矿井灾害防治培训课件

矿井灾害防治培训课件第一章矿井灾害的严峻形势矿井安全形势严峻灾害特点多样复杂安全生产责任重大尽管近年来我国矿井安全生产水平有所提矿井灾害具有突发性强、危害范围广、救矿井安全生产关系到矿工生命安全、企业高，但煤矿安全生产形势依然严峻复杂援难度大等特点一旦发生灾害，往往会可持续发展以及社会稳定加强矿井灾害的地质条件、高强度的生产压力以及部分造成人员伤亡、设备损毁和生产中断等严防治，是每一位矿井工作者的责任和义务企业安全意识不足，导致矿井事故时有发重后果，社会影响恶劣生矿井作为特殊的工作环境，具有高危、复杂、多变的特点由于地下作业环境密闭、空间狭小，一旦发生灾害，后果往往十分严重近年来，虽然国家不断加强安全生产监管，但矿难事故仍时有发生，给矿工家庭和社会带来巨大损失矿井事故的惊人数据警示数据2024年中国煤矿事故死亡人数仍超千人，平均每天有近3名矿工在事故中丧生瓦斯爆炸和煤尘爆炸合计占事故总数的42%以上，是矿井灾害的主要类型坑道垮塌导致的被困事故频发，地下环境复杂导致救援难度极大，黄金救援时间常被错过近年来，尽管我国煤矿安全生产形势整体呈现好转趋势，但重特大事故仍然时有发生根据国家煤矿安全监察局统计，近五年来，我国煤矿百万吨死亡率虽然逐年下降，但与发达国家相比仍有较大差距特别是在一些小型煤矿和安全管理薄弱的矿区，事故发生率仍然较高瓦斯爆炸现场矿井灾害的主要类型瓦斯爆炸煤尘爆炸坑道垮塌水害与火灾当矿井中甲烷（瓦斯）浓度达到当空气中悬浮的煤尘达到一定浓度由于地质构造复杂、支护不当或采水害主要是指矿井突然涌水或老窑5%-16%的范围内，遇明火或火花，遇火源时会发生爆炸煤尘爆炸掘作业不规范等原因，导致顶板、水体漏出，导致井下淹没火灾则时，会引发剧烈爆炸瓦斯爆炸具常常由小范围瓦斯爆炸引发，形成侧壁失稳垮落，造成人员被困或伤包括电气火灾、摩擦火灾等，会产有突发性强、破坏力大的特点，常连锁反应，破坏范围更广亡的事故生大量有毒气体造成大量人员伤亡主要危害强烈冲击波、高温火焰主要危害人员被埋压、通道堵塞主要危害淹没窒息、有毒气体中主要危害冲击波损伤、高温灼伤、有毒气体扩散、引发连锁爆炸、通风系统破坏、引发瓦斯积聚毒、引发瓦斯爆炸等连锁灾害、一氧化碳中毒、顶板垮塌等二次灾害矿井工作环境特点地下环境复杂多变•长期黑暗环境，仅依靠照明设备工作•空间狭窄，作业区域受限•高湿度、低温或高温环境•通风条件差，空气质量不佳有害气体威胁健康•瓦斯（甲烷）浓度易超标•煤尘悬浮空气中，危害呼吸系统•一氧化碳等有毒气体无色无味•氧气浓度可能不足，导致窒息风险机械设备操作风险•采煤机、掘进机等大型设备操作复杂矿井工作环境条件恶劣，工人们需要在长时间黑暗、潮湿、空气质量差的环境中进行高风险作业•运输系统故障风险高•电气设备在潮湿环境中易发生故障•维修作业空间受限，安全风险大矿井作为特殊的地下工作环境，具有与地面工作截然不同的特点矿工需要适应这种环境，并掌握相应的安全技能随着开采深度的增加，矿井环境条件更加复杂，温度升高，地压增大，瓦斯涌出量增加，安全风险也随之提高此外，矿井环境中的噪音污染也不容忽视采掘设备运行时产生的高分贝噪音，长期接触会导致矿工听力损伤同时，矿井粉尘对矿工健康的影响是长期的、累积性的，容易导致尘肺病等职业病因此，矿井安全生产不仅要注重防范突发性灾害，还要关注环境因素对矿工健康的长期影响第二章典型矿井灾害案例分析通过分析真实案例，汲取教训，提高防范意识年山西某煤矿瓦斯爆炸事故2019事故发生1事故根本原因2019年11月18日凌晨3时左右，山西某通风系统失效局部通风机故障未及时处理煤矿在掘进作业过程中，突发瓦斯爆炸事故，当时井下共有35名矿工2伤亡情况监测预警缺失瓦斯传感器数量不足且未按规定校准爆炸造成23人死亡，12人不同程度受伤安全意识淡薄工人违规使用非防爆电气设备，直接经济损失达

2.5亿元，矿井全面停救援过程3管理责任缺位安全检查流于形式，隐患整改不到位产整顿6个月事故发生后，矿井迅速启动应急预案，组织救援队伍进入井下，但因通风系统4事故调查这起事故本可以避免，如果安全监测系统正常运行，如果管理严重损坏，救援难度极大人员重视安全检查，如果工人严格遵守操作规程...经调查，事故主要原因为通风系统设计缺陷，导致局部区域瓦斯积聚；同时，——事故调查组组长安全管理存在漏洞，瓦斯检测不到位这起事故暴露出煤矿安全生产中存在的深层次问题一是安全投入不足，特别是在通风、监测等关键安全系统上；二是安全管理体系不健全，责任落实不到位；三是安全培训流于形式，工人安全意识和技能欠缺事故后，该矿进行了全面整改，重新设计通风系统，升级安全监测设备，强化安全管理制度，并对全体员工进行了系统的安全再教育这起事故的教训告诉我们矿井安全生产必须坚持安全第

一、预防为主的方针，任何环节的疏忽都可能导致灾难性后果年陕西某矿井坍塌事故2022事件时间线事故原因分析成功救援经验2022年5月7日14:30，陕西某煤矿3102工作面在推进经调查，该事故主要原因有三一是地质勘探不充分此次救援成功的关键在于快速反应启动应急预案；过程中，突发大面积顶板垮塌，导致8名矿工被困井下，未发现工作面前方存在的断层；二是支护结构老化科学施救，避免盲目行动；使用先进的生命探测设备经过36小时连续救援，所有被困人员最终被成功救，未按计划更换；三是安全管理人员未按规定巡查，精准定位被困人员；被困矿工掌握了基本自救知识，出忽视了顶板下沉的预警信号合理利用有限资源维持生命体征事故教训改进措施

1.地质勘探必须详尽全面，特别是断层、褶皱等复杂地质构造区域

1.加强地质勘探力度，引入先进探测技术，建立精准地质模型

2.支护系统必须定期检查和更新，不能存在侥幸心理

2.实施支护材料升级改造，增加安全冗余度

3.安全管理人员必须认真履职，对异常情况及时报告处理

3.完善安全责任制，建立奖惩机制，提高安全管理水平

4.提高矿工自救互救能力，是降低伤亡的关键因素

4.定期组织实战化救援演练，提高应急处置能力这起事故虽然未造成人员死亡，但仍给我们敲响了警钟矿井安全生产没有小事，必须时刻保持警惕，严格执行各项安全规程同时，该事故的成功救援也表明，科学的救援方法、先进的救援装备和矿工的自救互救能力，对于减少灾害损失至关重要事故后，该矿加强了地质勘探工作，引入了三维地质建模技术；升级了支护材料，采用更高强度的顶板支护系统；强化了安全培训，每季度组织一次实战化救援演练这些措施有效提高了矿井的安全生产水平，为行业树立了标杆救援队员在坍塌矿井内搜救图片展示了专业矿山救援队员在坍塌矿井内进行搜救的矿山救援装备场景救援人员身着专业装备，使用生命探测仪器在狭窄的空间中小心前进他们面临的是极端危险的环境隔绝式自救器提供独立不稳定的顶板随时可能再次垮塌，空气中充满粉尘和有氧气来源害气体，能见度极低生命探测仪探测废墟下矿山救援是世界上最危险的救援工作之一，救援队员不生命迹象仅需要过硬的专业技能，还需要极大的勇气和无私的奉气体检测仪监测有毒有献精神中国矿山救援队伍经过多年发展，已形成一支害气体训练有素、装备精良的专业队伍，在历次重大矿难救援热成像设备在低能见度中发挥了关键作用环境中定位液压支撑器稳定不稳定区域救援过程中，救援队员需要与时间赛跑研究表明，灾害发生后的72小时是黄金救援期，这一时间内被困人员获救的几率最高因此，快速反应、科学施救、协同作战是矿山救援的关键同时，矿工掌握基本的自救互救知识，也能大大提高生存几率第三章矿井灾害成因深度剖析了解灾害成因，从源头预防事故发生瓦斯爆炸的根本原因爆炸条件同时满足12爆炸三要素可燃物、助燃物、火源3瓦斯浓度达到爆炸极限5%-16%，氧气充足，存在点火源4通风系统故障、监测预警失效、违规作业、安全管理不到位瓦斯积聚的原因点火源分析瓦斯（主要成分为甲烷）是煤层中自然存在的气体，随着煤层开采会不断释放当矿井通风系统设计不合理或运行不正常时，就会导致瓦斯在局部区域积聚，浓度在瓦斯浓度达到爆炸极限的环境中，任何火源都可能引发爆炸矿井中的点火源主要有逐渐升高至危险水平•电气设备产生的电火花具体原因包括•非防爆电器使用不当•通风系统设计缺陷，风量分配不合理•金属撞击产生的机械火花•局部通风机故障或功率不足•违规吸烟或携带火种•通风设施损坏或维护不及时•爆破作业管理不严•采掘工作面推进速度过快，通风系统跟不上•煤层自燃产生的明火•瓦斯涌出量突然增大，超出通风能力煤尘爆炸的诱发条件煤尘爆炸特性煤尘积聚未及时清理煤尘粒径越小，比表面积越大，爆采掘过程中产生大量煤尘，若清理不及时，会在巷道、设备表面积聚当发生扰动（如爆破、小型瓦斯爆炸炸性越强粒径小于

0.1毫米的煤）时，积聚的煤尘被扬起悬浮在空气中，形成爆炸性混合物尘最具爆炸性•采煤机切割煤层时产生大量粉尘挥发分含量高的煤种如烟煤，其•煤炭运输过程中的洒落和摩擦煤尘爆炸性更强•清扫不彻底，角落和设备表面残留煤尘浓度达到30-40克/立方米时，爆炸危险性最大通风系统设计缺陷通风系统是稀释和排出煤尘的主要手段通风系统设计不合理或运行不正常，会导致煤尘在局部区域积聚•风速过低，无法带走悬浮煤尘•风速过高，导致已沉积煤尘再次扬起•通风盲区存在，煤尘排除不畅防爆措施不到位有效的防爆措施是预防煤尘爆炸的重要手段这些措施包括抑尘、岩粉散布和水幕隔爆等•喷雾抑尘系统失效或覆盖不全•岩粉散布不足或质量不达标•隔爆设施缺失或维护不当煤尘爆炸的危害性极大，其爆炸传播速度快，影响范围广，常常导致大面积灾害研究表明，煤尘爆炸的传播速度可达200-300米/秒，爆炸冲击波压力可高达

0.8MPa，足以摧毁坑道支护结构，导致大面积垮塌更为危险的是，煤尘爆炸往往是由瓦斯爆炸引发的瓦斯爆炸产生的冲击波会扬起沉积的煤尘，形成煤尘云，随即被瓦斯爆炸的火焰点燃，形成连锁爆炸因此，防范煤尘爆炸必须与防范瓦斯爆炸同等重视，采取综合防治措施值得注意的是，不同煤种的煤尘爆炸性存在较大差异挥发分含量高、灰分含量低的煤种，其煤尘爆炸性更强因此，针对不同煤种特性，应采取相应的防爆措施例如，对于高挥发分煤种，应加大岩粉散布比例，增强抑爆效果坑道垮塌的危险因素地质构造复杂断层、褶皱等地质构造使岩层应力分布不均，增加垮塌风险支护材料老化支护材料长期处于高湿、高压环境，容易老化变形，强度下降施工不规范第四章矿井灾害防治技术与管理措施掌握先进防治技术，构建安全生产防线瓦斯防治技术高灵敏度瓦斯检测系统通风系统优化设计机械设备防火花改造现代瓦斯监测系统采用分布式传感网络，实现矿井瓦斯浓度的实时监测和预警科学的通风系统是稀释和排出瓦斯的关键，现代通风系统设计强调气流组织合理、覆盖全面消除点火源是防止瓦斯爆炸的重要措施，对设备进行防火花改造是关键环节•传感器灵敏度高，可在瓦斯浓度低于1%时就发出预警•采用计算机辅助通风系统设计，优化风量分配•电气设备全部采用防爆型，确保正常和故障状态下都不产生火花•采用本质安全型设计，避免设备本身成为点火源•实施分区通风，避免气流短路•采煤机截齿采用防爆水幕技术，防止切割过程中产生火花•与中央控制系统联网，实现数据实时传输和远程监控•采用高效局部通风机，确保掘进工作面通风•运输设备采用防静电设计，避免静电积累和放电•具备自诊断功能，确保系统可靠性•建立通风系统监测网络，实时调整风量和风速•所有金属部件均采取接地措施，防止感应电流产生火花瓦斯抽采技术瓦斯治理综合管理措施瓦斯抽采是治本之策，通过预先抽出煤层中的瓦斯，降低采掘过程中的瓦斯涌出量瓦斯防治必须坚持抽采为主，通风为辅，监测保障的原则，形成技术和管理的有机结合现代瓦斯抽采技术主要包括•煤层钻孔预抽采规划阶段生产阶段•卸压抽采矿井设计时充分考虑瓦斯地质条件，合理布置采区和巷道，确定适宜的严格执行瓦斯检查制度，保证通风系统正常运行，确保监测设备灵敏可•采空区抽采开采顺序和瓦斯治理方案靠•地面长距离定向钻孔抽采高效的瓦斯抽采系统可将煤层瓦斯含量降低70%以上，显著降低瓦斯爆炸风险1234准备阶段闭坑阶段采掘前开展瓦斯赋存规律研究，实施超前钻探和瓦斯抽采，降低煤层瓦制定合理的闭坑瓦斯治理方案，防止瓦斯积聚引发事故斯含量瓦斯防治是一项系统工程，需要综合运用多种技术手段，并辅以严格的管理措施特别是对于高瓦斯矿井，必须坚持先抽后采、边抽边采的原则，确保采掘工作面的瓦斯浓度始终控制在安全范围内同时，加强从业人员的瓦斯防治知识培训，提高识别和处置瓦斯异常情况的能力，也是防范瓦斯事故的重要环节煤尘防治措施煤尘爆炸隔断技术定期湿式喷雾抑尘采用高效雾化喷嘴，在产尘点设置喷雾装置，通过湿润煤尘降低其悬浮性和爆炸性•采煤机内置喷雾系统，切割过程中直接抑尘•转载点设置自动喷雾装置，防止煤尘扬散•定期对巷道进行喷雾洒水，湿润沉积煤尘煤尘清扫与排放系统建立完善的煤尘清扫和排放系统，防止煤尘积聚•采用真空吸尘设备，定期清除设备表面和角落煤尘•皮带机配备清扫装置，防止煤尘积聚•建立专门的清尘工作制度，明确责任和标准防爆电气设备使用规范在煤尘环境中，所有电气设备必须采用防爆型，并严格按规范安装和使用•所有电气设备必须获得防爆合格证•定期检查电气设备防爆性能•电缆接头必须采用防爆型，并定期检查煤尘爆炸隔断技术是防止煤尘爆炸蔓延的有效手段，主要包括被动式隔爆在巷道中设置隔爆装置，当爆炸冲击波到达时，自动释放大量岩粉或水，阻断爆炸传播主动式隔爆配合瓦斯监测系统，在爆炸前就启动隔爆装置，防患于未然岩粉棚在巷道顶部安装岩粉棚，爆炸冲击波到达时岩粉自动散落，稀释煤尘浓度，阻断爆炸链水袋隔爆在巷道中悬挂水袋，爆炸时水袋破裂，水雾化后吸收热量并稀释氧气浓度研究表明，正确设置的隔爆系统可将煤尘爆炸的影响范围控制在最小区域内，有效降低灾害损失坑道支护与监测高强度支护材料现代矿井支护已从传统的木材、钢材支护发展到高强度复合材料支护，大大提高了支护能力和安全系数•高强度锚杆采用树脂锚固，锚固力大，安装快捷•钢筋混凝土支架承载能力强，适用于大断面巷道•液压支架可调节高度，支护阻力大，适用于采煤工作面•复合材料支护轻质高强，耐腐蚀，使用寿命长地质动态监测预警地质动态监测系统通过实时监测顶板移动、应力变化等参数，及早发现顶板异常，预防坑道垮塌事故•顶板离层监测实时监测顶板不同岩层的分离情况•锚杆应力监测监测锚杆受力状态，评估支护效果•围岩收敛监测监测巷道变形，判断围岩稳定性•微震监测通过监测微小震动，预判顶板垮塌风险支护技术创新方向随着开采深度增加和智能矿山建设推进，矿井支护技术也在不断创新•智能液压支架具备自动调节功能，根据顶板压力变化自动调整支撑力支护材料选择原则•支护参数智能优化利用大数据分析，为不同地质条件自动推荐最优支护参数•三维激光扫描技术实时监测巷道变形，提供精准支护依据•根据地压大小选择适当强度的支护材料•新型注浆材料能快速固化并具有一定柔性，适应围岩变形•考虑材料的耐腐蚀性和耐久性•支护材料要便于安装和维护•综合考虑安全性和经济性分钟80%1530%垮塌事故降低率预警提前时间支护效率提升采用高强度支护材料和科学的支护方式，可使坑道垮塌事故发生率降低80%以上先进的监测系统可在顶板垮塌前15分钟发出预警，为人员撤离赢得宝贵时间新型支护技术可使支护施工效率提高30%，同时降低工人劳动强度科学的坑道支护和有效的监测预警是防范坑道垮塌的关键支护设计必须基于详细的地质勘探数据，充分考虑地质构造、岩层特性和开采条件支护施工必须严格按标准执行，确保支护质量同时，建立常态化的巡查制度，及时发现并处理支护异常未来，随着物联网、大数据、人工智能等技术在矿山领域的应用，矿井支护将向智能化、精准化方向发展，进一步提高支护效果和安全系数，为矿工创造更安全的工作环境。