矿井灾害防治复习材料

1. 煤与瓦斯突出的定义：煤(岩)与瓦斯突出是煤矿井下发生的一种复杂的瓦斯动力现象，煤矿地下采掘过程中，即在很短时间内（以秒或分），由煤（岩）体内部向采掘巷道空间喷出大量的煤(岩)和瓦斯的现象。
2. 煤与瓦斯突出的危害：它是一种伴有声响和猛烈力能效应的动力现象，如推倒矿车、破坏支架等,在煤体中形成特殊形状的空洞，喷出的粉煤可以充填数百米长的巷道，喷出的瓦斯---粉煤流有时带有暴风般的性质，瓦斯可以逆风流运行，充满数千米长的巷道。它能摧毁井巷设施，破坏通风系统使并巷充满瓦斯与煤粉，造成人员窒息，煤流埋人，甚至引起火灾和瓦斯爆炸事故。因此，煤与瓦斯突出是威胁煤矿安全生产的严重自然灾害之一。
3. 煤与瓦斯突出分类：按照突出物质的不同，突出可分为煤与甲烷突出、岩石与甲烷突出、岩石和二氧化碳突出，以及煤、岩、二氧化碳和甲烷突出。
4. 按照突出动力源的不同，突出又可分为倾出、压出和突出。
5. 开采保护层的定义：一般是指在突出矿井的煤层群中，首先进行开采非突出危险煤层，开采保护层后，对有突出危险的煤层产生保护作用，使之消除或减少突出危险性，达到防止煤与瓦斯突出的目的。
6. 开采保护层作用：(l)由于采动影响，煤层、岩层局部卸压，地压减少，弹性潜能得以缓慢释放。(2)煤层膨胀变形，原有的天然裂缝(构造的、内生的)和大孔隙张开，并形成了新裂缝(外生的)，由此增加了煤、岩体的渗透能力和透气性，提高了瓦斯解吸能力与排放强度。(3)煤层瓦斯涌出后，煤体强度增加。
7. 煤层注水定义：通过钻孔向工作面前方煤体进行注水，以改变煤的力学性质、渗透性质以及煤层的应力状态，相应的改变突出的激发和发生条件，从而导致采掘作业时防止或减少突出的危险。
8. 松动爆破：松动爆破是在进行普通放炮时，同时爆破几个8~12m以上的深炮孔，因此也称为深孔爆破，破裂与松动深部煤体，使应力集中带和高压瓦斯带移向深部，以便在工作面前方造成较长的卸压和排放瓦斯区，从而达到消除和减弱突出的一种措施。深孔松动爆破措施适用于煤质较硬、突出强度较小的煤层。
9. 感应期：从接触引火源起到烃类—空气混合物转为快速燃烧爆炸的时间间隔。
10. 超前钻孔：工作面向前方媒体打一定量的钻孔，并始终保持钻孔有一定的超前距，使工作面前方煤体卸压，排放瓦斯，达到减弱和防止突出的一种方法。
11. 瓦斯爆炸条件：① 瓦斯浓度在爆炸界限内，一般为5％～16％。② 混合气体中的氧浓度不低于12％。③ 有足够能量的点火源。
12. 影响瓦斯爆炸发生的因素：（1）其它可燃气体的影响。（2）氧浓度和过量惰气的影响。（3）温度的影响。（4）气压的影响。
13. “三专两闭锁”：专用线路、专用变压器、专用开关。风电闭锁、瓦斯闭锁。
14. 工作面上隅角瓦斯积聚处理方法：
①增风吹散法
（1）风障引流法
（2）液压局部通风机吹散法
（3）脉动通风技术吹散法
②无火花设备抽排法
（1）风筒引射导风法
（2）无火花风机抽排法
（3）小型液压风扇吹散法
（4）移动泵站抽放法
③改变采空区风流流动路线

15. 顶板瓦斯处理方法：
（1）加大巷道内风流速度
（2）加大顶板附近的风速
（3）喷浆封闭法
（4）瓦斯抽放法
16. 小煤矿“五消灭”
1) 消灭独眼井
2) 消灭自然通风
3) 消灭明火、明电照明
4) 消灭明火明电放炮
5) 消灭明刀闸开关
17. 矿井瓦斯抽采定义：采用与矿井通风井巷隔离的专用设施把煤层，岩层或采空区瓦斯抽出的技术措施。
18. 建立抽瓦斯系统的条件：（1）一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或一个掘进工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理的（2）矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的：大于或等于40m3/min；年产量1.0-1.5Mt的矿井，大于30m3/min；年产量0.6-1.0Mt的矿井，大于25m3/min；年产量0.4-0.6Mt的矿井，大于20m3/min的矿井；年产量小于或等于0.4Mt的矿井，大于15m3/min。（3）开采有煤与瓦斯突出危险煤层的。
19. 矿井火灾按引火热源分类：内因火灾和外因火灾。
20. 物质燃烧的充要条件：
1) 必要条件：有充足的可燃物、有助燃物存在、具有一定温度和能量的火源。
2) 充分条件：燃烧的三个必要条件同时存在并相互作用。可燃物的温度达到燃点，生成热量大于散发热量。
21. 预防火灾火源产生的措施：
⑴防止失控的高温热源产生和存在
⑵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安全距离
⑶防止产生机电火灾
⑷防止摩擦引燃：① 防止胶带摩擦起火② 防止摩擦引燃瓦斯
⑸防止高温热源和火花与可燃物相互作用
22. 防止火燃蔓延的措施：⑴在适当位置建立防火门，防止火灾事故扩大⑵矿井地面和井下建立消防材料库⑶在地面设置消防水池，在井下设置消防管路系统⑷主要通风系统必须具有反风系统和设备，反风设施并保持良好状态
23. 自然发火：自然发火是指有自燃倾向性的煤层，被开采破碎后在常温下雨空气接触发生氧化，产生热量使其温度升高，出现发火和冒烟的现象
24. 煤层的自燃发火期：从发火地点的煤层被揭露，接触空气之日起，至出现自燃现象或温度上升到自燃点为止，所经历的时间叫煤层的自燃发火期，以月或天为单位。煤层最短自燃发火期是指在最有利于煤自热发展的条件下，煤炭自燃需要经过的时间。
25. 煤炭自燃的必要充分条件是：
１、有自燃倾向性的煤被开采后呈破碎状态，堆积厚度一般要大于０.４m。
２、有较好的蓄热条件。
３、有适量的通风供氧。通风是维持较高氧浓度的必要条件，是保证氧化反应自动加速的前提。实验表明，氧浓度＞１５％时，煤炭氧化方可较快进行。
４、上述三个条件共存的时间大于煤的自燃发火期。上述四个条件缺一不可，前三个条件是煤炭自燃的必要条件，最后一个条件是充分条件。
26. 延长煤层自然发火期的途径：１）减小煤的氧化速度和氧化生热２）增加煤的散热强度，
27. 外因火灾预测：外因火灾预测可遵循如下程序：（１）调查井下可能出现火源（包括潜在火源）的类型及其分布；（２）调查井下可燃物的类型及其分布；（３）划分发火危险区(井下可燃物和火源（包括潜在火源）同时存在的地区视为危险区)。
28. 采样点布置（测点布置一般原则）：１）在已封闭火区的出风侧密闭墙内设置测点，取样管伸入墙内1ｍ以上；2)有发火危险的工作面的回风巷内设测点；３）潜在火源的下风侧，距火源的距离应适当；4）温度测点设置要保证在传感器的有效控制范围之内；5）测点应随采场变化和火情的变化而调整。
29. 防止自燃发火总的要求：（1）提高回采率，减少丢煤，即减少或消除自燃的物质基础。（2）限制或阻止空气流入和渗透至疏松的煤体，消除自燃的供氧条件。（3）使流向可燃物质的漏风，在数量上限制在不燃风量之下，在时间上限制在自燃发火期以内。
30. 灌浆防火的实质:抑制煤在低温时的氧化速度，延长自燃发火期。
31. 均压防灭火的实质:利用风窗、风机、调压气室和连通管等调压设施，改变漏风区域的压力分布，降低漏风压差，减少漏风，从而达到抑制遗煤自燃、惰化火区或熄灭火源的目的。
32. 两种启封火区的方法：①通风启封火区法②锁风启封火区
33. 矿井发火时对通风制度的基本要求：１）保护灾区和受威协区域的职工迅速撤至安全地区或井上；２）有利限制烟流在井巷中发生非控制性蔓延，防止火灾范围扩大；３）不得使火源附近瓦斯聚积到爆炸浓度，不容许流过火源的风流中瓦斯达到爆炸浓度，或使火源蔓延到有瓦斯爆炸的地区；４）为救护创造条件。
34. 氮气防灭火机理
（1）使采空区中空气的氧含量减少，降到7%或3%以下，含氮量增加形成窒息性气体，从而起到阻止浮煤自燃的作用
（2）使采空区呈正压状态，新鲜风流难以漏入采空区内。
（3）注入采空区中的氮气对围岩和已经氧化发热的煤炭起到吸热降温的作用，从而降低煤炭的氧化过程。
（4）由于采空区中含氮量增高，使其中爆炸性混合气体的爆炸下限值降低，抑制爆炸性混合气体爆炸的发生。
35. 防火墙类型：临时防火墙、永久防火墙、耐爆防火墙。
36. 矿尘灾害的形式
(1)污染工作场所，引起职业病。
(2)某些矿尘（如煤尘、硫化尘）在一定条件下可以爆炸；
(3)加速机械磨损，缩短精密仪器使用寿命；
(4)降低工作场所能见度，增加工伤事故的发生。
37. 煤尘爆炸条件：
（1）煤尘的爆炸性。
（2）煤尘浓度
（3）引起煤尘爆炸的热源。
38. 煤尘爆炸的效应：高温、高压、高速火焰、冲击波、生成大量co。
39. 对惰性岩粉的要求：① 可燃物含量不超过5% ，游离SiO2 含量不超过10% ；② 不含有害有毒物质，吸湿性差；③ 粒度应全部小于0.3mm，且其中至少有70％粒径小于0.075mm。
40. 煤尘爆炸事故的处理方法：灾区停电撤人→向上级汇报→召请救护队→成立抢救指挥部→救护队到灾区救人→侦察情况→灭火→恢复通风系统
41. 含水系数：又称富水系数，指生产矿井在某时期排出水量Q（m3）与同一时期内煤炭产量P(t)的比值。
42. 将矿井充水程度划分为以下4 个等级：①充水性弱的矿井：KB <2 m3／t ；②充水性中等的矿井：KB = 2～5 m3／t；③充水性强的矿井：KB = 5～10 m3／t ；④充水性极强的矿井：KB >10 m3／t 。
43. 矿井水灾发生必须具备的基本条件：一，必须有充足的水源，二，必须有充水通道。
44. 矿井水灾的通道：（1）煤矿的井筒。地表水直接流入井筒，造成淹井事故。（2）断层裂隙。（3）采后塌陷坑。（4）石灰岩溶洞陷落柱。（5）古井老塘及封堵不严的钻孔。
45. 井下防治水的基本原理：有疑必探，先探后掘
46. 矿井突水时的应急措施：①发现有人被堵在井下时，各级领导首先制定营救措施
②立即通知泵房人员加大排水力度，将水仓水位降低到最低程度，争取较长的缓冲时间③检查所有排水设备和输电线路，了解水仓现有容量，派人清挖水沟④水文地质人员应测量涌水地点、涌水量及其变化⑤检查防水闸门关闭是否灵活、严密，并清除淤渣，拆除短轨和架空线派专人看守，待命关闭⑥在查明地面水体与突水有关联时应迅速派人进行堵塞减少补给量⑦采取措施，争取时间，增加排水设备，保住矿井⑧当采取上述措施仍不能阻挡淹井，井下人员迅速撤出
47. 抢救长期被困在井下的避难人员时应注意的问题：①禁止用头灯光束直接照射避难人员的眼睛②发现避难人员，不可立即抬运出井，应注意保护体温抬到安全地点进行检查，给予必要的治疗③避难人员长期不进食情况下，不能吃硬食和过量食物④检查确认躲避处无火源和其它危害时，可打开氧气瓶放氧⑤在搬运避难人员时，要轻抬轻放，并严密注意受伤人员的伤情变化
48. 采空区三带划分：①散热带5-20米②自燃带20-70米③窒息（不燃）带70米以外