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1、煤矿“六大系统、一通三防”安全知识,郑州广众科技发展有限公司,内容简介,关于井下六大安全系统通知,2010年7月，国家安全监管总局国家煤矿安监局下发国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知，同时对建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”提出了明确的目标任务和时间要求。严格要求“煤矿和非煤矿山要制定和实施生产技术装备标准，安装监测监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统等技术装备，并于3年之内完成”。,煤矿六大系统,煤矿六大系统,压风自救装置监测监控系统人员定位系统,矿井压风自救装置,矿井压风自救装置主要用于具有煤与瓦斯突出的煤矿井下救灾防护。,矿井压风自
2、救装置,矿井压风自救装置内部图,矿井压风自救装置,供水施救装置,供水施救装置适用于一旦发生灾变，确保井下受灾人员在恶劣环境下喝到安全卫生的饮用水。,供水施救装置,供水施救装置内部图,供水施救装置,矿用通讯系统发展史,PHS及CDMA,矿用专用无线通讯系统,GSM矿用无线通讯系统原理图,GSM矿用无线通讯系统,有中国移动，中国联通的通讯巨头的系统支持与保证。,提供高性价比，高可靠性，具有三防性能的用户终端。,采用天线与漏泄电缆的混合工程模式，大大降低了费用，同时真正实现了信号全井覆盖。,成为当今无线通讯中最成熟、应用最广泛的技术和产品。,“无需更换手机”无线通讯系统,紧急避险系统,紧急避险系统包
3、括救生舱和避难硐室。基于物联网的矿用救生舱、避难硐室对外抵御爆炸冲击、高温烟气、冒顶塌陷、隔绝有毒气体，对内为避难矿工提供氧气、食物、水，去除有毒气体，为事故突发时矿工避险提供最大可能的生存时间。同时舱内配备有无线通讯设备，引导外界救援。,救生舱,矿用救生舱的9个组成部分,避难硐室,避难硐室,系统结构,矿用监测监控系统,矿用监测监控系统基本功能特点,矿山安全监控系统是采用先进的计算机编程工具和主流的计算机数据库技术开发的综合监控系统，本系统符合国家最新的标准要求，具有功能齐全、性能稳定可靠、操作简单、配置灵活、经济实用、功能和扩展性好等特点。其最主要的特色是：实时监测瓦斯、一氧化碳、风速、风量
4、、温度、设备开停状态等环境参数。产品自配套性强，系列化齐全，性价比高，具有良好的开放性和可伸缩性，组态灵活，能够满足最优化最经济运行，售后服务有保障。独特的三级断电和交叉断电控制功能（中心站程控、分站控制和传感器就地断电）。有断电回馈信息比较，若异常有报警提示。可自动控制动力设备的状态。系统具有动态模拟图显示、实时监测表、柱状图、实时曲线、报表统计、历史曲线等功能，提供相应报表的打印功能。操作系统采用通用的Windows7/2000/XP中文版操作系统，界面良好使用广泛。,人员定位系统,人员定位系统原理图,人员定位系统主要功能,实时监控,轨迹跟踪,求救报警,紧急撤离,生动再现井下全貌，监控人员
5、可以在软件界面上看到人员的分布和走动情况。,可对人员活动路线进行跟踪，实时描绘出当前运动轨迹，掌握详细工作路线和时间。,井下人员或设备可通过定位卡向系统发出报警信号，地面检控界面立即显示报警提示。,TEXT,考勤管理,通过系统向所有人员发出紧急指令，并可掌握撤离进行情况。,可对个人、班组、部门进行考勤统计。,精确人员定位系统,独有的定位技术，保证调度中心随时掌握每个井下人员的具体位置,基站无线覆盖距离可达500米，通过若干基站就可以保证井下信号全覆盖,ZigBee特殊的碰撞避免策略以及灵活的随机算法保证不漏卡。经证实200张卡以60km时速经过一个基站不漏卡,一通三防,1什么是“一通三防”?“
6、一通”是指矿井通风，“三防”是指防治瓦斯、防治煤尘、防灭火2矿井内空气的主要成分是什么?矿井内空气的主要成分是氧气、氮气和二氧化碳三种气体，此外还有少量的水蒸气、有害性气体和矿尘等。,一、矿井通风基本知识,矿井空气（一）、矿井通风及矿井通风基本任务：矿井不断输入新鲜空气和排出污浊空气的作业过程叫矿井通风。基本任务是：1、连续不断地供给井下足够的新鲜空气 2、把井下有毒有害气体和矿尘冲淡到安全浓度以下，并排出矿井。3、为井下创造良好的气候条件。（二）、矿井空气的成分 矿井空气主要来源于地面，地面空气主要由O2、CO2、N2，按体积浓度百分数计算分别为20.96%、0.03-0.04%、79%，此
7、外还有水蒸汽、稀有气体、微生物和尘埃等。,一、矿井通风基本知识,地面空气进入矿井后主要变化是：（1）氧气浓度减少；（2）混入各种有害气体；（3）混入煤尘、岩尘等到固体微粒；（4）空气的温度、湿度、压力发生变化。（三）、O2的性质 无色、无味、无臭、无毒，相对密度1.11，易使其它物质氧化、助燃。规程规定：采掘工作面进风流中氧气浓度不得低于20%,一、矿井通风基本知识,N2的性质：N2是无色、无味、无臭的惰性气体，微溶于水，相对密度0.97，不易燃，无毒，但有窒息性。在高温下能与氧气化合成有毒气体NO2。空气中N2浓度较高时，相对降低空气中的O2浓度，会使人缺氧窒息。,一、矿井通风基本知识,CO
8、2性质:无色、略带酸味、不自燃也不助燃，易溶于水，与空气比重为1.52，多积存在巷道下部。主要来源：煤、岩、坑木等氧化、爆破作业、矿井火灾、瓦斯煤尘爆炸、人员呼吸、从煤岩中涌出或突然喷出。危害：对人的眼鼻口有刺激作用，浓度大时刺激中枢神经，呼吸加快，浓度达5%呼吸困难、耳鸣，20%以上使人缺氧窒息死亡 安全浓度：总回风中不大于0.75%、进风流中不大于0.5%、采掘工作面风流不大于1.5%，采掘工作面回风流不大于1.0%。,一、矿井通风基本知识,矿内空气中有毒有害气体：矿内空气中含有大量有害气体，对人身和安全生产有较严重影响：一氧化碳（CO）、硫化氢（H2S）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（N
9、O2）、氢气（H2）、氨气（NH3）、甲烷（CH4）。规程对井下有害气体的最高允许浓度作了明确规定。,一、矿井通风基本知识,CO性质：无色、无味、无臭，微溶于水。极毒，CO与血色素亲和力比氧大250-300倍，使血液中毒，阻止氧与血色素的结合，引起窒息和死亡。主要来源：爆破作业、火灾、瓦斯与煤尘爆炸、煤炭自燃等。安全浓度：不大于0.0024%(24ppm),一、矿井通风基本知识,NO2性质：棕红色气体,有刺激臭味。极易溶于水。强烈毒性，能和水结合成硝酸，对肺组织起破坏作用，对眼睛、鼻腔、呼吸道等有强烈刺激作用。所谓炮烟熏人其实质就是N02中毒。主要来源：井下爆破工作。安全浓度：不大于0.000
10、25%,一、矿井通风基本知识,H2S性质：无色、微甜、臭鸡蛋味。有强烈的毒性，能使血液中毒，对眼睛粘膜及呼吸系统有强烈的刺激作用。主要来源：有机物腐烂、硫化矿物水解、煤岩中放出。安全浓度：不大于0.00066%。,一、矿井通风基本知识,SO2性质：有刺激性臭味及酸味。与眼、呼吸道的湿表面接触后能形成硫酸，对眼、呼吸道有强烈腐蚀作用，严重会引起肺水肿。主要来源：含硫矿物氧化、含硫矿物中爆破。安全浓度：不大于0.0005%。,一、矿井通风基本知识,H2性质：无色、无味、无臭气体。比空气轻，当浓度达到4%-74%时有爆炸性。主要来源：井下蓄电池充电时释放出的气体。安全浓度：不大于0.5%。,一、矿井
11、通风基本知识,矿井气候条件 矿井气候条件是指井下空气的温度、湿度和风速三者之间的综合作用状态。井下工作地点人体最适宜的气候条件是：空气温度为15-20、空气相对湿度为50%-60%、风速大小应根据气温的高低而定。规程规定：生产矿井采掘工作面的空气温度不得超过26、机电峒室空气温度不得超过30。,一、矿井通风基本知识,规程对井下各种巷道、工作面的容许风速的规定：,一、矿井通风基本知识,一、矿井通风基本知识,矿井通风系统：矿井通风系统是矿井通风方法，通风方式和通风网络的总称。通风方法是指主要通风机的工作方法，分压入式、抽出式、混合式。淮北矿区常用的是抽出式。通风方式是指进风井与回风井的布置方式，分
12、中央式、对角式、区域式、混合式。通风网络是指矿井风流按生产要求在井巷中流动时有分有合的路线结构形式，分串联、并联、角联。,一、矿井通风基本知识,矿井通风系统主要通风设施：风门 风量调节风门 挡风墙（密闭墙）风桥,一、矿井通风基本知识,通风巷道的分类：进风巷：进风风流所经过的巷道叫进风巷。总进风巷、主要进风巷、采区进风巷、工作面进风巷。回风巷：回风风流所经过的巷道叫回风巷。总回风巷、主要回风巷、采区回风巷、工作面回风巷。盲巷：凡长度超过6m而又不通风的独头巷道统称为盲巷。盲巷由于不通风，有时积存大量的瓦斯和其他有害气体。,一、矿井通风基本知识,矿井风流的分类：新鲜风流：没有被井下作业地点污染、成
13、份与地面空气基本相同或相差不大的风流。乏风风流：流经采掘工作面、峒室或其他用风地点，成份与地面空气差别较大的风流。,一、矿井通风基本知识,采区通风系统：采区通风系统是矿井通风系统的主要组成单元，是采区生产系统的重要组成部分，它包括采区进、回风巷和工作面进、回风巷组成的风路联接形式及采区内的风流控制设施。,二、矿井瓦斯,矿井瓦斯：瓦斯是矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体，一般单指甲烷。瓦斯是一种无色无味无臭的气体，相对密度0.554，由于瓦斯较轻，故常积聚在巷道的顶部。瓦斯与空气混合到一定浓度遇火会发生爆炸。瓦斯在空气中占据一定的空间，相应降低空气中氧气的含量，使人窒息死亡。瓦斯是一种
14、有害气体，同时也是一种比较洁净的能源，可作民用燃料和化工原料。,二、矿井瓦斯,瓦斯爆炸事故基本情况：从事故发生地点看：19491995年，国有重点煤矿一次死亡3人以上的瓦斯事故361次，死亡6931人。这些事故发生在掘进工作面的156次，占43.21%，死亡2691人占38.83%；发生在采煤工作面的131次，占36.29%，死亡2271人，占31.99%；发生在巷道和其他地点的74次，占20.50%，死亡2023人，占29.19%。,二、矿井瓦斯,从瓦斯积聚的原因看：在前述361次瓦斯事故中，由于通风系统问题的53次，占14.68%；由于局部通风机停风的56次，占15.51%；由于风量不足的
15、56次，占15.51%；由于巷道局部无风的26次，占7.2%；由于盲巷积存瓦斯的24次，占6.65%；由于采空区积存瓦斯的39次，占10.8%；由于放炮后积聚瓦斯的27次，占7.48%；由于违章排放瓦斯的13次，占3.6%；由于循环风的7次，占1.94%；由于地质条件变化涌出瓦斯异常的6次，占1.66%；由于其他原因引起瓦斯积聚的54次，占14.96%,二、矿井瓦斯,瓦斯事故原因分析：1、违背技术政策和法律法规开采；2、通风管理不善；3、瓦斯检查制度不严；4、瓦斯抽放不到位；5、违章爆破；6、电气系统管理不严及机械设备磨擦；7、着火引发；8、职工安全意识薄弱。,二、矿井瓦斯,瓦斯爆炸：瓦斯爆炸
16、的实质，就是一定量的瓦斯与空气中氧气 进行剧烈化学反应的结果。瓦斯爆炸的三个条件：（1）、瓦斯浓度：5-16%；（2）、高温火源：650-750度；（3）、氧气浓度：不小于12%。以上三个条件同时存在就会发生瓦斯爆炸事故。在新鲜空气中，瓦斯浓度9.5%时爆炸最强烈。,二、矿井瓦斯,从引爆火源看：由于电气火花的150次，占41.55%；由于放炮火源的108次，占29.92%；由于磨擦撞击的31次，占8.59%；由于明火的7次，占1.94%；由于其他火源的65次，占18.01%。,二、矿井瓦斯,瓦斯爆炸的危害：A：爆炸产生高温：试验表明、当瓦斯浓度为9.5%时，爆炸瞬间产生的高温可达1850-26
17、50C。这样的高温不仅烧伤人员、烧毁设备，还可能引起火灾和煤尘爆炸事故。B：爆炸产生高压冲击波：经试验，爆炸后的气体压力是爆炸前的7-10倍，冲击波以每秒几百至几千米的速度冲击，使支架推倒、设备损坏，工作面和巷道垮埸、现场人员死亡。,二、矿井瓦斯,C：爆炸产生大量有害气体：瓦斯爆炸发生后，灾区气体组份发生变化，O2：6%-10%，CO2：4%-8%，N2：82%-88%，CO：2%-4%当空气中CO达0。4%时人就会中毒死亡、O2浓度10%-12%时人就会窒息死亡，统计表明，瓦斯煤尘爆炸事故中，死于CO中毒的人数占总死亡人数的70%以上。佩备自救器是非常必要的。,二、矿井瓦斯,井下易发生瓦斯爆
18、炸的地点：井下任何地点都有发生瓦斯爆炸的可能，但大部分发生在掘进工作面和采煤工作面上隅角。发生瓦斯爆炸的主要原因：即瓦斯积聚，引爆火源和管理不善，某些人员失职，尤其是特殊工种（瓦检员、放炮工、电钳工、班组长等）。,二、矿井瓦斯,引起瓦斯积聚的主要原因：局部通风机停止运转；风筒断开或严重漏风；采掘面风量不足；局扇出现循环风；风流短路；通风系统不合理，不完善；采空区或盲巷；瓦斯异常涌出。引起瓦斯爆炸的火源：电火花（47%）；放炮火花（36%）；撞击火花；摩擦火花；明火等。,二、矿井瓦斯,局部瓦斯积聚：当出现浓度达到2%、体积在0.5m3以上和积存瓦斯时即定为局部瓦斯积聚。凡井下瓦斯涌出量大、通风不
19、良的地点都易发生局部瓦斯积聚。如采煤面上隅角顶板冒落空洞内、临时停风的掘进工作面、风速较低的巷道顶部、采煤面的煤壁、采空区边界等。,二、矿井瓦斯,工作面上隅角局部积聚瓦斯处理方法：（1）、风障引导风流法；（2）、风筒导排风流法；（3）、尾巷排放法；（4）、沿空留巷排除法；（5）、抽放排除法；（6）、充填置换法；（7）、风压调节法。,二、矿井瓦斯,巷道冒落空洞中积聚瓦斯处理方法：（1）、导风板引风法；（2）、充填置换法；（3）、风筒分支排放法；（4）、压风排除法。,二、矿井瓦斯,矿井瓦斯等级划分：1、低瓦斯矿井：相对瓦斯涌出量不大于10m3/t且绝对瓦斯涌出量不大于40m3/min；2、高瓦斯矿
20、井：相对瓦斯涌出量大于10m3/t或绝对瓦斯涌出量大于40m3/min；3、煤与瓦斯突出矿井。,二、矿井瓦斯,规程对矿井、采区、工作面瓦斯浓度的规定：1、矿井总回风巷中瓦斯不得超过0.75%；2、采区、工作面回风巷中瓦斯浓度不得超过1.0%；3、采掘工作面风流和其他作业地点风流中瓦斯浓度不得超过1.5%；4、工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度达1.0%时，停止电煤钻打眼、20m停止放炮；,二、矿井瓦斯,5、工作面及其他作业地点巷道内，体积大于0.5m3的空间内积聚的瓦斯浓度达到2.0%时，附近20m内停止作业、撤人、断电；6、由于瓦斯超限而停电的设备，必须在瓦斯浓度降到1.0%以下时，方可通电
21、开动。,二、矿井瓦斯,三专两闭锁：三专：指局部通风机实行的“三专”供电，即专用变压器、专用电缆、专用开关。两闭锁：指局部通风机安装的“风电闭锁”和“瓦斯电闭锁”。风电闭锁指局部通风机停风时能立即切断局部通风机供风巷道内的一切电源。瓦斯电闭锁指当掘进巷道内瓦斯超限时，能自动切断局部通风机供风巷道中的一切电源而局部通风机照常运转。局部通风机启动前若供风区瓦斯超限，局部通风机不能启动。,二、矿井瓦斯,巷道贯通：1、一般巷道相距20m、机掘相距50m前，地测部门下达通知书；2、生产部门和通风区制定措施和通风系统调整方案，且两端巷道不积存瓦斯；3、巷道贯通时通风部门应有干部现场指挥。待通风系统稳定、无瓦
22、斯积聚方可恢复正常生产。,二、矿井瓦斯,测量瓦斯的仪器：光学瓦斯检定器、便携式瓦斯检定器、便携式瓦斯氧气两用检测仪、瓦斯传感器、一氧化碳检定仪。,二、矿井瓦斯,甲烷传感器的安设：1、高瓦斯矿井、突出矿井的采掘面，低瓦斯矿井有瓦斯涌出的采掘工作面；2、串联通风时，进入串联工作面风流中。3、设置在回风流中的机电峒室的进风侧。4、高瓦斯矿井进风的主要运输大巷使用架线电机车时的所有装煤点。5、突出矿井的电机车内。,二、矿井瓦斯,瓦斯抽放：将矿井瓦斯通过钻孔（专门的抽放瓦斯的巷道）、管道、瓦斯泵直接排至地面的专门技术，叫瓦斯抽放。瓦斯抽放方法：1、巷道法和钻孔法；2、本煤层抽放、邻近层抽放、采空区抽放。,二、矿井瓦斯,瓦斯抽放设备与管理 瓦斯机（泵）、管路系统和安全装备。管路的“三防装置”：安装在地面瓦斯泵进气管路中的具有防回火、防回气和防爆作用的安全装置。放水器：人工放水器、U型管自动放水器。,三、特大典型瓦斯煤尘事故,特大瓦斯爆炸事故：江西丰城某矿电火花引起采面瓦斯爆炸事故；黑龙江鸡东县某矿放炮引起掘进工作面瓦斯爆炸事故；抚顺某矿自燃发火引起瓦斯连续瓦斯爆炸事故。,
