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煤矿巷道掘砌工安全培训教案

  
评论: 更新日期:2016年11月09日


        ④电缆、输送带、管材等产品:加施的间隔距离不大于5M。
        ⑤在产品本体上不能加施安全标识的,其安全标志标识必须加施在产品最小包装上。
        四、便携式甲烷检测仪的种类
        便携式甲烷检测仪的种类很多,按照检测原理来进行总体分类,可分为:热催化式、热导式和半导体气敏元件三大类。
        一)、便携式甲烷检测仪的使用
        1.使用步骤
        测量的时候,应用手将仪器的传感器部位举至或悬挂在测量处,经十几秒钟的自然扩散,在瓦斯超限发出声时,再重点监视环境瓦斯,或采取相应的措施。
        2.使用注意事项
        ①要保护好仪器。
        ②当电量不足的时候,应停止使用,赶紧充电
        ③对仪器的零点测试精度及报警点应定期进行效验。
        ④当环境中瓦斯浓度超过规定值时,仪器应停止使用。
        ⑤检查过程中还应注意顶板支护及两帮情况防止伤人事故的发生
        ⑥当瓦斯浓度或氧气浓度超过规定限度时应迅速退出。
        ⑦当闻到有其他特殊的异杂气味时也要迅速退出。
        3.常见故障与处理
        ①当打开开关后无法显示,可能是线路中断或是电池损坏,应重新换电池。
        ②显示时隐时现则可能是电池接触不良,应重修开关。
        ③如果显示不为零,调零电位仍无法归零,就应该找专职人员调校。
        第三节 矿井主要灾害事故防治与避灾
        一、矿井瓦斯喷出的预防与处理
        首先,必须加强矿井地质工作,摸清采掘区域内的地质构造情况,同时采取“探、排、引、堵|的技术措施。
        1.探明地质构造
        在瓦斯喷出可能性大的地区掘进时,可在掘进巷道的前方和两侧打钻孔,探明是否存在断层、裂隙和溶洞,以便了解它们的位置、大小和瓦斯赋存情况。
        2.排放或抽放瓦斯
        如探明断层、裂隙、溶洞不大或瓦斯量不多时,则可让它自然排放;如溶洞体积大、范围大、瓦斯量大、喷出强度大、持续时间长、则可插管进行抽放。
        3.引导瓦斯到回风道
        喷出瓦斯的裂隙范围较小且瓦斯喷出量水大时,可用风筒将瓦斯引到回风道或引到距离工作面20米以外的巷道中,以保证工作面能安全放炮。
        4.堵塞裂隙
        当喷出瓦斯的裂隙范围较广,但喷出量很小时,可用黄泥或水泥堵住裂隙,防止瓦斯喷出,以保证掘进工作面的安全。
        对于有瓦斯喷出的工作面要有独立的通风系统,并加大供风量。作业人员要配备隔离式自救器,并熟悉避灾路线。
        前探钻孔的要求是:
        (1)立井和石门掘进揭开有喷出危险的煤层时,在该煤层10m以外开始向煤层打钻。
        (2)在瓦斯喷出危险煤层中掘进巷道时,可沿煤层边掘进边打超前孔,钻孔超前工作面不得少于5m。孔数不得少于3个,钻孔控制范围要超出井巷侧壁2?m。
        (3)巷道掘进时,如果瓦斯将由岩石裂隙、溶洞以及破坏带喷出时,前探钻孔直径不小于75mm,孔数不少于2个,超前距不小于5m。
        二、煤与瓦斯突出的防治
        矿井在采掘过程中,只要发生一次煤与瓦斯突出,该矿井即为突出矿井,发生突出的煤层即为突出煤层。开采突出煤层时须采用综合防突措施。在采用防治突出措施时,应优先选择区域性防治突出措施,如果不具备采取区域性防治突出措施的条件,须采取局部防治突出措施。在防治煤与瓦斯突出的实践中,我国总结了一套行之有效的综合防突措施,习惯上称为“四位一体”的防突措施,即突出危险性预测、防治突出措施、防治突出措施的效果检验和安全防护措施。
        (一)、突出危险性预测
        突出预测是综合防突的第一个重要环节。当预测有突出危险时,可采取防突措施,并对其防突效果进行检验,确定措施有效时,可采取安全防护措施进行采掘作业;当预测无突出危险时,可直接采取安全防护措施进行采掘作业。
        1.区域突出危险性预测。
        区域预测是预测矿井、煤层和煤层区域的突出危险性。按照《煤矿安全规程》和《防治煤与瓦斯突出细则》的规定,突出矿井的煤层应划分为突出煤层和非突出煤层。突出煤层经区域预测,可划分为突出危险区域和突出威胁区域。
        区域突出危险性预测的方法,有单项指标法、瓦斯地质统计法和综合指标法等。
        (1)单项指标法:根据煤的破坏类型、瓦斯放散初速度、煤的坚固性系数和煤层瓦斯压力等单项指标预测煤层突出危险性的方法。
        (2)瓦斯地质统计法:根据已开采区域确切掌握的煤层赋存和地质构造条件与突出分布规律,划分瓦斯突出区域与瓦斯威胁区域的方法。
        (3)综合指标法:根据综合指标预测煤层区域突出危险性的方法,称为综合指标法。
        2.工作面突出危险性预测。
        在突出危险区域内,工作面进行采掘作业前,必须进行突出危险预测,依据预测结果划分为突出危险工作面和突出威胁工作面。工作面突出危险性预测的方法,有综合指标法、钻屑指标法、钻孔瓦斯涌出初速度法、R值指标法。
        (二)、区域防突措施
        目前采用的区域防突措施,包括开采保护层、预抽煤层瓦斯和煤体注水。
        1.开采保护层。
        在突出矿井中,在煤层群中首先开采的,并能使相邻的突出煤层消除突出危险的煤层叫保护层。后开采的具有突出危险的煤层叫被保护层。位于被保护层上部的保护层叫上保护层,位于被保护层下部的保护层叫下保护层。开采保护层是防治煤与瓦斯突出最有效、最经济的措施之一。保护层开采后,被保护层中对应区域内的煤体被充分卸压,导致煤层和围岩中积蓄的弹性能被释放,减弱了发动突出的主要动力;煤体卸压后会产生大量裂隙,使煤层的透气性增加,造成瓦斯潜能的释放,减弱了完成突出过程的主要动力;高压瓦斯的大量释放,使煤层瓦斯含量降低,导致煤体强度增加,煤的坚固性系数可提高1倍以上,这就增大了突出的阻力。这些因素综合作用的结果,必然导致被保护层突出危险的减小。保护层保护作用的有效范围,应根据矿井实际考察结果或参照《防治煤与瓦斯突出细则》确定。
        2.预抽煤层瓦斯。
        开采保护层时,已有瓦斯抽放系统的矿井,应同时抽放被保护层的瓦斯。单一煤层和无保护层可采的突出危险煤层,经试验预抽瓦斯有效果时,也必须采用抽放瓦斯的措施。煤层抽放瓦斯后,大量高压瓦斯的排出导致瓦斯潜能的释放,减弱了完成突出过程的主要动力;大量瓦斯的排出直接导致煤体强度的增大,增加了突出的阻力;另一方面,大量瓦斯的排出又导致了煤体的卸压,释放了积蓄在煤体和围岩中的弹性能,减弱了发动突出的主要动力。这些因素综合作用的结果,消除了突出的危险。采用预抽煤层瓦斯防治突出措施的有效性指标,应根据矿井实际考察确定。如果无实际考察数据,可参照下列指标之一确定:
        ①预抽煤层瓦斯后,突出煤层残余瓦斯含量应小于该煤层在该突出区域始突深度的煤层瓦斯含量。
        ②煤层瓦斯预抽率,即钻孔抽出瓦斯量与钻孔控制范围内煤层瓦斯储量的比值,应大于25%。
        3.煤体注水。
        压力水进入煤层可以破碎工作面附近的煤体。水进入煤层内部的裂缝和孔隙后,可使原始煤体湿润,改变煤的力学性质,增加了煤的可塑性和柔性,降低了煤的弹性,使煤体疏松;可减小煤体内部的应力集中和瓦斯放散初速度,应力分布变得比较均匀,使集中应力峰值移入煤体深处,巷道工作面前方应力集中系数减少,在采掘过程中煤体弹性能的释放变得比较缓慢。同时,水进入煤体后封闭了瓦斯流动的通道,并将瓦斯向煤体内部挤压,提高了煤体承受压力的能力(煤的微孔直径越小,承受压力的能力越大),降低了瓦斯破碎煤体的可能性;另一方面,水浸入煤体的微孔隙后,使瓦斯难于排出。根据实际测定,运到地面的经过注水的煤层煤块,其中残留的瓦斯量比干煤大2倍多。
        瓦斯放散初速度降低了90%。注水后的湿煤块要转变为干煤那样,经试验证实,排放瓦斯需要5?个月。综上所述,煤体注水能较有效起到防止突出的作用。煤体注水不仅可以预防煤与瓦斯突出,也可以减少开采过程中粉尘的产生和飞扬。当水中加入一些阻化剂时,还可以防止煤炭自燃。
        三、安全防护措施
        为了防止因突出预测失误或防突措施失效而造成危害,无论是揭穿突出危险煤层还是在突出危险煤层中进行采掘作业,都必须采取安全防护措施。安全防护措施包括石门揭穿煤层时的震动放炮、采掘工作面的远距离放炮、挡栏、反向风门、自救器、避难所和压风自救系统等内容。
        1.震动放炮。震动性放炮的实质是一种诱导突出的安全措施。它是通过多打眼、多装药、一次爆破,使承受地应力的含高压瓦斯的煤体在强大的震动力作用下突然暴露,给突出创造有利条件。由于放炮前人员已经撤到安全地点,所以即使诱导突出也不会伤人。在突出危险煤层厚度小于0.3m或瓦斯压力小于0.74MPa的煤层中,可采用震动放炮揭穿煤层。震动放炮必须有独立的回风系统。其进风侧应设置两道坚固的反向风门,回风系统严禁人员通行或作业。如果震动放炮未能一次揭穿煤层,在掘进剩余部分时,仍必须采取预防突出措施。
        2.远距离放炮。在有突出危险的采掘工作面采用放炮作业时,必须采用远距离放炮。
        3.挡栏设施。挡栏设施是限制突出强度的一种有效方法。挡栏可用金属、矸石或木垛等构成。
        4.反向风门。突出危险区设置反向风门,应遵守下列规定,
        (1)反向风门必须设在石门掘进工作面的进风侧,以控制突出时的瓦斯沿着进风道进入进风系统。
        (2)反向风门必须牢固,并须设两道, 两道风门之间的距离不得小于4m。
        (3)爆破时风门必须关闭,对通过门垛的风筒,必须设有隔断装置。
        (4) 井下避难所和压风自救系统。突出危险矿井应在井下设避难所或压风自救系统,根据具体情况,可设置其中一种或混合设置。
        四、防治水基本知识
        (一)矿井水害的概念
        1、我国煤矿水害现状
        2009年以来1~5月份共发生水害事故16起,死亡60人;1955~1985年期间,全国统配煤矿共发生水害事故769次,淹井事故218次;特别是1984年开滦范各庄煤矿发生的特大水害事故,突水量达到2053m3/min,17个小时就把全矿井淹掉,损失近5亿元。
        因此,煤矿水害已经成为影响煤炭安全生产的重大问题之一。根据不完全统计,目前受水害威胁的矿井有222处,其中比较严重的有171处,煤炭储量有6千亿吨,影响巨大。
        2、矿井水害类型
        ①我国根据聚煤区的不同水文地质特征,将煤矿划分为6个矿井水害区:华北石炭二叠系岩溶、裂隙水害区、华南晚二叠统岩溶水害区、东北侏罗系裂隙水水害区、西北侏罗系裂隙水水害区、西藏??滇西中生代裂隙水水害区以及台湾第三系裂隙孔隙水水害区。
        ②矿井水害类型:造成水害的水源有:大气降雨、地表水、地下水、老窑水等,按照水源特征分为:地表水水害、老窑水水害、孔隙水水害(第三系、第四系松散层水)、裂隙水水害、岩溶水水害(又分为薄层灰岩水水害和厚层灰岩水水害)等五类;
        地表水水害:水源是大气降水、地表水体(江河、湖泊、水库、坑塘、泥石流等);水源通过井口、采后冒裂带、岩溶塌陷坑、断层带及封闭不良钻孔等导入井下。例:八一莱村
        老窑水水害:水源是老窑、小窑、废巷以及采空区积水;当巷道接近或遇到老窑积水区时,往往在短时间内涌出大量老窑水,来势猛,具有很大的破坏性,常造成恶性事故。
        孔隙水水害:水源是第三系、第四系松散层中的孔隙水;当开采过程中留设的煤柱不够时,松散层中的孔隙水、砂或泥就会溃入井下,造成事故。
        裂隙水水害:水源为砂岩、砾岩等裂隙含水层的水;这种水害发生在开采山西组煤层和侏罗系煤层中,往往可导致大的突水事故发生。例如:田陈煤矿首采工作面淹面事故就是顶板砂岩水突水造成的。
        岩溶水水害:A:薄层灰岩水水害,水源为华北石炭二叠系煤田的太原群薄层灰岩岩溶水。三灰、五灰、八灰、十灰、十四灰等,开采小曹煤时受影响。
        B:厚层灰岩水水害:我们华北型煤田主要是指奥陶系灰岩含水层,一般情况下,都位于煤层之下,不直接和煤层接触,中间常有不同厚度的煤系隔水保护层,所以此类水害突水往往与构造有关系。
        3、矿井水害发生的条件、原因
        ①矿井水害的概念
        矿井水:在矿井开拓、采掘活动过程中,渗入、淋入、流入、涌入和溃入井巷或工作面的任何水源水,统称矿井水。
        矿井突水:井巷、工作面与含水层、被淹巷道、地表水体或含水的裂隙带、溶洞、洞穴、陷落柱、顶板冒落带、构造破碎带等接近或沟通而导致的突然出水事故,称为矿井突水(亦称矿井透水)。
        矿井水害:影响矿井正常生产活动、对矿井安全生产构成威胁、增加生产成本以及使矿井局部或全部被淹没的矿井水,都称之为矿井水害。
        ②矿井水害的基本条件
        :A、有水源:水源主要有大气降水、地表水和地下水;地表水:河流、湖泊、沼泽、池塘、水库、采后塌陷区积水等;地下水:包括井下含水层水、老空水、含水断层水、陷落柱水等。
        B、有透水通道:通道主要有:井筒、巷道、塌陷坑、开采沉陷裂隙、断层裂隙、废旧钻孔等。
        C、失控:是指对矿井充水水源和充水通道的管理达不到预定的要求,导致淹面、淹井甚至人员伤亡等情况的发生。
        ③矿井水害发生的原因:这是一个极其复杂的问题,在这里不展开讲了,主要有工程技术方面的原因(地面防洪、防水措施不当、水文地质情况不清、井巷位置不合理、工程质量低劣、乱采乱挖、测量误差、排水设备能力不足等)、管理方面的原因(水灾事故发生率不高容易麻痹、不严格执行“有疑必探”原则心存侥幸、对防水工程验收把关不严、对水害的危害程度认识不足等)。
        ④矿井水害的危害:危害很大,不详细讲了,主要有:恶化生产环境、增加排水费用、缩短生产设备的使用寿命、损失煤炭资源、引起瓦斯积聚爆炸或硫化氢中毒、一旦失控造成淹面淹井事故等。
        (二)井下防水技术和探放水技术:防治水技术可以概括为:防(井上下防水设施及防水措施)、探(井下探水包括钻探和物探)、堵(注浆堵住出水口,或加固裂隙带、充填岩溶改造含水层、加固底板等)、截(留设各种防水煤柱阻隔有害水源)、排(井下排水设施和排水能力)、疏(疏水降压或疏干有害含水层)、放(对老空区积水、可疑水源采取放水,或超前放出顶板水)等。
        A、防水技术:
        1、地面防水:矿区范围内有常年性河流等积水且与矿井充水含水层接触,河水渗漏量大,就会给矿井生产带来影响,因此必须采取措施,加以防范;
        河流改道、铺整河底、填堵通道、挖沟排(截)洪、排除积水等。
        2、井下防水:井下防水主要是预防井下突然涌水的应急措施,有防水闸门、挡水墙和防水煤柱等。
        B、井下探放水技术:
        预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采原则
        规程规定(286条)采掘工作面遇到下列情况之一必须探水:①接近水淹或可能积水的井巷、老窑或相邻煤矿时;②接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时;③打开隔离煤柱放水时;④接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等想通的断层破碎带时;⑤接近有出水可能的钻孔时;⑥接近有水的灌浆区时;⑦接近其他有可能出水地区时。
        1、老窑水探放原则:依据老窑积水量、排水能力、动水量、水质以及解放的资源量综合考虑,以安全、经济、合理为原则,具体分为:积极探放、先堵后探放、先降压后探放、先隔离后探放。
        2、断层带探放水:略;3、疏放降压:略;4、注浆堵水:略
        (三)采掘工作面透水事故的应对措施
        透水事故的大小、类型各异,但应对和处理原则、措施则基本相同:
        1、迅速判断突水的地点、性质、水量、影响范围、突水水源等;
        2、迅速判断灾区范围内的基本情况,如人员分布情况、进出地点的可能通道、有生存条件的地点等,以便于迅速组织抢救;
        3、立即报告狂调度室及有关管理人员;
        4、在保证人员安全的前提下,就地取材,迅速组织抢救,如果无法抢救,则应根据当时当地的实际情况,有组织的进行避灾自救。
        五、矿工自救与互救的意义
        1.自救:当井下发生意外灾害事故时,在灾区或受灾区影响区域内的每个矿工进行避灾和自我保护的方法。
        2.互救:有效地进行自救的前提条件下,如何妥善地救护灾区受伤人员的方法。
        3.矿工自救的原则:
        ⑴及时汇报; ⑵积极抢救; ⑶安全撤离; ⑷妥善避难
        4、在避难硐室内应注意以下事项:
        (1)进入避难硐室前,应在硐室外留有衣服、矿灯等明显标志,以便救护队发现。
        (2)待救时应保持安静、不急躁,尽量俯卧于巷道底部,以保持精力、减少氧气消耗,并避免吸入更多的有毒气体。
        (3)硐室内只留一盏矿灯照明,其余矿灯全部关闭,以备再次撤退时使用。
        (4)间断敲打铁器或岩石等发出呼救信号。
        (5)全体避灾人员要团结互助、坚定信心。
        (6)被水堵在上山时,不要向下跑出探望。水位下降露出棚顶时,也不要急于出来,以防SO2、H2S等气体中毒。
        (7)看到救护人员后,不要过分激动,以防血管破裂。
        一)、自救器的分类与用途
        1、自救器的分类与用途
        过滤式:适用于氧气浓度不低于18%和一氧化碳浓度不高于1.5%的灾区环境中。
        化学氧:用于井下各种有害气体及缺氧的环境中。
        压缩氧:用于井下各种有害气体及缺氧的 环境中。
        2.使用方法:
        一看:看到烟雾;二感:感到着火气味;感到头痛和恶心;
        三突:突然的压力急增;四意:意外的灰尘扬起。
        1)掀开保护罩;
        2)拉断封印条,扔掉封口带;
        3)去掉上外壳;
        4)抓住头带,取出滤毒罐,丢掉下外壳;
        5)戴口具;
        6)夹鼻夹;
        7)戴好头带;
        8)戴上矿灯帽,沿避灾路线撤离险区。
        要求:20秒内准确无误戴好
        5. 使用注意事项:
        1)发现事故征兆时,立即佩戴自救器;
        2)如感到吸气干热,千万不要摘下自救器
        3)行走要均匀,禁止狂奔(4?公里/小时)
        4)当外壳碰瘪时,可用手托住壳体,暂时撤离险区。
        5)未到达可靠的安全地点前,严禁取下鼻夹和口具,以防有害气体毒害。

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