對富水。

構造力學性質與礦井充水關系壓性斷裂張性斷裂扭性斷裂壓性斷裂面承受壓力最大，斷裂面被緊密擠壓.充填膠結較好，井巷揭露一般不突水，能起隔水作用。其兩側有低序次羽狀斷裂發(fā)育時，可形成局部富水帶。主要由張力作用產生。斷裂面的張裂程度大,充填物松散、膠結差。當與兩側伴生的低序次斷裂連為一體時，斷層帶既是富水帶，又是水源進入礦井的良好通道。主要在剪切作用下產生。當扭裂面及其兩側伴生的低序次張斷裂較發(fā)育時，導水性較強，也可成為水源進入井巷之通道。一般純屬扭性的斷裂面不多，常見為張扭和壓扭性斷裂。其特征對礦井充水的影響介于兩者之間。㈣人為因素開拓方式：與揭露含水層程度有關采煤方法：采煤方法不同，使上覆巖層裂隙的發(fā)育程度不同，礦井充水程度也隨之而不同。壁采、條采、穿采。疏干方法：合理的疏干能有效減少水量，降低水壓，保證安全生產。反之，可以改變地下水水動力條件，引進新水源，增加礦井涌水量。突水預兆觀測

采掘工作面或其它地點發(fā)現有掛紅、掛汗、空氣變冷、出現霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起或產生裂隙出現滲水、水色發(fā)渾、有臭味等均預兆有突水的可能。此外，煤層或巖石在透水之前，一般還會有些預兆：煤層里面有“吱吱”的水叫聲。煤層本身一般是不含水的，在工作面的周圍，如果有壓力大的含水層或積水區(qū)存在，水就要從裂縫向外擠出。只要靠近煤壁一聽，就會聽到“吱吱”的聲音，甚至有向外滲水的現象。煤本身是有光澤的，遇到地下水，就會變成灰色而無光。在這種情況下，可以挖去表面一層煤，如果里面的煤是光亮的話，證明水不是由煤里面透出來的，而是前面不遠有地下水。

煤本身是不透水的，如遇到煤層“發(fā)汗”，可以挖去表面一薄層煤，用手摸摸新煤面，如果感到潮濕，并慢慢結成水珠，這說明前面不遠會遇到地下水。煤是不傳熱的，如發(fā)現煤面發(fā)潮“出汗”，可用手掌貼在潮濕的煤面上，等一段時間，如果感到手變暖，說明離地下水還很遠；如果一直是冰冷的，好像放在鐵板上一樣，就說明前方不遠有地下水。靠近地下水的工作面，一進去有陰涼的感覺，時間越長就越陰涼。老窯水一般有臭雞蛋氣味。在工作面聞到這種氣味時，就應當肯定前面有老窯水。也可以用嘴來嘗嘗從工作面滲出來的水，老窯水發(fā)澀味，而含水層中的水一般發(fā)甜味。把工作面出現的水珠，放在手指間互相摩擦，如果是老窯水，手指間有發(fā)滑的感覺。辯別水的顏色，一般發(fā)現淌“鐵銹水”（水發(fā)紅），是老空水和老峒水的象征；水色清、水味甜、水溫低，是石灰?guī)r水的象征；水色黃混、水味甜，是沖積層水的象征；水味發(fā)澀帶咸，有時水色呈灰白，是二迭系煤系地層水的象征。上述這些征兆，并不是說每個工作面在透水之前都必定出現，有可能發(fā)現一個、兩個，有時甚至沒有出現。如果一旦發(fā)現這些征兆，就必須停止生產作業(yè)，采取措施，并立即報告礦井值班室，發(fā)出警報，撤出所有受水威脅地點的人員。

發(fā)現預兆后應采取的措施立即停止工作，報告礦井調度室，采取措施進行處理，情況緊急時通知所有的受危險地區(qū)的人員撤離。采掘工作面透水時的應對措施1、現場工作人員的應對措施（1）透水水勢較小時，應立即向礦調度室匯報，迅速組織搶救。（2）透水水勢較大時，應有組織、按照規(guī)定的避災路線迅速撤離險區(qū)。（3）避開出水口和泄水流,進行躲避和抓牢支架。（4）暫時避難人員應保持鎮(zhèn)靜，積極實施自救或等待救援。礦領導的應對措施（1）盡快掌握透水事故的地點、水量和其他情況通知井下可能受威脅的一切人員撤到安全地點。（2）組織所有力量，采取一切措施搶救遇險人員。（3）加強通風，排除透水帶來的有害氣體，必要時先通風后組織救人。（4）排水期間，要經常檢查有害氣體的變化情況，并應時刻警惕再次透水。（5）對被堵在獨頭上山的人員，要采取正確的方法積極搶救。人員救出后，必須采取相應措施，避免對被救人員造成傷害。礦井水害及防治一、礦井水害類型

常發(fā)生的礦井水害基本上有以下幾種類型：⒈地表水水害位于礦區(qū)地表的江河、湖泊、水庫、溝渠坑塘等地表水體，或著遇降暴雨造成山洪，一旦有通道滲漏補給煤層頂、底板含水層或直接潰入井下，都會造成危害安全生產的重大水害事故。此類事故無論是大礦還是小煤礦均發(fā)生過多例。歷史上1932年，悅升公司后倉地井，山洪暴發(fā)古井突然塌陷倒灌，一次死亡30人；1945年6月博山大雨，山頭岑南溝古井筒和采動裂縫同時灌水，河灘內的幾十個煤井同時被淹，遇難人數多達119人。寨里礦一井徐家莊東溝中游有一片洼地,平時一直無水，1962年和1964年礦區(qū)降雨814.0mm和1201mm，溝內山洪匯聚先后兩次突然塌出五眼古井，造成井下涌水突然加大,險些淹井。因此，決定在該片洼地上游基巖區(qū)筑一攔洪壩(僅長35m),挖排洪溝130m將水改向徐家莊西溝。該工程按30年一遇的洪峰標準設計，但12年后的1978年卻出現了日降雨強度大于設計標準的暴雨，攔洪壩漫流滾壩，山洪仍然襲擊了這片洼地，在“一片汪洋”的條件下又突然塌出三眼古井強烈灌水，寨里一井泵房四周巷道早已廢棄垮落，來水流泄不暢，地表水迅速在老空區(qū)積聚，水位升高。幾萬方積水突然沖開垮落的巷道瞬時向井底大門和泵房襲來，井底迅即被封堵淹沒，井下有450余名職工頓時被困。幸有多條下山采區(qū)可供儲水，贏得了在洪一老井筒搶安提升設備的時間，救出了全部被困人員,避免了一場災難，但也造成了直接經濟損失170余萬元。1995年9月，夏莊礦一井地面倒流河堵塞，山洪沿古井潰入，并在老空區(qū)積聚升壓后突然鼓破，-224m水平被淹，幸未造成人員傷亡，但導致全井停產。棗莊滕州木石煤礦地表水患淹井一次死亡35人；2003年9月，暴雨后洪水匯集，沿匯龍河道內的古井及近年淺部私開礦井的采空區(qū)潰入淄川區(qū)的磁村煤井，強排能力400m3/h勉強維持水位不再上漲。10月又降暴雨，終因礦井排水能力有限，主泵房被淹，被迫停止排水。之后由東向西，河洼煤井、趙家煤井、嶺子鎮(zhèn)一號煤井、果園煤井、濱嶺礦業(yè)公司礦井的東翼相繼被淹停產。瓜漏河嚴重漏水，雨季造成礦井涌水量急劇增長，也可帶來淹井危險

⒉沖積層水水害煤層被含水的流砂層、砂層、礫礫層、卵石層、粘土砂姜層等第四系松散層所覆水，如果留設的隔水煤（巖）柱不足，不可靠，開采后造成第四系松散層水潰入井下，沖垮工作面、淤塞巷道，嚴重時甚至淹井。⒊巖溶水水害主要是太原群石灰?guī)r，徐灰及煤系基底奧陶系石灰?guī)r。往往巖溶發(fā)育含水豐富，一旦突水，都會出現嚴重的礦井水害，突水量可達幾百~幾萬m3/h不等，極易淹井。

淄博礦區(qū)在開采9、10煤的過程中多次發(fā)生底板徐、奧灰突水，據不完全統(tǒng)計，截止2006年7月，共發(fā)生徐、奧灰突水225次，其中奧灰突水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（最大達25980m3/h），多次造成淹井、淹水平或采區(qū)事故。

1935年，北大井-117m水平北大巷80號上山開采10煤層時，遇走向東西的周瓦莊正斷層(傾向南，落差30m)，在斷層上盤掘進過程中三次揭露斷層，兩次有出水象征，而后又在斷層附近回采了約900m2的10煤層，奧灰水沿斷層帶突出，突水量達26580m3/min，礦井全部被淹的特大突水事故，死亡538人。

1985年，夏莊礦井二井100采區(qū)1007面上出口有一條與105順槽斜交的、落差為5～7m的正斷層。該斷層破碎帶寬度為1.7m、其中斷層1.0m，掘進時曾11次穿過或揭露,斷層帶均無水。因而沿斷層開切眼時僅留6.0m煤柱,局部地段因斷層走向變化直接揭露了斷層面。由于采動礦壓影響,底板進一步破壞,奧灰水乘虛而入。因此,產生了斷裂擴大型突水。突水量最大達4006m3/h，淹沒了-43