第二节 地下矿山灾害及防治技术

　　知识点一、地下矿山通风技术

　　(一)地下矿山通风系统

　　1、地下矿山通风的目的

　　正常生产时期：保持良好的的工作环境，确保安全生产;发生火灾时：防治灾害扩大。

　　2、地下矿山 通风系统

　　包括通风网络、通风动力及其装置、通风控制设施(通风构筑物)。

　　通风方式：中央式(中央并列式和中央分列式)、对角式(两翼对角式、分区对角式)、混合式3种。

　　通风方法：抽出式、压入式、压抽混合式。

　　3、地下矿山漏风

　　分为外部漏风和内部漏风。前者指地表与井下之间的漏风，后者指井下各处的漏风。

　　4、地下矿山反风

　　(1)全矿性反风。能在10min内改变巷道中风流方向，供风量不小于正常供风量的40%，每年进行一次反风演习，反风设施至少每季度检查一次。

　　(2)局部反风。主要进风道风向不变，利用风门造成采区内部风流反向。

　　(二)地下矿山风量计算及通风参数测定

　　1、煤矿矿井风量计算

　　2、金属非金属地下矿山风量计算

　　(1)按最多人数计算，每人每分钟不少于4m3。

　　(2)按排尘风速计算。

　　(3)按柴油机台数计算，每台4m3/kw ·min。

　　3、通风参数测定。压力：静压、位压、动压、全压、总机械能(总压力)。风速，采用风表。

　　(三)地下矿山通风设备和通风构筑物

　　通风设备最主要的是通风机。按服务范围，分为主要通风机、辅助通风机、局部通风机。通风机的效率最低不应低于60%。

　　通风构筑物主要有：(1)通过风流：通风机风硐、反风装置、风桥、导风板、调节风窗、风障;(2)遮断风流：风墙、风门等。

　　(四)局部通风技术

　　1. 局部通风方法

　　(1)局部通风机通风：压入式、抽出式、混合式，距巷道口10m。

　　(2)矿井全风压通风。

　　(3)引射器通风。

　　(五)地下矿山通风系统参数测定

　　1. 风速测定2. 地下矿山通风阻力的测定

　　3. 一氧化碳检测4. 氧气检测5. 温度检测

　　知识点二、瓦斯及其防治技术

　　(一)瓦斯性质及瓦斯参数测定

　　1、瓦斯性质：以甲烷为主的有害气体，有时单独指甲烷。甲烷可以燃烧或爆炸。

　　2、煤层瓦斯赋存状态：游离瓦斯或自由瓦斯、吸附瓦斯。

　　3、煤层瓦斯含量及测定：指单位质量煤体中所含瓦斯的体积，单位为m3/t;测定方法主要有地勘钻孔测定法、实验室间接测定法和井下快速直接测定法。

　　4、煤层瓦斯压力及测定方法。主要有：直接测定和间接测压法。

　　(二)矿井瓦斯涌出及瓦斯等级

　　1. 矿井瓦斯涌出的形式分普通涌出和特殊涌出。

　　2. 矿井瓦斯涌出量及主要因素。

　　3. 矿井瓦斯等级及其鉴定：瓦斯矿井分为低瓦斯矿井、高瓦斯矿井、煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井。

　　(三)瓦斯喷出及预防

　　1. 瓦斯喷出。

　　2. 瓦斯喷出的预防。

　　(四)煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出及预防

　　煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出预测：分为区域性预测和工作面预测(日常预测)两类。

　　防治煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出的措施： 防突的技术措施;“四位一体”综合防治突出措施;安全防护措施。

　　(五)瓦斯爆炸及预防

　　1、瓦斯爆炸的条件：一定浓度的甲烷、一定能量的引火源和足够的氧气。

　　2、预防瓦斯爆炸技术措施。

　　(六)矿井瓦斯抽放

　　1. 瓦斯抽放方法：本煤层瓦斯抽放、邻近层瓦斯抽放、采空区瓦斯抽放以及几种方法的综合抽放。

　　2. 瓦斯抽放指标

　　3. 瓦斯抽放的主要设备设施

　　(七)瓦斯检测

　　地下矿山瓦斯检测方法：实验室取样分析法、井下直接测量法。

　　瓦斯检测仪器：光干涉瓦斯检定器，热催化瓦斯检测报警仪，智能式瓦斯检测记录仪，瓦斯、氧气双参数监测仪，瓦斯报警矿灯。

　　(八)瓦斯、煤尘事故的救护及处理

　　瓦斯煤尘爆炸、煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出事故。

　　知识点三、矿(地)压灾害及防治技术

　　(一)矿(地)压灾害的概念及成因

　　1、矿(地)压的概念

　　由开采过程而引起的岩移运动对支架围岩所产生的作用力。

　　矿(地)压显现;矿(地)压灾害的常见类型：采掘工作面或巷道的冒顶片帮、采场(采空区)顶板大范围垮落、冲击地压(岩爆)。

　　2、矿(地)压灾害的成因

　　(二)矿(地)压灾害防治技术

　　1、井巷支护及维护

　　类型：锚杆支护与锚喷支护、混凝土及钢筋混凝土支护(是立井井筒、运输大巷及井底车场所采用的主要支护方式)、棚状支架支护。

　　2、采场地压事故防治技术

　　3、搞好地质调查工作

　　4、坚持正规循环作业、严格顶板监测制度

　　5、冲击地压(岩爆)预防技术

　　(三)地下矿山冒顶事故的救护及处理

　　1、一般原则

　　2、抢救遇险人员方法

　　3、冒顶事故的处理方法

　　知识点四、矿山火灾及防治技术

　　(一)矿山火灾的分类及特点

　　分为内因火灾和外因火灾。

　　外因火灾是指由于外来热源，如明火、爆破、瓦斯煤尘爆炸、机械摩擦、电路短路等原因造成的火灾。

　　内因火灾是指煤(岩)层或含硫矿场火灾。

　　(二)地下矿山内因火灾防治技术

　　1. 煤炭自燃倾向性

　　分为易自燃、自燃、不易自燃3类。

　　2. 煤炭自燃的预测预报

　　主要采用气体分析法：预测预报指标、束管集中检测系统。还有温度预报。

　　3. 煤炭自燃的预防技术：惰化、堵漏、降温及其组合。

　　4. 火区封闭、管理和启封

　　(三)火灾时期救灾技术

　　1、地下矿山火灾事故救护原则

　　2、风流控制技术

　　3、地下矿山反风技术

　　4、火灾的常用扑救方法：直接，隔绝，综合。

　　知识点五、水害及其防治技术

　　(一)地下矿山突水源及涌水特征

　　突水源的主要类型：大气降水、地表水、地下水、老窑(采空区)水。

　　(二)地下矿山导水通道及探测技术

　　自然导水通道：地层的裂隙与断裂带，岩溶通道，孔隙通道;

　　人为导水通道：顶板冒落裂隙通道，底板突破通道，钻孔通道。

　　(三)地下矿山防治水技术

　　地表水治理措施，地下水的排水疏干，地下水探放，地下矿山水的隔离与堵截，矿山排水。

　　(四)地下矿山水灾的预测和突水预兆

　　地下矿山水灾的预测。

　　地下矿山突水预兆：一般预兆、工作面底板灰岩含水层突水预兆、松散孔隙含水层水突水预兆。

　　(五)地下矿山水灾事故的救灾及处理

　　救人、防治事故扩大。

　　(六)地下矿山淤泥、黏土和流砂溃决事故的救灾及处理

　　1、地下矿山溃决事故的类型。

　　2、处理地下矿山溃决事故的行动准则。

　　知识点六、矿山粉尘及其防治技术

　　矿山生产的主要环节如采矿、掘进、运输、提升的几乎所有作业工序都不同程度地产生粉尘。

　　(一)矿山粉尘的性质及危害

　　粉尘的概念：全尘，呼吸性粉尘，浮尘和落尘。

　　粉尘的性质：粉尘中游离二氧化硅的含量，粉尘的粒度，粉尘的分散度，粉尘的浓度，粉尘的吸附性，粉尘的荷电性，粉尘的燃烧和爆炸性。

　　矿尘的危害性：包括4个方面。

　　(二)矿山粉尘防治技术

　　包括风、水、密、净、护5个方面，以风、水为主。

　　1、采煤工作面防尘：煤层注水、合理选择采煤机截割机构、喷雾降尘、采用除尘设备。

　　2、掘进工作面防尘。炮掘工作面防尘：打眼防尘、放炮防尘; 机掘工作面通风除尘：通风除尘系统;锚喷支护防尘;

　　3、运输、转载防尘; 4、综合防尘措施。

　　(三)煤尘爆炸和防、隔爆技术

　　1、矿山粉尘(煤矿煤尘)爆炸的条件。

　　2、煤尘爆炸性评价方法：煤尘爆炸指数，煤尘爆炸性鉴定。

　　3、防止煤尘爆炸的技术措施：防尘措施，杜绝着火源，撒布岩粉法。

　　4、防止煤尘爆炸传播技术：被动式隔爆技术(也称隔爆措施)：岩粉、水槽、水袋棚;自动隔爆技术。

　　(四)矿山粉尘检测方法

　　1、矿山粉尘浓度测定

　　浓度标准：二氧化硅含量大于10%的1mg/m3，4mg/m3;浓度测定：滤膜采样测尘，快速直读测尘仪。

　　2、粉尘游离二氧化硅的测定：焦磷酸质量法;红外分光分析法;

　　3、粉尘分散度的测定：包括数量分散度和质量分散度，包括显微镜法、光散射法等。