1、复训 2009新技术、新工艺、新设备、新材料安全技术及典型事故案例分析2教案名称：新技术、新工艺、新设备、新材料及安全技术任课教师： 一、教学目的及要求：让从业人员了解煤矿生产中新技术、新工艺、新设备、新材料及安全技术要求。二、教学学时安排： 4 学时三、教学方法：面授、讨论和互动教学四、教学重点：正规采煤方法及其回采工艺、锚喷支护、国家淘汰的设备工艺、防瓦斯技术工艺、单体液压支柱。五、教学内容：1、 壁式采煤方法及回采工艺，2、井巷支护技术，3、液压支柱，4、刮板输送机，35、割煤机，6、国家淘汰的设备及工艺，7、几个新的文件学习，8、掘进机简介，9、防灭火新技术，10、绞车九大保护系统的简
2、介、11、井下供电系统三大保护简介，12、瓦斯抽放系统简介。六、教学小结七、思考题：1、什么是正规壁式采煤方法？2、井巷支护必须淘汰什么支护？2009 年底采面又淘汰什么支护？3、什么是光面爆破？什么是锚喷支护？它有什么优点？4、低瓦斯矿井掘进工作面必须实现什么？5、高瓦斯矿井掘进工作面又必须实现什么？6、采煤工作面必须采用什么采煤方法？7、瓦斯抽采与瓦斯抽放有何区别？它们的实用范围有哪些？新技术、新工艺、新设备、新材料及安全技术1、壁式采煤方法及回采工艺1.1 采煤方法的分类4巷道准备方式:长壁式体系（走向长壁与倾斜长壁，前进式与后退式） ） 、短壁、柱式、房柱式、台阶式、斜坡式1 2 采煤
3、工艺破煤：人工、炮采、机采、综采、水采等运输：支护：采空区处理：1 3 采区巷道准备方式131 准备方式：准备巷道的布置方式采区划分以后,在采区内部还要布置一系列巷道如：采区上(下)山、区段运输及回风平巷、开切眼等，这样才能形成完整的生产系统。 这些巷道的位置、数量、型式，以及相互联系和掘进顺序即是采区巷道布置解决的问题。1 32 单一煤层上山采区(以缓倾斜煤层为例画图示意)简要讲解(以缓倾斜煤层为例在黑板上画简图):准备方式巷道系统生产系统：1 33 回采工艺(以炮采工作面为例)破煤：毫秒爆破的问题；运输：自溜，刮板运输机行、皮带输送机等；支护：特殊支护、上下出口支护、超前支护、特种支护、支
4、护参数、支护设计主要内容；5煤矿安全规程第五十条采煤工作面所有安全出口与巷道连接处 20m 范围内，必须加强支护；综合机械化采煤工作面，此范围内的巷道高度不得低于1.8m，其他采煤工作面，此范围内的巷道高度不得低于 1.6m。安全出口必须设专人维护，发生支架断梁折柱、巷道底鼓变形时，必须及时更换、清挖。采空区处理：全部垮落法（回柱放顶） 、煤柱支撑法、充填法、缓慢下沉法煤矿安全规程第五十三条采煤工作面必须经常存有一定数量的备用支护材料。使用摩擦式金属支柱或单体液压支柱的工作面，必须备有坑木，其数量、规格、存放地点和管理方法必须在作业规程中规定。 采煤工作面严禁使用折损的坑木、损坏的金属顶梁、失
5、效的摩擦式金属支柱和失效的单体液压支柱。 在同一采煤工作面中，不得使用不同类型和不同性能的支柱。在地质条件复杂的采煤工作面中必须使用不同类型的支柱时，必须制定安全措施。 摩擦式金属支柱和单体液压支柱入井前必须逐根进行压力试验。 对摩擦式金属支柱、金属顶梁和单体液压支柱，在采煤工作面回采结束后或使用时间超过 8 个月后，必须进行检修。检修好的支柱，还必须进行压力试验，合格后方可使用。第五十四条采煤工作面必须按作业规程的规定及时支护，严禁空顶作业。所有支架必须架设牢固，并有防倒柱措施。严禁在浮煤或浮6矸上架设支架。使用摩擦式金属支柱时，必须使用液压升柱器架设，初撑力不得小于50kN；单体液压支柱的
6、初撑力，柱径为100mm 的不得小于90kN ，柱径为 80mm的不得小于60kN 。对于软岩条件下初撑力确实达不到要求的，在制定措施、满足安全的条件下，必须经企业技术负责人审批。严禁在控顶区域内提前摘柱。碰倒或损坏、失效的支柱，必须立即恢复或更换。移动输送机机头、机尾需要拆除附近的支架时，必须先架好临时支架。 采煤工作面遇顶底板松软或破碎、过断层、过老空、过煤柱或冒顶区以及托伪顶开采时，必须制定安全措施。煤矿安全规程第五十五条严格执行敲帮问顶制度。 开工前，班组长必须对工作面安全情况进行全面检查，确认无危险后，方准人员进入工作面。 1 34 炮采工作面循环作业图表1 34 介绍综采工作面的设
7、备配置2、井巷支护技术2 1 巷道地压 由于井巷掘进而使岩体应力发生显著变化的区域叫做井巷影响圈，其直径一般为井巷断面最大直线尺寸的 35 倍，习惯上将此范围内的岩体称为围岩；而把没有受到井巷或采场等地下工程影响的岩体称作原始岩体，简称原岩。在原岩体中掘进的巷道，如不进行支护，往往要发生较大的变形或破坏。7譬如在脆性岩体中，常常可以看到片帮、冒顶等围岩破坏现象；在塑性岩体中，围岩会向巷道空间产生很大的变形移动，表现为巷道顶板下沉、两帮或底板臌胀等。为了防止围岩发生过大的变形或破坏，巷道掘进后多要进行支护，如喷射混凝土、安设锚杆或架设支架等。如果选型不当或强度不足，支架也可能遭到破坏（图） 。2
8、 11 地压的概念：围岩和支架的变形与破坏现象统称为地压现象。狭义地压：由于围岩变形或破坏而作用在支架上的压力。广义地压：是指原岩作用在围岩上和支架上的压力。广义地压，是由围岩和支架两者共同来承担。2 12 两类不同性质地压从地表到煤层或矿床，岩层重叠，下层的岩石不仅承受着上部覆盖岩层的重量（即重力作用） ，而且岩体中还存在着构造应力和其它原因引起的应力。掘进巷道之前，岩体内任意点上的应力都处于平衡状态。这种在地壳内存在的自然应力状态叫做原岩应力状态。变形地压：是指由于围岩非弹性位移挤压支架而产生的地压，它附特点是围岩与支架共同作用。松动地压：是指当围岩周边位移过大时，就会发生局部岩石脱落，有
9、限范围内脱落岩石的自重作用在支架上的压力。变形地压和松动地压是两类不同性质的地压，它在一定的条件下会相互转化的。82 13 影响围岩压力的因素1围岩变形位移特征2巷道埋深3支架刚度2 2 巷道维护原则在实际生产过程中，要巷道能满足生产要求，也要满足安全的要求。巷道围岩的稳定性主要取决于围岩应力和岩体强度。因此，巷道维护的基本原则应当是：尽可能提高围岩强度和改善围岩应力状态。主要维护措施有：（一）合理选择巷道位置在满足生产要求的条件下，巷道位置应尽量选择在地质和水文地质条件较好的稳定岩体中，要避开松软破碎岩层，特别是含水易膨胀岩层及化学蚀变岩层；在摺曲地带应避免布置在背斜或向斜轴部；此外，应尽量
10、避免将巷道布置在采场的应力集中区，以减少采动影响。（二）合理选择支架类型应根据地压类型选择支架。对于变形她压，一般支架很难支撑，应选择可缩性大的支架。这种支架对大的变形地压能作暂时退让，减少作用在支架上的压力，又能限制围岩产生过大的变形。当围岩变形过大会导致岩石松脱时，支架不再退让而能将岩石支住。对于松动地压，则可选用有足够强度的刚性支架来支撑松动岩石的重量。（三）采用合理的施工工艺9巷道掘进应采用光面爆破等先进工艺，以减少对围岩的震动和破坏，巷道支护应积极推广锚喷支护，以提高围岩岩体强度和充分发挥围岩的自支承能力。（四）选用合理的断面形状为了避免巷道周边产生危险的拉应力，应根据原岩应力特点选
11、择合理的断面形状。顶压大于侧压时，巷道顶板应采用曲线形；侧压大于顶压时，巷道两帮宜采用曲线形周边。因采用平直周边，其中点处易产生拉应力，往往造成围岩破坏的突破口。2 3 巷道支护煤矿安全规程第四十一条规定：掘进工作面严禁空顶作业。靠近掘进工作面 10m 内的支护，在爆破前必须加固。爆破崩倒、崩坏的支架必须先行修复，之后方可进入工作面作业。修复支架时必须先检查顶、帮，并由外向里逐架进行。 在松软的煤、岩层或流砂性地层中及地质破碎带掘进巷道时，必须采取前探支护或其他措施。在坚硬和稳定的煤、岩层中，确定巷道不设支护时，必须制定安全措施。为了保持巷道的稳定性，防止围岩发生垮落或过大变形，巷道掘进后一般
12、都要进行支护。长期以来，大多是架设棚式支架与砌筑石材整体式支架来支护巷道。近十多年来，锚喷支护在矿山得到了推广使用，这是支护技术的一次重大革新与进步。这些支护使用的材料，有木材、金属材料、石材、混凝土、钢筋混凝10土、砂浆等。水泥是广泛应用的胶凝材料。2 31 锚杆支护锚杆是一种锚固在岩体内部的杆状体。采用锚杆支护巷道，就是巷道掘进后向围岩中钻锚杆眼，然后将锚杆安设在锚杆眼内，对巷道围岩予以人工加固，以维护巷道的稳定。 （一）锚杆支护作用原理1、挤压加固作用2、组合作用平顶巷道的层状顶板，可看作是以巷道两帮为支点的叠合梁。 （汽车钢板）、悬吊作用是指用锚杆将软弱岩层或危岩悬吊于完整坚固的岩体上
13、，由锚杆承担软弱岩层或危岩的重量。4、对围岩补强改变应力状态5、缩小跨度作用（二）常用锚杆简介(1)管缝式锚杆是一种全长摩擦式锚杆。管缝式锚杆结构是用 22.5mm 厚的合金钢板卷制而成。 管缝式锚杆的优缺点。安装方便，不需要任何附加设备。但施工中由于钎头磨损变小后，未及时更换也给安装造成很大困难。全长锚固，杆体产生环向胀力，挤压围岩，对围岩起到压密作用。11打入后能及时产生支护抗力，初锚力高。锚杆与钻孔壁摩擦接触，当锚杆与钻孔间产生的剪力超过摩擦阻力时，锚杆与孔壁间可产生一定的滑动，起到让压作用，但仍不丧失锚固力。其缺点是对孔径要求平直，否则安装不进去。岩石越软，越容易安装，但锚固力不够。在
14、含水砂层中应用会变成导水管，从而对工程造成很大威胁，因此，在此类软岩中不易采用。(2)水泥砂浆全长粘结式锚杆此类锚杆常用的有钢筋砂浆锚杆、钢丝绳砂浆锚杆、水泥砂浆粘结的竹锚杆。钢筋砂浆锚杆一般采用直径 1416mm 的圆钢或螺纹钢筋，先注浆后再推入钢筋，水灰比应高些，为 0.40.5。钢丝绳砂浆锚杆可利用矿山废钢丝绳，直径为 1O19mm。安装方法是先将钢丝绳放入钻孔内，然后注浆。砂浆水灰比可低些，一般为 0.380.4 左右。全长锚固水泥砂浆钢筋锚杆非常适应软岩矿井应用，锚固力可靠，一般终凝后可达 80kN 以上。钢丝绳砂浆锚杆成本低廉，对大变量软岩其柔性较好。其缺点是初锚固力低，施工质量很
15、难保证。（3 ）端头锚杆2 32 喷射混凝土与喷浆支护（一）喷射混凝土支护喷射混凝土是将一定配合比的水泥、砂、石子和速凝剂等混合搅12拌均匀，装入喷射机，以压缩空气为动力，使拌合料沿管路吹送至喷头处与水混合，并以较高的速度喷射在岩面上凝结硬化而成的一种新型支护形式。（二）喷射混凝土支护的作用原理1、加固与防止风化作用2、改善围岩应力状态作用3、柔性支护结构作用4、组合拱作用（三）喷射混凝土施工喷射混凝土有干喷和湿喷两种施工工艺。2 33 锚喷支护类型及其优越性（一）锚喷支护类型及选用在一定条件下它们可以分别作为单一的支护形式来应用，但在许多场合则是采用锚喷联合支护。我国使用锚喷支护的类型有以下
16、四种：喷射混凝土（喷浆）支护；锚杆支护；喷射混凝土（喷浆）与锚杆联合支护；喷射混凝土（喷浆） 、锚杆加金属网联合支护。（二）锚喷支护的优越性锚喷支护的施工工艺和支护原理与传统的被动支护不同，因而具有很大的优越性：1、施工工艺简单，机械化程度较高，有利于减轻劳动强度和提高工效；2、施工速度快，为组织巷道快速施工一次成巷创造了有利条件；133、喷射混凝土能充分发挥围岩的自承能力，并和围岩构成共同承载的整体。4、质量可靠，施工安全。5、适应性强，用途广泛。（三） 锚喷支护的特点(1)及时性喷射混凝土、喷射水泥浆以及锚喷能及时支护，甚至超前支护(插筋锚杆 )，因此，能够不失时机地为工作面创造安全的工作
17、条件。(2)密贴性喷层与围岩密贴，是一种强度高、粘结力大、抗渗性能强的薄层支护，能将围岩表面的裂隙粘成整体，防止松动，故喷层既提高围岩的表面强度，又具有一定的支护抗力。(3)封闭性喷层及时封闭围岩，可具有防火、防水、防瓦斯、防风化的性能，从而克服了软岩怕水、怕震、怕风化的缺点；及时封闭围岩，防止了环境效应对软岩的不良影响。(4)可分性喷层可多次喷，先早喷、薄喷，使喷层具有柔性，同时锚杆也有一定的让压性，通过应力调整围岩趋于稳定后，再复喷达到设计厚度。(5)适应性既可作为支护体，又可作为临时加固等补强措施；14既可作临时支护，又可作永久支护或永久支护中的一次支护；既能承受静载荷，又能承受动载荷。
18、(6)组合性锚喷支护可以和各种支护形式相结合，如型钢、U 型钢、砌碹、弧板、金属网、钢带等组成各种形式的联合支护。(7)经济性锚喷支护是一种轻型支护，其重量只有一般承压式支架的1/615。断面利用率高，可减少工程量 1O20。锚喷支护每米巷道直接成本只相当碹体支护的 1/5，相当金属支架的 1/71/8。(8)科学性锚喷支护可根据围岩收敛速率判定围岩稳定程度，修正锚喷参数。新奥法的基本依据就是利用信息反馈法，克服施工的盲目性。（四）锚喷支护施工工艺简介2 34 碹体支护的改进与发展1碹体支护的改进碹体支护在我国国有煤矿各类支护中的比例约占 20以上，多年来通过增加碹体可缩量的途径，改善碹体性能
19、使刚性支护改变成先柔后刚的支护体。(1)干砌料石木板圆碹苏州中国高岭土公司，在典型的软弱高岭土厚矿体中开采。岩石皆为塑性岩体，它强度低，吸水膨胀，开巷后地压大，四周来压。采用干砌料石木板圆碹，取得了满意效果。 (2)料石加木砖圆碹15全圆碹体支护、顶底和中部料石夹加 4 块 4060mm 厚的防腐木砖，使碹体有较大的可缩性，在围压不大的软岩巷道中应用。2碹体支护的发展(1)离壁碹离壁碹体支护是碹体砌筑与围岩保留一定变形空间，所留空隙由围岩扩容、膨胀、破碎片落自行充填，在原岩应力释放过程中，碹体避免承受围岩的形变地压，而只承受其松散地压，使碹体保持稳定。(2)重缝碹重缝碹是对缝砌筑的全圆形碹体支
20、护。(3)条带碹条带是不连续的碹体支护砌筑。(4)四川花碹花碹适用围岩整体性强，压力比较均匀，顶板不易破碎冒落的岩体。而条带碹则适用于塑性流动较大的岩体。3、液压支柱液压支柱主要是利用乳化液泵站加乳化液压，使活柱升缩，到达支撑顶板，它初撑力大，承受压力大，稳定性好，安全性能好等优越性，所以在煤矿上大力推广和使用。液压支柱单体液压支柱，液压掩护支架等。单体液压支柱分内注式和外注式。单体液压支柱的结构和使用。4、刮板输送机16刮板输送机主要用于采煤工作面、工作面的运输平巷和运输斜巷，解决采煤工作面运煤；它分单链式和双链式等，其结分为机头主、链槽、链条、联接部等，在使时应注意卡链、翻槽、坠滑、信号明
21、确、链槽内不能有较大的块煤或其它杂物，刮板输送机的启动运行和停止必须是经特种作业培训合格，取得安全操作资格证的人员担任并严格按照操作规程进行作业，刮板输送机移溜主要是人工和液压移溜。.5、割煤机我国现在生产的割煤机按滚筒来分为单滚筒和双滚筒两种，按牵引形式又分为外牵引割煤机和内牵引割煤机两种，外牵引割煤机内牵引割煤机在采煤工作面安装割煤机主要是解决工作面破煤问题，减轻工人的劳动强度，提高生产效率。割煤机的运行分上行式和下行式，无论是上行式或下行式都必须事先开好缺口（上缺口和下缺口） 。割煤机的选型必须根据工作面的采高、推进度、刮板机的型号、煤炭的厚度、硬度和采面的地质情况等因素来选型。割煤机司
22、机必须是经特种作业培训合格，取得安全操作资格证的人员担任并严格按照操作规程进行作业。割煤机的维护保养必须停止其运行和切断电源来进行。6、国家淘汰的设备及工艺禁止使用和淘汰的煤矿设备和工艺目录（第一批）17序号设备或工艺名称 淘 汰 原 因1采用 DW10 断路器的矿用隔爆型馈电开关原国家经贸委令第 6 号规定，其主要元件 DW10 断路器为 2000年限期淘汰产品2QC83-80/660 矿用隔爆型电磁起动器1.无漏电闭锁、断相保护功能；2.部分无过载保护功能；3.煤矿安全规程第 454 条规定：40KW 及以上的电动机应采用真空电磁起动器。3QC83-80/660N 矿用隔爆型电磁起动器1.
23、无漏电闭锁、断相保护功能；2.部分无过载保护功能；3.煤矿安全规程第 454 条规定：40KW 及以上的电动机应采用真空电磁起动器。4QC83-120/660(380)矿用隔爆型电磁起动器1.无漏电闭锁、断相保护功能；2.部分无过载保护功能；3.煤矿安全规程第 454 条规定：40KW 及以上的电动机应采用真空电磁起动器。5QC83-225/660(380)矿用隔爆型电磁起动器1.无漏电闭锁、断相保护功能；2.部分无过载保护功能；3.煤矿安全规程第 454 条规18定：40KW 及以上的电动机应采用真空电磁起动器。6 煤矿用隔爆型插销开关无煤矿安全规程所规定的各种保护功能。7PB2、PB3、P
24、B4 型矿用隔爆高压开关1.隔爆不符合要求；2.原国家经贸委令第 6 号要求2000 年淘汰8 油浸式低压电气设备1.安全性差，事故频发，维护困难；2.煤矿安全规程第 454 条规定硐室外禁止使用9BJO2 系列隔爆型三相异步电动机 、BJ3 系列隔爆型三相异步电动机1.防爆结构不符合现行标准；2.原国家经贸委、机械工业部于1983 年 11 月 15 日以（83）机技联字 610 号文件对社会公布、淘汰 BJO2、BJ3 系列隔爆型三相异步电动机。10KJ1600/1220 单筒缠绕式矿井提升机1.薄壁厚支型，轮辐厚，卷筒壁薄易开裂，大块闸制动，不利于调整；2.原国家经贸委令第 32 号已限
25、期 2002 年淘汰。1911 非防爆运输机车煤矿安全规程第 347 条规定禁止使用。除低瓦斯矿进进风主要运输巷和采用专门措施的高瓦斯矿井进风大巷外，禁止使用。12 钢丝绳牵引的耙装机煤矿安全规程第 75 条规定禁止使用。高瓦斯区域、煤与瓦斯突出危险区域煤巷掘进工作面，禁止使用。13 ZYZ、ZY3 型液压支架1.我国液压支架最初产品，20 世纪 70 年代设计，强度低、可靠性差、设计不尽合理；2.正规生产厂家已 25 年以上不生产；3.从未发放安全标志；4.原国家经贸委令第 6 号已限期 2000 年淘汰。14 单光源矿用安全帽灯1.安全可靠性较低；2.不符合 GB79572004 的规定；
26、3.国家煤矿安全监察局煤安监监察字200530 号文件规定自2006 年 4 月 1 日起所有煤矿停止使用2015柳条（藤条、竹条）矿用安全帽防护性能不符合要求16 非阻燃抗静电输送带1.煤矿安全规程第 373 条规定禁止使用；2.安监总煤矿字2005133 号文件规定禁止使用。17 非阻燃电缆1.煤矿安全规程第 467 条规定禁止使用；2.安监总煤矿字2005133 号文件规定禁止使用。18 非阻燃抗静电风筒1.煤矿安全规程第 128 条规定禁止使用。2.安监总煤矿字2005133 号文件规定禁止使用。19 铝包电缆煤矿安全规程第 467 条规定禁止使用。20 铝芯电缆煤矿安全规程第 467
27、 条规定禁止使用。21黑火药、冻结或半冻结的硝化甘油类炸药煤矿安全规程第 320 条规定禁止使用。22导爆管、普通导爆索和火雷管煤矿安全规程第 320 条规定禁止使用。23 巷道采煤方法 2124高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井、开采易自燃和自燃的煤层（薄煤层除外）矿井采用的前进式采煤方法禁止井工煤矿使用的设备及工艺目录（第二批）1.QC8、QC10、QC12系列电磁起动器（发布之日起 一年后禁止使用） 2.采用CJ8、CJ10系列接触器的矿用隔爆型电磁起动器（发布之日起一年后禁止使用） 3.采用JR0，JR9，JR14，JR15 ，JR16-A、B、C、D 系列热继电器的矿用隔爆型电磁起动器和综
28、合保护装置（发布之日起一年后禁止使用） 4.采用DZ10系列塑壳断路器的矿用隔爆型馈电开关（发布之日起一年后禁止使用） 5.HD6 、HD3-100、HD3-200、HD3-400、HD3-600、HD3-1000、HD3-1500型刀开关（发布之日起一年后禁止使用） 6.GL动圈式反时限过流继电器（发布之日起一年后禁止使用） 7.KSJ、KSJL 系列变压器（发布之日起一年后禁止使用） 8.油断路器（发布之日起一年后禁止使用） 9.TKD型绞车电控（发布之日起一年后禁止使用） 10.非本质安全电话机（包括普通电话机和矿用隔爆磁石电话机和矿用隔爆磁石电话机，发布之日起禁止使用） 2211.非防
29、爆柴油机无轨胶轮车（发布之日起禁止使用） 12.单缸防爆柴油机无轨胶轮车（发布之日起禁止使用） 13.JKA型矿井提升机（发布之日起一年后禁止使用） 14.KJ型矿井提升机（发布之日起一年后禁止使用） 15.XKT型矿井提升机（发布之日起一年后禁止使用） 16.水阻调速的调度绞车（发布之日起一年后禁止使用） 17.JBT局部通风机（发布之日起一年后禁止使用） 18.回采工作面木支柱支护(800毫米以下煤层除外。2008年底起禁止使用) 19.回采工作面金属摩擦支柱支护（2009年底起禁止使用） 20.仓储式采煤法（2008年底起禁止使用） 21.巷道式采煤 (系指不能形成全风压通风，没有两个安
30、全出口，以掘代采的采煤方式。发布之日起禁止使用) 22.高落式采煤 (系指开采厚煤层或急倾斜煤层时，作业人员进入无支护空顶区，通过挑顶或放顶人工回收顶煤的方式。发布之日起禁止使用)7、几个新的文件学习（煤安监司函综合200734 号文） 。学习关于加快建设和完善煤矿井下通讯、压风、防尘供水系统的紧急通知 （川经2007313 号文） 。俗称三线建设。学习关于在小煤矿推行专用回风井、壁式采煤方法和支护方式改革的通知 （）安监总煤行2007216 号文。238、掘进机简介9、防灭火新技术10、绞车九大保护系统的简介过卷保护、过速保护、过负荷和欠电压保护、限速装置、深度指示器失效保护装置、闸间隙保护
31、装置、松绳保护装置、满仓保护装置、减速保护装置。11、井下供电系统三保护简介过流保护、接地保护、漏电保护12、瓦斯抽放系统简介111 矿井瓦斯等级分类煤矿安全规程第一百三十三条：一个矿井中只要有一个煤（岩）层发现瓦斯，该矿井即为瓦斯矿井。瓦斯矿井必须依照矿井瓦斯等级进行管理。 矿井瓦斯等级，根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式划分为：（一）低瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量小于或等于 10m3/t 且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于 40m3/min。（二）高瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量大于 10m3/t 或矿井绝对瓦斯涌出量大于 40m3/min。（三）煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）
32、突出矿井。 每年必须对矿井进行瓦斯等级和二氧化碳涌出量的鉴定工作，报24省（自治区、直辖市）负责煤炭行业管理的部门审批，并报省级煤矿安全监察机构备案。上报时应包括开采煤层最短发火期和自燃倾向性、煤尘爆炸性的鉴定结果。 新矿井设计文件中，应有各煤层的瓦斯含量资料。 第一百三十四条低瓦斯矿井中，相对瓦斯涌出量大于 10m3/t 或有瓦斯喷出的个别区域（采区或工作面）为高瓦斯区，该区应按高瓦斯矿井管理。112 应建立瓦斯抽放系统的矿井瓦斯抽放规范4.1：有下列情况之一的矿井，必须建立地面永久抽放瓦斯系统或井下临时抽放瓦斯系统：（一）1 个采煤工作面的瓦斯涌出量大于 5m/min 或 1 个掘进工作面
33、瓦斯涌出量大于 3m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理的。（二）矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的：1大于或等于 40m3/ min； 2年产量 1.01.5Mt 的矿井，大于 30m3/min； 3年产量 0.61.0Mt 的矿井，大于 25m3/min； 4年产量 0.40.6Mt 的矿井，大于 20m3/min； 5年产量小于或等于 0.4Mt 的矿井，大于 15m3/min。（三）开采具有煤与瓦斯突出危险煤层11.3瓦斯抽放规范 4.2 凡应当建立瓦斯抽放系统的矿井当：瓦斯抽放系统的抽放量可稳定在 2m3/min 以上或瓦斯资源可靠、储量丰富，预计瓦斯抽入服务年限在五年以上时应建立
34、地面永久瓦斯25抽放系统。地面永久瓦斯抽放系统抽放设备：抽放泵、管路系统、监测及安全装置泵站建筑：泵房、供电系统、电控设备、供水系统及软化水装置、采暖、避雷系统井下移动抽放系统11.4 抽放方法：开采煤层瓦斯抽放、邻近层瓦斯抽放、采空区瓦斯抽放和围岩瓦斯抽放。26典型事故案例分析（4 学时）一、教学目的通过典型事故案例分析，让从业人员深刻认识到煤矿安全生产的重要性，从事故中吸取教训，并学会针对各种特殊情况的应对措施。二、重难点瓦斯事故、顶板事故、运输事故、透水事故三、教学手段课堂教学四、教学内容案例 1 新窑煤矿瓦斯爆炸事故分析2007 年 12 月 5 日 23 时 15 分左右，山西省临汾
35、市洪洞县瑞之源煤业有限公司井下发生一起特别重大瓦斯爆炸事故。该矿事故当班井下有作业人员 128 人，事故发生后该矿盲目组织施救又下井 37 人，经抢救有 60 人脱险（其中 18 人受伤） ，105 人遇难。 该矿前身为洪洞县新窑煤矿（乡镇煤矿） ，1998 年建成投产，2000 年改扩建，2004 年改制为民营企业。现“六证”齐全，均在有效期内，核定生产能力 21 万吨/年，批准开采 2 号煤层，实际开采 2 号、279 号煤层。2 号煤层采用长壁式开采，瓦斯绝对涌出量 0.49m3/min,相对涌出量 1.37m3/t,为低瓦斯矿井，煤尘有爆炸性，为自燃倾向煤层。非法开采的 9 号煤层未进
36、行瓦斯等级鉴定及自燃倾向性鉴定。该矿现有职工 500 余人，其中井下包工队 447 人。经初步分析，该起特别重大事故暴露出以下突出问题： 一是严重超层越界、非法盗采国家资源。该矿被批准开采 2 号煤层，却擅自违规布置主斜井至 9 号煤层。从 2005 年开始掘进 9 号煤层，到 2006 年 2 月开始出煤。并通过打临时密闭的手段弄虚作假，做假账、假报表，恶意逃避煤矿安全监管、监察。 二是违法违规采煤，9 号煤层没有正规采煤工作面，以掘代采，通风系统混乱，无风微风作业，也没有安装瓦斯监控系统。事故发生时，9 号煤层共有 10 个掘进头出煤，违规使用非防爆三轮车 50 多辆。初步分析，瓦斯爆炸发
37、生在非法开采的 9 号煤层，9 号煤层巷道上部有煤尘参与爆炸形成的过火结焦现象。 三是管理混乱、严重超定员生产。该矿核定生产能力为 21 万吨/年，按照山西省煤炭管理部门规定，井下作业人员不得超过 61 人，但该矿发生事故时，井下作业人员多达 128 人。并违规转包、以包代管，将井下生产承包给 4 个包工队，再层层分包。 四是矿方盲目组织施救、蓄意迟报事故。事故发生后，矿方冒险组织人员下井抢救，长达 5 个小时不报告事故，贻误了抢救时机。由于错误决策、违章指挥，造成次生事故，扩大了事故死亡人数。据了解，井下作业人员和抢救人员大多数没有佩带自救器。 五是监督管理不力。初步了解，该矿在建设时就非法
38、延伸到 928号煤层，并长期在 9 号煤层以掘代采、非法采煤。由于有关部门的监管不到位，致使该矿的非法违法行为没有得到及时查处。 这起特别重大事故损失惨重，影响恶劣，充分暴露出矿主无视国家法律、无视政府监管、无视矿工生命和违法顶风作案等严重问题，同时也反映出该地区打击非法不力，安全监管执法不严。事故发生后，党中央、国务院领导同志做出重要批示，提出明确要求。山西省委、省政府和国家安全监管总局、国家煤矿安监局主要负责同志立即赶赴事故现场，指导抢险救援工作，先后抽调霍州煤电、汾西煤业、晋城煤业集团公司以及临汾市共 15 支矿山救护队下井，全力抢救。到 12月 8 日下午，抢救工作已基本结束，善后工作
39、已有序展开。山西省人民政府发出通告，在全省范围内开展严厉打击非法、违法开采煤炭的行动。国务院事故调查组已经成立，公安机关已控制相关责任人。处理结果：法人、实际投资人、矿长判无期，公司罚款 1.5 亿。铲车司机、电工被判 1 至 3 年不等的刑期。案例 2 彭州市西桥煤矿“430” 顶板事故分析2005 年 4 月 30 日上午 7 时 30 分，安全生产副矿长胡再均安排周登禄维修班到二水平大荒口工作面搞维修。8 时左右，班长周登禄带领王宗云、高云禄、陈永才下井到了工作地点，周登禄安排陈永才拉木料，高云禄和王宗云先去工作面维修第三根溜煤洞子，主要是升盘。周登禄就到下面检查去了。高云禄和王宗云在维
40、修第三根溜煤洞有一个多小时时，王宗云就对高云禄说，怎么送木料的陈永才还没有来，王宗云就叫高云禄上去看一下，高云禄走到工作面尾子回风巷2915 米处，看到陈永才已被顶板上掉下来的矸石压住，高云禄就赶快喊王宗云上来，王宗云上来后赶忙和高云禄一起将压在陈永才身上的矸石移开，将陈永才救出来，当时陈永才还有粗重的呼吸声，他俩将陈永才抬出来以后，高云禄电话通知调度室，井下出事了。这时就和高云禄和王宗云将陈永才装上矿车，运到井底车场与急忙赶来的矿长王显贵等人将陈永才运送出井，这时早已等候在井口的业主王元彬立即将陈永才用车送到彭州市人民医院，经抢救，终因伤势过重，抢救无效于13 时 30 分左右死亡。 直接原
41、因维修工陈永才在搬运坑木时，没有采用正确的拖运方法，而是将支护坑木一根一根的朝前面甩运，在甩运中将巷道侧边的支护打倒，之后又没有检查上面是否垮落，又在打倒支护的地方甩运坑木，这时失去支护的危岩掉下将陈永才打成重伤，是这次事故的直接原因。 间接原因1、该矿安全管理薄弱，工作面在采煤方法已经改变的情况下，仍然没有制定新的作业规程和作业点的安全措施。2、该矿尾子风路是在采空区沿空护巷，事故点没有采用正确的梯形木厢全支护，在部分地段巷道还采用了单柱支护，支护木柱的支护质量差，很容易被打倒，没有严格执行工程质量验收制度。3、该作业点没有安排专门的安全员监护，特别是陈永才在送木料时无人监护，独自操作是这次
42、事故发生的重要原因之一。 30案例 3 荥经县白果湾煤厂“11.23”运输事故分析 2006 年 11 月 23 日早班，荥经县花滩镇白果湾煤矿安排正常生产，拖工李林平、孙家文、陈红志、叶子银（死者）将船车推到绞车斜坡挂车串车下放，然后 4 名拖工随绞车下行，行至距井底约 10 米处时绞车突然停止，钢丝绳断裂，船车下滑打横将走在最前面的叶子银打翻，船车及煤炭将其埋住，同时将陈红志挂伤，当班其它工人立即抢救并报告矿方，矿方立即将伤者送往荥经县人民医院，经抢救无效于下午 18 时死亡。 直接原因1、煤矿对钢丝绳日检制度执行不严，对查出钢丝绳隐存在患没有及时更换和采取切实可行的措施，致使绞车钢丝绳断裂，是导致此次事故发生的主要直接原因。2、现场作业人员安全意识差，违章行车行人是导致此次事故发生的重要直接原因。 间接原因1、矿方违章指使无证人员操作绞车，是导致此次事故发生的主要间接原因。2、矿方违章指挥使用非标准矿车，一次提升 4 个船车，安全系数达不到规程要求，是导致此次事故发生的重要间接原因。案例 4雨城区兴达煤矿“1.5” 煤与瓦斯突出事故1 月 5 日 8 时左右，兴达煤矿矿长陈光荣安排瓦检员梁加华、张富国带领采煤班的 4 个人和+665m 运输大巷会车场掘进面的 4 名工
