煤矿开采主要灾害及安全管理
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2024年煤矿开采主要灾害及安全管一、瓦斯(甲烷)甲烷是一种无色、无味、无臭的气体,甲烷比空气轻,相对于气空的比重为0.554。
瓦斯爆炸是煤矿生产主要灾害之一。
煤矿一旦发生瓦斯爆炸,危害十分严重,其爆炸时产生的高温、高压和有害气体可造成大量的人员伤亡和人亡矿毁,因此,防止瓦斯爆炸是安全管理的重点,其主要措施是加强矿井通风,防止瓦斯局部积聚,防止煤(岩)与瓦斯突出,防止火源引燃瓦斯。
1.矿井瓦斯的危害:(1)瓦斯窒息甲烷本身虽然无毒,但空气中的甲烷浓度较高时,就会相对降低空气中的氧气浓度。
氧气浓度相对减少,使人窒息死亡。
当空气中甲烷浓度升高,氧气量降到17%,使感到呼吸困难,氧含量降到12%以下时,使人窒息死亡。
因此,凡井下盲巷或通风不良的地区,都必须及时封闭或设置栅栏,并悬挂禁止入内的警标,严防人员入内。
(2)瓦斯燃烧和爆炸当瓦斯与空气混合达到一定浓度时,遇到高温火源就能燃烧或发生爆炸,一旦形成灾害事故,就会造成大量作业人员的伤亡,严重影响矿井的安全生产,瓦斯爆炸事故是煤矿事故中最严重的事故。
2.瓦斯爆炸的概念:瓦斯是一种能够燃烧和爆炸的气体,瓦斯爆炸就是空气中的氧气与瓦斯发生剧烈氧化反应的结果。
瓦斯在高温火源作用下,与氧气发生化学反应,生成二氧化碳和水,并放出大量的热,这些热量能够使反应过程中生成的二氧化碳和水蒸气迅速膨胀,形成高温、高压,并以极高的速度向外冲击而产生的动力现象,这就是瓦斯爆炸。
3.瓦斯爆炸的危害:瓦斯爆炸的主要危害是产生高温焰面,冲击波和有害气体。
焰面是巷道中运动着的化学反应区和高温气体,其速度快、温度高。
从正常的燃烧速度(1~2.5m/s)到爆轰式传播速度(2500m/s),焰面温度可高达2150℃~2650℃。
焰面经过之处,人被烧死或大面积烧伤,可燃物被点燃而发生火灾,扩大灾情。
冲击波锋面压力由几个大气压到20个大气压,前向冲击波叠加和反射时可达100个大气压。
其传播速度总是大于声速,所到之处造成人员伤亡、设备和通风设施损坏、巷道垮塌。
煤矿常见地质灾害特征及防治对策煤矿是我国重要的能源资源之一,在煤矿开采过程中可能会遭遇多种地质灾害,如顶板冒落、煤与瓦斯突出、矿震等。
这些地质灾害严重威胁了煤矿生产的安全与稳定,因此对于煤矿常见地质灾害的特征及防治对策具有重要意义。
下面将从顶板冒落、煤与瓦斯突出、矿震三个方面进行详细介绍。
一、顶板冒落顶板冒落是煤矿生产中常见的地质灾害之一,它是指煤与煤层上覆岩层发生断裂或变形导致岩层块状物向下冒落、垮塌的现象。
顶板冒落主要有以下特征:1. 大量含煤易崩岩层。
这种岩层通常为粉煤岩、泥岩、粘土岩等,其具有较大的含水量和易崩性,一旦受到破坏就会导致顶板冒落的风险增加。
2. 顶板断裂带。
在顶板区域内存在着一些断裂带,这些断裂带通常是顶板冒落的先兆性征兆。
在矿井进尺中,当遭遇到这些断裂带时,就应及时采取措施进行支护,以防止顶板冒落。
针对顶板冒落的防治对策,主要包括以下几个方面:1. 加强对顶板的检查与监测。
在矿井生产过程中,需要经常对顶板进行检查与监测,发现问题及时采取措施进行处理,避免事故发生。
2. 合理选择支护方式。
根据不同地质条件和工作面情况,选择合适的支护方式进行支护,确保矿井顶板的稳定性。
3. 加强科学管理。
通过合理的综合治理,改进传统的治理方式和技术,提高治理效果和质量,减少安全事故的发生。
二、煤与瓦斯突出煤与瓦斯突出是指在煤层工作面开采过程中,瓦斯与煤体在一定条件下突然由煤层中释放出来并伴随有煤块飞溅和瓦斯喷出。
煤与瓦斯突出具有以下特征:1. 煤与瓦斯围岩条件差。
煤与瓦斯突出多发生在围岩条件较差的煤层中,例如煤层中存在隐蔽的瓦斯集聚区域,在开采过程中瓦斯释放不畅,形成瓦斯压力,从而导致煤与瓦斯突出。
2. 煤层中含气量较高。
煤与瓦斯突出多发生在含气量较高的煤层中,尤其是表层煤和煤层深部。
煤与瓦斯突出是煤矿安全的一大隐患,因此需要采取有效的防治对策,包括:1. 加强对瓦斯的监测与管理。
在煤矿生产过程中,应加强对瓦斯的监测工作,及时发现煤与瓦斯突出的风险,并采取相应的措施加以处理。
煤矿矿井主要灾害预防管理制度一、总则第一条为加强矿井主要灾害的预防和管理,防止生产安全事故发生,结合矿井实际,制定本制度。
第二条本制度适用于矿井所属各单位。
第三条根据矿井和地面实际,确定火灾、水害、煤尘爆炸事故、瓦斯爆炸事故、顶板事故、职业病危害等为矿井主要灾害。
第四条认真分析矿井自然条件和采掘工作情况,有针对性地分别制定专门预防管理措施。
第五条矿井每年在制定《矿井灾害预防和处理计划》时,把矿井主要灾害预防措施纳入《计划》内容。
在每季开始前15日,总工程师根据矿井自然条件和采掘工程的变动情况,及时组织有关部门进行修改和补充。
第六条根据年度和专项安全风险辨识结果,制定和完善灾害预防管理措施。
第七条矿长每月、分管矿领导每半月组织有关部门对重大安全风险管控措施落实情况和事故隐患至少开展一次排查。
事故隐患分重大隐患、一般隐患(A、B、C级),建立事故隐患排查治理台帐,制定隐患治理措施,组织落实并按程序上报。
二、瓦斯爆炸事故预防管理制度第八条按照规定进行瓦斯等级和二氧化碳涌出量的鉴定工作,并按瓦斯鉴定结果对矿井瓦斯进行管理。
第九条矿井每月初对瓦斯管理重点区进行排查,对排查出的瓦斯管理重点区必须制定专门防治措施,并严格按措施执行。
第十条矿井总回风巷或一翼回风巷中瓦斯或二氧化碳浓度超过《煤矿安全规程》规定(0.75%)时,必须查明原因,进行处理。
第十一条采区回风巷、采掘工作面回风流中瓦斯浓度超过1.0%时或二氧化碳浓度超过1.5%时,必须停止工作,撤出人员,并由通防部门立即查明原因进行处理。
采掘工作面及其他巷道内,体积大于0.5m3的空间内积聚的甲烷浓度达到2.0%时,附近20m内必须停止工作,撤出人员,切断电源,进行处理。
对因甲烷浓度超过规定被切断电源的电气设备,必须在甲烷浓度降到1.0%以下时,方可通电开动。
第十二条采掘工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度达到1.0%时,必须停止用电钻打眼;爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.0%时,严禁爆破。
煤矿开采主要灾害及安全管理随着经济的不断发展,煤炭作为我国主要的能源资源,一直占据着重要的位置。
然而,在煤矿开采过程中,由于地质条件、人为因素等各种原因,常常发生各种事故和灾难,给工人的生命财产安全造成了巨大威胁。
因此,煤矿安全管理成为矿山企业和政府部门共同关注的重要问题。
煤矿开采主要灾害有以下几种:一、煤与瓦斯突出事故。
瓦斯是煤矿开采中最主要的危险因素之一,煤与瓦斯是同生同质的有机物,它们同煤矸石一起成为煤矿开采过程中的一种灾害。
突出时,煤与瓦斯的压力突然升高,导致煤和瓦斯从煤体中迅速释放,引起爆炸和有毒气体泄漏。
二、煤尘爆炸事故。
煤炭开采过程中产生的煤炭粉尘,如果积聚到一定程度,一旦遇到明火或电火花就会爆炸。
煤尘爆炸时速度快、威力大,既危及人身安全,也有可能破坏矿山设施和采掘设备。
三、矿井顶板事故。
矿井顶板是矿井稳定的重要组成部分,如果没有得到及时有效的支护,会出现顶板下沉、冒顶、坍塌等现象,导致矿工被压毁或掩埋。
四、机电设备事故。
煤矿开采需要大量的机械设备和电气设备,如果设备质量不过关、操作不当等原因,容易发生事故,对人身安全造成威胁。
针对煤矿开采主要灾害,安全管理是保障矿工安全的重要措施。
煤矿安全管理主要包括以下几个方面:一、完善安全管理体制。
矿山企业应建立健全安全生产责任制,明确各级管理人员对安全生产工作的责任和权限,建立安全生产工作的制度和规程,确保安全管理的科学化、规范化。
二、加强安全教育培训。
矿工应接受必要的安全教育培训,了解煤矿开采的危险性和安全操作规范,提高他们的安全意识和应变能力。
三、加强安全技术措施。
矿山企业应采取各种必要的安全技术措施,例如经常进行瓦斯检测和通风控制,控制煤尘积聚,加强矿井顶板支护等,确保矿山的安全生产。
四、加强事故应急预案。
矿山企业应制定科学合理的事故应急预案,并组织演练,确保在事故发生时能够迅速、有效地采取应对措施,最大限度地减少人员伤亡和财产损失。
煤矿常见地质灾害特征及防治对策中国能源行业的发展以煤炭资源为主导,而煤矿作为能源的主要来源之一,在煤炭资源的开发和利用中具有重要的作用。
但是煤矿开采过程中存在着各类地质灾害,如煤与瓦斯突出、煤与岩爆炸、煤层瓦斯泄漏、煤矸石滑坡等,这些地质灾害不仅会给煤矿生产带来安全隐患,而且会威胁到矿区周边环境的安全和生态的稳定。
为此,科学有效地预防和治理煤矿地质灾害是煤矿生产的必要手段和途径。
一、煤与瓦斯突出煤与瓦斯突出是煤矿开采中常见的地质灾害之一。
其特征是煤与瓦斯在煤层中积聚,随着开采工作的进行,由于矿井压力、煤与瓦斯的力学特性等影响,突然爆发、冲击出煤与瓦斯的事故。
预防与治理这种灾害的关键是进行提前预测和科学合理地采取措施。
防治对策:1.加强瓦斯抽采设施。
2.进行科学、合理的措施深采。
3.落实煤矿安全管理责任制。
4.提高瓦斯监测技术和设备的水平。
二、煤与岩爆炸防治对策:1.强化岩层控制和支护。
2.严格执行煤矿行业安全生产标准和规定。
3.利用现代科技手段,提高煤层岩爆风险评估的准确性和科学性。
4.采用新型支护材料和支护技术。
三、煤层瓦斯泄漏煤层瓦斯泄漏是煤矿开采中普遍存在的地质灾害。
其特征是煤层内部的瓦斯随着煤层开采而外溢到空气中,形成瓦斯爆炸的危险。
预防和治理这种灾害的关键是加强瓦斯预测和监测,采取有效措施控制和管理煤层瓦斯。
防治对策:1.加强瓦斯抽采和利用,减少瓦斯泄漏。
2.加强瓦斯防爆设备的应用和监控,确保安全生产。
3.加大对瓦斯预警技术和设备的研究和应用,提高瓦斯预报的准确率。
4.加强对瓦斯危害的宣传和教育,提高煤矿工人对瓦斯安全的认识。
四、煤矸石滑坡煤矸石滑坡是煤炭开采后遗留的一种地质灾害,其特征是在煤炭开采过程中,由于煤矸石累积、坡度等因素的影响,形成滑坡或崩塌。
预防和治理这种灾害的关键是进行煤矸石的分类处理和管理,建立科学的煤矸石回填方案。
防治对策:1.建立科学的煤矸石回填方案,提高堆场建设的科学和合理性。
煤矿常见地质灾害特征及防治对策煤矿地质灾害是煤炭生产过程中存在的主要危害因素之一,煤矿地质灾害包括煤层赋存条件不佳引起的煤与瓦斯突出、煤与瓦斯爆炸、煤矿水害、煤与瓦斯突泥涌等一系列问题。
本文将重点介绍煤矿常见地质灾害特征及防治对策。
一、煤与瓦斯突出煤与瓦斯突出是煤矿生产中比较常见的地质灾害之一,其主要特征是瓦斯突出量与覆岩厚度成反比例关系,瓦斯含量高的煤层容易发生瓦斯突出,并伴随煤层破裂、煤块飞掷及爆炸等危险。
对于煤与瓦斯突出的防治,一般采取以下策略:加强瓦斯抽采,采用先开采后抽采的方式;提高顶板完整性,增强顶板支撑能力;控制煤割进度,防止在煤层内形成过大瓦斯孔洞等。
煤与瓦斯爆炸是煤矿生产过程中最为严重的灾害之一,其特征是具有突发性、破坏性和致死性。
煤与瓦斯爆炸的发生与煤、瓦斯、空气三者的混合比例有关,煤矿工人应该严格遵守制定的安全规程,保持通风系统正常运行,防止瓦斯积聚,及时排出瓦斯,有效防止煤与瓦斯爆炸的发生。
三、煤矿水害煤矿水害是指煤矿开采过程中,由于煤、岩层间或煤、岩层与地下水层之间的相互作用而形成的水灾害。
其特征是灾害范围广、危害性大,能够形成水涌、涌水或水灾等灾害形式。
对于煤矿水害的防治,一般采取以下策略:加强煤层水文地质勘查,了解煤层水文地质特征;制定科学合理的水害防治措施,有效避免煤矿水害的发生。
煤与瓦斯突泥涌是指煤层瓦斯积聚、水质改变、煤层膨胀、突出与爆炸、地压等因素的综合作用,导致煤体变形产生的灾害。
其主要特征是突发性强、危害性大、时间紧迫。
对于煤与瓦斯突泥涌的防治,一般采取以下策略:提高开采技术水平,合理安排开采工艺;夯实岩层,加强岩层支护;加强瓦斯排放,控制瓦斯含量;合理调整人员和机械设备布置,保证煤矿生产安全。
总之,煤矿地质灾害的防治需要各种措施的综合应用。
在煤矿生产过程中,要严格遵守各项安全规程和标准,尽可能减少或消除隐患,提高生产安全水平,保障人员和设备的安全,促进煤矿生产的稳步发展。
煤矿开采主要灾害及安全管
、瓦斯(甲烷)
甲烷是一种无色、无味、无臭的气体,甲烷比空气轻,相对于气空的比重为0.554 。
瓦斯爆炸是煤矿生产主要
灾害之一。
煤矿一旦发生瓦斯爆炸,危害十分严重,其爆炸时产生的高温、高压和有害气体可造成大量的人员伤亡和人亡矿毁,因此,防止瓦斯爆炸是安全管理的重点,其主要措施是加强矿井通风,防止瓦斯局部积聚,防止煤(岩)与瓦斯突出,防止火源引燃瓦斯。
1.矿井瓦斯的危害:
1)瓦斯窒息
甲烷本身虽然无毒,但空气中的甲烷浓度较高时,就会相对降低空气中的氧气浓度。
氧气浓度相对减少,使人窒息死亡。
当空气中甲烷浓度升高,氧气量降到17%,使感到呼吸困难,氧含量降到12%以下时,使人窒息死
亡。
因此,凡井下盲巷或通风不良的地区,都必须及时封闭或设置栅栏,并悬挂“禁止入内”的警标,严防人员入内。
(2)瓦斯燃烧和爆炸
当瓦斯与空气混合达到一定浓度时,遇到高温火源就能燃烧或发生爆炸,一旦形成灾害事故,就会造成大量作
业人员的伤亡,严重影响矿井的安全生产,瓦斯爆炸事故是煤矿事故中最严重的事故。
2.瓦斯爆炸的概念:
瓦斯是一种能够燃烧和爆炸的气体,瓦斯爆炸就是空气中的氧气与瓦斯发生剧烈氧化反应的结果。
瓦斯在高温
火源作用下,与氧气发生化学反应,生成二氧化碳和水,并放出大量的热,这些热量能够使反应过程中生成的氧化碳和水蒸气迅速膨胀,形成高温、高压,并以极高的速度向外冲击而产生的动力现象,这就是瓦斯爆
3.瓦斯爆炸的危害:
瓦斯爆炸的主要危害是产生高温焰面,冲击波和有害气体。
焰面是巷道中运动着的化学反应区和高温气体,其速度快、温度高。
从正常的燃烧速度(1~2.5m/s )到爆轰式
传播速度(2500m/s ),焰面温度可高达2150 °C〜2650 C。
焰面经过之处,人被烧死或大面积烧伤,可燃物被点燃而发生火灾,扩大灾情。
冲击波锋面压力由几个大气压到20个大气压,前向冲击波叠加和反射时可达100个大气压。
其传播速度总是大
于声速,所到之处造成人员伤亡、设备和通风设施损坏、巷道垮塌。
瓦斯爆炸后生成大量有害气体。
据分析,瓦斯爆炸后的气体成分为:02为6%-10%、N2为82%-88%、CO2为
4%-8%、CO为2%-4%。
如果有煤尘参与爆炸,CO的生成量更大,往往成为人员大量伤亡的主要原因,因此,
《煤矿安全规程》规定,入井人员必须配戴自救器。
4.瓦斯爆炸的条件及其影响程度:
瓦斯爆炸的条件是:一定浓度的瓦斯、高温火源的存在和充足的氧气,三者缺一不可
一)、瓦斯浓度
瓦斯爆炸有一定的浓度范围,我们把在空气中瓦斯遇火后能引起爆炸的浓度范围称为瓦斯爆炸界限。
瓦斯爆炸的界限为5%-16%,5%为爆炸下限,16%为爆炸上限。
当瓦斯浓度低于5%时,遇火不爆炸,但能在火焰外围形成燃烧层;当瓦斯浓度为9.5%时,其爆炸威力最大(氧
和瓦斯完全反应);瓦斯浓度在16%以上时,失去爆炸性,但在空气中火仍会燃烧。
必须强调指出,瓦斯爆炸界限不是固定不变的,它受许多因素的影响:
1)可燃气体的混入,使瓦斯爆炸界限扩大。
2)惰性气体的混入,降低了氧浓度,使瓦斯爆炸的危险性和爆炸界限降低。
3)煤尘掺入可降低瓦斯爆炸下限
4)瓦斯与空气混合气体的初始温度越高,爆炸界限范围就越大。
5)瓦斯与空气混合气体的初始压力越大,瓦斯爆炸界限范围越大。
二)、引火温度:
瓦斯的引火温度,即点燃瓦斯的最低温度。
一般认为是650 C〜750C,但受瓦斯的浓度、火源的性质及混合气
体的压力等因素影响而变化。
当瓦斯含量在7%~8%时,最易引燃;当混合气体的压力增高时,引火温度降低;
在引火温度相同时,火源面积越大、点火时间越长,越易引燃瓦斯。
瓦斯与高温热源接触时,并不立即燃烧、爆炸,而是要经过一个很短的时间间隔,我们称此现象为火延迟性,间隔的这段时间称感应期。
感应期的长短与甲烷浓度、火源温度、火源性质、混合气体压力有关。
火源温度升高,感应期迅速下降;瓦斯浓度增加,感应期略有增加。
瓦斯爆炸的感应期对煤矿安全生产意义很大。
例如,使用安全炸药爆破时,其初温达2000 C左右,但高温存在
的时间只有千分之几秒,小于瓦斯爆炸的感应期,所以不会引起瓦斯爆炸。
如果炸药质量不合格,炮泥充填不紧或放炮不正规(如放明炮、糊炮等),就会延长高温存在时间,造成瓦斯爆炸事故。
为了安全井下电气设备,必须采用安全隔爆器。
(三)、氧的浓度:当氧在混合气体中的浓度低于12%时,混合气体中的瓦斯失去爆炸性。
正确认识氧的含量
对瓦斯爆炸的作用,对密封或启封火灾区及时封闭火区时,判断火区内有无瓦斯爆炸性等均有指导意义。
防止瓦斯爆炸措施主要包括三个方面:防止瓦斯积聚、防止瓦斯引燃、防止瓦斯事故扩大。
、矿尘
矿尘是指在生产过程中所产生的各种矿物微细颗粒的总称。
矿尘包括煤矿生产过程中产生的煤尘、岩尘。
矿尘不但对井下污染环境,还对工作人员的健康不利,而且在一定条件下,还可以燃烧和爆炸(煤尘具有可燃性,遇有外界火源,很容易引起火灾,还可能导致爆炸事故),除此以外,还会加速机械设备的磨损,影响井下工作人员的视线,因此应采取各种有效的排降措施,如:加强通风,洒水降尘,将矿尘浓度控制在规定的浓度标准范围内。
(关于煤尘爆炸资料附后)
三、火灾
矿井防灭火工作是安全生产管理的重要内容,首先应通过改进开采技术措施,健立完善的通风系统;其次采取
防止漏风和预防性灌浆、喷洒阻化剂、均压灭火、注入惰性气体等综合措施防止煤炭自燃的发生;再次采用不
燃性支护材料,杜绝或控制明火和电火花的产生等有效措施,防止煤矿外因火灾发生。
(矿井火灾防治附后)
四、水害
矿井水害对煤矿安全生产的影响和危害很大,轻则使生产条件恶化,管理困难;重则造成伤亡或淹井事故,因此,在安全生产和管理方面,应该在保证排水系统可靠的前提下,加强采掘工作在探、放水的安全管理工作。
严格执行“有疑必探,先探后掘”的方针,保障矿井安全。
(矿井水害防治附后)
五、顶板
顶板事故会造成井下人员伤亡、设备损坏和生产停顿等事故,是煤矿生产的主要灾害之一。
随着开采深度的不
断增加,巷道断面不断增加,预防采掘工作面的顶板事故更加重要。
为防止顶板事故的发生,应制定和执行严格合理的顶板管理安全技术措施;应建立顶板灾害发生的预警、预报系统;加强对顶板的支护;加强对采空区的观察,合理留设煤柱的安全防范措施,有效控制顶板事故。
除上述五大”灾害以外,随着矿井开采深度不断增加,采空区面积随着增大,冲击地压的危险也将会更加突岀, 冲击地压又称岩爆,常伴有煤岩体抛岀,巨响及气浪等现象。
它具有很大的破坏性,也是煤矿的重大灾害之一,我矿应采取有效措施防范采空区大面积冒顶引发地表塌陷,使地表水透入井下造成的水害。