煤矿通风安全工程毕业论文---煤矿事故原因分析及预防对策.doc

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1、1 毕业论文毕业论文 论文题目： 煤矿事故原因分析及预防对策 2 摘摘 要要 煤矿事故频繁发生是我国煤矿安全生产工作面临的一个重大难题。为了探 求煤矿事故的发生机理，分析煤矿事故发生的原因，提出预防对策，以指导我 国煤矿安全生产工作，预防煤矿事故的发生，从而改善我国煤矿安全生产状况， 保障广大煤矿职工的人身安全。 煤矿事故原因及其预防工作是一个复杂的系统工程，它既包括工程技术问 题，也涉及到相关的政策、管理。根据专业特点，本文研究重点集中在工程技 术方面，同时兼顾相关的政策与管理。本文主要由两大部分组成，第一部分找 出了煤矿五大灾害事故的发生规律、发生原因，有针对性的提出了预防对策。 第二部分

2、，在全面总结我国煤矿灾害及其防治技术的基础上，深入分析得出了 煤矿灾害事故频发的宏观原因和深层次原因，提出了煤矿灾害防治的国家保障 措施和政策建议。 关键词：煤矿事故, 原因, 预防对策，安全监管 3 目录目录 摘 要.1 一、绪论.4 （一）研究背景4 （二）研究问题的提出5 （三）本文研究的主要内容和意义6 二、煤矿瓦斯事故原因分析与防治对策.6 （一）瓦斯爆炸原因分析6 （二）控制瓦斯爆炸事故的技术措施7 （三）煤（岩）与瓦斯突出及其预防9 （四）瓦斯喷出及其预防11 （五）小结12 三、三、煤尘爆炸原因分析与防范措施煤尘爆炸原因分析与防范措施12 （一）煤尘爆炸条件12 （二）煤尘爆炸

3、的过程13 （三）煤尘爆炸的特征13 （四）煤尘爆炸的危害性13 （五）采取的防范措施14 （六）小结15 四、煤矿火灾发生的原因和防治技术.15 4.1 煤矿火灾事故发生的原因15 4.2 矿井火灾防治技术16 4.3 小结17 五、煤矿水灾事故原因分析及防治对策.17 （一）煤矿水灾事故发生的必要条件17 （二）煤矿水灾事故类型18 （三）煤矿水灾事故原因18 （四）矿井水灾防治对策20 六、煤矿顶板事故的原因和防治21 （一）煤矿顶板事故发生的原因21 （二）顶板事故的预防措施22 （三）小结23 七、煤矿事故频发的原因及预防对策.24 （一）我国煤矿事故频发的宏观原因24 （二）煤矿事

4、故多发的深层次原因27 （三）政策和措施建议31 致谢.35 4 参考文献36 5 一、绪论 （1）研究背景 安全是人类最重要和最根本的需求，是人民生命健康和国家财产的基本保 障，可以说，安全就是生命，安全就是效益，安全更是人类社会文明的标志。 做好煤矿生产安全管理工作，预防和控制煤矿事故的发生，在确保煤矿矿工人 的生命安全的基础上寻求煤炭工业的发展，是煤炭工业发展的不可逆转的必然 趋势。 目前，我国绝大部分煤炭是靠井下开采的。按照联合国有关机构帮助中国 国土资源部按照联合国资源分类方案制订“资源及固体燃料和矿产分类方案” ， 我国的煤炭储量约为 1100 亿吨左右，居世界第三位1。我国在能源

5、生产和消费 中，煤炭能源约占 70%以上，因此，煤炭作为主要能源的地位将会在相当长的 历史时期中不会改变。煤矿生产与其他行业相比其工作场所处于井下深处有限 的空间，环境条件恶劣、多变，随着开采过程不断移动，采煤环境不断改变和 恶化，在工作过程中顶板、瓦斯、煤炭自燃、粉尘、水害等自然灾害时刻威胁 着工人的安全。所以，矿井环境条件恶劣、多变的固有属性是引起煤矿事故多 发的潜在危险因素。仅就国有重点煤矿来看，具有煤尘爆炸危险的矿井占 89.5%， 高瓦斯与瓦斯突出矿井占 49.2%，自然发火危险矿井占 57.5%，水害危险的矿 井占 43%，某些矿井还有冲击地压、岩爆和高温危害2。而又由于煤矿工作环

6、 境差，难以吸引文化、素质较高的工人，而不得不招大量农轮工、农协工和临 时工，给改善安全环境带来更大的困难，从而导致安全工作的恶性循环。同时， 企业内部管理失误、国家监管力度不足和国家政策扶持不足也是导致煤矿事故 的原因。 世界上一些主要的煤炭生产国家，如美国、澳大利亚、南非等国家己经在 煤矿生产安全工作中取得了巨大的成功，实现了对煤矿事故的有效控制，煤炭 工业成为这些国家中最安全的行业之一3。相比之下，我国的煤矿生产安全工 作成效不甚理想，煤矿安全生产状况十分严峻，煤矿事故频繁发生，每年仍然 有六七千人因煤矿事故而死亡。虽然我国政府相继采取了一系列措施，如加强 了煤矿安全生产的科技攻关力度，

7、提高了煤矿机械化开采水平，制定了相关的 法律、法规、规章及其他规范性文件，规定了大量的煤矿生产安全管理制度和 6 措施，建立健全了煤矿安全生产监督管理机构，以及加大对煤矿企业安全生产 的监督管理力度等等，然而成效并不明显，煤矿事故并未得到有效的控制，煤 矿事故依然不断发生。 因此，煤矿安全问题现己成为我国煤炭工业发展的“瓶颈”问题。切实做 好煤矿生产安全工作，有效预防煤矿事故的发生，对于保障广大煤矿职工的人 身安全，保证煤炭工业的持续稳定发展，促进国民经济的持续健康发展以及维 护社会安定团结具有十分重大的意义。 （2）研究问题的提出 我国煤矿事故之所以频繁发生，究其原因在于人们对煤矿事故发生的

8、原因 缺乏清晰和明确的认识，缺乏全面的、系统的、整体宏观的分析，因而不能找 出导致煤矿事故的根本原因，从而不能采取行之有效的措施和对策来预防和控 制煤矿事故的发生。 我国的矿山安全生产出现如此严峻的现状的原因主要有以下两个方面: 1、技术原因 矿山是采矿工业的主体，是直接从事有益矿物开采的工作地，是采掘工业 企业。矿山直接面对大自然，向地球挑战，索取人类财富，所以，采矿工业和 其他工业相比，有其固有的艰巨性和特殊性。在煤炭开采过程中，瓦斯煤尘爆 炸、火灾、透水、顶板冒落、煤与瓦斯突出、冲击地压、中毒、窒息等多种灾 害事故时有发生。这些事故中尤以瓦斯煤尘爆炸造成的损失最大，从每年的事 故统计来看

9、，煤矿发生一次死亡 10 人以上的重大事故中，绝大多数是由于瓦斯 煤尘爆炸造成的4。 矿井采掘作业由于各种天然和人为的不安全因素多，加上科技水平和技术 装备条件限制，难以预见和控制的不安全因素多，因此，矿山的安全生产工作 较其他工业部门就更为艰巨和复杂，并且随着采矿工业向深度和广度的开展， 安全工作的技术难度也将越来越大。因此，要搞好矿山的安全工作，首先从上 述几种严重灾害上搞好技术防范措施。 2、管理原因 7 企业是以追求最大的经济利益为目标的，这就决定了企业不可能很自觉的 做到各个方面的安全技术保障及管理措施，企业的性质决定了煤矿安全生产靠 企业本身是无法做好的，这就需要政府监管机构行使国

10、家赋予的行政权力来遏 制煤矿事故。因此，政府监管措施是否到位，直接影响到煤矿的安全生产。 目前我国煤矿事故总量居高不下，重特大灾害事故频频发生。其原因是多 方面的，既有客观方面的原因、技术上的原因，也有管理和政策上的原因；既 存在与灾害事故发生的直接相关的因素，也有诸多深层次的问题。 这就需要结合技术方面和煤矿安全监管方面的问题，深入分析煤矿事故频 发的深层次原因及问题。提出煤矿灾害防治的国家保障性措施和政策建议。 （3）本文研究的主要内容和意义 1、本文研究的主要内容 （1）找出煤矿五大灾害事故的发生规律、发生原因，有针对性的提出预防 对策。 （2）在全面总结我国煤矿灾害及其防治技术的基础上

11、，深入分析得出煤矿 灾害事故频发的宏观原因和深层次原因，提出了煤矿灾害防治的国家保障措施 和政策建议。 2、本文研究的意义 本文研究的主要内容能够使企业清楚煤矿生产中各种煤矿事故的直接原因， 为企业发现事故隐患，并为其找到了预防煤矿事故的对策，使企业有针对性的 采取预防性措施。在全面总结我国煤矿灾害及其防治技术的基础上，深入分析 得出的煤矿灾害事故频发的宏观原因和深层次原因，提出的煤矿灾害防治的国 家保障措施和政策建议。 在论文的写作过程中，由于受作者的自身能力以及其他因素的限制，文中 必定存在一些纰漏和不足之处，敬请老师严加指正。 2、 煤矿瓦斯事故原因分析与防治对策 （1）瓦斯爆炸原因分析

12、 8 1、瓦斯爆炸的条件 瓦斯爆炸的条件是：一定浓度的瓦斯、一定浓度的氧气以及高温火源同时 存在。 2、瓦斯爆炸事故特点 根据多年对煤矿瓦斯爆炸事故统计分析5，可以发现有如下一些特点： 瓦斯爆炸多为大事故；事故地点多发生在采煤与掘进工作面；瓦斯爆炸造 成的破坏波及范围大；多为火花引爆；高瓦斯矿井、低瓦斯矿井均有发生； 瓦斯爆炸多发生在乡镇煤矿；基建、技改矿井和转制矿井瓦斯爆炸事故多 发。 3、事故原因 煤矿发生瓦斯爆炸事故与许多因素有关，但总的来说，主要与自然因素、 安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等有关，发生瓦斯爆炸事 故往往是以上因素相互作用所导致的。 （1）煤矿开采条件差

13、我国煤矿井下开采条件普遍较差。 （2）瓦斯积聚的存在 煤矿井下造成瓦斯积聚的原因很多，但主要有通风系统不合理和局部通风 管理不完善是瓦斯积聚的主要原因。 （3）引爆火源的存在 煤矿井下引爆瓦斯的火源有：爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电 火花、煤炭自燃等。但放炮和电器设备产生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。 （4）装备不足、管理不落实 矿井安全装备配置不足， “先抽后采，监测监控，以风定产”方针未得到完 全落实6。有的矿井没有安装瓦斯监控系统或运行不正常，有的矿井虽安装有 监控系统，但因传感器数量不足、安装位置不对、线路存在故障、显示器不显 示数据等问题，不能有效发挥其应有的作用。 （5）

14、企业技术管理薄弱 9 一些煤矿企业由于采煤方法落后，引起矿井采掘布置不合理，通风系统不 完善，此外，作业规程编制不符合实际，针对性不强，给安全生产带来了严重 隐患。 （2）控制瓦斯爆炸事故的技术措施 瓦斯爆炸事故的防治可分为预防爆炸和抑制爆炸。预防爆炸主要有：优化 通风网络及通风系统，防治瓦斯积聚，进行瓦斯抽放，加强瓦斯浓度和火源监 测，防止点火源的出现等；抑制爆炸主要采用隔爆抑爆装置将瓦斯爆炸限制在 一定范围内，从而减少人员伤亡和灾害事故所造成的损失。 1、煤矿瓦斯抽放技术 （1）我国国有煤矿高瓦斯和瓦斯突出矿井占总矿井数的 46。瓦斯抽放是减 少矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出的治本措施

15、，同时也是开发利用瓦斯 能源、保护大气环境的重要手段。 （2）为提高瓦斯抽放率，目前主要需解决长钻孔定向钻进技术，包括测斜、纠 偏技术；提高单一低透气性煤层的抽放率；研制钻进能力更强的钻机具；完善 和提高扩孔技术、排渣技术、造穴技术和封孔技术；开发新的瓦斯抽放技术及 设备。 （3）瓦斯抽放方法有本煤层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等；抽放工艺有顺 层长钻孔、大直径钻孔、地面钻孔、顶板岩石和巷道钻孔等。并研制出与之相 配套的强力钻机及配套机具，如 MK 型长钻孔钻机和 ZSM 顺层强力钻机等7。 此外已研制出多种抽放泵及配套的监控系统和仪表等，大大提高了瓦斯抽放量 和抽放率，使安全环境得到进一步改

16、善。 （4）利用多分支羽状适用技术，解决低渗煤层瓦斯治理问题，提高抽采率。 （5）煤矿瓦斯治理也应该与煤层气产业化紧密结合起来。 1、矿井瓦斯浓度及火源监测技术 矿井瓦斯浓度及火源的实时自动监测对于防止瓦斯爆炸非常重要，当发现 瓦斯异常或有火源产生，立即采取措施可防止爆炸事故的发生。我国目前开发 了 KJ90、KJ92、KJ94、KJ95、KJ73、KJ66 等型号的矿井安全监控系统，以及 10 各类检测传感器、报警仪和断电仪8。已有多个矿井安装了矿井安全综合监控 系统，并具有如下功能：（1）矿井环境和工况参数实时监控；(2)主要通风机 在线监测；(3)巷道火灾实时监测；(4)矿井瓦斯抽放实时

17、监测；(5)冲击地压实时 监测；(6)煤与瓦斯突出实时监测；(7)煤层自然发火实时监测；(8)瓦斯爆炸或燃 烧实时监测；(9)矿井电网监测等多种功能。监控系统的安装极大地提高了煤矿 的安全管理自动化水平，防止了许多事故的发生。 2、井下火源防治 对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃 等火源都有一些相应的防治措施，除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火 花检验外、还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现，如放炮时检测瓦斯浓 度，采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。另外加强明火的管理，严格动火制度， 消除引爆瓦斯的火源。 3、优化通风网络及通风系统 合理可靠的通风系统是防止瓦

18、斯事故和控制灾害扩大的重要措施，为此， 瓦斯防治工程与采掘工程，必须同时设计，超前施工，同时投入使用。 4、隔爆措施 矿井隔爆抑爆装置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障，当瓦斯爆炸发生后， 依靠预先设置的装置可以阻止爆炸的传播，限制火焰的传播范围，主要有被动 式隔爆棚和自动抑爆装置。 （3）煤（岩）与瓦斯突出及其预防 1、突出概述 煤矿地下采掘过程中，在极短的时间内（从几秒到几分钟） ，从煤、岩层内 以极快的速度向采掘空间内喷出煤（岩）和瓦斯的现象，称为煤与瓦斯突出9。 它是另一类型的瓦斯特殊涌出，也是煤矿地下开采过程中的一种动力现象。它 所产生的高速瓦斯流能够摧毁巷道设施，破坏通风系统，甚至造成风

19、流逆转； 喷出的瓦斯由几百到几万立方米，能使巷道充满瓦斯，造成人员窒息，引起瓦 11 斯燃烧或爆炸；喷出的煤、岩由几千吨到万吨以上，能够造成煤流埋人；猛烈 的动力效应可能导致冒顶和火灾事故的发生。 2、突出的外部特征 突出的外部特征是：（1）突出的煤、岩在高压气流搬运过程中，呈现分选 性堆积，即近处块度大，远处粒度小，堆积坡度小于煤的自然安息角；（2）突 出过程中煤岩进一步粉碎，产生极细的粉尘，有时突出的堆积物好似风力填充 一样密实；（3）突出空洞口小肚大，其轴线往往沿着煤层倾斜向上延伸，或与 倾向线成不大的夹角；（4）突出的相对瓦斯涌出量可以大于煤层的瓦斯含量。 3、突出的机理 突出的机理是

20、关于解释突出的原因和过程的理论。突出是十分复杂的自然 现象，它的机理还没有统一的见解，假说很多，目前多数人认为，突出是地压、 瓦斯、煤的力学性质和重力综合作用的结果。 4、突出的一般规律 （1）突出多发生在一定的采深以后； （2）突出多发生在地质构造带、应力集中区； （3）突出的强度和次数，与煤层厚度、倾角、硬度、透气性等有关； （4）突出与瓦斯关系，瓦斯压力小含量低，可能发生突出； （5）突出大多发生在落煤、放炮工序； （6）突出前有预兆。 5、预防煤与瓦斯突出的主要技术措施 防突措施分为区域性防突措施和局部防突措施。 （1）区域性防突措施 区域性防突措施主要有开采保护层和预抽瓦斯两种。开采

21、保护层是预防突 出最有效、最经济的措施。 开采保护层 在突出矿井中，预先开采的、并能使其他相邻的有突出危险的煤层受到采 动影响而减少或丧失突出危险的煤层称为保护层，后开采的煤层称为被保护层。 12 保护层开采后，由于采空区的顶底板岩石冒落，移动，引起的开采煤层周围应 力的重新分布，采空区上、下形成应力降低区，在这个区域内的开采煤层地压 减少，弹性潜能缓慢释放；煤层膨胀变形，形成裂隙与孔道，透气性增加；煤 层瓦斯涌出后，煤的强度增加。 预抽煤层瓦斯 对于无保护层或单一突出危险煤层的矿井，可以采用预抽煤层瓦斯作为区 域性防突措施。这种措施的实质是，通过一定时间的预先抽放瓦斯，降低突出 危险煤层的瓦

22、斯压力和瓦斯含量，并由此引起煤层收缩变形、地应力下降、煤 层透气系数增加和煤的强度提高等效应，使被抽放瓦斯的煤体丧失或减弱突出 危险性。 （2）局部防突措施 大型突出往往发生于石门揭开突出危险煤层时。所以石门揭开突出危险煤 层，以及有突出倾向的建设矿井或突出矿井开拓新水平时，井巷揭开所有这类 煤层都必须采取防止突出的措施，并制定专门设计。 局部防突措施主要有以下 8 种：松动爆破；钻孔排放瓦斯；水力冲 孔；超前钻孔；金属骨架；超前支架；卸压槽；震动放炮。 （4）瓦斯喷出及其预防 1、瓦斯喷出概述 瓦斯喷出是指大量承压状态的瓦斯从煤、岩裂缝中快速喷出的现象10。其 特点是瓦斯在极短的时间内从煤、

23、岩层的某一特定地点突然涌向采矿空间，而 且涌出量可能很大，风流中的瓦斯突然增加。由于喷出瓦斯在时间上的突然性 和空间上的集中性，可能导致喷出地点人员的窒息、高浓度瓦斯在流动过程中 遇到高温热源有可能发生爆炸、有事强大的喷出还可以产生动力效应并导致破 坏作用。 2、瓦斯喷出的原因 产生瓦斯喷出的原因是，天然的或因采掘工作形成的孔洞、裂隙内，积存 着大量高压游离瓦斯，当采掘工作接近或沟通这样的地区时，高压瓦斯就能沿 裂隙突然喷出，如同喷泉一样。因此，根据喷瓦斯裂缝呈现原因的不同，可把 13 瓦斯喷出分成地质来源的和采掘卸压形成的两大类11。 喷出时的瓦斯涌出量很热持续时间，决定于积存的瓦斯量和瓦斯

24、压力，从 几立方米到几十万立方米，几分钟到几年，甚至几十年。瓦斯喷出前常有预兆， 如风流中的瓦斯浓度增加，或忽大忽小，嘶嘶的喷出声，顶底板来压的轰鸣声， 煤层变湿、变软等。 3、瓦斯喷出的预防 预防瓦斯喷出，首先要加强地质工作，查清楚施工地区的地质构造、断层、 溶洞的位置、裂隙的位置和走向、以及瓦斯储量和压力等情况，采取相应的预 防或处理措施。分为以下两种情况： （1）当瓦斯喷出量和压力不大时，黄泥或水泥沙浆等充填材料堵塞喷出口。 井筒和巷道底板的小型喷出，多采用这种防治措施。 （2）当瓦斯喷出量和压力较大时，在可能的喷出地点附近打前探钻孔，查 明瓦斯的积存范围和瓦斯压力。如果瓦斯压力不大，积

25、存量不多，可以通过钻 孔，让瓦斯自然排放到回风流中。如果自然排放量较大，有可能造成风流中瓦 斯超限时，应将钻孔或巷道封闭，通过瓦斯管把瓦斯引排到适宜地点或接入抽 放瓦斯管路，将瓦斯抽到地面。 (五)小结 瓦斯事故的防治是煤矿安全工作的一项重要工作，除了完善可靠的安全装 备和采取有效的措施外，还应加强安全管理和安全监督，重视员工安全意识的 培养。只有把安全放在首位，认真落实瓦斯治理的“十二字”方针12，健全各 项规章制度，合理加大安全投入，瓦斯爆炸事故及其他灾害事故才能大幅度地 减少，煤矿的安全状况才能得到根本好转。 三、煤尘爆炸原因分析与防范措施 煤矿在生产过程中，采掘装运作业均可产生大量煤尘

26、。其中，采掘作业产 生的煤尘量占 80%，装运产生的煤尘量占 20%13。具有煤尘爆炸危险的煤矿都 有发生特别重大煤尘爆炸事故的可能，其灾害程度可造成矿毁人亡。 14 （一）煤尘爆炸条件 1、在矿井正常通风的情况下，具备以下三个条件即可发生爆炸： （1）煤尘本身具有爆炸性 （2）煤尘在空气中达到一定的浓度 2、煤尘是指煤的颗粒直径在 1mm 以下的粉煤，煤尘参与爆炸的主体是直径在 0075arm 的煤尘。我国下限浓度为 45g/m，爆炸上限浓度为 300400g/m， 目前测得的煤尘爆炸上限浓度为 l0002000g/m。 3、煤尘爆炸的点燃热源 煤尘点燃浓度为 65099014，在煤矿井下能

27、点燃煤尘的热源有：放炮 火焰(这是大量存在的)、电气设备产生的火花、电缆接头不良或电缆损坏产生 的短路或撞击产生电弧、斜井跑车产生的摩擦火花、皮带堵转产生摩擦皮带着 火、矿井内外因火灾、瓦斯燃烧或爆炸以及炸药爆炸等。 （二）煤尘爆炸的过程 1、煤尘爆炸的过程分三个阶段。 （1）煤尘在热源的作用下氧化释放大量可燃气体； （2）可燃气体和空气混合后促使强烈氧化燃烧； （3）热分子传导和火焰辐射在介质中迅速传播，使附近煤尘扬起，受热燃烧， 之后，燃烧产物迅速膨胀而形成火焰，前面的压缩波、冲击波使火焰前方气体 压力增高，引起火焰自动加速，继续循环下去，因煤尘的存在可持续发生剧烈 的化学反应，使火焰跳跃

28、或发生爆炸。这个过程是瞬间的，在煤尘爆炸地点发 生激烈的化学反应，空气受热膨胀形成负压区，其负压值可达 0.5kg/cm15，造 成逆向冲击波，如爆炸地点仍有煤尘瓦斯时可发生第二次爆炸。该地点爆炸力 正反向交错，支架和物料设备移动方向紊乱，这是判明二次爆炸的重要依据。 （三）煤尘爆炸的特征 煤尘爆炸可呈现“三高一多”的特点，即高温、高压、高速，产生大量一 氧化碳。产生高温：煤尘爆炸按理论计算，产生温度高达 23002500。产 15 生高压：理论压力为 7.5kg/cm，且距爆源越远压力越大。呈现离爆炸源越远破 坏越严重的特点。形成高速：化学方法计算爆炸波速度高达 1120m/s。按理论 计算

29、最大速度为 2340m/s。煤尘爆炸可产生大量的 CO。在一般情况下爆炸后的 巷道空气中的 CO 是造成矿工大量死亡的主要原因。 （4）煤尘爆炸的危害性 1、可以摧毁整个矿井、井巷、采煤工作面，导致大面积顶板垮塌冒落，压 埋井下作业人员，堵塞通风。 2、可以将设备损坏，把支柱设备、煤石块吹起撞击，导致井下作业人员死 亡，爆炸波可使矿工粉身碎骨；爆炸波还可以通向地面的井筒、冲击破坏与井 筒连接的地面厂房，造成作业人员伤亡。 3、煤尘爆炸火焰还可引起井下可燃物着火，引起局部积存的瓦斯发生爆炸， 造成事故扩大。 4、煤尘爆炸产生的 CO 随风流进入全矿井的所有地点，致使井下作业人员 CO 中毒死亡。

30、 （五）采取的防范措施 1、减少生产中煤尘发生量和浮尘量 （1）喷雾洒水，在采掘工作面、井下煤仓、溜煤眼、翻笼处、输送机头、装车 站等井下凡能产生煤尘的地点，均应设置喷雾洒水装置。机采工作面的采煤机 配有专门洒水装置。同时，对井下巷道，还要定期清扫，冲洗巷帮、井壁的煤 尘。因为这些地方沉积的煤尘如果重新飞扬在空气中，可以迅速达到爆炸下限 的浓度，也是许多局部性事故迅速扩大的主要原因。 (2)煤层注水。煤层注水是在尚未采动的煤体中，利用钻孔注入压力水，使水渗 入煤体的层里、节理等微小空隙中，将煤体预先湿润，从而减少或消除在开采、 16 运输过程中煤尘的生成和飞扬。 (3)水炮泥。在炮眼内(炸药和

31、炮泥之间)空隙充人盛水的塑料袋，爆破时水被汽 化结成雾滴，可使尘粒湿润，结团而起到降尘作用。 (4)加强通风管理，严格控制采、掘工作面的风速，防止煤尘的飞扬。 2、防止煤尘引燃 （1）为防止电火花和其它明火引燃煤尘，井下电气设备一定要选用防爆型， 电缆接头不许有鸡爪子、羊尾巴和明接头，防止产生电火花。井下禁止使用电 炉子、职工禁止携带烟草、点火工具等，严格井下火险管理。 （2）为防止放炮时引燃煤尘，井下要使用安全炸药，打眼，装药、封泥必 须按规程要求进行，禁止放糊炮。 3、采取隔爆措施，限制煤尘爆炸范围扩大 主要采用岩粉棚或水槽隔爆，阻止煤尘爆炸时火焰传播。 4、抓好隐患排查治理 煤矿企业要坚

32、持安全第一，预防为主，综合治理，总体推进的原则，落实 党和国家有关安全生产的方针政策、法律法规和企业安全规章制度，抓好安全 现场管理，及时排查事故隐患，把事故消除在萌芽状态。对违反安全法律法规 和规章制度的单位和责任人，要认真调查、严肃处理责任人，可以起到警示教 育，防止事故的发生，保护广大矿工人身安全的作用。 （六）小结 综上所述，煤矿粉尘灾害具有较高的危险度，其致因因素较多，产生粉尘 灾害的几率较高。只有采取通风除尘、湿式作业、密闭抽尘、净化风流、个体 防护等综合防尘技术措施，才能真正做到防患于未然，从源头上遏制粉尘灾害 事故的发生。 四、煤矿火灾发生的原因和防治技术 （一）煤矿火灾事故发

33、生的原因 17 矿井火灾分为外因火灾与内因火灾两种，内因火灾若处理不当也可诱发为 外因火灾16。矿井外因火灾具有突发和严重的灾难性。任何矿井火灾的发生与 发展都必须具备三个条件：即可燃物；引火火源；燃烧所需要的氧气。从引起 矿井外因火灾的三个条件来看，可燃物(煤炭)和氧气供给两个条件是不可能消 除，所以防止外因火灾的发生，只有注意引火火源这一个条件，只要杜绝引火 火源，就能够防止外因火灾的发生。而煤炭自燃发展过程中有三个必要的因素： 煤的自燃倾向性；有连续供氧的条件；热量易于集聚。煤炭自燃过程具有三个 阶段，即潜伏期(低温氧化阶段)；自然期；着火期(自然阶段)。从煤炭自燃的三 个因素和三个阶段

34、发现，连续供氧的条件是引起自燃的主要原因，它是使煤不 断的氧化而温度递增的主要因素，因为煤的自燃倾向性是固有不易改变的条件。 所以在了解自燃火灾发生的过程及特性的前提下，准确地对自燃火灾的预报、 对自燃火灾火源的判断以及对制定减灾、抗灾等决策措施无疑具有重大的决策 支持作用。 （二）矿井火灾防治技术 预防火灾发生有两个方面：一是防止火灾产生；二是防止已发生火灾事故 扩大，以尽量减少损失。 1、外因火灾防治技术 （1）防治火灾产生：防治失控的高温热源产生和存在。按规程及其执行 说明要求严格对高温热源、明火和潜在的火源进行管理；尽量不用或少用可 燃材料，不得不用时应与潜在热源保持一定的安全距离；防

35、止产生机电火灾； 防止摩擦引燃；防止高温热源和火花与可燃物相互作用。 （2）防治火灾蔓延的措施 限制已发生火灾的扩大和蔓延，是整个防火措施的重要组成部分。火灾发 生后利用已有的防火安全设施，把火灾限制在最小的范围内，然后采取灭火措 施将其熄灭，对于减少火灾的危害和损失时极为重要的。其措施有：在适当 的位置建造防火门，防止火灾事故扩大；每个矿井地面和井下都必须设立消 防材料库；每一矿井在地面设置消防水池，在井下设置消防管路系统；主 要通风机必须具有反风系统或设备，反风设施，并保持其状态良好。 18 2、内因火灾防治 预防矿井内因火灾的措施： （1）减少火灾隐患，预防煤炭自燃。在开采技术方面，要正

36、确地选择矿井的开 拓方式，采煤方法和开采程序，合理布置采区，以提高开采有自然发火危险煤 层的矿井防火能力； （2）要选择合理的通风方式，正确设置控制风流动的设施，采取均压防火措施， 加强通风防火管理等，以减少漏风，这是防止煤炭自然发火的有效措施； （3）掌握自然发火征兆，及时进行发火的预测报告，把自然发火消灭在“萌芽” 阶段； （4）对采掘生产过程中遗留下的各种发火隐患要及时处理，如加强“三道”的 维修，加强对废旧巷的处理，及时充填煤巷，及时处理高温火点等； （5）通过提前对煤样进行实验研究，以便尽快地掌握煤的自然发火期以及一些 特性参数，用于预防。当井下一旦发生火灾，最先发现的人员尽可能直接

37、灭火， 尽量控制火势的发展。并要立即报告矿调度室，说明事故的地点和性质，范围 等情况。如果现场人员无力扑救，人身安全又受到威胁时，在弄清火情下，灾 区人员要迅速撤离或就近尽快撤人避难室，进行自救或等候救护。 （三）小结 综上所述，我国的矿井防灭火技术与手段，确实有了较大的发展与提高。 但还应该看到，目前煤矿的发火形势依然严峻，还需要继续不断地完善和提高 防治技术水平，研究和开发创新技术与手段，以便从根本上改变煤矿煤自燃火 灾的不利形势。还要有足够的投入和严格的管理，同时要给予极大的重视。只 有这样，才能够使我国的防灭火技术得到巨大的发展，从而减少煤矿因火灾而 带来的巨大的损失。 五 煤矿水灾事

38、故原因分析及防治对策 （一）煤矿水灾事故发生的必要条件 煤矿水灾事故发生有 3 个必要条件，只有 3 个必要条件同时具备，才会发 19 生水灾事故。这 3 个必要条件是： 水源：水源是发生水灾事故的第一个必要条件，这里指的水包括地表积水、 洪水、松散层水、岩溶裂隙水、砂岩裂隙水、采空区水、灌注浆水、运煤水、 生产用水等 9 种。造成重大或特别重大事故的水源往往是岩溶裂隙水和采空区 水。 导水通道：导水通道是发生水灾的第二个必要条件，它包括自然通道和人 工通道两类。自然通道主要有断层、裂隙、陷落柱等，人工通道有钻孔、开挖 面、井口、生产用水管路等。 释放水空间：只有上述两个条件，没有释放水空间，

39、也是不可能发生水灾 事故的。这个释放水空间是人们根据设计生产需要开挖出来的一个空问，包括 井筒、巷道、峒室、采空区等。 （二）煤矿水灾事故类型 据中国煤矿事故统计，我国煤矿发生水灾事故的类型大体有 12 种： 1、井口灌入水； 2、井筒溃水溃沙； 3、回采工作面突水； 4、地表积水溃入回采工作面； 5、回采工作面透水； 6、掘进工作面突水； 7、掘进工作面透水； 8、煤仓溃煤水； 9、注浆跑水冲埋； 10、防水密闭失效透水； 11、水煤矸石溃出； 12、钻孔溃水、突水。 （三）煤矿水灾事故原因 通过分析，煤矿水灾事故发生的原因，归纳起来，主要有以下两方面共 37 20 种因素，其中人为方面 2

40、0 种因素： 1、井口设计标高低于历史最高洪水位； 2、未筑拦水坝； 3、拦水坝因质量问题遇洪水溃决； 4、开采井筒保护煤柱； 5、井筒施工质量有问题； 6、未按规程进行探放水工作 7、虽做探水工作但不准确； 8、防水闸门失效； 9、预计涌水量严重偏小 10、排水能力偏小； 11、水泵坏； 12、停电或电压不足； 13、越界开采,回采防水煤柱； 14、防水煤柱设计不合理；缺乏防治水知识；疏水系统未清理好； 15、未派专人查看；放煤水安全距离不够；未告知相关作业人员；无安全措施； 16、安全措施未落实；防水密闭未做好水压观测； 17、防水密闭设计不合理；防水密闭施工质量不好； 18、探水孔口装置

41、不合格；未装孔口装置； 19、钻孔封闭不良； 20、未进行启封孔检查。 客观方面 l7 种因素： 1、遇暴雨引发洪水； 2、松散层含水丰富； 3、断层导通顶、底板含水层； 4、陷落柱导通顶、底板含水层； 5、顶、底板含水层含水丰富； 6、防水煤柱受采动影响破坏； 21 7、断层发育； 8、顶板裂隙发育； 9、地表岩溶发育； 10、老窑多且位置不清； 11、采空区积水或积水泥浆； 12、隔离煤柱小； 13、隔离煤柱受破坏； 14、煤仓内大量进水； 15、给煤机吊架破坏； 16、采空区有浮煤； 17、钻孔穿过含水层。 各矿区发生水灾事故的主导因素不一，事故类型也不同，但总体来看，工 作面(包括掘进

42、和回采)透水事故是煤矿最易发生的水灾事故，也是发生事故后， 最容易发生人员伤亡的事故。 （四）矿井水灾防治对策 1、重视矿井防治 矿井随着开采时间的推移，开采范围和开采深度的不断延伸，采空面积的 不断增加，与周边小煤矿开采关系的恶劣变化，各种安全隔离煤柱、隔水煤柱 被不断开采破坏，私挖乱采对露头煤和风氧化带隔水地层的破坏，地层导水通 道的大量增加，水力联系的范围也在不断扩大等因素，造成矿井水文地质条件 由当初的相对简单变得日趋复杂。但矿井决策层和管理层仍把其当作简单类型 对待，稍有麻痹大意，水灾淹井事故就可能发生此矿井管理层认清矿井水文地 质条件的复杂性，重视矿井防治水安全工作。 2、建立观测

43、系统 生产矿井必须分水平，分采区建立水文观测站，并按规定时间进行观测。 对观测数据进行定性、定量综合分析，及时掌握水文地质动态变化情况。对有 水患的地方及时进行预报和向上级有关部门汇报，提出合理处理意见和制定有 效防治措施。 22 3、做好预报工作 矿井必须做到年度有水情水患分析预报，月度有水情水患分析预报，特殊 情况水文地质预报。预报过程中加强采掘工程与地表水体（水库、河流等）的 水力联系分析，加强生产地点与浅部积水采空区和上覆煤层积水采空区的水力 联系分析，加强工作面与相连煤矿的积水分析，加强工作面与地面废弃老窑积 水情况的水力联系分析，对生产地点的水害隐患逐一排查，从而做出准确可靠 的预

44、测预报。 4、合理使用人才 将一些懂地测防治水技术，工作踏实成熟，经验丰富，责任性强，德才兼 备的专业技术人员推向有关领导岗位，使他们分兵把口，确保矿井水灾事故消 灭在萌芽状态之中。 六、煤矿顶板事故的原因和防治 （一）煤矿顶板事故发生的原因 煤矿顶板事故是建井、生产过程中多发性的事情。这类事故的后果往往造 成较大人员伤亡和经济损失，严重威胁煤矿安全生产。回采工作面顶板事故发 生的原因，一是对采煤工作面的顶底板情况及其活动规律了解不清；二是缺乏 针对性防治措施。实践证明，顶板事故的发生基本上是有规律的，只要能用正 确的理论和手段实现对顶底板的监测，掌握其活动规律，把顶板管理建立在科 学的基础上

45、，顶板事故是可以预防的。因此深人总结和分析常见顶板事故原因 和条件，加强顶板管理，预防并杜绝顶板事故，是做好煤矿安全生产工作的重 要任务之一。 1、顶板事故的形成过程 煤炭在地下开采，直接受上覆岩层压力的影响。因开拓、掘井或采煤，破 坏了原有地层的平衡状态，造成矿山压力分布不均匀。这种分布不均匀的压力 作用在巷道或回采工作面及四周的煤、岩体上，一旦超过巷道或顶板的支撑力， 轻则会出现顶板沉降、片帮、支架回缩，重则就会发生底鼓、冒顶、断粱折柱、 23 巷道压垮等现象。顶板事故形成与地质构造、顶板性质、支架支撑情况、推进 速度、操作程度和生产现场管理都有直接关系。 2、顶板事故的原因 在局部矿山压

46、力(多为直接顶或伪顶)作用下，由于局部空帮、空顶或支护 不当、不及时支护造成煤、岩局部垮落而造成局部冒顶；由于矿山压力过大， 主要是直接顶或老顶来压时，由于支护密度不够，支护可缩量小，顶板沉降不 均衡造成支架断裂、垮塌。使采、掘、维修工作面顶板大面积垮落而造成大冒 顶18。 （1）采空区顶板垮落不好，悬顶面积大。 （2）回柱操作顺序不合理，如先回承压柱，引起周围破碎顶板的冒落，或大块 岩石推倒支柱，使临近破碎顶板失去支托而造成局部冒顶。 （3）工作面支护质量不好，支架密度不够。木支架、棚腿、顶梁以及点柱的坑 木尾径太小。初撑力不足。 （4）在遇到地质构造(如断层、褶曲、顶板松软、破碎等)时没有

47、采取针对性 的有效措施也易造成局部冒顶。 （5）开采深度、煤层倾角、水、开采方式断面大小等都会影响顶板的稳定性。 防止放炮倒棚子，炮眼要布置合理，装药量适。 （6）时间的影响。围岩暴露时间长会因风化、变形及水的作用降低强度，而引 起破坏、冒顶。 （7）管理上的原因，违章作业，不坚持敲帮问顶、空顶作业等均会导致冒顶。 （二）顶板事故的预防措施 1、及时支护，不空顶作业 坚持使用超前探梁。锚喷巷道放炮之后，进行初喷砼或打锚杆，做为临时 支护，减少空顶时间，联合支护要保证质量，锚杆要穿透岩层，垂直打入，使 锚固力达到设计要求。对采煤工作面，空顶距要符合作业规程规定，移溜后支 柱要及时架设。打好临时支

48、柱、托棚或戗柱。工作面的上、下安全出口及上下 顺槽的超前支护要及时，回临时柱要先支后回。发现支架有断梁坏柱要及时更 换并运出。顶、帮要背严、背实，对漏顶、片帮地段更应加强支护。 24 2、合理装药、放炮 放炮地点附近的支架要加强支护。炮眼的布置方式深度、角度、位置合理， 装药量适当。一次放炮数量和炮眼长度符合设计和作业规程要求，只有这样， 放炮才不至于崩坏工作面设备和支架而引起冒顶事故。 3、措施得力，严格执行 制订安全措施要抓住重点，切实可行，并能根据现场情况变化及时修订、 补充措施。特别是顶板管理，措施部分要行之有效，既要有经验理论数据，又 要有科学依据，达到既经济又合理的目的。遇到工作面

49、来压或地质变化时，及 时采取相应的加强措施并迅速落实。 4、正规循环作业 坚持正规循环作业是预防冒顶的一项重要措施。如果工作面推进(掘进)速 度缓慢，顶板裸露时间长，压力容易集中，支架受力大且不均匀，当顶板压力 超过支架支撑力时，就会发生变形、下陷或压死，支撑作用迅速下降，造成片 帮、冒顶事故。坚持正规循环作业，顶板裸露时间短，顶板压力小，支架不易 变形、损坏，可以有效地控制顶板事故发生。 5、落实规章制度 为实现安全生产，要建立健全各项规章制度，对违犯制度人员认真组织分 析，减少或杜绝顶板事故发生。具体制度如下： （1）交接班制度。所有工种现场交接班，特别是本班遗留工程中注意事项 及不安全因素一定要向下一班交代清楚。 （2）验收制度。每班由队长对当班工程质量、安全状况及落实安全措施情 况进行验收、评估。对存在问题提出解决方法并限期整改。 （3）敲帮问顶制度。工作前和工作中坚持敲帮问顶，对地质变化地点及压 力集中区次数要增多，一旦发现不安全因素立即处理。 （4）顶板情况分析制度。定期或不定期召开顶板情况分析会，总结推广管 理好顶板经验，指出存在的不足地方及采取的预防措施。 （5）其它方面制度。如：岗位责任制度，梁柱检查制度，事故分