第一章?? 礦井通風(fēng)

一、概述

??? 礦井通風(fēng)即利用通風(fēng)設(shè)備、設(shè)施在礦井生產(chǎn)過(guò)程中,必須源源不斷地將地面空氣輸送到井下各個(gè)作業(yè)地點(diǎn),供給人員呼吸,并稀釋和排除井下各種有毒、有害氣體和礦塵,創(chuàng)造良好的工作環(huán)境,保障井下作業(yè)人員身體健康和安全。

二、人的因素
??? 人是物的能動(dòng)的承受者,也是物的能動(dòng)的役使者。過(guò)程控制必須從人開始,由人控制,到人結(jié)束。這就要求必須加強(qiáng)對(duì)從業(yè)者的培訓(xùn),創(chuàng)建學(xué)習(xí)型企業(yè)。以提高從業(yè)者的技術(shù)水平,培養(yǎng)良好的職業(yè)道德意識(shí),強(qiáng)化自保、互保觀念。人的因素是過(guò)程控制的主導(dǎo),主要包括安全意識(shí)、通風(fēng)安全操作能力和員工培訓(xùn)等環(huán)節(jié)。
三、物質(zhì)因素

物是過(guò)程控制管理的依據(jù)。通防隱患的存在和事故的發(fā)生,從本質(zhì)上說(shuō)是由于礦井中存在過(guò)量能量(機(jī)械能、電能、化學(xué)能、熱能等)和危險(xiǎn)物質(zhì)(如一氧化碳、二氧化碳、硫化氫、甲烷等)。過(guò)量能量和危險(xiǎn)物質(zhì)本身就是一種潛在的威脅,過(guò)量能量和危險(xiǎn)物質(zhì)的意外釋放就可能引起事故。因此物的狀態(tài)是過(guò)程控制管理的依據(jù),其核心是通過(guò)多種手段弄清物的狀態(tài),并根據(jù)不同情況采取相應(yīng)的措施,盡可能消除安全隱患,保護(hù)自己。
四、環(huán)境因素

（一）隱患治理。隱患就是潛在的事故,貫徹預(yù)防為主的方針實(shí)質(zhì)就是超前識(shí)別隱患,進(jìn)而排查和治理隱患,將事故消滅在萌芽狀態(tài)。為此要從隱患確認(rèn),隱患級(jí)別的危險(xiǎn)性估算、隱患排查、隱患預(yù)測(cè)、隱患類別分析、隱患治理和考核等幾個(gè)方面進(jìn)行強(qiáng)化。由于礦井通防系統(tǒng)是一個(gè)變化的動(dòng)態(tài)系統(tǒng),因此隱患分析必須是連續(xù)和系統(tǒng)的,必須貫穿于“一通三防”的整個(gè)過(guò)程。
? （二）大氣監(jiān)測(cè)。通防事故的間接原因是不安全條件的存在,它直接引起通防事故。危險(xiǎn)的大氣狀態(tài)是觸發(fā)通防事故的直接原因,因此必須強(qiáng)化對(duì)危險(xiǎn)大氣狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。具體來(lái)說(shuō),要對(duì)瓦斯?jié)舛茸兓?、粉塵飛揚(yáng)和堆積狀態(tài)、煙霧蒸汽征兆、

風(fēng)流穩(wěn)定情況等進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)和分析,重點(diǎn)是對(duì)測(cè)點(diǎn)的密度、監(jiān)測(cè)的強(qiáng)度、各參數(shù)的危險(xiǎn)值、測(cè)試人員的責(zé)任、處理及匯報(bào)程序有一個(gè)明確的規(guī)定。
? （三）環(huán)境監(jiān)測(cè)。硬環(huán)境是通風(fēng)安全工作的特質(zhì)手段和條件,從許多事故看,災(zāi)難的發(fā)生往往是由于硬環(huán)境的缺陷,因此必須加強(qiáng)對(duì)硬環(huán)境的監(jiān)測(cè),確保設(shè)備設(shè)施的靈敏可靠及工作場(chǎng)所的適宜。盡可能地減少能量和危險(xiǎn)物質(zhì)造成的危害;使用個(gè)人防護(hù)用品,構(gòu)筑避災(zāi)硐室,使用不同種類災(zāi)害的避災(zāi)路線撤離等各種防范措施、裝備和手段保護(hù)井下人員,并采取相應(yīng)的應(yīng)急救護(hù)措施等,這就要求軟環(huán)境的有效性和可靠性。
五、管理因素
? （一）管理方式。通風(fēng)與安全管理是一種跨門類、綜合性的邊緣科學(xué),是一項(xiàng)全面性、系統(tǒng)性很強(qiáng)的工作,任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)疏漏都有可能引發(fā)事故,造成巨大的生命財(cái)產(chǎn)損失。因此通風(fēng)安全管理就是要?jiǎng)?chuàng)造良好的通防環(huán)境,建立可靠的通風(fēng)安全系統(tǒng)。合理的安全目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)通風(fēng)安全的潛在基礎(chǔ)和內(nèi)在動(dòng)力,它包括安全指標(biāo)、相關(guān)方面的具體工程,可承受的最大限度風(fēng)險(xiǎn)等。
? （二）管理人員。安全管理工作必須有專人負(fù)責(zé)組織實(shí)施,管理人員的安全意識(shí)、技術(shù)素質(zhì)、思想品德、應(yīng)變能力、組織協(xié)調(diào)能力等直接影響著安全目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),因此,管理人員的配備在安全管理過(guò)程中至關(guān)重要,這就要求建立動(dòng)態(tài)的考核和選拔機(jī)制,設(shè)立通風(fēng)安全人才庫(kù),把最恰當(dāng)?shù)娜擞玫阶钋‘?dāng)?shù)膷徫弧?br /> ? （三）資料分析。通風(fēng)安全復(fù)雜多變,無(wú)規(guī)律可循,因而建立一整套資料分析制度對(duì)于捕捉瞬息萬(wàn)變的危險(xiǎn)信息、預(yù)測(cè)危險(xiǎn)情況并制訂相應(yīng)的處理措施就顯得極其重要。
? （四）責(zé)、權(quán)、利的劃分。權(quán)大于責(zé)必然產(chǎn)生腐敗和惰性,責(zé)大于權(quán)必然引起消極和對(duì)抗,都不利于安全工作的正常開展。通防工作點(diǎn)多面廣,責(zé)任重大,這就要求必須明確各部門和各工種人員的責(zé)、權(quán)、利,實(shí)行責(zé)權(quán)一致的原則,建立起責(zé)權(quán)相稱的制約機(jī)制和獎(jiǎng)懲分明的激勵(lì)機(jī)制。
? （五）應(yīng)急處理程序。在對(duì)實(shí)際工作進(jìn)行安全評(píng)估的基礎(chǔ)上建立規(guī)范可靠的工作程序,對(duì)通風(fēng)安全工作的有序、有效進(jìn)行十分重要,主要包括安全生產(chǎn)責(zé)任制、業(yè)務(wù)保安制和工種崗位安全責(zé)任制。同時(shí)針對(duì)具體工作、具體環(huán)境的突發(fā)事件建立的針對(duì)性強(qiáng)的應(yīng)急處理程序,對(duì)于保證消除隱患、防范事故、避免災(zāi)害擴(kuò)大、防止處理和救護(hù)的盲亂有重要意義。???

第二章?? 礦塵防治

一、概述

煤礦粉塵是煤礦五大災(zāi)害之一，一方面，粉塵具有爆炸危險(xiǎn)性，粉塵爆炸引起的損失不亞于瓦斯爆炸；另一方面，礦井中的呼吸性粉塵吸入肺部可能引起塵肺病，影響工人身體健康；再有大量的礦塵排入大氣，也會(huì)嚴(yán)重的污染環(huán)境。為詳細(xì)掌握礦井煤塵治理情況，了解制約防塵管理的難題和矛盾，有針對(duì)性的制定應(yīng)對(duì)措施，

• 影響粉塵產(chǎn)生的因素

?? （一）自然條件。

? 1、井田地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，斷層、褶皺比較多，巖層和煤層遭到破壞的地區(qū)，開拓、開采時(shí)，粉塵的產(chǎn)生量最大。

??? 2、煤層的傾角越大，厚度越大，采掘過(guò)程中煤塵的發(fā)生量越大。

? 3、煤質(zhì)脆、節(jié)理發(fā)育、結(jié)構(gòu)疏松、水分少的煤層，開采時(shí)，煤塵的產(chǎn)生量大。

• 生產(chǎn)技術(shù)因素。

? 1、采煤方法

?? 不同的采煤方法，產(chǎn)生量也不一樣。如：急傾斜煤層采用倒臺(tái)階采煤法比水平分層采煤法產(chǎn)塵量要大的多；全部冒落法管理頂板比充填法管理頂板產(chǎn)塵量要大。

2、機(jī)械化程度

?? 機(jī)械化程度越高，煤巖破碎程度越嚴(yán)重，產(chǎn)塵量就越大

3、開采強(qiáng)度

???? 隨著開采強(qiáng)度的加大，采掘推進(jìn)速度加快，產(chǎn)量增加，產(chǎn)塵量將顯著加大；同時(shí)，由于礦井的風(fēng)量加大，風(fēng)速加快，揚(yáng)起積塵且飄浮時(shí)間長(zhǎng)，傳播遠(yuǎn)，礦內(nèi)空氣中的礦塵濃度將增大。

4、開采深度

?? 隨著開采深度的增加，地溫增高，煤（巖）體內(nèi)原始水分降低，煤（巖）干燥，開采時(shí)產(chǎn)塵量就大。

? 5、通風(fēng)狀況

? 風(fēng)速太小，不能將浮塵帶出礦井。風(fēng)速過(guò)大，又將積塵揚(yáng)起。單從降塵角度考慮，工作面風(fēng)速以1.2～1.6m/s較好，產(chǎn)塵最少。

• 綜合防塵措施

礦山綜合防塵是指采用各種技術(shù)手段減少礦山粉塵的產(chǎn)生量、降低空氣中的粉塵濃度，以防止粉塵對(duì)人體、礦山等產(chǎn)生危害的措施。

（一）通風(fēng)除塵。

?? 通風(fēng)除塵：指通過(guò)風(fēng)流的流動(dòng)將井下作業(yè)點(diǎn)的懸浮礦塵帶出，降低作業(yè)場(chǎng)所的礦塵濃度。

?? 效果主要影響因素：風(fēng)速及礦塵密度、粒度、形狀、濕潤(rùn)程度等。

?? 最低排塵風(fēng)速：能使呼吸性粉塵保持懸浮并隨風(fēng)流運(yùn)動(dòng)而排出的最低風(fēng)速稱為最低排塵風(fēng)速。

?? 最優(yōu)排塵風(fēng)速：能最大限度排除浮塵而又不致使落塵二次飛揚(yáng)的風(fēng)速稱為最優(yōu)排塵風(fēng)速。

?? 一般來(lái)說(shuō)，掘進(jìn)工作面的最優(yōu)風(fēng)速為0.4～0.7m/ｓ，

?? 機(jī)械化采煤工作面為1.5～2.5m/ｓ。

（二）濕式作業(yè)。

?? 利用水或其它液體，使之與塵粒相接觸而捕集粉塵的方法，它是礦井綜合防塵的主要技術(shù)措施之一。

?? 機(jī)理：1、水能溫潤(rùn)礦塵，增加塵粒的重力；

????? 2、將細(xì)散塵粒聚結(jié)為較大顆粒，加速浮塵沉降；

??????? 3、使落塵不易飛揚(yáng)。

?? 特點(diǎn)：

?? 1、濕式鑿巖、鉆眼

?? 該方法的實(shí)質(zhì)是指在鑿巖和打鉆過(guò)程中，將壓力水通過(guò)鑿巖機(jī)、鉆桿送入并充滿孔底，以濕潤(rùn)、沖洗和排出產(chǎn)生的礦塵。

?? 2、灑水

?? 灑水降塵是用水濕潤(rùn)沉積于煤堆、巖堆、巷道周壁、支架等處的礦塵。

?? 3、 噴霧灑水

?? 定義：將壓力水通過(guò)噴霧器在旋轉(zhuǎn)或沖擊作用下，使水流霧化成細(xì)散的水嘀噴射于空氣中。

?? 霧體結(jié)構(gòu)：噴出霧體的幾何形狀。

??? La----? 射程，霧粒以很大速度作直線運(yùn)動(dòng)。?????????????

??? Lb ---- 作用長(zhǎng)度，噴霧器的最大噴射距離。

??? α－擴(kuò)張角，其值愈大霧體的截面積愈大。

?? 作用原理：在霧體作用范圍內(nèi)，高速流動(dòng)的水滴與浮塵碰撞接觸后，塵粒被濕潤(rùn)，在重力作用下下沉；高速流動(dòng)的霧體將其周圍的含塵空氣吸引到霧體內(nèi)濕潤(rùn)下沉；將已沉落的塵粒濕潤(rùn)粘結(jié)，使之不易飛揚(yáng)

?? 適用條件：廣泛用于采掘切割、爆破、裝載、運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)過(guò)程。

?4、水炮泥和水封爆破

?? 水炮泥就是將裝水的塑料袋代替一部分炮泥，填于炮眼內(nèi)。

?? 要求：塑料袋難燃、無(wú)毒、有一定強(qiáng)度。

?? 作用原理：水炮泥就是將裝水的塑料袋代替一部分炮泥，填于炮眼內(nèi)，爆破時(shí)水袋破裂，部分水借助于爆破產(chǎn)生的壓力壓入煤層裂隙中濕潤(rùn)煤體，部分水在高溫高壓下汽化；放煙后，溫度降低，水蒸氣冷卻成霧滴，碰撞、濕潤(rùn)塵粒，從而達(dá)到降塵的目的。

（三）凈化風(fēng)流。

?? 凈化風(fēng)流是使井巷中含塵的空氣通過(guò)一定的設(shè)施或設(shè)備，將礦塵捕獲的技

術(shù)措施。

1、水幕凈化風(fēng)流

?? 水幕是在敷設(shè)于巷道頂部或兩幫的水管上間隔地安上數(shù)個(gè)噴霧器噴霧形成的。噴霧器的布置應(yīng)以水幕布滿巷道斷面盡可能靠近塵源為原則。

一般安設(shè)位置為：

?? ①礦井總?cè)腼L(fēng)流凈化水幕：距井口20～100m巷道內(nèi)；

?? ②采區(qū)入風(fēng)流凈化水幕：風(fēng)流分叉口支流里側(cè)20～50m巷道內(nèi)

?? ③采煤回風(fēng)流凈化水幕：距工作面回風(fēng)口10～20m回風(fēng)巷內(nèi)；

?? ④掘進(jìn)回風(fēng)流凈化水幕：距工作面30～50m巷道內(nèi)；

?? ⑤巷道中產(chǎn)塵源凈化水幕：塵源下風(fēng)側(cè)5～10m巷道內(nèi)。

?? 水幕是凈化入風(fēng)流和降低污風(fēng)流礦塵濃度的有效方法。

?? 在徐州董莊礦曾做過(guò)試驗(yàn)，在距掘進(jìn)工作面20、40和60 m處各設(shè)了一道水幕，工作面含塵風(fēng)流經(jīng)第一道水幕后降塵率為59％～60.5％，經(jīng)第二道水幕后降塵率為78.2％～80％，經(jīng)第三道水幕后，礦塵濃度只有0.78mg／m3，降塵率達(dá)到98.6％。

2、濕式除塵裝置

?? 除塵裝置(或除塵器)是指把氣流或空氣中含有的固體粒子分離并捕集起來(lái)的裝置，又稱集塵器或捕塵器。

?? 根據(jù)是否利用水或其它液體，除塵裝置可分為干式和濕式兩大類。煤礦一般采用濕式除塵裝置。

（四）個(gè)體防護(hù)。

? 個(gè)體防護(hù)是指通過(guò)佩戴各種防護(hù)面具以減少吸入人體粉塵的一項(xiàng)補(bǔ)救措施。主要包括：

?? 1、防塵口罩

?? 2、防塵安全帽(頭盔)

• 影響煤塵爆炸的因素

1、煤的揮發(fā)分， 煤塵的可燃揮發(fā)分含量越高，爆炸性越強(qiáng)。

2、煤的灰分和水分，煤內(nèi)的灰分是不燃性物質(zhì)，能吸收能量，阻擋熱輻射，破壞鏈反應(yīng)，降低煤塵的爆炸性。

3、煤塵粒度，粒度對(duì)爆炸性的影響極大。1mm以下的煤塵粒子都可能參與爆炸，而且爆炸的危險(xiǎn)性隨粒度的減小而迅速增加。

4、空氣中的瓦斯?jié)舛?，瓦斯參與使煤塵爆炸下限降低。瓦斯?jié)舛鹊陀?%時(shí)，煤塵的爆炸下限可用下式計(jì)算：

δm＝ｋδ

?? 式中：δm—? 空氣中有瓦斯時(shí)的煤塵爆炸下限，g/m3；

???????? δ—? 煤塵的爆炸下限，g/m3；ｋ—? 系數(shù)，

空氣中的瓦 斯?jié)舛?%)	0	0.50	0.75	1.0	1.50	2.0	3.0	4.0
???????? ｋ	1	0.75	0.60	0.50	0.35	0.25	0.1	0.05

? 5、空氣中氧的含量， 空氣中氧的含量高時(shí)，點(diǎn)燃煤塵的溫度可以降低；氧的含量低時(shí)，點(diǎn)燃煤塵云困難，當(dāng)氧含量低于17%時(shí)，煤塵就不再爆炸。含氧高，爆炸壓力高；含氧低，爆炸壓力

6、引爆熱源，溫度越高，能量越大，越容易點(diǎn)燃煤塵云，而且煤塵初爆的強(qiáng)度也越大;反之溫度越小，越難以點(diǎn)燃煤塵云，且即使引起爆炸，初始爆炸的強(qiáng)度也越小。

• 預(yù)防煤塵爆炸的技術(shù)措施

預(yù)防煤塵爆炸的技術(shù)措施主要包括三個(gè)方面。

(一）減、降塵措施。

?? 指在煤礦井下生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)減少煤塵產(chǎn)生量或降低空氣中懸浮煤塵含

量以達(dá)到從根本上杜絕煤塵爆炸的可能性。

1. 防止煤塵引燃的措施。

??? 防止引燃煤塵爆炸的原則是，對(duì)一切非生產(chǎn)必需的熱源堅(jiān)決禁絕，生產(chǎn)中可能發(fā)生的熱源，必須嚴(yán)加管理和控制。井下熱源一般有明火、爆破火焰、電火及機(jī)械摩擦火花4種，應(yīng)針對(duì)不同的熱源采取相應(yīng)的措施加以控制。???

? (三)限制煤塵爆炸范圍擴(kuò)大的措施。

1、清除落塵

2、撒布巖粉

3、設(shè)置巖粉棚

?? 由安裝在巷道中靠近頂板處的若干塊巖粉臺(tái)板組成，臺(tái)板的間距稍大于板寬，每塊臺(tái)板上放置一定數(shù)量的惰性巖粉。

4、設(shè)置水棚

?? 水棚包括水槽棚和水袋棚兩種。

5、設(shè)置自動(dòng)隔爆棚

?? 自動(dòng)隔爆棚是利用各種傳感器，將瞬間測(cè)量的煤塵爆炸時(shí)的各種物理參量迅速轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，指令機(jī)構(gòu)的演算器根據(jù)這些信號(hào)準(zhǔn)確計(jì)算出火焰?zhèn)鞑ニ俣群筮x擇恰當(dāng)時(shí)機(jī)發(fā)出動(dòng)作信號(hào)，讓抑制裝置強(qiáng)制噴撒固體或液體等消火劑，從而可靠地?fù)錅绫ɑ鹧?，阻止煤塵爆炸蔓延.

?

總結(jié)

安全與生產(chǎn)、效益是密不可分的?！跋劝踩笊a(chǎn)”是企業(yè)生產(chǎn)的前提,“不安全不生產(chǎn)生產(chǎn)”是效益的保障。實(shí)踐證明,只有安全搞好了,才是最大的效益,安全工作做不好,出了事故,企業(yè)和個(gè)人都將受到損失,嚴(yán)重影響煤礦效益,只有首先搞好好安全工作,才能保證更好地生產(chǎn),因此要注意文中論述的安全因素,確保煤礦安全穩(wěn)定發(fā)展。

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【參考文獻(xiàn)】

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