| 矿井通风与灾害防治 （一）
授课人：侯英敏
上午好
公开资料显示：
2000年以前，中国煤矿事故每年死亡上万人。
2000年，从中央到地方组建煤矿安全监察体制之后，每年事故死亡人数控制在7000人以下。
2003年事故死亡人数为6434人。
2004年死亡6027人。
2005年死亡5986人。
2006年死亡4746人。
煤矿灾害造成了恶劣的社会影响
国际社会一些“人权”
组织以此为借口指责
我国不重视人权
国际贸易中指责我国
煤炭为“带血”的煤
事故矿区生产停顿、
社会秩序混乱
事故家庭“家破人亡”
激化职工、企业和政府的矛盾
山东省煤矿1990年以来重特大通防事故统计表(一)
二、存在的主要问题及原因分析
⑴地下开采比例大，地质条件复杂。
⑵小煤矿过多，违法开矿问题严重。
⑶整体装备水平低 ，安全投入不足，抗灾防 灾能力差
⑷重生产、轻安全问题突出
⑸社会文化心理因素
（6）存在一些制度有待完善的问题。完善劳动 保障法律制度，保障劳动者的民主权利，对 促进安全生产极为重要。
矿井通风和灾害防治
1、通风
2、瓦斯
3、煤尘
4、火
5、水
6、顶板
第一节 矿井通风
1．地面空气的成分
氧气：20.96％
二氧化碳：0.04％
氮气：79.00％
2、井下空气的主要成分
（1）二氧化碳
浓度为20－25％时，人将中毒死亡。
来源：有机物的氧化；人员的呼吸；爆破工作，矿内火灾，煤炭自燃以及瓦斯、煤尘爆炸时也能产生大量二氧化碳。
《煤矿安全规程》规定：按体积计算，采掘工作面的进风流中，，二氧化碳浓度不超过0.5%；采掘工作面风流中二氧化碳浓度达到1.5%时，必须停止工作，撤出人员，进行处理。
（2）一氧化碳
无色、无味、无臭，微溶于水。
爆破作业、煤炭自燃剂发生火灾、瓦斯、煤尘爆炸时都能产生CO。
CO是一种对血液、神经有害的毒物。
CO与血红蛋白的结合力比氧与血红蛋白的结合力大200－300倍。
《煤矿安全规程》规定CO最高容许浓度为0.0024％。
(3)硫化氢
无色、带有臭鸡蛋气味的有毒气体，易溶于水。
主要是硫化矿物水化和坑木等有机物腐烂所产生的。
《煤矿安全规程》规定H2S最高容许浓度为0.00066％。
（4）二氧化氮（NO2）
有强烈的刺激性气味，相对密度为1.59，易溶于水。
主要来源于爆破过程
对眼睛、呼吸道和肺部组织有强烈的刺激及腐蚀作用，严重时肺水肿。
《煤矿安全规程》规定的N02最高允许浓度为0.00025％，
3、矿井空气中有害气体的安全浓度标准
制定这些标准时，都留有较大的安全系数。如空气中CO浓度达0.048％时一小时内才可出现轻微的中毒症状，而《煤矿安全规程》规定的CO最高允许浓度为0.0024％，是其轻微中毒浓度的1／20。
因此，只要我们能够严格遵守《煤矿安全规程》规定，不违章作业，就完全可以避免有害气体对人体的侵害。
二、矿井通风任务
矿井通风任务主要体现如下方面：
（1）向井下各个场所不断的输送新鲜空气。
（2）冲淡并排除有毒有害气体、粉尘和水蒸气；
（3）调节煤矿井下的气候条件，给井下作业人员创造良好的生产工作环境。
（4）增强矿井的抗灾能力，保证矿工身心健康和安全生产。
三、井下气候条件
●井下气候条件
指井下空气的温度、湿度和风速三者综合所给予的舒适感觉程度。
井下工作地点人体最适宜的气候条件是：空气温度为15℃―20℃、空气相对湿度为50%—60%。
《规程》规定：采掘工作面的气温不得超过26℃；机电设备硐室的气温不得超过30℃。
四、矿井通风系统
(一)概念：
矿井通风系统是矿井主要通风机的工作方法、通风网路和通风方式的总称。
（二）主要通风机的工作方法
1、抽出式。
主要通风机安装在井口，在抽出式主要通风机的作用下，整个矿井通风系统处在低于当地大气压力的负压状态。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力提高，比较安全。
2、压入式。
主要通风机安设在入风井口，在压入式主要通风机作用下，整个矿井通风系统处在高于当地大气压的正压状态。在冒落裂隙通达地面时，压入式通风矿井采区的有害气体通过塌陷区向外漏出。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力降低。采用压入式通风时，须在矿井总进风路线上设置若干通风构筑物，使通风管理困难，且漏风较大。
3、压抽混合式
在入风井口设一风机做压入式工作，回风井口设一风机做抽出式工作。通风系统的进风部分处于正压，回风部分处于负压，工作面大致处于中间，其正压或负压均不大，采空区通连地表的漏风因而较小。其缺点是使用的通风机设备多，管理复杂。因此实际应用较少。
一、矿井通风方式
中央式：进回风井位于井田走向中央，风流在井下的流动路线是折返式。
中央并列式： 进、回风井布置在井田中央工业广场。
特点：地面建筑和供电集中，便于管理，建井期较短，便于贯通，井筒延伸通风方便，但风流路径长，风阻较大，井底车场和进回风井间压差大，漏风大。
适用条件：井田走向长度不大（小于4km），瓦斯及自燃不严重的矿井。
结 论：
矿井的通风方式宜采用：
边界式和对角式
中央并列式矿井：
投产后要考虑新打风井
不宜长期使用
老矿井、深矿井、新水平延伸：
首先考虑补打风井
▲通风网络
分类形式：串联、并联和角联网络
串联网络特点：串联的井巷越多、通风阻力越大；进风侧发生灾害将影响到回风侧；各段巷道中风量不能随意变更。
并联网络特点：并联的井巷越多、各井巷分得的风量也越小，通风阻力越小；各井巷互不干扰，安全性好。
角联网络特点：串联角联网络中的边缘风路的风流方向是稳定的，而对角风路中的风流方向不稳定。由于这个特点，在有瓦斯涌出的地点将给通风管理工作带来一定难度。因此，在通风管理中，应尽量避免出现角联网络。
矿井通风网络形式
五、矿井漏风及其危害
（一）矿井漏风的含义
矿井漏风是指在矿井通风中进入井巷的风流未达到用风地点，而通过通风构筑物的缝隙、采空区、煤柱裂隙及地表塌陷裂隙等直接渗透到回风巷或地面的现象。
（二）矿井漏风的危害
（1）漏风使工作地点风量减少，可能造成瓦斯积聚、空气温度升高、气候条件恶化，这不仅影响工人的劳动效率，而且影响工人的身体健康和矿井安全。
（2）漏风使矿井通风系统复杂化，降低了通风系统的稳定性、可靠性，影响井下风流控制和调节效果。
（3）大量漏风会造成矿井通风费用增大，甚至使主要通风机能力不足。
（4）采空区等处的漏风易造成煤炭发火，而地表塌陷区风量的漏入，会将采空区有害气体带入井下，直接威胁采掘工作面的安全生产。
六、采区通风
（一）采区通风系统的构成
是指矿井风流从主要进风巷进入采区，流经采掘工作面、硐室和其他用风地点后，排至矿井主要回风巷的整个路线。
（二）串联通风和循环风
1、串联通风(<0.5%)
采掘工作面或硐室的回风再进入其他采掘工作面或硐室的通风方式，称为串联通风，也叫“一条龙”通风。
2、循环风
循环风一般发生在局部通风过程中，即局部通风机的回风流部分或全部再进入同一台局部通风机的进风风流中。
产生循环风的主要原因：
1、局部通风机安装靠近工作面的回风口，由于风流的扩散作用，造成部分回风进入风机。
2、局部通风机的吸风量大于由全风压供给该处的风量。
防止措施：
1、压入式局部通风机安装在进风巷中，距回风口不得小于10米。
2、局部通风机的吸入风量必须小于全风压供给该处的风量
检查循环风的方法
站在风机一侧，用手将粉末捻下，如果观察粉末飘向风机吸风口，说明发生循环风。
(三）采煤工作面通风
采煤工作面通风系统由进、回风巷、工作面、采空区和通风设施等组成。包括采煤工作面风流流动方式和通风方式等。
采煤工作面通风方式及类型：
长壁工作面按其进、回风巷道的数量及位置，其通风系统可分以下几类：
1.一进一回系统
2.两进一回系统
3.两进两回或三进一回系统
采区长壁工作面通风方式和特点
一进一回的工作面通风系统（U型、Z型）
U型后退：
工作面进、风巷布置在煤体侧，我国应用普遍。
优点：系统简单、可靠、漏风小。
缺点：上隅角瓦斯易超限，巷道掘进提前量
U型前进：
工作面进、回风巷布置在采空区侧。
优点：巷道掘进独头通风长度短，巷道掘进提前量小，采空区瓦斯不进入工作面。
缺点：漏风大，掘进对回采有干扰，进回风巷维护困难。
前进式
W型系统
工作面两端及中部分别与位于采空区侧（前进式）或煤体侧（后退式）三条巷道相联，其中选择二条巷道进（回）风，一条巷道回（进）风。
（四）掘进通风
山西洪洞致105人死矿难3负责人一审被判无期
新华网太原 ２月２５日电（记者 胡靖国）
山西临汾市中级人民法院２４日对山西洪洞“１２·５”重大责任事故案进行一审宣判：洪洞县瑞之源煤业有限公司（原新窑煤矿）被判处罚金１．８５２亿元，实际投资人王东海、法人代表王宏亮、实际负责人孔惠平等３人被判处无期徒刑，剥夺政治权利终身，并分别被处罚金５００万元、１５２０万元和２２万元。另有１３人被判处１至２０年不等有期徒刑，１人免予刑事处罚。
经法院审理查明，洪洞县瑞之源煤业有限公司非法开采９＃煤层，该煤层４０米巷道以掘代采面无风作业，造成瓦斯积聚达到爆炸浓度界限。２００７年１２月５日２３时许，由于违规放炮，产生明火，引爆瓦斯，煤尘参与爆炸。爆炸事故发生后，孔惠平电话向王东海汇报。王东海指示不要上报。孔便与被告人高建民、秦三顺、王俊杰、任天会在煤矿调度室商议自救。井下呼救的唐元平等２４人，在任天会的电话指令下，盲目将煤层密闭打开，致使风流短路，发生次生事故。到１２月６日凌晨４时，孔惠平见事态无法控制后报案，已延时５个多小时。
孔惠平、高建民、王俊杰、秦三顺盲目组织人员施救，致使伤亡扩大，导致１５名自救工人死亡。事故共造成１０５人死亡，７人重伤，１人轻伤，直接经济损失４２７５万元。
事故发生后，被告人郑俊强受孔惠平的指使将该公司部分过磅单及票据全部烧毁，并将外欠账和支出账及收入条据藏匿；被告人王宏亮和孔惠平商量，由王宏亮将２００２年至２００７年经营煤矿期间的部分会计资料全部销毁。
经调查，该矿采矿许可证允许开采２＃、３＃煤层，２００４年初，开始越层非法开采９＃煤层。为逃避打击，在９＃与２＃煤层间建有密闭，遇有关部门检查时就封闭，检查过后就打开密闭在９＃煤层非法生产。该公司于２００５年１月、２００６年７月受到洪洞县安监局、国土资源局处罚，但仍弄虚作假，继续非法生产，造成煤炭资源破坏可采量６０余万吨，价值总额为１．４亿余元。
２００４年，孔惠平、王东海、王宏亮等还私自设立５个存放非法火工品的炸药库。２００７年１２月案发时，该公司共非法买卖炸药３万多公斤、雷管２．３万枚。另外，法人代表王宏亮为达到偷税目的，故意指使会计做虚假纳税申报。２００５年至２００７年１１月共偷税９００余万元。
50个工友盲目下井救人，没再上来
最令胡永朋惊讶的是以下这几段情节。
矿难发生后，有工友想在第一时间下井救人，被矿长拦住了，双方僵持不下，几个性急的矿工实在忍不住，把矿长揍了一顿，终于开始救人；但只是自行组织人员下井搜救，有开铲车的小伙子，不到20岁，还有不少保安也加入了盲目搜救的队伍。
“大家都没学过怎么救人，结果，下去50个救人的，都没再上来。”
直到5个多小时后，矿方才向有关部门报告。这与事故指挥部后来传出的消息吻合：事故发生在12月5日23时15分，至12月6日5时，有关部门才接到报告。从事发到上报，耽搁了5个小时，错过了抢救最佳时机，是导致事故扩大的重要原因。
国家安监局调查组随后要求，搜救工作要严格、科学，防止搜救人员被困井下。
思考题
1、矿井通风系统的概念和内容。
2、串联通风和循环风的定义。
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