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1、第五章 煤矿采掘与爆破安全技术,一、煤矿安全生产基本条件,第一节 煤矿开采安全,1.齐全的证件与资料、合格的机构与人员,2.可靠合理的安全出口,3.齐全可靠的通风设施，符合规程要求的风量风速,4.齐全的防瓦斯设备和完善的措施与制度,5.安全可靠的运输提升与供电系统,6.其他的安全基本条件,2,二、煤矿地质因素及其对煤矿安全的因素,（一）煤层埋藏特征 1.煤层的顶底板,3,2.煤层的形态与结构,形 态层状似层状非层状,结 构简单结构复杂结构,4,3.煤层厚度,井工开采时，煤层按厚度可分为三类：厚度在1.3米以下的为薄煤层 1.33.5米厚的为 中厚煤层厚度在3.5米以上的为厚煤层,5,4.煤层产
2、状,走向倾向倾角（按倾角大小可分四类）近水平煤层（倾角在 80 以下）缓倾角煤层（倾角在 80250）倾角煤层（倾角在250450）急倾角煤层（倾角在450 以上）,6,单斜构造,（二）地质构造,7,褶皱构造,1-背斜；2-向斜,8,断裂构造,（1）节理（裂隙）煤岩层断裂后，断裂面两侧的煤岩层没发生明显位移的称为节理。（2）断层 煤岩层断裂后，断裂面两侧的煤岩层发生了明显位移的称为断层。,9,断层要素和分类,10,所谓岩溶塌陷，就是石灰岩、白云岩等可溶性岩石在底下水的溶蚀作用下产生塌陷的现象。,（三）岩溶塌陷,（四）岩浆侵入体,开滦局范各庄矿2171陷落拉示意图,11,三、矿井开采安全管理,采
3、煤方法包括采煤系统和回煤工艺两项主要内容，是采煤工艺与回采巷道布置及其在时间和空间上的相互配合。我国在采煤方法的应用上是以壁式体系为主的国家，主要有单一走向长壁采煤法、单一倾斜长壁采煤法、放顶煤长壁采煤法和倾斜分层长壁上行充填采煤法。,12,采煤工艺（3种）,炮采：主要工序有打眼爆破、人工装煤、刮板输送机运煤、移输送机、顶板支护和回柱放顶；普采：主要特点是落煤和装煤采用机械（采煤机或刨煤机），其他工序和炮采相似；综采：其特点是除了落煤和装煤采用采煤机或刨煤机完成外，支护采用自移式液压支架，加上刮板输送机运煤，采煤工作面可实现全部综合机械化生产。,13,一般爆破的影响涉及范围沿工作面倾斜上下各1
4、217米，而剧烈影响的范围是上下各57米。影响范围在回柱地点前方1520米，10米内影响剧烈。影响范围在回柱地点后方1015米，5米以内影响剧烈。所以这两道工序在空间和时间上应保持一定间隔。一般情况下，回柱放顶应滞后支护的距离不小于1015米。,14,一般情况下，要紧跟采煤机及时支护，保证挂梁的及时性，一般距离为515m。移输送机后应及时打立柱支撑顶梁，滞后移输送机距离一般不应该超过15m。沿工作面方向，采煤和回柱放顶两工序之间一般应错开1520m。综合机械化采煤应做到跟机即使移架，以减少空顶时间，避免发生冒顶事故；如果煤壁发生片帮，应采取超前支护方式。,15,四、煤矿采煤系统安全检查重点（一
5、）综采工作面的现场安全检查,工作面支护的检查上下区段平巷的检查安全出口的检查采煤作业的检查液压支架移架的检查推移刮板输送机的检查工作面生产设备的检查工作面管理检查,16,综采工作面现场安全检查程序为:,熟悉工作面生产技术条件 查阅设计和作业规程 下顺槽检查 下顺槽设备检查 安全出口检查 工作面支护检查 采煤工作检查 移架推溜检查 设备检查 上安全出口检查 上顺槽检查现场管理检查 总体评价,提出处理意见,17,(二)普采工作面的现场安全检查,工作面支护的检查上下区段平巷的检查安全出口的检查采煤作业的安全检查煤壁与机道支护的检查顶板管理的检查移溜的安全检查回柱放顶的安全检查机电设备的检查工作面管理
6、的检查,18,熟悉工作面条件 查阅工作面作业规程检查工作面下顺槽 下 安 全 出 口工作面支护 顶板管理 采煤机采煤 移溜 工作面煤壁及支护 回柱放顶 上安全出口 工作面上顺槽 工作面管理 总体评价与处理决定,普采工作面现场安全检查程序为:,19,重点是工作面支护与顶板管理、安全出口、放顶安全作业和爆破安全作业等。,(三)炮采工作面的现场安全检查,工作面支护的检查上下区段平巷的检查安全出口的检查煤壁及机巷支护的检查工作面爆破的检查工作面设备的检查回柱放顶的检查工作面管理的检查,20,（四）采煤系统特殊条件下的现场安全检查,1.工作面过断层的安全检查 接近断层时，应尽量缩小断层的暴露面积，并制定
7、防止破碎带冒落及支架防倒措施；过断层时要根据具体情况，改变支护形式；严格控制采高；严格工程质量；断层带处应以整个工作面同时平行推进，不得滞后；断层带附近煤壁严重片帮，顶板暴露面大时，应采取超前支护措施。,21,2.工作面过老巷的安全检查,检查瓦斯情况，排放积聚瓦斯；提前修复老巷，在巷道内架设一梁二柱（或三柱）的抬棚；不论通过平行于工作面，还是垂直于工作面的老巷，均要提前3050m进行维护，避免工作面通过时压死支架。,22,3.开采有冲击地压煤层的安全检查,尽量采用长壁开采和全部冒落法管理顶板，基本巷道不止在岩层中；避免在集中应力区布置井巷和邻近采掘工作面相前推进；存在断层和采空区时，尽量采用由
8、断层或采空区开始的回采程序；回采线尽量呈直线，按正常回采速度推进；多煤层开采时，上下煤层工作面有合理的错距；工作面支架有足够强度。,23,（五）采煤系统重大安全隐患的安全检查,1.采区设计和采煤工作面作业规程的检查采煤工作面没有2个以上畅通无阻的安全出口，或人为因素造成安全出口不畅通；特殊情况下不能保证2个以上安全出口时，未经矿务局批准；支柱与回柱、支柱与割煤、回柱与放炮、回柱与采煤机落煤等工序平行作业时的安全距离未在作业规程中明确规定，或在现场操作中违反规定。,24,2.采煤工作面支护方面的安全检查3.工作面防顶方面的安全检查4.采煤机械操作方面的安全检查5.特殊条件下开采方面的安全检查,2
9、5,（六）矿井重大事故隐患排查的安全检查,建立健全矿井重大事故隐患排查组织机构，矿长对重大事故隐患排查处理全面负责；分管副矿长、总工程师对矿长负责，负责组织分管范围内的事故隐患排查；各业务部门负责监督检查分管范围内的事故隐患排查；矿安监处负责重大事故隐患的综合管理。建立事故隐患的四级排查体系，由矿、专业、区队、班组分级定期排查隐患，分专业综合管理。,26,对事故隐患按严重程度、解决的难易程度等进行分级管理。矿井排查的重大事故隐患项目明确整改负责人、整改措施和完成时间。,27,第二节 煤矿掘进安全,一、巷道掘进安全管理主要工序：破岩、装岩、运输、支护；辅助工序：排水、掘砌水沟、通风、铺轨 和测量
10、等。,28,1.平巷施工2.斜巷施工开凿或延伸斜下山时，必须在斜下山的上口设置防止跑车装置，在掘进工作面的上方设置坚固的跑车防护装置。跑车装置与掘进工作面的距离必须在施工组织设计或作业规程中规定，斜井施工期间兼作行人道时，必须每隔40m设置躲避硐并设红灯。设有躲避硐的一侧必须有畅通的人行道。上下人员必须走人行道。行车时红灯亮，行人立即进入躲避硐；红灯熄灭后，方可行走。由下向上掘进250以上的倾斜巷道时，必须将溜煤道与人行道分开，防止煤滑落伤人。人行道应设扶梯和信号装置。斜巷与上部巷道贯通时，必须有安全措施。,29,巷道顶板管理,敲帮问顶。上班进入工作面，打眼爆破前均应敲帮问顶，处理隐患，排除不
11、安全因素后再作业。控制工作面空顶距离，超过规定的空顶距应先支护后掘进。单孔长距离掘进，要经常检查工作面后方支架的情况，发现断梁折腿或变形严重支架，应加固修复。修复巷道时，修复地点以里的人员应全部撤出，预防冒顶堵人。工作面因爆破崩倒的棚子应由外向里逐架扶棚复位。熟悉掘进巷道出现冒顶事故的原因，加强日常检查，采用针对性措施，预防冒顶片帮事故的发生。,30,二、煤矿掘进安全检查重点,机掘工作面的安全检查炮掘工作面的安全检查锚杆、锚喷巷道支护的安全检查巷道和硐室掘进现场安全检查表(见下图),31,32,第三节 煤矿爆破安全,一、爆破材料安全管理（一）爆破材料储存井下爆破材料库容量：炸 药 3d生产用量
12、 起爆材料 10d生产用量不同性质的炸药和爆破材料必须分别储存（二）爆破材料保管库房内的温度、湿度是否符合规定消防设备是否齐全有效,33,（三）爆破材料的发放与清退,爆破工必须携带爆破合格证和班组长签章的爆破工作指示单到爆破材料库领取爆破材料。发放爆破材料时，管库工与爆破工要当面点清所支领爆破材料品种、规格和数量，并盖章或签字。不经导通编号的雷管，管库工禁止发放。电雷管实行专人专号，不得遗失、借用或挪作它用。爆破工必须在爆破材料库的发放硐室领取爆破材料，不得携带矿灯进入库内。发放炸药、雷管时，要做到轻拿轻放，严禁摔扔炸药或雷管。爆破工班后必须严格执行班组长在报单上签字制度，无签字或签字不清，管
13、库工拒收炸药、雷管。清退爆破材料时，爆破工与管库工当面点清做到帐物相符。所有接触爆破材料人员，应穿棉布或抗静电衣服，严禁穿化纤衣服。,34,（四）爆破材料的运输,从地面炸药库向井下炸药库运送炸药时，应先通知绞车司机和井口上下的把钩工做好运输准备。运输不得在交接班时间进行。护送人员一定要乘罐笼护送炸药下井，每层罐笼只准搭乘两人。运输炸药的罐笼或吊桶里，除爆破工或护送员外，不准无关人员搭乘。同时，炸药和雷管必须分别运送。炸药不准在井口房内存放。炸药下放到井底车场后，应立即运往炸药库，不准在井底车场或其他巷道里存放。用电机车运输炸药，列车行驶速度不许超过2m/s。装炸药的车辆和装雷管的车辆之间及与电
14、机车之间，要用3个空车隔开。,35,在水平巷道或倾斜巷道里，运输速度不得超过1m/s。严禁用刮板输送机、带式输送机运输炸药。人工搬运爆破材料时，也要重视安全。雷管和炸药分别放在专用袋或专用箱内，不得将雷管装在衣袋内。,（五）爆破材料的销毁,36,二、煤矿常用爆破器材的选用,（一）矿用炸药,37,1.煤矿许用炸药的安全等级,低瓦斯矿井的岩石掘进工作面必须使用安全等级不低于一级的煤矿许用炸药。低瓦斯矿井的煤层采掘工作面、半煤岩掘进工作面必须使用安全等级不低于二级的煤矿许用炸药。高瓦斯矿井、低瓦斯矿井的高瓦斯区域，必须使用安全等级不低于三级的煤矿许用炸药。有煤与瓦斯突出危险的工作面，必须使用安全等级
15、不低于三级的煤矿许用含水炸药。,38,2.炸药选用的注意事项,煤矿铵体炸药必须严格按照矿井瓦斯的安全等级选用，不得将用于低瓦斯矿井的炸药用于高瓦斯矿井。含水超过0.5%的煤矿铵体炸药不得使用。有水和潮湿的工作面，必须选择抗水型炸药。煤矿水胶炸药的安全性高于铵体炸药，但在使用、保管上应和铵体炸药同样对待，严格按瓦斯安全等级选用。要注意炸药外形的检查，如发现药卷出水，要尽快使用；如出水严重，要经过性能检验，再确定是否继续使用。外皮破损，出现漏药、破乳，此情况使炸药难以发生爆炸，即使发生爆炸，也容易造成爆燃或残爆，使爆破故障增多，同时也达不到爆破工作的要求。水胶炸药的爆炸性能随温度降低而降低，00C
16、以下有可能出现残爆或拒爆。因此，水胶炸药药温不宜过低。,39,（二）矿用雷管 1.电雷管的种类,（1）瞬发电雷管 通入足够的电流，能在瞬间立即起爆的电雷管。瞬发电雷管由通电到爆炸时间小于13ms，无延期过程。（2）秒延期电雷管 通入足够的电流后，以1秒、0.5秒为间隔才爆炸的雷管。（3）毫秒延期电雷管 通入足够的电流，以若干毫秒为间隔延期爆炸的电雷管。,40,2.规程对雷管使用范围的要求,井下爆破作业必须使用煤矿许用电雷管；在采掘工作面，必须使用煤矿许用瞬发电雷管或毫秒延期电雷管。使用煤矿许用毫秒延期电雷管，最后一段延期时间不得超过130ms。不同厂家生产的或不同品种的电雷管，不得掺混使用。,
17、41,（三）起爆电源及检测仪器,井下爆破都必须使用发爆器爆破母线连接脚线、检查线路和通电工作，只准爆破工一人操作导通表又名测炮器，它是专门用来测量电雷管、爆破母线或电爆网路是否导通的仪表,42,三、煤矿常见爆破事故及预防,早爆事故及预防 起爆前，雷管、炸药突然爆炸的现象。拒爆（瞎炮）事故及预防 通电后出现爆破未爆炸的现象即为全网路拒爆。爆破后，由于某中原因造成的部分或单个雷管拒爆的现象即为丢炮。残爆、爆燃和迟爆事故及预防 炮眼里的炸药引爆后，发生爆轰中断而残留部分不爆药卷的现象。,43,4.放空炮事故的预防 炮眼内装药，在爆破时未能对周围介质产生破坏作用，而是沿炮眼口方向崩出的现象。爆破伤人及
18、炮烟熏人事故及预防6.爆破崩倒支架及造成冒顶事故预防,44,四、爆破作业安全检查重点（一）对爆破人员及作业要求的安全检查,井下爆破工作必须由专职爆破工担任。在煤与瓦斯突出煤层中，专职爆破工的工作必须固定在一个工作面。井下爆破工作必须执行“一炮三检制”。爆破工必须由经过专门培训、有 2 年以上采掘工龄的人员担任，并经考试合格，持证上岗。煤矿所有爆破作业地点必须编制爆破作业说明书，爆破工必须依照爆破作业说明书说明的炮眼深度、角度、使用爆破材料的品种、装药量、封泥长度、连线方法和起爆顺序等进行爆破作业。,45,（二）对爆破基本安全要求的检查,有下列情况之一，都不得装药、爆破：采掘工作面控顶距离不符合
19、作业规程的规定，或支架有损坏、留有伞檐时。装药前和爆破前爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.0%时。在爆破地点20m以内，有矿车、未清除的煤或其他物体堵塞巷道断面1/3以上时。炮眼内发现异状、温度骤高骤低、有显著瓦斯涌出、煤岩松散、透采空区等情况时。采掘工作面无风、微风时。对无封泥、封泥不足或不实炮眼，严禁（裸露）爆破。,46,（三）执行爆破操作规程和要求的检查（四）处理拒爆事故的安全检查,必须遵守的规定：由于连线不良造成的拒爆，可中心连线起爆。在距拒爆炮眼至少0.3米处另打与其平行的新炮眼，重新装药起爆。严禁用镐刨或从炮眼中取出原放置的起爆药卷或从起爆药卷中拉出电雷管；严禁用炮眼残底
20、继续加深；严禁用打眼的方法往外掏药；严禁用压风吹这些炮眼。处理拒爆炮眼爆炸后，爆破工必须详细检查炸落的煤、矸，收集未爆的电雷管。在拒爆处理完毕以前，严禁在该地点进行与处理拒爆无关的工作。,47,（五）特殊情况下爆破安全检查,巷道贯通爆破安全检查 当贯通的两个工作面相距20m，综掘面相距50m，只准从一个工作面向前接通。只有当两个工作面及回风巷风流中的瓦斯浓度都在1%以下时，掘进工作面方可装药爆破。每次爆破前，在两个工作面内必须设置栅栏和有专人警戒。距贯通地点5m内，要在工作面中心位置打超前探眼，探眼深度要大于炮眼深度1倍以上，眼内不准装药。,48,2.遇老空区爆破安全检查,（1）爆破地点距老空
21、区15m前，必须通过打探眼、探钻等有效措施，否则不准装药或爆破。（2）打眼时，如发现炮眼内出水异常，煤岩松散，工作面温度骤高骤低，瓦斯大量涌出等异常情况，必须查明原因，采取有效措施，爆破条件具备时才可以装药爆破。（3）揭露老空爆破时，必须将人员撤至安全地点，并在无危险地点起爆。,49,3.接近积水区的爆破安全监察,在接近有透水危险的地点爆破时，必须坚持“有疑必探，先探后掘”原则工作面或其他地点发现透水预兆，必须停止作业，爆破工体制装药、爆破，发出警报，立即撤出所有受水害威胁地点的人员打眼时，如发现炮眼涌水，立即停止钻眼，不要拔出钻杆，并马上向班组长或调度室汇报,50,4.爆炸方法处理溜煤眼堵塞
22、时的安全检查,（1）必须采用煤矿许用刚性被筒炸药或不低于该安全等级的煤矿许用炸药。（2）每次爆破只准使用1个煤矿许用电雷管，最大装药量不得超过450克。（3）爆破前必须检查溜煤眼内堵塞部位的上下部空间瓦斯，瓦斯浓度达1%时禁止爆破。（4）每次爆破前，必须洒水降尘。（5）在安全受到危险的地点必须撤人、停电。,51,5.浅眼爆破时的安全检查,每孔装药量不得超过150g；炮眼必须封满炮泥；爆破前必须在爆破地点附近洒水降尘并检查瓦斯浓度，瓦斯浓度达到 1%时，不准爆破；检查并加固爆破地点附近支架；采取有效措施，保护好风、水管路，电气设备及其他设施，以防崩坏；爆破时，必须布置好境界并有值班长在现场指挥。,52,
