巷道掘进22次课件.ppt
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1、第四章 巷道掘进,第一节 工作面的通风,义煤集团公司安全理念学习,l、集团公司安全生产理念: 责任有我,我有责任,安全有我,我必安 全。 2、“安全事故零目标”理念: 树立“安全生产事故为零”:“违章指挥事故为零”:“工程质量事故为零”;“机电设备安全运转事故为零”目标。,义煤集团的安全理念,责任有我 我必负责 安全有我 我必安全,矿内大气,1 矿内空气的主要成分 2 矿内空气中常见的有害气体 3 放射性气体,1 矿内空气的主要成分,1.1 地面空气 1.2 矿井空气 1.3 井下空气的主要成分,1.1 地面空气,地面空气一般是由以下几种气体混合组成: O2 氧 20.90;(按体积百分比)
2、N2 氮 78.13; CO2 二氧化碳 0.03; Ar 氩 0.93; 其它稀有气体 0.01。 地面空气是干空气和水蒸气的混合气体,在正常情况下,地面空气(干空气)中各种气体的组成如上述,它们表示某种气体的体积在干空气的总体积中所占的百分数。,1.2 矿井空气,地面空气进入矿井以后即称为矿井空气。 地面空气进入井下后会发生物理和化学两种变化。 一般来讲,正常的地面空气进入矿井后,当其成分与地面空气成分相同或相差不多时,称为矿内新鲜空气(安全规程规定,就含尘量而言,入风风源的含尘量不大于0.5mg/m3)(新风)。 当井下空气中混入各种有毒有害气体,含氧量降低,CO2增加,以及粉尘含量增加
3、,这时称为矿内污浊空气(污风)。,物 理 变 化,1 气体混入。井下空气中混入 CO2 和H2S 等气体。 2 固体混入。井下各作业点所产生的矿尘(岩尘)和其它杂尘浮游在井下空气中。 3 气象变化。主要是由于井下空气的温度、气压和湿度的变化引起井下空气的体积和浓度变化。,化 学 变 化,井下一切物质(如岩石,坑木等)的缓慢氧化、自燃现象及人体呼吸产生CO2 。 井下爆破、火区氧化、机械润滑油高温分解等都能产生CO。 井下火区氧化和含硫矿的水解都能产生H2S。 井下爆破能产生氧化氮(NO2 及 N2O5)等。,1.3 井下空气的主要成分,井下空气的主要成分有O2,N2, CO2 ,但是N2是惰性
4、气体,变化不大,故主要还是O2 , CO2。,氧 气 (O2),氧气是维持人体正常生理机能所需要的气体,人体维持正常生命过程所需的氧气量,取决于人的体质、精神状态和劳动强度等。 人体输氧量与劳动强度的关系 劳动强度 呼吸空气量(L/min) 氧气消耗量(L/min) 休 息 6-15 0.20.4 轻 劳 动 20-25 0.6-1.0 中度劳动 30-40 1.2-2.6 重 劳 动 40-60 1.8-2.4 极重劳动 40-80 2.5-3.1,氧 气 (O2),氧气既提供人呼吸,又是助燃物质。井下工人劳动,需要有足够含氧量的空气,但对一些采空区域却要阻止含氧空气进入,以防自燃,酿成火灾
5、。 当空气中的含氧量减小时,人们的呼吸就会感到困难,严重时会导致窒息(含氧量降到69) 。所以,我国矿山安全规程规定,矿内空气的含氧量不得低于20。,二 氧 化 碳 (CO2),CO2是一种比重为1.52的无色,略带酸臭味的气体,常沉积在巷道的底部。当空气中CO2浓度过大时,造成氧浓度降低,可以引起缺氧窒息。当空气中的CO2含量达1020,人就有生命危险。 我国矿山安全规程规定:有人工作或可能有人到达的井巷, CO2不得大于0.5,总回风流中CO2不大于1。,2 矿内空气中常见的有害气体,金属矿山井下常见的对安全生产威胁最大的有毒气体有:CO,NO2,SO2 ,H2S等。 2.1 有毒气体的来
6、源 2.2 各种有毒气体的性质 2.3 矿尘 2.4 矿内空气成分安全标准,2.1 有毒气体的来源,1 爆破时所产生的炮烟。炸药在井下爆炸后,产生大量的有毒有害气体,如CO, NO2等。 2 柴油机工作时所产生的废气。柴油机工作时所排废气的主要成分时氧化氮,CO 、 醛类和油烟等。 3 硫化矿物的氧化。在开采高硫矿床时,由于硫化矿物缓慢氧化,产生SO2 和 H2S气体。 4 井下火灾。井下火灾引起坑木燃烧,产生大量的CO。,爆 破,爆破是矿山生产的主要作业之一。爆破后,工人不能立即进入工作面,因为现代各种工业炸药的爆破分解都是建立在可燃物质(如碳、氢、氧等)气化的基础上。当炸药爆炸时除产生水蒸
7、气和氮外,还产生二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物等有毒有害气体,统称为炮烟。它会直接危害矿工的健康和安全。,2.2 各种有毒气体的性质,一氧化碳(CO):矿山安全规程规定:矿内空气中CO浓度不可超过0.0024。爆破后,在通风机连续运转条件下,CO浓度降至0.02时,才可进入工作面。 氮氧化物(NOxNO2):矿山安全规程规定:氮氧化物不大于0.00025。(NOx5mg/m3) 硫化氢(H2S): 矿山安全规程规定:井下空气中H2S含量不能超过0.00066。(H2S10mg/m3)。 二氧化硫(SO2):矿山安全规程规定:空气中 SO2含量不得超过0.0005。(SO2 5mg/m3)。,一
8、氧 化 碳,一氧化碳是一种无色、无味、无臭的气体。相对密度为0.97,微溶于水,能与空气均匀地混合。一氧化碳能燃烧,当空气中一氧化碳浓度在1375范围内时有爆炸的危险。 主要危害:血红素是人体血液中携带氧气和排出二氧化碳的细胞。一氧化碳与人体血液中血红素的亲合力比氧大250300倍。一旦一氧化碳进入人体后,首先就与血液中的血红素相结合,因而减少了血红素与氧结合的机会,使血红素失去输氧的功能,从而造成人体血液“窒息”。当浓度为0 .08%时,40分钟引起头痛眩晕和恶心;浓度为0.32%时,510分钟引起头痛、眩晕,30分钟引起昏迷,死亡。,氮氧化物(NOxNO2),炸药爆炸时产生一系列的氮氧化物
9、,如NO,NO2,NO遇空气中的氧就立即氧化为NO2。 NO2是一种比重为1.57的褐红色气体,易溶于水而生成腐蚀性很强的硝酸,对眼睛、呼吸道粘膜和肺部有强烈的刺激及腐蚀作用。 主要危害:对于人体最大的危害是引起肺水肿。二氧化氮中毒有潜伏期,中毒者指头出现黄色斑点。矿内空气中当NO2的浓度为0.01%时,出现严重中毒, 0.025时,很快使人中毒死亡。,硫化氢(H2S),硫化氢无色、微甜、有浓烈的臭鸡蛋味,当空气中浓度达到0.0001即可嗅到,但当浓度较高时,因嗅觉神经中毒麻痹,反而嗅不到。硫化氢相对密度为1.19,易溶于水,所以它可能积存于旧巷的积水中。硫化氢能燃烧,空气中硫化氢浓度为6.0
10、时,有爆炸危险。 主要危害:硫化氢剧毒,有强烈的刺激作用;能阻碍生物氧化过程,使人体缺氧。当空气中硫化氢浓度较低时,主要以腐蚀刺激作用为主;浓度较高时能引起人体迅速昏迷或死亡。如当浓度达到0.1%时,在短时间内就会有生命危险。,二 氧 化 硫 (SO2),二氧化硫(SO2) ,无色、有强烈的硫磺气味及酸味,空气中浓度达到0.0005即可嗅到。其相对密度为2.2,常存在于巷道底部,易溶于水。 主要危害:遇水后生成硫酸,对眼睛及呼吸系统粘膜有强烈的刺激作用,可引起喉炎和肺水肿。当浓度达到 0.002时,眼睛及呼吸器官即感到有强烈的刺激;浓度达0.05时,短时间内即有致命危险。,2.3 矿 尘,在开
11、采过程中,所产生的一切细散状矿物和岩石的尘粒,称为矿尘,它能较长久地悬浮于空气中,也叫做粉尘。含游离二氧化矽(SiO2)的粉尘叫做矽尘。 矿尘最大危害是,当人体长期吸入含有游离SiO2的矿尘时,会引起矽肺病。矽肺病是矿山的一种主要职业病,是因为长期大量吸入含游离SiO2的矿尘引起的。矽尘沉积于肺泡中,使肺组织部分地失去弹性而硬化,使人们呼吸功能减退,出现咳嗽、气短、胸痛、无力等症状,不仅造成病痛,并影响劳动能力,严重时将丧失劳动能力。 井下作业场所的粉尘浓度必须符合国家标准。,二 氧 化 矽,二氧化矽是地壳上常见的氧化物,是许多岩石和矿物的重要组成部分,它有两种存在状态:一种是结合态的二氧化硅
12、,即矽酸盐矿物,如长石,滑石,石棉等,对人体的危害较轻。另一种是游离状态的SiO2, 主要是石英,以及燧石、磷石英、白石英等。矿尘中含游离SiO2含量越高,对人体危害越大。一般金属矿山矿尘游离SiO2含量在3070左右,有时高达90以上。,粉尘浓度国家标准,我国关于防止厂矿企业中矽尘危害的决定中规定,作业场所空气中粉尘气体浓度:含游离SiO2大于10者,不能超过2 mg/m3, 小于10者,不得超过10 mg/m3。,矿内空气成分安全标准,3 放射性气体,3.1 氡及其子体的性质和危害 3.2 矿内大气中氡的来源,3.1 氡及其子体的性质和危害,氡是一种惰性气体,对人体无直接危害,但氡子体是呈
13、固体微粒形式,大小为0.001-0.05m,有一定的荷电性,具有很强的附着能力。因此,在空气中很容易与粉尘结合形成“放射性气溶胶”。被吸入人体后,氡及其子体继续衰变放出射线,长期作用能使支气管和肺组织产生慢性损伤,引起病变,故认为它是产生矿工肺癌的原因之一。,3.2 矿内大气中氡的来源,岩石中普遍存在着铀,铀不断地衰变,不断产生氡气,并从岩石的裸露表面进入空气中。 氡在水中的溶解度不大,但由于岩石裂隙中存在高浓度的氡,使地下水中溶解大量的氡,一经流入矿井,氡便从水中析出。 采矿及掘进都在不断地破碎矿岩。随着矿岩裸露面的增加,也增加了矿井的氡析出量。,小结 1 矿内空气的主要成分 2 矿内空气中
14、常见的有害气体 3 放射性气体 作业 矿内空气的主要成分有哪些?,第二节 工作面通风的安全要求,义煤集团的安全理念,责任有我 我必负责 安全有我 我必安全,(一)掘进通风的安全要求,掘进工作面必须采用矿井全风压通风或局部通风机通风。煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷,掘进通风应采用压入式通风,不得采用抽出式通风;如果采用混合式通风,必须制定安全措施。瓦斯喷出区域和煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出煤层的通风方式必须采用压入式。,局部通风机的安装和使用,局部通风机的安装和使用,必须按规程中有关规定执行: l. 局部通风机必须专人负责管理,保证经常运转。 2局部通风机和启动装置必须安装在进风巷道中,距回
15、风口不得小于10米,并且无循环风。,3. 风筒必须采用抗静电、阻燃风筒。并保证工作面有足够的风量。 4局部通风机和工作面的电气设备,必须装有风电闭锁装置。掘进工作面的局部通风机应采用三专(专用变压器、专用开关、专用线路)供电。 5. 严禁使用3台以上(含3台)的局部通风机同时向1个掘进工作面供风。不得使用1台通风机向2个同时作业的掘进工作面供风。,6. 在高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井中,掘进工作面应安装有瓦斯自动报警断电装置。 7. 使用局部通风机通风的掘进工作面 ,不得停风;因检修、停电等原因停风的,必须撤出人员,切断电源。恢复通风以前,必须检查瓦斯。只有在局部通风机及附近10米以内风流中的瓦斯
16、浓度不超过0.5 时,方可人工开启局部通风机。,掘进时工作面通风的目的,掘进时工作面通风的目的:爆破后,必须迅速排除炮烟有害气体;供给工作面新鲜风流;排除粉尘和沼气;降低工作面温度。为此掘进工作面都必须进行机械(局部扇风机)通风。,巷道掘进时的通风方式,巷道掘进时的通风方式可分为:压入式、抽出式和混合式三种。 1. 压入式通风 这种通风方式是由局部扇风机吸入新鲜空气,通过风筒压到工作面,吹走工作面的废气和粉尘,使之经巷道排出,如图(410a )所示。,局部通风机应安设在新鲜风流通过的巷道内,距掘进巷道口不小于10米,以免产生循环风流。风筒口距工作面不大于10米,以便迅速有效地排除炮烟。 这种通
17、风方式可采用漏风少、安设方便的胶质和塑料柔性风筒,能迅速排烟;但排除的炮烟在巷道内流动,工人不能迅速进入工作面工作。 特点:工作面的通风时间短,全巷道的通风时间长。适用于较短巷道的掘进通风。,2.抽出式通风,这种通风方式是利用局部扇风机直接吸出工作面的有害气体和粉尘。使之通过风筒排出;新鲜风流由巷道进入工作面。如图(410b)所示。 局部扇风机应安设在主要巷道风流方向的下方,距掘进巷道口不小于10米,风筒口至 工作面的距离不大于6米。 这种通风方式只能采用硬质铁风筒,炮烟沿风筒排出,新鲜风流由巷道进入工作面,因此放炮后,人员可以迅速进入工作面,巷道越长,这种优势越明。在独头巷道掘进中采用单一方
18、式时,选用抽出式比较适宜。,特点:适用于较长巷道的掘进通风,但工作面通风效果不好。,3. 混合式通风,这种通风方式是压入式和抽出式通风的联合应用。在掘进断面较大的长巷道时,单独采用抽出式或压入式通风都有明显不足,达不到迅速通风的目的,可利用一台局部扇风机作抽出式通风,另一台局部扇风机作压入式通风。如图410c所示 特点:通风效果好,多用在大断面长距离巷道掘进时的通风。,小结 1.掘进通风的安全要求 2.工作面通风 作业 工作面的通风方式有哪些?,第三节 掘进通风设备 管理与防尘,义煤集团的安全理念,责任有我 我必负责 安全有我 我必安全,掘进通风设备与管理,掘进通风的主要设备有局部扇风机和风筒
19、。煤矿巷道掘进广泛使用轴流式扇风机;最常用的为5.5kW和11kW两种类型。这种扇风机体积小,效率高、使用方便;但噪音大。,风筒有金属、帆布、胶质、塑料等几种。金属风筒直径一般为400600mm,每节长2.5米3米,各节风筒用法兰盘连接。帆布、胶质、塑料风筒的直径一般为400600毫米,每节有10、20米等几种。帆布、和塑料风筒都是柔性的,重量轻、运输方便、吊挂容易、漏风和阻力小、通风效率高,应推广采用。,为了提高通风效率,在现有设备基础上,应加强如下几方面的通风管理: 1在巷道断面许可下,采用大直径风筒和加长每节风筒的长度,以减少风筒阻力。 2提高风筒接头的质量,以减少漏风。金属风筒采用法兰
20、盘连接时,必须有足够的螺栓和软质垫圈,螺栓要拧紧,胶质风筒用胶粘接头法代替过去的插接法,使风阻和漏风都有显著改进。,3风筒安装时,必须吊平挂直,弯道处尽量使风筒缓慢拐弯,同一巷道中尽量使用同直径的风筒。 4局部扇风机要有专人管理,中途不得停风,应装有风电闭锁装置。,综合防尘,巷道掘进时,钻眼、爆破、装岩、运输等工作中,不可避免地要产生大量粉尘。粉尘大多数小于5微米。严重影响人们的健康。所以,必须采取综合防尘措施。 1. 湿式钻眼 这是综合防尘的主要措施。钻眼过程中,利用凿岩机的供水系统冲洗炮眼,使岩粉变成浆液流出炮眼,以免粉尘飞扬。,2. 喷雾、洒水 喷雾、洒水对防尘和降尘都有良好的作用。放炮
21、前用水冲洗岩帮,爆破后立即进行喷雾,这样可以降低由于爆破所引起的粉尘。装岩前向岩石洒水,使岩石粉尘不致飞扬。 3. 强力通风 不断向工作面大量输送新鲜的空气,可以加速排出空气中的扬尘。 4. 加强个体防护 工作面作业时戴防尘口罩,对工人定期体检,发现病情,及时治疗。,小结 1.掘进通风设备与管理 2.综合防尘 作业 综合防尘措施有哪些?,第四章 巷道掘进,第四节 人 力 装 载,义煤集团的安全理念,责任有我 我必负责 安全有我 我必安全,义煤集团公司安全理念学习,l、集团公司安全生产理念: 责任有我,我有责任,安全有我,我必安 全。 2、“安全事故零目标”理念: 树立“安全生产事故为零”:“违
22、章指挥事故为零”:“工程质量事故为零”;“机电设备安全运转事故为零”目标。,第四章 巷道掘进,熟悉人力装载的安全要求及注意事项,教学目的,教学重点,人力装载的安全注意事项,教学难点,人力装载的安全注意事项,装载是井巷施工中的一项主要工序,一般情况下,装载运输时间占巷道掘进循环作业时间的35%50%,个别情况甚至高达75%,因此改善装载和转运,提高装载效率、加快掘进速度、改善劳动条件和降低劳动成本是非常必要的。 装载可分为人力装载和机械装载。,第四章 巷道掘进,一、人力装载 目前,巷道掘进施工有两种情况采用人力装载。一种是施工现场不具备机械施工条件,如巷道刚开始掘进,且位于交岔点开口处,装载机械
23、无法安装;在巷道倾角大于25的下山施工时,装载机械不便于安装和稳固。另一种是具备机械装载条件,但机械装载的优势不够明显,采用刮板输送机运输时,需进行人力装载。,人 力 装 载,1人力装载安全要求 (1) 装载工装载应佩戴手套,并且必须有专人监护顶板情况。 (2) 装载中发现拒爆、残爆,应立即停止作业,按有关规定处理;发现未爆炸的雷管、炸药要及时拣出,并交给爆破工。,(3) 装载工作必须在临时支护下进行(顶板不设支护除外),严禁空顶作业;空顶距超过作业规程规定时,应及时进行支护,否则不得进行装载作业。在架棚支护的巷道内,要先扒两侧的煤、矸,然后扒中间。每扒够一个棚距及时进行架棚支护。在锚杆支护巷
24、道中扒装,每扒够一个支护排距,必须及时进行支护。,4) 由上向下掘进斜巷时,必须设有防止跑车的安全装置。上端应设置阻车器,掘进工作面的上方必须设置坚固的遮挡(挡车栏),遮挡至工作面的距离应符合作业规程规定;采用倒拉绞车由下向上掘进斜巷时,绞车上方及斜巷下端必须设有坚固的遮挡,掘进工作面装车地点要设阻车装置,其至装车地点和工作面的距离要符合作业规程规定。,(5) 由下向上掘进装岩时,矿车下方不得有人;人员要靠巷道两帮站立,并注意上方煤矸滚动,以免煤矸滚动或装车不慎煤矸伤人。 (6) 由下向上掘进25以上的倾斜巷道时,必须将煤(矸)道与人行道分开,防止煤(矸)滑落伤人。人行道应设扶手、梯子和信号装
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