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1、第四章 矿山事故应急技术,第一节 矿山事故及其特征,2002年6月黑龙江鸡西煤矿瓦斯爆炸124人遇难。2003年1月江西丰城建新煤矿发生瓦斯爆炸事故，48名矿工遇难。10月江西丰城市的尚庄煤业公司发生瓦斯突出事故，造成9人死亡，20多人受伤。2004年2月山西灵石煤矿发生爆炸事故，29名矿工遇难。6月北京大安山煤矿发生塌冒事故，10名矿工遇难。2005年2月孙家湾煤矿发生一起特大瓦斯事故死亡214人。,事故频发一直是煤矿行业面临的重大安全生产问题，国内的煤矿安全形势依然严峻。,统计显示，我国从2001年到2004年，发生一次死亡10人以上的特大煤矿事故188起，平均4到7天一起。2003年我国
2、煤炭产量16.7亿吨，占世界35，但煤矿事故死亡人数却占80。我国百万吨煤死亡率4%，是美国的100倍，05年最高时达150倍。是南非的30倍，印度的10倍，中国的采煤效率仅相当于美国的2.2%。尚有瞒报、谎报，实际事故和伤亡数字要远大于这个统计数字。从1999年到2009年，10年间，矿难使54160人丧失生命。（数字源自中国经济时报2009、2、24）,矿难年年“荣登”我国十大灾难的榜首,2010年10月16日，河南平煤集团平禹四矿煤与瓦斯突出，井下276人中239人撤至地面，37人死亡。2008年8月1日在同一工作面，发生煤与瓦斯突出重大事故，造成23人死亡。,我国煤矿事故频发的原因,1
3、.多数煤矿缺乏事故防范措施 受市场和利益驱动，我国煤矿超能力生产问题非常严重，可以说是“大矿大干，小矿蛮干”。经过50多年的开发生产，许多国有重点煤矿相继进入衰老报废高峰期。2.煤矿自然条件恶劣、防灾系统薄弱 我国煤矿的自然条件普遍比较恶劣，对煤矿安全生产威胁最大的仍然是瓦斯、煤尘、水、火等，从客观上对安全投入提出了更高的要求。设备老化、工程技术人员缺乏。据对45家国有重点煤矿统计，截至2003年底，安全欠账高达164亿元。安全监管局对全国煤矿安全欠账的最新估计是500亿元左右。,矿山事故的特点,采矿业不同于其他行业，受地质、埋藏条件的约束大，并且影响安全的因素多。矿山事故中，地下矿山事故危险
4、性更大，人们更加关注。大部分矿山为地下开采，地下作业场所狭小、阴暗、潮湿、多变，生产环节多，过程复杂，导致灾害的因素多，如地下开采的矿山主要受顶板、水、火、瓦斯、煤尘、有毒有害的物质危害。矿山生产过程中，由于自然条件和开采、检测技术的限制，火灾、透水、瓦斯爆炸、塌方、冒顶等矿山事故时有发生。水、火、瓦斯、煤尘和顶板构成了地下矿山的五大灾害。露天开采的矿山主要受到滑坡、排土场垮塌等危害。金属矿山还受到尾矿库垮塌等灾害的影响。液态、气态矿床的开采，则受到井喷、可燃气体爆炸的威胁。,矿山事故应急特点,矿井内部只有少数出口与地表相通，近似于一种封闭空间，一旦发生事故，往往迅速殃及矿内的大部分区域，甚至
5、整个矿井。同时由于出口有限，应急救援和人员逃生都比较困难，往往会造成大量的人员伤亡和财产损失，严重影响人们的正常生产和生活。因此，矿山的各种危害比其他行业严重而且频繁，安全问题一直是困扰采矿业发展的重大课题。,(一)非煤矿山的风险特点,非煤矿山属于高风险行业，发生事故及重特大事故的频率较高。非煤矿山企业生产条件复杂多变，作业环境差，自然因素和人为因素多，大型机具及高风险作业在大部分生产过程中普遍存在。根据非煤矿山的现状，风险特点主要为以下几方面。1极易导致事故且后果严重 非煤矿山的生产每时每刻部处在变动之中，采矿、掘进、凿岩爆破等均随着生产的推进而不断变化，加上地质条件的变化莫测，风险难以控制
6、，经常造成重特大伤亡事故，主要有大面积坍塌和冒顶、片帮、透水、中毒、窒息、火灾等。根据统计资料表明，在非煤矿山生产过程中60以上的事故是冒顶、片帮和坍塌事故。,2高风险作业普遍 非煤矿山生产过程中大量存在高风险作业、高风险环境、高风险物料和高风险设备。如爆破作业、开采作业、开拓作业、支护作业、检修作业、安装作业、露天采剥作业、高处作业、雷管、炸药、有害气体、放射性、通风机、提升设备等。3操作人员资质要求高 由于非煤矿山企业生产过程的高风险特性，操作人员上岗资质要求较高，除一般工业企业生产中所需的资质外，还包括爆破工、信号工、矿井泵工、风机操作工、主提升机操作工、绞车提作工、尾矿工、安全检查人员
7、等。,(一)非煤矿山的风险特点,(二)煤矿事故的特点,居于高风险行业之首的煤矿行业，生产条件十分差，工作场所又处于不断地变化和移动之中，水害、火灾、瓦斯、煤尘、有毒有害因素、顶板事故，以及自然灾害等不安全因素，严重威胁着煤矿的安全生产。煤矿存在的主要灾害包括煤的自燃发火、瓦斯(煤尘)爆炸、顶板、水灾等。其中，煤的自燃发火、顶板和粉尘灾害为主要灾害。煤矿应针对这些重大事故隐患制定相应的紧急措施和应急方法。煤矿事故救援应在遵循预防为主的前提下，贯彻统一指挥、分组负责、区域为主、煤矿自救与社会救援相结合的原则。,透水火灾瓦斯、煤尘爆炸煤与瓦斯突出冒顶、片帮其他,矿山主要重大事故及特征,一、透水事故,
8、我国煤矿床水文地质条件复杂，主要煤产地的华北石炭二叠纪煤田和南方晚二叠纪煤田，属于喀斯特水文地质类型煤田，黄淮平原的煤田则受到第四系冲洪积层水的危害。目前，在原统配煤矿中，约有18待开采的煤炭储量受到较为严重的水害威胁。1950年以后，我国煤矿曾发生过数百次突水事故，其中开滦范各庄矿于1984年6月2日发生突水量为2053m3min的特大突水事故，造成经济损失5亿元以上。由此可见，煤矿水害已成为影响煤矿安全生产的重大关键问题之一。井下透水事故虽然近几年大大减少，但由于在古窑、小窑、溶洞、断层及含水层等还可能造成大量积水，当采掘工作面接近这些地点时，处理不好，就会使积水大量涌来。因此，对透水事故
9、不能存在丝毫的麻痹观念。水灾事故在我国分布较广，而且不仅仅局限在水大的地域。因此，各类矿井都应高度重视水灾防治工作。,在矿山水灾中，以矿井透水事故发生最多，后果最为严重。矿井透水是在采掘工作面与地表水或地下水相沟通时突然发生大量涌水，淹没井巷的事故。1935年山东鲁大公司淄川炭矿公司北大井朱龙河水突然灌入，造成536人死亡；1988年，河南登封县缸窑煤矿透水，有25名矿工丧生；1985年，广西南宁那龙煤矿一号并因洪水灌入而造成了极为严重的淹井事故，致使那龙煤矿直接经济损失达527万元，死亡12人，重伤1人。地表水：雨雪水、江河、湖泊、洼地积水等。地下水：含水层积水、断层裂隙水、老空积水等。,透
10、水事故,2010年3月28日14时30分许，山西乡宁县王家岭煤矿发生透水事故，153人被困井下，经过紧急救援115人获救、38人罹难。矿难原因初判为小窑老空水。,2007年8月17日、山东省新汶煤矿透水事故，172人死亡。,透水征兆,(1)巷道壁“出汗”。透水前顶板“出汗”多呈尖形水珠，有“承压欲滴”之势，这可以和自然征兆中“巷道出汗”的平形水珠相区别；(2)顶板淋水加大，犹如落雨状；(3)空气变冷、发生雾气；(4)采矿场或巷道“挂红”，水的酸度大，味发涩，有臭鸡蛋气味；(5)岩层里有“吱吱”的水叫声；(6)底板突然涌水；(7)出现压力水流。(8)工作面空气中有害气体增加，从积水区散发出来的气
11、体有沼气、二氧化碳和硫化氢等。,矿井地下水源种类不同，透水征兆也不同,(1)老空积水。一般积存时间很久，水量补给差，通常属于“死水”，所以“挂红”，酸度大，水味发涩。(2)断层水。断层水往往补给较充分，多属于“活水”，所以没有“挂红”和水味发涩现象。在岩巷中遇到断水层，有时可在岩缝中出现淤泥，底部出现射流，水发黄。(3)溶洞水。溶洞多产生在石灰岩层中，透水前顶板来压、柱窝渗水或裂缝浸水，水色发黄或发灰，有臭味，有时也出现“挂红”。(4)冲积层积水。冲积层积水处于矿井浅部，开始时水小、发黄，夹有泥沙，以后水量变大。,防止矿井透水事故,遵循原则：“有疑必探，先探后掘”采取“查、探、堵、放”，即 查
12、明水源，调查老空；探水前进，超前钻孔；隔绝水路，堵挡水源；放水疏干，消除隐患。,煤矿综合防水措施,防：合理留设各类防水煤柱 堵：注浆封堵具有突水威胁的含水层 疏：探放老空水和对承压含水层进行疏水降压 排：完善矿井排水系统 截：加强地表水的截流治理。,山西大同市左云县张家场乡新井煤矿发生透水事故,2006年月日晚时分，发生透水事故的矿井是一座乡镇煤矿，年产煤炭万吨，各种证件齐全。事故发生时，井下当班工人266名，其中210人安全升井，56人被困井下。事故发生后，因矿方和有关人员瞒报事故贻误了最佳抢险救援时机。,5月15日有矿工在井下14层发现有一个孔往外流水，向矿方反映后，矿方只是叮嘱工人一边抽
13、水一边继续开采，没有采取任何补救措施，18日终酿成如此大祸。,这场特大透水事故本可以避免！,矿方秘密转移矿工家属,张家场乡新井煤矿发生透水事故后，矿方不是积极抢救被困矿工，而是从19日凌晨起开始，雇用了6辆出租车悄悄转移矿工家属，一些矿工家属被矿方拉到了内蒙古丰镇市。在矿工居住的地方，大约有150多名矿工围住两司机拳打脚踢，场面非常混乱。,矿方恶意隐藏入井矿工胸卡,依据煤矿安全生产规定，当班下井的矿工都要有确切的入井记录。事故发生后，只要一查入井记录，完全可以迅速查清矿工人数。就是在这个瞒报矿难人数的利益驱动下，直到事故发生后24小时，抢险指挥部提供的被困矿工人数依然仅仅是5人。更让人想不到的
14、是，事故发生24小时后，矿方竟然无法查出确切的下井人数。事故发生后，煤矿方还恶意将下井矿工的胸卡隐匿，存在电脑里的资料也被修改，直接影响了调查工作的开展。矿工们每人一盏的矿灯，矿方从来不管，就连充电还得矿工自己拿回家充。井下被困人数从5人升至44人、56人。,超能力生产数倍,事故煤矿存在严重的超能力、超强度和超定员组织生产行为。据李毅中介绍，这个煤矿核定年生产能力为9万吨，去年煤矿生产了13万吨，仅今年3月2日至事故发生时已累计生产煤炭13万吨。年产9万吨的小煤矿，哪能用得了1500多名矿工？顶多200个工人就足够了。,煤矿管理混乱 违法情节严重,该矿有严重非法超层越界开采的情况。该矿采矿许可
15、证上仅批准其开采4#煤层，但是自2003年起，该矿就擅自开采邻近的8#和14#煤层，最终导致了事故的发生。同时该矿超能力、超强度、超定员违章开采情况严重；煤矿劳动组织、安全管理严重混乱；并且在事故发生后故意隐瞒被困人数导致抢救时机的延误。另外，该矿现场资料不健全，给核查下井人数、了解矿井情况、分析事故原因等工作带来了很大的困难。,左云矿难突出暴露了四大问题：,第一，事故煤矿存在非法超层越界开采问题。煤矿批准开采煤层为4层，但煤矿开采煤层除了4层，还非法开采8、14-1、14-2煤层，而透水事故恰恰发生在14-1煤 层。第二，存在严重的超能力、超强度和超定员组织生产行为。这个煤矿核定年生产能力为
16、9万吨，去年煤矿生产了13万吨，仅今年3月2日至事故发生时已累计生产煤炭13万吨。第三，事故煤矿劳动组织、安全管理严重混乱。第四，事故煤矿有关负责人存在恶劣的瞒报行为。最初煤矿上报5名矿工被困，到核查人员步核实有56名矿工被困。,这四大问题使人心惊，使人警醒：绝不能低估了“矿难顽症”的顽固程度；绝不能低估了不法经营者铤而走险的猖獗和疯狂；绝不能低估了不法分子所依恃的“保护伞”的能量；绝不能低估实现煤矿安全生产的艰巨性和长期性，绝不能对当前安全生产状况盲目乐观。,左云矿难警示不能对安全生产盲目乐观,二、矿山火灾事故,矿山火灾，是指矿山企业内所发生的火灾。根掘火灾发生的地点不同，可分为地面火灾和井
17、下火灾两种。凡是发生在矿区工业广场内厂房、仓库、井架、露天矿场、矿仓、储矿堆等处的火灾，叫地面火灾；凡是发生在井下硐室、巷道、井简、采场、井底车场，以及采空区等地点的火灾叫井下火灾。当地面火灾的火焰或由它所产生的火灾气体、烟雾随同风流进入井下，成胁矿井生产和工人安全的，也叫井下火灾。井下火灾与地面火灾不同，井下空间有限，供氧量不足。假如火源不靠近通风风流，则火灾只是在有限的空气流中缓慢地燃烧，没有地面火灾那么大的火焰，但却生成大量有毒有害气体(由于井下空间小，即使产生有毒有害气体不多，也有可能达到危害生命的程度)，这是井下火灾易于造成重大事故的一个重要原因。,二、矿山火灾事故,矿内发生火灾时，
18、由于矿内供给燃烧的氧气量不足，不完全燃烧现象十分明显，产生大量浓烟。火灾产生的高温和烟气随风流迅速在井下传播，威胁矿内人员生命。一架木支架燃烧产生的有毒有害气体足以使2km以上巷道里人员全部死亡。火灾时高温空气热对流产生“火风压”，引起矿内风流紊乱，增加控制烟气的困难性。地面人员很难掌握井下火灾的详细情况。火灾时矿内巷道高温和烟气妨碍消防活动和人员疏散。受矿内条件限制，有时无法把消防器材、设备运到火灾现场。,二、矿山火灾事故,矿山火灾按其发生的原因，有内因火灾与外因火灾之分。前者是由于矿岩氧化自燃而引起的；多发生在采空区或矿柱内的自燃火灾，是在特定条件下，由矿岩氧化自热转为自燃的。后者是由于矿
19、岩自燃以外的原因，如吸烟、明火或电器设备故障等引起的火灾。据统计，我国冶金、有色、黄金等金属非金属矿山中，外因火灾占矿山火灾事故的80%90%。,内因火灾,内因火灾：由一些易燃物（如煤炭等）在一定的环境条件下，自身发生物理化学变化产生热量并聚集起来而引起着火所导致的火灾，称为内因火灾。内因火灾主要发生在煤矿和有自燃倾向的硫化矿山。与外因火灾相比，内因火灾是矿井火灾防治的重点。内因火灾多发生采空区、煤柱、冒顶空洞内等。由于这些地点人们往往都难以到达，故有时很难找到准确的火源点，扑灭火灾也较困难，以至有的自然火区可持续数月、数年，甚至几十年、上百年不灭，长期威胁着矿井的安全生产。如山西大同煤田露头
20、煤的燃烧已持续300多年，至今尚未完全熄灭。我国统计煤矿中有自燃发火危险的矿井约占47%，每年自燃发火达450次之多，至今尚未熄灭的火区有300余处，冻结煤量达6107t，这是一个很可观的数字。,内因火灾的早期识别,内因火灾的外部征兆 巷道出汗，大量水分在巷道壁和支架上凝结成水珠。二氧化硫的刺激性臭味。火区附近大气条件令人头痛、闷热、裸露的皮肤有微痛，精神过于兴奋或疲劳等。化学分析 可疑地区空气成分：co、so2含量稳定或逐渐增加。可疑地区地下水成分：酸性、矿物质增加。,外因火灾,外因火灾：外因火灾是指由于外来热源（如明火、放炮、机械冲击与摩擦、瓦斯或煤尘爆炸、电流短路、静电等）引燃可燃物所造
21、成的火灾。外因火灾多发生在井下风流畅通的地点（如地面井口房、井筒、井底车场、运输机巷道、机电硐室及采掘工作面等），氧气较足，一般发生突然，发展迅猛，很快就出现烟雾和火焰。尤其在气候干燥、水源缺乏的地区，外因火灾常多于内因火灾。可燃物：主要是木材、油类、橡胶或塑料、炸药及可燃性气体等。外因火灾的引火源主要有：明火、电弧和电火花、过热物体。,2010年8月8日山东招远玲南金矿竖井电缆失火，造成16人死亡。,2010年7月17日，韩城市新鑫矿业公司小南沟煤矿井下发生电缆着火事故，现场作业的28名矿工全部遇难。,预防外因火灾,从消除、控制可燃物和外界引火源入手：(1)采用非燃烧材料代替木材。(2)严格
22、控制明火。(3)预防机械摩擦起火措施。(4)预防放炮引火措施。(5)预防电气火灾措施。,矿内火灾灭火,1.直接灭火法 直接灭火法是利用水、砂子、岩粉及各种化学灭火器等在火源附近直接扑灭火灾，或挖除火源并运走，这是一种积极的灭火方法。2.隔绝灭火法 在通向火区的所有巷道内，以最快的速度、最短的时间建筑密闭墙，将火区封闭起来，以隔绝空气流入火区，等到密闭区内氧气几乎消耗完了，二氧化碳大大增加，火灾将因缺氧而自行熄灭。它是处理大面积火灾，特别是控制火灾发展的有效方法。3.联合灭火法 在火区封闭之后，再采取一些其它的积极灭火措施，如灌浆、调节风压及灌注惰性气体等，称为联合灭火法。,防止火灾扩大技术的方
23、法主要有：,隔离法：将火灾区封闭隔后与其他非火灾区隔开；窒息法：火灾区完全封闭，阻断助燃物(空气、氧气等)使火灾停止；采用灌浆灭火（将泥浆灌入发火区，使发火物被泥浆包裹，隔绝空气，防止火灾进一步蔓延）；阻化剂灭火：将阻化剂喷洒于发火物上或注入发火体内，以抑制或延缓发火物的氧化，达到防止火灾扩大的目的。,瓦斯爆炸是煤矿灾害性最严重的事故，具有较强的破坏性、突发性，往往造成大量的人员伤亡和财产损失，是煤矿的第一大“杀手”。从全国的情况来看(根据有关资料统计)，煤矿一次死亡10人以上的特大事故中有74%是瓦斯爆炸或瓦斯煤尘爆炸事故。在处理瓦斯爆炸事故的过程中，还有发生多次瓦斯爆炸，造成事故扩大，增加
24、人员伤亡的事例，其原因是处理方法不当，要点把握不准。因此，了解并掌握瓦斯爆炸事故处理的方法，把握其技术要点、难点，科学决策，果断指探，对于争取救灾时机、控制事故范围、减少人员伤亡和财产报失，具有十分重要的作用。,三、瓦斯、煤尘爆炸事故,2004年10月20日、河南省郑州大平煤矿瓦斯爆炸，148人死亡。,2005年2月14日、辽宁省阜新孙家湾煤矿瓦斯爆炸，214人死亡。,2007年12月5日、山西省洪洞新窑煤矿瓦斯爆炸，105人死亡。,2009年2月22日，山西焦煤集团屯兰煤矿发生瓦斯爆炸造成77人死亡，1人下落不明。,矿山瓦斯爆炸,瓦斯是生产过程中产生的各种气体的总称，或井下有害气体的总称。瓦
25、斯主要成分是沼气（甲烷）和二氧化碳，少量的氢、二氧化硫、硫化氢、一氧化碳、乙烷和乙烯等。沼气无色、无味、无嗅，在空气中浓度516%遇火源即可爆炸。沼气以游离状态和吸附状态存在于煤体内。一克煤内部微孔表面积达200m2，一吨煤能容纳2040m3沼气。瓦斯爆炸就其本质来说，是一定浓度的甲烷和空气在一定的温度作用下产生的激烈氧化反应。瓦斯爆炸产生的高温高压，促使爆源附近的气体以极大的速度向外冲击，造成人员伤亡，破坏巷道和器材设施，扬起大量煤尘并使之参与爆炸，产生更大的破坏力。另外，爆炸后生成大量的有害气体，造成人员中毒死亡。,新兴煤矿发生瓦斯爆炸事故,2009年11月21日凌晨2时30分，新兴煤矿发
26、生瓦斯爆炸事故。该事故主要是由于113队施工作业面距离地面约500米深的探煤道发生煤与瓦斯突出，引起瓦斯爆炸，波及井下作业采掘工作面28个，当时井下共有作业人员528名。经全力救援，有420人升井。共死亡108人。黑龙江龙煤控股集团鹤岗分公司新兴煤矿已有90多年的开采历史。该矿为原国有重点煤矿，高瓦斯矿井，该矿生产能力145万吨/年。,该事故已经确认为瓦斯事故，国家安全监管总局局长骆琳任此次事故国务院事故调查组组长。黑龙江龙煤集团21日撤销岳超胜鹤岗分公司新兴煤矿矿长、刘宗团副矿长(分管安全生产)、董钦奎总工程师的职务。,矿井一旦发生瓦斯爆炸事故，井下人员及财产就处于极度危险境地，必须尽快组织
27、抢救，刻不容缓。救灾的基本原则是：“沉着指挥，科学决策，协调行动，安全快速”。具体的处理程序是：首先应设法撤离灾区人员，抢救遇难人员；视情况切断灾区电源，马上恢复通风，排除爆炸产生的有毒有害气体，设法扑灭各种明火和残留火，以防再次引起爆炸；通知救护队；迅速成立救灾指挥部，严格按照应急救援预案的要求，设立若干抢救组，各行其责。所有生存人员在事故发生后，应统一、镇定地撤离危险区。遇有一氧化碳中毒者，应及时将其转移到通风良好的安全地区。如有心跳、呼吸停止，立即在安全处进行人工心肺复苏，不要延误抢救时机。煤矿井下发生的煤尘爆炸，不但对矿井破坏严重，对人体也有很强的杀伤力。其爆炸瞬间，可使爆炸现场升温高
28、达2000以上(压力可高达9个大气压)，并且其冲击波强烈，散发出大量有毒气体。,煤尘爆炸,煤尘爆炸的原因：煤尘爆炸必须同时具备以下三个条件：一是煤尘本身具有爆炸性。二是煤尘在空气中呈悬浮状态，达到一定的浓度(在爆炸下限至上限浓度范围内)并遇明火才有爆炸的可能性。三是引爆的高温热源，煤尘爆炸的引爆温度一般为700800，温度越高越容易引起爆炸。,发生煤尘爆炸的直接原因有：,(1)使用非煤矿安全炸药在煤层中放炮，放炮火焰把爆破扬起的煤尘点燃引爆；(2)放炮时违章操作，使放炮时出现明火，把煤尘引爆；(3)不适当地使用毫秒雷管，或在煤层中使用段发雷管，使后起爆的爆炸火焰点燃先起爆时形成的高浓度煤尘和沼
29、气；(4)在煤层中放连珠炮，用多眼放炮导线连续放炮；(5)在有煤尘沉积的地方放明炮，或在煤仓中放炮处理堵仓；(6)倾斜井巷中跑车，矿车和轨道的摩擦或碰撞，产生火花点燃被扬起的沉积煤尘；(7)局部火灾或沼气爆炸，点燃被扬起的沉积煤尘等。,四、煤与瓦斯突出事故,所谓煤与瓦斯突出是指在压力作用下，破碎的煤与瓦斯由煤体内突然向采掘空间大量喷出，是另一种类型的瓦斯特殊涌出。煤与瓦斯突出基本特征是什么？1）突出的煤向外抛出距离较远，具有分选现象。2）抛出的煤堆积角小于煤的自然安息角。3）抛出的煤破碎程度高，含有大量的块煤和手捻无粒感的煤粉。4）有明显的动力效应，破坏支架，推倒矿车，破坏和抛出安装在巷道内的
30、设施。5）有大量的瓦斯涌出，瓦斯涌出量远远超过突出煤的瓦斯含量，有时会使风流逆转。6）突出孔洞呈口小腔大的梨形、倒瓶形以及其它分岔形等。,煤与瓦斯突出有哪些预兆？,煤与瓦斯突出的预兆分为无声预兆和有声预兆两类。（1）无声预兆 煤层结构变化，层理紊乱，煤层由硬变软、由薄变厚，倾角由小变大，煤由湿变干，光泽暗淡，煤层顶、底板出现断裂，煤岩严重破坏等。工作面煤体和支架压力增大，煤壁外鼓、掉碴、煤块进出等。瓦斯增大或忽小忽大，煤尘增多。,（2）有声预兆煤爆声、闷雷声、深部岩石或煤层的破裂声、支柱折断等。每次突出前都有预兆出现，但出现预兆的种类和时间是不同的，熟悉和掌握预兆，对于及时撤出人员、减少伤亡具
31、有重要的意义。,煤与瓦斯突出有哪些预兆？,煤与瓦斯突出的一般规律是什么？,（1）突出与地质构造的关系,突出多发生在地质构造带内，如断层、褶曲和火成岩侵入区附近。（2）突出与瓦斯的关系,煤层中的瓦斯压力与含量是突出的重要因素之一。一般说来，瓦斯压力和瓦斯含量越大，突出的危险性越大。但突出与煤层的瓦斯含量和瓦斯压力之间，没有固定的关系。瓦斯压力低、含量小的煤层可以发生突出；反之，瓦斯压力高，含量大的煤层也可能不突出，因为突出是多种因素综合作用的结果。（3）突出与地压的关系,地压愈大，突出的危险性愈大。当深度增加时，突出的次数和强度都可能增加；在集中压力区内突出的危险性增加。,（4）突出与煤层构造的
32、关系,煤层构造主要指煤的破坏类型和煤的强度。一般情况下煤的破坏类型愈高强度愈小，突出的危险性愈大。故突出多发生在软煤层或软分层中。（5）突出与围岩性质的关系,若煤层顶底板为坚硬而致密的岩层且厚度较大时，其集中应力较大，瓦斯不易排放，故突出危险性愈大；反之则小。若顶底板中具有容易风化和遇水变软的岩层时，将减少突出危险性。（6）突出与水文地质的关系,实践表明，煤层比较湿润，矿井涌水量较大，则突出危险性较小；反之则大，这是由于地下水流动，可带走瓦斯，溶解某些矿物，给瓦斯流动创造了条件。（7）突出具有延期性突出的延期性变化就是震动放炮后没有诱导突出而相隔一段时间后才发生突出。其延迟时间从几分钟到几小时
33、。,煤与瓦斯突出的一般规律是什么？,在采矿生产活动中，最常发生的事故是冒顶、片帮事故。冒顶、片帮事故是由于岩石不够稳定，当强大的地压传递到顶板或两帮时，使岩石遭受破坏而引起的。随着掘进工作面和回采工作面的向前推进，工作面空顶面积逐渐增大，顶板和周帮矿岩会由于应力的重新分布而发生某种变形，以致在某些部位出现裂缝，同时岩层的节理也在压力作用下逐渐扩大。在此情况下，顶板岩石的完整性就破坏了。由于顶板岩石完整性破坏的结果，顶板下沉弯曲，裂缝逐渐扩大，如果生产技术和组织管理不当，就可能形成顶板岩矿的冒落。这种冒落就是常说的冒顶事故，如果冒落的部位处在巷道的两帮就叫做片情。,五、冒顶、片帮事故,冒顶、片帮
34、事故，大多数是由局部冒落及浮石引起的，而大片冒落及片帮事故相对较少，因此，对局部冒落及浮石的预防，必须给予足够的重视。冒顶事故是矿井采掘工作面生产过程中经常发生的。在西欧及日本一些采掘技术较发达的国家也常见到。因此，首先应采取积极的预防措施，其次要熟悉发生冒顶事故后自救的一些方法。,1引发片帮、冒顶事故的主要原因,(1)采矿方法不合理和顶板管理不善 采矿方法不合理，采掘顺序、凿岩爆破、支架放顶等作业不妥当，是导致此类事故的重要原因。例如，某矿矿体顶板岩石松软、节理发达、断层裂隙较多，但过去采用了水平分层充填采矿法，加上采掘管理不当，结果形成了顶板暴露面积过大，所以冒顶事故经常发生，后来该矿改变
35、了采矿方法，加强了顶板管理，冒顶事故就有了显著的减少。(2)缺乏有效支护 支护方式不当、不及时文护或缺少支架、支架的支撑力和顶板压力不相适应等是造成此类事故的另一重要原因。例如，某矿采场顶板与底盘的走向断层相交形成了三角岩构造，对此本应造用本垛与支柱的联合支护方案，但只打了40多根立柱，结果顶板来压后，立柱大部分被压坏，发生了冒顶事故。一般在井巷掘进中，遇有岩石情况变坏，有断层破碎带时，如不及时加以支护，或支架数量不足，均易引起冒顶片帮事故。,(3)检查不周和疏忽大意 在冒顶事故中，大部分属于局部冒落及浮石砸死或砸伤人员的事故。这些都是由于事先缺乏认真、全面的检查，疏忽大意等原因造成的。冒顶事
36、故一般多发生于爆破后12h这段时间里。这是由于顶板受到爆炸波的冲击和震动而产生断的裂缝，或者使原有断层和裂缝增大，破坏了顶板的稳固性。这段时间往往又正好是工人们在顶板下作业的时间。(4)浮石处理操作不当 浮石处理操作不当引起冒顶事故，大多数是因处理前对顶板缺乏全面、细致的检查，没有掌握浮石情况而造成的。如镜前落后，镜左落右，橇小落大等。此外还有处理浮石时站立的位置不当，镜毛工的操作技术不熟练等原因。有的矿山曾发生过落下浮石砸死镜毛工的事故，其主要原因就是镜毛工缺乏操作知识，垂直站在浮石下面操作。,(5)地质矿床等自然条件不好 如果矿岩为断层、招曲等地质构造所破坏，形成压碎带，或者由于节理、层理
37、发达，裂缝多，再加上裂隙水的作用，破坏了顶板的稳定性，改变了工作面正常压力状况，则容易发生冒顶、片帮事故。对于回采工作面的地质构造不清楚，顶板的性质不清楚，容易造成冒顶事故。(6)地压活动 有些矿山没有随着开采深度的不断加深而对采空区及时进行处理，因而受到地压活动的危害，频繁引发冒顶事故。(7)其他原因 不遵守操作规程进行操作，精神不集中，思想麻痹大意，发现险情不及时处理，工作面作业循环不正规，推进速度慢，爆破崩倒支架等，都容易引起冒顶、片帮事故。,2 冒顶、片帮事故的预防,要防止冒顶、片帮事故的发生，必须严格遵守安全技术规程，从多方面采取综合预防措施。(1)选用合理的采矿方法 选择合理、安全
38、的采选矿方法，制定具体的安全技术操作规程，建立正常的生产秩序和作业制度，是防止冒顶、片帮事故的重要措施。(2)搞好地质调查工作 工作面推进地带的地质构造要调查清楚，通过危险地带时要采取可靠的安全措施。,(3)加强工作面顶板的管理、支护和维护 为了防止掘进工作面的顶板冒落，必须使永久支架与掘进工作面之间的距离不得超过3m，如果顶板松软，这个距离还应缩短。在掘进工作面与永久支架之间，必须架设临时支架。必须加强工作面顶板的管理，对所有井巷均要定期检查，如发现有弯曲、歪斜、腐朽、折断、破裂的支架，必须及时进行更换或推修。要选择合理的支护方式，支架要有足够的强度。采用锚杆支护、喷射混凝土支护、锚喷联合支
39、护等方法维护采场和巷道的顶板时，支护要及时，不要在空顶下作业。,(4)及时处理采空区 矿山开采应处理好采矿与采空区的关系，采用正确的开采顺序，及时充填、支护或崩落采空区。(5)坚持正规循环作业要坚持正规循环作业，加快工作进度，减少顶板悬露时间。(6)加强对顶板和浮石的检查与处理浮石是采场和掘进工作面爆破后极为常见而普遍存在的，要严格检查和清理浮石，防止浮石掉落而造成伤亡事故。可采用简易方法和仪器对顶板进行检查与观测。常用的简易方法有木楔法、标记法、听音判断法、振动法等。此外，还可采用顶板警报器、机械测力计、钢弦测压仪、地音仪等仪器观测顶板及地压活动。,比照：世界其它国家煤矿管理方式,美国强化矿
40、工权益、灾难防护立法确立了关于矿工健康的标准，矿工们有权随时要求联邦机构派员检查矿场状况。严格监管煤矿，违规生产者处以重罚。,美国人治理矿难的四个有效路径,一个是居安思危的防范理念。在美国人眼里，任何时候矿工都是“非常非常危险”的职业。美国所有煤矿一律被视之为存在危险气体，必须接受检查和监测。二个是铁的监管手腕。1968年，在西弗吉尼亚法明顿煤矿爆炸事故中78人遇难，这一事件震惊全美。约翰逊总统向国会递交联邦煤矿健康和安全法提案，决心大幅度地加强联邦政府对煤矿安全和矿工健康的管理和执法。次年年底，该法案在扩充以后由国会通过，尼克松总统签署生效。根据这一法案，全国所有地下煤矿，每年必须接受联邦机
41、构四次检查，露天煤矿每年两次检查，违规者将受罚款处罚和刑事起诉。联邦检察员获得授权，在紧急情况下有权当场关闭矿场。,三个是强化矿工权益、灾难防护立法和逃生训练。按照美国法律，矿工们有权随时要求联邦机构派员检查矿场状况。煤矿的各项标准都大幅提高，确立了关于矿工健康的标准，保障矿工因黑肺致病致残的福利。1972年爱达荷州阳光银矿火灾事故，尽管从附近各州赶来了几百名救援人员，在地下矿井内上班的173名工人由于缺乏紧急状态下的逃生训练，91人死于大火引起的浓烟。这一事故引出了涉及矿工训练和灾难防护措施的立法。1973年建立了联邦矿山执法和安全管理局，专门负责给矿工们创造有一个安全的工作环境，负责对矿工
42、进行紧急情况下的逃生训练。1977年，此机构从内务部转交劳动部，名为矿山安全和健康管理局。卡特总统任内大力强化了有关法律的执法，包括事故伤亡者的抚恤和补偿得到保证。,由于这一系列法律的完善，新技术的进展，监测和防范措施的加强，对矿工教育和训练，以及工人们劳工权益意识的提高，工会力量的强大，种种因素相互叠加作用，招致近几十年美国矿山事故的数量和伤亡人数急剧下降，死亡五人以上的重大事故已经不多见。四个是痛定思痛的觉悟。尽管最近几十年美国矿山死亡五人以上的重大事故已经不多见，但在美国人眼里，矿工仍然是“非常非常危险”的工作。在矿区，到处可见历史上矿难事故的纪念碑。博物馆里，仍然在展出历史上的矿难事故
43、，讲述着令人伤心的故事。联邦劳动部的官方网站，有历来矿难事故的专门展出，提醒每一个人，不要忘记此刻在地底下几百米深处工作的矿工们。,南非 提高死亡人员补偿标准,使矿主意识到发生事故赔不起。南非煤矿事故死亡一人，补偿标准30万兰特，当时币值相当于我国人民币45万元左右。,德国保险公司设生产监督部门,矿工投保的工伤事故保险公司也有安全生产监督部门，会不定期派员到井下进行巡查。如果矿山安全生产措施有不足，他们会提出改进意见。,英国 严格的煤矿经理管理责任制,煤矿经理必须有煤矿井下工作经历，必须通过安全和相关知识考试。如果因忽略安全法规而造成人员伤亡，矿长可能被逮捕入狱。,end,第二节 矿山重大事故
44、应急救援,1.接警2.响应级别确定3.应急启动4.救援行动5.扩大应急6.应急恢复7.应急结束,矿山重大事故应急救援程序,1.透水事故2.矿山火灾事故3.瓦斯、煤尘爆炸事故4.冒顶事故,1.接警2.应急启动3.救援行动4.扩大应急5.应急恢复6.应急结束,一、透水事故应急救援,矿山火灾事故应急救援程序,矿井透水是在采掘工作面与地表水或地下水相沟通时突然发生大量涌水，淹没井巷的事故。,防止矿井透水事故,遵循原则：“有疑必探，先探后掘”采取“查、探、堵、放”，即 查明水源，调查老空；探水前进，超前钻孔；隔绝水路，堵挡水源；放水疏干，消除隐患。,煤矿综合防水措施,防：合理留设各类防水煤柱 堵：注浆封
45、堵具有突水威胁的含水层 疏：探放老空水和对承压含水层进行疏水降压 排：完善矿井排水系统 截：加强地表水的截流治理。,一、透水事故应急救援,1接警(1)矿井发生水灾事故后，必须立即向总公司生产处调度室汇报，汇报内容包括事故时间、地点、人员、范围、程度等。(2)事故汇报方式：电话汇报或传真汇报。(3)响应级别：遇难3人以下启动矿预案，遇难3人以上（含3人）或水淹一个盘区启动总公司预案。(4)矿井发生水灾事故后，矿长应按照本单位制定的应急预案，立即组织救援。2应急启动(1)生产处调度室接到矿井重特大水灾事故汇报后，应立即向当日调度值班长、调度主任汇报。(2)当日调度值班长、调度主任根据事故汇报情况，
46、立即向总指挥汇报。(3)总指挥决定启动矿井重特大水灾事故应急预案后，立即向生产处调度室下达启动预案命令。,一、透水事故应急救援,3救援行动(1)生产处调度室接到总指挥命令后，按照重特大安全事故应急救援综合预案中“重特大安全事故电话通知顺序”，通知指挥部成员到达生产处调度室集合。(2)指挥部成员到达生产处调度室后，按照总指挥或副总指挥的指示，立即奔赴事故现场，成立现场抢险救灾专业组，协助事故单位开展抢险救灾工作。(3)抢险指挥部要根据灾区情况，制定抢救方案及安全技术措施，组织抢救。(4)救护人员在抢救遇险人员时，应判定遇险人员的位置、涌水量、受水淹程度、巷道破坏和通风情况。(5)对被困人员所在地
47、高于透水后水位时，可利用打钻等方法供给新鲜空气、饮料及食物；若所在地点低于透水后水位时，则禁止打钻，防止泄压扩大灾情。,(6)矿井透水量超过排水能力时应组织人力、物力强行排水，在下部水平人员救出后，可向下部水平或采空区放水。若下部水平人员尚未撤出，主要排水设备受到被淹威胁时，可用沙(新土)袋构筑临时防水墙，堵住泵房口和通往下部水平的巷道。(7)排水过程中要切断电源、保持通风，加强对有毒有害气体的检测，井注意观察巷道情况，防止冒顶发生。抢险专业组要根据事放现场情况立即对受伤、受困人员进行抢救。(8)各单位的抢险救灾设备和物资由备矿管理。在抢险救灾期间设备由总公司机电处、租赁站统一调用，物资由供应
48、处统一调用。(9)医疗救护组要对受伤人员进行紧急医疗救治。医疗救护组无法救治时及时将伤员转院治疗。,一、透水事故应急救援,4扩大应急 本预案不能满足现场有效救灾时，指挥部要向外单位或所在省、市人民政府求救。5应急恢复 全部受伤、受困人员救出后，要清点现场人数，抢险人员撤离事故现场。6应急结束(1)总指挥下达应急结束命令，事故抢救人员返回单位。(2)由总公司有关处室组成调查组，对事故进行调查，并向上级汇报。,一、透水事故应急救援,7自救措施 井下突然出现透水事故时，井下工作人员应绝对听从班组长的统一指挥，按预先安排好的退却路线进行撤退不要惊慌失措、各奔东西，万一迷失方向，必须朝有风流通过的上山巷
49、道方面撤退。事故发生后，如果有人受伤应积极进行现场抢救。出血者立刻止血要及时固定和撤运。被水隔绝在掌子面或上山巷道的作业人员应清醒沉着，不要慌乱，尽量避免体力消耗。全体井下人员还应做长期坚持的准备，所带干粮集中统一分配，不要无谓地浪费掉；关闭作业人员的矿灯，只留一盏灯供照明使用。井下透水事故发生后，应尽快通过各种途径向井下、井上指挥机关报告，以便迅速采取营救指施。,透水事故应急救援,透水应急行动,在透水现场的人员立即向上级领导报告，迅速采取应急措施。尽可能地就地取材加固工作面，堵住出水点，防止事故继续扩大。如果水势很猛，局面无法扭转时，有组织地按事先规定的避难路线迅速地撤到上一中断或地面。在万
50、一来不及撤离而被堵在天井、切巷等独头巷道里的场合，遇难人员要保持镇静，保存体力，等待救援。矿领导接到井下透水报告后，按照安全措施计划迅速组织抢救。通知矿山救护队或兼职救护队，同时根据透水地点和可能波及的地区，通知有关人员撤离危险区，尽快关闭防水闸门，待人员全部撤至井底车场后，再关闭井底车场的防水闸门，保护水泵房，组织排水恢复工作。,透水后，井下排水设备要全部启动，并精心看管和维护排水设备，使其始终处于良好的运转状态。要维持井下正常通风，以便迅速排除老空积水区涌出的有毒有害气体。要准确核查井下人员。当发现有人被堵在危险区时，应该迅速组织力量抢救遇难人员。恢复被淹井巷过程中，如有瓦斯涌出要防止瓦斯
