煤矿掘进工作面风量计算方法及其应用

第一篇：煤矿掘进工作面风量计算方法及其应用

煤矿掘进工作面风量计算方法及其应用

李胜男

魏丛林

郑翔予

（三门峡龙王庄煤业，河南 渑池 472434）

摘要：为进一步规范矿井风量计算方法，统一作业规程和安全技术措施编制中有关风量计算内容，根据《煤矿安全规程》、《煤矿矿井风量计算方法》（MT/T634-1996）、《煤矿井工开采通风技术条件》（AQ1028-2006）特制定龙王庄煤业公司煤矿掘进工作面风量计算方法，为该矿井文件设计和实际生产中风量计算提供理论依据。

关键词：掘进工作面；风量；计算方法

1井田位置及范围

龙王庄矿位于河南省陕县和渑池县的交界处，西部以F10断层与石壕井田为界，东部以F15断层与曹窑井田为界，浅部以+300水平与梁洼小井为邻，深部至陇海铁路-200m水平，南

2北走向长8Km，东西宽1.3－2.2km，面积11.43km。矿井设计生产能力45万吨/年，服务年限55年。2011年矿井生产原煤45万吨，2012年矿井计划生产原煤45万吨，2013年矿井计划生产原煤45万吨。

2矿井风量计算的相关理论 2.1风量计算依据

供给井下任何用风地点的新鲜风量，必须依照下列条件进行计算，取最大值作为该用风地点的供风量。

（1）按该用风地点同时工作的最多人数计算，每人每分钟供给新鲜风量不得少于4m³。（2）按该用风地点的风流中瓦斯、二氧化碳、氢气和其它有害气体的浓度、风速以及温

[1]度等都符合《煤矿安全规程》的有关规定要求，分别计算，取最大值。2.2风量计算原则

无论矿井或采区的供风量，均按该地区各个实际用风地点，按照风量计算依据，分别计算出各个用风地点的实际最大需风量，从而求出该地区的风量总和，再考虑一定的备用风量系数后，作为该地区的供风量。即由采掘工作面、硐室和其他用风地点计算出各个采区风量，[2]最后计算出全矿井总风量。2.3矿井风量计算的基础资料

（1）新井设计、生产矿井的改、扩建的采、掘工作面、硐室和其他用风地点的配置数量、工程设计、平面布置图和地质说明书。

（2）矿井和采、掘工作面瓦斯涌出量预测资料。瓦斯涌出量可按煤层瓦斯含量预测资料、瓦斯来源和开采条件等因素进行计算；或按矿井实际瓦斯涌出量和瓦斯梯度进行计算。当设

[3]计新井瓦斯资料不足时，也可参照邻近生产矿井的瓦斯资料进行计算。

（3）采、掘工作面和通风巷道风流温度预测资料。按矿井当地的气温、地温、井下机械设备等热源、其他热源和岩石的热物理性能，计算井下各通风巷道和采、掘工作面的风流温度。

（4）每个机械硐室的装机容量和运转的电动机总功率、爆破材料库的空间总容积和充电硐室中蓄电池机车同时充电的台数和吨数。

（5）矿井通风管理部门每五年应结合矿井生产规划，对矿井、采掘工作面、硐室和其他用风地点的需风量进行验算，当矿井地质条件和生产条件发生有较大变化时，应按本方法重[4]新进行计算。

3煤矿掘进工作面风量的计算方法

3.1按照瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算

••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••Q掘=125×q掘×K掘通（1）

3其中：Q掘——掘进工作面所需风量，m/min

3q掘——掘进工作面回风流中瓦斯（或二氧化碳）的平均绝对涌出量，m/min，可按条件相似的工作面推算。K掘通——瓦斯涌出不均衡通风系数，该工作面瓦斯绝对涌出量的最大值与平均值之比。正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日瓦斯绝对涌出量的比值，取最大值。没有观测数据时，炮掘工作面K掘通=1.8～2.5。3.2按局部通风机实际吸风量计算

•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••Q掘煤=Q扇吸×I掘+60×0.25×S（2）

•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••Q掘岩=Q扇吸×I掘+60×0.15×S（3）

3其中：Q掘煤——煤巷掘进工作面所需风量，m/min；半煤岩巷道按煤巷计算

3Q掘岩——岩巷掘进工作面所需风量，m/min

3Q扇吸——局部通风机实际吸入风量，m/min I掘 ——掘进工作面同时通风的局部通风机台数

2S ——安设局部通风机的巷道断面积，m

3.3按掘进工作面最多同时作业人数计算

••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••Q掘=4×N（4）

3其中：Q掘——掘进工作面所需风量，m/min N——工作面最多同时作业人数，人

3.4按炸药量计算（使用乳化炸药）

2221/3••••••••••••••••••••Q掘=0.465×（A×b×S×L÷P漏÷C碳）÷t（5）

3其中：Q掘——掘进工作面所需风量，m/min A——一次爆破炸药最大用量，kg b——1kg炸药产生的CO当量，煤巷爆破取100L/kg，岩巷爆破取40L/kg

2S——巷道断面积，m L——巷道通风长度，m P漏——漏风系数，风筒始、末端风量之比 C碳——巷道内CO浓度的允许值，C碳=0.02%

t——爆破后稀释炮烟的通风时间，min，取20~30min 3.5按风速进行验算

•••••••••••••••••••••••••••••••••岩巷掘进最低风量 Q岩掘>60×0.15×S（6）

•••••••••••••••••••••••••••••••••煤巷掘进最低风量 Q煤掘>60×0.25×S（7）

••••••••••••••••••••••••••••••••煤、岩巷掘进最高风量 Q掘<60×4×S（8）

3其中：Q岩掘——岩巷掘进工作面所需风量，m/min

3Q煤掘——煤巷掘进工作面所需风量，m/min S——掘进巷道的平均断面积，m3.6若计算风量小于100m³/min，掘进工作面风量按100 m³/min配。结论

总之，掘进工作面风量应采用由内向外的计算方法，先根据掘进工作面瓦斯涌出量、掘进工作面一次炸药使用里、掘进工作面同时工作人数计算工作场所需的有效风量，再根据通风距离、漏风率等计算掘进工作面在主要进风巷上分配的风量，作为掘进工作面的需风量。

参考文献：

[1]程恳.煤矿掘进工作面防尘方法探讨[J].能源与节能，2014，01：76-78.[2]孟庆华.煤矿掘进工作面风量计算问题探讨[J].现代工业经济和信息化，2013，24：64-66.[3]张春山，孟志斌，吕斌.按炸药量计算压入式通风掘进工作面需风量的方法探讨[J].中国煤炭，2014，02：98-100.[4]江帅，刘晓恒，张国良，宋丹.煤矿掘进通风技术分析与应用[J].采矿技术，2013，02：39-41.作者简介： 李胜男，男，现任永煤集团龙王庄煤矿通风队技术员 联系电话：*** E-mail:1061676262@qq.com

第二篇：煤矿关于加强掘进工作面设备的管理办法

煤矿关于加强掘进工作面设备的管理办法

为加强掘进工作面机电、风动设备的管理，减少影响确保安全生产的正常运行，最大化的节支降耗，增加效益、降低成本，经矿研究决定下发本办法。

一、井下各掘进区队应加强机电维修工业务技能的提高并增加责任心，确保掘进工作面的风动工具及设备正常使用。风动设备没有备用或不能满足生产需要，影响掘进工作面生产超过30分钟的对机电班长或队长罚款800元，机修工罚款1000元，当班带班区队长罚款500元，验收员、主管区队长各罚款1000元。队长、带班队长及包机人每影响一小时加罚200元，并对机电区队长或班长、包机人、当班机电维修工扣当月吃分系数10％。安监员监督并汇报调度室，由调度室进行处罚，小分队抽查安监员监督情况（设备包括：电磁启动器、皮带机、耙装机、综掘机、喷浆机超过1.5小时的，风动设备为：风钻、锚杆钻机各备用至少两台、张紧拉力机具、邦部风动钻机、力矩扳手等超过30分钟的一律由调度进行分析）。

二、掘进煤巷各区队各自负责的皮带应加强检修、维护，凡是不能正常出煤，且影响生产1.5小时的一律按机电管理规定进行处罚，带班区队长及包机人、当班机电维修工每影响一小时加罚200元，并对机电区长或班长、包机人、当班机电维修工扣当月吃分系数10％。安监员监督并汇报调度室，由调度室进行处罚，汇报不及时同罚。

出现机电影响生产本办法未涉及到的单位按照本

办法及机电管理规定执行。

第三篇：煤矿掘进工作面探放水设计2

一、概况

1、工作面概况

12020工作面里段位于我矿井田+87m水平西翼一侧，该工作面东侧为12020工作面采空区，南部（上部）为本矿上水平工作面采空区，西部、北部（下部）为原始煤层。开采煤层为五3煤，12020工作面（里段）走向长760米，倾向长150米，煤层倾角25-30度,煤层厚度0.6—0.9m,平均厚0.69m，工作面地质储量11.7万吨。12020上下付巷沿煤层走向掘进。

2、地质情况

12020工作面上付巷掘进515米，下付巷掘进650米时揭露新F7断层，走向155°，倾向65°，倾角48°，延伸长度约350m，落差0-30m；该工作面上部最高海拔标高为+660米，最低海拔标高为+590米，相对高差70米，地面处在伏牛山的顶部，地表荒芜，无居民及建筑物存在。

3、水文地质情况

①大气降水、地表水及新近系潜水

本区为低山丘陵地形，地面坡度较大，冲沟发育，大气降水迳流排泄条件好，因而无常年性地表水体。区内新近系地层呈零星发育，以坡积、洪积及冲积于沟谷、坡脚处，厚度较小，岩性复杂，含富水性差。加之上部上石盒子组隔水层较厚，故此大气降水、地表水及新近系潜水对五3煤开采无影响。仅在井筒揭穿层段有少量淋漓水现象。

②五3煤层顶板砂岩裂隙承压水

五3煤层顶板砂岩裂隙含水层，系指煤层之上60m范围内所含砂岩裂隙含水层，岩性为中粒砂岩，一般发育2～5层，累计厚度约0～30m，一般20m左右，岩性完整致密，裂隙不发育，且部分被方解石脉所充填。生产开采过程中该含水层裂隙承压水将首先充入矿坑，是矿坑涌水的主要充水水源之一。由于该含水层单层厚度较薄，裂隙不甚发育，且补给条件差，裂隙水储存量有限，导、富水性弱，生产中易于疏排。

③五3煤层底板砂岩裂隙承压水

主要由1～2层中粒岩屑砂岩组成，厚2.39～11.09m，平均5.70m，泥质胶结，局部含泥砾及石英细砾。砂岩致密坚硬，裂隙不发育，含富水性弱。为五3煤层底板直接充水含水层，该含水层厚度较小，裂隙不甚发育，且极不均一。因本区属大陆性半干燥气候区，年降水多集中于7～9月份，其水源补给时间短，加之含水层被新近系地层覆盖，补给量不足，故而其富水性相对较弱，一般情况下对开采五3煤层影响不大，以往开采生产过程中也未发生过充水现象。

④断裂构造对矿床充水的影响

本区发育的主要断裂构造位于矿区浅部的新F7。

一般情况下，断裂构造在形成过程中，由于受应力牵引、拖拉作用而在断裂带两侧形成较密集的羽状断裂，破坏了地层的连续性，使多个含水层间产生不同程度的水力联系。同时，断裂破碎带为地下水的运移、富集提供了通道和空间场所。在开采过程中，要加强新F7断层附近涌水点的涌水量观测。

⑤老窑老空水

矿区浅部为五3煤层采空区，推测会积存有老空老塘水，似一“地下水库”，其浅部采空区最低标高约+100m左右，是威胁矿井后期生产的潜在危险因素，生产中，对12020上下付巷要先坚持直流电法仪超前探，发现有异常时，再进行钻探验证，并保留至少30米超前距。同时，在老窑老空相应的地表塌陷区应做好防洪排涝工作。

⑥钻孔对矿床充水的影响

工作面附近无钻孔，掘进时不会受到钻孔水的影响。

4、周边采掘情况 本工作面南部为已回采完的上水平采区，西翼为正在开采二1煤层的新丰煤矿。

二、设计目的

1、探查前方地质构造，消除水害对采掘工程施工的威胁。

2、对物探低阻区钻探验证，或对导水断层进行探查，消除突水危险。

三、设计依据

1、水源性质：预计水源主要为煤层顶、底板砂岩裂隙水。

2、矿井配备一台ZBY3/7.0-11型注浆泵，两台ZDY-550S探放水钻机，配合Φ75mm和Φ113mm硬质合金刮削型钻头（各不少于2个），Φ50mm钻杆，钻杆每节长0.8m，钻杆数量200根，全部使用水力排粉，钻孔均采用无芯钻进。

四、探放水钻孔的设计参数

1、探水起点的确定：

12020上，下付巷钻场位置布置在开口向西1170m方向，钻场支护方式采用2.5m×2.5m工字钢对棚进行支护，棚距为500mm，断面为梯形，净断面6.0㎡掘进断面8.0㎡，对迎头和巷道“丁字口”“十字口”处10m范围内巷道连锁加固。

2、本文来自: 中国煤矿安全生产网(

第四篇：煤矿掘进工作面防突措施

1477机巷 防突安全技术措施

总工：

部长：

审核：

编制：

二00七年5月15

日

1477机巷防突安全技术措施

一、工作面概况

1477机巷上部为1477采面，下邻1479采面﹙未行成﹚，北邻三，四采区边界，南抵1478采面﹙未行成﹚。该机巷地面标高+1450—+1662，工作面标高+1371.6—1378机巷距地表垂深73m—290.4m，地面无民用建筑和其他设施。

1477机巷为煤与瓦斯突出危险工作面，在1477中巷已打穿层抽放孔进行瓦斯抽放工作，在掘进时应作突出的措施效果检验。

二、考察方法

1、考察孔的布置

在巷道中布置考察孔时，考察孔的终点要根据巷道的走向方位确定，沿走向布置三个考察孔时，上帮孔终点距离预掘巷道轮角线不得小于3.5m，中孔在巷道的中线上，下帮孔终点距离预掘巷道轮角线不于3.5m。三个孔均匀地布置在施工巷道的煤层内。考察孔采用ф42mm的钻头进行施工，排放孔根据煤层的厚度和排放半径0.5m来确定，终孔点孔与孔之间的距离为0.5m，边孔距预掘巷道轮角线不得小于4.5m，均匀布置在预掘巷道条带内，排放孔采用ф75mm钻头进行施工。（见考排孔设计图）

2、考察孔深为10m，保留5m的超前距离，每循环掘进4m.3、考察的三项指标及其临界值 ⑴、三项指标：

①、瓦斯涌出初速度（升/分钟

L/min Qh), 从第四米起测定； ②、钻屑量

（千克/米

kg/m）Sa），从第一米起测定； ③、钻屑温差

（℃

△T），从第一米起测定；

（2）、临界值：

掘进工作面：Qh=5L/ min，Sa =6kg/m

△T=4℃

4、需说明的几个问题（1）、掘进工作面若遇矸子或中部有夹矸带时，要选择不同的三个方位或倾角打钻孔，第一次方位加、减20，倾角加、减20。第二次方位加、减40，倾角加、减40，若矸子把煤层分上、下两层时要尽量把考察孔布置地软分层内。

（2）、单孔指标超限，则应根据现场的实际情况补打相应的排放孔。（3）、若煤层走向发生变化时，遇地质构造等原因，考、排孔参数根据现场 的实际情况作相应的调整。

（4）、只有在考察三项指标中任一项超过临界值时，才采取打排放孔措施。

三、防突安全技术措施

1、完善通风系统及防突设施

⑴、保证主扇和局部通风机的正常运转，保证通风系统的运行稳定、可靠。⑵、局部通风机的安装及要求

①、局部通风机安装在1477中巷防突门外10米处。

②、局部通风机使用（15×2KW）的对旋式轴流式风机，严格控制风 筒漏风。

③局部通风机的停开必须有专人负责，如需停开时必须经公司领导和通风瓦斯部同意。

④、局部通风机必须做到风电和瓦斯闭锁，并保证正常使用。

（3）、防突风门 ①、工作面必须为独立通风系统，严禁串联通风，进回风相通的巷道 必须有4道正、反向防突风门。

②、防突风门必须设在1475中巷的1475机巷运输一石门外5m处，以控制突出时瓦斯能沿回风道流入回风系统。

③、每组防突风门至少设置两道牢固可靠的防突风门，风门墙垛必须用料石或混凝土砌筑，嵌入巷道周边岩石的深度可根据岩石的性质确定，但不得小于0.2m，墙垛厚度不得小于0.8m。门框和门可采用坚实的木质结构，门框厚度不得小于是100mm，风门厚度不生小于50mm，两道风门之间的距离不得小于5m。

④、正向防突风门必须安设闭锁装置和风门开关传感器，⑤、放炮时防突风门必须关闭，对通过墙垛的风筒，必须设有隔断装置，防突门墙底脚的水沟必须用砂袋堵实。（4）、压风自救系统

①、压风自救系统安设在井下压缩空气管路上。

②、压风自救系统应设置地距掘进工作面子25—40m的巷道内、放炮地点、撤离人员与警戒人员所在的位置以及回风道有人作业处。长距离掘进的巷道中，应隔50m设置一组压风自救系统。

③、每组压风自救系统供5个人使用，压缩空气供给量每人不得少于0.1m3/min。

2、放炮及撤入站岗（1）、放炮站设在1477中巷防突风门外5m处的新鲜风流中，放炮站必须安设一组压风自救系统和足够数量的自救器。放炮前，放炮地点以内及其回风系统中必须停电撤人。

（2）、放炮一律采用毫秒延期电雷管，煤矿三级安全许用炸药进行爆破，并把作业区域和与其相关的回风系统内的所有人员按《作业规程》规定撤到指定的安全地点，再进行爆破。爆破母线必须采用专用电缆，并尽可能性能减少接头（接头必须用胶布包扎严实）。

（3）、采取断电、停风和放炮时必须有专门的措施。

（4）、撤出1477机巷、1475回风巷及回风系统内所有工作人员至新鲜风流中。

（5）、站岗位置

岗1 ：1477中巷防突风门外局部风机处（放炮站）；

岗2 ：+1412偏口突风门外局部风机处；

岗3 ：+1463主付联络巷口；

3、避灾路线

在发生突出预兆或发生突出时，采区工作人员按下列路线撤出：

⑴、1476机巷的工作人员从1476机巷→1475中巷→+1395车场→主上山→采区石门→南大巷→地面。

⑵、1475机巷的工作人员从1475机巷→1475中巷→+1395车场→主上山→采区石门→南大巷→地面。

⑶、1475回风巷的工作人员从1475回风巷→1474机巷→+1427车场→主上山→采区石门→南大巷→地面。

4、掘进前必须进行措施效果检验，严格按批准允许的距离掘进，严禁超挖超掘。

5、严禁使用风钻、风镐作业。

6、遇有下列情况之一者，必须立即停止作业，并报生产技术部和总工程师研究采取措施：

（1）、接近地质变化带。

（2）、煤层厚度突变，煤体温度变化异常、排粉大。

（3）、当地压增大，煤壁掉渣，打眼时顶钻，卡钻、煤炮声等突出预兆时。

7、在同一煤层内不得同时布置两个掘进工作面相向掘进，若遇特殊情况，必须制定 专门措施报总工程师批准。

8、定期洒水降尘，坚持采取湿式打眼，放炮使用水炮泥等规定。

9、所有井下工作人员都必须熟悉避灾路线、突出预兆、压风自救系统及自救器的使用方法。

10、其余严格按《作业规程》及有关安全措施执行。

11、突出的补救安全技术措施。

（1）、现场发现动力现象的人员及时向调度室汇报（在使用电话汇报时，必须检查电话机附近20m内的瓦斯浓度，当瓦斯浓度在1%以下时方可使用），由调度室向公司领导汇报，并通知有关单位领导待命，救护队立即下井探查情况和抢险救灾；

（2）、由现场的工长和瓦斯检查员清点工作人数；

（3）、立即成立抢险救灾应急指挥部，由公司经理任总指挥，总工程师和安全副经理任副总指挥，其他公司领导配合指挥，协调抢险救灾工作；

（4）、采区所有工作人员佩带好自救器，按避灾路线撤出突出采区的所有工作人员至采区石门口或地面，并在采区石门口、主井地面出口和风井设岗；

（5）、保证突出采区主扇和局部通风机的正常运转，保持突出采区通风系统的正常稳定；

（6）停掉突出采区的所有动力电源；

（7）、在抢险救灾工作结束后，由救护队员携带瓦斯检定器、氧气呼吸器、温度计、一氧化碳检知管等，在采区石门设岗处待命，待突出稳定后进入采区侦察；

（8）、救护队员将侦察的结果向调度室及公司领导汇报；

（9）、公司领导根据救护队员侦察到的情况组织各部门研究处理方案，并制定相应的措施组织处理。

四、突出预兆

1、有声预兆（1）、煤壁发生震动或冲击，并伴有声响；（2）、煤层变形发出劈裂声、鞭炮声、机枪声、炮击声或远处雷鸣声，声音一般由远到近，由小到大，先声响，后连响声，最后一巨响，接着便发生突出；

（3）、顶板来压，出现裂缝，发出断裂声，支架被压断，发出折断声；

2、无声预兆

（1）、工作面压力增大，煤壁塌落，片帮掉渣，煤被挤出，喷出、弹出，局部隆起，顶板下沉，底板鼓起，打眼顶钎、夹钎，喷孔，装约顶炮；

（2）、煤质变软，有时软硬相间，疏松易碎，层理紊乱，光泽暗淡；

（3）、地压活动激烈，工作面瓦斯涌出量增大或忽大忽小或呈喷出状，温度下降，空气变冷，煤壁发凉。

（4）、人在工作面感到头昏发冷。

五、附《矿井避灾路线图》、《通风系统图》及《考排孔设计图》

注：《矿井避灾路线图》、《通风系统图》及《考排孔设计图》应根据生产进展情况作适当调整。

通

风

系

统

图

矿

井 避 灾 路 线 图

第五篇：煤矿掘进工作面一通三防管理

掘进工作面一通三防管理

授课人 马怀加

一、矿井“一通三防”的内容及其任务 基本内容：通风、防瓦斯、防火和防尘 1． 矿井通风的含义及基本任务 矿井通风就是向井下输送新鲜空气。

基本任务是保证井下各用风地点有源源不断的足够的新鲜空气供给，同时冲淡和排除各种有毒、有害气体，降低热害，创造良好的气候条件，并在发生灾变时能够根据救灾的需要控制和调度风流流动路线。

2．掘进工作面常用的通风方式

按照通风机的工作方式分为压入式、抽出式和混合式3种，淮南矿区全部采用压入式通风。压入式通风指用局部通风机向掘进工作面输送空气的通风方式。压入式通风安全性好，风流有效射程远，可使用普通柔性风筒，但作业环境差，适用于有瓦斯涌出的巷道。

压入式 抽出式 3．局扇安装和使用要求

a.专人管理，保证正常运转；b.距回风口不小于10m；c.风筒抗静电、阻燃，风筒距迎头（煤巷≤5m，半煤巷≤8m，岩巷≤10 m）；d.高突矿井要实现“三专两闭锁”；e.严禁三台局扇同时向一个头供风，严禁一台局扇同时向两个头供风。

4.井下空气成份及风速要求

（1）井下空气成份：O2≥20%，CO2≤0.5%；有害气体：CO≤0.0024%；H2S≤0.00066%；NO2≤0.00025%；SO2≤0.0005%；NH3≤0.004%。

（2）风速：掘进中的煤巷和半煤岩巷：0.25～4m/s；掘进中的岩巷：0.15～4m/s；其他通风人行巷道不低于0.15m/s；采区进回风道：不超过6m/s；主要进回风道：不超过8m/s。

5．通风系统中的基本概念和几种通风方法的区别（1）盲巷

凡长度超过6M而又不通风或通风不良的独头巷道，统称为盲巷。盲巷内往往积存大量高浓度瓦斯和其他有害气体，是导致人员窒息、瓦斯燃爆事故的重大隐患。

（2）独立通风系统

采区或采掘工作面的回风流直接进入回风巷而不再进入其它采掘工作面或用风地点的通风系统，称为独立通风系统（简称独立通风）或分区通风。

独立通风的优点：风路短，阻力小，漏风少，经济合理；各用风点能保持新鲜风流，作业环境好；当发生灾变时，不致于影响其他地

点，较为安全可靠。

（3）串联通风

采掘工作面或硐室的部分或全部回风再进入其它采掘工作面或硐室的通风方式，称为串联通风。

串联通风的害处：被串联的工作地点空气质量无法保证，有害气体和矿尘浓度会增大，恶化作业环境。串联通风的工作地点发生灾变时，将会影响或波及到被串的采掘面或硐室。

掘进工作面布置独立通风有困难时，在制定措施后，可采用串联通风，但串联通风次数不得超过1次。

串联通风必须在被串的工作面的进风中装设CH4断电仪，且瓦斯和二氧化碳浓度不得超过0.5%。

开采有瓦斯喷出或有煤与瓦斯突出危险的煤层时，严禁任何2个工作面之间串联通风。

（4）扩散通风及其适用条件

利用空气的自然扩散运动而对掘进工作面或硐室进行通风的方法叫扩散通风。井下采掘工作面采用全风压通风或局扇通风，不得采用扩散通风，但如果井下机电硐室设在进风流中，且深度不超过6M，入口宽度不小于1.5M而无瓦斯涌出,可采用扩散通风.（5）循环风及其危害

掘进工作面的回风部分或全部再次被局扇吸入，送到掘进工作面叫循环风。

循环风的害处是：掘进工作面的乏风反复进入掘进工作面,有毒

有害气体和粉尘浓度会越来越大，不仅使作业环境恶化，更为严重的是由于风流中瓦斯浓度不断增加，当其进入局部通风机时，极易引起瓦斯爆炸事故。

6．掘进工作面通风可能存在的问题

巷道失修严重，阻力高，风速超限；通风设施质量差，漏风严重，风门单道化；巷道存在无风、微风、循环风现象；存在不合理的扩散通风、串联通风、角联通风。

二、矿井瓦斯

1.矿井瓦斯的含义及其性质

含义:矿井瓦斯是指井下煤体和围岩中涌出以及生产过程中产生的各种有毒有害气体的总称。性质:瓦斯是一种无色、无味的气体。它比空气约轻一半，故在井下巷道顶部、巷道高冒点、采煤工作面上隅角和独头上山的掘进工作面易于积聚瓦斯。

2.矿井瓦斯等级划分标准

低瓦斯矿井：相对瓦斯涌出量≤10m3/t且绝对瓦斯涌出量≤40m3/min。高瓦斯矿井：相对瓦斯涌出量＞10m3/t或绝对瓦斯涌出量＞40m3/min。突出矿井：只要发生一次突出，即为突出矿井；或通过鉴定，指标超标定为突出矿井。

3． 矿井瓦斯的危害

当井下空气中瓦斯浓度高时，会相对降低空气中的氧气浓度，使人窒息死亡。

当瓦斯与空气混合到一定浓度时，遇火就能燃烧和爆炸。

瓦斯爆炸时，产生大量的高温、高压的气流，摧毁支架、设备和巷道，瓦斯爆炸时伴生大量的有害气体（主要是CO和CO2）。

瓦斯的另一种危害就是煤与瓦斯突出。4.瓦斯爆炸的条件

三个条件：瓦斯的浓度必须为5～16%；氧气浓度必须大于12%；温度为650～750℃的火源。9.5%是瓦斯最猛烈的爆炸浓度。

5.影响瓦斯爆炸的因素

可燃气体的混入、煤尘的混入、惰性气体的混入、混合气体的初温（爆炸前混合气体的温度）、引火温度、氧气的浓度。

６．不同地点的瓦斯浓度的规定

（1）矿井总回风或一翼回风中瓦斯浓度不得超过0.75%；采区回风道中瓦斯浓度不得超过1%；

（2）采掘工作面风流中瓦斯浓度达到1%时，停止电钻打眼；浓度达到1.5%时，停止工作，撤出人员，切断电源；

（3）采掘工作面局部积聚瓦斯达到2%，体积大于0.5m3时，附近20m内，停止工作，撤出人员，切断电源；

（4）放炮地点附近20m风流中瓦斯浓度达到1%时，禁止放炮。（5）局扇因故停止运转，在恢复通风前，必须首先检查瓦斯。只有停风区中最高瓦斯浓度不超过1.0%和最高二氧化碳浓度不超过1.5%，且局扇及其开关附近10m以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%时，方可人工开启局扇，恢复正常通风。

7.煤与瓦斯突出的含义及其危害性

煤与瓦斯突出是指在煤矿井下，由于极复杂的动力现象的作用，突然间造成大量的煤流及瓦斯充满工作面的动力现象。突出有压出、倾出、突出三种形式。

煤与瓦斯突出的危害在于突然间使工作面或井巷充满瓦斯，造成人员窒息和瓦斯爆炸；破坏通风系统，造成风流紊乱或逆转；突出的煤流堵塞巷道，破坏支架，破坏设备与设施。

8.煤与瓦斯突出预兆

无声预兆。煤层结构变化，层理紊乱，煤层松软，厚度变化；倾角由小变大，煤层干燥，光泽暗淡；煤层顶底板出现断层、断裂、波状起伏，煤岩严重破坏；工作面压力增大，煤壁外鼓，温度降低；瓦斯突然增大，或忽大忽小。

有声预兆。响煤炮，有时在煤层内发出像机枪或炮击声音；有时出现爆豆声；深部岩层或煤层的破裂声；掉渣、支柱折断，打钻顶钻喷孔等。

每一次突出前发生的预兆和时间都不完全相同，但是可以从统计中找出规律。只要熟悉和掌握煤层的突出预兆，就可以及时撤人，避免伤亡事故的发生。

9．煤与瓦斯突出的规律

①突出危险性随开采深度增加而增大；②突出绝大多数发生在掘进工作面；③突出发生在地质构造带；④突出发生前会出现突出预兆；⑤突出一般需要生产作业诱发。

10．瓦斯爆炸事故的防治

（1）瓦斯积聚的原因： 有通风系统、局扇停风、风量不足、巷道局部无风、盲巷积存瓦斯、采空区积存瓦斯、炮后积聚瓦斯、违章排放瓦斯、循环风等。

（2）瓦斯爆炸事故的原因分析

a.违背技术政策和法律法规开采；b.通风管理不善；c.瓦斯检查制度执行不严；d.瓦斯抽采不到位；e.违章放炮；f.电气系统管理不严及机械设备摩擦；g.着火引发；h.职工安全意识薄弱。

（3）矿井瓦斯防治对策

防治瓦斯积聚（四项原则）：风量充足；经常检查；报警断电；及时处理。

三、矿井防火

1．矿井火灾的含义及其发生的条件

凡是发生在煤矿井下的火灾，或发生在井口附近的地面火灾，能直接影响井下生产，威胁职工安全的统称矿井火灾。发生矿井火灾必须具有可燃物、引火源和燃烧所需的空气三个条件。

2．煤炭自燃火灾初期征兆

外部征兆：巷道中空气和煤壁温度增高，煤壁和支架有水珠，空气中有干澡味、煤油、煤焦油或松节油味，有少量烟雾等。

气体分析法：氧气减少，CO2增加，并出现CO，其含量逐渐增加，测定该地点的温度也在不断增加。

3．什么情况下，容易发生煤炭自然发火事故（1）煤的自然发火倾向越高越容易发生自然发火

（2）有一个不能很好散发热量的储热空间（3）煤炭越破碎越容易自燃 4．火灾事故的预防

（1）利用人体生理感觉预报自燃发火

嗅觉。可燃物受高温或火源作用，会分解生成一些正常时大气中所没有的异常气味的火灾气体。例如煤体自热到一定温度后出现煤油味、汽油味和轻微芳香气味。

视觉。人体视觉发现可燃物起火时产生的烟雾，煤在氧化过程中产生的水蒸气，及其在附近煤岩体表面凝结成水珠（俗称为“挂汗”）进行报警。

感（触）觉。煤炭自燃或自热、可燃物燃烧会使环境温度升高，并可能使附近空气中的氧浓度降低，CO2等有害气体增加，所以当人们接近火源时，会有头痛、闷热、精神疲乏等不适之感。

（2）气体成分分析法

用仪器分析和检测煤在自燃和可燃物在燃烧过程中释放出的烟气或其他气体产物，预报火灾。常用的指标气体：一氧化碳（CO）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）。

5．矿井防灭火技术

灌浆防灭火技术、阻化剂灭火技术、均压通风灭火技术、惰性气体灭火技术、凝胶防灭火技术。

四、矿井防尘 1．煤尘的含义

在井下采掘过程中所产生的各种煤的微粒就称为煤尘。飞扬在空气中的叫浮游煤尘，从空气中沉降下来的叫沉积煤尘。

2.煤尘的危害

（1）危害人体引起呼吸道发生炎症，导致尘肺病；（2）可以燃烧或爆炸；

（3）影响视线，造成视力减退，不利于及时发现事故隐患。3．煤尘爆炸的条件

煤尘本身具有爆炸性；煤尘在空气中呈悬浮状态，而且要有一定的浓度（下限浓度是45～335g/m3，上限浓度是1500～2000g/m3）；存在高温热源。浓度为300～400g/m3时爆炸威力最大。

4．引起煤尘爆炸的直接原因

（1）违章放炮扬起煤尘产生火源引起煤尘爆炸。如不掏净炮眼内的煤粉，不填或少填炮泥，用炮纸和煤粉代替炮泥，不使用水炮泥，使用变质炸药或煤矿安全炸药，放炮前不洒水等，使放炮时出现明火，把扬起的煤尘点燃引爆。在煤尘中使用段发雷管或毫秒雷管延期时间大于等于130毫秒，使起爆火焰存在时间长，点燃高浓瓦斯和煤尘。一次装药，在煤层中用多根放炮线分次放连珠炮，放明炮，放炮处理堵仓。

（2）局部火灾或瓦斯爆炸引爆扬起的沉积煤尘。

（3）掘进机、割煤机、煤电站、电缆等产生电火花引爆周围煤尘。

（4）各种明火引爆煤尘，如摩擦撞击火花点燃，人员携带烟火

等。

4．煤尘爆炸的特征

最显著特征是巷道或支柱上有“结焦物”；产生大量的CO，其含量一般可达2～3%以上，这是造成人员伤亡的主要原因。

5.掘进工作面煤尘的防治

煤层注水，水炮泥，井下巷道清扫，冲洗煤尘，控制风速，采取隔爆措施，湿式打眼，放炮喷雾，综掘机内外喷雾，转载喷雾，净化喷雾，个体防尘口罩等。

6.掘进工作面防尘管理规定

（1）掘进工作面防尘用水系统，必须安装过滤装置（过滤网不低于120目）。防尘供水水压必须符合规定要求，进入工作面水压不小于4MPa。煤、岩巷综掘工作面必须安装增压泵。

（2）采区巷道防尘供水管管径不小于100mm，掘进工作面的防尘供水管管径不小于75mm。掘进工作面排水系统必须保持畅通，及时排出净化喷雾等产生的污水。

（5）煤厚超过1.3m的煤巷综掘工作面，应采取工作面煤层注水。（6）煤、岩巷综掘面，在工作面100～150m范围内，必须安装2～3道全断面纱网防尘帘。防尘帘必须按巷道断面设计，确保紧贴巷道，间隙不大于50mm。每道防尘帘前0.3～0.5m，必须安装覆盖巷道全断面的喷雾装置，作业时开启喷雾装置。

（7）综掘机组外喷雾装置必须完好，如原无内喷雾或外喷雾效果差，应增加高压雾屏外喷雾装置，水压不小于8 MPa。各转载点必

须安设喷雾装置，出煤（矸）时开启喷雾装置。

（8）人员作业时必须佩戴防尘口罩，过滤片每小班更新一次。综掘机司机等相对固定岗位人员，必须佩戴个体正压呼吸装置。