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)過程中,必須源源不斷地將地面空氣輸送到井下各個作業(yè)地點,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
??? 人是物的能動的承受者,也是物的能動的役使者。過程控制必須從人開始,由人控制,到人結(jié)束。這就要求必須加強對從業(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,強化自保、互保觀念。人的因素是過程控制的主導(dǎo),主要包括安全意識、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)上說是由于礦井中存在過量能量(機械能、電能、化學(xué)能、熱能等)和危險物質(zhì)(如一氧化碳、二氧化碳、硫化氫、甲烷等)。過量能量和危險物質(zhì)本身就是一種潛在的威脅,過量能量和危險物質(zhì)的意外釋放就可能引起事故。因此物的狀態(tài)是過程控制管理的依據(jù),其核心是通過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)防為主的方針實質(zhì)就是超前識別隱患,進而排查和治理隱患,將事故消滅在萌芽狀態(tài)。為此要從隱患確認(rèn),隱患級別的危險性估算、隱患排查、隱患預(yù)測、隱患類別分析、隱患治理和考核等幾個方面進行強化。由于礦井通防系統(tǒng)是一個變化的動態(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”的整個過程。
? （二）大氣監(jiān)測。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。危險的大氣狀態(tài)是觸發(fā)通防事故的直接原因,因此必須強化對危險大氣狀態(tài)的監(jiān)測。具體來說,要對瓦斯?jié)舛茸兓?、粉塵飛揚和堆積狀態(tài)、煙霧蒸汽征兆、

風(fēng)流穩(wěn)定情況等進行動態(tài)檢測和分析,重點是對測點的密度、監(jiān)測的強度、各參數(shù)的危險值、測試人員的責(zé)任、處理及匯報程序有一個明確的規(guī)定。
? （三）環(huán)境監(jiān)測。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,因此必須加強對硬環(huán)境的監(jiān)測,確保設(shè)備設(shè)施的靈敏可靠及工作場所的適宜。盡可能地減少能量和危險物質(zhì)造成的危害;使用個人防護用品,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、裝備和手段保護井下人員,并采取相應(yīng)的應(yīng)急救護措施等,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),是一項全面性、系統(tǒng)性很強的工作,任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)疏漏都有可能引發(fā)事故,造成巨大的生命財產(chǎn)損失。因此通風(fēng)安全管理就是要創(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)是實現(xiàn)通風(fēng)安全的潛在基礎(chǔ)和內(nèi)在動力,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)險等。
? （二）管理人員。安全管理工作必須有專人負(fù)責(zé)組織實施,管理人員的安全意識、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)的實現(xiàn),因此,管理人員的配備在安全管理過程中至關(guān)重要,這就要求建立動態(tài)的考核和選拔機制,設(shè)立通風(fēng)安全人才庫,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,無規(guī)律可循,因而建立一整套資料分析制度對于捕捉瞬息萬變的危險信息、預(yù)測危險情況并制訂相應(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)必然引起消極和對抗,都不利于安全工作的正常開展。通防工作點多面廣,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,實行責(zé)權(quán)一致的原則,建立起責(zé)權(quán)相稱的制約機制和獎懲分明的激勵機制。
? （五）應(yīng)急處理程序。在對實際工作進行安全評估的基礎(chǔ)上建立規(guī)范可靠的工作程序,對通風(fēng)安全工作的有序、有效進行十分重要,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。同時針對具體工作、具體環(huán)境的突發(fā)事件建立的針對性強的應(yīng)急處理程序,對于保證消除隱患、防范事故、避免災(zāi)害擴大、防止處理和救護的盲亂有重要意義。???

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，也會嚴(yán)重的污染環(huán)境。為詳細掌握礦井煤塵治理情況，了解制約防塵管理的難題和矛盾，有針對性的制定應(yīng)對措施，

• 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，粉塵的產(chǎn)生量最大。

??? 2、煤層的傾角越大，厚度越大，采掘過程中煤塵的發(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，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、機械化程度

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

3、開采強度

???? 隨著開采強度的加大，采掘推進速度加快，產(chǎn)量增加，產(chǎn)塵量將顯著加大；同時，由于礦井的風(fēng)量加大，風(fēng)速加快，揚起積塵且飄浮時間長，傳播遠，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)速過大，又將積塵揚起。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：指通過風(fēng)流的流動將井下作業(yè)點的懸浮礦塵帶出，降低作業(yè)場所的礦塵濃度。

?? 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)流運動而排出的最低風(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的風(fēng)速稱為最優(yōu)排塵風(fēng)速。

?? 一般來說，掘進工作面的最優(yōu)風(fēng)速為0.4～0.7m/ｓ，

?? 機械化采煤工作面為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。

?? 機理：1、水能溫潤礦塵，增加塵粒的重力；

????? 2、將細散塵粒聚結(jié)為較大顆粒，加速浮塵沉降；

??????? 3、使落塵不易飛揚。

?? 特點：

?? 1、濕式鑿巖、鉆眼

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

?? 2、灑水

?? 灑水降塵是用水濕潤沉積于煤堆、巖堆、巷道周壁、支架等處的礦塵。

?? 3、 噴霧灑水

?? 定義：將壓力水通過噴霧器在旋轉(zhuǎn)或沖擊作用下，使水流霧化成細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動。?????????????

??? Lb ---- 作用長度，噴霧器的最大噴射距離。

??? α－擴張角，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)，高速流動的水滴與浮塵碰撞接觸后，塵粒被濕潤，在重力作用下下沉；高速流動的霧體將其周圍的含塵空氣吸引到霧體內(nèi)濕潤下沉；將已沉落的塵粒濕潤粘結(jié)，使之不易飛揚

?? 適用條件：廣泛用于采掘切割、爆破、裝載、運輸?shù)壬a(chǎn)過程。

?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、無毒、有一定強度。

?? 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、濕潤塵粒，從而達到降塵的目的。

（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試驗，在距掘進工作面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）個體防護。

? 個體防護是指通過佩戴各種防護面具以減少吸入人體粉塵的一項補救措施。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。

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，煤塵的爆炸下限可用下式計算：

δm＝ｋδ

?? 式中：δm—? 空氣中有瓦斯時的煤塵爆炸下限，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，點燃煤塵的溫度可以降低；氧的含量低時，點燃煤塵云困難，當(dāng)氧含量低于17%時，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，越容易點燃煤塵云，而且煤塵初爆的強度也越大;反之溫度越小，越難以點燃煤塵云，且即使引起爆炸，初始爆炸的強度也越小。

• 預(yù)防煤塵爆炸的技術(shù)措施

預(yù)防煤塵爆炸的技術(shù)措施主要包括三個方面。

(一）減、降塵措施。

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

量以達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，對一切非生產(chǎn)必需的熱源堅決禁絕，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、電火及機械摩擦火花4種，應(yīng)針對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板組成，臺板的間距稍大于板寬，每塊臺板上放置一定數(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)置自動隔爆棚

?? 自動隔爆棚是利用各種傳感器，將瞬間測量的煤塵爆炸時的各種物理參量迅速轉(zhuǎn)換成電信號，指令機構(gòu)的演算器根據(jù)這些信號準(zhǔn)確計算出火焰?zhèn)鞑ニ俣群筮x擇恰當(dāng)時機發(fā)出動作信號，讓抑制裝置強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.

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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】

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