??? 　　(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(dāng)濃度很高時(shí)，會(huì)引起窒息。礦井瓦斯不助燃，但它與空氣混合達(dá)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(dòng)力現(xiàn)象，特別是突出對(duì)礦井安全生產(chǎn)的威脅最為嚴(yán)重。
??? 　　瓦斯噴出的預(yù)兆：礦壓活動(dòng)顯現(xiàn)激烈，煤壁片幫嚴(yán)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(yù)防瓦斯噴出的措施：加強(qiáng)礦井地質(zhì)工作，摸清采掘地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造情況；在可能發(fā)生噴出的地區(qū)掘進(jìn)巷道時(shí)，應(yīng)打鉆孔預(yù)先探放高壓瓦斯氣源；掌握噴出的預(yù)兆，及時(shí)撤離工作人員；掌握礦壓規(guī)律，避免礦壓集中，及時(shí)處理頂板，促使其隨采隨冒及時(shí)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(shí)間內(nèi)(幾秒或幾分鐘)突然從煤層(巖層)中沖出的現(xiàn)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(diǎn)。
??? 　　1．煤與瓦斯突出的一般規(guī)律
??? 　　(1)突出危險(xiǎn)性隨采掘深度的增加而增加；
??? 　　(2)突出危險(xiǎn)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(qiáng)度最大，煤巷掘進(jìn)工作面突出次數(shù)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(shù)難度最大；
??? 　　(4)突出多數(shù)發(fā)生在構(gòu)造帶、煤層遭受嚴(yán)重破壞的地帶、煤層產(chǎn)狀發(fā)生顯著變化的地帶、煤層硬度系數(shù)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(chǎn)狀發(fā)生變化等預(yù)兆；
??? 　　(6)突出按動(dòng)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(jī)理
??? 　　煤與瓦斯突出的機(jī)理有許多種假設(shè)，但基本公認(rèn)的是綜合假說，即煤與瓦斯突出是由地應(yīng)力、瓦斯和煤的物理力學(xué)性質(zhì)三者綜合作用的結(jié)果。
??? 　　3．煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)
??? 　　礦井在采掘生產(chǎn)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(xiǎn)煤層。
??? 　　突出危險(xiǎn)區(qū)域預(yù)測(cè)通常采用瓦斯地質(zhì)統(tǒng)計(jì)法、物探法、綜合指標(biāo)法。
??? 　　工作面突出預(yù)測(cè)主要通過向采掘工作面前方煤體中施工鉆孔，利用鉆孔測(cè)定與地應(yīng)力、瓦斯、煤的物理力學(xué)性質(zhì)有關(guān)的指標(biāo)，根據(jù)這些指標(biāo)判斷采掘工作面前方是否具有突出危險(xiǎn)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(yīng)對(duì)開采煤層及其對(duì)開采煤層構(gòu)成影響的鄰近煤層進(jìn)行突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)。對(duì)確認(rèn)的突出危險(xiǎn)區(qū)域，應(yīng)采取區(qū)域性防治突出技術(shù)措施，對(duì)確認(rèn)的突出危險(xiǎn)工作面，必須采取防治突出技術(shù)措施。在采取防治突出技術(shù)措施后，必須對(duì)防治突出技術(shù)措施消除突出危險(xiǎn)性的效果進(jìn)行檢驗(yàn)。如果檢驗(yàn)有效，在采取安全防護(hù)措施的前提下進(jìn)行采掘作業(yè)；如果檢驗(yàn)無效，必須補(bǔ)充防治突出技術(shù)措施，直至再次檢驗(yàn)為有效時(shí)方可在采取安全防護(hù)措施前提下進(jìn)行采掘作業(yè)。否則，必須繼續(xù)補(bǔ)充技術(shù)措施。
??? 　　(2)防治突出的技術(shù)措施。防治突出的技術(shù)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(duì)大面積范圍消除突出危險(xiǎn)性的措施，局部性措施主要在采掘工作面執(zhí)行。針對(duì)采掘工作面前方煤巖體一定范圍消除突出危險(xiǎn)性的措施，目前區(qū)域性措施主要有3種：開采保護(hù)層、大面積瓦斯預(yù)抽放、控制預(yù)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(dòng)爆破、卸壓槽、固化劑、水力沖孔、金屬骨架等。
??? 　　(3)安全防護(hù)措施。安全防護(hù)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(qiáng)度降低，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行保護(hù)以免危及人身安全。如震動(dòng)性放炮、遠(yuǎn)距離放炮、反向防突風(fēng)門、壓風(fēng)自救器、個(gè)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(jù)抽放瓦斯的來源，瓦斯抽放可以分為：本煤層瓦斯預(yù)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(chǎn)過程中隨著煤、巖石被破碎而產(chǎn)生的煤、巖石和其他物質(zhì)的細(xì)微顆?？偡Q為煤礦粉塵。有的情況下也被稱為生產(chǎn)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(shí)間內(nèi)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(dòng)力直徑小于7．07 mm的極細(xì)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(nèi)，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：?jiǎn)挝惑w積空氣中所含粉塵的質(zhì)量(mg／m3)或顆粒數(shù)(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(zhì)量或顆粒數(shù)占粉塵總質(zhì)量或總顆粒數(shù)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(jié)合的二氧化硅。
??? 　　(8)塵肺病：由于長(zhǎng)期吸入大量細(xì)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(zhǎng)期吸人大量含結(jié)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(zhǎng)期吸人煤塵所引起的塵肺病。
??? 　　(11)煤礦肺病：也稱為煤硅肺病，由于長(zhǎng)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(gòu)成為一個(gè)分散體系，空氣是分散介質(zhì)，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?zé)嵩炊l(fā)生劇烈氧化反應(yīng)，并伴有高溫和壓力上升、對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生巨大破壞的現(xiàn)象。
??? 　　(14)煤礦防塵：降低煤礦內(nèi)粉塵濃度及防止煤塵爆炸的技術(shù)。
??? 　　(二)煤礦粉塵的產(chǎn)生及基本性質(zhì)
??? 　　1．煤礦粉塵的產(chǎn)生
??? 　　煤礦生產(chǎn)的主要環(huán)節(jié)如采煤、掘進(jìn)、運(yùn)輸、提升的幾乎所有作業(yè)工序都不同程度地產(chǎn)生粉塵。
??? 　　2．影響粉塵產(chǎn)生的因素
??? 　　采掘機(jī)械化和開采強(qiáng)度、采煤方法和截割參數(shù)、作業(yè)地點(diǎn)的通風(fēng)狀況、地質(zhì)構(gòu)造及煤層賦存條件。
??? 　　3．煤礦粉塵的基本性質(zhì)
??? 　　(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(chǎn)環(huán)境中空氣動(dòng)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(guān)系，分散度越大，表面積也越大，其吸附能力也增強(qiáng)。主要指標(biāo)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(guān)，溫度升高時(shí)荷電量增多，濕度增高時(shí)荷電量降低。
??? 　　(4)粉塵的密度。單位體積粉塵的質(zhì)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(píng)價(jià)粉塵流動(dòng)性的重要指標(biāo)。
??? 　　(6)煤塵的爆炸性。煤被破碎成細(xì)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(yīng)增加，提高了煤塵的化學(xué)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(gè)條件。煤塵爆炸是劇烈的氧化反應(yīng)，空氣中氧氣濃度是決定該反應(yīng)能否進(jìn)行的先決條件。
??? 　　(三)煤礦粉塵防治技術(shù)
??? 　　1．采煤工作面防塵
??? 　　(1)煤層注水防塵技術(shù)；
??? 　　(2)合理選擇采煤機(jī)截割機(jī)構(gòu)；
??? 　　(3)噴霧降塵。
??? 　　2．炮掘工作面防塵
??? 　　風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)或電煤鉆打眼是炮掘工作面持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn)塵量高的工序，一般干打眼工序的產(chǎn)塵量占炮掘工作面總產(chǎn)塵量的80％～90％，濕式打眼時(shí)占40％～60％。所以，打眼防塵是炮掘工作面防塵的重點(diǎn)。
??? 　　1)打眼防塵
??? 　　(1)風(fēng)鉆濕式鑿巖。這是國(guó)內(nèi)外巖巷掘進(jìn)行之有效的基本防塵方法。
??? 　　(2)干式鑿巖捕塵。在無法實(shí)施濕式鑿巖作業(yè)時(shí)，如巖石遇水會(huì)膨脹、巖石裂隙發(fā)育、實(shí)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(shù)。
??? 　　(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(dá)75％～90％。
??? 　　2)爆破防塵
??? 　　爆破是炮掘工作面產(chǎn)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(shí)產(chǎn)塵量最有效的措施。
??? 　　(2)爆破噴霧。這是簡(jiǎn)單有效的降塵措施，在爆破時(shí)進(jìn)行噴霧可以降低粉塵濃度和炮煙。
??? 　　3．機(jī)掘工作面通風(fēng)除塵
??? 　　機(jī)掘工作面雖然采掘機(jī)械本身已有了相應(yīng)的防塵措施，但一些細(xì)微的粉塵仍然是懸浮于空氣中，尤其是掘進(jìn)機(jī)械化程度的不斷提高，產(chǎn)塵強(qiáng)度劇增，機(jī)掘工作面的產(chǎn)塵強(qiáng)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(guó)內(nèi)外研究了通風(fēng)除塵技術(shù)，以便有效地控制高濃度塵源。
??? 　　(1)通風(fēng)除塵系統(tǒng)。合理的通風(fēng)除塵系統(tǒng)是控制工作面懸浮粉塵運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散的必要條件，主要有3種通風(fēng)系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外使用：長(zhǎng)壓短抽通風(fēng)除塵系統(tǒng)、長(zhǎng)抽通風(fēng)除塵系統(tǒng)、長(zhǎng)抽短壓通風(fēng)除塵系統(tǒng)。
??? 　　(2)通風(fēng)除塵設(shè)備。濕式除塵風(fēng)機(jī)、濕式除塵器、袋式除塵器以及配套的抽出式伸縮風(fēng)筒、附壁風(fēng)筒等是主要的通風(fēng)除塵設(shè)備。
??? 　　(3)通風(fēng)工藝的要求。壓、抽風(fēng)筒口相互位置的關(guān)系、壓抽風(fēng)量的匹配、局部通風(fēng)機(jī)安裝位置；抽出式局部通風(fēng)機(jī)與除塵局部通風(fēng)機(jī)的串聯(lián)要求是除塵對(duì)通風(fēng)工藝的要求。
??? 　　4．錨噴支護(hù)防塵。
??? 　　錨噴支護(hù)技術(shù)發(fā)展很快，它也是煤礦的主要產(chǎn)塵源之一。錨噴支護(hù)的粉塵主要來自打錨桿眼、混合料轉(zhuǎn)運(yùn)、拌料和上料、噴射混凝土以及噴射機(jī)自身等生產(chǎn)工序和設(shè)備。
??? 　　針對(duì)這些產(chǎn)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(diǎn)是解決打垂直頂板錨桿眼和傾斜角較大的錨桿眼時(shí)打眼過程的產(chǎn)塵。
??? 　　(2)噴射混凝土支護(hù)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(yùn)輸、轉(zhuǎn)載防塵
??? 　　(1)機(jī)械控制自動(dòng)噴霧降塵裝置。該類裝置的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造，使用和維護(hù)方便而且降塵效果好。
??? 　　(2)電器控制自動(dòng)噴霧降塵裝置。該裝置適用于煤礦轉(zhuǎn)載運(yùn)輸系統(tǒng)中不同的塵源，它是靠電器控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(shù)
??? 　　1．煤塵爆炸性評(píng)價(jià)方法
??? 　　(1)煤塵爆炸指數(shù)。這一指標(biāo)可用可燃揮發(fā)分含量進(jìn)行初步判定。在煤礦設(shè)計(jì)時(shí)，可燃揮發(fā)分含量可作為判定煤塵爆炸危險(xiǎn)的指標(biāo)。