煤矿钻机安全工程课件

煤矿钻机安全工程第一章煤矿钻机安全概述与法规标准煤矿钻机安全的重要性钻机作业的关键地位安全保障的三重意义钻机作业是煤矿开采的核心环节之一,涉及地质勘探、瓦斯抽采、爆破孔保障人员生命安全预防机械伤害、瓦斯爆炸等事故,确保矿工平安作业钻进等多个关键工序由于作业环境复杂、设备运转速度快、操作风险高,钻机安全事故在煤矿事故中占据相当比例,严重威胁矿工生命安全防止设备损坏减少钻机故障和损毁,降低维修成本,延长设备使用寿命据统计,机械伤害、瓦斯爆炸等事故类型中,钻机相关事故占比超过15%,造成的人员伤亡和经济损失触目惊心确保生产连续避免安全事故导致的停产整顿,保持煤矿生产稳定运行相关法律法规与标准《版煤矿安全规程》国家标准行业技术规程2022GB/T应急管理部令第8号,是煤矿安全生产的基本《矿用岩石钻机和锚固钻机安全要求》等同《钻井井场设备作业安全技术规程》法规,涵盖钻机作业安全要求、设备管理、人采用ISO18758-2:2018国际标准,规定了钻机SY/T5974-2020等行业标准,针对具体作业员培训等全方位规定明确了井下钻机防爆设计、制造、使用全生命周期的安全技术要场景提供详细的操作规范、设备维护要求和标准、安全距离、通风要求等关键指标求,包括机械防护、电气安全、人机工程等内应急处置措施,是一线作业人员的操作指南容煤矿钻机分类及应用场景123爆破孔钻机岩石加固钻机岩心钻机用于煤矿岩石爆破前的钻孔作业,孔径通常为75-150mm,深度可达30米专门用于巷道支护、顶板锚固等作业,通过钻孔安装锚杆、锚索来加固用于地质勘探、瓦斯抽采等需要取样分析的场景能够完整提取岩心样以上主要应用于煤矿巷道掘进、采煤工作面顶板处理等场景围岩设备小型化、机动性强,是井下作业的常用设备本,为地质构造分析、瓦斯含量测定提供依据•潜孔钻机:适用于硬岩钻进•液压锚杆钻机•地质勘探钻机•牙轮钻机:用于中硬岩层爆破孔•气动锚索钻机•瓦斯抽采钻机不同作业环境的特殊要求地下井工矿山:空间狭窄、通风困难、瓦斯威胁大,钻机必须满足防爆要求,配备瓦斯监测装置,作业过程需严格控制粉尘煤矿钻机作业现场第二章煤矿钻机安全风险与防控措施钻机作业主要危险源机械伤害风险瓦斯与煤尘爆炸地质灾害风险旋转部件伤害:钻杆、卡盘、传动轴等高速旋瓦斯积聚爆炸:钻机作业破坏煤层,大量瓦斯冲击地压:钻进扰动应力集中区域,可能诱发转部件,若防护不当或操作失误,极易造成人涌出,若通风不良导致瓦斯浓度超限,遇电火煤岩体突然破裂弹射,造成人员伤亡和设备损员肢体卷入、绞伤等严重事故花或机械摩擦火花即可引发爆炸毁吊装作业风险:钻杆连接、拆卸过程涉及起重煤尘爆炸连锁:钻孔产生的煤尘与空气混合达突水溃沙:钻孔揭露含水层或老空区积水,高作业,钻杆坠落、钢丝绳断裂等事故可能导致到爆炸浓度,初次爆炸扬起沉积煤尘,可能引压水流可能涌出,淹没作业场所人员挤压、砸伤发更大规模的二次爆炸顶板垮落:钻孔削弱顶板强度,若支护不及时,高压管路风险:液压系统管路破裂可能喷射高钻机电气火花:非防爆电气设备或设备失爆,可能引发顶板冒落事故压油液,造成人员烫伤或中毒产生的电火花成为点火源机械安全防护措施三级防护体系关键防护装置防护罩:全封闭或半封闭防护罩,防止人员接触危险部位,材质坚固,安装牢固,开启需使用工具01本质安全设计紧急停止装置:红色蘑菇头按钮,按下后设备立即断电停机,复位需手动操作,确保意外情况快速响应钻机设计阶段采用安全防护理念,旋转部件采用低速大扭矩技术,减少危险能量;采用防夹、防剪切结构设计,从源头降低风防坠落装置:钻杆提升过程配备防坠器,钢丝绳断裂时自动锁止,防止钻杆坠落伤人险限位开关:行程末端安装限位开关,防止设备超程撞击造成损坏02工程防护措施安装防护罩覆盖所有旋转、传动部件;设置紧急停止按钮,确保5米范围内可触及;配备限位开关防止超程运动;安装钻杆扶正器防止钻杆甩动03管理防护措施制定安全操作规程,明确作业流程;实施设备定期检查维护制度;加强人员培训,提升安全意识和操作技能;落实现场安全监督检查电气安全与防爆要求井下防爆设计标准所有井下电气设备必须采用矿用防爆型,防爆等级不低于ExdI,电机、控制箱、照明灯具、电缆接线盒等均需防爆认证设备外壳具备隔爆、增安或本质安全功能,防止电火花引燃瓦斯定期检查维护制度每班作业前检查电气设备外观,确认无破损、无失爆;每周测试漏电保护、接地保护功能;每月检测绝缘电阻,不低于1兆欧;每季度进行防爆性能检测,确保隔爆面完好、紧固件齐全电气火灾预防电缆选用阻燃型,敷设整齐、避免挤压;控制箱内配备灭弧装置;安装过流、短路、漏电保护装置;严禁电气设备超负荷运行;配备干粉灭火器等消防器材,制定电气火灾应急预案井下电气安全无小事,失爆就是事故隐患每一次疏忽检查,都可能埋下灾难的种子——煤矿安全专家作业人员安全管理资质与培训体系个人防护装备1安全培训安全帽:符合GB2811标准,正确佩戴,防止物体打击和碰撞伤害防护服:阻燃、防静电工作服,避免衣物被卷入旋转部件新入职人员必须接受不少于72小时的安全培训,包括煤矿安全法规、钻机操作技能、应急救援知识等内容培训合格后方可上岗自救器:隔离式自救器,瓦斯超限或火灾时提供氧气保障防护眼镜:防止煤尘、岩屑溅入眼睛2资格认证防尘口罩:过滤煤尘,保护呼吸系统钻机操作工、维修工需持有特种作业操作证,经理论考试和实操考核合格后颁发证书每三年复审一次,确保知识技能持续更新绝缘手套和鞋:电气作业时防止触电3定期再培训每年组织不少于20小时的再培训,学习新法规、新技术、新案例每季度开展应急演练,提升实战能力应急预案与事故处理应急预案编制事故隐患排查应急救援演练针对钻机机械伤害、瓦斯爆炸、顶板垮落、建立隐患排查治理闭环管理机制,班组每日每季度组织一次综合应急演练,每月开展专突水等事故类型,编制专项应急预案预案自查、车间每周检查、矿每月排查隐患分项演练演练模拟真实事故场景,检验预案包括应急组织体系、报警与响应程序、应急级管理,一般隐患立即整改,重大隐患制定方可行性、应急队伍能力、装备器材配置处置措施、资源配置等内容案、落实措施、验收销号演练后进行总结评估,查找不足,完善预案预案需经专家评审,报上级主管部门备案运用信息化手段,建立隐患排查数据库,实现通过反复演练,使员工熟悉逃生路线、掌握每年至少修订一次,确保与实际情况相符隐患动态跟踪管理自救互救技能现场应急救援组织建立矿山应急救援指挥部,矿长任总指挥下设抢险救援组、医疗救护组、警戒疏散组、后勤保障组等专业队伍配备应急救援装备:氧气呼吸器、担架、急救药品、通信设备、探测仪器等建立24小时应急值班制度,确保事故发生后第一时间响应与地方消防、医疗、安监等部门建立联动机制,重大事故时请求外部支援钻机安全防护装置示意现代钻机配备多重安全防护装置,形成立体防护网络防护罩覆盖旋转部件,紧急停止按钮战略分布,限位开关防止超程,防坠落装置保障吊装安全,多层防护确保作业人员安全第三章煤矿钻机智能化与安全技术创新科技赋能安全,智能引领未来本章聚焦煤矿钻机智能化技术发展,探讨远程监控、自动化操作、智能安全控制等前沿技术,分析智能化带来的安全效益,展示国内外先进案例,引领煤矿安全生产进入新时代智能化钻机技术发展趋势远程监控技术自动化操作系统协同作业技术通过井下传感器网络和高速通信系统,实时采集采用智能控制算法,钻机可根据地质条件自动调采煤机记忆截割与液压支架自动跟机技术,实现钻机位置、姿态、钻进参数、环境数据等信息,整钻进参数,实现恒压、恒速钻进自动换杆、多设备协同作业采煤机按预设轨迹截割,液压传输至地面监控中心操作人员在地面即可监控自动对中、自动给进等功能,减少人工干预,降低支架自动跟进支护,钻机配合瓦斯抽采,形成智能钻机运行状态,实现人在地面、眼在井下操作失误风险化开采工艺流程,大幅提升效率和安全性智能化安全控制系统多参数实时监测部署温度、压力、振动、瓦斯、粉尘等多类传感器,构建全方位感知网络系统实时采集钻机运行参数和作业环境数据,采样频率达到毫秒级,确保异常情况第一时间发现智能预警与诊断基于大数据分析和人工智能算法,系统可识别设备异常模式,提前预警故障隐患例如,通过振动频谱分析预测轴承损坏,通过温升曲线判断电机过载,实现从事后处理到事前预防的转变分级报警机制故障智能诊断数据记录与追溯设置预警、报警、紧急停机三级阈值预警时系AI算法分析设备运行数据,自动识别故障类所有监测数据永久存储,形成设备健康档案统提示,报警时声光警示,达到停机阈值时自动切型、定位故障部位,生成诊断报告和维修建议,事故发生后可回溯历史数据,分析事故原因,为改断电源,强制停机,防止事故扩大大幅缩短故障处理时间进措施提供依据智能化技术带来的安全效益70%50%30%减少井下作业人员降低事故发生率提高作业效率智能化工作面人员配置从传统的8-12人减少至2-3人,大幅通过自动化操作、智能预警、远程监控等技术手段,有效智能化钻机作业效率比传统设备提高30%以上,钻进速度降低人员暴露于危险环境的风险,从根本上减少事故发生避免人为操作失误、疲劳作业等风险,机械伤害事故发生更快、成孔质量更好,减少辅助作业时间,缩短作业周期,保概率率下降50%以上障连续安全生产安全效益的深层价值智能化不仅是技术升级,更是安全理念的革新通过机械化换人、自动化减人、智能化无人,实现了从人适应机器到机器适应人的转变,从人管机器到机器管机器的跨越这种变革带来的安全效益是全方位的:减少人员伤亡、降低职业病发病率、提升应急响应能力、改善工作环境,最终实现本质安全国内外智能化钻机案例澳大利亚系统中国朔石薄煤层实践LASCLongwall AutomationSteering Committee开发的采煤机三维实时定山西朔石矿业薄煤层智能化工作面,采用国产智能化钻机、采煤机、液压位系统,利用惯性导航和视觉识别技术,实现采煤机精确定位和自动截割支架,实现工作面一键启动、自动运行地面操作人员通过5G网络远程配套钻机实现自动布孔、自动钻进,定位精度达到±50mm,大幅提升作业控制,工作面无人值守,作业效率提升40%,安全事故零发生,树立国内智能安全性和效率化开采标杆123美国公司JOY IMSCIntelligentMining ServiceCenter智能开采服务中心,集成设备监控、故障诊断、远程服务于一体全球专家团队通过网络实时监控矿山设备运行,提供远程技术支持,实现全球监控、本地服务,保障设备安全稳定运行案例启示:国内外成功案例证明,智能化是煤矿安全发展的必由之路我国应加快智能化技术研发和推广应用,学习借鉴国际先进经验,结合国情矿情,走出中国特色的智能矿山建设道路智能化钻机安全操作流程设备预检与系统自检作业前对钻机进行全面检查:机械部件完好性、液压系统密封性、电气系统绝缘性、传感器工作状态等启动系统自检程序,验证各子系统功能正常,确认安全防护装置有效远程控制与现场监护地面操作人员通过远程控制台发送作业指令,井下钻机自动执行同时安排现场监护人员,监视作业环境、观察设备运行,随时应对突发情况形成远程操作+现场监护双重保障数据记录与安全追溯作业全过程数据自动记录存储,包括操作指令、设备响应、环境参数、报警信息等建立数字化作业档案,实现安全责任可追溯、事故原因可分析、经验教训可总结智能化钻机远程监控中心现代化远程监控中心配备大屏幕显示系统、高性能计算平台、高速通信网络,实现多工作面、多设备集中监控专业技术人员7×24小时值守,确保智能化系统安全稳定运行,为煤矿安全生产提供坚实技术保障钻机安全操作规程重点解读1作业前设备检查与维护日常检查项目清单维护保养周期要求机械系统:检查钻杆、卡盘、传动装置有无裂纹、变形;紧固件是否松动;润滑点润滑是否充分每班保养:清洁设备表面,检查紧固件,添加润滑油,记录运行参数液压系统:检查油箱油位、油质;管路有无渗漏;压力表指示是否正常;滤芯是否需更换每周保养:更换液压油滤芯,清洗空气滤清器,检查电气连接,测试安全装置电气系统:检查电缆、接线盒有无破损;接地是否可靠;防爆面是否完好;漏电保护是否有效每月保养:更换润滑油,检查轴承磨损,校验压力表、流量计,检测绝缘电阻安全装置:测试紧急停止按钮、限位开关、防坠器等功能是否正常季度保养:拆检主要部件,更换易损件,全面测试性能,防爆检测环境条件:测量瓦斯浓度、通风状况;检查照明、消防设施钻机安全操作规程重点解读2钻进作业中安全注意事项启动前安全确认钻进过程监控异常情况处理•确认作业区域无关人员,清除障碍物•密切观察仪表参数,保持钻进压力、转卡钻:停止钻进,反转退钻,必要时循环冲洗速在正常范围•检查钻机支护是否稳固,防倾覆装置是否有效•注意钻机振动、声音异常,及时调整或顶板破碎:加强支护,缩短钻孔间距或调整角停机检查度•确认钻杆连接牢固,钻头选型正确•测试通信联络畅通,应急信号明确•监测瓦斯浓度变化,超限立即停机、撤瓦斯涌出:立即停机,加强通风,瓦斯浓度降至人安全值后继续作业•佩戴好个人防护用品,做好应急准备•控制钻进速度,避免卡钻、埋钻透水征兆:出现煤层潮湿、挂红、水叫等现•及时清理煤尘,保持作业环境整洁象,立即停钻,报告调度,采取探水措施钻机安全操作规程重点解读3钻杆连接与拆卸安全规范紧急情况处理与停机操作连接作业要求紧急停机情形:设备异响、剧烈振动、冒烟着火、瓦斯超限、人员受伤等情况,立即按下紧急停止按钮,切断电源使用起重设备吊运钻杆,严禁手托或肩扛钻杆对中后缓慢旋转连接,螺纹完全啮合后用扭矩扳手紧固至规定扭矩检查连接处无缝隙、螺纹无损伤,确认牢固可靠停机操作步骤:停止钻进,空转10-20秒降低转速;关闭给进系统;关闭液压泵;关闭主电源;卸除钻杆压力;锁定钻机,防止移动拆卸作业要求卸压后方可拆卸,防止压力释放伤人使用专用工具松开连接,避免敲击、撬棍等野蛮操作拆下的钻杆放置稳固,防止滚动清理钻杆螺纹,涂抹防锈油,分类存放撤离与报告:组织人员有序撤离至安全地点;清点人数,确认无人员滞留;向调度室报告事故情况;保护现场,等待救援或调查吊装安全措施检查钢丝绳、吊钩无损伤,承载能力满足要求起吊前捆绑牢固,重心平衡起吊过程平稳,严禁摆动、碰撞吊装作业区设置警戒线,禁止无关人员进入典型事故案例分析案例一机械伤害事故:事故经过:某煤矿钻工在钻机运转过程中清理钻杆上的煤泥,手套被旋转的钻杆卷入,导致右手严重绞伤,经抢救保住手掌但丧失劳动能力原因分析:违章作业,设备运转时进行清理;防护意识淡薄,未佩戴防护手套,反而佩戴了容易卷入的纱线手套;现场无专人监护,违章行为未被制止防范措施:严禁设备运转时清理旋转部件;作业时佩戴紧口防护手套;加强现场安全监督;开展警示教育案例二瓦斯爆炸事故:事故经过:某矿在高瓦斯区域钻孔作业,钻机电气设备失爆,产生电火花引燃瓦斯,造成局部爆炸,3人死亡、5人受伤,经济损失超过500万元原因分析:电气设备防爆检查流于形式,隔爆面锈蚀、螺栓缺失未及时发现;钻孔作业未采取瓦斯抽采措施,局部瓦斯积聚超限;监测监控系统故障,未能及时预警防范措施:严格执行防爆设备检查制度,确保设备防爆性能完好;高瓦斯区域先抽后采,严禁瓦斯超限作业;完善监测监控系统,实现瓦斯超限自动断电案例三智能化技术预防事故:成功案例:某智能化矿井钻机配备了振动监测系统,作业中系统检测到异常振动,自动报警并停机经检查发现钻杆螺纹松动,如继续作业将导致钻杆脱落伤人事故智能系统及时预警,避免了一起严重事故技术优势:实时监测设备状态,毫秒级响应;智能诊断,准确识别异常;自动控制,防止事故扩大;数据记录,便于分析改进推广价值:智能化技术从人防转向技防,从经验判断转向科学预测,大幅提升安全保障能力,是煤矿安全发展的方向安全文化建设与员工培训安全意识提升的重要性安全文化是企业的灵魂,安全意识是员工的生命线再先进的设备、再完善的制度,如果员工安全意识淡薄,都难以发挥作用提升安全意识需要持之以恒的教育和文化熏陶培育安全第

一、生命至上的价值观,让每名员工认识到安全不仅关系自己,更关系家庭幸福、企业生存将安全文化融入日常工作,形成人人讲安全、事事讲安全、时时讲安全的浓厚氛围煤矿钻机安全管理体系建设安全战略规划1风险分级管控2隐患排查治理3标准化作业4全员安全责任5安全管理体系呈金字塔结构,底层是全员安全责任,每个人都是安全主体;向上依次是标准化作业、隐患排查治理、风险分级管控;顶层是安全战略规划,指引企业安全发展方向各层级相互支撑,形成系统化、规范化、科学化的安全管理模式安全风险分级管控隐患排查治理机制安全投入与技术改造识别钻机作业全过程风险点,评估风险等级,制定管控班组日查、车间周查、矿月查,形成闭环隐患分级建保障安全投入,优先用于购置先进设备、改善作业环措施红色风险重点管控,橙色风险严格管控,黄色蓝档,制定整改方案,明确责任人和期限,整改完成验收销境、提升本质安全水平鼓励技术创新,推广应用智色风险一般管控动态评估,及时调整号重大隐患挂牌督办,限期整改能化、信息化技术,用科技手段提升安全保障能力未来展望绿色安全与智能矿山:全面智能化环保节能钻机深化智能化应用,实现采掘运通全流程自动化建推广电驱动钻机,替代柴油动力,减少废气排放采设智能矿山大脑,统一调度指挥推进5G+工业互用高效液压系统,降低能耗使用可降解润滑油,减联网,构建万物互联的智能生态少环境污染发展清洁能源钻机,助力矿山绿色发展数字化管理建设数字孪生矿山,实现虚拟与现实同步运用大数据分析,优化生产决策区块链技术保障数据安全,实现信息可追溯以人为本零事故目标改善作业环境,降低劳动强度,保障职工健康完善福利待遇,关注心理健康,营造和谐劳动关系,让矿以零死亡、零伤害、零事故为终极目标,持续改工有尊严、有保障、有发展进安全管理,提升本质安全水平通过技术进步和管理创新,逐步实现安全生产长周期未来的煤矿,将是绿色的、智能的、安全的、高效的科技创新是手段,安全发展是目标,矿工幸福是初心煤矿钻机安全防护全景全方位、立体化、智能化的安全防护体系,从设备本质安全设计到智能监控预警,从个人防护装备到应急救援系统,构筑起坚不可摧的安全防线,守护每一位矿工的生命安全关键知识点回顾法规标准与安全责任机械电气及环境安全防护严格遵守《煤矿安全规程》等法律法规,落实全员安全生产责任制,建立健全安全管理体系,确保各完善机械防护装置,确保电气设备防爆可靠,控制瓦斯粉尘浓度,加强顶板管理,消除各类危险源,构建项措施落到实处多重安全屏障培训文化与能力建设智能化技术助力安全生产加强安全教育培训,提升全员安全意识和技能水平,培育安全文化,定期开展应急演练,打造高素质安应用远程监控、自动化操作、智能预警等先进技术,减少人员暴露风险,提升本质安全水平,推动煤全团队矿安全生产转型升级安全管理的核心理念预防为主:关口前移,超前治理,将隐患消除在萌芽状态综合治理:技术、管理、培训多措并举,系统化解决问题持续改进:总结经验教训,不断完善制度,提升管理水平以人为本:尊重生命,关爱员工,实现安全发展和谐共赢安全为本科技赋能筑牢煤矿钻机安全防线共同守护矿工生命安全推动煤矿安全生产持续健康发展每一项安全措施的落实,都是对矿工生命的珍视;每一次安全培训的开展,都是对家庭幸福的面向未来,我们将继续坚持安全第

一、预防为主、综合治理的方针,加快智能化、数字化、守护;每一个安全技术的创新,都是对行业进步的推动绿色化转型,提升本质安全水平让我们携手同行,以高度的责任感和使命感,将安全理念内化于心、外化于行,让每一位矿工通过技术进步和管理创新,努力实现煤矿安全生产的长治久安,为建设美丽中国、实现高质平安回家,让每一个家庭幸福安康量发展贡献力量!感谢您的学习!让我们共同为煤矿安全事业而努力!。