煤矿主要灾害及防治课件.ppt

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1、云南省煤矿主要灾害及防治,二O一五年,主要内容,一、煤矿瓦斯事故防治二、煤矿顶板事故防治三、煤矿火灾事故防治四、煤矿水害事故防治五、煤矿粉尘事故防治,在近几年云南省煤矿事故中，瓦斯事故发生事故起数，死亡人数都位居前列，特别是近年来重大瓦斯事故频发，严重影响云南煤矿产业的发展，2011年11月10日，云南师宗县私庄煤矿发生一起特别重大煤与瓦斯突出事故，造成43人死亡。2012年12月5日，富源县上厂煤矿一号井发生一起重大煤与瓦斯突出事故，造成17人死亡。2013年4月21日，富源县红土田煤矿发生一起重大瓦斯爆炸事故，造成14人死亡。,一、煤矿瓦斯事故防治,瓦斯治理工作体系,通风可靠,抽采达标,监

2、控有效,管理到位,系统合理,风流稳定,执行有力,监督严格,设施完好,风量充足,装备齐全,处置迅速,数据准确,断电可靠,多措并举,应抽尽抽,抽采平衡,效果达标,责任明确,制度完善,预防瓦斯爆炸,防止瓦斯积聚,杜绝引爆火源,减少人为因素,监测监控,措施方法： 1、通风方法 2、抽放方法,措施方法：1、加强明火管理2、加强爆破管理3、加强防爆管理,关键,措施方法：管理到位 1、加强培训 2、落实责任 3、严格检查 4、狠反三违 5、安全文化,1、违反技术政策2、瓦斯检查制度执行不严3、局部通风管理不好4、违章放炮5、井下电气设备失爆,瓦斯积存地点：任何地点。大多发生在采掘工作面。采面：上隅角、煤机附

3、近、溜子底槽迎头：掘进机头 、微风区其它：排放瓦斯下风侧巷道、闭封附 近、 高冒区、瓦斯喷出孔附近,种类：电火 50 %；炮火 30 %化学火源：明火、煤炭自燃、炮火等。冲击火源：冲击、摩擦、绝热压缩高温；电气火源：电火花、电弧、静电；高温火源：高温表面、热辐射。,现代矿井瓦斯管理,煤矿集中监控,通 风,瓦斯抽采,煤矿瓦斯,密封管理,安全,传统措施,现代矿井瓦斯爆炸事故预防措施,现代措施,防止瓦斯积聚,杜绝高温火源,加强瓦斯抽放,安全监测监控,强制规范人的行为,防止瓦斯事故扩大,传统与现代相结合,区域防突工作主程序,矿井建设阶段,可行性研究阶段,水平采区开拓后突出危险性预测,石门揭煤采掘区域防

4、突措施,水平采区开拓前突出危险性预测,突出危险性评估,突出危险性鉴定,矿井设计阶段防突专项设计,区域验证安全防护（揭煤采取局部综合措施）,“双四位一体”关系图（纵向）,评估有突出危险煤层所有揭煤作业,预测有突出危险区采掘作业,突出矿井非突出煤层、高瓦斯矿井煤层揭煤,采掘作业,“双四位一体”关系图（横向）,区域预测,区域检验,区域验证,安全防护,无危险,工作面预测,无危险揭煤作业,危险,突出煤层,防突工程,煤层巷道,局部瓦斯治理,随着中国煤矿开采深度的增加，煤与瓦斯突出矿井和突出煤层的数量不断增加，以保护层开采及卸压瓦斯抽采技术和强化预抽煤层瓦斯技术为代表的区域性瓦斯治理技术，得到了长足发展。那

5、种靠局部措施与瓦斯短兵相接的 “白刃战”已被放弃，转而依靠战略上的大战役从根本上来克敌制胜 。,安全区域,区域瓦斯治理,区域性瓦斯治理,突出煤层,开采保护层,高瓦斯煤层,低瓦斯煤层,预抽瓦斯,多措并举,可保必保,应抽尽抽,效果达标,先抽后采,抽采达标,通风可靠,监控有效,管理到位,安全开采,区域防突,区域抽采,禁止在抽采未达标区域进行采掘,突出煤层区域性瓦斯治理,区域防突措施先行，局部防突措施补充不掘突出头，不采突出面,区域综合防突措施,区域突出危险性预测,区域防突措施,区域措施效果检验,区域验证,局部综合防突措施,工作面危险性预测,工作面防突措施,工作面措施效果检验,安全防护措施,无危险区内

6、的有危险点,瓦斯事故现状,可能性加大,严重性未变,爆炸仍可能发生在非高突矿井,突出仍可能发生在非突出矿井,采深增加危险增大,机械化程度增高，火源点增加,安全防护和应急救援滞后，灾害后果的严重性没什么改变,仍存瓦斯积聚隐患,仍存瓦斯异常涌出隐患,仍存与老空区相通隐患,通风瓦斯管理容易放松,瓦斯灾害程度变大，鉴定未跟上,突出受地质构造控制，局部的危险性,非突出矿井防突措施和管理缺失，突出危险出现不能有效避免突出,培训缺失，职工对突出的危害和预兆不了解，出现预兆仍继续作业易诱发突出,二、煤矿顶板事故防治,1.顶板事故分类按力源分为漏垮型、压垮型、推垮型。漏垮型冒顶：（图1）主要由破碎、游离岩石漏冒造

7、成：常发生在靠煤壁附近的局部冒顶、工作面上下出口的局部冒顶、地质破坏带附近的局部冒顶、放顶线及其附近的局部冒顶,压垮型冒顶：,老顶来压时的压垮型、难冒落的大面积直接顶离层重力导致的压垮型冒顶（图 2）,推垮型冒顶,推垮型冒顶包括： 复合顶板推垮型冒顶（图 3） 大块游离顶板离层旋转推垮型冒顶（图 4） 采空区冒矸冲入采场的推垮型冒顶（图 5）,图 4 大块游离顶板离层旋转推垮型冒顶,图5 采空区冒矸冲入采场的推垮型冒顶,2.回采工作面局部冒顶事故的成因及防治措施,（1）靠近煤壁的局部冒顶；（2）上下出口的局部冒顶；（3）放顶线附近的局部冒顶；（4）地质破坏带附近的局部冒顶。,这类事故的发生是由

8、于采煤过程中，裸露的破碎顶板支护不及时，支护不当，支护质量不好等原因造成的。当采用爆破法采煤时，如果炮眼布置不合理或装药量过多，放炮距离过长，也可能在放炮时崩倒支架导致局部顶板事故。此外，当老顶来压时，煤壁附近的直接顶可能破碎，如果煤层本身强度较底，则容易片帮，从而扩大了无支护空间。也会造成局部冒顶。,（1）靠近煤壁的局部冒顶,靠近煤壁的局部冒顶防治措施1、采用正确的采煤方法。对采煤后露出的顶板要及时进行支护、采取超前或临时支护。在架设支架前，必须进行敲帮问顶，对顶帮煤矸及时进行清除，以防岩块掉落伤人。同时支柱要支在实底上，有足够的初撑力，支得稳，抗得住，力求控制裂隙的发展，岩块的移动、滑落。

9、2、防止放炮崩倒支柱。炮眼布置要合理，眼口不要正对支柱，装药量要适度，放炮前对支柱要进行加固，放炮时，采用小范围放炮方式，尽量避免崩倒支柱； 3、对比较松软、易片帮的煤层，在工作面进行其它工作前，需先打好关帮柱，支柱应尽量贴近煤帮。,（2）上下出口的局部冒顶,上下出口冒顶的原因1、上下出口位于采煤工作面与顺槽的交结处，控顶范围比较大，加之应力迭加，掘进顺槽时由于巷道支护初撑力一般都很小，很难控制直接顶不下沉、不松动、不破碎。2、在上下出口处经常要进行工作面输送机头，机尾的拆卸工作，这时难免要替换原来的支护，有时还要碰到替换棚子，就在老柱拆下或碰倒而新支柱未支上时，已破碎的直接顶可能局部冒落而造

10、成事故。3、工作面不断前移，往往要用工作面支护替换原来巷道的支护，出口处始终处于反复支撑状态，在一拆一支间隙中，已破碎的直接顶也可能局部冒落。4、上下出口处的支护还受到老顶来压的影响，直接顶施给支柱的不仅是垂直压力，还有侧压力，可能推倒部分支柱而造成局部冒顶。5、顺槽和工作面连接处有时会在顶板和底板出现台阶下沉，使得此处难以支护，造成局部冒顶事故。,防治措施1、合理布置工作面上下顺槽，尽可能将顺槽布置在受地质构造影响比较小的地段；2、合理设计顺槽断面，顺槽断面尽量满足不破坏顶板，施工尽量沿煤层顶板，不留顶煤，保持巷道顶板的完整性；3、适当加大工作面上下出口的支护密度，增加特殊支护，可在机头机尾

11、处使用抬棚、木垛、“四对八梁支护，每对抬棚随机头机尾的推移逐步前移支护；在工作面与巷道相连处，宜用一对抬棚逐步前移，托住原巷道直接的棚架。上下顺槽靠近工作面20米进行超前支护。4、支架系统必须具有一定的侧抗力，支架应有35迎塘角，以防老顶来压时推倒支架。尽量推广使用“十字”铰接顶梁端头支架来提高支架的稳定性是防止上下出口局部冒顶比较理想的措施。,（3）放顶线附近的局部冒顶,这类事故的原因：1、是回柱操作不合理，由于先回“吃劲”的柱子时，引起周围破碎顶板的冒落。回柱作业人员来不及退到安全地点，就可能被砸着而造成事故；2、是当顶板中存在由断层、裂隙、层理等切割而成的大块游离岩块时，回柱后游离岩块就

12、会旋转，从而推倒支架导致冒顶；,防治措施1、正确的回柱方法，防止顶板压力向局部支柱集中，造成局部顶板破碎及回柱工作的困难。2、正常情况下工作面控顶距都需控制在最小控顶距范围。工作面煤壁要直，放顶线必须齐。3、为防止直接顶中大块游离岩块时在回柱时旋转推倒采场支的冒顶事故，应采取下列措施：,（4）地质破坏带附近的局部冒顶,冒顶客观原因1.采煤过程中因围岩应力重新分布、采煤方法选择不当和巷道布置位置不合理，所需支承压力大于支护的支撑力，从而造成顶板垮落冒顶事故。2.作业规程不能适用于突然出现的地质构造，如采煤工作面出现小断层，工作中没注意分析与观察，采取通常的支护方法往往发生冒顶事故。,冒顶主观原因

13、(1)采掘工作规格质量低劣。作业时不坚持敲帮问顶，发现隐患不及时排除；控顶距离掌握不当；空顶作业；违章放炮；冒险回柱作业。(2)管理不善。煤矿生产管理不同于其他行业，井下生产条件随时有所变化，生产管理者不深入现场，不带班作业，不严格按三大规程办事，盲目开采、违章指挥、纪律松弛等，常常会造成事故,防治措施1、首先要求支护完整，不致出现顶板局部漏洞；若出现局部漏洞，立即加以堵塞，以防其进一步扩大；2、顶板必须背严背实；3、严禁放炮、移溜等工序弄倒支架，防止出现局部冒顶。 4、作业组与作业组的结合处不能分在顶板破碎带或断层带。5、作业规程要随工作面顶板条件的变化而进行修改真正起到指导安全生产。,3.

14、掘进工作面迎头冒顶事故掘进工作面迎头支架架设时间短，未来压上劲，容易被放炮崩倒；人员作业经常在空顶条件下进行；同时受到地质构造变化影响，所以掘进迎头冒顶事故较多。,掘进工作面迎头冒顶事故的防治(1)根据掘进工作面顶板岩石性质，严格按照作业规程作业规程的规定控制空顶距，坚持使用超前支护。(2)严格执行敲帮问顶制度，对顶帮的煤矸块及时进行清除。(3)在地质破碎带或层理裂隙发育区等压力较大处要缩小支架棚距。(4)合理布置炮眼和控制装药量，以防崩倒支架或崩冒顶板。 （5）放炮崩倒的支架需及时进行扶正。(6)在掘进迎头往后10m范围内采用金属拉杆或木拉条把棚子连成一体，必要时还须打中柱以抵抗顶板突然来压

15、和放炮冲击。,4、巷道交又处冒顶事故的原因及预防措施巷道交叉处控顶面积大，支护复杂，是预防巷道冒顶的重点部位。(1)开岔口应尽量避开原来巷道冒顶范围、废弃巷道和硐室。(2)必须在开口抬棚支设稳定后，再拆除原巷道棚腿。(3)注意选用抬棚材料的质量与规格，保证其强度。(4)当开口处围岩尖角被压坏时，应及时采取加强抬棚稳定性措施。(5)抬棚上顶空洞必须堵塞严实，空洞高度较大时须用木垛接顶。在码木垛时，作业人员应站在安全地点，并设专人观看。 （6）开岔口时合理布置炮眼和控制装药量，尽量减少炮眼个数及装药量。,5、锚杆支护巷道冒顶事故的预防措施锚杆支护巷道发生冒顶事故，除地质因素外，主要是由于锚杆支护系

16、统的锚固力不足所造成的。提高锚杆的锚固力的措施有：（1）合理选择锚杆间、排距。（2）布置锚杆眼尽量垂直巷道的轮郭线。（3）科学选择锚杆支护材料。（4）提高锚杆支护施工质量。（5）打锚杆眼的钻头必须满足作业规程要求。,（二）冒顶预兆,1、顶板破裂严重时，出现顶板掉渣。掉渣越多，说明顶板压力越大。2、煤体压酥，片帮煤增多。3、发出响声，岩层下沉断裂。顶板压力急剧增大时，木支柱会发出劈裂声，出现折梁断柱现象；金属支柱的活柱急速下缩，也发出很大响声；铰接预梁的楔子被挤；底板松软时，支柱钻底严重；有时能听到采空区顶板断裂垮落时发出的闷雷声4、裂缝变大，顶板裂隙增多。5、有淋水的采面，顶板淋水有明显增加。

17、6、顶板出现离层，用“问顶”方式试探顶板。例如，顶板发出“咚咚”声，说明顶板岩层之间已经离层。7、在含瓦斯煤层中，瓦斯涌出量会突然增大。8、破碎的伪顶或直接顶有时会因背顶不严或不牢出现漏顶现象。漏顶后，会造成支架托空而出现松动，引发冒顶,矿井火灾,三、火灾事故防治,外因火灾的条件,引火源,氧气,可燃物,外因火灾预防,防止失控的高温热源产生和存在（严格对高温热源、明火和潜在的火源进行管理。）,限制已发生火灾的扩大和蔓延（消防系统、防火门、反风设施）,防止高温热源和火花与可燃物相互作用,防止摩擦引燃（ (1)防止胶带摩擦起火。 (2)防止摩擦引燃瓦斯。 ）,防止机电火灾,尽量不用或少用可燃材料（不

18、得不用时应与潜在热源保持一定的安全距离。）,内因火灾的条件,四、水害事故防治,常见的矿坑充水水源,天然充水水源,人为充水水源,大气降水,地表水,地下水,老窑积水,袭夺水,常见的矿井充水水源,常见的充水途径,天然通道,人工通道,导水裂隙,导水断层,陷 落 柱,岩溶塌洞,顶板三带,底板三带,防水煤岩柱,不良钻孔,点状通道,线状通道,面状通道,常见矿井充水途径,影响煤矿水害的三大因素,煤矿水害,充水水源,充水通道,充水强度,A、 充水水源是否存在，如果存在，有何特征。B、 充水途径是否存在，如果存在，属何类型。C、 充水强度如何，一旦出水有何后果。,防治水方针,矿井防治水的综合措施,合理留设各类防隔

19、水煤（岩）柱和修建各类防水闸门或防水墙等,矿井防治水的综合措施,注浆封堵具有突水威胁的含水层或导水断层、裂隙和陷落柱等通道,矿井防治水的综合措施,探放老空水和对承压含水层进行疏水降压,矿井防治水的综合措施,完善矿井排水系统，排水管路、水泵、水仓和供电系统等必须配套,矿井防治水的综合措施,加强地表水（河流、水库、洪水等）的截流治理,矿井透水事先都有预兆，可根据八种不同的透水象征，辨别其是否有透水的危险。 （1） 发潮： 煤本身是不透水的东西，但当受到一定压力的水的作用，仍会有部分的水分浸到煤体里去。因此，当采掘工作面临近积水区时，就会发现局部的或大面积的发潮现象（注意：这种发潮现象不完全是由于接

20、近水区的缘故，遇到底板岩层为透水岩层时，也常使煤体有发潮现象）。 （2） 发汗： 当工作面接近积水区时，因受水压作用，通过煤的层理、节理、水就透过煤壁并聚成水球现象，看起来就象人出汗一样。,矿井透水八种预兆,（3） 流水或滴水： 这种现象是发汗进一步发展的结果，证明工作地点与积水区的距离越来越近了，也证明隔水煤墙越来越软，隔水性越来越差，抗压能力越来越小，总的情况越来越严重。这时必须百倍警惕，加紧处理。 （4） 挂红： 这种现象往往是流水现象出现后产生的。这种现象说明水内含有铁的氧化物，或硫铁矿物等，出现“挂红”一般认为是接近老空积水的象征。 （5） 空气变冷： 工作面接近大量积水区以后，影响

21、工作面气温降低，感到发凉。 （6） 硫化氢气味加大： 硫化氢气体也是老空区的产物。因此，当工作面接近老空区时，有时可嗅到硫化氢的气味刺鼻的臭鸡蛋气味。,矿井透水八种预兆,（7） 水叫： 一般有两种声音：一种是：“嘶嘶”的声音，说明水的压力比较小；另一种是“吱吱”的声音，说明水的压力比较大。（8） 钻孔底发软或出水： 用探水钻或钎子探水时，如发现钻孔底发软，钻屑发潮，就说明钎子快到积水区，如继续钻就有出水可能。 上述现象都是接近积水区（或老空）的征兆，要特别注意采取措施，严防积水突出造成危害。,矿井透水八种预兆,一看二摸三四听，五汗六红硫化氢，七上八下九水沟，嘴尝手捏身体冷。,透水预兆的识别技术

22、,一看二摸三四听，五汗六红硫化氢，七上八下九水沟，嘴尝手捏身体冷。,透水预兆的识别技术,一看：看煤层是否发暗，发潮，失去光泽？（确定是煤的新鲜面）。发暗，发潮，说明已经接近水体。二摸：摸煤壁是否有冰手，发凉的感觉？发凉，有冰手的感觉，说明已经接近水体。三听：听煤岩层中是否有“嘶嘶”、“吱吱”的水叫声？（“嘶嘶”说明水的压力比较小，“吱吱”说明水的压力比较大）四听：听煤层空洞是否有“咕咕”的泄水声音。有说明接近溶洞水。,一看二摸三四听，五汗六红硫化氢，七上八下九水沟，嘴尝手捏身体冷。,透水预兆的识别技术,五汗：煤壁、顶板上是否挂汗现象？六红：煤壁、顶板上是否有挂红现象？挂红，是因为水中含有铁的氧

23、化物。 硫化氢：硫化氢气体也是老空区的产物。因此，当工作面接近老空区时，有时可嗅到硫化氢的气味刺鼻的臭鸡蛋气味 。,互动：问题如何区分正常淋水滴水和挂汗？,根据经验，挂汗时，水滴前端成尖状，“预滴”之状。似滴非滴。,一看二摸三四听，五汗六红硫化氢，七上八下九水沟，嘴尝手捏身体冷。,透水预兆的识别技术,七上：分析上面的顶板来压是否加大，淋水是否突然增加。八下：分析下面的底板是否底鼓，应力是否突然增加。九水沟：巷道内水沟内流水是否有变化，水色发浑，还是发清，或者发白，发臭。发浑，说明水体比较近。,一看二摸三四听，五汗六红硫化氢，七上八下九水沟，嘴尝手捏身体冷。,透水预兆的识别技术,嘴尝：尝水，是否有发苦发涩，发甜的感觉。手捏：手捏新鲜断面的水，是否有发腻的感觉，滑腻感越强，说明水体接近，水流很快。身体冷：身体是否感觉发冷，是否不舒服。发冷说明附近有水体，不舒服有可能是有毒有害气体增加引起的。,五、煤尘事故防治,煤尘爆炸条件,有足够能量的点火源,空气中煤尘的浓度处于爆炸界限范围内,煤尘本身具有爆炸危险性,减少工作面中浮尘和落尘是预防煤尘爆炸的主要措施。,主要是防止放炮火源、防止电气火源、防止摩擦和撞击火花。,分区通风、设置隔爆装置。,