“人人都是通風員”培訓教材

目前，我公司上下正在科學發(fā)展觀指導(dǎo)下深入貫徹落實“人人

都是通風員”安全管理理念，形成長效機制，不斷提升礦井“一通三

防”管理水平，努力實現(xiàn)企業(yè)安全發(fā)展，在貫徹落實“人人都是通風

員”理念中，必須采取超常規(guī)措施，以更加扎實的工作，切實把“一

通三防”工作擺上更加突出的位置，抓緊抓細抓實，確保安全萬無一

失。

一、深刻理解“人人都是通風員”內(nèi)涵是搞好煤礦安全的根本

1.“人人都是通風員”是集團公司堅持以人為本、貫徹落實科學

發(fā)展觀的重要環(huán)節(jié)，是落實社會主義榮辱觀、構(gòu)建和諧企業(yè)的根本措

施。

黨的十六屆五中全會明確提出，要堅持節(jié)約發(fā)展、清潔發(fā)展、安

全發(fā)展，把安全作為一個重要理念納入我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的總

體戰(zhàn)略。黨的十七大報告指出：“科學發(fā)展觀，第一要義是發(fā)展，核

心是以人為本，基本要求是全面協(xié)調(diào)可持續(xù)，根本方法是統(tǒng)籌兼顧?！?/p>

這一精辟概括，深刻揭示了科學發(fā)展觀的科學內(nèi)涵和精神實質(zhì)。深入

貫徹落實科學發(fā)展觀，科學發(fā)展觀的核心是以人為本，以人為本首先

要以人的生命為本，科學發(fā)展首先要安全發(fā)展，保障人民群眾的生命

安全。“一通三防”是煤礦安全工作的重中之重?！叭巳硕际峭L員”

新理念的提出，就是要求全體員工群策群力抓好“一通三防”工作，

就是要人人抓通風，事事保通風，把貫徹落實科學發(fā)展觀、實現(xiàn)好維

護好和發(fā)展好員工群眾的最根本利益落到實處。

“人人都是通風員”的理念就是把煤礦安全工作的法治與德治相

結(jié)合，把企業(yè)安全、生產(chǎn)、效益和企業(yè)文化建設(shè)相結(jié)合，要求井下員

工人人遵章守紀、個個愛護通風設(shè)施，形成通風工作事事有人抓、處

處有人管的良好局面，從而實現(xiàn)關(guān)愛煤礦員工生命、關(guān)注煤礦員工安

全，達到礦工安居樂業(yè)，礦山穩(wěn)定和諧。井下員工“人人都是通風員”

的新理念與社會主義榮辱觀相符合，與我國社會主義建設(shè)總體方向相

一致，與構(gòu)建社會主義和諧社會相統(tǒng)一。

2、“一通三防”工作僅靠通風部門和通風專業(yè)人員來管理顯然

是不夠的?！叭巳硕际峭L員”的理念，將每一個員工都納入到了通

風管理中，調(diào)動了所有員工的力量，各盡其責，分頭把關(guān)，實施全員

全過程抓通風安全管理格局，從而實現(xiàn)通風工作事事有人抓，處處有

人管，保證“一通三防”工作萬無一失。而且這一新理念緊緊抓住了

“人”這個“一通三防”工作的行為主體，明確了只要是員工就是通

風員；就得明確“一通三防”崗位職責；就得掌握“一通三防”崗位

技能；就得達到懂通風基礎(chǔ)知識、懂通風設(shè)施性能、懂通風管理標準，

會識別通風隱患、會采取避災(zāi)措施、會使用消防器材，做到瓦斯超限

不作業(yè)、做到微風狀態(tài)不作業(yè)、做到粉塵超標不作業(yè)的“三懂、三會、

三做到”崗位標準；就得為礦井通風安全做貢獻?？梢姟叭巳硕际峭?/p>

風員”的理念切中了煤礦安全工作的要害，抓住了煤礦安全工作的主

要方面，是對“人人都是安全員”理念的進一步深化和細化。

3.“人人都是通風員”是我公司預(yù)防事故的超常規(guī)措施，是賦予

每一位員工的光榮使命。

縱觀歷史，全國煤炭企業(yè)因“一通三防”事故造成的死亡人數(shù)是

最多的。建國以來，全國共發(fā)生百人以上死亡事故20余起，其中，

因“一通三防”引發(fā)的事故就有近20起，死亡人數(shù)3000多人，“一

通三防”事故率和死亡人數(shù)分別占總事故率和總死亡人數(shù)的86%和

89%。近年來，就是低瓦斯礦井也時有瓦斯爆炸事故發(fā)生。這些“一

通三防”事故之所以發(fā)生，其中一個很重要的原因就是措施不到位。

溫家寶總理曾指出：“安全需要標本兼治，但重在治本?！痹瓏野?/p>

全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局局長李毅中也曾指出：“要超常規(guī)抓安全工作?！?/p>

可見，“人人都是通風員”既是一項超常規(guī)措施，又是給予每一位員

工的權(quán)力、賦予每一位員工的光榮使命，要求全體員工在作業(yè)過程中，

既要負起搞好“一通三防”工作的責任，又要負起監(jiān)督和檢查“一通

三防”工作的重任，做到思想超前、責任超前、工作超前、落實超前，

時時處處把好礦井“一通三防”關(guān)，實現(xiàn)安全生產(chǎn)標本兼治。

二、落實好“人人都是通風員”新理念是搞好煤礦安全的最終目

的

1.加強宣傳教育，提高思想認識，營造“人人都是通風員”的輿

論氛圍。我們要把宣傳學習“人人都是通風員”理念作為一項重要工

作，大力宣傳開展“人人都是通風員”的現(xiàn)實意義和深遠意義，充分

認識到“人人都是通風員”是“一通三防”工作思路的創(chuàng)新，是“人

人都是安全員”內(nèi)涵的進一步發(fā)展和延深，是扎實推進礦井通風管理

的有力措施。做到準確把握“人人都是通風員”的理論精髓和精神實

質(zhì)，形成各級組織群防群治，“個個都負通風責”的良好氛圍，把“人

人都是通風員”作為安全管理的一項重要工作落到實處。并提高了廣

大員工對做好“一通三防”工作重要性的認識。

2.落實責任制度，明確任務(wù)目標，健全“人人都是通風員”的組

織體系。各級干部要把落實“人人都是通風員”理念作為自己的重要

責任，提高認識，加強領(lǐng)導(dǎo)；要強化和完善制度建設(shè)，加強“人人都

是通風員”工作的技術(shù)管理，組織制定技術(shù)標準，指導(dǎo)技術(shù)工作；管

理干部要安排“人人都是通風員”的具體工作，加強現(xiàn)場落實；各職

能部門和群防群治系統(tǒng)要對“人人都是通風員”崗位標準的現(xiàn)場落實

情況進行監(jiān)督檢查，嚴格考核，使“人人都是通風員”工作分工明確、

責任到人，形成良性運行機制；做到有規(guī)劃、有安排、有督促、有檢

查、有落實。我公司先后制定和出臺強化“一通三防”工作的制度和

辦法十余個，加強落實，從嚴考核，使“人人都是通風員”工作做到

了機構(gòu)健全、制度完善、運行科學，形成一級抓一級、一級保一級，

層層負責抓落實的格局，從而為“人人都是通風員”的有序開展提供

了可靠的組織保證和制度保障。

3.動員全員參與，積極主動工作，形成“人人都是通風員”的龐

大隊伍。全體員工是“人人都是通風員”工作的主體，要落實“三懂、

三會、三做到”的崗位標準，實現(xiàn)人人管通風，個個保通風，形成“人

人都是通風員”的龐大隊伍。我們引導(dǎo)每一位員工要在井下走一路、

看一路、查一路，時刻關(guān)注通風系統(tǒng)是否合理，通風設(shè)施是否可靠完

善；通風人員要精通風，井下員工要懂通風，自覺按章作業(yè)，落實通

風措施，愛護通風設(shè)施，及時發(fā)現(xiàn)和解決現(xiàn)場通風問題，保證通風安

全?；鶎舆B隊堅持開展每日一題的班前“一通三防”知識問答，普及

通風知識；從而形成了全礦上下人人管通風、個個保通風的良好格局。

4.搞好知識培訓，提高員工素質(zhì)，開創(chuàng)“人人都是通風員”的嶄

新局面。要按照“人人都是通風員”理念對員工素質(zhì)的要求，制定出

本單位的培訓計劃，并編制切合實際的培訓教材，嚴肅培訓紀律，落

實培訓責任，確保廣大員工掌握“一通三防”基礎(chǔ)知識和管理技能，

提高員工分析解決“一通三防”問題的能力，從而開創(chuàng)“人人都是通

風員”的新局面，打造出本質(zhì)安全型礦井。同時每個井下員工至少接

受了一次“一通三防”知識培訓，提高了廣大員工對通風安全知識的

掌握和運用，為深入開展“人人都是通風員”奠定了扎實的基礎(chǔ)。

盡責的安全生產(chǎn)長效機制，促進煤礦企業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展，加快實現(xiàn)

煤礦安全生產(chǎn)形勢根本好轉(zhuǎn)。

二、礦井通風基礎(chǔ)知識：

第一章礦井空氣

第一節(jié)礦井空氣的主要成分

礦井空氣主要由氧氣（。2）、氮氣（N2）、二氧化碳CO2組成，它們

的體積百分比分別是20.96%、79%、0.04%

一、氧氣（。2）

無色、無味、無臭的氣體，比空氣略重（對空氣的相對密度是

1.05）能助燃和幫助人呼吸。

《煤礦安全規(guī)程》第103條規(guī)定：按井下同時工作的最多人數(shù)計算,

每人每分鐘供給的風量不得少于4m3；

第100條規(guī)定：采掘工作面的進風流中，氧氣濃度不得低于20%；

人在一般情況下，在休息時的需氧量為0.2?0.4L/min；在工作時

的需氧量為1?3L/min。

濃度為17%時靜止時無影響，工作時呼吸困難心跳強烈

15%時呼吸及心跳加快，無力進行勞動，10—12%時失去知覺，昏迷,

有生命危險,6-9%時短時間內(nèi)失去知覺，呼吸停止,死亡

二、氮氣

無色、無味、無臭的惰性氣體，相對空氣密度為0.97,礦井中主

要用于滅火。

礦井中的主要來源于井下爆破、有機物腐爛以及煤巖中涌出。

三、二氧化碳CO2

CO2無色、略帶酸味的氣體，比空氣重常積聚于巷道的底板,

易溶于水，略帶毒性。當空氣中C0z濃度增高時會降低02濃度使人

窒息。

主要來源：人員呼吸、氧化、燃燒、爆炸、煤巖中涌出

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：采掘工作面進風流中CO2濃度不得超過

0.5%；礦井總回風或一翼回風巷中，濃度超過0.75%時必須立即查明

原因進行處理；采區(qū)回風巷、采掘工作面回風巷中濃度超過1.5%時,

采掘工作面風流中濃度達到L5%時-,都必須停止工作,撤出人員，采取

措施進行處理。

四、礦井空氣的檢測方法

取樣分析法用氣相色譜儀在化驗室進行，精確但操作復(fù)雜、時

間長，一般用于井下火區(qū)成分檢測或需要精確測定空氣成分的場合

第二節(jié)礦井空氣中的有害氣體

礦井中的有害氣體有一氧化碳（CO）、硫化氫（H2S）、二氧化硫（S02）、

二氧化氮（NOJ、氨氣（限）、氫氣（HJ、甲烷（CHJ等。

一、礦井空氣中的有害氣體及其基本性質(zhì)

（一）一氧化碳（C0）

基本性質(zhì)無色、無味、無臭的氣體，對空氣的相對密度是0.97,微

溶于水，能燃燒、爆炸（13—17%）。

有劇毒；人體血液中的血紅素與C0的親和力比它與氧氣的親和

力大250—300倍。

濃度為0.016%數(shù)小時后頭痛、心跳、耳鳴等輕微中毒癥狀

0.048%1H內(nèi)輕微中毒

0.4%短時間內(nèi)失去知覺、抽筋、30分鐘內(nèi)即可死亡

1%1—3分鐘就會死亡

中毒癥狀還有中毒者黏膜和皮膚呈櫻桃紅色

礦井中主要來源：爆破工作、礦井火災(zāi)、瓦斯、煤塵爆炸（爆炸后濃

度可達2—4%）。據(jù)統(tǒng)計資料表明，在礦井火災(zāi)、瓦斯、煤塵爆炸事

故中約有70%—75%人員的死亡都是因C0中毒造成的。

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：井下空氣中C0濃度不得大于0.0024%

（二）硫化氫（4S）

無色、微甜、臭雞蛋味的氣體，對空氣的相對密度是L19,易溶于

水，當濃度為4.3%—46%時具有爆炸性。有劇毒，使血液缺氧同時對

眼睛和呼吸道有強烈的刺激作用，能引起肺水腫。

礦井中的主要來源：有機物腐爛、含硫礦物遇水。

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的最高允許濃度為0.00066%

（三）二氧化硫（S02）

無色、有強烈的硫磺氣味，易溶于水，對空氣的相對密度為2.32,

有劇毒，被礦工稱為“瞎眼氣體”。

S02+H20=H2S03

礦井中的主要來源：含硫礦物的氧化和燃燒、含硫煤體中涌出。

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的最高允許濃度為0.0005%

（四）二氧化氮（NO?）

紅褐色氣體,有強烈的刺激作用，相對空氣的密度為1.59,易溶于

水（生成硝酸）可引起肺水腫。

礦井中主要來源：炸藥爆炸。

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的最高允許濃度為0.00025%

（五）氫氣

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：井下充電室風流中以及局部積聚處的氫氣濃

度不得超過0.5%o

二、防止有害氣體危害的措施

⑴加強通風（2）加強檢查（3）瓦斯抽放⑷放炮噴霧或使用水炮

泥⑸加強管理;密閉的設(shè)置規(guī)范.(6)攜帶自救器⑺急救

第三節(jié)井下氣候條件

井下氣候是指井下空氣的溫度、濕度、風速三者綜合所給予人的舒適

感覺程度

1、溫度

℃,K,°F

T=273.15+t

井下氣溫受地面氣溫、地層巖石溫度、氧化生熱與水分蒸發(fā)吸熱、空

氣壓縮與膨脹、通風強度等因素影響進風路線上冬曖夏涼

《規(guī)程》第102條，采掘工作面氣溫不得超過26°C；機電胴室氣溫

不得超過30℃

2、濕度

(1)絕對濕度fa(g/m3)

(2)相對濕度

=100fa/fs,%

當=0時為干空氣；當=100%時為飽和空氣；＜30%時蒸發(fā)過快，干

燥；=80%?100%時蒸發(fā)困難，潮濕

井下進風路線冬干夏濕，回風路線常年潮濕

一般認為=50%飛0%為適宜

根據(jù)干球溫度和干、濕球溫度的差值可查出相對濕度

例:Ql=1000m3/min,t干1=22℃,

t濕1=21℃,1=91%,fsl=19.3g/m3

fal=91%X19.3=17.56g/m3

Q2=1100m3/min,t干2=14℃,

t濕2=14℃,2=100%,fs2=12g/m3

fa2=100%X12=12g/m3

fal>fa2

W=W1-W2=Q1Xfal-Q2Xfa2

=1000X17.56-1100X12

=4360g/min

=4360X60X24

=6.3t/d

空氣的密度：為單位體積氣體具有的質(zhì)量，Kg/m3o

濕空氣由干空氣和水蒸氣構(gòu)成，其密度P為單位體積氣體具有的質(zhì)

量，Kg/m3o

p=0.003484-P—(1-0378典

-7P；

273+￡

t一濕空氣的實測溫度。C；

Ps、P一飽和水蒸氣的絕對壓力、濕空氣絕對靜壓，Pao

溫度的測定規(guī)定：

1、掘進工作面，應(yīng)在工作面距迎頭2米處的回風流中；

2、長壁式工作面，回風巷距工作面10?15米的回風流中；

3、機電胴室，胴室回風道口的回風流中；

4、溫度的測定點不應(yīng)靠近人體、發(fā)熱或致冷設(shè)備，至少距離0.5米;

溫度的測定時間，一般在8：00~16：00的時間內(nèi)進行。

第二章礦井通風

第一節(jié)礦井通風的基本任務(wù)

把地面空氣不斷送入井下，同時把污風排出井外的過程就是礦井通風

礦井通風的基本任務(wù)：

(1)供給井下充足的新風

(2)排除或沖淡礦井中有毒有害氣體和粉塵

(3)創(chuàng)造良好的工作環(huán)境

(4)提高礦井的抗災(zāi)能力

巷道風流的劃分：

1、巷道風流的劃分：有支架的巷道，距支架和巷底各為501nm的巷

道空間內(nèi)的風流；無支架(錨噴、砌殖)巷道距巷道頂、底、幫各為

200mm的巷道空間內(nèi)的風流。

2、采煤工作面風流：距煤壁、頂、底各200mm(小于1m的薄煤層為

100mm)和采空區(qū)的切頂線為界的采煤工作面工作區(qū)間的風流。

3、采煤工作面回風流：距采煤工作面煤壁線10m以外的采煤工作面

回風巷風流。

4、掘進工作面風流：掘進工作面到風筒出口這一段巷道的風流。

5、掘進工作面回風流：掘進工作面風筒出口回風側(cè)巷道的風流。

6、采掘工作面局部瓦斯積聚：采掘工作面風流范圍以外，瓦斯?jié)舛?/p>

達到2%、其體積超過0.5m3空間的瓦斯積聚。

7、某地點20m(10m)附近風流：指某地點上、下各20m(1

0m）風流。

第二節(jié)礦井通風系統(tǒng)

礦井通風系統(tǒng)是礦井通風方式、主要通風機的工作方法、通風網(wǎng)絡(luò)和

通風設(shè)施的總稱

一、通風方式通風方法是指主要通風機的工作方法，有抽出式、壓入

式、混合式。

通風方式是指進風井與回風井筒的布置方式，有

中央式（并列、分列）

對角式（兩翼、分區(qū)）

區(qū)域式

混合式

網(wǎng)絡(luò)是指：風流流經(jīng)井巷的聯(lián)接形式

二、采煤工作面通風方式：

1）U型后退式的優(yōu)點是簡單可靠、漏風小，缺點是上隅角瓦斯易超

限。要加強瓦斯檢測，使用風簾或其他通風設(shè)備防止瓦斯積聚超限

U型前進式系統(tǒng)的超前巷掘進時，其獨頭通風的長度較短；平巷的維

護時間也較短；在巷旁支護好、漏風不大時，有一定優(yōu)越性。止匕外，

U型前進式采空區(qū)瓦斯不涌向工作面，而涌向回風平巷。但U型前進

式比后退式采空區(qū)漏風大，工作面有效風量小，且對防治自然發(fā)火不

利。

2）Z型后退式采空區(qū)瓦斯不涌入工作面而涌向回風平巷。Z型前進式

的采空區(qū)瓦斯則涌向工作面，特別是上隅角瓦斯?jié)舛却蟆?/p>

通風系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，能消除工作面上隅角的瓦斯積聚。缺點是通風能

力受限制。

在工作面和采空區(qū)瓦斯涌出量大時，必須增加通風巷道，增大其通風

能力，形成Y型、雙Z型、W型、H型等較為復(fù)雜的工作面通風系統(tǒng)。

Y型系統(tǒng)工作面兩端煤體中的巷道均進風。其中一條在越過工作面后

成為回風道，通向采區(qū)邊界的回風上山；如是單翼采區(qū)，則通向相鄰

采區(qū)的回風上山。

3)W型系統(tǒng)用于高瓦斯的長工作面或雙工作面。由中間及下部平巷

進風，上部平巷回風時，上、下段工作面均為上行風；但其上段風速

高，對防塵不利；上隅角瓦斯可能超限。所以在瓦斯涌出量很大時.，

常采用上、下平巷進風，中間平巷回風；或者反之，由中間巷進風，

上、下平巷回風，以增加風量，提高產(chǎn)量。

W型系統(tǒng)的工作面風量可比U型大1倍，風流在工作面的流動距離短,

溫升小，有利于高溫工作面降溫。W型前進式系統(tǒng)巷道維護在采空

區(qū)，漏風大，采空區(qū)涌出的瓦斯量也大。

W型后退式是高瓦斯綜采面通風的重要形式。

三、礦井反風

反風是一種主要針對礦井進風段火災(zāi)的通風抗災(zāi)技術(shù)。

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：生產(chǎn)礦井的主要通風機必須裝有反風設(shè)施，

并能在10分鐘以內(nèi)改變巷道內(nèi)的風流方向；當風流方向改變后，主

要通風機的供風量不得小于正常供風量的40%o礦井每季度應(yīng)至少檢

查一次反風設(shè)施，每年應(yīng)進行一次反風演習；礦井通風系統(tǒng)有較大變

化時，應(yīng)進行一次反風演習。

四、礦井通風的基本知識

1.壓力

空氣分子不停地熱運動和地球引力的作用，使空氣具有對外作功的能

力，或?qū)ξ矬w表面及器壁呈現(xiàn)壓力，即為空氣壓力，又稱大氣壓力

Po

壓力單位為Pa、mmH20、bar、atm

lmmH20=9.80665Pa

lbar=105Pa

latm=101324.96Pa

!Pa=lN/m2

lmmHg=13.6mmH20

使空氣沿井下巷道產(chǎn)生流動的空氣壓力差稱為礦井通風壓力。

井下空氣壓力低于當?shù)氐拇髿鈮毫胸搲毫?，反之叫正壓力?/p>

(1)靜壓：空氣的分子無時無刻不在作無秩序的熱運動對器壁所呈

現(xiàn)的壓力。

靜壓特點

a.無論靜止的空氣還是流動的空氣都具有靜壓力；

b.風流中任一點的靜壓各向同值，且垂直于作用面；

c.風流靜壓的大小(可以用儀表測量)反映了單位體積風流所具有的

能夠?qū)ν庾鞴Φ撵o壓能的多少。如說風流的壓力為101332Pa,則指

風流lm3具有101332J的靜壓能。

(2)位壓

物體在地球重力場中因地球引力的作用，由于位置的不同而具有的一

種能量叫重力位能，簡稱位能

位能的特點

a.位能是相對某一基準面而具有的能量，它隨所選基準面的變化而變

化。但位能差為定值。

b.位能是一種潛在的能量，它在本處對外無力的效應(yīng)，即不呈現(xiàn)壓力,

故不能象靜壓那樣用儀表進行直接測量。

c.位能和靜壓可以相互轉(zhuǎn)化，在進行能量轉(zhuǎn)化時遵循能量守恒定律

(3)動壓

當空氣流動時所顯現(xiàn)的壓力叫動壓或稱速壓，用符號hv表示，單位

Pa。

動壓的計算

單位體積空氣所具有的動能為：Evi=riXV2X0.5

式中：ri——I點的空氣密度，Kg/m3；

v——I點的空氣流速，m/so

動壓的特點

a.只有作定向流動的空氣才具有動壓，因此動壓具有方向性。

b.動壓總是大于零。垂直流動方向的作用面所承受的動壓最大(即流

動方向上的動壓真值)；當作用面與流動方向有夾角時一，其感受到的

動壓值將小于動壓真值。

c.在同一流動斷面上，由于風速分布的不均勻性，各點的風速不相等,

所以其動壓值不等。

d.某斷面動壓即為該斷面平均風速

(4)全壓

風道中任一點風流，在其流動方向上同時存在靜壓和動壓，兩者之和

稱之為該點風流的全壓，即：全壓=靜壓+動壓。

由于靜壓有絕對和相對之分，故全壓也有絕對和相對之分。

A、絕對全壓(Pti)Pti=Pi+hvi

B、相對全壓(hti)hti=hi+hvi=Pti—Poi

說明：A、相對全壓有正負之分；

B、無論正壓通還是負壓通風，Pti>Pihti>hio

(5)巷道風流的連續(xù)性

當深度小于1000m時，其風流密度變化不大，可視為不可壓縮流體

Q1=Q2

S1XV1=S2XV2

式中QI、Q2一斷面1、2的風量，m3/s

SKS2一斷面1、2的面積，m2

VI、V2一斷面1、2的風速，m/s

五.通風阻力

當風流在井巷中流動時，井巷的周壁對風流表現(xiàn)為阻擋作用，稱為通

風阻力。

摩擦阻力：井下風流沿井巷或管道流動時，由于空氣的粘性產(chǎn)生空氣

之間的內(nèi)摩擦力以及空氣與井巷周壁間的摩擦而產(chǎn)生的阻力。

h摩=

式中h摩一一巷道摩擦阻力，Pa

Q—通過巷道的風量，m3/s

一巷道摩擦阻力系數(shù)，N?s2/m4

L一巷道長度，m

U一巷道周長（U=,梯形=4.16,

半園拱=3.90,三心拱=3.85）,m

S一巷道斷面積，m2

局部阻力

空氣流經(jīng)巷道的某些局部地點，因渦流與沖擊等原因所造成的能量損

失

3.減阻措施

①.擴大巷道斷面

②.選用周長較小的井巷

③.減少巷道長度

④.避免巷道風量過大

⑤.盡可能避免斷面突然擴大或縮小

⑥.盡可能避免拐直角彎

⑦.可能避免突然分叉、匯合

⑧.減少風速

⑨.理堆積物

二、通風方法

自然通風：利用自然條件產(chǎn)生的通風壓力，使空氣在井下巷道中流動

的通風方法。

自然風壓的影響因素：溫差、井深、密度

三.礦通風方法

1.串聯(lián)的特點：總風阻大，如上段發(fā)生事故污風會影響下風流

2.并聯(lián)通風優(yōu)點

(1)并聯(lián)總風阻、總阻力小，耗電省

串聯(lián)并聯(lián)比較

(2)并聯(lián)各巷道風流都為新風

(3)若一條巷道發(fā)生事故，對其余巷道影響小

(4)并聯(lián)各巷道風量可按需調(diào)節(jié)

3.對角巷道中的風流不穩(wěn)定，可能反向甚至無風

K=

K=l,BC巷無風

K>1,CfB

K<1,B-C

五、礦井通風構(gòu)筑物

礦井通風設(shè)施(通風構(gòu)筑物)按用途不同分：

引導(dǎo)風流的設(shè)施(風胴、風橋、反風設(shè)施、導(dǎo)風板)

隔斷風流的設(shè)施(防爆門、風墻、風門、防突門)

調(diào)節(jié)風流的設(shè)施(風窗)

按服務(wù)期不同分：

臨時通風設(shè)施（服務(wù)年限3個月以下）

永久通風設(shè)施

一、風橋

在進風巷與回風巷交叉的地點須設(shè)置風橋

二、風墻

不通風、不行人行車的巷道內(nèi)需設(shè)置風墻（密閉）

用來封閉采空區(qū)、火區(qū)和廢棄的舊巷等

按服務(wù)年限長短，風墻分為永久性和臨時性兩種

三、風門

在人員和車輛可以通行、風流不能通過的巷道中建風門

通車風門間距要大于一列車的長度

行人風門間距不小于5m

風門應(yīng)逆風開啟；風門要能自動關(guān)閉。風門墻垛要用不燃性材料建筑,

厚度不小于0.5m,嚴密不漏風；風門水溝要設(shè)反水池或擋風簾；風

門前后5m無流砂雜物。

五、風窗

風窗是在風門上方開一小窗，并有可滑移的窗板用來改變窗口面積,

使各風路中的風量滿足調(diào)風的需要

第三節(jié)掘進工作面的通風

一、利用礦井全風壓通風

1.用縱向風墻或風障導(dǎo)風

2.利用風筒導(dǎo)風

利用全風壓通風管理方便，但風壓小、風量低，只適用于短距離掘進

巷道或兩條長距離巷道同時掘進

二、引射器通風

利用全風壓通風管理方便，但風壓小、風量低，只適用于短距離

掘進巷道或兩條長距離巷道同時掘進

《規(guī)程》第127條規(guī)定，掘進巷道必須采用礦井全風壓通風或局

部通風機通風。煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷的掘進通風方式

應(yīng)采用壓入式，不得采用抽出式

混合式：長壓短抽；抽出式風筒吸風口應(yīng)安設(shè)瓦斯自動檢測報警斷電

裝置；抽、壓局部通風機聯(lián)動閉鎖

瓦斯噴出區(qū)域和突出煤層的掘進通風方式必須采用壓入式

第四節(jié)掘進通風管理

一、保證局部通風機安全運轉(zhuǎn)

根據(jù)《規(guī)程》第128條、第129條的要求，應(yīng)做到：

(1)局部通風機要有專人負責管理

(2)防循環(huán)風產(chǎn)生。壓入式局部通風機和啟動裝置必須安裝在進風

巷道中，距回風口不小于10m；局部通風機吸入風量必須小于全風壓

供給該處的風量，以免發(fā)生循環(huán)風(循環(huán)風：一臺局扇的回風部分或

全部進入同一臺局扇的進風流。)

例：2000年3月3日四川省內(nèi)江市向家寨煤礦井下的掘進頭，采煤

工人隨意移動局部通風機而拉循環(huán)風，造成瓦斯積聚，在沒有瓦斯檢

查工檢查瓦斯情況下，工人違章用煤電鉆動力電纜搭線爆破，短路產(chǎn)

生火花引燃瓦斯，又有部分懸浮煤塵發(fā)生爆炸，造成6人死亡，傷

10人，直接經(jīng)濟損失數(shù)十萬元

例：四川省什那市八角鎮(zhèn)紅旗煤礦，用一臺5.5KW局部通風機向二號

眼、三號眼兩個磺頭供風。礦井供風量嚴重不足，局部通風機拉循環(huán)

風，未能將涌出的瓦斯及時稀釋排出，煤電鉆失爆產(chǎn)生火花，一平巷

三號眼掘進磕頭于2002年5月9日21時15分發(fā)生瓦斯爆炸事故，

死亡5人，直接經(jīng)濟損失25萬元

例：2002年4月24日19時15分，四川省攀枝花煤業(yè)（集團）有限

責任公司花山煤礦+1030m水平四采區(qū)4234采煤工作面六號超前掘進

磺頭，爆破前斷開風筒，造成瓦斯積聚，爆破時未使用水炮泥，封泥

長度嚴重不足，爆破火花引起瓦斯爆炸，死亡24人，重傷3人，直

接經(jīng)濟損失281萬元

（3）必須采用抗靜電、阻燃風筒

（4）低瓦斯礦井掘進工作面的局部通風機，可采用裝有選擇性漏電

保護裝置的供電線路供電或與采煤工作面分開供電；在瓦斯噴出區(qū)

域、高瓦斯礦井、煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井中，所有掘

進工作面的局部通風機，都應(yīng)裝設(shè)三專（專用變壓器、專用開關(guān)、專

用線路）供電

（5）沒有裝備礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的礦井的煤巷、半煤巖巷和有瓦斯

涌出的巖巷的掘進工作面，必須裝備甲烷風電閉鎖裝置或甲烷斷電儀

和風電閉鎖裝置。沒有裝備礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的無瓦斯涌出的巖巷掘

進工作面，必須裝備風電閉鎖裝置

(6)嚴禁使用三臺或三臺以上的局部通風機同時向一個掘進工作面

供風；不得使用一臺局部通風機同時向2個作業(yè)的掘進工作面供風,

否則易造成掘進頭風量不夠

例：2000年6月15日四川省攀枝花市仁和區(qū)下馬家田煤礦一號

井三號煤層掘進工作面，瓦斯爆炸，死亡6人，傷4人。原因是局部

通風機不合格，吸風量不夠，同一臺局部通風機同時向三個作業(yè)的掘

進工作面供風，風量嚴重不足(風筒出口風量不足20m3/min),瓦

斯積聚，瓦斯檢查工漏檢，工人違章拆卸礦燈產(chǎn)生火花

(7)嚴格停開制度。使用局部通風機通風的掘進工作面，不得停風;

因檢修、停電等原因停風時，必須撤人、斷電。局部通風機及其開關(guān)

附近10m內(nèi)風流中的瓦斯?jié)舛炔怀^0.5%時，方可人工開動

(8)及時處理局部通風機的故障

二、減少風筒的漏風，提高有效風量

(1)應(yīng)適當加大每節(jié)風筒長度，減少接頭數(shù)

(2)不斷改進風筒的連接方法

(3)及時修補風筒

(4)堵補風筒的針眼

三、降低風筒的風阻，增加通風距離

(1)適當選用大直徑風筒

(2)提高安裝質(zhì)量，風筒須拉緊

(3)懸吊平直，靠幫靠頂，懸吊穩(wěn)妥

(4)避免拐硬彎，可使用短節(jié)彎頭或鐵風筒彎頭

(5)當直徑不同的風筒相連時，應(yīng)用過渡節(jié)

(6)當風筒中有積水時，須及時放出，防變形、損壞

風筒雙反邊:順著風流的方向，將上一節(jié)風筒的鐵圈插入下一節(jié)風筒

的鐵圈內(nèi)，使其平行、箱緊；之后將上一節(jié)風筒的反邊順風流方向翻

過來壓在下一節(jié)風筒的圈上，之后逆風流方向?qū)晒?jié)風筒的反邊都翻

過來壓在上一節(jié)風筒的圈上。

四、掘進通風安全技術(shù)裝備系列化

1.保證局部通風機穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的裝置

(1)雙風機、雙電源、自動換機和風筒自動倒風裝置

(2)三專兩閉鎖裝置

(3)局部通風機開停傳感器

2.加強瓦斯檢查監(jiān)測

3.綜合防塵措施

4.防火防爆安全措施

5.隔爆與自救措施

第三章：礦井通風技術(shù)測定

《規(guī)程》第105條，礦井每十天進行一次全面測風

一、測風儀表

風表根據(jù)測量范圍可分為:

高速(>10m/s)

中速(0.5~10m/s)

低速(0.3?0.5m/s)表=n/t

式中表一表速，m/s

n—風表讀數(shù)

t一測定時間，s

°真=a+b0表~

=a+b

式中一真風速(扣除風表誤差后的風速)，m/s

a、b一常數(shù)

二、測風地點的選擇

測風站

四、測風方法

1、側(cè)身法

2、迎面法

平均風速由下式計算：

=K

式中K一校正系數(shù)，側(cè)身法時K=(S-0.4)/S,迎面法時K=1.14

五、井巷風量

Q=S

式中Q一井巷風量，m3/s

S—測風地點的井巷斷面積，m2

井巷平均風速，m/s

六、風表測風注意事項

(1)防風表倒轉(zhuǎn)出現(xiàn)讀數(shù)誤差

(2)風表距人不能太近

(3)風表均勻移動以免測值偏大或偏小

(4)一斷面測風次數(shù)不少于三次，相互誤差不超過5%

(5)所用風表與所測風速要適應(yīng)

(6)人、車過時不測

⑺風門開啟時不測

(8)測風時防冒頂、觸電

⑼嚴禁擠壓測風工具

(10)風表起點距底板約200mm、距邦約200mm,第一線距邦不大于

200mmo每一線的時間距離要均勻。

七、煙霧法

當風速小于0.1?0.2m/s時

=KL/t

式中K一校正系數(shù)，取0.8~0.9

L—煙霧流經(jīng)的距離,m

t—煙霧流經(jīng)的時間，s

第四節(jié)井巷漏風的控制

一、漏風的原因

漏風主要是由于漏風區(qū)兩端有壓差造成的

二、漏風的分類

礦井漏風按其地點可分為外部漏風和內(nèi)部漏風

按照漏風分布的性質(zhì)可以分為局部漏風和連續(xù)分布漏風

三、衡量礦井漏風程度的指標

r瓶飆I-xio?

1

胖接馴服I-檄％呻

（2）mw$=-----------------xium

『勝麴酈I

制?-耕柵涵

(3)腓棉it辟二--------------XIUpj

三、礦井有效風量是礦井各獨立用風地點的風量之和

例：某礦井總風量為800米3/分，主要通風機風量為840米3/分。

有2個采煤工作面，每個供風量200米3/分；有1個備用工作面，

供風量100米3/分；有2個掘進工作面，每個供風量100米3/分；

有采區(qū)絞車房及變電胴室各1個，每個供風量60米3/分。其中有1

個采煤工作面與1個掘進工作面串聯(lián)通風，其余用風地點都獨立通

風，無獨立通風的其他地點，計算礦井漏風指標。

因為有1個采煤工作面與1個掘進工作面串聯(lián)通風，計算礦井有效風

量時只計算1個，選擇2個風量中最大的，即200米3/分。

礦井有效風量=200X2+100+100+60X2

=720米3/分

礦井有效風量率=720*100%/840

=85.7%

礦井外部漏風量率

=(840-800)X100%/840=4.8%

礦井內(nèi)部漏風量率

=(800-720)X100%/840=9.5%

第三章礦井瓦斯基礎(chǔ)知識

礦井瓦斯是煤礦生產(chǎn)中必然遇到的有害氣體，礦井瓦斯

災(zāi)害、粉塵災(zāi)害、火災(zāi)、水災(zāi)和頂板災(zāi)害構(gòu)成了煤礦的五大

自然災(zāi)害。因此，瓦斯災(zāi)害是煤礦中的重大災(zāi)害之一。它不

僅影響礦井的正常生產(chǎn)，還威脅到井下人員的生命安全。你

要從事煤礦井下工作，必須對瓦斯的特點及其危害作詳細的

了解，以便在工作中加強預(yù)防。

一、什么是礦井瓦斯呢？

(一)我們可以這樣理解，礦井瓦斯就是在采掘過程中從

煤層、巖層、采空區(qū)中放出的和生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種有毒

有害氣體的總稱。從安全的角度可以將這些有毒有害氣體劃

分為四類，具體如下：

1、可燃氣體：以沼氣(甲烷)為代表的烷燒類、氫氣、一

氧化碳、硫化氫氣體等；

2、有毒氣體：硫化氫、一氧化碳、二氧化硫、氨氣、二氧

化氮等；

3、有害氣體（窒息性氣體）：氮氣、沼氣、二氧化碳、氫

氣等；

4、放射性氣體：氨氣。

（二）因為在瓦斯各種組成氣體中，由煤體、圍巖和采空

區(qū)涌出的沼氣（甲烷）往往占總量的90%以上，所以，礦井

瓦斯通常單指沼氣（本書中以后如無特別說明，則瓦斯單指

沼氣）。

二、瓦斯有哪些特點呢？

1、礦井瓦斯是一種無色、無味、無臭（但有時與其他氣體

混合有蘋果香味）、無毒的氣體。它混合到空氣中，既看不

見，又摸不到，還聞不出來；但它在空氣中占的比例大了，

會使空氣中氧氣含量降低，一般認為瓦斯達到43%時，則空

氣中氧氣降低到12%,能造成人員缺氧窒息，搶救不及時容

易造成死亡。另外，瓦斯只有空氣的一半稍多點的重量，比

一般空氣輕的多，所以，它經(jīng)常積聚在巷道的頂部和冒落的

空洞中；擴散性和滲透性很強，煤層、巖層、采空區(qū)中的瓦

斯能很快地涌出到井下巷道中來。最危險的是瓦斯和空氣混

合到一定濃度時，遇到火源能夠發(fā)生燃燒或爆炸。

例如2002年6月1日，溫宿縣克孜勒布拉克煤礦，隨意停

開主扇，致使巷道內(nèi)瓦斯積聚，達到爆炸界限，作業(yè)人員拆

卸礦燈燈頭，產(chǎn)生火花，引起瓦斯爆炸，東運輸巷7人全部

死亡。為此，井下不準抽煙、不準隨意打開礦燈、不準無安

全措施進行電焊氣焊、嚴禁穿化纖衣服，因為化纖衣服容易

摩擦生電而引爆瓦斯。

礦井粉塵防治基礎(chǔ)知識

礦塵知識

礦塵指的是，在礦井生產(chǎn)和建設(shè)過程中所產(chǎn)生的，并能

在空氣中懸浮一定時間的各種礦物細微顆粒的總稱。

礦塵是怎樣產(chǎn)生的？

煤礦井下礦塵的來源主要有以下幾條途徑：

（1）采掘工作面破碎、裝載煤（巖）過程，如電鉆，風錘

打眼，爆破，采掘機械切割煤（巖），人工裝載和機械裝載

等。

（2）采空區(qū)處理過程，如人工回柱放頂、液壓支架移架和

放頂煤開采的放頂煤作業(yè)工序等。

（3）煤（巖）的運輸和轉(zhuǎn)載過程，如煤（巖）的自溜運輸、

輸送機運輸、轉(zhuǎn)載、卸、煤倉口放煤和翻籠翻煤等。

（4）噴漿過程，在噴漿作業(yè)時會產(chǎn)生大量的水泥和礦粒粉

塵。

礦井自然條件對礦塵的產(chǎn)生有哪些影響？

自然條件對礦塵產(chǎn)生的影響主要有以下幾方面：

（1）地質(zhì)構(gòu)造情況。地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，斷層褶皺發(fā)育，受地

質(zhì)運動破壞強烈地區(qū)，開采時礦塵產(chǎn)生量較大，反之則產(chǎn)塵

量較小。

(2)煤層的賦存條件。在同樣的技術(shù)條件下，開采薄煤層

比開采厚煤層礦塵產(chǎn)生量要大，因為在同樣的產(chǎn)塵環(huán)境中，

薄煤層比厚煤層空間小，使礦塵濃度增加；開采緩傾斜煤層

比開采急傾斜礦塵產(chǎn)生量要小。

(3)煤(巖)的物理學性質(zhì)。在一般情況下，煤(巖)體

節(jié)理發(fā)育、結(jié)構(gòu)疏松、水份較低，煤(巖)質(zhì)堅硬且脆性大

時，在采掘過程礦塵產(chǎn)生量較大，反之則產(chǎn)生量較小。

礦井生產(chǎn)條件對礦塵的產(chǎn)生有哪些影響？

生產(chǎn)條件對礦塵產(chǎn)生的影響主要有以下幾方面：

(1)采掘機械化程度。隨著采掘機械化程度的提高，礦塵

的產(chǎn)生量也隨之增大。如沒有采取防塵措施時，炮采產(chǎn)塵量

300-500mg/m3,機采產(chǎn)塵量1000-3000mg/m3,綜采產(chǎn)塵量

4000-8000mg/m3,炮掘產(chǎn)塵量1300-1600mg/m3,機掘產(chǎn)塵

量2000-3000mg/m3o

(2)生產(chǎn)的集中化程度。生產(chǎn)集中化程度的提高，使采掘

工作面推進速度加快，同時風量越來越大，揚起礦塵，使較

小的空間內(nèi)產(chǎn)生較多的礦塵。

(3)采煤方法。如采用不同的采煤方法時產(chǎn)塵量也不相同,

如急傾斜煤層采用倒臺階采煤法比采用水平分層采煤法煤

塵產(chǎn)生量要大；緩傾斜煤層采用放頂煤開采比采用傾斜分層

開采煤塵產(chǎn)量要大得多；全部垮落法管理頂板比充填法管理

頂板產(chǎn)塵量也大。

(4)采掘機械。采掘機械截出形狀排別、牽引速度、截割

速度、截割深度等也影響煤(巖)的產(chǎn)塵量和顆粒大小。

采掘工作面通風狀況對煤塵的產(chǎn)生有哪影響？

通風狀況對采掘工作面的煤塵產(chǎn)生的影響主要有以下幾方

面：

(1)通風方式。如下行通風方式比上行通風方式產(chǎn)塵量要

??；串聯(lián)通風方式比分區(qū)通風方式產(chǎn)塵量要大。

(2)風速。風速與和礦塵的關(guān)系比較密切，通過合適的風

速，風流中礦塵濃度最小，并將礦塵排出礦井。風速過小，

影響對礦塵的沖淡和排除；風速過大，會將已經(jīng)沉降的礦塵

吹揚起來，增加空氣中的礦塵。據(jù)研究資料，采煤工作面最

佳排塵風速1.2-1.6m/s,掘進工作面最佳排塵風速

0.25-0.5m/So

礦塵有哪些危害？

礦塵以對人體健康和礦井安全存在著嚴重危害，主要表現(xiàn)在

以下幾方面：

(1)對人體健康的危害。長期吸入大量的礦塵，輕者引起

呼吸道炎癥，重都導(dǎo)致塵肺病。同時，皮膚沾染礦塵，阻塞

毛孔，能引起皮膚病或發(fā)炎，礦塵還會刺激眼膜。

(2)煤塵爆炸。煤塵在一定條件下可以爆炸，煤塵爆炸是

煤礦五大災(zāi)害之一。對于瓦斯礦井，發(fā)生瓦斯爆炸時煤塵也

有可能同時參與爆炸，使爆炸破壞程度加劇。

（3）污染作業(yè)環(huán)境。礦塵增大，會降低作業(yè)場所和巷道能

見度，不僅影響勞動效率，還容易導(dǎo)致誤碼操作、誤判斷，

往往造成作業(yè)人員傷亡。

（4）對機械設(shè)備的危害。礦塵能加速機械磨損，縮短使用

壽命，增加人員對設(shè)備的維修工作量。

礦塵如何進行分類？

礦塵的分類方法很多，目前我國煤礦對礦塵主要有以下分類

方法：

（1）按礦塵的成分分類

①煤塵：直徑小于1mm煤炭顆粒。

②巖塵：直徑小于5Pm巖石顆粒。

（2）按礦塵中游離siO2的含量分類。

①矽塵：礦塵中游離siO2含量在10%以上。

②非矽塵：礦塵中游離siO2含量在10%及其以下

3）按礦塵存在狀態(tài)分類

①浮塵：懸浮在礦井空氣中的礦塵。

②積塵：沉積在井巷四周、支架、設(shè)備和物料上的礦塵。

（4）按衛(wèi)生學觀點分類

①總粉塵：懸浮于礦井空氣中各種粒徑的礦塵總和，也稱為

全塵。它指的是在正常呼吸過程中通過鼻和嘴能夠吸入的礦

塵。

②非呼吸性粉塵：雖然進入體內(nèi)，但由于鼻、咽、氣管支氣

管、細支氣管的攔截、阻留作用仍不能進入肺泡區(qū)的粉塵。

③呼吸性粉塵：能夠呼吸到人體肺泡區(qū)的粉塵。它是致塵肺

病的粉塵。呼吸性粉塵空氣動力學直徑均在7.07Pm以下，

并且空氣動力學直徑5Pm的效率為50%o

(5)按礦塵的爆炸性分類

①有爆炸性礦塵：本身具有爆炸性，在一定條件下能發(fā)生爆

炸的礦塵。

②無爆炸性礦塵：本身沒有爆炸性，在任何條件下都不會發(fā)

生爆炸的礦塵。

什么叫礦塵的粒度？粒度與人體健康有什么關(guān)系？

礦塵的粒度指的是礦塵顆粒的大小，又稱粒徑。因礦塵的形

狀不規(guī)則，一般用塵粒的平均直徑或其投影長度來表示粒

度，其單位為um(微米)。

一般來說，礦塵的粒度越小，對人體健康危害越大，粒度小

于5口m的呼吸性粉塵可被人吸入細支氣管和肺泡區(qū)里引起

塵肺病。

什么叫礦塵的分散度？分散度與礦井安全和人體健康有什

么關(guān)系？

礦塵的分散度指的是，物質(zhì)被破碎的程度，用來表示礦塵粒

子大小的組成。通常所說的礦塵分散度是指某粒級的礦塵量

與礦塵總數(shù)量級百分比。

根據(jù)礦塵總數(shù)量中不同粒級的礦塵所占百分比，礦塵的分散

度可分為高分散度的礦塵和低分散度的礦塵。高分散度的礦

塵中微細塵粒多，所占比例大，而低分散度的礦塵中粗大塵

粒多、所占比例大。礦塵的分散度越高，對礦井安全和人體

健康危害性越大，而且越難捕獲。所以，在制定防塵措施時,

必須考慮礦塵的分散度，以達到效果最佳。

什么叫礦塵的濃度？礦塵濃度怎樣表示？

礦塵的濃度指的是單位體積內(nèi)礦井空氣浮塵的顆粒數(shù)或浮

塵的質(zhì)量。其表示方法有以下兩種：

(1)計重法

計重法指的是，單位體積內(nèi)礦井空氣所含浮塵的質(zhì)量，單位

為g/m3或mg/m3。計重法表示的是礦塵的質(zhì)量濃度。

(2)計數(shù)法

計數(shù)法指的是，單位體積內(nèi)礦井空氣所含浮塵的顆粒數(shù)，單

位為粒/cm3。計數(shù)法表示的是礦塵的數(shù)量濃度。

什么叫礦塵懸浮性？懸浮性對人體健康有什么危害？

礦塵懸浮性指的是，礦塵不易降落，可以長時間地懸浮在空

氣中的性質(zhì)。

塵粒在空氣中懸浮的時間與它的體積、密度、形狀和作業(yè)環(huán)

境溫度、濕度和風速等因素有關(guān)系。據(jù)實驗資料，直徑5U

m的塵?？稍诳諝庵袘腋?h左右，塵粒直徑越小，在空氣

中沉降速度越慢，這些塵粒對塵肺病的發(fā)生起主要作用。

什么叫礦塵吸附性？吸附性對人體健康有什么危害？

礦塵吸附性指的是，礦塵對周圍介質(zhì)（空氣）具有吸附能力

的性質(zhì)，使微細顆粒表面形成一種氣膜。

礦塵的吸附性不利于礦塵的沉降，同時作業(yè)現(xiàn)場的粉塵表面

還會吸附空氣中含有的有害有毒氣體和放射性物質(zhì)（如氨）,

加重了礦塵對人體健康的危害性。

什么叫礦塵濕潤性？濕潤性與防塵有什么關(guān)系？

濕潤性指的是，礦塵塵粒與水分子的親和能力。

礦塵顆粒與水分子結(jié)合后，使礦塵顆粒的體積增大，質(zhì)量增

加，提高顆粒的沉落速度或者不易飛揚起來。煤礦井下采用

的噴霧灑水就是利用礦塵濕潤性原理從空氣中將浮塵沉降

下來和使積塵飄不起來，以減少礦塵的危害性。

什么叫礦塵荷電性？荷電性對人體健康有什么危害？

荷電性指的是，礦塵粒子在被破碎過程中互相摩擦，表面得

到或失去電子而使礦塵帶電的性質(zhì)。懸浮在空氣中的礦塵也

可以直接吸附空氣中的離子而產(chǎn)生電荷。

礦塵的荷電性對礦塵在空氣中的穩(wěn)定程度有一定影響。同性

電荷相斥，增加了塵粒在空氣中的運動；異性電荷相吸，可

使塵粒在碰撞時凝集而沉降。外國有的采用霧滴帶電荷的方

法進行噴霧降塵，取得了明顯的效果。

但是，荷電塵粒易被阻留于人體內(nèi)，塵粒的荷電量影響細胞

的吞噬速度，礦塵的荷電量越大對人體健康的危害也越大。

煤塵爆炸的實質(zhì)是什么？

煤塵爆炸的實質(zhì)是空氣中氧氣與煤塵在高溫作用下發(fā)生的

急劇化學反應(yīng)過程。

懸浮于空氣中的煤塵在高溫熱源作用下，迅速被干儲或氣化

放出可燃性氣體。這些可燃性氣體燃點較低，與空氣混合后,

在高溫熱源作用下燃燒起來，燃燒生成的熱能又使煤塵加熱

而燃燒，生成更多的熱能。這些熱能傳播給附近煤塵并使其

重復(fù)以上過程。在此過程連續(xù)不斷的進行中，氧化化學反應(yīng)

越來越快，溫度越來越高，范圍越來越大，當達到一定程度

時，便由一般燃燒發(fā)展成為劇裂的煤塵爆炸。

第四章礦井火災(zāi)防治

第一節(jié)基本概念和理論概述

一、礦井火災(zāi)發(fā)生的基本要素

(1)熱源。

(2)可燃物。

(3)空氣。

二、礦并火災(zāi)的分類

(1)根據(jù)不同引火熱源，礦井火災(zāi)可分為外因火災(zāi)和內(nèi)因

火災(zāi)。

外因火災(zāi)是由于外部熱源引起的火災(zāi)。

內(nèi)因火災(zāi)是由于煤炭等易燃物質(zhì)在空氣中氧化發(fā)熱并積

聚熱量而引起的火災(zāi)。

(2)根據(jù)不同發(fā)火地點，礦井火災(zāi)分為井筒火災(zāi)、巷道火

災(zāi)、采煤工作面火災(zāi)、煤柱火災(zāi)、采空區(qū)火災(zāi)和胴室火災(zāi)。

(3)根據(jù)不同燃燒物，礦井火災(zāi)可分為機電設(shè)備火災(zāi)、火

藥燃燒火災(zāi)、油料火災(zāi)、坑木火災(zāi)、瓦斯燃燒火災(zāi)和煤炭自

燃火災(zāi)。

三、煤炭自燃發(fā)火

1.煤的氧化自燃過程

其過程如圖圖2T-1所示。

煤炭自燃一般要經(jīng)過3個時期：

(1)潛伏期。

(2)自熱期。

(3)自燃。

井下發(fā)生自燃發(fā)火時往往會出現(xiàn)以下一些可被人感覺的征

兆：

⑴嗅覺。

⑵視覺。

⑶感(觸)覺。

2.煤炭自燃的條件

從煤的氧化自燃過程可以看出，煤炭自燃必須具備以下三個

條件：

(1)煤炭具有自燃的傾向性，并呈破碎狀態(tài)堆積存在；

(2)連續(xù)的通風供氧維持煤的氧化過程不斷地發(fā)展；

(3)煤氧化生成的熱量能大量蓄積，難以及時散失。

3.煤的自燃發(fā)火期

從理論上講，煤層的自燃發(fā)火期定義為：從發(fā)火地點的煤層

被揭露(或與空氣接觸)之日起，至出現(xiàn)《礦井防滅火規(guī)范》

中定義的有關(guān)現(xiàn)象之一，或溫度上升到自燃點為止，所經(jīng)歷

的時間叫煤層的自燃發(fā)火期，以月或天為單位。煤層最短自

燃發(fā)火期是指在最有利于煤自熱發(fā)展的條件下，煤炭自燃需

要經(jīng)過的時間。

4.影響煤炭自燃發(fā)火的因素

煤炭自燃發(fā)火的因素較多，概括起來主要有如下幾個方面：

（1）煤的自燃傾向性

煤的自燃傾向性是煤自燃的固有特性，是煤炭自燃的內(nèi)在因

素，屬于煤的自燃屬性?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定煤的自燃傾

向性分為3類：I類為容易自燃，n類為自燃，m類為不易

自燃。

煤的自燃傾向性主要取決于以下幾個方面：

①煤的變質(zhì)程度。

②煤的孔隙率和脆性。

③煤巖成分。

④煤的水分。

⑤煤中硫和其它礦物質(zhì)。

⑥煤中的瓦斯含量。

（2）煤層的賦存地質(zhì)條件

①煤層越厚與傾角。

②地質(zhì)構(gòu)造。

③煤層埋藏深度。

④圍巖的性質(zhì)。

（3）開拓系統(tǒng)

開采有自燃發(fā)火危險的煤層時，開拓系統(tǒng)布置十分重要。有

的礦井由于設(shè)計不周，管理不善，造成礦井巷道系統(tǒng)十分復(fù)

雜，通風阻力很大，而且主要巷道又都開掘在煤層中，切割

煤體嚴重，裂隙多、漏風大。因而，造成煤層自燃發(fā)火頻繁。

（4）采煤方法

采煤方法對自燃發(fā)火的影響主要有回采時間的長短、采出率

的高低、采空區(qū)的漏風狀況以及近距離煤層同時開采時錯距

和相錯時間等。

（5）漏風條件

只有向采空區(qū)不斷的供氧，才能促使煤炭氧化自燃，即采空

區(qū)漏風是煤炭自燃的必要條件。

對于“U”型通風系統(tǒng)的采空區(qū)，按漏風大小和遺煤發(fā)生自

燃的可能性將采空區(qū)沿推進方向分為

三個區(qū)域：窒息帶III（不自燃帶）、自

燃帶n（寬度為L2）和散熱帶I（寬度

圖2-1-2采空區(qū)散熱、自燃、窒

為L1）（如圖2-1-2）0息三帶分布示意圖

從安全的角度考慮，自燃帶的最大寬度為L1+L2,設(shè)工作

面的推進速度為口，則在I、n帶內(nèi)煤暴露于空氣的時間丁=

（L1+L2）/u（月），如自燃發(fā)火期為TS,當：

TSW(L1+L2)/u(2-1-1)

說明自燃帶內(nèi)有aLMLl+L2—uTS寬度存在時間超過自

燃發(fā)火期，有自燃危險。而采空區(qū)自燃帶最大寬度取決于頂

板管理。根據(jù)頂板的巖石冒落特點，采用與巖性相適應(yīng)的頂

板管理方法，減小L1+L2之值，即可減小自燃發(fā)火的危險

性。

由此可見，采空區(qū)遺煤自燃與否主要取決于工作面的推進速

度和自燃帶最大寬度口+L2。另外，煤層群開采的順序以及

同采時的錯距不合理會增大采空區(qū)自燃發(fā)火的危險性。

四、礦井火災(zāi)的危害

(1)人員傷亡。

(2)礦井生產(chǎn)接續(xù)緊張。

(3)巨大的經(jīng)濟損失。

(4)污染環(huán)境。

五、火風壓

火災(zāi)時高溫煙流流過巷道所在的回路中的自然風壓發(fā)生變

化，這種因火災(zāi)而產(chǎn)生的自然風壓變化量，在災(zāi)變通風中稱

之為火風壓。

1、火風壓的計算方法

在如圖2-1-3所示的模型化的通風系統(tǒng)中，在F點發(fā)火，由

于火源下風側(cè)3-4風路的風溫和空氣成分發(fā)生變化，從而導(dǎo)

致其密度減小，該回路產(chǎn)生火風壓，根據(jù)火風壓定義可得：

Hf=Zg(Pma-Pmg)

(2-1-2)

式中Hf一火災(zāi)時123-4-1回

路的火風壓，Pa；

Z1-2-3-4-1回路的IWJ差,m；

Pma、Pmg一分別為3-4分支火災(zāi)

前后空氣和煙氣的平均密度，kg/m3o

2、火風壓的特性

(1)火風壓產(chǎn)生于煙流流過的有高差的傾斜或垂直巷道中；

⑵火風壓的作用相當于在高溫煙流流過的風路上安設(shè)了一

系列輔助通風機；

⑶火風壓的作用方向總是向上。

3、風流的紊亂形式

(1)旁側(cè)支路風流逆轉(zhuǎn)。如圖2-l-4(a)、2-l-4(b)所示。

(2)主干風路煙流逆轉(zhuǎn)。如圖2-1-5所示。

圖2T-4旁側(cè)支路風流圖2-1-5豐干風路煙流逆

(3)火煙逆退。

;蕊薩譯潺瀛至亢汾

、?―(火力'Q=新鮮風流

，人小內(nèi)，甲〃、＞K

圖2-1-6火煙滾退示意圖

六、礦井火災(zāi)防治的技術(shù)途徑

(一)外因火災(zāi)防治的技術(shù)途徑

外因火災(zāi)是由外部火源引起的火災(zāi)。預(yù)防外因火災(zāi)發(fā)生的技

術(shù)途徑有兩個方面：一是防止火災(zāi)產(chǎn)生；二是防止已發(fā)生的

火災(zāi)事故擴大，以盡量減少火災(zāi)損失。

1.預(yù)防外因火災(zāi)產(chǎn)生的措施

(1)防止失控的高溫熱源產(chǎn)生和存在。

(2)盡量不用或少用可燃材料，不得不用時應(yīng)與潛在熱源保持

一定的安全距離。

(3)防止產(chǎn)生機電火災(zāi)。

⑷防止摩擦引燃。①防止膠帶摩擦起火。膠帶輸送機應(yīng)具

有可靠的防打滑、防跑偏、超負荷保護和軸承溫升控制等綜

合保護系統(tǒng)；②防止摩擦引燃瓦斯。

(5)防止高溫熱源和火花與可燃物相互作用。

2.預(yù)防外因火災(zāi)蔓延的措施

其措施有：①在適當?shù)奈恢媒ㄔ旆阑痂F門，防止火災(zāi)事故擴

大。②每個礦井地面和井下都必須設(shè)立消防材料庫。③每

一礦井必須在地面設(shè)置消防水池，在井下設(shè)置消防管路系

統(tǒng)。④主要通風機必須具有反風系統(tǒng)或設(shè)備，并保持其狀態(tài)

良好。

(二)自燃發(fā)火防治的技術(shù)途徑

根據(jù)煤炭自燃發(fā)火的機理和條件，通常從開采技術(shù)、堵漏措

施、介質(zhì)法防滅火三個方面采取措施進行預(yù)防。

第二節(jié)開采技術(shù)預(yù)防自燃發(fā)火

一、井下易于自燃的區(qū)域

(1)采空區(qū)。自燃火區(qū)主要分布在有碎煤堆積和漏風同時存

在、采空時間大于自燃發(fā)火期的地方。

⑵煤柱。尺寸偏小、服務(wù)期較長、受采動壓力影響的煤柱,

容易壓酥碎裂，其內(nèi)部產(chǎn)生自燃發(fā)火。

⑶巷道頂煤。采區(qū)石門、綜采放頂煤

工作面沿底掘進的進回風巷等，巷道

3T|/〃〃//

頂煤受壓時間長，壓酥破碎，風流滲1J4-'-

J

透和擴散至內(nèi)部(深處)，便會發(fā)熱

自燃。

圖2-2-1上下區(qū)段分采同掘

(4)斷層和地質(zhì)構(gòu)造附近。工作面搬家1一工作面運輸巷：2一下區(qū)段工作面回風巷;

3—聯(lián)絡(luò)巷

和不正常推進以及工作面過地質(zhì)構(gòu)

造帶或破碎帶都是煤自燃發(fā)生頻率較高的區(qū)域。

二、開拓開采技術(shù)預(yù)防自燃發(fā)火的措施

為滿足開采技術(shù)要求，通常應(yīng)采取以下技術(shù)措施:

1.合理確定開拓方式

(1)盡可能采用巖石巷道。

(2)分層巷道垂直重疊布置。

(3)分采分掘布置區(qū)段巷道。(見圖2-2-1、2-2-2)0

(4)推廣無煤柱開采技術(shù)。

2.選擇合理的采煤方法

(1)長壁式采煤方法的巷道布置簡

單，采出率高，有利于防止自燃發(fā)火。

(2)選用合理的頂板管理方式。圖2-2-2上下區(qū)段分采分掘

1一下區(qū)段工作面回風巷掘進頭；

(3)選擇合理的回采工藝及其參數(shù)，2一下區(qū)段工作面運輸巷掘進頭

以便盡可能提高回采率，加快回采進度。

(4)合理確定近距離相鄰煤層(下煤層頂板冒落高度大于

層間距)和厚煤層分層同采時兩工作面之間的錯距，防止上、

下采空區(qū)之間產(chǎn)生角聯(lián)漏風。

(5)選擇合理的開采順序。合理的開采順序是：煤層間采

用下行式，即先采上煤層，后采下煤層；上山采區(qū)先采上區(qū)

段，后采下區(qū)段，下山采區(qū)與此相反。

第三節(jié)堵漏措施防治自燃發(fā)火

一、選擇合理的通風系統(tǒng)

正確選擇通風系統(tǒng)，減少漏風，對防止自燃發(fā)火有重要作用。

其措施如下：

圖2-3-1通風的系統(tǒng)選擇

(a)—前進式；(b)一后退式

(1)選擇合理的通風系統(tǒng)。

(2)實行分區(qū)通風。

圖2-3-2U型通風系統(tǒng)圖2-3-3W型通風系統(tǒng)

(3)選擇合理的采區(qū)和工作面通風系統(tǒng)。(圖2-3-2、圖

2-3-3)0

二、增阻減少漏風防滅火

1.合理確定通風構(gòu)筑物的位置

2.堵漏措施

(1)沿空巷道掛簾布。

(2)利用飛灰充填帶隔絕有空區(qū)。

(3)利用水砂充填帶隔絕采空區(qū)。

(4)噴涂泡沫防止漏風。

(5凝膠堵塞漏風。

三、均壓減少漏風防滅

圖2-3-5調(diào)節(jié)風窗調(diào)壓的原理

（一）不同調(diào)壓設(shè)施局部調(diào)壓的原理

1.調(diào)節(jié)風窗調(diào)壓的原理

如圖235（a）（b）所示

2、風機調(diào)壓的原理

圖2-3-6風機調(diào)壓的原理

如圖2-3-6所示

3、風窗-風機聯(lián)合調(diào)壓的原理

（二）均壓防滅火的方法

1.開區(qū)均壓

1）工作面并聯(lián)漏風的開區(qū)均壓

工作面并聯(lián)漏風是后退式回采U

型通風系統(tǒng)工作面采空區(qū)擴散漏

風的簡化等效風路，如圖2-3-8。圖2-3-8采空區(qū)并聯(lián)漏風

并聯(lián)漏風的開區(qū)均壓是在工作面進風或回風中安設(shè)調(diào)節(jié)風

窗，或稍稍啟開與工作面并聯(lián)風路中的風門d,以降低漏風

壓差（工作面通風阻力），減小

漏風帶寬度，使窒息帶覆蓋高溫

點（如圖239）。風障

圖2-3-9工作面下端掛設(shè)風簾后三帶分布

2）工作面角聯(lián)漏風的調(diào)壓

當同時開采層間距較近兩層煤時，因兩工作面間的錯距較

小，造成上下工作面采空區(qū)相互連通，而產(chǎn)生對角漏風。如

圖2-3-10中3-5虛線所示。

3）工作面復(fù)雜漏風

圖2-3-10采空區(qū)角聯(lián)漏風

2.閉區(qū)均壓

1）風門、風窗調(diào)節(jié)法

2）風筒風機調(diào)節(jié)法

3）調(diào)壓氣室均壓

（1）連通管調(diào)壓氣室

（2）風機調(diào)壓氣室。

第四節(jié)介質(zhì)法防滅自燃發(fā)火

一、灌漿防滅火

（一）灌漿防滅火的機理

（1）泥漿中的沉淀物將碎煤包裹起來，隔絕或減小煤與空

氣的接觸和反應(yīng)面；

（2）漿水浸潤煤體，增加煤的外在水分，吸熱冷卻煤巖，

減緩其氧化進程；

（3）沉淀物充填于浮煤和冒落的巖石縫隙之間，堵塞漏風

通道，減少漏風。

（二）灌漿系統(tǒng)

灌漿系統(tǒng)由制漿設(shè)備、輸漿管道和灌漿鉆孔三部分組成。

1.漿液的制備

（1）漿材的選取。

（2）漿液的制備工藝。

2.漿液的輸送

（1）輸漿壓力與輸漿倍線。

(2)灌漿管道的選擇。

(3)灌漿鉆孔。

(三)灌漿方法

1、采前預(yù)灌

所謂采前預(yù)灌即是在工作面尚未回采前對其上部的采空區(qū)

進行灌漿。

2、隨采隨灌

在采煤工作面推進的同時向采空區(qū)灌

注泥漿。

圖2-4-1鉆孔灌漿示意圖

(1)鉆孔灌漿。如圖2-4-1所示。1一底板消火道；2一回風道；

3一鉆孔；4—工作面進風巷

(2)小巷鉆孔灌漿。如圖2-4-2所示。

(3)埋管灌漿。

(4)灑漿。

(5)綜采工作面插管灌漿。(見圖2-4-3)

3、采后灌漿

圖2-4-2小巷道鉆孔灌漿示意圖

1-底板消火道：2—鉆窩巷道：3—鉆孔；圖2-4-3綜放面插管灌漿

4一回風道：5—工作面進風巷

(四)灌漿注意事項

(1)經(jīng)常觀察水情。

(2)灌漿后應(yīng)再灌幾分鐘清水，清洗管道，以免泥漿在管

道內(nèi)沉淀。

(3)設(shè)置濾漿密閉。

(4)防止地表水流入井下。

(5)灌漿區(qū)下部采掘。

二、凝膠防滅火

(一)原理

凝膠防火技術(shù)是通過壓注系統(tǒng)將基料(xNa20