??? 　　(四)瓦斯燃燒與爆炸
??? 　　瓦斯的主要成分，甲烷是一種無色、無味、無臭的氣體，密度為0．714kg／m3，與空氣的密度比為0．554，比空氣輕，容易積聚在空氣上層。瓦斯無毒，但當濃度很高時，會引起窒息。礦井瓦斯不助燃，但它與空氣混合達一定濃度后，遇火能燃燒、爆炸。礦井瓦斯爆炸往往引起煤塵爆炸，瓦斯爆炸和瓦斯煤塵爆炸事故是惡性事故。
??? 　　(五)礦井瓦斯的噴出
??? 　　礦井瓦斯噴出與突出是煤礦瓦斯特殊涌出的兩種主要形式，都是由于瓦斯和地壓所引起的一種動力現象，特別是突出對礦井安全生產的威脅最為嚴重。
??? 　　瓦斯噴出的預兆：礦壓活動顯現激烈，煤壁片幫嚴重、底板突然鼓起、支架承載離加大甚至破壞，煤層變軟、潮濕等。
??? 　　預防瓦斯噴出的措施：加強礦井地質工作，摸清采掘地區(qū)的地質構造情況；在可能發(fā)生噴出的地區(qū)掘進巷道時，應打鉆孔預先探放高壓瓦斯氣源；掌握噴出的預兆，及時撤離工作人員；掌握礦壓規(guī)律，避免礦壓集中，及時處理頂板，促使其隨采隨冒及時充填采空區(qū)。
??? 　　(六)煤與瓦斯突出
??? 　　煤與瓦斯突出是指在采掘過程中，大量瓦斯和煤炭(巖石)在短時間內(幾秒或幾分鐘)突然從煤層(巖層)中沖出的現象。它具有突發(fā)性、極大破壞性和瞬間攜帶大量瓦斯和煤(巖)沖出等特點。
??? 　　1．煤與瓦斯突出的一般規(guī)律
??? 　　(1)突出危險性隨采掘深度的增加而增加；
??? 　　(2)突出危險性隨煤層厚度的增加而增加，尤其是軟分層厚度；
??? 　　(3)石門揭煤工作面平均突出強度最大，煤巷掘進工作面突出次數最多，放炮作業(yè)最易引發(fā)突出，采煤工作面突出防治技術難度最大；
??? 　　(4)突出多數發(fā)生在構造帶、煤層遭受嚴重破壞的地帶、煤層產狀發(fā)生顯著變化的地帶、煤層硬度系數小于0．5的軟煤層中；
??? 　　(5)突出發(fā)生前通常有地層微破壞、瓦斯涌出變化、煤層層理紊亂、鉆孔卡鉆夾鉆、煤壁溫度降低、散發(fā)煤油氣味、煤層產狀發(fā)生變化等預兆；
??? 　　(6)突出按動力源作用特征可分為三種類型：突出、壓出和傾出；按突出物分類可分為四種類型：煤與瓦斯突出、煤與二氧化碳突出、巖石與瓦斯突出、巖石與二氧化碳突出。
??? 　　2．煤與瓦斯突出機理
??? 　　煤與瓦斯突出的機理有許多種假設，但基本公認的是綜合假說，即煤與瓦斯突出是由地應力、瓦斯和煤的物理力學性質三者綜合作用的結果。
??? 　　3．煤與瓦斯突出預測
??? 　　礦井在采掘生產過程中，只要發(fā)生過一次煤與瓦斯突出，該礦井即確定為突出礦井，發(fā)生突出的煤層即定位突出危險煤層。
??? 　　突出危險區(qū)域預測通常采用瓦斯地質統(tǒng)計法、物探法、綜合指標法。
??? 　　工作面突出預測主要通過向采掘工作面前方煤體中施工鉆孔，利用鉆孔測定與地應力、瓦斯、煤的物理力學性質有關的指標，根據這些指標判斷采掘工作面前方是否具有突出危險性。
??? 　　4．防治煤與瓦斯突出的措施
??? 　　(1)“四位一體”綜合防治突出措施。所謂“四位一體”綜合防治突出措施，就是說首先應對開采煤層及其對開采煤層構成影響的鄰近煤層進行突出危險性預測。對確認的突出危險區(qū)域，應采取區(qū)域性防治突出技術措施，對確認的突出危險工作面，必須采取防治突出技術措施。在采取防治突出技術措施后，必須對防治突出技術措施消除突出危險性的效果進行檢驗。如果檢驗有效，在采取安全防護措施的前提下進行采掘作業(yè)；如果檢驗無效，必須補充防治突出技術措施，直至再次檢驗為有效時方可在采取安全防護措施前提下進行采掘作業(yè)。否則，必須繼續(xù)補充技術措施。
??? 　　(2)防治突出的技術措施。防治突出的技術措施主要分為區(qū)域性措施和局部性措施兩大類。區(qū)域性措施是針對大面積范圍消除突出危險性的措施，局部性措施主要在采掘工作面執(zhí)行。針對采掘工作面前方煤巖體一定范圍消除突出危險性的措施，目前區(qū)域性措施主要有3種：開采保護層、大面積瓦斯預抽放、控制預裂爆破；局部性措施有許多種，如卸壓排放鉆孔、深孔或淺孔松動爆破、卸壓槽、固化劑、水力沖孔、金屬骨架等。
??? 　　(3)安全防護措施。安全防護措施是控制突出危害程度的措施，也就是說即使發(fā)生突出，也要使突出強度降低，對現場人員進行保護以免危及人身安全。如震動性放炮、遠距離放炮、反向防突風門、壓風自救器、個體自救器等。
??? 　　(七)礦井瓦斯抽放
??? 　　1．瓦斯抽放方法
??? 　　瓦斯抽放系統(tǒng)主要由瓦斯抽放泵、瓦斯抽放管路(帶閥門)、瓦斯抽放鉆孔或巷道、鉆孔或巷道密封等組成。根據抽放瓦斯的來源，瓦斯抽放可以分為：本煤層瓦斯預抽、鄰近層瓦斯抽放、采空區(qū)瓦斯抽放、幾種方法的綜合抽放。
??? 　　三、礦山粉塵
??? 　　(一)煤礦粉塵的基本概念
??? 　　1．煤礦粉塵的概念
??? 　　煤礦生產過程中隨著煤、巖石被破碎而產生的煤、巖石和其他物質的細微顆粒總稱為煤礦粉塵。有的情況下也被稱為生產性粉塵或礦塵。
??? 　　按其組成成分，煤礦粉塵主要分為煤塵和巖塵。
??? 　　2．粉塵防治的主要概念
??? 　　(1)全塵：也被稱為總粉塵，是指用一般敞口采樣器采集到一定時間內懸浮在空氣中的全部固體微粒。
??? 　　(2)呼吸性粉塵：能被吸入人體肺部并滯留于肺泡區(qū)的浮游粉塵。其空氣動力直徑小于7．07 mm的極細微粉塵，是引起塵肺病的主要粉塵。
??? 　　(3)浮游粉塵：能在礦井空氣中懸浮的粉塵，也稱浮塵。
??? 　　(4)沉積粉塵：礦井內，因自重而降落，沉積在巷道頂、幫、底板和物體上的粉塵。也稱為落塵或積塵。
??? 　　(5)粉塵濃度：單位體積空氣中所含粉塵的質量(mg／m3)或顆粒數(粒／cm3)。
??? 　　(6)粉塵粒度分布：又稱為粉塵分散度。在含塵空氣中，各種不同粒徑粉塵的質量或顆粒數占粉塵總質量或總顆粒數的百分比。
??? 　　(7)游離二氧化硅：巖石或礦物中沒有同金屬或金屬氧化物結合的二氧化硅。
??? 　　(8)塵肺?。河捎陂L期吸入大量細微粉塵而引起的以肺組織纖維化為主的職業(yè)病。
??? 　　(9)矽肺?。阂卜Q為硅肺病，由于長期吸人大量含結晶型游離二氧化硅的巖塵所引起的塵肺病。
??? 　　(10)煤肺?。河捎陂L期吸人煤塵所引起的塵肺病。
??? 　　(11)煤礦肺?。阂卜Q為煤硅肺病，由于長期吸入煤塵及含游離二氧化硅的巖塵所引起的塵肺病。
??? 　　(12)氣溶膠：固體或液體微小顆粒分散于空氣中的分散體系稱為氣溶膠。煤礦粉塵分散在礦井空氣中即所謂的含塵空氣就構成為一個分散體系，空氣是分散介質，粉塵是分散相。
??? 　　(13)煤塵爆炸：懸浮在空氣中的煤塵，在一定條件下，遇高溫熱源而發(fā)生劇烈氧化反應，并伴有高溫和壓力上升、對周圍環(huán)境產生巨大破壞的現象。
??? 　　(14)煤礦防塵：降低煤礦內粉塵濃度及防止煤塵爆炸的技術。
??? 　　(二)煤礦粉塵的產生及基本性質
??? 　　1．煤礦粉塵的產生
??? 　　煤礦生產的主要環(huán)節(jié)如采煤、掘進、運輸、提升的幾乎所有作業(yè)工序都不同程度地產生粉塵。
??? 　　2．影響粉塵產生的因素
??? 　　采掘機械化和開采強度、采煤方法和截割參數、作業(yè)地點的通風狀況、地質構造及煤層賦存條件。
??? 　　3．煤礦粉塵的基本性質
??? 　　(1)粉塵分散度。粉塵顆粒的大小的組成情況可以用分散度(即粒度分布)來表示。生產環(huán)境中空氣動力直徑小于7．1μm的塵粒，尤其是小于2μm的塵粒是引起塵肺病的主要有害粉塵。
??? 　　(2)粉塵的吸附性。粉塵的吸附能力與粉塵顆粒的表面積有密切關系，分散度越大，表面積也越大，其吸附能力也增強。主要指標有吸濕性、吸毒性。
??? 　　(3)粉塵的荷電性。粉塵粒子可以帶有電荷，其來源是煤巖在粉碎中因摩擦而帶電，或與空氣中的離子碰撞而帶電，塵粒的電荷量取決于塵粒的大小并與溫、濕度有關，溫度升高時荷電量增多，濕度增高時荷電量降低。
??? 　　(4)粉塵的密度。單位體積粉塵的質量稱為粉塵的密度，這里指的粉塵體積，不包括塵粒之間的空隙，該密度稱為粉塵的真密度。
??? 　　(5)粉塵的安息角。粉塵的安息角是評價粉塵流動性的重要指標。
??? 　　(6)煤塵的爆炸性。煤被破碎成細小的煤塵后，比表面積大大增加，系統(tǒng)的自由表面能也相應增加，提高了煤塵的化學活性，特別是提高了氧化發(fā)熱的能力。
??? 　　4．煤塵爆炸的條件
??? 　　煤塵自身具有爆炸性、著火源、空氣中的氧氣濃度是煤塵爆炸的三個條件。煤塵爆炸是劇烈的氧化反應，空氣中氧氣濃度是決定該反應能否進行的先決條件。
??? 　　(三)煤礦粉塵防治技術
??? 　　1．采煤工作面防塵
??? 　　(1)煤層注水防塵技術；
??? 　　(2)合理選擇采煤機截割機構；
??? 　　(3)噴霧降塵。
??? 　　2．炮掘工作面防塵
??? 　　風動鑿巖機或電煤鉆打眼是炮掘工作面持續(xù)時間長，產塵量高的工序，一般干打眼工序的產塵量占炮掘工作面總產塵量的80％～90％，濕式打眼時占40％～60％。所以，打眼防塵是炮掘工作面防塵的重點。
??? 　　1)打眼防塵
??? 　　(1)風鉆濕式鑿巖。這是國內外巖巷掘進行之有效的基本防塵方法。
??? 　　(2)干式鑿巖捕塵。在無法實施濕式鑿巖作業(yè)時，如巖石遇水會膨脹、巖石裂隙發(fā)育、實施濕式防塵效果差等情況下，可用干式孔口捕塵器等干式孔口除塵技術。
??? 　　(3)煤電鉆濕式打眼。在煤巷、半煤巷炮掘中，采用煤電鉆濕式打眼能獲得良好的降塵效果，降塵率可達75％～90％。
??? 　　2)爆破防塵
??? 　　爆破是炮掘工作面產塵最大的工序，采取的防塵措施主要有以下幾種：
??? 　　(1)水炮泥。這是降低爆破時產塵量最有效的措施。
??? 　　(2)爆破噴霧。這是簡單有效的降塵措施，在爆破時進行噴霧可以降低粉塵濃度和炮煙。
??? 　　3．機掘工作面通風除塵
??? 　　機掘工作面雖然采掘機械本身已有了相應的防塵措施，但一些細微的粉塵仍然是懸浮于空氣中，尤其是掘進機械化程度的不斷提高，產塵強度劇增，機掘工作面的產塵強度就大大高于炮掘工作面，用一般的防塵措施難于控制粉塵。因此國內外研究了通風除塵技術，以便有效地控制高濃度塵源。
??? 　　(1)通風除塵系統(tǒng)。合理的通風除塵系統(tǒng)是控制工作面懸浮粉塵運動和擴散的必要條件，主要有3種通風系統(tǒng)在國內外使用：長壓短抽通風除塵系統(tǒng)、長抽通風除塵系統(tǒng)、長抽短壓通風除塵系統(tǒng)。
??? 　　(2)通風除塵設備。濕式除塵風機、濕式除塵器、袋式除塵器以及配套的抽出式伸縮風筒、附壁風筒等是主要的通風除塵設備。
??? 　　(3)通風工藝的要求。壓、抽風筒口相互位置的關系、壓抽風量的匹配、局部通風機安裝位置；抽出式局部通風機與除塵局部通風機的串聯(lián)要求是除塵對通風工藝的要求。
??? 　　4．錨噴支護防塵。
??? 　　錨噴支護技術發(fā)展很快，它也是煤礦的主要產塵源之一。錨噴支護的粉塵主要來自打錨桿眼、混合料轉運、拌料和上料、噴射混凝土以及噴射機自身等生產工序和設備。
??? 　　針對這些產塵源，主要采取以下防塵措施：
??? 　　(1)打錨桿眼的防塵措施。打錨桿眼防塵的重點是解決打垂直頂板錨桿眼和傾斜角較大的錨桿眼時打眼過程的產塵。
??? 　　(2)噴射混凝土支護作業(yè)的防塵措施。改干噴為潮噴是降低噴射混凝土工序粉塵濃度最有效的措施。
??? 　　5．運輸、轉載防塵
??? 　　(1)機械控制自動噴霧降塵裝置。該類裝置的特點是結構簡單、容易制造，使用和維護方便而且降塵效果好。
??? 　　(2)電器控制自動噴霧降塵裝置。該裝置適用于煤礦轉載運輸系統(tǒng)中不同的塵源，它是靠電器控制實現自動噴霧。有光控、聲控、觸控、磁控等多種形式。
??? 　　(四)煤塵爆炸防治技術
??? 　　1．煤塵爆炸性評價方法
??? 　　(1)煤塵爆炸指數。這一指標可用可燃揮發(fā)分含量進行初步判定。在煤礦設計時，可燃揮發(fā)分含量可作為判定煤塵爆炸危險的指標。