礦井災(zāi)害防治技術(shù)2022/12/22礦井災(zāi)害防治技術(shù)礦井災(zāi)害防治技術(shù)2022/12/18礦井災(zāi)害防治技術(shù)1第一節(jié)基本概念和理論概述

主要內(nèi)容一、礦塵分類二、礦塵含量的計量指標三、礦塵的特性四、礦塵災(zāi)害的形式礦塵是指在礦山生產(chǎn)和建設(shè)過程中所產(chǎn)生的各種煤、巖微粒的總稱。礦井災(zāi)害防治技術(shù)第一節(jié)基本概念和理論概述

主要內(nèi)容一、礦2一、礦塵分類礦塵除按其成分可分為巖塵、煤塵等多種無機礦塵外，尚有多種不同的分類方法，下面介紹幾種常用的分類方法。1．按礦塵粒徑劃分(1)粗塵。(2)細塵。(3)微塵。(4)超微塵。2．按礦塵的存在狀態(tài)劃分(1)浮游礦塵。(2)沉積礦塵。礦井災(zāi)害防治技術(shù)一、礦塵分類礦塵除按其成分可分為巖塵、煤塵等多種無機3浮塵和落塵在不同環(huán)境下可以相互轉(zhuǎn)化，浮塵因受自重的作用可以逐漸沉降下來變成落塵，而落塵當落塵受到機械振動、爆風沖擊以及巷道中風速的變化等外界條件干擾時，它可再次飛揚，又成為浮塵。其風速的變化與礦塵粒度的關(guān)系如表3-1-1。表3-1-1落塵變成浮塵風流的變化與礦塵粒度的關(guān)系煤塵粒度／μm75～10535～7510～35吹揚風速／m·s-16.35.293.483．按礦塵的粒徑組成范圍劃分(1)全塵（總礦塵）。(2)呼吸性礦塵。礦井災(zāi)害防治技術(shù)浮塵和落塵在不同環(huán)境下可以相互轉(zhuǎn)化，浮塵因受4二、礦塵含量的計量指標1．礦塵濃度單位體積礦內(nèi)空氣中所含浮塵的數(shù)量稱為礦塵濃度，其表示方法有兩種：(1)質(zhì)量法。(2)計數(shù)法。表3-1-2中國煤礦礦塵濃度標準

序號礦塵中游離SiO2含量/%最高容許濃度/mg.m-3總礦塵呼吸性礦塵123456<55～<1010～<2525～<50≥50<10的水泥礦塵20.010.06.04.02.066.03.52.51.51.0

礦井災(zāi)害防治技術(shù)二、礦塵含量的計量指標1．礦塵濃度表3-1-2中國煤礦礦52．產(chǎn)塵強度指生產(chǎn)過程中，采落煤中所含的礦塵量。4．礦塵沉積量指單位時間在巷道表面單位面積上所沉積的礦塵量，單位為g/m2·d。這一指標用來表示巷道中沉積礦塵的強度，是確定巖粉撒布周期的重要依據(jù)。5．礦塵的分散度礦塵的分散度是指礦塵的整體組成中各種粒度的塵粒所占的百分比。分散度有兩種表示方法。1）重量百分比。2）數(shù)量百分比。礦井災(zāi)害防治技術(shù)2．產(chǎn)塵強度礦井災(zāi)害防治技術(shù)6三、礦塵的特性（一）礦塵的懸浮性分散度高的塵?？梢暂^長時間在空氣中懸浮，不易降落，這是微細礦塵的一種物理特性，叫懸浮性。據(jù)實驗，不同粒度的煤塵在靜止的空氣中從1m高處自由降落到底板所需的時間如表3-1-3。表3-1-3不同粒度的煤塵從lm高處自由降落到底板所需時間煤塵粒度／μm1001010.50.2降落時間2.6s4.4min7h22h92h（二）礦塵的成分二氧化硅是地殼內(nèi)最常見的氧化物，它以兩種狀態(tài)存在：一種是結(jié)合狀態(tài)的二氧化硅，即硅酸鹽礦物，其危害性不大；另一種是游離狀態(tài)的二氧化硅，主要為石英，它是引起人體塵肺病的主要因素。礦井災(zāi)害防治技術(shù)三、礦塵的特性（一）礦塵的懸浮性表3-1-3不同粒7（三）礦塵的表面積和吸附性礦塵表面積和礦塵的分散度有密切關(guān)系，分散度越高，礦塵表面積越大。(四）礦塵的形狀和硬度礦塵的形狀和硬度，在一定程度上也能影響礦塵的穩(wěn)定程度。（五）礦塵的吸濕性礦塵與空氣中的水分結(jié)合的現(xiàn)象叫吸濕性或者叫濕潤性。（六）礦塵的荷電性塵粒由于在粉碎過程和在空氣流動中摩擦而帶有電荷，懸浮在空氣中的礦塵亦可直接吸附空氣中的離子而產(chǎn)生電荷。礦井災(zāi)害防治技術(shù)（三）礦塵的表面積和吸附性礦井災(zāi)害防治技術(shù)8礦塵的荷電性對礦塵在空氣中的穩(wěn)定程度有影響。表3-1-4是一次實測所得數(shù)據(jù)。作業(yè)方式帶正電荷粒子（％）帶負電荷粒子（％）不帶電粒子（％）干式鑿巖49.844.06.2濕式鑿巖46.743.010.3爆破34.550.614.9表3-1-4井下礦塵的電荷礦井災(zāi)害防治技術(shù)礦塵的荷電性對礦塵在空氣中的穩(wěn)定程度有影響。作業(yè)方式帶9礦塵具有很大的危害性，表現(xiàn)在以下幾個方面：(1)污染工作場所，引起職業(yè)病。(2)某些礦塵（如煤塵、硫化塵）在一定條件下可以爆炸；(3)加速機械磨損，縮短精密儀器使用壽命；(4)降低工作場所能見度，增加工傷事故的發(fā)生。1．塵肺病的分類煤礦塵肺病按吸入礦塵的成分不同，可分為三類：(1)硅肺?。ㄎ尾。?。(2)煤硅肺病（煤矽肺）。(3)煤肺病。2．影響塵肺病的發(fā)病因素(1)礦塵的成分。(2)礦塵粒度及分散度。(3)礦塵濃度。(4)個體方面的因素。四、礦塵災(zāi)害的形式礦井災(zāi)害防治技術(shù)礦塵具有很大的危害性，表現(xiàn)在以下幾個方面：四、礦塵災(zāi)10（二）煤塵爆炸1．煤塵爆炸的機理(1)煤本身是可燃物質(zhì)，當它以粉末狀態(tài)存在時，總表面積顯著增加，吸氧和被氧化的能力大大增強，一旦遇見火源，氧化過程迅速展開；(2)當溫度達到300～400℃時，煤的干餾現(xiàn)象急劇增強，放出大量的可燃性氣體，主要成分為甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、氫和1％左右的其他碳氫化合物；(3)形成的可燃氣體與空氣混合在高溫作用下吸收能量，在塵粒周圍形成氣體外殼，即活化中心，當活化中心的能量達到一定程度后，鏈反應(yīng)過程開始，游離基迅速增加，發(fā)生了塵粒的閃燃；(4)閃燃所形成的熱量傳遞給周圍的塵粒，并使之參與鏈反應(yīng)，導致燃燒過程急劇地循環(huán)進行，當燃燒不斷加劇使火焰速度達到每秒數(shù)百米后，煤塵的燃燒便在一定臨界條件下跳躍式地轉(zhuǎn)變?yōu)楸?。礦井災(zāi)害防治技術(shù)（二）煤塵爆炸礦井災(zāi)害防治技術(shù)112.煤塵爆炸的條件煤塵爆炸必須同時滿足以下三個條件：（1）煤塵的爆炸性。（2）煤塵濃度。（3）引起煤塵爆炸的熱源。3.煤塵爆炸的效應(yīng)（1）爆炸溫度。（2）爆炸壓力。（3）爆炸速度。（4）沖擊波。（5）爆炸生成有害氣體4.影響煤塵爆炸的因素（1）煤的成分。①揮發(fā)分。②灰分。③水分。（2）煤塵濃度（3）煤塵粒度。（4）礦井的瓦斯?jié)舛?。礦井災(zāi)害防治技術(shù)2.煤塵爆炸的條件礦井災(zāi)害防治技術(shù)12第二節(jié)礦塵治理的基本技術(shù)

主要內(nèi)容一、減塵技術(shù)二、降低浮塵三、除塵措施四、隔塵措施礦井災(zāi)害防治技術(shù)第二節(jié)礦塵治理的基本技術(shù)

主要內(nèi)容一、減13一、減塵技術(shù)減塵是指減少和抑制塵源產(chǎn)塵,從而減少井下空氣中煤塵的濃度。減塵一是減少產(chǎn)塵總量和產(chǎn)塵強度；二是減少呼吸性礦塵所占的比例。（一）煤層注水濕潤煤體煤層注水所使用的設(shè)備主要包括鉆機、水泵、分流器及水表等。1．鉆孔布置方式長鉆孔注水、短鉆孔注水、深孔注水和巷道鉆孔注水等方式，如表3-2-1所示。礦井災(zāi)害防治技術(shù)一、減塵技術(shù)減塵是指減少和抑制塵源產(chǎn)塵,從而減少井14表3-2-1煤層注水方式的種類注水力式鉆孔地點鉆孔長度/m特點長鉆孔注水工作面回風巷道或運輸巷道>30在原巖應(yīng)力區(qū)的煤體中注水短鉆孔注水工作面<6在應(yīng)力降低區(qū)的煤體中注水，裂隙發(fā)育，透水性強，注水壓力低深孔注水工作面6～20在應(yīng)力升高區(qū)的煤體中注水，裂隙不發(fā)育，透水性弱，注水壓力高巷道鉆孔注水上部煤層巷道或底板巷道不確定在應(yīng)力降低區(qū)的煤體中或卸壓煤層中注水礦井災(zāi)害防治技術(shù)表3-2-1煤層注水方式的種類注水力式鉆孔地點鉆孔長度15（1）長鉆孔。鉆孔直徑為75～100mm，其布置形式較多，如圖3-2-1所示。圖3-2-1長鉆孔注水防塵示意圖a-上向鉆孔；b-雙向鉆孔；c-偽傾斜鉆孔；d-八字型與傾斜聯(lián)合鉆孔1-鉆孔；2-解理abcd礦井災(zāi)害防治技術(shù)（1）長鉆孔。鉆孔直徑為75～100mm，其布置形式較多16（2）短鉆孔。其鉆孔長度比工作面循環(huán)進度稍長，一般取1.5～2m，最大不超過6m。其布置如圖3-2-2中a所示。（3）深孔。如圖3-2-2中b。圖3-2-2短孔、深孔注水防塵示意圖a—短孔；b—深孔1—回風巷；2—運輸巷礦井災(zāi)害防治技術(shù)（2）短鉆孔。其鉆孔長度比工作面循環(huán)進度稍長，一般取1.5～17（4）巷道鉆孔。如圖3-2-3所示。圖3-2-3巷道鉆孔注水2．封孔封孔方法有兩種：（1）封孔器封孔。（2）水泥砂漿封孔。3．注水相關(guān)參數(shù)（1）注水壓力一是利用礦井地面貯水池，通過井下供水管網(wǎng)實施靜壓注水；二是利用井下的水泵實施動壓注水。a.靜壓注水：礦井災(zāi)害防治技術(shù)（4）巷道鉆孔。圖3-2-3巷道鉆孔注水2．封孔礦井災(zāi)害18b.動壓注水：利用水泵或風包加壓將水壓入鉆孔的注水叫動壓注水。長鉆孔動壓注水的適用性強，被很多煤礦采用，其注水系統(tǒng)如圖3-2-3所示。圖3-2-4動壓注水系統(tǒng)1一注水管；2一水泥砂槳；3一壓力表；4一高壓膠管；5一閥門；6一分流器；7一單向閥；8一注水表；9一注水泵；10一供水桶

礦井災(zāi)害防治技術(shù)b.動壓注水：圖3-2-4動壓注水系統(tǒng)19（2）注水壓力（3）注水速度（注水流量）注水速度是指單位時間內(nèi)的注水量。為了便于對各鉆孔注水流量進行比較，通常以單位時間內(nèi)每米鉆孔的注水量來表示。（4）注水量4.煤層注水效果在實際注水中，常把在預(yù)定的濕潤范圍內(nèi)煤壁出現(xiàn)均勻“出汗”（滲出水珠）的現(xiàn)象，作為判斷煤體是否全面濕潤的輔助方法。影響煤層注水效果的因素有如下幾個方面：（1）煤層注水的效果同煤層的裂隙及孔隙的發(fā)育程度有關(guān)；（2）煤層的注水效果與煤層的埋藏深度和地壓的集中程度有關(guān)，埋藏越深，地壓越集中的地方，煤層的孔隙被壓緊，透水性越差。礦井災(zāi)害防治技術(shù)（2）注水壓力礦井災(zāi)害防治技術(shù)20（二）采空區(qū)灌水采空區(qū)灌水時在開采近距離煤層群的上組煤或采用分層法開采厚煤層時（包括急傾斜水平分層），可以利用往采空區(qū)灌水的方法，借以潤濕下組煤和下分層煤體，防止開采時生成大量的煤塵。灌水方式同黃泥灌漿。（三）濕式作業(yè)濕式作業(yè)是利用水或其他液體，使之與塵粒相接觸而捕集礦塵的方法，它是礦井綜合防塵的主要技術(shù)措施之一，具有所需設(shè)備簡單、使用方便、費用較低和除塵效果較好等優(yōu)點。礦井災(zāi)害防治技術(shù)（二）采空區(qū)灌水礦井災(zāi)害防治技術(shù)211.濕式鑿巖、鉆眼該方法的實質(zhì)是指在鑿巖和打鉆過程中，將壓力水通過鑿巖機、鉆桿送入并充滿孔底，以濕潤、沖洗和排出產(chǎn)生的礦塵。2.水封爆破和水炮泥水封爆破和水炮泥都是由鉆孔注水濕潤煤體演變而來的，它是將注水和爆破聯(lián)結(jié)起來，不僅起到消除炮煙和防塵作用，而且還提高了炸藥的爆破效果。礦井災(zāi)害防治技術(shù)1.濕式鑿巖、鉆眼礦井災(zāi)害防治技術(shù)22（1）水封爆破。水封爆破就是在工作面打好炮眼后，先注入壓力不超過4.903×106Pa(50kg/cm2)的高壓水，使之沿煤層節(jié)理、裂隙滲透，直到煤壁見水為止。然后裝入防水炸藥，再將注水器插入炮眼進行水封，如圖3-2-5所示。圖3-2-5水封爆破1—安全鏈；2—雷管腳線；3—注水器；4—膠圈；5—水；6—炸藥

礦井災(zāi)害防治技術(shù)（1）水封爆破。水封爆破就是在工作面打好炮眼后，先注入壓力不23（2）水炮泥水炮泥是用裝水塑料袋填于炮眼內(nèi)代替粘土使用。水炮泥的形式有兩種：一種是刀把型的人工結(jié)扎封口水炮泥；另一種是雙層自動封口水炮泥，其形式如圖3-2-6中a、b所示。

圖3-2-6塑料水炮泥(a)—人工結(jié)扎封口；(b)—雙層自動封口礦井災(zāi)害防治技術(shù)（2）水炮泥圖3-2-6塑料水炮泥礦井災(zāi)害防24二、降低浮塵它的捕塵作用有：①在霧體作用范圍內(nèi)，高速流動的水滴與浮塵碰撞接觸后，塵粒被濕潤，附著性增強，塵粒間會互相附著凝集成較大的顆粒，在重力作用下下沉；②高速流動的霧體將其周圍的含塵空氣吸引到霧體內(nèi)濕潤下沉；③將已沉落的塵粒濕潤粘結(jié)，使之不易飛揚。原蘇聯(lián)的研究表明，在掘進機上采用低壓灑水，降塵率為43％～78％，而采用高壓噴霧時達到75％～95％；炮掘工作面來用低壓灑水，降塵率為51％，高壓噴霧達72％，且對微細礦塵的抑制效果明顯。1.對產(chǎn)塵源噴霧灑水（1）掘進機噴霧灑水掘進機噴霧分內(nèi)噴霧和外噴霧兩種。礦井災(zāi)害防治技術(shù)二、降低浮塵它的捕塵作用有：礦井災(zāi)害防治技術(shù)25（2）采煤機的噴霧系統(tǒng)分為內(nèi)噴霧和外噴霧兩種方式。采用內(nèi)噴霧時如圖3-2-7所示，采用外噴霧時如圖3-2-8所示。圖3-2-7采煤機內(nèi)噴霧示意圖圖3-2-8采煤機外噴霧示意圖礦井災(zāi)害防治技術(shù)（2）采煤機的噴霧系統(tǒng)分為內(nèi)噴霧和外噴霧兩種方式26（3）液壓支架移架和放煤口放煤噴霧灑水液壓支架移架和放煤口放煤是綜采放頂煤工作面僅次于采煤機割煤的兩個主要產(chǎn)塵源。如圖3-2-9所示。圖3-2-9液壓支架自動噴霧噴嘴布置示意圖（4）轉(zhuǎn)載點噴霧（5）放炮噴霧礦井災(zāi)害防治技術(shù)（3）液壓支架移架和放煤口放煤噴霧灑水圖3-2-9液壓27（6）裝巖灑水巷道裝巖灑水有人工灑水和噴霧器灑水兩種方式：①人工裝巖時，一般采用人工灑水。②裝巖機裝巖時，在距工作面4～5m的頂幫兩側(cè)，懸掛兩個噴霧器進行噴霧灑水。圖3-2-10裝巖機噴霧灑水1一噴霧器；2一控制閥；3一水量調(diào)節(jié)閥（7）其他地點噴霧除上述地點、工藝的噴霧灑水外，在煤倉、溜煤眼及運輸過程等產(chǎn)塵環(huán)節(jié)均應(yīng)實施噴霧灑水。礦井災(zāi)害防治技術(shù)（6）裝巖灑水圖3-2-10裝巖機噴霧灑水（7）其他282.巷道水幕凈化風流水幕是凈化入風流和降低污風流礦塵濃度的有效方法。如圖3-2-11所示一般安設(shè)位置為：圖3-2-11巷道水幕示意圖1-水管；2-噴霧器①礦井總進風設(shè)在距井口20～100m巷道內(nèi)；②采區(qū)進風設(shè)在風流分叉口支流內(nèi)側(cè)20～50m巷道內(nèi)；③采煤工作面回風設(shè)在距工作面回風口10～20m回風巷內(nèi)；④掘進回風設(shè)在距工作面30～50m巷道內(nèi)；⑤巷道中產(chǎn)塵源凈化設(shè)在塵源下風側(cè)5～10m巷道內(nèi)。

礦井災(zāi)害防治技術(shù)2.巷道水幕凈化風流圖3-2-11巷道水幕示意圖①礦井29三、除塵措施除塵措施有兩種：一是通風排塵，二是除塵裝置捕集除塵。（一）通風排塵1．一般巷道和工作地點的通風排塵通風排塵技術(shù)是稀釋和排出作業(yè)地點懸浮的礦塵，防止其過量積聚的有效措施。2.掘進巷道通風排塵1）掘進通風系統(tǒng)選擇合理的掘進除塵系統(tǒng)，是抽塵凈化技術(shù)效果好壞的關(guān)鍵因素。掘進除塵系統(tǒng)有長壓短抽通風除塵系統(tǒng)和長抽通風除塵系統(tǒng)兩種：礦井災(zāi)害防治技術(shù)三、除塵措施除塵措施有兩種：一是通風排塵，二是除塵裝置捕30（1）長壓短抽掘進除塵系統(tǒng)圖3-2-12長壓短抽通風除塵系統(tǒng)1-掘進機;2-短抽風筒;3-除塵器;4-長壓局部通風機;5-長壓風筒;lr和lc—分別為壓入式和抽出式風筒口距工作面的距離；ld—壓入式風筒口與除塵器重疊段的距離

礦井災(zāi)害防治技術(shù)（1）長壓短抽掘進除塵系統(tǒng)圖3-2-1231

圖3-2-13附壁風筒螺旋狀出風狀態(tài)示意圖如圖3-2-13所示。礦井災(zāi)害防治技術(shù)圖3-2-13附壁風筒螺旋狀出風32（2）長抽通風除塵系統(tǒng)圖3-2-14長抽通風除塵系統(tǒng)1一掘進機；2一長抽風筒；3一除塵局部通風機（或抽出式局部通風機）礦井災(zāi)害防治技術(shù)（2）長抽通風除塵系統(tǒng)圖3-2-14長抽通風除塵系統(tǒng)礦井33長抽通風除塵系統(tǒng)又可分為以下兩種形式：A．前抽后壓掘進除塵系統(tǒng)，如圖3-2-15所示，主要適用于機掘工作面。圖3-2-15前抽后壓通風除塵系統(tǒng)1一掘進機；2一長抽風筒；3一除塵局部通風機或抽出式局部通風機；4一壓人式局部通風機；5一短壓風筒

礦井災(zāi)害防治技術(shù)長抽通風除塵系統(tǒng)又可分為以下兩種形式：圖3-2-15前抽34B．前壓后抽掘進除塵系統(tǒng)，如圖3-2-16所示，主要適用于炮掘工作面，對錨噴支護巷道效果甚好。圖3-2-16前壓后抽通風除塵系統(tǒng)1—長抽風筒；2—長抽除塵局部通風機或抽出式局部通風機；3—壓入式局部通風機；4—短壓風筒礦井災(zāi)害防治技術(shù)B．前壓后抽掘進除塵系統(tǒng)，如圖3-2-16所示，主352）除塵對通風工藝的要求(1)壓、抽風筒口相互位置的關(guān)系A(chǔ).長壓短抽時，壓入式風筒口距工作面的距離lr≤5SH(SH為巷道斷面積)，壓入式風筒口到除塵器排放口的重疊長度2dld≥2SH。B.前抽后壓時，壓入式風筒口距工作面距離lr與長壓短抽時相同，壓入式風筒口與抽出式風筒口的重疊段長度一般為10～30m。C.前壓后抽時，壓入式風筒口距工作面的距離lr≤5m，抽出式風筒口與壓入式局部通風機的重疊段長度ld視巷道內(nèi)的塵源（如噴漿支護等）情況而定，一般為10～20m。D.抽入口（吸塵口）距工作面的距離lc。礦井災(zāi)害防治技術(shù)2）除塵對通風工藝的要求礦井災(zāi)害防治技術(shù)36(2)壓、抽風量的匹配A.采用除塵系統(tǒng)。B.采用長抽短壓除塵系統(tǒng)。C.抽出風量的確定。(3)長壓局部通風機和長抽除塵局部通風機的安裝位置A.長壓局部通風機應(yīng)安裝在掘進巷道口進風側(cè)，距巷道口的距離大于10m。B.長抽或長抽短壓除塵局部通風機應(yīng)安裝在掘進巷道回風側(cè)，距巷道口的距離大于10m。(4)抽出式局部通風機與除塵局部通風機串聯(lián)的要求礦井災(zāi)害防治技術(shù)(2)壓、抽風量的匹配礦井災(zāi)害防治技術(shù)37（二）除塵裝置捕集除塵所謂除塵裝置（或除塵器）是指把氣流或空氣中含有的固體粒子分離并捕集起來的裝置，又稱集塵器或捕塵器。多用于煤巖巷掘進工作面。

圖3-2-17振弦柵結(jié)構(gòu)示意圖根據(jù)是否利用水或其他液體，除塵裝置可分為濕式和干式兩大類。1.濕式除塵裝置（1）濕式振弦柵除塵器礦井災(zāi)害防治技術(shù)（二）除塵裝置捕集除塵圖3-2-17振弦柵38（2）渦流控塵與濕式旋流除塵器。圖3-2-18長壓短抽混合式局部通風控塵與除塵系統(tǒng)①—除塵系統(tǒng)；2—渦流控塵風筒；3—壓入式局部通風機礦井災(zāi)害防治技術(shù)（2）渦流控塵與濕式旋流除塵器。圖3-2-18長壓短抽39圖3-2-19濕式旋流除塵系統(tǒng)1—旋流器；2—導向器；3—一級脫水器；4—水箱；5—污水泵；6—二級脫水器；7—抽出式局部通風機2.干式除塵器干式除塵是把局部產(chǎn)塵點首先密閉起來，防止礦塵飛揚擴散，然后再將礦塵抽到集塵器內(nèi)，集塵器將含塵空氣中的粗塵阻留，使空氣凈化的技術(shù)措施。干式中心抽塵鑿巖機工作原理和抽塵系統(tǒng)如圖3-2-20所示。礦井災(zāi)害防治技術(shù)圖3-2-19濕式旋流除塵系統(tǒng)2.干式除塵器礦井災(zāi)害防40圖3-2-20中心抽塵千式鑿巖機工作系統(tǒng)圖1一千式捕塵器；2一引射器；3一捕塵器壓風管；4一輸塵軟管；5一鑿巖機壓風管；6一氣動支架；7一鑿巖機；8一釬頭

礦井災(zāi)害防治技術(shù)圖3-2-20中心抽塵千式鑿巖機工作系統(tǒng)圖41除塵器的結(jié)構(gòu)如圖3-2-21所示。圖3-2-21KLM-60型礦用袋式除塵器結(jié)構(gòu)示意圖1一排氣管；2一排灰系統(tǒng)；3一脈沖清灰系統(tǒng)；4一濾袋組；5一氣包；6一預(yù)選箱；7一進氣口礦井災(zāi)害防治技術(shù)除塵器的結(jié)構(gòu)如圖3-2-21所示。圖3-2-21KL42四、隔塵措施隔離礦塵是指通過佩戴各種防護面具的個體防護措施以減少吸入人體礦塵的最后一道措施。1．防塵口罩礦井要求所有接觸礦塵作業(yè)人員必須佩戴防塵口罩，對防塵口罩的基本要求是：阻塵率高，呼吸阻力和有害空間小，佩戴舒適，不妨礙視野。礦井災(zāi)害防治技術(shù)四、隔塵措施隔離礦塵是指通過佩戴各種防護面具的個體防432．防塵安全帽（頭盔）

圖3-2-22AFM-l型防塵送風頭盔1—軸流風機；2—主過濾器；3—頭盔；4—面罩；5—預(yù)過濾器3.隔絕式壓風呼吸防塵裝置隔絕式壓風呼吸防塵裝置是利用礦井壓縮空氣通過離心力脫去油霧、活性炭吸附等凈化過程，經(jīng)減壓閥減壓同時向多人均衡配氣供呼吸。礦井災(zāi)害防治技術(shù)2．防塵安全帽（頭盔）圖3-244第三節(jié)防治煤塵爆炸的技術(shù)

主要內(nèi)容一、消除落塵

二、撒布巖粉三、設(shè)置隔爆裝置礦井災(zāi)害防治技術(shù)第三節(jié)防治煤塵爆炸的技術(shù)

主要內(nèi)容一、消除45一、消除落塵《規(guī)程》規(guī)定：“每一礦井，礦長必須組織人員按計劃對井巷定期清掃、沖洗煤塵和刷漿。”從而保證即使沉積的煤塵再度飛揚起來也達不到煤塵爆炸的下限濃度，避免煤塵爆炸事故的發(fā)生。二、撒布巖粉撒布巖粉是指定期在井下某些巷道中撒布惰性巖粉，增加沉積煤塵的灰分，抑制煤塵爆炸的傳播。惰性巖粉一般為石灰?guī)r粉和泥巖粉。對惰性巖粉的要求是：①可燃物含量不超過5%，游離SiO2含量不超過10%；②不含有害有毒物質(zhì)，吸濕性差；③粒度應(yīng)全部通過50號篩孔（即粒徑全部小于0.3mm），且其中至少有70％能通過200號篩孔（即粒徑小于0.075mm）。礦井災(zāi)害防治技術(shù)一、消除落塵《規(guī)程》規(guī)定：“每一礦井，礦長必須組46三、設(shè)置隔爆裝置隔爆裝置隔爆原理是：在瓦斯煤塵爆炸時隔爆裝置將會動作（水槽、巖粉槽破碎，水袋脫鉤），并拋撒消焰劑形成抑制帶，撲滅滯后于沖擊波傳播的爆炸火焰，以阻止爆炸傳播。隔爆裝置根據(jù)其動作方式的不同可分為被動式隔爆裝置和自動抑爆裝置。（一）被動式隔爆裝置1．水棚水棚包括水槽棚和水袋棚兩種，設(shè)置應(yīng)符合以下基本要求：①主要隔爆棚組應(yīng)采用水槽棚，水袋棚只能作為輔助隔爆棚組；礦井災(zāi)害防治技術(shù)三、設(shè)置隔爆裝置隔爆裝置隔爆原理是：在瓦斯煤塵爆炸時47②水棚組應(yīng)設(shè)置在巷道的直線段內(nèi)。其用水量按巷道斷面計算，主要隔爆棚組的用水量不小于400L/m2，輔助水棚組不小于200L/m2；③相鄰水棚組中心距為0.5～1.0m，主要水棚組總長度不小于30m，輔助水棚組不小于20m；④首列水棚組距工作面的距離，必須保持在60～200m范圍內(nèi)；⑤水槽或水袋距頂板、兩幫距離不小于0.lm，其底部距軌面不小于1.8m；⑥水內(nèi)如混入煤塵量超過5％時，應(yīng)立即換水。（1）PGS型隔爆水槽棚（2）KYG型快速移動式隔爆棚礦井災(zāi)害防治技術(shù)②水棚組應(yīng)設(shè)置在巷道的直線段內(nèi)。其用水量按巷道斷面計算，主48如圖3-3-1所示。圖3-3-1KYG型快速移動式隔爆棚（l架）結(jié)構(gòu)示意圖（巷道縱向視圖）1一單軌吊環(huán)；2一單軌；3一移動裝里；4一支撐桿，5一水槽架，6一水槽；7一鋼絲繩礦井災(zāi)害防治技術(shù)如圖3-3-1所示。圖3-3-1KYG型快速移動式隔爆49（3）XGS型隔爆棚（容器）如圖3-3-2所示。圖3-3-2XGS型隔爆容器吊掛示意圖1一夾持器；2一倒”T”字架；3一隔爆容器其特點是安裝適應(yīng)性強，能利用倒“T”字架配合不同的夾持器在不同支護方式、不同形狀的巷道中點式或線式安裝（見圖3-3-3、圖3-3-4）。礦井災(zāi)害防治技術(shù)（3）XGS型隔爆棚（容器）圖3-3-2XGS型隔爆50

圖3-3-3線式安裝示意圖l一支撐桿；2一夾持器；3一倒“T”宇架；4一隔爆容器圖3-3-4點式安裝示意圖1一錨桿；2一夾持器；3一隔爆器礦井災(zāi)害防治技術(shù)圖3-3-3線式安裝示意圖圖3-3-4點式512．巖粉棚巖粉棚分輕型和重型兩類。圖3-3-5巖粉棚礦井災(zāi)害防治技術(shù)2．巖粉棚圖3-3-5巖粉棚礦井災(zāi)害防治技術(shù)52巖粉棚的設(shè)置應(yīng)遵守以下規(guī)定：①按巷道斷面積計算，主要巖粉棚的巖粉量不得少于400kg/m2，輔助巖粉棚不得少于200kg/m2；②輕型巖粉棚的排間距1.0～2.0m,重型為1.2～3.0m；③巖粉棚的平臺與側(cè)幫立柱（或側(cè)幫）的空隙不小于50mm，巖粉表面與頂梁（頂板）的空隙不小于100mm，巖粉板距軌面不小于1.8m；④巖粉棚距可能發(fā)生煤塵（瓦斯）爆炸的地點不得小于60m，也不得大于30Om；⑤巖粉板與臺板及支撐板之間，嚴禁用釘固定，以利于煤塵爆炸時巖粉板有效地翻落；⑥巖粉棚上的巖粉每月至少檢查和分析一次，當巖粉受潮變硬或可燃物含量超過20%時，應(yīng)立即更換，巖粉量減少時應(yīng)立即補充。礦井災(zāi)害防治技術(shù)巖粉棚的設(shè)置應(yīng)遵守以下規(guī)定：礦井災(zāi)害防治技術(shù)53(二)自動隔爆裝置自動抑爆裝置是利用傳感器探測爆炸信號，觸發(fā)自帶的動力源噴灑消焰劑，形成抑制帶。自動抑爆裝置主要由傳感器、控制儀、噴灑器組成。下面介紹2種新型的自動隔爆裝置：1.ZYB-S型自動產(chǎn)氣式抑爆裝置圖3-3-6ZYB-S型自動產(chǎn)氣式抑爆裝置的抑爆原理示意圖1一火焰陣面；2一火焰?zhèn)鞲衅鳎?一控制單元；4一噴灑器礦井災(zāi)害防治技術(shù)(二)自動隔爆裝置1.ZYB-S型自動產(chǎn)氣式抑爆裝置542．YBW-I型無電源觸發(fā)式抑爆裝置 圖3-3-7YBW-l型無電源觸發(fā)式抑爆裝置組成框圖礦井災(zāi)害防治技術(shù)2．YBW-I型無電源觸發(fā)式抑爆裝置 圖355圖3-3-9WDY噴灑器在巷道中安裝結(jié)構(gòu)示意圖1一錨桿；2一工字鋼；3一連接器；4一滾輪；5一噴灑器圖3-3-8WDY噴灑器結(jié)構(gòu)示意圖1一墻蓋；2一外殼；3一儲水泡沫；4一接線盒；5一導爆索其安裝結(jié)構(gòu)如圖3-3-9所示。礦井災(zāi)害防治技術(shù)圖3-3-9WDY噴灑器在巷道中安裝結(jié)構(gòu)示意圖圖3-356第四節(jié)煤塵爆炸事故的處理

主要內(nèi)容一、煤塵爆炸事故的處理方法二、煤塵爆炸的特征礦井災(zāi)害防治技術(shù)第四節(jié)煤塵爆炸事故的處理

主要內(nèi)容一、煤塵57注意：（1）災(zāi)害發(fā)生時首先切斷災(zāi)區(qū)（甚至災(zāi)區(qū)周圍的區(qū)域）的電源，而且停電操作應(yīng)在災(zāi)區(qū)以外的地點進行，以免引起再次爆炸；（2）對災(zāi)區(qū)進行偵察過程中，發(fā)現(xiàn)火源立即撲滅，防止二次爆炸。（3）救災(zāi)過程中要注意尋找煤塵爆炸的痕跡和判斷起爆源；（4）煤塵連續(xù)爆炸的可能性很大，思想上和物資上應(yīng)有準備，以免措手不及，避免出現(xiàn)難以控制的局面。一、煤塵爆炸事故的處理方法礦井災(zāi)害防治技術(shù)注意：一、煤塵爆炸事故的處理方法礦井災(zāi)害防治技術(shù)58二、煤塵爆炸的特征通常，煤塵爆炸具有以下特征：（1）在巷道壁和支架上留有粘焦（皮渣與粘塊）。圖3-4-1粘焦

①當煤塵爆炸速度較小時，火焰和沖擊波以較慢的速度傳播，皮渣和粘塊在支柱的兩側(cè)，爆炸傳來的方向堆積較密；②當爆炸速度很大時，皮渣和粘塊在支柱的迎風側(cè)；③當爆炸速度極大時，皮渣和粘塊在支柱的背風側(cè)，而在迎風側(cè)有火燒痕跡。礦井災(zāi)害防治技術(shù)二、煤塵爆炸的特征通常，煤塵爆炸具有以下特征：圖3-4-59（2）煤塵的成分發(fā)生變化。（3）煤塵爆炸時氣體的碳氫比（C/H），明顯高于瓦斯（甲烷）爆炸。（4）災(zāi)區(qū)空氣中CO濃度很高。（5）煤塵爆炸具有連續(xù)性。（6）連續(xù)爆炸時，離開爆源越遠其破壞力越大。礦井災(zāi)害防治技術(shù)（2）煤塵的成分發(fā)生變化。礦井災(zāi)害防治技術(shù)60復(fù)習題1．什么是礦塵？有哪些危害？2．常見的礦塵分類方法有哪些？分別是如何分類的？3．礦塵含量的計量指標有哪些？其定義分別是什么？4．礦塵的危害性主要表現(xiàn)在哪幾個方面？5．礦山塵肺病分為哪幾類？影響塵肺病的發(fā)病因素有哪些？6．煤塵爆炸的條件是什么？影響煤塵爆炸的因素有哪些？7．常見的減塵措施有哪些？影響煤層注水效果的因素有哪幾個方面？8．灑水降塵的作用是什么？9．何謂最低及最優(yōu)排塵風速？掘進工作面通風除塵對通風工藝的要求有哪些？10.常見的濕式除塵裝置有哪些？隔塵措施有哪些？礦井災(zāi)害防治技術(shù)復(fù)習題1．什么是礦塵？有哪些危害？礦井災(zāi)害防治技術(shù)61

11．撒布巖粉抑制煤塵爆炸時對惰性巖粉的要求是什么？12．設(shè)置水棚應(yīng)符合哪些基本要求？13．設(shè)置巖粉棚應(yīng)符合哪些基本要求？14．巖粉棚和水棚的限爆作用原理是什么？15．自動抑爆裝置主要由哪幾部分組成？常見的自動抑爆裝置有哪幾種？16．煤塵爆炸的特征有哪些？礦井災(zāi)害防治技術(shù)11．撒布巖粉抑制煤塵爆炸時對惰性巖粉的要求是什么？礦井災(zāi)62演講完畢，謝謝聽講!再見，seeyouagain3rew2022/12/22礦井災(zāi)害防治技術(shù)演講完畢，謝謝聽講!再見，seeyouagain3rew63礦井災(zāi)害防治技術(shù)2022/12/22礦井災(zāi)害防治技術(shù)礦井災(zāi)害防治技術(shù)2022/12/18礦井災(zāi)害防治技術(shù)64第一節(jié)基本概念和理論概述

主要內(nèi)容一、礦塵分類二、礦塵含量的計量指標三、礦塵的特性四、礦塵災(zāi)害的形式礦塵是指在礦山生產(chǎn)和建設(shè)過程中所產(chǎn)生的各種煤、巖微粒的總稱。礦井災(zāi)害防治技術(shù)第一節(jié)基本概念和理論概述

主要內(nèi)容一、礦65一、礦塵分類礦塵除按其成分可分為巖塵、煤塵等多種無機礦塵外，尚有多種不同的分類方法，下面介紹幾種常用的分類方法。1．按礦塵粒徑劃分(1)粗塵。(2)細塵。(3)微塵。(4)超微塵。2．按礦塵的存在狀態(tài)劃分(1)浮游礦塵。(2)沉積礦塵。礦井災(zāi)害防治技術(shù)一、礦塵分類礦塵除按其成分可分為巖塵、煤塵等多種無機66浮塵和落塵在不同環(huán)境下可以相互轉(zhuǎn)化，浮塵因受自重的作用可以逐漸沉降下來變成落塵，而落塵當落塵受到機械振動、爆風沖擊以及巷道中風速的變化等外界條件干擾時，它可再次飛揚，又成為浮塵。其風速的變化與礦塵粒度的關(guān)系如表3-1-1。表3-1-1落塵變成浮塵風流的變化與礦塵粒度的關(guān)系煤塵粒度／μm75～10535～7510～35吹揚風速／m·s-16.35.293.483．按礦塵的粒徑組成范圍劃分(1)全塵（總礦塵）。(2)呼吸性礦塵。礦井災(zāi)害防治技術(shù)浮塵和落塵在不同環(huán)境下可以相互轉(zhuǎn)化，浮塵因受67二、礦塵含量的計量指標1．礦塵濃度單位體積礦內(nèi)空氣中所含浮塵的數(shù)量稱為礦塵濃度，其表示方法有兩種：(1)質(zhì)量法。(2)計數(shù)法。表3-1-2中國煤礦礦塵濃度標準

序號礦塵中游離SiO2含量/%最高容許濃度/mg.m-3總礦塵呼吸性礦塵123456<55～<1010～<2525～<50≥50<10的水泥礦塵20.010.06.04.02.066.03.52.51.51.0

礦井災(zāi)害防治技術(shù)二、礦塵含量的計量指標1．礦塵濃度表3-1-2中國煤礦礦682．產(chǎn)塵強度指生產(chǎn)過程中，采落煤中所含的礦塵量。4．礦塵沉積量指單位時間在巷道表面單位面積上所沉積的礦塵量，單位為g/m2·d。這一指標用來表示巷道中沉積礦塵的強度，是確定巖粉撒布周期的重要依據(jù)。5．礦塵的分散度礦塵的分散度是指礦塵的整體組成中各種粒度的塵粒所占的百分比。分散度有兩種表示方法。1）重量百分比。2）數(shù)量百分比。礦井災(zāi)害防治技術(shù)2．產(chǎn)塵強度礦井災(zāi)害防治技術(shù)69三、礦塵的特性（一）礦塵的懸浮性分散度高的塵粒可以較長時間在空氣中懸浮，不易降落，這是微細礦塵的一種物理特性，叫懸浮性。據(jù)實驗，不同粒度的煤塵在靜止的空氣中從1m高處自由降落到底板所需的時間如表3-1-3。表3-1-3不同粒度的煤塵從lm高處自由降落到底板所需時間煤塵粒度／μm1001010.50.2降落時間2.6s4.4min7h22h92h（二）礦塵的成分二氧化硅是地殼內(nèi)最常見的氧化物，它以兩種狀態(tài)存在：一種是結(jié)合狀態(tài)的二氧化硅，即硅酸鹽礦物，其危害性不大；另一種是游離狀態(tài)的二氧化硅，主要為石英，它是引起人體塵肺病的主要因素。礦井災(zāi)害防治技術(shù)三、礦塵的特性（一）礦塵的懸浮性表3-1-3不同粒70（三）礦塵的表面積和吸附性礦塵表面積和礦塵的分散度有密切關(guān)系，分散度越高，礦塵表面積越大。(四）礦塵的形狀和硬度礦塵的形狀和硬度，在一定程度上也能影響礦塵的穩(wěn)定程度。（五）礦塵的吸濕性礦塵與空氣中的水分結(jié)合的現(xiàn)象叫吸濕性或者叫濕潤性。（六）礦塵的荷電性塵粒由于在粉碎過程和在空氣流動中摩擦而帶有電荷，懸浮在空氣中的礦塵亦可直接吸附空氣中的離子而產(chǎn)生電荷。礦井災(zāi)害防治技術(shù)（三）礦塵的表面積和吸附性礦井災(zāi)害防治技術(shù)71礦塵的荷電性對礦塵在空氣中的穩(wěn)定程度有影響。表3-1-4是一次實測所得數(shù)據(jù)。作業(yè)方式帶正電荷粒子（％）帶負電荷粒子（％）不帶電粒子（％）干式鑿巖49.844.06.2濕式鑿巖46.743.010.3爆破34.550.614.9表3-1-4井下礦塵的電荷礦井災(zāi)害防治技術(shù)礦塵的荷電性對礦塵在空氣中的穩(wěn)定程度有影響。作業(yè)方式帶72礦塵具有很大的危害性，表現(xiàn)在以下幾個方面：(1)污染工作場所，引起職業(yè)病。(2)某些礦塵（如煤塵、硫化塵）在一定條件下可以爆炸；(3)加速機械磨損，縮短精密儀器使用壽命；(4)降低工作場所能見度，增加工傷事故的發(fā)生。1．塵肺病的分類煤礦塵肺病按吸入礦塵的成分不同，可分為三類：(1)硅肺?。ㄎ尾。?。(2)煤硅肺病（煤矽肺）。(3)煤肺病。2．影響塵肺病的發(fā)病因素(1)礦塵的成分。(2)礦塵粒度及分散度。(3)礦塵濃度。(4)個體方面的因素。四、礦塵災(zāi)害的形式礦井災(zāi)害防治技術(shù)礦塵具有很大的危害性，表現(xiàn)在以下幾個方面：四、礦塵災(zāi)73（二）煤塵爆炸1．煤塵爆炸的機理(1)煤本身是可燃物質(zhì)，當它以粉末狀態(tài)存在時，總表面積顯著增加，吸氧和被氧化的能力大大增強，一旦遇見火源，氧化過程迅速展開；(2)當溫度達到300～400℃時，煤的干餾現(xiàn)象急劇增強，放出大量的可燃性氣體，主要成分為甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、氫和1％左右的其他碳氫化合物；(3)形成的可燃氣體與空氣混合在高溫作用下吸收能量，在塵粒周圍形成氣體外殼，即活化中心，當活化中心的能量達到一定程度后，鏈反應(yīng)過程開始，游離基迅速增加，發(fā)生了塵粒的閃燃；(4)閃燃所形成的熱量傳遞給周圍的塵粒，并使之參與鏈反應(yīng)，導致燃燒過程急劇地循環(huán)進行，當燃燒不斷加劇使火焰速度達到每秒數(shù)百米后，煤塵的燃燒便在一定臨界條件下跳躍式地轉(zhuǎn)變?yōu)楸?。礦井災(zāi)害防治技術(shù)（二）煤塵爆炸礦井災(zāi)害防治技術(shù)742.煤塵爆炸的條件煤塵爆炸必須同時滿足以下三個條件：（1）煤塵的爆炸性。（2）煤塵濃度。（3）引起煤塵爆炸的熱源。3.煤塵爆炸的效應(yīng)（1）爆炸溫度。（2）爆炸壓力。（3）爆炸速度。（4）沖擊波。（5）爆炸生成有害氣體4.影響煤塵爆炸的因素（1）煤的成分。①揮發(fā)分。②灰分。③水分。（2）煤塵濃度（3）煤塵粒度。（4）礦井的瓦斯?jié)舛?。礦井災(zāi)害防治技術(shù)2.煤塵爆炸的條件礦井災(zāi)害防治技術(shù)75第二節(jié)礦塵治理的基本技術(shù)

主要內(nèi)容一、減塵技術(shù)二、降低浮塵三、除塵措施四、隔塵措施礦井災(zāi)害防治技術(shù)第二節(jié)礦塵治理的基本技術(shù)

主要內(nèi)容一、減76一、減塵技術(shù)減塵是指減少和抑制塵源產(chǎn)塵,從而減少井下空氣中煤塵的濃度。減塵一是減少產(chǎn)塵總量和產(chǎn)塵強度；二是減少呼吸性礦塵所占的比例。（一）煤層注水濕潤煤體煤層注水所使用的設(shè)備主要包括鉆機、水泵、分流器及水表等。1．鉆孔布置方式長鉆孔注水、短鉆孔注水、深孔注水和巷道鉆孔注水等方式，如表3-2-1所示。礦井災(zāi)害防治技術(shù)一、減塵技術(shù)減塵是指減少和抑制塵源產(chǎn)塵,從而減少井77表3-2-1煤層注水方式的種類注水力式鉆孔地點鉆孔長度/m特點長鉆孔注水工作面回風巷道或運輸巷道>30在原巖應(yīng)力區(qū)的煤體中注水短鉆孔注水工作面<6在應(yīng)力降低區(qū)的煤體中注水，裂隙發(fā)育，透水性強，注水壓力低深孔注水工作面6～20在應(yīng)力升高區(qū)的煤體中注水，裂隙不發(fā)育，透水性弱，注水壓力高巷道鉆孔注水上部煤層巷道或底板巷道不確定在應(yīng)力降低區(qū)的煤體中或卸壓煤層中注水礦井災(zāi)害防治技術(shù)表3-2-1煤層注水方式的種類注水力式鉆孔地點鉆孔長度78（1）長鉆孔。鉆孔直徑為75～100mm，其布置形式較多，如圖3-2-1所示。圖3-2-1長鉆孔注水防塵示意圖a-上向鉆孔；b-雙向鉆孔；c-偽傾斜鉆孔；d-八字型與傾斜聯(lián)合鉆孔1-鉆孔；2-解理abcd礦井災(zāi)害防治技術(shù)（1）長鉆孔。鉆孔直徑為75～100mm，其布置形式較多79（2）短鉆孔。其鉆孔長度比工作面循環(huán)進度稍長，一般取1.5～2m，最大不超過6m。其布置如圖3-2-2中a所示。（3）深孔。如圖3-2-2中b。圖3-2-2短孔、深孔注水防塵示意圖a—短孔；b—深孔1—回風巷；2—運輸巷礦井災(zāi)害防治技術(shù)（2）短鉆孔。其鉆孔長度比工作面循環(huán)進度稍長，一般取1.5～80（4）巷道鉆孔。如圖3-2-3所示。圖3-2-3巷道鉆孔注水2．封孔封孔方法有兩種：（1）封孔器封孔。（2）水泥砂漿封孔。3．注水相關(guān)參數(shù)（1）注水壓力一是利用礦井地面貯水池，通過井下供水管網(wǎng)實施靜壓注水；二是利用井下的水泵實施動壓注水。a.靜壓注水：礦井災(zāi)害防治技術(shù)（4）巷道鉆孔。圖3-2-3巷道鉆孔注水2．封孔礦井災(zāi)害81b.動壓注水：利用水泵或風包加壓將水壓入鉆孔的注水叫動壓注水。長鉆孔動壓注水的適用性強，被很多煤礦采用，其注水系統(tǒng)如圖3-2-3所示。圖3-2-4動壓注水系統(tǒng)1一注水管；2一水泥砂槳；3一壓力表；4一高壓膠管；5一閥門；6一分流器；7一單向閥；8一注水表；9一注水泵；10一供水桶

礦井災(zāi)害防治技術(shù)b.動壓注水：圖3-2-4動壓注水系統(tǒng)82（2）注水壓力（3）注水速度（注水流量）注水速度是指單位時間內(nèi)的注水量。為了便于對各鉆孔注水流量進行比較，通常以單位時間內(nèi)每米鉆孔的注水量來表示。（4）注水量4.煤層注水效果在實際注水中，常把在預(yù)定的濕潤范圍內(nèi)煤壁出現(xiàn)均勻“出汗”（滲出水珠）的現(xiàn)象，作為判斷煤體是否全面濕潤的輔助方法。影響煤層注水效果的因素有如下幾個方面：（1）煤層注水的效果同煤層的裂隙及孔隙的發(fā)育程度有關(guān)；（2）煤層的注水效果與煤層的埋藏深度和地壓的集中程度有關(guān)，埋藏越深，地壓越集中的地方，煤層的孔隙被壓緊，透水性越差。礦井災(zāi)害防治技術(shù)（2）注水壓力礦井災(zāi)害防治技術(shù)83（二）采空區(qū)灌水采空區(qū)灌水時在開采近距離煤層群的上組煤或采用分層法開采厚煤層時（包括急傾斜水平分層），可以利用往采空區(qū)灌水的方法，借以潤濕下組煤和下分層煤體，防止開采時生成大量的煤塵。灌水方式同黃泥灌漿。（三）濕式作業(yè)濕式作業(yè)是利用水或其他液體，使之與塵粒相接觸而捕集礦塵的方法，它是礦井綜合防塵的主要技術(shù)措施之一，具有所需設(shè)備簡單、使用方便、費用較低和除塵效果較好等優(yōu)點。礦井災(zāi)害防治技術(shù)（二）采空區(qū)灌水礦井災(zāi)害防治技術(shù)841.濕式鑿巖、鉆眼該方法的實質(zhì)是指在鑿巖和打鉆過程中，將壓力水通過鑿巖機、鉆桿送入并充滿孔底，以濕潤、沖洗和排出產(chǎn)生的礦塵。2.水封爆破和水炮泥水封爆破和水炮泥都是由鉆孔注水濕潤煤體演變而來的，它是將注水和爆破聯(lián)結(jié)起來，不僅起到消除炮煙和防塵作用，而且還提高了炸藥的爆破效果。礦井災(zāi)害防治技術(shù)1.濕式鑿巖、鉆眼礦井災(zāi)害防治技術(shù)85（1）水封爆破。水封爆破就是在工作面打好炮眼后，先注入壓力不超過4.903×106Pa(50kg/cm2)的高壓水，使之沿煤層節(jié)理、裂隙滲透，直到煤壁見水為止。然后裝入防水炸藥，再將注水器插入炮眼進行水封，如圖3-2-5所示。圖3-2-5水封爆破1—安全鏈；2—雷管腳線；3—注水器；4—膠圈；5—水；6—炸藥

礦井災(zāi)害防治技術(shù)（1）水封爆破。水封爆破就是在工作面打好炮眼后，先注入壓力不86（2）水炮泥水炮泥是用裝水塑料袋填于炮眼內(nèi)代替粘土使用。水炮泥的形式有兩種：一種是刀把型的人工結(jié)扎封口水炮泥；另一種是雙層自動封口水炮泥，其形式如圖3-2-6中a、b所示。

圖3-2-6塑料水炮泥(a)—人工結(jié)扎封口；(b)—雙層自動封口礦井災(zāi)害防治技術(shù)（2）水炮泥圖3-2-6塑料水炮泥礦井災(zāi)害防87二、降低浮塵它的捕塵作用有：①在霧體作用范圍內(nèi)，高速流動的水滴與浮塵碰撞接觸后，塵粒被濕潤，附著性增強，塵粒間會互相附著凝集成較大的顆粒，在重力作用下下沉；②高速流動的霧體將其周圍的含塵空氣吸引到霧體內(nèi)濕潤下沉；③將已沉落的塵粒濕潤粘結(jié)，使之不易飛揚。原蘇聯(lián)的研究表明，在掘進機上采用低壓灑水，降塵率為43％～78％，而采用高壓噴霧時達到75％～95％；炮掘工作面來用低壓灑水，降塵率為51％，高壓噴霧達72％，且對微細礦塵的抑制效果明顯。1.對產(chǎn)塵源噴霧灑水（1）掘進機噴霧灑水掘進機噴霧分內(nèi)噴霧和外噴霧兩種。礦井災(zāi)害防治技術(shù)二、降低浮塵它的捕塵作用有：礦井災(zāi)害防治技術(shù)88（2）采煤機的噴霧系統(tǒng)分為內(nèi)噴霧和外噴霧兩種方式。采用內(nèi)噴霧時如圖3-2-7所示，采用外噴霧時如圖3-2-8所示。圖3-2-7采煤機內(nèi)噴霧示意圖圖3-2-8采煤機外噴霧示意圖礦井災(zāi)害防治技術(shù)（2）采煤機的噴霧系統(tǒng)分為內(nèi)噴霧和外噴霧兩種方式89（3）液壓支架移架和放煤口放煤噴霧灑水液壓支架移架和放煤口放煤是綜采放頂煤工作面僅次于采煤機割煤的兩個主要產(chǎn)塵源。如圖3-2-9所示。圖3-2-9液壓支架自動噴霧噴嘴布置示意圖（4）轉(zhuǎn)載點噴霧（5）放炮噴霧礦井災(zāi)害防治技術(shù)（3）液壓支架移架和放煤口放煤噴霧灑水圖3-2-9液壓90（6）裝巖灑水巷道裝巖灑水有人工灑水和噴霧器灑水兩種方式：①人工裝巖時，一般采用人工灑水。②裝巖機裝巖時，在距工作面4～5m的頂幫兩側(cè)，懸掛兩個噴霧器進行噴霧灑水。圖3-2-10裝巖機噴霧灑水1一噴霧器；2一控制閥；3一水量調(diào)節(jié)閥（7）其他地點噴霧除上述地點、工藝的噴霧灑水外，在煤倉、溜煤眼及運輸過程等產(chǎn)塵環(huán)節(jié)均應(yīng)實施噴霧灑水。礦井災(zāi)害防治技術(shù)（6）裝巖灑水圖3-2-10裝巖機噴霧灑水（7）其他912.巷道水幕凈化風流水幕是凈化入風流和降低污風流礦塵濃度的有效方法。如圖3-2-11所示一般安設(shè)位置為：圖3-2-11巷道水幕示意圖1-水管；2-噴霧器①礦井總進風設(shè)在距井口20～100m巷道內(nèi)；②采區(qū)進風設(shè)在風流分叉口支流內(nèi)側(cè)20～50m巷道內(nèi)；③采煤工作面回風設(shè)在距工作面回風口10～20m回風巷內(nèi)；④掘進回風設(shè)在距工作面30～50m巷道內(nèi)；⑤巷道中產(chǎn)塵源凈化設(shè)在塵源下風側(cè)5～10m巷道內(nèi)。

礦井災(zāi)害防治技術(shù)2.巷道水幕凈化風流圖3-2-11巷道水幕示意圖①礦井92三、除塵措施除塵措施有兩種：一是通風排塵，二是除塵裝置捕集除塵。（一）通風排塵1．一般巷道和工作地點的通風排塵通風排塵技術(shù)是稀釋和排出作業(yè)地點懸浮的礦塵，防止其過量積聚的有效措施。2.掘進巷道通風排塵1）掘進通風系統(tǒng)選擇合理的掘進除塵系統(tǒng)，是抽塵凈化技術(shù)效果好壞的關(guān)鍵因素。掘進除塵系統(tǒng)有長壓短抽通風除塵系統(tǒng)和長抽通風除塵系統(tǒng)兩種：礦井災(zāi)害防治技術(shù)三、除塵措施除塵措施有兩種：一是通風排塵，二是除塵裝置捕93（1）長壓短抽掘進除塵系統(tǒng)圖3-2-12長壓短抽通風除塵系統(tǒng)1-掘進機;2-短抽風筒;3-除塵器;4-長壓局部通風機;5-長壓風筒;lr和lc—分別為壓入式和抽出式風筒口距工作面的距離；ld—壓入式風筒口與除塵器重疊段的距離

礦井災(zāi)害防治技術(shù)（1）長壓短抽掘進除塵系統(tǒng)圖3-2-1294

圖3-2-13附壁風筒螺旋狀出風狀態(tài)示意圖如圖3-2-13所示。礦井災(zāi)害防治技術(shù)圖3-2-13附壁風筒螺旋狀出風95（2）長抽通風除塵系統(tǒng)圖3-2-14長抽通風除塵系統(tǒng)1一掘進機；2一長抽風筒；3一除塵局部通風機（或抽出式局部通風機）礦井災(zāi)害防治技術(shù)（2）長抽通風除塵系統(tǒng)圖3-2-14長抽通風除塵系統(tǒng)礦井96長抽通風除塵系統(tǒng)又可分為以下兩種形式：A．前抽后壓掘進除塵系統(tǒng)，如圖3-2-15所示，主要適用于機掘工作面。圖3-2-15前抽后壓通風除塵系統(tǒng)1一掘進機；2一長抽風筒；3一除塵局部通風機或抽出式局部通風機；4一壓人式局部通風機；5一短壓風筒

礦井災(zāi)害防治技術(shù)長抽通風除塵系統(tǒng)又可分為以下兩種形式：圖3-2-15前抽97B．前壓后抽掘進除塵系統(tǒng)，如圖3-2-16所示，主要適用于炮掘工作面，對錨噴支護巷道效果甚好。圖3-2-16前壓后抽通風除塵系統(tǒng)1—長抽風筒；2—長抽除塵局部通風機或抽出式局部通風機；3—壓入式局部通風機；4—短壓風筒礦井災(zāi)害防治技術(shù)B．前壓后抽掘進除塵系統(tǒng)，如圖3-2-16所示，主982）除塵對通風工藝的要求(1)壓、抽風筒口相互位置的關(guān)系A(chǔ).長壓短抽時，壓入式風筒口距工作面的距離lr≤5SH(SH為巷道斷面積)，壓入式風筒口到除塵器排放口的重疊長度2dld≥2SH。B.前抽后壓時，壓入式風筒口距工作面距離lr與長壓短抽時相同，壓入式風筒口與抽出式風筒口的重疊段長度一般為10～30m。C.前壓后抽時，壓入式風筒口距工作面的距離lr≤5m，抽出式風筒口與壓入式局部通風機的重疊段長度ld視巷道內(nèi)的塵源（如噴漿支護等）情況而定，一般為10～20m。D.抽入口（吸塵口）距工作面的距離lc。礦井災(zāi)害防治技術(shù)2）除塵對通風工藝的要求礦井災(zāi)害防治技術(shù)99(2)壓、抽風量的匹配A.采用除塵系統(tǒng)。B.采用長抽短壓除塵系統(tǒng)。C.抽出風量的確定。(3)長壓局部通風機和長抽除塵局部通風機的安裝位置A.長壓局部通風機應(yīng)安裝在掘進巷道口進風側(cè)，距巷道口的距離大于10m。B.長抽或長抽短壓除塵局部通風機應(yīng)安裝在掘進巷道回風側(cè)，距巷道口的距離大于10m。(4)抽出式局部通風機與除塵局部通風機串聯(lián)的要求礦井災(zāi)害防治技術(shù)(2)壓、抽風量的匹配礦井災(zāi)害防治技術(shù)100（二）除塵裝置捕集除塵所謂除塵裝置（或除塵器）是指把氣流或空氣中含有的固體粒子分離并捕集起來的裝置，又稱集塵器或捕塵器。多用于煤巖巷掘進工作面。

圖3-2-17振弦柵結(jié)構(gòu)示意圖根據(jù)是否利用水或其他液體，除塵裝置可分為濕式和干式兩大類。1.濕式除塵裝置（1）濕式振弦柵除塵器礦井災(zāi)害防治技術(shù)（二）除塵裝置捕集除塵圖3-2-17振弦柵101（2）渦流控塵與濕式旋流除塵器。圖3-2-18長壓短抽混合式局部通風控塵與除塵系統(tǒng)①—除塵系統(tǒng)；2—渦流控塵風筒；3—壓入式局部通風機礦井災(zāi)害防治技術(shù)（2）渦流控塵與濕式旋流除塵器。圖3-2-18長壓短抽102圖3-2-19濕式旋流除塵系統(tǒng)1—旋流器；2—導向器；3—一級脫水器；4—水箱；5—污水泵；6—二級脫水器；7—抽出式局部通風機2.干式除塵器干式除塵是把局部產(chǎn)塵點首先密閉起來，防止礦塵飛揚擴散，然后再將礦塵抽到集塵器內(nèi)，集塵器將含塵空氣中的粗塵阻留，使空氣凈化的技術(shù)措施。干式中心抽塵鑿巖機工作原理和抽塵系統(tǒng)如圖3-2-20所示。礦井災(zāi)害防治技術(shù)圖3-2-19濕式旋流除塵系統(tǒng)2.干式除塵器礦井災(zāi)害防103圖3-2-20中心抽塵千式鑿巖機工作系統(tǒng)圖1一千式捕塵器；2一引射器；3一捕塵器壓風管；4一輸塵軟管；5一鑿巖機壓風管；6一氣動支架；7一鑿巖機；8一釬頭

礦井災(zāi)害防治技術(shù)圖3-2-20中心抽塵千式鑿巖機工作系統(tǒng)圖104除塵器的結(jié)構(gòu)如圖3-2-21所示。圖3-2-21KLM-60型礦用袋式除塵器結(jié)構(gòu)示意圖1一排氣管；2一排灰系統(tǒng)；3一脈沖清灰系統(tǒng)；4一濾袋組；5一氣包；6一預(yù)選箱；7一進氣口礦井災(zāi)害防治技術(shù)除塵器的結(jié)構(gòu)如圖3-2-21所示。圖3-2-21KL105四、隔塵措施隔離礦塵是指通過佩戴各種防護面具的個體防護措施以減少吸入人體礦塵的最后一道措施。1．防塵口罩礦井要求所有接觸礦塵作業(yè)人員必須佩戴防塵口罩，對防塵口罩的基本要求是：阻塵率高，呼吸阻力和有害空間小，佩戴舒適，不妨礙視野。礦井災(zāi)害防治技術(shù)四、隔塵措施隔離礦塵是指通過佩戴各種防護面具的個體防1062．防塵安全帽（頭盔）

圖3-2-22AFM-l型防塵送風頭盔1—軸流風機；2—主過濾器；3—頭盔；4—面罩；5—預(yù)過濾器3.隔絕式壓風呼吸防塵裝置隔絕式壓風呼吸防塵裝置是利用礦井壓縮空氣通過離心力脫去油霧、活性炭吸附等凈化過程，經(jīng)減壓閥減壓同時向多人均衡配氣供呼吸。礦井災(zāi)害防治技術(shù)2．防塵安全帽（頭盔）圖3-2107第三節(jié)防治煤塵爆炸的技術(shù)

主要內(nèi)容一、消除落塵

二、撒布巖粉三、設(shè)置隔爆裝置礦井災(zāi)害防治技術(shù)第三節(jié)防治煤塵爆炸的技術(shù)

主要內(nèi)容一、消除108一、消除落塵《規(guī)程》規(guī)定：“每一礦井，礦長必須組織人員按計劃對井巷定期清掃、沖洗煤塵和刷漿?！睆亩ＷC即使沉積的煤塵再度飛揚起來也達不到煤塵爆炸的下限濃度，避免煤塵爆炸事故的發(fā)生。二、撒布巖粉撒布巖粉是指定期在井下某些巷道中撒布惰性巖粉，增加沉積煤塵的灰分，抑制煤塵爆炸的傳播。惰性巖粉一般為石灰?guī)r粉和泥巖粉。對惰性巖粉的要求是：①可燃物含量不超過5%，游離SiO2含量不超過10%；②不含有害有毒物質(zhì)，吸濕性差；③粒度應(yīng)全部通過50號篩孔（即粒徑全部小于0.3mm），且其中至少有70％能通過200號篩孔（即粒徑小于0.075mm）。礦井災(zāi)害防治技術(shù)一、消除落塵《規(guī)程》規(guī)定：“每一礦井，礦長必須組109三、設(shè)置隔爆裝置隔爆裝置隔爆原理是：在瓦斯煤塵爆炸時隔爆裝置將會動作（水槽、巖粉槽破碎，水袋脫鉤），并拋撒消焰劑形成抑制帶，撲滅滯后于沖擊波傳播的爆炸火焰，以阻止爆炸傳播。隔爆裝置根據(jù)其動作方式的不同可分為被動式隔爆裝置和自動抑爆裝置。（一）被動式隔爆裝置1．水棚水棚包括水槽棚和水袋棚兩種，設(shè)置應(yīng)符合以下基本要求：①主要隔爆棚組應(yīng)采用水槽棚，水袋棚只能作為輔助隔爆棚組；礦井災(zāi)害防治技術(shù)三、設(shè)置隔爆裝置隔爆裝置隔爆原理是：在瓦斯煤塵爆炸時110②水棚組應(yīng)設(shè)置在巷道的直線段內(nèi)。其用水量按巷道斷面計算，主要隔爆棚組的用水量不小于400L/m2，輔助水棚組不小于200L/m2；③相鄰水棚組中心距為0.5～1.0m，主要水棚組總長度不小于30m，輔助水棚組不小于20m；④首列水棚組距工作面的距離，必須保持在60～200m范圍內(nèi)；⑤水槽或水袋距頂板、兩幫距離不小于0.lm，其底部距軌面不小于1.8m；⑥水內(nèi)如混入煤塵量超過5％時，應(yīng)立即換水。（1）PGS型隔爆水槽棚（2）KYG型快速移動式隔爆棚礦井災(zāi)害防治技術(shù)②水棚組應(yīng)設(shè)置在巷道的直線段內(nèi)。其用水量按巷道斷面計算，主111如圖3-3-1所示。圖3-3-1KYG型快速移動式隔爆棚（l架）結(jié)構(gòu)示意圖（巷道縱向視圖）1一單軌吊環(huán)；2一單軌；3一移動裝里；4一支撐桿，5一水槽架