煤礦井下為什么要進(jìn)行
[1]?？不進(jìn)行通風(fēng)不行嗎？經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，不進(jìn)行通風(fēng)是不行的。因?yàn)榫乱a(chǎn)就要有人，人沒有氧氣就不能生存。其次人們?cè)诰律a(chǎn)過(guò)程中不斷產(chǎn)生有毒有害氣體，如：一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、硫化氫、沼氣等，如果不排除這些氣體人們也無(wú)法生產(chǎn)。井下由于受地溫等因素的影響需要對(duì)井下惡劣氣候條件進(jìn)行調(diào)節(jié)。礦井通風(fēng)的基本任務(wù)是：
（1）、供給井下足夠的新鮮空氣，滿足人員對(duì)氧氣的需要。
（2）、沖淡井下有毒有害氣體和粉塵，保證安全生產(chǎn)。
（3）、調(diào)節(jié)井下氣候，創(chuàng)造良好的工作環(huán)境。
井下必須進(jìn)行通風(fēng)，不通風(fēng)就不能保證安全和維持生產(chǎn)。故礦井通風(fēng)是礦井生產(chǎn)環(huán)節(jié)中最基本的一環(huán)，它在礦井建設(shè)和生產(chǎn)期間始終占有非常重要的地位。
礦井通風(fēng)的類型
礦井通風(fēng)系統(tǒng)由影響礦井安全生產(chǎn)的主要因素所決定。根據(jù)相關(guān)因素把礦井通風(fēng)系
礦井通風(fēng)阻力參數(shù)智能檢測(cè)儀
統(tǒng)劃分為不同類型。根據(jù)
瓦斯、煤層自燃和高溫等影響礦井生產(chǎn)安全的主要因素對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的要求，為了便于管理、設(shè)計(jì)和檢查，把礦井通風(fēng)系統(tǒng)分為一般型、降溫型、防火型、排放瓦斯型、防火及降溫型、排放瓦斯及降溫型、排放瓦斯及防火型、排放瓦斯與防火及降溫型幾種，依次為1-8八個(gè)等級(jí)。
地面空氣
地面空氣是我們居住的地球表面包圍著的地面大氣，它由干空氣和水蒸氣組成的混合氣體，在正常情況下干空氣由下列幾種成分組成：
氣體名稱體積濃度
氮（N2）78.13%
氧（O2）20.90%
二氧化碳（CO2）0.03%
氬（Ar）0.93%
其它0.01%
井下空氣
地面空氣進(jìn)入井下后，因發(fā)生物理和化學(xué)兩種變化，使其成份和濃度發(fā)生改變。
1、 物理變化：
氣體混入：煤層中含有瓦斯、二氧化碳等氣體，礦井在生產(chǎn)過(guò)程中這些氣體便混
jfy-2礦井通風(fēng)多參數(shù)檢測(cè)儀
入井下空氣中。
固體混入：井下各作業(yè)環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的巖、煤塵和其它微小雜塵混入井下空氣中。
氣象變化：由于井下溫度、氣壓和濕度的變化引起井下空氣的體積和濃度變化。
2、 化學(xué)變化：
井下一切物質(zhì)的緩慢氧化、爆破工作、火區(qū)氧化等這些變化均對(duì)井下空氣產(chǎn)生影響。
經(jīng)過(guò)上述的物理、化學(xué)變化井下空氣同地面空氣相比較發(fā)生了較大變化，成分增多、濃度發(fā)生變化、氧濃度相對(duì)減少。井下空氣的成分種類共有：O2、N2、CH4、CO、CO2、H2S、SO2、H2、NH3、NO2、水蒸氣和浮塵十二種。但由于各礦條件不同，各礦的井下空氣成分種類和濃度都不相同。
井下空氣的主要成分：
氧（O2）
氧氣的性質(zhì)：是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭的氣體，它對(duì)空氣的比重是1.11，其化學(xué)性質(zhì)很活潑，可以和所有的氣體相化合，氧能助燃，氧是人和動(dòng)物新陳代謝不可缺少的物質(zhì)，沒有氧氣人就不能生存。氧氣對(duì)人影響見下表：
氧的濃度%
人體的癥狀反應(yīng)
17
靜止?fàn)顟B(tài)無(wú)影響，工作時(shí)引起喘息、呼吸困難、心跳。
10--12
失去知覺、對(duì)人的生命有嚴(yán)重威脅。
9以下
在短時(shí)間內(nèi)窒息死亡。
《煤礦安全規(guī)程》中規(guī)定：在采掘工作面的進(jìn)風(fēng)風(fēng)流中，按體積計(jì)算，空氣中的于20%。
氮（N2）
氮?dú)獾男再|(zhì)：是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭的氣體，它對(duì)空氣的比重是0.97，不助燃、不能維持呼吸。在正常情況下，氮對(duì)人體無(wú)害，當(dāng)空氣中含氮量過(guò)多時(shí)，就會(huì)降低氧氣含量，可以因缺氧而使人窒息。
井下來(lái)源：坑木等有機(jī)物質(zhì)的腐爛會(huì)產(chǎn)生氮?dú)猓ㄋ幈ㄒ矔?huì)產(chǎn)生氮?dú)?、煤和巖石的裂縫內(nèi)還會(huì)涌出氮?dú)狻?h3>
二氧化碳（CO2） 二氧化碳性質(zhì)：是一種無(wú)色、略帶酸味的惰性氣體，它對(duì)空氣的比重是1.52，易溶于水、不助燃、不能維持呼吸，略帶毒性，對(duì)眼、喉嚨和鼻的粘膜有刺激作用。
《煤礦安全規(guī)程》中規(guī)定：在采掘工作面的進(jìn)風(fēng)風(fēng)流中，按體積計(jì)算，二氧化碳濃度不得超過(guò)0.5%。
井下來(lái)源：煤和坑木等物質(zhì)的氧化、煤體和圍巖中涌出、爆破工作，瓦斯和煤塵爆炸、人體呼吸等。
四、井下空氣的主要有害氣體及其防治措施
井下空氣由于受礦井生產(chǎn)的物理、化學(xué)變化的影響,使井下空氣中存在一些有毒有害氣體:
主要有害氣體:
一)、一氧化碳(CO)
1、性質(zhì):
一氧化碳是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭的氣體,它對(duì)空氣的比重為0.97,微溶于水。在一般溫度與壓力下,一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑,但濃度達(dá)到13%--17%時(shí)遇火能引起爆炸。
一氧化碳之所以毒性很強(qiáng)是因?yàn)樗鼘?duì)人體內(nèi)血紅球所含的血色素的親和力比氧大250--300倍。因此,一氧化碳吸入人體后就阻礙了氧和血色素的正常結(jié)合,使人體各部分組織和細(xì)胞缺氧,引起窒息和中毒死亡。
2、一氧化碳的濃度與中毒程度的關(guān)系:
一氧化碳
0.016
0.048
中毒時(shí)間 中毒程度 中毒癥狀
數(shù)小時(shí) 無(wú)征兆或輕微頭痛
1小時(shí)以內(nèi) 輕微中毒 耳鳴、頭痛、頭暈、心跳
0.128 0。5--1小時(shí) 嚴(yán)重中毒 除上述癥狀外四肢無(wú)力、嘔吐、感覺
遲盹、喪失行動(dòng)能力
0.4 短時(shí)間內(nèi) 致命中毒 喪失知覺、痙攣、呼吸停頓、假死
《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定井下空氣中一氧化碳的濃度不得超過(guò)0.0024%。
3、井下一氧化碳地來(lái)源:
(1)、井下火災(zāi);煤層自燃。
(2)、沼氣與煤層爆炸。
(3)、爆破工作。
二氧化碳見上節(jié)。
硫化氫氣體。
1、性質(zhì):
硫化氫氣體是一種無(wú)色微甜,有臭雞蛋氣味的氣體,它對(duì)空氣的比重為1.19,溶于水,能燃燒,當(dāng)濃度達(dá)4.3%--46%時(shí)還具有爆炸性。
3、井下來(lái)源:
(1)、坑木析腐爛。
(2)、含硫礦物(如:黃鐵礦、石膏等)遇水分解。
(3)、從采空區(qū)廢舊巷道涌出或煤圍巖中放出。
(4)、爆破工作產(chǎn)生。
二氧化硫:
1、性質(zhì):
二氧化硫是一種無(wú)色具有強(qiáng)烈硫黃燃燒味的氣體,它對(duì)空氣的比重為2.2,易溶于水。它對(duì)眼睛和呼吸器官有強(qiáng)烈刺激作用。
《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定井下空氣中二氧化硫氣體濃度不得超過(guò)0.0005%。
3、井下來(lái)源:
(1)、含硫礦物的自燃或緩慢氧化。
(2)、從煤圍巖中放出。
(3)、在硫礦物中爆破生成。
二氧化氮（NO2）
1、 性質(zhì):二氧化氮為紅褐色氣體,它對(duì)空氣的比重為1.57,極易溶于水,對(duì)眼睛鼻腔、呼吸道及肺部有強(qiáng)烈的刺激作用,二氧化氮與水結(jié)合生成硝酸,因此對(duì)肺部組織起腐蝕破壞作用,可以引起肺部浮腫。
2、二氧化氮的濃度與中毒程度關(guān)系:
《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定井下空氣中二氧化氮?dú)怏w濃度不超過(guò)0.00025%。
井下來(lái)源:
主要是放炮產(chǎn)生。
六)沼氣:沼氣的數(shù)量約占礦井瓦斯總和的90%以上,重點(diǎn)放在下一章闡述。
二、防止有害氣體的措施:
1、加強(qiáng)通風(fēng)。適當(dāng)增加風(fēng)量,把這些有害氣體排出或沖淡到《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的安全濃度以下,是常用也是有效防止井下有害氣體危害的最根本的措施。
2、加強(qiáng)檢查,用各種瞧骷嗍泳?賂髦鐘瀉ζ?宓畝??以便及時(shí)采取相應(yīng)的措施。
3、如果某種有害氣體的含量較大可采取抽放措施。如瓦斯抽放。
4、井下通風(fēng)不良的地區(qū)或不通風(fēng)的舊巷道內(nèi)積聚大量的有害氣體。故在這些舊巷口要設(shè)柵欄,掛警標(biāo),防止他人誤入。如果必須進(jìn)入,需要詳細(xì)檢查各種有害氣體方可進(jìn)入。
5、若有人由于缺氧窒息或呼吸有毒有害氣體中毒時(shí)立即將中毒者移到有新鮮空氣的巷道或地面并進(jìn)行人工呼吸(NO2、H2S中毒除外)施行急救。
礦井通風(fēng)設(shè)施:
為了使井下風(fēng)流沿指定路線流動(dòng)分配,就必須在某些巷道內(nèi)建筑引導(dǎo)控制風(fēng)流的構(gòu)筑物即通風(fēng)設(shè)施,它分為引導(dǎo)風(fēng)流和隔斷風(fēng)流的設(shè)施。
引導(dǎo)風(fēng)流的設(shè)施:
1、風(fēng)峒:風(fēng)峒是聯(lián)接扇風(fēng)機(jī)裝置和風(fēng)井的一段巷道。
風(fēng)峒多用混凝土、磚石等建材構(gòu)筑成圓形式矩形巷道,這是由風(fēng)筒的特點(diǎn)所決定的。
2、風(fēng)橋:風(fēng)橋是將兩股平面交*的新、污風(fēng)流隔成立體交*新、污風(fēng)分開的一種通風(fēng)設(shè)施。
根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同風(fēng)橋可分為三種:
(1)繞道式風(fēng)橋。 (2)、混凝土風(fēng)橋。 (3)、鐵筒風(fēng)橋
3、風(fēng)窗(卡)
風(fēng)窗是在巷道內(nèi)設(shè)在墻或門上,在墻或門上留一個(gè)可調(diào)空間窗口,通過(guò)調(diào)節(jié)空間窗口面積從而達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)量的目的。
4、風(fēng)障:
在巷道內(nèi)利用木板、葦席、風(fēng)筒布做布障起到引導(dǎo)風(fēng)流的作用。常用此方法處理高冒處、落山角等處積聚瓦斯。
5、風(fēng)筒:
在巷道中利用正壓或負(fù)壓通風(fēng)動(dòng)力通過(guò)管道把指定的風(fēng)量送到目的地,這個(gè)管道就叫風(fēng)筒。
隔斷風(fēng)流設(shè)施:
1、防爆門(帽)
防爆門是裝在扇風(fēng)機(jī)筒,為防止井下發(fā)生煤塵瓦斯爆炸時(shí)產(chǎn)生的沖擊波毀壞扇風(fēng)機(jī)的安全設(shè)施。當(dāng)井下發(fā)生煤塵、瓦斯爆炸時(shí),防爆門即能被氣浪沖開,爆炸波直接沖入大氣,從而起到保護(hù)扇風(fēng)機(jī)的作用。
2、擋風(fēng)墻
在不允許風(fēng)流通過(guò),也不允許行車行人的井巷如采空區(qū)、舊巷、火區(qū)以及進(jìn)風(fēng)與回風(fēng)大巷之間的聯(lián)絡(luò)小眼都必須設(shè)置擋風(fēng)墻,將風(fēng)流截?cái)唷Ｒ悦庠斐陕╋L(fēng),風(fēng)流形成短路使通風(fēng)系統(tǒng)失去合理穩(wěn)定性而發(fā)生事故。
擋風(fēng)墻分為:臨時(shí)擋風(fēng)墻、永久擋風(fēng)墻。
1)臨時(shí)擋風(fēng)墻:一般是在立柱上釘木板,木板上抹黃泥建成臨時(shí)擋風(fēng)墻。
使用條件:服務(wù)年限不長(zhǎng),巷道圍巖壓力小,漏風(fēng)率要求不不嚴(yán)時(shí)使用。
2)永久擋風(fēng)墻:一般使用料石、磚土、水泥、混凝土建筑。
使用條件:服務(wù)年限長(zhǎng),巷道圍巖壓力大,漏風(fēng)率要求嚴(yán)時(shí)使用。
3、風(fēng)門:
在不允許風(fēng)流通過(guò),但需行人或行車的巷道內(nèi),必須設(shè)置風(fēng)門。
按結(jié)構(gòu)分:普通風(fēng)門和自運(yùn)風(fēng)門。
4、通風(fēng)設(shè)施管理規(guī)定：
?。?）、通風(fēng)部門做好系統(tǒng)的調(diào)整，盡量減少風(fēng)卡以自然分配風(fēng)量為主。
?。?）、愛護(hù)通風(fēng)設(shè)施做到：風(fēng)門嚴(yán)禁同時(shí)打開或用車撞風(fēng)門、風(fēng)門損壞及時(shí)匯報(bào)通風(fēng)調(diào)度，如果影響系統(tǒng)風(fēng)量受影響區(qū)域停電、撤人修復(fù)后再生產(chǎn)，安監(jiān)調(diào)度組織分析處理。
（3）、通風(fēng)設(shè)施由通風(fēng)部門管理，其他單位無(wú)權(quán)移動(dòng)、拆除等權(quán)力，如需要拆除、移動(dòng)需要提前和通風(fēng)部門聯(lián)系。
（4）、嚴(yán)禁跨入欄桿、拆除欄桿、閉墻、風(fēng)卡等通風(fēng)設(shè)施。
風(fēng)量的測(cè)定:
礦井通風(fēng)的主要參數(shù)之一就是風(fēng)量,即:單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)井巷空氣的體積。
測(cè)風(fēng)站要求
1、必須設(shè)在直線巷道中。
2、測(cè)風(fēng)站長(zhǎng)度不少于4m。
3、測(cè)風(fēng)站前后10m內(nèi)沒有拐彎和其它障礙。
4、測(cè)風(fēng)站應(yīng)掛有記錄牌,注明編號(hào)、地點(diǎn)、斷面積、平均風(fēng)速、風(fēng)量、測(cè)風(fēng)日期、測(cè)風(fēng)點(diǎn)。
5、測(cè)風(fēng)站應(yīng)設(shè)在沒有漏風(fēng)、支架齊全、斷面變化不大的巷道內(nèi)。
測(cè)風(fēng)方法
測(cè)風(fēng)采用定點(diǎn)法、九點(diǎn)法和線路法,求出平均風(fēng)速。
在同一斷面測(cè)風(fēng)次數(shù)不少于三次,每次測(cè)量結(jié)果的誤差不應(yīng)超過(guò)5%,然后取三次的平均值。測(cè)得平均風(fēng)速后通過(guò)測(cè)風(fēng)站的斷面積計(jì)算出巷道風(fēng)量。
《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，至少每10天要進(jìn)行一次全面風(fēng)量測(cè)定。
4、通風(fēng)設(shè)施管理規(guī)定：
?。?）、通風(fēng)部門做好系統(tǒng)的調(diào)整，盡量減少風(fēng)卡以自然分配風(fēng)量為主。
?。?）、愛護(hù)通風(fēng)設(shè)施做到：風(fēng)門嚴(yán)禁同時(shí)打開或用車撞風(fēng)門、風(fēng)門損壞及時(shí)匯報(bào)通風(fēng)調(diào)度，如果影響系統(tǒng)風(fēng)量受影響區(qū)域停電、撤人修復(fù)后再生產(chǎn)，安監(jiān)調(diào)度組織分析處理。
?。?）、通風(fēng)設(shè)施由通風(fēng)部門管理，其他單位無(wú)權(quán)移動(dòng)、拆除等權(quán)力，如需要拆除、移動(dòng)需要提前和通風(fēng)部門聯(lián)系。
（4）、嚴(yán)禁跨入欄桿、拆除欄桿、閉墻、風(fēng)卡等通風(fēng)設(shè)施。
風(fēng)量的測(cè)定
礦井通風(fēng)的主要參數(shù)之一就是風(fēng)量,即:單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)井巷空氣的體積。
一)、測(cè)風(fēng)站要求:
1、必須設(shè)在直線巷道中。
2、測(cè)風(fēng)站長(zhǎng)度不少于4m。
3、測(cè)風(fēng)站前后10m內(nèi)沒有拐彎和其它障礙。
4、測(cè)風(fēng)站應(yīng)掛有記錄牌,注明編號(hào)、地點(diǎn)、斷面積、平均風(fēng)速、風(fēng)量、測(cè)風(fēng)日期、測(cè)風(fēng)點(diǎn)。
5、測(cè)風(fēng)站應(yīng)設(shè)在沒有漏風(fēng)、支架齊全、斷面變化不大的巷道內(nèi)。
二)、測(cè)風(fēng)方法:
測(cè)風(fēng)采用定點(diǎn)法、九點(diǎn)法和線路法,求出平均風(fēng)速。
在同一斷面測(cè)風(fēng)次數(shù)不少于三次,每次測(cè)量結(jié)果的誤差不應(yīng)超過(guò)5%,然后取三次的平均值。測(cè)得平均風(fēng)速后通過(guò)測(cè)風(fēng)站的斷面積計(jì)算出巷道風(fēng)量。
《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，至少每10天要進(jìn)行一次全面風(fēng)量測(cè)定。
掘進(jìn)通風(fēng)
在掘進(jìn)巷道時(shí),為了供給人員呼吸,排除稀釋掘進(jìn)工作面瓦斯或爆破后產(chǎn)生的有害、有害氣體和礦塵要進(jìn)行通風(fēng)。掘進(jìn)巷道的通風(fēng)叫掘進(jìn)通風(fēng)。掘進(jìn)通風(fēng)方法分全負(fù)壓通風(fēng)、引射器通風(fēng)和局扇通風(fēng)。由于我集團(tuán)公司主要采用局扇通風(fēng)，故主要講局扇通風(fēng)。
局扇通風(fēng)
局扇通風(fēng)是我國(guó)礦井廣泛采用的一種掘進(jìn)通風(fēng)方法,它是利用局扇和風(fēng)筒把新鮮風(fēng)流送入掘進(jìn)工作面的。
一)、局扇通風(fēng)方式:
壓入式;抽出式;混合式
1、壓入式:就是利用局扇將新鮮空氣經(jīng)風(fēng)筒壓入工作面,而泛風(fēng)則由巷道排出。
壓入式通風(fēng)局扇安裝在新鮮風(fēng)流中,泛風(fēng)不經(jīng)過(guò)局扇,因而局扇一旦發(fā)生電火花,不易引起瓦斯、煤塵爆炸,故安全性好,可用硬質(zhì)風(fēng)筒也可用柔性風(fēng)筒,適應(yīng)性較強(qiáng)。其缺點(diǎn)是:工作面泛風(fēng)沿獨(dú)頭巷道排往回風(fēng)巷,不利于巷道中作業(yè)人員呼吸。放炮后炮煙由巷道排出的速度慢,時(shí)間較長(zhǎng),影響掘進(jìn)速度。
2、抽出式通風(fēng):
抽出式通風(fēng)與壓入式通風(fēng)相反,新鮮空氣由巷道進(jìn)入工作面,泛風(fēng)經(jīng)風(fēng)筒由局扇排出。
抽出式通風(fēng)由于污風(fēng)經(jīng)風(fēng)筒排出,保持巷道為新鮮空氣故勞動(dòng)衛(wèi)生條件較好,放炮后所需要排煙的速度快,有利于提高掘進(jìn)速度。但由于風(fēng)筒末端的有效吸程比較短,放炮時(shí)易崩壞風(fēng)筒,如吸程長(zhǎng)則通風(fēng)效果不好,污風(fēng)經(jīng)過(guò)局扇安全性差,抽出式通風(fēng)必須使用硬性風(fēng)筒,適應(yīng)性差。
3、混合式:
混合式通風(fēng)把上述兩通風(fēng)方式同時(shí)混合使用。雖然克服了上述的一些缺點(diǎn),但由于設(shè)備多,電耗大,管理復(fù)雜,未被推廣使用。壓入式通風(fēng)由于安全性好,設(shè)備簡(jiǎn)單適應(yīng)性好,效果好而被廣泛應(yīng)用。
局部通風(fēng)管理
1、局扇:
1)、指定專人負(fù)責(zé)管理（掛牌管理）,不準(zhǔn)任意停開局扇,保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
2)、局扇安裝必須上雙風(fēng)機(jī)雙電源且安裝開停監(jiān)測(cè)裝置。
3)、局扇安設(shè)在進(jìn)風(fēng)巷中。距回風(fēng)流不得少于10m,不許發(fā)生
循環(huán)風(fēng)。
4)、局扇安裝與掘進(jìn)工作面的電器設(shè)備必須有延時(shí)風(fēng)電閉鎖裝置。
5)、局扇因故停運(yùn),必須撤人釘柵欄,按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行排放瓦斯。
2、風(fēng)筒:
1)、推廣使用Φ700mm軟質(zhì)阻燃風(fēng)筒,提高局扇出風(fēng)率。
2)、提高接頭質(zhì)量,減少接頭漏風(fēng),堅(jiān)持使用反邊式雙邊接頭。
3)、風(fēng)筒要吊掛平直,拉緊吊穩(wěn),逢環(huán)必吊,提高局扇供風(fēng)量。
4)、加強(qiáng)檢查和管理,及時(shí)修補(bǔ)。并擱專人負(fù)責(zé)。
5)、經(jīng)常及時(shí)接風(fēng)筒,保證風(fēng)筒出口到煤頭不超距。
煤層瓦斯的主要成分一般是沼氣和其它有害氣體等,這些氣體統(tǒng)稱為瓦斯。由于瓦斯的危害主要是沼氣,所以從狹義上講礦井瓦斯就專指沼氣而言。
礦井瓦斯的生成:
煤礦井下的瓦斯來(lái)自煤層和煤系地層。瓦斯是在成煤和煤的變質(zhì)過(guò)程中所伴生的氣體。古代植物在成煤的初期,經(jīng)厭氧菌的作用,植物纖維質(zhì)分解成大量瓦斯。以后在上覆巖層的高溫高壓作用下泥炭褐煤發(fā)生物理和化學(xué)變化,逐漸轉(zhuǎn)變成煙煤、無(wú)煙煤,煤在這種變質(zhì)過(guò)程中揮發(fā)分減少,;固定炭增加。揮發(fā)分轉(zhuǎn)變成沼氣。這部分瓦斯由于埋藏在地層深處,不易跑掉得以保存。但在漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代里由于受到諸多因素的影響,大部分瓦斯已放散出去,僅有一小部分至令還保存在煤層或巖層中,煤層或巖層中所含的瓦斯主要就是這部分瓦斯。
瓦斯的性質(zhì):
甲烷是無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭可以燃燒和爆炸的氣體,不能供人呼吸,能造成人員窒息,它易于擴(kuò)散,擴(kuò)散速度是空氣的1.34倍,瓦斯的滲透能力是空氣的1.6倍,甲烷對(duì)空氣的比重為0.544,因此容易積存在巷道頂板冒落的頂板空峒內(nèi)。瓦斯的化學(xué)性質(zhì)極不活潑,幾乎不與其它物質(zhì)化合,難溶于水。瓦斯與空氣適量混合后具有燃燒爆炸性。這是瓦斯所以成為礦內(nèi)主要災(zāi)害的原因所在。
瓦斯爆炸條件:
1、瓦斯?jié)舛?
在標(biāo)準(zhǔn)狀況下瓦斯按體積百分比濃度為5—16%時(shí)遇到高溫火源后就會(huì)發(fā)生瓦斯爆炸。濃度在9.1—9.5%時(shí)爆炸威力最大。
瓦斯爆炸界限不是固定不變的,它受溫度、壓力以及煤層其它可燃?xì)怏w、惰性氣體的混入等因素的影響。
2、引燃溫度:瓦斯引燃溫度一般在650℃—750℃,但它受到瓦斯?jié)舛燃盎鹪葱再|(zhì)等的影響1)、瓦斯的引爆延遲性對(duì)爆破工作有實(shí)際意義。炸藥在爆破時(shí)瞬間溫度可達(dá)2000℃,但火焰存在的時(shí)間很短,僅為千分之幾秒,故不會(huì)引起瓦斯爆炸。但若炸藥變質(zhì),裝藥炮泥不符合規(guī)定,就有可能使火焰存在時(shí)間加長(zhǎng)甚至引燃藥包造成瓦斯燃燒或爆炸事故,所以對(duì)井下爆破工作應(yīng)十分注意。高溫火源的存在是引起瓦斯爆炸的必要條件。電氣火花、違章放炮、
煤炭自燃、明火等都易引起瓦斯爆炸。
3、足夠的氧含量:
實(shí)驗(yàn)證明,空氣中的氧氣濃度降低時(shí),瓦斯的爆炸界限縮小,當(dāng)氧氣濃度減少到12%以下時(shí),瓦斯就不會(huì)爆炸。
煤礦安全新技術(shù)：第一章 概述
礦井通風(fēng)是礦井安全生產(chǎn)的基本保障。礦井通風(fēng)指借助于機(jī)械或自然風(fēng)壓，向井下各用風(fēng)點(diǎn)連續(xù)輸送適量的新鮮空氣，供給人員呼吸，稀釋并排出各種有害氣體和浮塵，以降低環(huán)境溫度，創(chuàng)造良好的氣候條件，并在發(fā)生災(zāi)變時(shí)能夠根據(jù)撤人救災(zāi)的需要調(diào)節(jié)和控制風(fēng)流流動(dòng)路線的作業(yè)。
20世紀(jì)80年代以來(lái)，隨著煤礦機(jī)械化水平的提高，采煤方法、巷道布置及支護(hù)的改革，電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)礦井通風(fēng)技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，通風(fēng)管理日益規(guī)范化、系列化、制度化，通風(fēng)新技術(shù)和新裝備愈來(lái)愈多地投人應(yīng)用。以低耗、高效、安全為準(zhǔn)則的通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化改造在許多煤礦得以實(shí)施，使其能夠更好地為高產(chǎn)、高效、安全的集約化生產(chǎn)提供安全保障。
礦井通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化改造
礦井通風(fēng)系統(tǒng)是向礦井各用風(fēng)點(diǎn)供給新鮮空氣、排出污風(fēng)的通風(fēng)方式(進(jìn)＼回風(fēng)井布置的方式一中央式、對(duì)角式、混合式)、通風(fēng)方法(抽出式、壓人式、抽壓混合式)、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)(由風(fēng)流流經(jīng)的巷道及相關(guān)設(shè)施組成)和通風(fēng)控制設(shè)施(通風(fēng)構(gòu)筑物)的總稱。
近年來(lái)，為適應(yīng)綜合機(jī)械化采煤的要求，原煤炭工業(yè)部在總結(jié)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上于1984頒發(fā)了《關(guān)于改革礦井開拓部署的若干技術(shù)規(guī)定》，作為新井建設(shè)、生產(chǎn)礦井技術(shù)改造和開拓延深的依據(jù)。為適應(yīng)生產(chǎn)集約化，開采深度增加、瓦斯涌出量大的情況，以“針對(duì)現(xiàn)實(shí)、著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)、因地制宜、對(duì)癥下藥、綜合治理、節(jié)能增風(fēng)”為指導(dǎo)思想，對(duì)數(shù)百對(duì)國(guó)有煤礦進(jìn)行了通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化改造，配合生產(chǎn)礦井井田合并、開采范圍擴(kuò)大和儲(chǔ)量增多等改擴(kuò)建工作。這類通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化改造主要有以下幾個(gè)方面內(nèi)容。
通風(fēng)方式的改革
根據(jù)礦井的特點(diǎn)和需要，把中央式通風(fēng)演變?yōu)橹醒胍粚?duì)角式混合通風(fēng)系統(tǒng)。為適應(yīng)綜采集約化生產(chǎn)，工作面單產(chǎn)超過(guò)1Mt／a的要求，對(duì)礦井采用分區(qū)域開拓。因此，形成區(qū)域式通風(fēng)系統(tǒng)，即每個(gè)區(qū)域均有一組進(jìn)、回風(fēng)井，各個(gè)區(qū)域采用相對(duì)獨(dú)立的通風(fēng)技術(shù)。它具有通風(fēng)線路短、風(fēng)阻小、區(qū)域間干擾小、安全性好，便于選擇主要通風(fēng)機(jī)，使其實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能的特點(diǎn)，提高了礦井的通風(fēng)能力和抗災(zāi)能力，適用于特大型礦井或因地質(zhì)條件須把井田劃為若干獨(dú)立生產(chǎn)區(qū)域的礦井。總之，新建大型礦井通風(fēng)系統(tǒng)以對(duì)角式、分區(qū)式為主，改擴(kuò)建的生產(chǎn)礦井以混合式為主，
主要通風(fēng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行能力的提高
為提高主要通風(fēng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行能力，主要開展了以下工作。
(1)為適應(yīng)通風(fēng)系統(tǒng)的變化和生產(chǎn)集約化的要求，20世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)相繼出現(xiàn)2K60系列和GAF系列的軸流式風(fēng)機(jī)和G4-73與K4-73系列的離心式風(fēng)機(jī)。20世紀(jì)90年代，依托于國(guó)家“八五”關(guān)項(xiàng)目，研制出FD型的對(duì)旋式風(fēng)機(jī)。該系列風(fēng)機(jī)具有能耗低、效率高的特點(diǎn)，因而迅速在我國(guó)煤礦推廣。在原煤炭部“九五”攻關(guān)項(xiàng)目中，無(wú)駝峰式軸流風(fēng)機(jī)的研制成功增大了通風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定工作區(qū)域。
(2)研制出離心式風(fēng)機(jī)的調(diào)速裝置，如可控硅調(diào)速、液力偶合器和變頻調(diào)速裝置。
(3)加強(qiáng)了通風(fēng)機(jī)及其附屬裝置管理，減少風(fēng)硐、風(fēng)機(jī)內(nèi)部以及擴(kuò)散塔的阻力損失和漏風(fēng)，提高了通風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率。在生產(chǎn)礦井進(jìn)行老、舊機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)改造中，主要查明了通風(fēng)機(jī)特性與通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)阻特性匹配差，主要通風(fēng)機(jī)選型偏大，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速偏高，電機(jī)容量偏大，使風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期處于低效區(qū)運(yùn)行等問(wèn)題，提出一整套風(fēng)機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的辦法，對(duì)老、舊風(fēng)機(jī)進(jìn)行多種方法的技術(shù)改造，如采取更換機(jī)芯、改造葉輪和葉片等辦法提高風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率。
采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化布置
優(yōu)化采區(qū)和工作面的通風(fēng)布置，能有效提高通風(fēng)能力和排出瓦斯的效果。隨著集約化生產(chǎn)和礦井向深部發(fā)展，采區(qū)和采煤工作面的絕對(duì)瓦斯涌出量劇增，要求采區(qū)和采煤工作面的通風(fēng)能力迅速增大。在采區(qū)的通風(fēng)系統(tǒng)布置方面，出現(xiàn)了3條上山的布置方式，采區(qū)內(nèi)有了獨(dú)立的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)上山，利于采區(qū)內(nèi)采煤工作面和掘進(jìn)工作面的獨(dú)立通風(fēng)，提高了采區(qū)的通風(fēng)能力和風(fēng)流的穩(wěn)定性，也為保證采區(qū)的局部反風(fēng)和作業(yè)人員的安全脫險(xiǎn)提供了有利條件。在采煤工作面的通風(fēng)布置方面，在常規(guī)的U型通風(fēng)布置的基礎(chǔ)上，提出了U＋L型方式(或稱尾巷布置方式)，改變了采空區(qū)的流場(chǎng)分布，較有效地防止了采煤工作面隅角瓦斯積聚，促進(jìn)了采空區(qū)瓦斯的排放。為了防止專用瓦斯排放巷瓦斯超限，又提出和采用了Y型的通風(fēng)布置方式，單獨(dú)供應(yīng)新鮮風(fēng)流直接稀釋采空區(qū)涌出的瓦斯。此外，還采用了W型和Z型等布置方式，在適宜條件下均取得了較理想的通風(fēng)效果，大大地改善了采煤工作面的通風(fēng)條件，保證了安全回采。
新型通風(fēng)設(shè)施的使用
為適應(yīng)礦井災(zāi)變時(shí)期風(fēng)流控制的需要，研制出能在地面利用礦井環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)或遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)操縱井下主要風(fēng)門的自動(dòng)系統(tǒng)，解決了災(zāi)變時(shí)期，當(dāng)?shù)V工和救護(hù)人員難以到達(dá)災(zāi)區(qū)和煙流入侵區(qū)域而按救災(zāi)要求必須開啟或關(guān)閉風(fēng)門的難題。
