煤矿通风安全监测监控工

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第一章安全生产方针及相关法律法规第一节安全生产方针的新发展十届全国人大四次会议通过的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年纲要》，明确了坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针。这一方针是党和国家确保安全生产而确定的指导思想和行动准则，反应了我们党对安全生产规律的认识，对于指导新时期安全生产工作具有重大而深远的意义。“安全第一”就是强调安全、突出安全、安全优先，在生产过程中始终把安全放在第一重要的位置上，切实保护劳动者的生命安全和身体健康，把安全放在一切工作的首位，这就要求把安全生产当做头等大事来抓，切实处理好安全与效益、安全与生产的关系，当生产建设与安全发生矛盾是，要坚持安全第一、要处理人是最宝贵的思想，做到不安全不生产，隐患不处理不生产，坚持安全第一，对于捍卫人的生命尊严、构建安全社会，促进社会和谐，实现安全发展具有十分重要的意义。“预防为主” 就是把安全生产工作的关口前移、超前防范，建立预教、预测、预想、预报、预警、预防安全事故。这是实现安全第一的前提条件，要实现安全第一，必须以预防为主，要不断的查找隐患，谋事在先，尊重科学，探索规律，采取行之有效的事前控制措施，把事故隐患消灭在萌芽之中。虽然在生产经营活动中还不能完全杜绝事故的发生，预防措施得当，安全事故，特别是重大恶性事故，是可以得到有效控制的。“综合治理”是指适应我国安全生产形式的要求，自觉遵循安全生产规律，正视安全生产工作的长期性、艰巨性、复杂性，抓住安全生产工作中的主要矛盾和关键环节，综合运用经济、法律、行政等手段，人管、法治、技防多管齐下，并充分发挥社会、职工、舆论的监督作用，有效解决安全生产领域的问题。实施综合治理，是由我国安全生产中出现的新情况和面临的新形势确定的。在社会主义市场经济条件下，利益主体多元化，不同利益主体对待安全生产的态度和行为差异很大，需要因情治宜、综合防范。安全生产设计的领域广泛，每个领域的安全生产又各具特点，需要防治手段的多样化，实现安全生产，必须从文化、法治、科技等入手，综合治理，安全生产法律政策的落实，需要各级党委和政府的领导、有关部门的合作以及全社会的参与。目前我国的安全生产即存在历史沉淀的沉重包袱，又面临经济结构调整，增长方式转变代来的挑战，要想从根本问题上解决安全生产问题，就必须实施综合治理。因此，综合治理具有鲜明的时代特征，和很强的针对性，时我们党在安全生产的新形势下作出的重大决策，体现了安全生产方针的新发展。“安全第一、预防为主、综合治理” 的安全生产方针是一个有机统一的整体。安全第一是预防为主，综合治理的统帅和灵魂，没有安全第一的思想，预防为主九失去了思想支撑，综合治理就失去的整治依据。预防为主时实现安全第一的根本途径，只有把安全生产的重点放在建立事故隐患的预防体系上，超前防范，才能有效减少事故损失，实现安全第一，综合治理是落实安全第一的和预防为主的手段和方法，只有不断健全和完善综合治理工作机制，才能有效贯彻安全生产方针，真正把安全第一、预防为主落实到实处，不断开创安全生产工作新局面。因此坚持安全第一，必须以预防为主，实施综合治理，只有认真治理隐患，有效防范事故，才能把安全第一落到实处。贯彻落实好这个方针，对于处理安全与生产以及与其它各项工作的关系，科学管理、搞好安全，促进生产和效益提高，推动各项工作的顺利进行有重大意义。为了将安全生产方针落到实处，煤矿企业必须坚持管理，装备，培训并重的原则，这是我国煤矿安全生产实践经验的总结，也是贯彻落实煤矿安全生产方针的基本原则。管理体现了人的主观能动性和创造性，体现了对煤矿生产、经营进行的计划、组织。先进严格和科学的管理，可以弥补装备上的不足，减少事故，保障安全生产。装备是矿工实施作业，创造安全环境的工具。先进的技术装备可以提高工作效率，也可以创造良好的安全作业环境，避免事故的发生。培训是提高职工素质的主要手段，许多事故的发生，主要是无证上岗、无岗前和岗中培训，致使法规和安全意识淡薄缺乏专业技术知识造成的，只有强化培训，才能提高职工队伍素质，保证职工正确操作先进装备和应用先进的技术，进行科学管理。第二节煤矿安全生产相关法律法规一、安全生产法律法规体系 建国以来，特别是改革开放以来，在依法治国方略的指导下，我国的立法工作发展较快，在安全生产方面，随着《安全生产法》及相关法律法规的相继颁布，安全生产法律法规体系已基本形成，我国安全生产法律法规体系主要由以下四部分组成：一是全国人大及其常务委员会颁布的关于安全生产法律，如《安全生产法》、《煤炭法》、《矿山安全法》、《劳动法》、《矿产资源法》等。二是国务院颁布的关于安全生产的行政法规，如《煤矿安全监察条例安全生产许可证条例》、《煤炭生产许可证管理办法》等。三是省（自治区、直辖市）级人大及其常务委员会颁布的关于安全生产的地方性法规，主要有各省人大及其常务委员会审议通过的有关劳动保护、职业安全、矿山安全的地方性法规，如《--省矿山安全法实施办法》、《--省煤炭法实施办法》、《--省劳动安全监察条例》等。四是国务院主管部委、地方人民政府发布的关于安全生产的部门规章和地方政府规章，如《煤矿安全规程》、《煤矿救护规程》、《爆破安全规程》、《煤矿安全生产基本条件规定》等。二、煤矿安全生产相关法律法规（一）《安全生产法》《安全生产法》于2002年6月29日由第九届安全人民代表大会常务委员会第28次会议通过，自2002年11月1日起实施。这是我国第一部规范安全生产的综合性法律。1.立法目的和意义《 安全生产法》的立法目的是为了加强安全生产的监督管理，防止和减少安全事故，保障人民群众生命和财产安全，促进经济发展。制定《安全生产法》的意义是四个需要：一是依法加强监督管理、安全监察和依法行政的需要；二是防止和减少生产安全事故，保护人民群众生命和财产安全的需要；三是依法制裁安全生产违法犯罪的需要；四是建立和完善我国安全生产法律体系的需要。2.主要内容该法从提出立法到建议出台历经21年。它作为我国安全生产的综合性法律，具有丰富的法律内涵和规范作用。该法总结了我国安全生产生、反两方面的经验，体现了依法治国的基本方略。《安全生产法》共七章：第一章总则，第二章生产经营单位安全生产保障，第三章从业人员的权利和义务，第四章安全生产的监督管理，第五章生产安全事故的应急救援与调查处理，第六章法律责任，第七章附则。《安全生产法》是我国安全生产的基本法律，该法确立了七项基本法律制度：安全生产监督管理制度、生产经营单位安全保障制度、生产经营单位主要负责人安全责任制度、从业人员安全生产权利义务制度、安全生产中介服务制度、生产安全事故应急救援和调查处理制度、安全生产违法行为责任追究制度。《 安全生产法》同时明确了生产经营单位主要负责人的六项安全责任：建立、健全本单位安全生产责任制；组织制定本单位安全生产规章制度和操作规程；保证本单位安全生产投入的有效实施；督促、检查本单位安全生产工作，及时消除生产安全事故隐患；组织制定并实施本单位生产安全事故应急救援预案；及时、如实报告生产安全事故。《安全生产法》对安全生产的违法行为的法律责任作出了明确的规定，其中包括：生产经营单位发生生产安全事故，经调查确定为责任事故的，除了应当查明事故单位的责任并依法予以追究外，还应当对安全生产的有关事项负有审查批准和监督职责的行政部门的责任，对于失职、渎职行为的，依照本法第77条的规定追究法律责任。根据《安全生产法》的规定，对生产经营单位负责人有行政处分、个人经济罚款、限期不得担任生产经营单位的主要负责人、降职、处15日以下拘留等处罚；造成严重后果的，构成犯罪的，依照《刑法》有关规定追究刑事责任。（二）《矿山安全法》1、立法目的《矿山安全法》于1992年11月7日由第七届全国人民代表大会常务委员会第28次会议通过，自1993年5月1日起施行。这是建国以来第一部矿山安全法。其立法目的是为了保障矿山生产安全，防止矿山事故，保护矿山职工人身安全，促进采矿工业健康发展。2、指导思想坚持保护矿工生命安全的宗旨，从实际出发，做到劳动部门监督与矿山企业主管部门管理结合、国家监督和民众监督相结合，建立健全各级生产和管理人员的安全生产责任制。3、主要内容 该法共八章50条。第一章总则，第二章矿山建设的安全保障，第三章矿山开采的安全保障，第四章矿山企业的安全管理，第五章矿山安全的监督和管理，第六章矿山事故处理，第七章法律责任，第八章附则。其主要内容包括：矿山建设工程安全设施必须和主体工程同时进行设计、同时施工、同时投入生产和使用（简称“三同时”）；矿井的通风系统、供电系统、提升运输系统、防水排水系统、防火灭火系统及防瓦斯和防尘系统，必须符合矿山安全堆积和行业技术规范；矿山企业必须对职工进行安全教育、培训，未经安全教育、培训的，不得上岗作业；矿山企业安全生产特种作业人员必须接受专门培训，经考核合格取得操作资格证书，方可上岗作业；矿长必须经考核，具备安全专业知识，具有领导安全生产和处理矿山事故能力；矿山企业必须对瓦斯爆炸、煤尘爆炸、冲击地压、瓦斯突出、火灾、水害、冒项等危害安全的事故隐患采取预防措施；已投入生产的矿山企业，不具备安全生产条件而强行开采要责令限期改进，逾期仍不具备安全生产条件，责令停产整顿或吊销其采矿许可证和营业执照；矿山企业主管人员违章指挥、强令工人冒险作业，因而发生重大伤亡事故的，依照《刑法》有关规定追究刑事责任。对矿山事故隐患不采取措施，因而发生重大伤亡事故的，比照《刑法》的有关规定追究刑事责任。以上这些内容都是从矿山建设和开采的安全保障、矿山企业的安全管理、安全监督和管理以及法律责任等方面作了法律界定和要求，无疑对规定矿山安全生产起到保障作用。 （三）《煤炭法》1、立法目的《煤炭法》于1996年8月29日由第八届全国人民代表大会常务委员会第21次会议通过，自1996年12月1日起施行。这是我国第一部煤炭法，为煤炭的生产、经营活动确定了基本原则，从而使煤炭行业在法制轨道上健康发展。其立目的是为了合理开发利用和保护煤炭资源，规范煤炭生产、经营活动，促进和保障煤炭行业健康发展。2、主要内容该法共八章81条。第一章总则，第二章煤炭生产开发规划与煤炭建设，第三章煤炭生产与安全管理，第四章煤炭经营，第五章煤矿矿区保护，第六章监督检查，第七章法律责任，第八章附则。该法明确了要坚持“安全第一、预防为主”的安全生产方针；开发利用煤炭资源，应当遵守环保法规、法律，做到环境保护设施与主体工程同时设计、同时施工、同时验收、同时投入使用；严格实行煤炭生产许可证制度和安全生产责任制度及上岗作业培训制度；加强矿区保护，加强煤矿企业监督检查，要求煤矿企业依法法事企业；维护煤矿依法办事；维护煤矿企业合法权益，禁止违法开采、违章指挥、滥用职权、玩忽职守、冒险作业，以及依法追究煤矿企业管理人员的违法责任等。该法对煤矿工业的健康发展具有重大意义。（四）《煤矿安全监察条例》该条例于2000年11月7日以国务院第296号令颁布，自2000 年12月1日起施行。其内容有：第一章总则，第二章煤矿安全监察机构及其职责，第三章煤矿安全监察的内容，第四章罚则，第五立附则。该条例明确了煤矿安全监察制度、权利、地位、职责、监察内容、行政处罚种类、工作原则及与政府的关系等，是我国第一部较为全面的煤矿安全监察的行政法规，是依法监察的法律武器，填补上煤矿监察法规空白，对于依法治矿、促进安全生产具重大意义。1、立法背景和目的（1）背景：一是煤矿安全监察体制改革的需要；二是煤矿安全监察机构开展工作的需要；三是改变和促进和国煤矿安全善根本好转的客观需要。（2）目的：保障煤矿安全，规范煤矿安全监察工作，保护煤矿职工人身安全和健康促进煤矿健康发展。2、主要监察内容及煤矿安全监察工作的方针（1）主要监察内容：煤矿安全监察机构对煤矿执行《安全生产法》、《煤炭法》、《矿山安全法》和其它有关煤矿安全的法律、法规以及国家安全标准行、业安全标准、《煤矿安全规程》和行业技术规范的情况实施监察。（2）煤矿安全监察工作的方针：以预防为主，及时发现和消除事故隐患，有效纠正影响煤矿安全的违法行为，及时发现和消除事故隐患，有效纠正影响煤矿安全的违法行为，实行安全监察与促进安全管理相结合、教育与惩处相结合。（五）《安全生产许可证条例》 1、制定目的和适用范围制定本条例的目的是为了严格规范安全生产关系条件，进一步加强安全生产监督管理，防止和减少生产安全事故，确保安全生产。本条例适用于矿山企业、建筑施工企业和危险化学品、烟花爆竹、民用爆破器材生产企业。2、主要内容本条例于2004年1月13日以国务院第397号令公布，自公布之日起施行共24条。本条例规定了相关企业实行安全生产许可制度明确了国务院安全生产监督管理部门及省、自治共、直辖市的安全生产监督管理部门负责安全生产许可证的颁发和管理，企业取得安全生产许可证应当具有的安全生产条件，许可证的有效期为3年，以及违反本条例应承担的法律责任。（六）《煤矿安全规程》1、制定目的和意义国家安全生产监督管理总局于2006年10月25日，以总局令第10号公布了《关于修改（煤矿安全规程）第六十八条和第一百五十八条的决定》。以此修订是以2004年修订后的《煤矿安全规程》（以下简称《规程》）为基础的，新修改的内容从2007年1月1日起施行。《规程制定的目的是为了保障煤矿安全生产笔职工人身安全》防止煤矿事故。 其意义是规定煤矿工作，加强管理和监察执法，遏制重大、特大事故，保护职工安全和健康，保证和促进煤炭工业健康发展和煤矿安全状况稳定好转。2、主要内容《规程》共有四编751条。第一编总则，规定煤矿必须遵守有关安全生产的法律法规、规章规程、标准和技术规范，建立各类人员安全生产责任制；明确职工有权停止违章作业、拒绝违章指挥第二编井工部分规定开采“一通三防”管理、提升运输、电气管理，以及爆破作业涉及的安全生产行为标准。第三编露天部分规范了采剥、运输、排土、滑坡和水火防治、电气及设备检修标准。第四编职业危害，规定必须做好职业务危害的防治与管理工作和职业卫生劳动保护工作，使职工健康得到保护。该《规程》是我国煤矿安全管理方面最全面、最权威的一部基本基本规程，是国家有关法律和法规的具体化。（七）《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》《国务院关于预防煤矿生产安全事故特别规定》（以下简称《特别规定》）于2005年8月31日国务院第104次常务会议通过，自公布之日起施行，共28条。1、制定目的为了及时发现并排除煤矿安全生产隐患，落实煤矿安全生产责任，以预防煤矿生产安全事故发生，保证生命安全和煤矿安全生产。2、核心内容一是构建了预防煤矿生产安全的责任体系；二是明确煤矿预防工作的程序和步骤；硬提出了预防煤矿事故的一系列制度保障。 3、明确规定的十五项重大隐患（1）超能力、超强度或者超定员组织生产的；（2）瓦斯超限作业的；（3）煤与瓦斯突出矿井，未依照规定实施防突出措施的；（4）高瓦斯矿井未建立两项抽放系统和监控系统，或者瓦斯监控系统不能正常运行的；（5）通风系统不完善、不可靠的；（6）有严重水患，未采取有效措施的；（7）超层越界开采的；（8）有冲击地压危险，未采取有效措施的；（9）自然发火严重，未采取有效措施的；（10）使用明令禁止使用或者淘汰的设备、工艺的；（11）年产6万t以上的煤矿没有双回路供电系统的；（12）新建煤矿边建设边生产，煤矿改扩建期间，在改扩建的区域生产，或者在其它区域的生产超同安全设计规定的范围和规模的；（13）煤矿实行整体承包生产经营后，未重新取得安全生产许可证和煤炭生产许可证，从事生产的，或者承包方再次转包的，以及煤矿将井下采掘工作面和井巷维修作业进行劳务承包的；（14）煤矿改制期间未明确安全生产责任人和安全管理机构的，或者在完成改制后，未重新取得或者变更采矿和许可证、安全生产许可证、煤炭生产许可证和营业执照的；（15）有其它重大安全生产隐患的。 4、《煤矿职工安全手册》煤矿企业应当免费为每位职工发放《煤矿职工安全手册》。该手册应当载明职工的权利、义务，煤矿重大安全生产隐患的情形和应急保护措施，以及安全生产隐患和违法行为的举报电话、受理部门。（八）《劳动保护用品监督管理规定》1、立法目的和适用范围《劳动保护用品监督管理规定》于2005年7月8日国家安全生产监督管理总局局务会议审议通过，自2005年9月1日起施行其立汉目的是为了加强和规范劳动防护用品的监督管理，保障从业余员的安全与健康。本规定适用于在我国境内生产、检验、经营和使用劳动防护用品的生产经营单位和从业人员。本规定所称劳动防护用品，是指由生产经营单位为从业人员配备的，使其在劳动过程中免遭或者减轻事故伤害及职业危害的个人防护装备。2、主要内容《规定》共有六章31 条。其内容有：第一章总则，第二章劳动防护用品的生产、检验、经营，第三章劳动防护用品的配备与使用，第四章监督管理，第五章罚则，第六章附则。《规定》指出，生产经营单位应当安排用于配备劳动防护用品的专项经费，不得以货币或者其它物品替代应当按规定配备的劳动防护用品；所提供的劳动防护用品必须符合国家标准或者行业标准，不得超过使用期限；生产经营单位应当督促、教育从业人员按照安全生产规章制度和劳动防护用品使用规则，正确佩戴和使用劳动防护用品；未按规定佩戴和使用劳动防护用品的，不得上岗作业。《规定》明确了生产经营单位和从业人员有权依法向本单位提出配备所需劳动防护用品的要求；有权对本单位劳动防护用品管理的违法行为提出批评、检举、控告。安全生产监督管理部门、煤矿安全监察机构对从业人员提出的批评、检举、控告，经查实后应当依法处理工会对生产经营单位劳动防护用品管理的违法行为有权要求纠正，并对纠正情况进行监督。（九）《生产经营单位安全培训规定》1、立法目的和适用范围《生产经营单位安全培训规定》于2005年12月28日国家安全生产监督管理总局局长办公会议审议通过，自2006年3月1日起施行。其立法目的是为了加强和规范生产经营单位安全培训工作，提高从业人员安全素质，防范伤亡事故、减轻职业危害。本规定适用于工矿商贸生产经营单位从业人员的安全培训。2、主要内容《规定》共有七章35 条。第一章总则，第二章主要负责人、安全生产管理人员的安全培训，第三章其它从业人员的安全培训，第四章安全培训的组织实施，第五章监督管理，第六章罚则，第七章附则。其主要内容有：生产经营单位主要负责人和安全生产管理人员应当接受安全培训，具备与所从事的生产经营活动相适应的安全生产知识和管理能力。煤矿、非煤矿山、危险化学品、烟花爆竹等生产经营单位主要负责人和安全生产管理人员，必须接受专门的安全培训，经安全生产监管监察部门考察合格，取得安全资格证书后方可任职。对新上岗的临时工、劳务工、轮换工、协议工等也要进行强制性安全培训，保证其具备岗位安全操作自救、互救以及应急处置所需的知识技能后，方能安全上岗作业。加工、制造业等生产单位的其它从业人员，在上岗前必须经过厂（矿）、车间（工段、区、队）、班组三级安全培训教育。从业人员在调整工作岗位或离岗一年以上重新上岗的。卷烟厂重新接受安全培训。《规定》指出，煤矿安全监察机构发现煤矿特种作业人员无证上岗的，煤矿安全生产监督管理部门发现煤矿未按规定对井下作业人员进行安全培训的，责令其限期改正，并处10万元以上50万元以正反罚款；使其未改正的，责令停产停业整顿。生产经营单位编造安全培训记录、档案，或者骗取安全资格证书的，将被吊销安全资格证书并处最高3万元罚款。（十）《安全生产违法行为行政处罚办法》1、立法目的和适用范围《安全生产违法行为行政处罚办法》于2003年7月1日开始施行。其立法目的是为了制裁安全生产违法行为，规范安全生产行政处罚工作，保证生产经营单位依法进行安全生产。县级以上人民政府安全生产监督管理部门对安全生产的法律、行政法规、部门规章、国家标准、行业标准和规程的违法行为（以下简称安全生产违法行为）实施行政处罚，适用本办法。 煤矿安全监察机构依照本办法和煤矿安全监察行政处罚办法，对煤矿及其有关人员的安全生产违法行为实施行政处罚。2、行政处罚程序（1）简易程序。违法事实确凿并有法定依据，对个人处以50元以下罚款，对生产经营单位处以1000元以下罚款或者警告的行政处罚的，安全生产监察员可以当场作出行政处罚决定。安全生产监察员当场作出行政处罚决定的，事后应当及时报告，最迟在5日内报所属安全生产监督管理部门或煤矿安全监察机构备案，安全生产监察员当场作出行政处罚决定时，应当填写统一制作的行政处罚决定书，并当场交付当事人。（2）一般程序。除依照简易程序当场作出行政处罚外，安全生产监督管理部门或煤矿安全监察机构发现生产经营单位及期限凑员应当给予行政处罚的行为的，应当予以立案，填写统一的立案审批表，并全面、客观、公正地进行调查，收入集有关证据。案件调查终结后，安全生产监督管理部门或煤矿安全监察机构负责人应当及时对有关案件材料、当事人的陈述和申辩材料、听证会笔录等调查结果进行审查，根据不同情况，分别作出职下决定：行政处罚决定书应当在宣告后来当场交付当事人；当事人不在场的，安全生产监察管理部门或煤安全监察机构应当在7日内依照《民事诉讼法。的有关规定，将行政处罚决定书关这当事人。当事人在收到行政处罚决定书后，应在行政处罚决定书送达回执上注明收到日期、签名或盖章。（3 ）听证程序。安全生产监督管理部门或煤矿安全监察机构作出责令停产停业整顿、责令停产停业、吊销有关证照、较大数额罚款等行政处罚决定之前，应当告知当事人有要求举行听证的权利。当事人要求听证的，安全生产监督管理部门或煤矿安全监察机构应当组织听证，不得向当事人收取听证费用。三、安全生产违法行为的法律责任法律责任是指违反法律规定的行为应当承担的法律后果，也就是对违法者的制裁。法律责任是法律制度的重要组成部分。我们要实行依法治国的方针，就是要做到有法必依、执法必严、违法必究。违法必究就是必须追究违法者的法律责任。法律责任包括民事责任、刑事责任和行政责任三种。（一）民事责任尽到责任是指民事主体违反民事义务而集而依法应承担的民事法律后果。民事权利受法律保护，民事义务受法律自己约束。一方面不履行义务会侵害另一方的权利，一方面侵害他人的权利也是违反自己应承担的义务，无论不履行义务还是侵权，都是违反民事义务，也是违反民事法律规定的，都应承担相应的民事责任承担民事责任的方式主要有停止侵害、消除危害、返还财产、赔偿损失、支付违约金消除影响、恢复名誉、赔礼道歉等。（二）刑事责任 刑事责任是指具有刑事责任能力的人实施了刑事法律规范所禁止的行为所必须承担的刑事法律后果。《安全生产法》、《矿山安全法》、《矿山安全法实施条例》都规定了追究刑事责任的违法行为及行为人。因此，违反《安全生产法》、《矿山安全法》的犯罪行为也应该承担相应的法律责任十届全国人大常委会第二十二次会议2006年6月29日完成了对《刑法》的新一轮修订，新修订的《刑法》加重了对安全生产事故犯罪的刑事处罚力度。新修订的《刑法》将关于强令工人违章冒险作业，情节特别恶劣的，“处３年以上７年以下有期徒刑”的规定，修改为“处5年以上有期徒刑”。这样的修改也就是说，最高刑可能判处15年有期徒刑。新修订的《刑法》将原第134条修改为：“在生产、作业中违反有关安全管理的规定，因而发生重大伤亡事故或者造成其它严重后果的，处3年以下有期徒刑或者拘役；情节特别恶劣的，处3年以下7年以上有期徒刑。强令他人违章冒险作业，因而是发生重大伤亡事故或者造成其它严重后果的，处5年以下有期徒刑或者拘役；情节特别恶劣的，处5年以上有期徒刑。”将原第135条修改为：“安全生产设施或者安全生产条例不符合国家规定，因而发生重大伤亡事故或者造成其它严重后果的，对直接负责的主管人员和其它直接责任人员，处3年以下有期徒刑或者拘役；情节特别恶劣的，处3年以上7年以下有期徒刑。”此外，还在原第139条后增加一条，作为第139条之一：“在安全事故发生后，负有报告职责的人员有报或者谎报事故情况，贻误事故抢救，情节严重的，处3 年以下有期徒刑或者拘役；情节特别严重的，处3年以上7年以下有期徒刑。”刑事责任是最严厉的法律责任，它主要包括：管制、拘役、有期徒刑、无期徒刑、死刑五种主刑和罚金、剥夺政治权利、没收入财产三种附加刑。（三）行政责任行政责任又称行政制裁，是指由国家行政机关认定的、违法行政法律法规所应承担的法律后果。根据违法的程度和实施行政制裁的文体与制裁对象的不同，行政责任又分行政处分和行政处罚两大类。行政处分又称纪律处分，是国家机关、企事业单位、社会团体根据法律或者内部规章制度的规定，对其所属的工作人员犯有轻微违法失职行为或者违犯内部纪律的一种制裁。行政处分的种类有：警告、记过、记大过、降级、降职、撤职、开除留用查看和开除等。行政处罚是行政执法部门根据法律、法规和规章的规定，对违反行政法律规范的自然人、法人或者其它组织实施的行政制裁。行政处罚的具体形式有：警告、通报、罚款、没收非法财产、责令改正、责令停产整顿、责令停产吊销执照或许可证等。第三节安全生产主要法律制度为了保证安全生产方针的贯彻落实，《安全生产法》及有关法律法规确立了一系列安全生产法律制度。这些法律制度是生产经营单位及其从业人员必须遵守的。一、安全生产监督管理制度 《安全生产法》确立了我国安全生产监督管理制度。安全生产的监督管理既包括政府及有关职能部门对安全生产的监督，也包括社会力量的监督，具体有以下几个方面：一是县级以上各级人民政府的监督管理。主要是组织有关部门对本行政区域的内容易发生重大生产安全事故的生产经营单位进行严格的检查并及时处理发现的事故隐患等。二是负有安全生产监督管理职责的部门的监督管理，包括严格依照法定条件和程序对生产经营单位涉及安全生产的事项进行审查批准和验收入并及时进行监督检查等。同时，负有安全生产监督管理职责的部门应当建立举报制度，受理有关安全生产事项的举报。国家安全生产监督管理总局对对全国安全生产工作实施综合安全管理，县级以上地方各级人民政府负责安全生产监督管理的部门对行政区域内的安全生产实施综合监督管理。政府有关职能部门，如公安部门、建设行政管理部门、质量技术监督部门、工商行政管理部门等，在各自的职责范围内负责安全生产的监督管理。三是监察机关的监督。监察机关依照《中华人民共和国行政监察法》的规定，对负有安全生产监督管理职责的部门及其工作人员依法履行安全生产监督检查的情况进行监察。四是对安全生产社会中介机构的监督。承担安全评价、认证、检测、检验等工作的安全生产中介机构要具备国家规定的资质条件，并对其出具的有关报告、证明等结果负责。 五是社会公众监督。任何单位或者个人对事故隐患或者安全生产违法行为，都有权向负有安全生产监督管理职责的部门报告或者举报；居民委员会、村民委员会等基层群众性自治组织发现所在区域的生产经营单位存在事故隐患或者安全生产违法行为时，应向当地政府有关部门报告。六是新闻煤体的监督。新闻、出版、广播、电影、电视等部门有进行安全生产宣传教育的义务，有对违反安全生产法律、法规的行为进行舆论监督的权利。二、煤矿安全监察制度我国对煤矿安全生产实行安全监察制度。国家煤矿安全监督局、省级煤矿安全监察局及其区域性的煤矿安全监察分局，是法宝的煤矿安全监察机构，依据《煤矿安全监察条例》等相关法律法规，行使国家煤矿安全监察职能。其主要职责是：对煤矿安全实施重点监察、专项监察和定期监察，对煤矿违法违规行为依法做出现场处理或实施处罚；对地方煤矿安全监管工作进行检查指导；负责煤矿安全生产许可证颁发管理工作和矿长安全资格、特种物业人员的培训发证工作；负责煤矿建设工程安全设施的设计审查和竣工验收；组织煤矿事故调查处理等。三、安全生产保障制度 生产经营单位应当具备《安全生产法》和有关法律、法规和国家或行业标准规定的安全生产条件，不具备安全生产条件的不香从事生产经营活动。这项制度要求：生产经营单位要按规定建立健全安全生产管理机构和管理制度，要配备安全生产管理人员；要保障安全生产的资金投入；要对从业人员进行安全生产教育和培训，特种作业人员要持证上岗；建设工程项目的安全设施与主体工程要符合“三同时”的要求；对危险性较大的建设项目要进行安全谁和评价；安全设备要符合国家或行业标准；生产、经营、储藏、优胜危险品的车间、商店、仓库不得与员工宿舍在同一建筑层内，并与员工宿舍保持安全距离；生产经营场所的员工宿舍应设有符合紧急疏散要求、有标志明显、保持畅通的出口；生产经营单位必须为从业人员提供符合国家标准或行业标准的劳动防护用品，并应安排用于配备劳动防护用品和安全生产活动的经费。四、安全生产许可证制度国家对矿山企业、建筑施工企业和危险化学品、烟花爆竹、民用爆破器材生产企业，实行安全生产许可证制度企业取得安全生产许可证必须具备相应的安全生产条件，未依法取得安全生产许可证的不得从事生产活动。安全生产许可证的有效期为三年。五、责任制与责任追究制度《安全生产法》等法律法规规定，安全生产实行责任制与责任追究制度。生产经营单位必须建立健全主要负责人及有关管理人员和岗位操作人员的安全生产责任制度，发生了安全生产事故要对相关责任人进行责任追究，责任追究包括追究行政责任、民事责任和刑事责任。职工在生产过程中要严格遵守安全生产的相关管理制度和操作规程，严禁违章作业，认真履行安全生产岗位职责。六、事故报告与调查处理制度 发生了生产安全事故，事故现场有关人员应立即报告本单位负责人，单位负责人接到事故报告后，要按规定立即如实报告有关政府管理部门。任何单位和个人对安全生产事故不得隐瞒不报、谎报或延迟报告、拖延不报。发生了安全生产事故要按规定进行调查处理，对事故处理必须坚持“四不放过”，即事故原因和性质不查清不放过、防范措施不落实不放过、事故责任者和职工群众未受到教育不放过、事故责任者未受到处理不放过。七、隐患排查与整改制度生产经营单位应该建立健全隐患排查及整改制度。职工在发现安全生产事故隐患后应立即报告单位负责人，生产经营单位对事故隐患应及时整改；对重大事故隐患应立即按规定报告当地安全生产监管部门及当地人民政府有关主管部门。国家对报告重大事故隐患的有功人员给予奖励。八、安全生产教育培训与持证上岗制度生产经营单位必须坚持管理、装备、培训并重的原则，依法对从业人员进行安全生产教育和培训，未经安全生产教育和培训合格的从业坐吃山空不得上网作业。危难物品的生产、经营、储存单位及矿山企业、建筑施工单位的主要负责人，应当由有关主管部门对其安全生产知识与管理能力考核合格后方可任职；特种作业人员必须按照国家的有关规定经济专门的安全技术培训，取得特种作业操作资格证书后，方可上岗作业。 九、安全设施的“三同时”制度生产经营单位新建、改扩建工程项目的安全设施必须与文体工程同时设计、同时施工、同时投入使用。安全设施互生产和使用，不得擅自闲置或拆除，确有必要闲置或拆除；必须征得有关部门同意。第四节职工安全生产的权利与义务《安全生产法》等法律法规，赋予好职工安全生产的权利；职工在享有安全生产权利的同时，也必须依法履行安全生产的义务。一、职工安全生产的权利（1）要求获得劳动保护的权利。职工有要求用人单位保障职工的劳动安全、防止职工危害的权利。职工与用人单位建立劳动关系时，应当要求订立劳动合同，劳动合同应当载明为职工提供符合国家法律、法规、标准规定的劳动安全卫生条件和必要的劳动防护用品；工作场所存在的职业危害因素以及有效防护措施；对从事有毒有害作业的职工定期进行健康检查；依法为职工办理工伤保险等。（2）知情权职工有权了解作业场所和工作岗位存在的危险因素、危害后果，以及针对危险因素应采取的防范措施和事故应急措施，用人单位必须向职工如实告知，不得隐瞒和欺骗。如果用人单位没有如实告知，职工有权拒绝工作，用人单位不得因此做出对职工不利的处分。（3）民主管理、民主监督的权利。 职工有权参加单位安全生产工作的民主管理和民主监督，对本单位的安全生产工作提出意见和建议，用人单位应重视和尊重职工的意见和建议，并及时做出答复。（4）参加安全生产教育培训的权利。职工享有参加安全生产教育培训的权利。用人单位应依法对职工进行安全生产法律、法规、规程及相关标准的教育培训，使职工掌握从事岗位工作所必须具备的安全生产知识和技能。用人单位没有依法对职工进行安全生产教育培训的，职工可拒绝上岗作业。（5）获得职业健康防治的权利。对于从事接触职业危害因素，可能导致职业病的作业的职工，有权获得职业健康检查并了解检查结果。被诊断的患有职业病的职工有依法享受职业病待遇，接受治疗、康复和定期检查的权利。（6）合法拒绝权。违章指挥是指用人单位的有关管理人员违反安全生产的法律法规和有关安全规程、规章制度的规定，指挥从业人员进行作业的行为；强令冒险作业是指用人单位的有关管理人员，明知开始或继续作业可能会有重大危险，仍然强迫职工进行作业的行为。违章指挥、强令冒险作业违背了“安全第一”的方针，侵犯了职工的合法权益，职工有权拒绝。用人单位不得因职工拒绝违章指挥和强集散以危险作业而打击报复，降低其工资、福利等待遇或与其订立的劳动合同。（7）紧急避险权。 职工发现直接危及人身安全的紧急情况时，有权停止作业，堇得在采取可能的应急措施后，撤离作业场所，用人单位不得因职工在紧急情况下停止作业或者采取紧急撤离措施而降低其工资、福利待遇或者解除与其订立的劳动合同。但职工在行使这一权利时要慎重，要尽可能正确判断险情危及人身安全的程度。（8）工伤保险和民事索赔权。用人单位应当依法为职工办理工伤保险，为职工缴纳工伤保险费。职工因安全生产事故受到伤害，除依法应当享受工伤保险外，还有权向用人单位要求民事赔偿。工伤保险和民事赔偿不能互相取长。（9）提请劳动争议处理的权利。当职工的劳动保护权益受到伤害，或者用人单位因劳动保护问题发生纠纷时，有向有关部门提请劳动争议处理的权利。（10）批评、检举和控告权职工有权对本单位安全生产工作中存在的问题提出批评，有权对违反安全生产法律、法规的行为，向主管部门和司法机关进行检举和控告。检举可以署名，也可以不署名；可以用书面形式，也可以用口头形式。但是，职工在行使这一权利时，应注意检举和控告的情况必须真实，要实事求是。用人单位不得因职工行使上述权利而对其进行打击、报复，包括不得因此而降低其工资、福利待遇或者解除与其订立的劳动合同。二、职工安全生产的义务（1）遵守安全生产规章制度和操作规程的义务。 职工不仅要严格遵守安全生产有关法律法规，还应当遵守用人单位的安全生产规章制度和操作规程，这是职工在安全生产方面的一项法定义务。职工必须增强法纪观念，自觉遵章守纪，从维护国家利益、集体利益以及自身利益出发，把遵章守纪、按章操作落实到具体的工作中。（2）服从管理的义务用人单位的安全生产管理人员一般具有较多的安全生产知识和较丰富的经验，职工服从管理，可以保持生产经营活动的良好秩序，有效地避免、减少生产安全事故的发生。因此，职工应当服从管理，这也是职工在安全生产方面的一项法定义务。当然，职工对于违章指挥、强令冒险作业的行为，有权拒绝。（3）正确佩戴和使用劳动防护用品的义务。劳动防护用品是保护职工在劳动过程中安全与健康的一种防御性装备，不同的劳动防护用品有其特定佩戴和使用规则、方法，只有正确佩戴和使用，方能真正起到防护作用。用人单位在为职工提供符合国家或行为标准的劳动防护用品后，职工有义务正确佩戴和使用劳动防护用品。（4）发现事故隐患及时报告的义务职工发现事故隐患和不安全因素后，应及时向现场安全生产管理人员或本单位负责人报告，接到报告的人员应当及时予以处理。一般来说，职工报告得越早，接受报告的人员处理的越早，事故隐患和其它职业危险因素可能造成的危害就越小。（5）接受安全生产培训教育的义务 职工应依法接受安全生产的教育和培训，挖掘所从事岗位工作所需的安全生产知识，提高安全生产技能，增强事故预防和应急处理能力。特殊性工种作业人员和有关法律法规规定须持证上岗的作业人员，必须经培训考核合格后，依法取得相应的资格证书或合格证书，方可上岗作业。第五节职工劳动保护相关规定一、《劳动法》的相关规定《劳动法》的立法目的是为了保护劳动者的合法权益，调整劳动关系，建立和维护适应社会主义市场经济的确劳动制度，促进经济发展和社会进步。从业人员需要了解《劳动法》中的主要内容是：（1）用人单位必须为劳动者提供符合国家规定的劳动安全卫生条件和必要的劳动防护用品，对从事有职业危害作业的劳动者应当定期进行健康检查。（2）从事特种作业的劳动者必须经过专门培训取得特种作业资格。（3）劳动者在劳动过程中必须严格遵守安全规程。劳动者对用人单位管理人员违章指挥、强令冒险作业，有权拒绝执行；对危害生命安全和身体健康的行为，有权提出批评、检举和控告。（4）用人单位应当建立职业培训制度按时国家对劳动者进行职业培训，从事技术工种的劳动者，上岗前必须经过培训。 （5）禁止安排女职工从事矿山井下、国家规定的第四级体力劳动强度的劳动和其它禁忌从事的劳动。（6）不得安排女职工在经期从事高处、低温、冷水作业和国家规定的第三级体力劳动强度的劳动。（7）不得安排女职工在怀孕期间从事国家规定的第三级体力劳动强度的劳动和孕期禁忌从事劳动，对怀孕七个月以上妇女职工，不得安排其延长工作时间和夜班劳动。（8）不得安排未成年工从事矿山井下、有毒有害、国家规定的第四级体力劳动强度的劳动和其它禁忌从事的劳动。（9）用人单位应当对未成年工定期进行健康检查。二、《职业病防治法》的相关规定《职业病防治法》的立法目的是为了预防、控制和消除职业病危害，防治职业病，保护劳动者健康及其相关权益，促进经济发展。从业余员需要掌握《职业病防治法》中以下主要内容：（1）用人单位应当为劳动者创造符合国家职业卫生标准和卫生要求的工作环境和条件，并采取措施保障劳动者获得职业卫生保护。（2）用人单位必须依法参加工伤社会保险。（3）产生职业病危害的用从单位的设立除应当符合法律、行政法规规定的设立条件外，其工作场所还应当符合下列职业卫生要求；①职业病危害因素的强度或者浓度符合国家职业卫生标准；②有与职业病危害防护相适应的设施；③生产布局合理，符合有害与无害作业分开的原则； ④有配套的更衣间、洗浴间、孕妇休息间等卫生设施；⑤设备、工具、用具等设施符合保护劳动者生理、心理健康的要求；⑥法律、行政法规和国务院卫生行政部门关于保护劳动者健康的其它要求；（4）任何单位和个人有权对违反枉法以的行为进行检举和控告，对防治职业病成绩显着的单位和个人，给予奖励。（5）用人单位必须采用有效的职业病防护设施，并为劳动者提供个人使用的职业病防护用品。用人单位为劳动者个人提供的职业病防护用品必须符合防治职业的要求；不符合要求的，不得使用。（6）任何单位和个人不得将产生职业病危害的作业转移给不具备职业病防护条件的单位和个人。不具备职业病防护条件的单位和个人不得接受产生职业病危害的作业。（7）用人单位与劳动者订立劳动合同（含聘用合同，下同）时，应当将工作过程中可能产生的职业病危害及其后果、职业病防护措施和待遇等如实告知劳动者，并在劳动合同写明，不得隐瞒或者欺骗。（8）劳动者在已订立劳动合同期间因工作岗位或者工作内容变更，从事与所订立劳动合同中未告知的存在职业病危害的作业时，用人单位应当依照前款规定，向劳动者履行如实告知的义务，并协商变更原劳动合同相关条款。（9 ）用人单位违反前两款规定的，劳动者有权拒绝从事存在职业病危害的作业，用人单位不得因此解除或者终止与劳动者所订立的劳动合同。（10）对从事接触职业病危害的作业的劳动者，用人单位应当按照国务院卫生行政部门的规定组织上岗前、在岗期间和离岗时的职业健康检查，并将检查结果如实告知劳动者。职业健康检查费用由用人单位承担。（11）劳动者享有下列卫生保护权利：①获得职业卫生教育、培训；②获得职业健康检查、职业病诊疗、康复等职业病防治服务；③了解工作场所产生或者可能产生的职业病危害因素、危害后果和应当采取的职业病防护措施；④要求用人单位提供符合防治职业病要求的职业病防护设施和个人使用的职业病防护用品，发送工作条件；⑤对违反职业病防治法律、法规以及危及生命健康的行为提出批评、检举和控告；⑥拒绝违章指挥和强令进行没有职业病防护措施的作业；⑦参与用人单位职业卫生工作的民主管理，对职业病防治工作提出意义的建议。用人单位应当保障劳动者行使前款所列权利。因劳动者依法行使正当权利而降低其工资、福利等待遇或者解除、终止与其订立的劳动力合同的在，其行为无效。三、《工伤保险条例》的相关规定（一）从业人员需要掌握的主要内容 （1）《工伤保险条例》第二条规定：“中华人民共和国境内的各类企业、有雇工的个体工商户（以下称用人单位）应当依照本条例规定参加工伤保险，为本单位全部职工或者雇工（以下称职工）缴纳工伤保险费。中华人民共和国境内各类企业的职工和个体工商户的雇工，均有依照本条例的规定享受工伤保险待遇的权利。”（2）《工伤保险条例》第四条规定：“用人单位应当将参加工伤保险的有关情况在本单位内公示。用人单位和职工应当遵守有关安全生产和职业病防治的法律法规，执行安全卫生规程和标准预防工伤事故发生，避免和减少职业病危害。职工发生工伤时，用人单位应当采取措施使工伤职工得到及时救治。”（3）《工伤保险条例》第十条规定：“用人单位应当按时缴纳工伤保险费。职工个人不缴纳工伤保险费。”（二）工伤认定的有关规定（1）《工伤保险条例》第十四条规定“职工有以下情形之一的，应当认定为工伤；①在工作时间和工伤场所内，因工作原因受到事故伤害的；②工作时间前后在工作场所内，从事与工作有关的预备性或者收入尾性工作受到事故伤害的； ③在工作时间和工作场所内，因履行工作职责受到暴力等意外伤害的；④患职业病的；⑤因工外出期间，由于工作原因受到伤害或者发生事故下落不明的；⑥在上下班途中，受到机动车事故伤害的；⑦法律、行政法规规定应当认定为工伤的其它情形。”2《工伤保险条例》第十五条规定：“职工有下列情形之一的，视同工伤：①在工作时间和工作岗位，突发疾病死亡或者在48h之内经抢救无效死亡的；②在抢险救灾等维护国家利益、公共利益活动中受到伤害的；③职工原在军队服役，因战、因公负伤致残，已取得革命伤残军人证，到用人单位后旧伤复发的。职工有前款第①项、第②项情形的，按照本条例的有关规定享受工伤保险待遇；职工有前款第③项情形的，按照本条例的有享受除一次性伤残补助金以外的工伤保险待遇。”四、《煤矿安全规程》对尘肺病防治的有关规定《煤矿安全规程》及有关法律法规对尘肺病的防治有以下主要规定：（1）煤矿企业必须依法参加工伤社会保险，为职工交纳工伤保险费。煤矿职工因公患尘肺病发球工伤，依法享受工伤保险待遇。 （2）煤矿企业必须按国家有关法律、法规的规定，对新入矿工人进行职业健康检查，并建立健康档案；对接尘工人的职业健康检查必须拍照胸大片。对查出的职业病患者，煤矿企业必须按国家规定及时给以治疗、疗养和调离有害作业岗位，并做好健康监护及职业及职业病报告工作。查体时间间隔必须符合下列要求：①对在岗接触粉尘作业的工人，岩石掘进工种每2-3年拍片检查一次；混合工种每3-4年拍片检查一次；纯采煤工种每4-5年拍片检查一次。②对离岗工人必须进行离岗的职业性健康检查。③对接触毒物、放射线的人员每年检查一次。职业性健康检查、职业病诊断、职业病治疗应由取得相应资格的职业卫生机构承担。（3）Ⅰ期尘肺患者每年复查一次。对于疑似尘肺患者，岩石掘进工程每年拍片复查一次，混合工种每2年拍片复查一次，纯采煤工种每3年拍片复查一次。（4）有下列病症之一的，不得从事接尘作业：①活动性肺结核病及肺外结核病。②严重的上呼吸道或支气管疾病。④显着影响肺功能的肺脏或胸膜病变。⑤经医疗鉴定，不适于从事粉尘作业的疾病。（5）有下列病症之一的，不得从事井下工作：①上述（4）中所列病症之一的。 ②风湿病（反复活动）。③严重的皮肤病。④经医疗鉴定，不适于从事井下工作的其它疾病。（6）煤矿企业应当及时安排对疑似职业病人进行诊断，在疑似职业病人诊断或观察期间不得解除或终止与其订立的劳动合同，在诊断和医学观察期的费用由用人单位承担。（7）因公患尘肺病除依法享受工伤保险外，职工有权依法向用人单位提出赔偿要求。复习思考题1、简述我国安全生产的方针。2、简述有关煤矿安全生产的主要法律法规。3、简述我国安全生产的主要法律制度。4、《安全生产法规定生产经营单位应具备哪些安全生产保障？5、职工有哪些安全生产的权利与义务？6、《职业病防治法》规定职工有哪些卫生保护权利？7、《工伤保险条例》规定认定为工伤的情况有哪些？8、尘肺病防治有哪些主要规定？ 第二章煤矿生产基础知识第一节煤矿地质常识一、煤的形成和分类煤是由古代植物的遗体变化而成的。煤的形成过程大致分为三个阶段，即泥炭化阶段、煤化阶段和变质阶段。我国的主要成期时期为石炭纪、二叠纪、侏罗纪和第三纪。在这些地质历史时期，形成了许多开采价值的大面积含煤地层，称为煤田。煤的种类很多，性质差别很大，徇煤炭质量的指标主要是煤中的水分、灰分、挥发分、固定碳、胶质层厚度、发热量及含矸率等。我国煤炭分类主要是以煤的挥发分、黏结性指数、胶质层厚度为依据，把煤分为14个大类29个小类，14个大类是褐煤、长焰煤、不黏煤、弱黏煤，1/2中黏煤、气煤、气肥煤、1/3伙煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤及无烟煤。按照工业用途，煤又可分为：①动力煤，主要是通过煤直接燃烧来利用其热量；②化工用煤，多是对煤进行气化和回收入炼焦时的副产品，仅从这种副产品中就可以提取几十种化工原料，如医区、糖精、气油、塑料、橡胶等，煤也是生产化肥的主要原料；③炼焦煤，主要是把煤炼成焦炭用来冶炼钢铁。二、煤层的埋藏特征煤是古代植物遗体经成煤作用后转变成的一种层状可燃矿产，煤层是沉积炭的重要组织部分。 （一）煤层的形态与结构煤层的形态是指煤层赋存的空间几何形态。根据其成层的连续程度，以及可采面积与不可采面积比例的大小，煤层形态分为层状煤层、似层状煤层和非层状煤层，层状煤层的层位稳定，连续性好，百度变化也小；似层状煤层的形态像藕节、串瓜、把藤等，层位有一定的连续性，但厚度变化较大；非层状煤层的形状像鸡窝、扁豆、透镜等，层位极不稳定，连续性很差，厚度变化很大，无规律可循，造成煤层形态变化的因素很多，其最主要的是沉积条件和地壳运动的影响。煤层的结构是指煤层中是否含有夹石层。不含夹石层的煤层称为简单结构煤层；含有夹石层的煤层称为复杂结构煤层。（二）煤层的产状煤层在地赋存的空间状态，称为煤层的产状。煤层产状通常是用煤层的走向、倾向和倾角三要素来表示的，如图2-1所示。倾斜煤层与水平面的交线称为走向线，走向线的方向称为走向。走向代表了倾斜煤层在平面上的延伸方向。煤层层面上与走向垂直的线称为倾斜线。倾斜线由高向低的水平投影所指的方向，称为倾向。倾斜煤层层面与水平面所来夹的最大锐角，称为倾角。倾角的大小，反映了煤层的倾斜程度。煤层倾角越大，开采的难度也就越大。（三）煤层分类按不同的要素，煤层有不同的分类方法：（1 ）按煤层厚度分类。煤层厚度差别很大，薄者仅几厘米（一般称为煤线），厚者可达到200m以上。根据开采技术条件的特点，煤层可分以下三类：①薄煤层：厚度＜１.3m;②中厚煤层：厚度1.3-3.5m；③厚煤层：＞３.5m。在生产工作中，及时称厚度大于6m煤层为特厚煤层。厚煤层和中厚煤层在我国煤田中所占比例较大以生产论，厚煤层和中厚煤层大约各占40%，薄煤层仅占20%。（2）按煤层倾角分类。①近水平煤层：倾角＜8°；②缓倾斜煤层：倾角8°-25°；③倾斜煤层：倾角25°-45°；④急倾斜煤层：倾角45＞°。煤层倾角变化在0°-90°之间，倾角越大，开采难度越大。（3）按煤层稳定性分类。按煤层厚度、结构在井田范围的变化情况，通常可分为稳定、较稳定、不稳定和极不稳定煤层四类。（四）煤层的顶、底板位于煤层上面和下面的邻近炭层称为煤层的项、底板。如图2-2所示。煤层的顶、底板岩层一般由砂岩、粉砂岩、泥岩、页岩、黏土岩或石灰炭等组成。煤层顶、底板岩层的岩石性质、结构与构造、强度、含水性等，是选择顶板管理方法和采煤工艺的重要依据。1、顶板 根据自然层位的岩性、厚度、与煤层的相对位置及垮落难易程度顶板可分为伪顶、直接顶和老顶（又称基本顶）三种类型。（1）伪顶是指直接位于煤层之上，随采随落的极不稳定岩层。厚度一般在0.5m以下，通常由炭质页岩石、泥质页岩等强度较低的岩层组成，对顶板维护和煤炭质量有一定影响。（2）直接顶是指位于煤层或伪顶之上具有一定稳定性，在支架前移或回柱后能自行冒落的岩层。一般为页岩、砂质页岩和粉砂岩等，是采煤工伤面顶板管理的直接对象。（3）老顶是指位于直接顶或煤层之上，通常为厚度及岩石强度较大，难于垮落的岩层。常由砂岩、砾岩或石灰岩等组成。2、底板它可分为直接底和老底两种类型。（1）直接底是指直接位于煤层之下的岩层，一般由泥岩组成，其主要特点为容易遇水膨胀，引起底鼓现象。（2）老底是指位于直接底或煤层之下的岩层，一般由砂岩或石灰岩等坚固的岩层组成。三、煤层地质远行及其对煤矿安全生产的影响煤层形成初期，一般都是水平或近水平的，并在一定范围内连续分布。但是，后来受到地壳运动的影响，使煤岩层的形态和产状都发生了变化。这些由壳运动而造成的煤岩层空间形态的变化称为地质构造。 矿井地质构造的形态是多种多样的，概括起来，可以归纳为三种类型，即单斜构造、褶曲构造、断裂构造。它们对煤矿安全生产影响很大。（一）单斜构造在一个较小的范围内，煤岩层受地质作用力的影响大致向同一方向倾斜，这样的构造形态称为单斜构造，如图2-3所示。在较大的区域范围内，单斜构造往往是其它构造形态的一部分，或是褶曲的一翼，或是断层的一盘。在实际工作中，描述单斜构造在地壳内的位置和状态，最常用的方法是煤岩层的产状要素，即走向、倾向和倾角。（二）褶皱构造煤岩层受地壳运动水平力的作用，被挤压弯曲，但仍然保持着连续完整的构造形态称为褶皱构造；其中每一个弯曲部分称为褶曲，它是褶皱构造的基本单位，如图2-4所示。1、褶曲的基本形态（1）背斜：煤岩层凸起向上弯曲。其地层特点是核心部位是老岩层，两侧是新岩层，新岩层呈对称重复出现，两翼岩层的倾向相背，如图2-5（a）所示。（2）向斜：煤岩层向下凹的弯曲。基层特点是核心部位是新岩层，两侧是老岩层，老岩层呈对称重复出现，两翼岩层的倾向相向，如图2-5（b）所示。2、褶皱构造对煤矿安全生产的影响（1 ）大型褶曲的核部一般裂隙发育。岩石破碎，易冒落，必须加强支护，否则很容易发生冒顶事故，给顶板管理带来困难。（2）小型褶曲常常造成煤层厚度、产状的较大变化。给生产及安全造成困难。（3）瓦斯矿井的褶曲核部，瓦斯极易在此积聚，可能会造瓦斯突出，给安全生产带来威胁。（三）断裂构造煤岩受地壳运动的作用力而发生断裂，失去了完整性和连续性，这种构造形态称为断裂构造。断裂后，如果断裂面两侧的煤岩层没有发生显着的位置错动时，称为节理或裂隙；如果发生了显着的位置错动，则称为断怪。节理和断层普遍存在于地层之中，和矿井建设与生产关系十分密切，尤其是断层的影响更为显着，以下重点介绍断层构造。1、断层的要素断层的性质和形态是由断层面、断层线、断盘、断距等要素组成的，如图2-6所示。（1）断层面。断层面岩层断裂后两侧岩块发生相对移动的断裂面，断层面可以是直立或倾斜的，也可以是平面或曲面。它在空间的位置可用其走向、倾向和倾角来描述。（2）断层线。断层线断层面与地面交线。它的形态是随着断层面的产状和地表起伏而变化的。（3）断盘。断层面两侧相对移动的岩块，称为断盘。如果断层面是倾斜的，则位于断层面之上叫上盘，位于断层面之下的叫下盘。 （4）断距。断层两盘同一煤岩层面相对位移的距离，称为断距。断距可反映该断层的规模大小。一条断层在不同方向剖面内的断距不同，在不同的地段断距也不同。2、断层的分类断层的分类方法比较多，常用的是以下几种分类方法：（1）按断层两盘相对位移的的方向，分为正断层、逆断层和平移断层。①正断层：断层的上盘相对下降，下盘相对上升，如图2-7（a）所示。②逆断层：断层的上盘相对上升，下盘相对下降，如图2-7（b）所示。③逆断层：断层的两盘不是相对升降，而是在水平方向相对移动，如图2-7（c）所示。（2）按断层走向和煤岩层走向的关系，分为走向断层、倾向断层及斜交断层。①走向断层：断层走向与煤岩层走向基本平行。②倾向断层：断层走向与煤岩层走向基本垂直，即断层走向和煤岩层倾向基本平行。③斜交断层：断层走向与煤岩层走向斜交。3、断裂构造对煤矿安全生产的影响（1）煤岩层受断层、节理的影响使顶板岩层整体性受到破坏，强度降低，易于冒落，应采取措施，加强顶板管理。 （2）当煤层节理面与工作平行时，工作面很容易发生片帮事故；苦顶板岩层节理面与工作面平行或节理发育时，容易发生冒项事故。（3）断层破碎带、节理发育的地段是瓦斯、地下水的良好通道和积聚场所当采掘工作进入该区域时，应严防瓦斯、水灾事故的发生。（4）断层破坏了煤层的连续性，使巷道布置和采煤工艺复杂化，给煤矿生产带来不利因素。（四）陷落柱及岩浆侵入体1、陷落柱陷落柱是因为煤系地层下部有厚度很大的可溶性岩层，这些岩层由于地下水的溶蚀作用，形成了较大的溶空洞，在地质构造力和上覆岩层重力的长期作用下，有些溶洞发生塌陷，覆盖在上面的煤层也随之陷落，破坏了煤层及顶底板的完整性。由于这种塌陷的剖面形态为柱状，所以称为降落柱，其形成过程如图2-8所示。（1）陷落柱的基本特征：陷落柱平面形态多呈椭圆形、园形，直径大小不一。最大的直径可达百余米，最小的直径仅十余米；剖面形态多为上小下大的圆锥体；陷落柱体内主要由塌陷的岩石碎块、煤块等组成。岩块大小混杂、棱角明显、形态不规则、排列紊乱；陷落柱与围岩的接触面多为不规则的锯齿状，界限明显。（2）陷落柱对煤矿生产安全的影响：①在陷落柱比较发育的矿区，煤系地层常遭到严重破坏，使煤炭储量减少； ②陷落柱破坏了煤层的连续性，给巷道布置、采煤方法的选择造成了很多困难；③采煤工作面遇到陷落柱，整个生产组织将复杂化，对安全生产极为不利；④在富水矿区，陷落柱穿透含水层时，可将地下水导入井巷，对矿井安全生产威胁极大。2、岩浆侵入体在煤层形成后，由于受到地壳运动的影响，地壳内烟袋热的岩浆沿着地层的薄弱带裂隙，侵入冷凝而成岩浆侵入体（也称火成岩侵入体）。岩浆是来自地壳内部具有高温、高压的熔融体，当它侵入煤层时，除了形成岩浆侵入体外，更严重的是岩浆活动使部分煤层变成了天然焦或变质程度增高，甚至完全被岩浆所吞蚀，被岩浆岩所替代，给煤层的正常开采带来很大困难。在煤矿井下常见的有岩墙、岩床等侵入体。（1）岩墙：它是地下岩浆沿断层或裂隙上冲侵入到煤系地层的墙状侵入体。岩墙在平面上呈带状分布，宽度由几十厘米至几米，有时达几十米，长度不一。（2）岩床：它是地下岩浆沿地层层面方向侵入的层状侵入体，岩床的形状多种多样，大致可分为层状、似层状、串珠状和树枝状等。 第二节矿井开拓一、矿井的开拓方式矿井开拓方式主要是指开拓巷道在井田内的布置形式通常主要以井筒形式为主要依据，将矿井开拓方式划分为斜井开拓，立井开拓、平硐开拓和综合开拓。（一）斜井开拓斜井开拓是利用倾斜巷道由地面进入地下达到煤层的开拓方式。主、副井均为斜井的开拓方式。斜井开拓时，根据井筒位置及开拓巷道布置方式不同可分很多类型，其中最主要的有两种，即片盘斜井和斜井分区式开拓方式。1、片盘斜井开拓片盘斜井开拓是斜井开拓的一种简单形式，属于斜井多水平分段式开拓方式。它是将整个井田沿倾斜方向按一定标高划分成若干个阶段，每个阶段倾斜宽布置一个采煤工作面。这种布置方式的每个阶段习惯上称为片盘。在井田走向的中央，沿煤层由地面向下开凿斜井井筒，依次开采各个片盘。片盘斜井的基本特点是井田沿走向不划分采区，而是在倾斜方向按一定标高划分若干片盘，片盘左、右各布置一个工作面，由井田边界退后开采，各片盘之间仍采用由上而下的顺序回采。如图2-9所示，井田煤层倾斜划分4个片盘，每一片盘斜长等于工作面长度。2、斜井分区式开拓 当斜井划分为阶段或盘区时，利用斜井集中开拓，称斜井分区开拓（亦称集中斜井开拓）。当井田划分一个水平时，就叫斜井单水平分区式开拓；当划分为多水平时，就叫斜井多水平分区式开拓。下同主要介绍斜井单水分区式开拓。斜井单水平分式开拓是从井田走向中央开掘，进入煤体后，由一个开采水平开采整个井田。井田可划分为一个阶段，也可刭分为两个阶段。阶段内沿走向划分为采区。图2-10为斜井单水平分区式开拓示意图。（二）立井开拓立井开拓是利用垂直巷道（进井筒）由地面进入，并通过一系列巷道到达煤层的一种开拓方式。它也是我国煤矿广泛应用的开拓方法。1、立井单水平开拓立井单水平开拓是用一个开采水平将井田沿倾斜划分为两个阶段，上山阶段的煤向下运输，下山阶段的煤向上运输，经阶段运输平巷运往井底车场，通过主井提到地面。立井单水平开拓方式，在矿井产量较大、地质构造复杂、煤层倾角较小时，其优点比较突出。缺点是下山阶段无论从开拓、运输、排水、通风等方面都复杂。因此，这种开拓方式适用于煤层倾角较小而斜长不大的井田。2、立井多水平开拓立井多水平开拓是用两个或两个以上的水平开拓整个井田。按开采水平服务的阶段布置方式不同，可分为立井多水平上山开拓，立井多水平上下山开拓及立井多水平混合式开拓等。 立井开拓的优点：开采水平深度变大时，立井开拓具有井筒短、提升速度快、提升能力大的优点；同时，由于井筒短，还可以缩短种种管线的长度；另外，立井井筒还人有通风阻力小，容易维护的优点。所以，一般来说，立井开拓的矿井的生产经营费用比斜井要低。立井开拓的缺点：与斜井开拓相比，立井井筒掘进及延深需要较高的技术，井筒开凿需要的设备多，掘进速度慢，井筒装备复杂，基本建设投资大。（三）平硐开拓平硐开拓是利用水平巷道从地面进入地下，并通过一系列巷道通达矿体的开拓方式。由于地形和煤层赋存情况不同，平硐的布置方式也不一样。平硐一般分为走向平硐、垂直平硐和阶梯平硐。1、走向平硐走向平硐是指平硐平行于煤层走向布置，是应用比较广泛的一种方式，具有井巷工程量少、投资省、施工简单、建井期短、出煤快等特点，主平硐一般沿煤层底板掘进，中图2-11所示。2、垂直平硐垂直平硐也是应用较多的一种。平硐垂直煤层走向掘进，到达煤层或煤层底板时分两翼掘进大巷，到两翼采区位置后，即进行采区准备如图2-12所示。根据地形和煤层关系，垂直平硐可以从煤层顶板或煤层底板进入煤层。3、阶梯平硐 当地形高差较大，主平水平以上煤层垂高过大时，可以按煤层的标高把煤层分为数阶段，每阶段各自用独立的下硐来开拓，称为阶梯平硐如图2-13所示。平硐开拓适用的条件是：平硐标高以上有足够储量足以建井；有能满足布置平硐口和工业场地的地形条件，有条件修筑公路或铁路实现与外界联系的山岭地区。（四）综合开拓综合开拓是指借助于两种或两种以上井硐形式综合开拓井田。由于井田的自然地质条件极其复杂，故只采用单一的井硐形式开拓井田，便可能遇到技术上的困难或在经济上不合理。可供选择的综合开拓方式有：立井－斜井，平硐－斜井，立井－平硐，以及立井－斜井－平硐开拓方式。有些井田由于地形或地质条件特殊，或几经技术改选，使井田开拓形成了立井－斜井－平硐的综合开拓，如北京门头沟煤矿就是如此。二、煤矿巷道分类煤矿生产需要开掘从地面到工作面的一系列巷道，统称井巷，井即井筒，泛指立井和斜井，也包括暗井，一般指地面有直接出口（不包括暗井）；巷即巷道。根据这些巷道的用途，服务范围的不同，把全矿井的巷道分为开拓巷道、准备巷道和回采巷道三类产；在每一类巷道中，根据巷道的形态形态不同，又可分为垂直巷道、水平巷道、倾斜巷道三类。（一）根据巷道的用途、服务范围分类 1、开拓巷道为井田开拓的基本巷道称为开拓巷道，好为全矿井、一个水平或若干采区服务的巷道。例如：井筒、井底车场，主要石门、运输大巷、回风大巷（或总回风道）及主要风井等都是开拓巷道。开拓巷道是从地面到采区的道路，为全矿井或阶段服务，服务年限长。开拓巷道的作用是形成矿井新的或扩展原有的阶段或开采水平，构成矿井完整的生产系统。2、准备巷道为准备采区而掘进的主要巷道称为准备巷道，即为一个采区或数个区段服务的巷道。例如：采区上（下）山、采区车场、采区硐室等都是准备巷道。准备巷道是在采区范围内从已开掘好的开拓巷道起到区段的通路，为全采区服务。准备巷道的作用是用来准备新的采区，构成采区的生产系统。3、回采巷道形成采煤工作面及为其服务的巷道称为回采巷道，也称采煤巷道。例如：区段运输平巷、区段回风平巷、开切眼等都是回采巷道。回采巷道服务年限较短。回采巷道的作用在于切割出新的采煤工作面，并进行生产。（二）根据巷道的形态分类矿井巷道的布置形式如图2-14所示。1、垂直巷道 （1）立井。有通达地面的出口，是进入地下的主要垂直巷道，一般位于井田中部。担负矿井主要提煤任务的称为主井，担负人员升降、下料和提矸等辅助提升任务的称为副井。（2）小井。它也是通达地面的出口，但断面和深度都较小，一般在井田上部边界地点，只作为地质勘探或临时提升以及通风等用。（3）暗井（盲井）。没有直接通达地面的出口的垂直巷道，根据其所负担的任务不同，可分为主暗井（下一水平的煤炭提升井）、副暗井（下水平的矸石提升、物料及人员的升降等）、溜煤井。2、水平巷道（1）平硐。有一个通达地面的出口，是进入地下的主要水平巷道。一般除运煤外，还兼作运料、行人、通风、供电和排水等用。若开掘两条平硐，根据用途的不同，也可分成主平硐和副平硐。（2）平巷。没能通达地面的出口，在地下的煤层中或岩层中沿其走向所开掘的水平（5°以下坡度）巷道。一般有集中运输平巷、主要运输平巷、区段运输与回风平巷等。（3）石门。没有通达地面的出口，在岩层中开掘的垂直或斜交于岩层走向的水平巷道。一般在联络石门、运输石门、回风石门等。（4）煤门。没有通达地面的出口，在煤层中开掘的垂直或斜交于煤层走向的水平巷道。一般在厚煤层中较为常见。3、倾斜巷道（1）斜井。有一个通达地面的出口，是进入地下的主要倾斜巷道。其用途与立井相同并有主、副井之分。 （2）上山。没有通过地面的出口，且位于开采水平之上，沿煤层或岩层从主要运输大巷由下向上开掘的确倾斜巷道。根据其服务范围不同，可分为阶段上山、采区上山等；根据其用途不同，可分为运输上山和轨道上山；有的采区布置有通风或行人上山、集中溜煤上山等。（3）下山。它的位置和开掘方向与上山相反，除溜煤下山、运输下山是向上运煤和轨道下山是从上向下运料以外，其它与上山相似。（4）溜煤眼。专作溜煤用的小斜巷。（5）开切眼。连接区段运输平巷和区段回风平巷的斜巷。第三节采煤技术采煤工作面是矿井生产最基本最主要的场所，根据采煤工作面内煤层的赋存条件，运用各种技术装备，按照一定顺序完成各项工作的方法和技艺为采煤工艺。一、爆破采煤技术爆破采煤工艺又称炮采，是指在长壁工作面用爆破方法破煤和装煤、人工装煤、输送机运煤和单体支柱支护的采煤工艺。其工艺过程包括爆破落煤及装煤、人工装煤、刮板输送机动煤、人工挂梁支柱、移置输送机、人工回柱放顶等工序。（一）爆破采煤在爆破采煤时，要严格按规定进行打眼、装药、填水炮泥、放炮，必须执行“一炮三检”制和“三人连锁放炮” 制等安全措施爆破采煤工作面炮眼的连线方式，一般采用串联。爆破时，采取先顶眼后底眼、先底眼后顶眼及顶、顶底眼同时起爆三种顺序。第一种爆破顺序爆破工作面应用较多。（二）装煤和运煤1、爆破装煤炮采工作面采用单位液压支柱及较接顶梁所构成的单位支架支护工作面，在单体支架的掩护下，可以把输送机推移到贴近煤壁，利用放炮时的爆破力，将煤炭自动抛入刮板输送机内，称为爆破装煤，爆破装煤一般可达31%-37%。2、人工装煤炮采工作面爆破后装不到输送机上的煤主要有：煤壁与输送机之间散落的煤，崩落或撒落到输过机采空侧的煤。炮采工作面的这部分煤要由人工装到刮板输送机上。人工装煤劳动强度大、效率低，是炮采工艺的最大缺点。炮采工作面的运煤由刮板输送机来完成。（三）回柱放顶回柱放顶是采煤工作面一项重要的工序。在此过程中，顶板活动比较强烈，支架将受较大的动压作用。因此，必须遵守下列规定：（1）用全部垮落法管理顶板的采煤工作面必须及时回柱放顶，控顶距超过作业规程规定时，禁止回采。如果回采后顶板仍不冒落，超过规定的悬顶距离时，必须停止采煤，采取人工强制放顶或其它措施进行处理。（2 ）回柱放顶前，必须对放顶所用设备完好情况及作业区域内安全情况进行全面检查，对符合质量要求的支架重新支设，缺柱的补齐，村力大时要加强支护，对工作面上、下出口和机头、机尾的支护要重新加固，同时清理好退路。（3）回柱放顶必须按作业规程规定的回柱放顶方法和安全措施进行。回柱放顶同放炮、落煤等工序平行作业的安全距离都必须符合作业规程中的规定。（4）回柱必须按由里向外、自下而上的顺序进行。分段回柱时，必须在分段处打两根临时支柱。回柱后要及时挂挡矸帘。撤下的顶梁要按号立放整齐，立柱打在新放顶线内侧梁下。采用密集支柱切顶时，两段密集支柱之间必须留有0.5m以上的出口，出口间的距离和密集支柱的超前距离都必须符合作业规程的规定。（5）回柱时必须2人一组作业、一人回柱、一人观察，不准单独作业。回柱人员必须站在所撤支柱的倾斜上方，且支架完整，无崩绳、崩柱、甩钩、断绳抽人等危险情况，本支柱必须用机械回撤，放顶区域内的支架、木垛等必须回收干净。二、普通机构化采煤技术普通机械化采煤简称“普采”。普采就是用机械方法破煤和装煤、输送机运煤和单体支柱支护顶板的采煤技术。（一）工作面布置 普采工作面的主要技术装备有：破煤与装煤的设备为滚筒采煤同或刨煤机，运输设备为可弯曲刮板输送机、带式输送机，支护用的单体支柱为摩擦式金属支柱或单体液压支柱及较接顶梁。普通机械化采煤荼面及设备布置如图2-15所示。（二）采煤工艺普采工作面采煤工艺过程中的工序有落煤、装煤、运煤、采煤工作面支护和采空区处理等。1、落煤普通机械化采煤工作面的落煤工序由滚筒采煤机来完成。落煤工序首先要把采煤机的滚筒切入煤壁，滚筒进入煤壁后，采煤机骑在工作面的刮板输送机上沿煤壁行走的同时，滚筒自转，滚筒螺旋线上的截齿就把煤炭从煤壁上割落下来。所以，落煤工序主要是采煤机进刀和割煤。（1）采煤机的进刀方式。采煤机滚筒向垂直于煤壁的方向推进，进入下一截深切割的作业进刀。普通机构化采煤工作面采煤机的进刀方式主要有钻入式、推入式、斜切式进刀等。①推入式进刀。推入式进刀就是在采煤机进刀之前，预先在工作面上、下端采用爆破法做出切口，当采煤机割到工作面上端或下端时，利用2-4台移溜器同时顶推输送机头（尾）和采煤机，把滚筒推进切口。②钻入式进刀。钻入式进刀就是利用滚筒端面截齿转动与推移千斤顶的推力，使滚筒直接钻入煤壁。③斜切式进刀。当采煤机顺着刮板输送机的弯曲段行走时，采煤机滚筒逐渐切入煤壁的进刀方式称为斜切式进刀。斜切式进刀方式可分为割三角煤进刀、留三角煤进刀和工作面中部进刀等。 （2）采煤机割煤方式。采煤机割煤方式是指割煤与其它工序的配合方式。普通机械化采煤工作面的割煤方式有单向割煤、双向割煤等。①单向割煤。单向割煤是当采煤机处于下切口时，上行割煤，下行装煤，往返进一刀。一般适用于较厚的煤层，其工艺过程是：采煤机自工作面下切口开始沿煤层底板向上割煤，人工跟机挑顶煤和挂梁，必要时打临时支柱。采煤机割至上切口后，停机翻转又弧形挡煤板，并立即下行装运挑顶煤或清理上行时丢失的浮煤或底煤，直至返回工作面下切口，完成一刀煤。②双向割煤。双向割煤有往返进一刀和往返进刀进两种。采煤机从工作面下切口开始，沿煤层顶板上行割顶煤，人工追机挂梁，直至上切口下放悬臂翻转弧形挡煤板，下行割底煤装浮煤，直至工作面下切口，往返进一刀。如果采煤机上行和下行都割煤，而且上行、下行都采全高，往返进两刀。工艺过程为：采煤机沿煤层底板上行割煤，随后清理浮煤、挂梁、推移输送机和支柱，直至上切口，完成一刀；翻转弧形板，采煤机下行仍沿煤层底板割煤。同样进行挂梁，、移溜与支柱等工作，直至下切口完成第二刀。2、装煤与送煤 采用滚筒式采煤机落煤的普通机械化采煤工作面，装煤是利用采煤机滚筒上的螺旋叶片在旋转中产生的轴向推力，将割在叶片间的煤推出，装入输送机运出工作面。为了提高装煤率，滚筒和挡煤板的间隙要适当，并适当加大出煤口和滚筒的转速。3、采空区处理随着工作面的推进，为了及时减少挖顶面积，降低矿山压力，要不断对采空区进行处理，常用的采空区处理方法是全部垮落法，采用全部垮落法处理采空区时，主要的工作是加设特种支架、回柱架和回柱放顶。三、综合机械化采煤技术（一）工作面布置综合机械化采煤简称“综采”，是指在长壁工作面用机械方法破煤和装煤、输送机运输和液压支架支护顶板的采煤工艺。综采工作面配套的主要设备有大功率双滚筒采煤机、大功率高强谌工重型刮板输送机、液压支架、转载机及胶带输送机、乳化泵站等。综采工作面的设备布置如图2-16所示。（二）采煤工艺综采在工作面采煤工艺过程中的破煤、装煤、运煤、支护、采空区处理五大工序全部实现了机械作业。由于工作面全部实现了机械化作业，所以，综采的采煤工艺要比普通机械化采煤简单。生产工艺过程是：采煤机落煤与装煤、输送机运煤、自移式液压支架前移、推移输送机至新的位置、采空区顶板乘虚而入地垮落等。综采工艺中的破煤、装煤、运煤三个工序与普通机械化采煤基本一样，只不过是设备的功率大、强度高。1、落煤 和普通机械化采煤一样，综采落煤主要包括采煤机进刀方式和割煤方式。（1）综采面采煤机的进刀方式。①滚角钻入法进刀。②斜切式进刀。③推入式进刀。（2）综采面双滚筒采煤机割煤方式。综采面采煤机的割煤方式是综合考虑顶板管理、移架与进刀方式、端头支护等因素确定的，主要有以下两种：①往返一次进两刀。这种割煤方式多用于煤层赋存稳定、倾角较小的综采面，工作面为端部进刀。采煤机沿工作面上行割一刀，下行割一刀，所以也中心任务穿梭割煤。②往返一次进一刀。这种单向割煤，工作面中间或端部进刀，该方式适用于：顶板稳定性差的综采面；煤层倾角大，不能自上面下移架，或输送机易下滑，只能自下而上推移的综采面；采高大而滚筒直径小，采煤机不能一次采全高的综采面；采煤机装煤效果差，需单独牵引装煤行程的综采面；割煤降尘效率新式，移架工不能采煤机的回风巷一端工作的综采面。2、装煤与运煤滚筒采煤机在割煤的同时，滚筒上的螺旋线将割下的煤沿垂直煤壁的方向推出落在工作面刮板输送机上，刮板输送机将煤运出工作面。3、支护与放顶 综采工作面用液压支架支护，液压支架沿工作面直线排列，当液压支架随工作面推进向前移架后，支架后方的顶板自由垮落。常用的移架方式有三种：一是单架集资顺序移架，液压支架沿采煤机牵引方向依次前移，移动步距等于截深，支架移成一条直线；二是分组间隔交错移架；三是分组整体依次顺序移架。综采面的割煤、移架、推移输送机三个主要工序中，按照三个工序不同的组合顺序，同时综采面的液压支架和刮板输送机在移动时需互相作支点，必须一个先移一个后移。所以，综采面的工序配合有以下两种方式：（1）及时支护。采煤机割煤后，支架随采煤机立即前移支护顶板，输送机随移架逐段移向煤壁，推移步距等于采煤机截深，即先移支架，后移输送机的方式，称为及时支护。这种支护方式推移输送机后，在支架前端与输送机之间始终有一个截深的宽，工作空间大，有利于行人、运料和通风。及时支护适用于煤层顶板中等定以下工作面。（2）滞后支护。割煤后输机首先逐段移向煤壁，支架随输送机前移，二者移动步距相同，即先移输送机后移支架的方式，称为滞后支护。这种方式在液压支架前端和输送机之间不再有一个截深的余量，适用于周期压力大以及直接顶比较稳定的工作面。四、综采放顶煤采煤技术放顶煤是沿煤层的底板或煤层某一厚度范围内的底部布置一个采煤工作面，利用矿山压力将工作面顶部煤层在工作面推进过后破碎冒落顶煤予以回收的一种采煤方法。 综放工作面是在张家港采工作面的基础上发展而来的，同综采工作面相比，综放工作面由于采高的增大，支架直接支护的岩石顶板变为煤顶，增加了放机煤工艺，工作面输送机由一部变为两部，顶板核压力减弱，来压缓和，因而使工作面顶板管理的重点发生了转变。1、综采放顶煤工艺流程根据我国近年来在缓斜厚煤层中使用放顶煤采煤法的经验，其工艺流程主要包括采煤机割煤和放顶煤两部分。（1）采煤机割煤采煤机可以从工作面端部或中部斜切进刀。采用双向割煤往返一次进一刀，下行割煤、上行装煤，距滚筒12-15m处推移输送机，完成一个综采循环。根据顶煤放落的难易程序，放顶煤工作在完成一个或几个综采循环以后，在检修班或放顶进行。（2）放顶煤放顶煤工作多从下部向上部，也可以从上部向下部，逐架或隔一架或隔数架依次进行。一般放顶煤沿工作面全长一次进行完毕即一轮放完，如顶煤较厚，也可以两轮放完。在放煤过程中，如有片帮预兆，要停止放煤。当放煤口出现矸时时，应关闭放煤口。2、综采放顶煤工艺特点（1）适用于厚度5m以上、煤质较软、顶板易垮落的煤层。（2）简化巷道布置，减少巷道掘进工作量。（3）提高采煤工效，降低吨煤生产费用等。3、《煤矿安全规程》对综采放顶煤工艺的安全技术要求 （1）必须根据煤层地质征编制放顶煤开采权设计。（2）工作面必须符合以下条件：①无煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险性；②顶煤和煤层顶板能随放煤即行垮落或者采取预裂爆破等措施后能及时垮落且顶板垮落充填采空区的高度大于采放煤高度。（3）必须针对煤层的开采技术条件下和放顶煤开采工艺的特点，对防火、防尘、防瓦斯、放煤步距、放煤顺序、采放平行关系、顶板控制、支架选型、端头支护、切眼扩面、支架安装、初次放顶（煤）、工作面收尾及支架回撤等制定安全技术措施。（4）大块煤（矸）卡住放煤口时，严禁爆破处理，有瓦斯或煤尘爆炸危险时，严禁挑顶爆破作业。五、急倾斜煤层开采技术急倾斜煤层是指煤层倾角大于45°的煤层，急斜煤层采煤工艺同样由落煤、装煤、运煤，支护与采空区处理组成。急倾斜煤层常用的采煤法有倒台阶采煤法、水平分层采煤法和伪斜掩护支架采煤法等。1、倒对号阶采煤法在急倾斜煤层中，布置成下部超前的台阶形的工作面，并沿走向推进的确采煤方法称为倒台阶采煤法。倒台阶采煤法的工作面沿倾斜方向呈倒台阶布置，目的在于充分利用工作面长度，使工人在各处台阶阶檐的保护下，实行多点同时作业，工作面长度为40-50m，一般由2-3个台阶组成，台阶长度一般为10-20m 。倒台阶采煤法一般适用于开采急倾斜薄及中厚煤层。2、水平分层采煤法水平分层采煤法就是急倾斜厚煤层沿水平面划分分层的采煤煤方面每个分层厚度约为2-3m，每个分层内布置巷道及采煤工作面，然后依次进行采煤，采煤工作面沿走向推进。3、伪倾斜柔性掩护支架采煤法伪倾斜柔性掩护支架采煤法是指在急倾斜煤层中，沿伪倾斜布置采煤工作面，用柔性掩护支架将要空区和工作空间隔开，沿走向推进的采煤方法。这种采煤方法的特点是：采煤工作面呈直线形，按伪倾斜方向布置，沿走向推进；用柔性掩护支架隔离采空区与采煤空间，工作人员在掩护支架的保护下进行采煤工作。第四节巷道支护一、支护材料矿用材料有木材、水泥砂浆、金属材料、钢筋混凝土等。1、木材用户作矿井支护的木材叫坑木，煤矿井下用得最多的坑木地松木。2、石材将可以就地取材的具有较高强度而又不易风货摊岩石（如石灰岩、砂岩、花岗岩）加工制成的砌块称为天然石材（料石）。料石按加工粗细不同，分为毛料石、粗料石和细料石三种。井下多用毛料石和粗料石。石材的抗压强度高，但抗拉强度很低。 除天然石材外，常用的人造石材还有黏土砖和混凝土砖两类。3、水泥砂浆水泥砂浆是用水泥、砂子和水调和而成的混合物。硬化后能将料石、砖或锚杆岩石等胶结成为整体。4、金属材料井巷支护所用的钢材，主要用普通碳素钢制成的种种型钢，如钢轨、工字钢、槽钢和角钢等。5、钢筋混凝土煤矿井巷常用的钢筋混凝土是由钢筋、水泥、砂子、石子和水组成。钢筋砂、石在混凝土中起骨架作用小石子充填在大石子的空隙中，而砂子又充填整个石子中的空隙。石子称为骨料，砂子称为细骨料，水泥为胶凝材料，和水掺合在一起成为水沙浆，将砂石胶凝并逐渐硬化而形成一个坚硬的整体。二、支护形式1、棚式支架棚式支架俗称棚子，这是井巷道中使用较多、较广的一种类繁多支架形式。棚子有多种，按所用的材料可分为木棚子、金属棚子和钢筋混凝土棚子三种。（1）木棚子 井下常用的木棚子呈梯形棚子。顶梁承受顶板岩石给定的垂直压力的由棚腿传来的水平压力，棚腿则承受顶梁给它的轴向压力和侧帮岩石给它的横向压力。背板可密集或间隔布置。木契的作用是使棚子与围岩固定在一起。撑柱的作用是加强棚了在巷道轴线方向的稳定性。（2）金属棚子金属棚子有梯形的，其中梯形的使用较多，掘进拱形巷道时常用组装的金属拱开采朋子作为临时支护。梯形金属棚子主要适用于回采巷道及其他断面较大、地压较严重的采区巷道；拱形金属支架适用于地压较大，尤其是动动压较大的巷道。（３）钢筋混凝土棚子钢筋混凝土棚子（水泥支架）充分利用了混凝土钢筋的受力特性，使混凝土在构建中承受压力，钢筋承受拉力，不但提高了结构的承载能力，而且又节约了材料。它的结构有梯形、拱形两种，一般采用梯形。钢筋混凝土棚子具有节约坑土坚固耐久，有防火性等优点；它的缺点是重量大，运输和架设不方便。它属于刚性支架，只能用于地压较稳定的巷道。２、拱形砌碹支护拱形砌碹支护是以料石、砌块为主要材料，以水泥砂浆胶结，或以混凝土现场浇灌而成的连续整体式支护。拱形砌碹是用于一些服务年限长或断面尺寸较大的开拓巷道和硐室，或者用于围岩很破碎，顶板不稳定、有大面积淋水的地段。３、锚喷支护 锚喷支护是锚杆支护、喷浆支护和喷射混凝土支护的总称，即可单一使用，亦可联合使用。（１）锚杆支护锚杆是锚固定在岩石内部的杆状支架，它不是消极地承受巷道周围的岩石压力，而是利用它把围岩锚固起来。形成支架围岩共同作用受力整体，从而减弱围岩变形，防止围岩冒落。锚杆支护可以起到三个作用：一是锚固层状岩层；二是悬吊松软层；三是拉紧岩块。锚杆的种类很多，按制作材料可分为金属锚杆、木锚杆、竹锚杆、钢盘或钢丝绳砂浆锚杆、树脂锚杆和快凝水泥锚杆；按锚固方式可分为端头锚调和全长两大类型除此之外，一些大型矿井中还使用树脂锚杆、快速硬化水泥锚杆、压力胀管式锚杆和管缝式锚杆等。（２）喷浆支护喷浆支护是用喷射机向围岩表面喷射一层10－30mm的水泥砂浆。其主要作用是封闭围岩，防止围岩风化，以保持围岩的紧固强度，维护巷道稳定。（3）喷射混凝土支护喷射混凝土支护是将一定配合比的水泥、砂、石子和速凝剂等混合搅拌均匀，装入喷射机，以压缩空气为动力，使拌合料沿管路吹送至喷头处与水混合，并以较高的速度喷射在岩石上凝结硬化而成的一种支护形式。其喷射厚度一般为50-200mm。 锚喷支护有以下五种类型，对于煤矿井下巷道、硐室，主要是根据围岩的稳定性、井巷断面、工程性质和服务年限等因素来选择支护类型的。（1）锚杆单一支护。（2）喷浆或喷射混凝土单一支护。（3）锚杆、喷射混凝土或喷浆联合支护（简称锚喷支护）。（4）喷射混凝土、金属网联合支护（简称喷网支护）。（5）锚杆、金属网、喷射混凝土联合支护（简称锚喷网联合支护）。三、通风设施地点的巷道支护通风设施亦称通风构筑物，其使用地点对巷道支护的要求主要是结构严密、坚固、不漏风或少漏网，通风阻力小等。1、风硐风硐要求使用混凝土、砖石等材料构筑，表面要求光滑。2、风桥如果服务年限长，通过风量在20m3/s以上时，应采用绕道式风桥，其支护形式可与相连巷道一致；如果服务年限较短。通过风量为10-20m3/s时，可采用混凝土风桥，以防止漏网。风桥的支护材料应为不燃性材料，风桥前后各5m内巷道支护应良好，无杂物、积水、淤泥。断面缩小口应成流线型，巷道坡度小于30°。3、测风站在测风前后10m范围内，巷道断面应保持一致，采用一种支护形式。如果是混凝土支架支护的巷道，应采用密集支护，并用水泥抹光墙面和用白灰刷白。 4、风门与密闭墙在风门前、后5m范围内及密闭墙内、外各5m范围内，要求巷道支护完好，无冒顶片帮。复习思考题：1、简述煤的形成和分类；2、什么是煤层的顶、底板？3、简述褶皱构造对煤矿安全生产的影响。4、矿井的开拓方式有哪些？5、简述采煤的方法？6、巷道支护的形式有哪些？第三章矿井通风基础知识 矿井通风是煤矿的一项重要工作，它的基本任务是，向井下各工作场连续不断地供给适宜的新鲜空气，供人员呼吸，所有毒有害气体和矿尘稀释到安全浓度以下，并排出矿井之外，提供适宜的气候条件，创造良好的生产环境，以保障职工的身体健康和生命安全及机械设备正常运转，进而提高劳动生产率，增强矿井的防灾、抗灾能力，实现矿井的安全生产。第一节井下空气及安全标准一、井下空气地面空气进入井下后，因发生物理、化学和煤岩涌出各种成分的气体，其成分种类将增多，各种成分的浓度也发生变化。尽管井下空气与地面空气成分不同，但主要成分仍是氧气和氮气。氧气是无色、无味、无嗅的，对空气的相对密度为1.105,是人呼吸的气体中不可缺少的，人体在静止状态下耗氧量为0.25L/min，在工作时耗氧量为1-3L/min。当浓度小于17%时，呼吸困难，心跳加快；当浓度小于15%时，无力进行劳动；当浓度小于12%时，会有生命危险；当浓度小于3%时，立即死亡。氧能够助燃，易使多种元素氧化。《规程》规定采掘工作面进风流中氧气浓度不得低于20%。氮气是无色、无味、无嗅的气体，相对密度为0.97，微溶于水，不助燃，无毒。但是空气中氮气含量升高时，会使氧气含量相对降低，会使缺氧区域人员窒息，井下空气中氮含量增加的主要原因是井下有机物的腐烂、爆破作业以煤岩层中释放出的氮气。地面空气与井下空气的主要区别 （1）氧气浓度减少。矿井空气中氧气浓度减少的主要原因为：井下人员呼吸、煤和其他物质的氧化、坑木腐烂、井下火灾及瓦斯、煤尘爆炸等都直接消耗了氧气。另外生产中不断产生和煤岩层不断释放出的各种所体，也相应地降低了空气中氧气的浓度。（2）混入了各种有害和爆炸气体。在煤矿井下进行的许多工作都能够产生有害气体，井下使用的许多材料也会发生物理化学反应产生有害气体地下也赋存了大量有害气体在条件适宜时也伟大大量时报逸出，造成井下有害气体的种类和含量增加。（3）混入了煤尘、岩尘等固体微粒。井下进行采掘作业和运输过程等工作环节都会产生大量煤尘、岩尘，井下使用的材料有时也会产生相应排放尘粉尘，使井下空气中固体微粒含量增加，对人身安全和健康造成危害。（4）空气的温度、温度和压力发生。地面空气进入井下后由于空气受压缩和膨胀，会造成温度的升高和降低，在采掘工作面上于物质氧化发热，机电设备入热，人员身体放热及爆破作业，使井下温度升高。在矿井风流中，由于地面和进风井巷温度的差异，造成进风流空气中水蒸气含量夏天逐渐增加，冬天逐渐降低。故矿井进风线路上有冬干夏温的现象。在采掘工作面和回风路线上，因气温常年几乎不变，故其湿度几乎常年不变，而其相对湿度都接近饱和湿度。由于矿井通风动力主要来源通风机，形成了进回风井之间压力差，使地面空气得以进入井下。进入井下的空气压力与地面大气压力有较大不同，采用压入式通风的矿井，井下空气压力大于地面空气压力称为正压通风；采用抽出式通风的矿井，井下空气压力小于地面空气压力，称为负压通风。二、井下空气中常见的有毒有害气体及安全标准 井下空气中有毒有害气体种类很多，但常见的能够对煤矿安全生产、人身健康造成危害的有：二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、二氧化氨（NO2）、二氧化硫（SO2）、硫化氢（H2S）、甲烷（CH2）、氨气（NH2）、氢气（H2）等。（1）二氧化碳。二氧化碳是无包略带臭味的气体，不助燃也不能供人呼吸，略有毒性，易溶于水，对人体部分器官有刺激作用，而增强人体呼吸。浓度过大，会使氧含量降低，引起缺氧窒息。比空气重，相对密度为1.52，多积存在巷道下部。井下空气中二氧化碳的主要来源的：煤、岩、坑木等物质的氧化，爆破工作、矿井火灾、瓦斯、煤尘爆炸、人的呼吸、从煤层、岩层中涌等。《规程》规定，采掘工作面进风流中二氧化碳浓度不得超过0.5%;矿井总回风或一翼回风中二氧化碳浓度不得超过0.75%;采区和采掘工作面回风流及采掘工作面风流中二氧化碳浓度都不得超过1.5%。（2）一氧化碳。一氧化碳是一种无色、无味、无嗅的气体相对密度0.97，微溶于水能燃烧，当浓度达到13%-75%时能爆炸，有强烈的毒性。一氧化碳轻微中毒不头痛心跳耳鸣等病状，严重中毒会反应迟钝，失去知觉，抽筋直至死亡。一氧化碳扩要来源是：爆破作业，井下火灾、瓦斯煤尘爆炸。《规程》规定一氧化碳的最高允许浓度是0.0024%。 （3）二氧化氨是一种红棕色气体，相对密度1.59，易溶于水而生成硝酸，有剧毒，对眼、鼻、呼吸道及肺有刺激作用引起肺水肿。二氧化氨中毒会造成咳嗽、胸育、声带痉挛、呕吐、腹泻、神经麻木，直至死亡。二氧化氨主要来源天无二日中下爆破作业，《规程》规定二氧化氨的最高允许浓度是0.00025%。（4）二氧化硫。二氧化硫是一种无色气体，相对密度2.2，易积聚于巷道底部，易溶于水，有强烈硫磺气味及酸味，有剧毒，能强烈刺激眼及呼吸道粘膜。矿井二氧化硫主要来源于含硫矿物的氧化、燃烧，在含硫矿体中爆破以及含硫矿层中涌出。《规程》规定最高允许浓度是0.0005%。（5）硫化氢。硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋气味的气体，对空气的相对密度是1.19，易溶于水有强烈毒性，强烈刺激眼睛及喉咙。中毒时感到头痛、呕吐乏力，严重时失去知觉，抽筋直至死亡，硫化氢具有燃爆性，空气中硫化氢浓度达到4.3%-4.6%时遇火能爆炸。井下硫化氢来源主要是坑木等有机物腐烂和含硫矿物水化所产生；老空区积水中可能积存硫化氢，搅动时会放出。有些煤体中也会涌出硫化氢。《规程》规定硫化氢最高允许浓度是0.00066%。（6）瓦斯。瓦斯是煤矿中从煤岩层内涌出的胳种气的总称，它是煤的和种伴生气体，主要成分为甲（CH4）。瓦斯无色、无味、无臭，比空气轻，所以，它常积聚于巷道顶部、独头上山巷道或冒落的高顶处，它微溶于水，不助燃也不供呼吸，无毒，但空气中瓦斯含量较大时，因缺氧会使人窒息。纯瓦斯不燃烧也不爆炸，只有和适量的空气混合后才有燃烧性和爆炸性。瓦斯爆炸的浓度界限为5%-16%。 《规程》规定：在采掘工作面进风流的瓦斯浓度不得超过0.5%，在采掘工作面和平采区的回风流中，瓦斯浓度不得超过1%，在矿井和一翼的总回风流中，瓦斯浓度不得超过0.75%。当浓度超过规程值时，原则上应停止工作，撤出人员，切断电源，查明原因，进行处理。（7）氨气。氨气是一种无色气体，相对密度是0.6，有浓烈氨臭味，易溶于水。它能刺激皮肤及上呼吸道而引起咳嗽、头晕，严重时失去知觉，以至死亡。有爆炸性，空气中氨气浓度达到16%-27%时遇火爆炸。井下空气中氨的来源主要有：炸药爆破、矿井火灾及爆炸、有机物的氧化腐烂部分岩层中涌出等。《规程》规定的最高允许浓度为0.004%。（8）氢气。氢气是一种无色、无味、无嗅的气体，相对密度为0.07，是最轻的气体，难溶于水，具有燃爆性，在空气中浓度达到49%-74%时遇热源泉可以发生爆炸。井下空气中氢气主要来源于蓄电池机车的电池充电过程中所放出的氨气；少量的矿内火灾区域或矿层内放出。《规程》规定的最高允许浓度为0.5%。三、井下气候条件井下气候条件上温度、湿度的风速三者综合作用的结果，为了保证井下人员能正常工作，人体产生的热量与散发热量的平衡，就必须创造井下适宜的气候条件。1、温度温度是气候条件中重要因素之一，温度高低差值影响人体散的快慢，空气温度过高或过低都会使人身体感到不舒适，井下适宜温度是15-20℃。《规程》规定：进风井口以下的空气温度必须在2℃ 以上，采掘工作面空气温度不得超过26℃，超过30℃时必须停止作业。2、湿度湿度是空气的潮湿程度，又称相对温度，是指单位体积空气中实际水蒸气量与同温度下的饱和水和水蒸气量之比。冬季井巷空气温度低30%时，水分蒸发过快显得干燥；夏季或有淋水时，湿度大于80%，使人烦闷，井巷显得潮湿；人感到舒适的相对温度为50%-60%。3、风速风速也是重要因素因素之一，风速大人体散失的热量多；风速小，则用热少。井巷的风流速度应符合《规程》第101条的规定。在煤矿生产过程中，要控制空气温度是比较困难的，调节空气时，一般都从调节温度和风速入手来发送矿井气候条件。四、防治矿井有害气体造成危害的主要措施（1）加强通风。加强通风是防止有害气体危害的最根本措施。利用新鲜空气将有害气体稀释到安全浓度以下并将有害气体排出工作面空间和矿井。（2）加强瓦斯检查和监测。通过加强对矿井有害有毒气体的检查和监测，掌握有害气体的涌出规律和涌出状况，采于针对性措施及时处理积聚的有害气体。（3）瓦斯抽放。对煤层中存在的大量瓦斯，利用抽放系统预先抽放出来，使在开采时工作空间的瓦斯浓度大大降低。对高瓦斯矿井抽放瓦斯是治本之策。 （4）加强个体防护。作业工人要熟悉避灾路线，掌握避灾法，正确使用个人防护用品。当发生火灾、瓦斯突出或爆炸等事故时，按规定正确佩戴自救器，按避灾路线迅速撤离。（5）加强盲巷管理。废弃的巷道要及时封闭。在井下通风不良或不通风的巷道，往往积聚大量的有害气体在上述地点应设置棚栏、示警标，人如需进入时，必须先检查有害气体浓度，在确认安全后方可进入。（6）喷雾洒水降低有害气体含量。在生产过程中，爆破工产生大量的炊烟等有害气体，通过喷雾洒水的办法可以有效降低炮烟浓度。第二节矿井通风系统一、矿井通风系统矿井风流由入风进口进入井下，经过各用风场所，然后由回风并排矿井，所经过的整个路线称为矿井通风系统。矿井通风系统包含矿井通风方式、通风方法和通风网络三个方面的内容。（一）矿井通风方法矿井通风方法是指矿井主要通风机对井下供风的工作方式，可分为抽出式、压入式和抽压混合式三种。1、抽出式通风 将矿井主要通风机安设在地面出风井一侧，对矿井向外抽出空气，使井下空气处于当地大气压的状况，且由于通风阻力的影响使回风侧处于高负压，而进风处于低负压的通风方法在这种情况下，回风流不易向其他处乱窜，可以集中而迅速地流入回风系统排出井外。此外，在抽出式通风中通风设施安设在回风侧，不妨碍运输行人，管理简便又控制可靠，对于瓦斯矿井和有自然发火危险的矿井来讲是有利的。因为在抽出式通风时，主要通风机一旦停止运转，则矿内空气必然要恢复到当大气压力由于压力增高，一定时间内采空区域封闭火区中瓦斯不易涌出。所以，煤矿矿井中一般多采用抽出式通风。2、压入式通风将矿井主要通风机安设在地面进风井一侧，向矿井用压风方式风，使整个通风系统在压入式主要通风机作用下，形成高于当地大气压力的所谓正压通风。因此，在进风侧空气压力较大，风流集中的条件下，将新鲜空气送往各处。压入式通风矿井中，控制风流的设施一般都在进风侧安设，这对运输行人等都不便，不易管理和控制，井底车场及进风井口漏风大。回风侧空气压力较低，分支风路较多，污风流不易集中迅速排出井外。在煤矿中又须考虑到若矿井主要通风机亘古未有因故停止运转时，会使井下气压降低，这会使采空区或封闭火区内瓦斯涌出量增加，对安全不利。故一般在瓦斯矿中很少采用压入式通风。但在矿井浅部开采时，由于地表有塌陷出现裂缝与井下沟通时，为避免从地面吸入空气或从老空区吸入有害气体，可在开采第一阶段时采用压入式通风，当在开采以下各阶段时再改为抽出式通风。3、抽压混合式通风 在进风井和出风井一侧安设主要通风机，将地机新鲜空气由压入式主要通风机送往井下，污风由抽出式主要通风机排出井外。这种通风方法使矿井通风系统大部分都处于较高的压力影响，但这种通风方法所需通风设备多，动力消耗也大，当用风地点与地表塌陷区沟通、漏风大时，可以用抽出混合式通风来平衡矿内外压力控制漏风。但煤矿中一般很少使用抽压混合式的通风方法。（二）矿井通风方式根据朝见井筒与回风井筒之间的相互位置关系而言，矿井通风方式可分为中央式、对角式和混合式三类。1、中央式通风系统该系统是指进、回风巷大致位于井田走向中央，但按井筒在井倾斜方向位置的不同又分为两种。（1）中央并列式：进风井与出风井均并列置于井田的中央。如图3-1所示。中央边界式：进风大致位于井田的中央，出风井大致位于井田浅部边界沿走向的中央，如图3-2所示。中央式的布置方式中，矿井通风路线是折返的，故比其他通风方式的通风阻力大，且阻力变化幅度也大易使主要通风机工作不稳定，效率低，电能消耗大。由于风流折返与阻力大，使进、回风侧间的压力差大、漏风大易引起采空区自燃，但中央式，尤其是中央并列式基建费用少，建设时间短，投产快。另外，地面建筑集中，便于管理。井筒延深工作方便和易实现矿井反风等优点，这种通风方式适用于煤层倾角大、埋藏较深、井田范围水大的中小型矿井。2、对角式通风系统 进风井大致位于井田中央，出风井位于井田浅部走向上方的通风系统，按出风井在走向位置不同又可分为：（1）两翼对角式：进风井大致位于井田的中央，出风井位于沿浅走向的两翼附近，如图3-3所示。（2）分区对角式：进风井大致位于井田中央，每个采区各有一个出风井，如图3-4所示。对角式通风的布置方式和中央式通风的特点相反，虽基建工程量大厦，但可用两翼风井进行施工，投产快。对角式布置具有风流流经路线短又无折返，通风阻力小，漏风少，矿井风压稳定的优点，但回风井和所用的主要通风机多，投资小，布置分散不便管理。3、混合式通风系统混合式即中央与对角式的混合布置，因素混合式至少要有三个井筒。混合式可有以下几种：中央并列与两翼对角混合、中央边界与两翼对角混合及中央并列与中央边界混合式等。中央边界与两翼对角混合通风系统如图3-5所示。混合式虽基建工程量大，但在开采初期可采用中央式布置，随开采发展再形成与两翼对角混合式的通风系统，混合式通风方式适用于井田范围大、产量大、自然发火倾向严重和有煤与瓦斯突出的矿井。（三）矿井通风网路矿井内风流按照生产需求在井巷中流动时，风流的分支、汇合线路的结构形式叫通风网路。其类型的以下3种：（1）串联网路。指井下用风地点的回风两次进入其他用风地点的通风方式，又称一条龙通风。 （2）并联网路。指井下各用风地点的回风直接进入采区回风道或总回风道的通风方式。（3）角联网路。指在并联的两条风路之间，还有一条或数和风路连通的通风风路。串联网路的特点是通风阻力大，空气污染严重，风量无法调节，安全性能低，在瓦斯矿井不能采用。并联网路的特点是安全性好，风量易调节，通风阻力小，故在瓦斯矿井使用。角联网路由于角联巷道中风流不稳，在有瓦斯涌出的情况下给通风管理带来了许多困难，因此矿井设计中应避免出现角联网路。二、采区通风系统生产矿井中一般有几个采区同时生产和准备，采区是矿井中的一个独立区域，采区通风系统是矿井通风系统的组成部分，它是指矿井风流从主要进风巷进入采区，流经有关巷道，通过采掘工作面、硐室和其他用风地点后，排至矿井主要风巷的整个线路。采区通风系统主要取决于要区的巷道布置和采煤方法，同时还要满足通风方面的特殊要求，如高瓦斯矿井和气温很高的深井，有时是决定采区通风系统的重要因素，在确定采区通风系统时，必须遵循安全、经济、技术合理等原则。 采区通风系统内至少要布置2条上（下）山，即运输上山和轨道上山，其中一条进风，另一条回风。生产能力特大或瓦斯涌出量大，或上、下多区段同时生产，或有煤与瓦斯突出危险的采区，需增开一条或多条通风行人上山。布置2条上山时，可用轨道上山进风，运输上山回风，也可用轨道上山回风，运输上山进风。（1）轨道上山进风、输送上山回风的采区通风系统。新风由水平运输大巷及采区下部车场→轨道上山→采区中部车场→区段运输平巷→回采工作面→（输送机上山）采区回风石门排出采区。（2）输送机上山进风、轨道上山回风的采区通风系统。新风自运输大巷→过风行人斜巷→输送机上山→区段运输平巷→回采工作面→区段回风平巷→（轨道上山）→采区回风石门排出采区。采区通风系统的基本要求：（1）每一个生产水平和采区，都须布置单独回风巷，实行分区通风。准备采区时，必须在采区内构成通风系统后，方可开掘其他巷道。采煤工作必须在构成全风压通风系统以后，方可回采。《煤矿安全规程》第113条中规定采区必须至少配置一条专门的回风巷，采区进、回风巷之长必须贯穿整个采区的长度或高度。严禁将1条上、下山（或盘区的风巷）分为两段，一段作进风巷，另一段作回风巷。（2）采煤工作面和掘进工作面都应独立通风，有特殊困难必须串联通风时应符合有关规定。（3）有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险的采煤工作面不得采用下行通风。 （4）掘进和采煤工作面的进回风，都不得经过采空区或冒落区。水采工作面经采空区和冒落区回风时，必须使工作面有足够的新鲜风流，保证工作面及其回风道风流中的瓦斯和二氧化碳浓度都符合《煤矿安全规程》规定。无煤柱开采时，沿空送巷和沿空留巷的两帮和顶部，应做好防止向采空区漏风的工作。（5）采空区必须及时封闭，随着采煤工作面的推进，通至采空区的连通巷道必须逐一封闭。采区结束后，45天内，必须在所有与已采区相墨守成规通的巷道中设防火墙全部封闭采区。（6）倾斜运输巷道中，不应设置风门。如果不得不设置风门时，应安设自动风门或设专人看管，并有防止矿车或风门碰撞人员，以及矿车碰坏风门的安全措施。（7）掘进巷道与其他巷道贯通前，通风部门必须预先做好调整通风系统的准备工作，贯通后须立即调整系统，防止两项积聚，待风流稳定后，才可恢复工作。（8）为了便于在火灾时控制风流，扑灭火灾和防止烟气中毒事故，采区内应选择适宜地点预设反风门或防火门，这些反风门及防火门应以耐燃性材料制作，平时敞开，而且对风流的阻力较小。三、采掘工作面通风（一）采煤工作面通风采煤工作面通风是矿井通风系统的一部分。采煤工作面是井下采煤的中心地区，又是井下人员最集中的地点，它的通风系统的好与坏，对矿井安全生产有直接影响。 采煤工作面通风系统是由进、回风巷、工作面、采空区和通风设施等组成，它包括采煤工作面风流流动方式和通风方式等。采煤工作面的风流方式是指工作面采用上行风和下行风。上行风是煤矿采用最广泛的风流流动形式，适用范围广。《规程》规定，有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险的采煤工作面不得采用下行通风。采煤工作面通风方式由进、回风巷与工作面的相对位置所决定，主要有反向（U型）、顺向（Z型）、顺向掺新风（Y型）、双工作面（W型）和双Z型等通风方式，如图3-6所示。我国多采用U型通风，分为后退式和前进式两种。其他通风方式是为加大工作面长度，增加工作面风量，改善工作面气候条件，预防采空区漏风和瓦斯涌出等目的，在U型通风方式基础上进一步演变而来的。（二）掘进通风掘进通风又称局部通风，其方法有全风压通风、引射器通风和局部通风机通风等。《规程》第127条规定，掘进巷道必须采用矿井安全通风或局部通风机通风。1、矿井全风压通风矿井全风压通风是利用矿井主要通风机的风压，通过导风设施将新鲜风流引入掘进工作面的通风，它不需另外增设通风动力设备。全风压通风方法的最大优点是安全可靠，管理方便，但需有足够的全风压以克服导风设施的阻力，否则不能应用。为了将新鲜风流引入工作面并排出污风，必须采用挡风墙、风障和风筒等导风设施。 （1）利用纵向风墙或风障导风。这种方法是用纵向风墙或风障将巷道一分为二，构成进、回风路进行通风。根据风墙或风障的构筑材料分为砖、石风墙和木板风墙，帆布、塑料等柔性风障。后两种导风设施漏风大只适用于短距离导风，因此多采用砖、石风墙导风。如图3-7所示，1为纵向风墙；2为带有调节风窗的风门，用于行人和调节导入工作面的风量。（2）利用风筒导风。如图3-8所示，采用风筒1导风，需要设置风墙2和墙上开有调节风窗3。2、局部通风机通风局部通风机通风是矿井广泛采用的掘进通风方法按照通风机的工作方式分为压入式、抽出式和混合式三种，如图3-9所示。（1）压入式通风。它是利用局部通风机把新鲜空气经风筒送到掘进工作面，污风则由巷道排出。这种方法的优点是：局部通风机吸入新鲜空气，经由风筒吹出的强有力的射流直接清洗工作面，安全性好，通风距离长，可使用较轻便有柔性的风筒等。其缺点是：污风经巷道排出，影响作业环境，排出炊烟时间较长等。压入式局部通风机和启动装置，必须安装在进风巷道中，距掘进巷道回风口不得小于10m；全压风供给该处的风量必须大于局部通风机的吸风量，局部通风机安装地点到回风口间的巷道中的最低风速必须符合《规程》第101条的有关规定。 《煤矿安全规程》规定：煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷的掘进通风方式应采用压入式，有得采用抽出式（压气、水力引射器不受此限）；如果采用混合式，必须制定安全措施。瓦斯喷出区域和煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出煤层的掘进通风方式必须采用压入式。（2）抽出式通风。它是新风由掘进巷道流入，污风通过风筒由局部通风机排出，抽出式通风机安装与压入式相反，且使用的确风筒为刚性风筒，价格贵，风筒质量大，安装也麻烦。抽出式通风巷道内空气新鲜，卫生条件较好，但是，污浊空气通过局部通风机，安全性能差，通风距离也短，不适宜瓦斯矿井，所以抽出式通风很少应用。（3）混合式通风。它是用两套风机、风筒装置，一套向掘进迎头压入新风，一套为工作面抽出污风。混合式通风兼有压入式和抽出式通风的优点，通风能力强，通风效果和巷道作业环境好，但它只能使用在低瓦斯的工作面内。缺点是通风设备较多，通风管理较复杂，抽出式部分不能用普通柔性风筒，同时污风要通过抽出式局部通风机，所以该通风方式只能用于瓦斯或低瓦斯的掘进巷道。四、矿井通风设施（一）矿井通风设施的作用、分类 矿井通风设施是矿井通风系统的重要组成部分，它的主要作用是控制井下风流流动，实现风流按拟定的路线定向、定量的流动。矿井通常将引导、隔断和控制风流的构筑物称为通风设施因此，按通风设施的用途可分为引导风流设施、隔断风流设施和控制风流设施。矿井应为各类通风设施建立相关的档案，特别是有自然发火危险矿井的通风设施。引导风流设施主要是通过一定的设施构筑物将风流送达某个指定地点。其设施主要有风硐、风桥、导风板等，其目的是避免风流短路造成风量漏出或漏进，防止新鲜风流进入回风系统，同时防止采空区及盲巷的有毒有害气体，涌入新鲜风流中。隔断风流的设施主要有防爆门、风门、挡风墙、防空门等，可根据需要确定可行人或不可行人。控制风流的设施，其目的是定向、定量的向某个指定方向供风，主要设施有调节风窗，也叫调节风门。根据通风设施使用时间的长短，又可分为永久通风设施和临时通风设施两大类。永久通风设施包括：永久风门、永久调凶风门、永久风硐、永久风桥、永久挡风墙（又称永久密闭）。永久通风设施还包括风硐、防风爆门、扩散器和反风装置等。临时通风设施主要包括：临时风门、临时调量风门、临时风桥和临时挡风墙（俗称临时密闭），此类设施主要视其服务地点和服务的时间而定，一般为1年左右。（二）永久挡风墙的设置要求永久性挡风墙根据用途不同可分为：回采工作面回采结束后的挡风墙；进风与回风巷之间的联络道的挡风墙；采空区、旧巷的防火墙，火区的防爆墙。1、永久性挡风墙位置的选择 根据挡风墙的作风不同，挡风墙的位置选择应考虑以下几条原则：（1）运输平巷、回风平巷：要选在巷道支护完好无片帮、无冒顶顶、保证施工人员安全的位置。如达不到该要求应先选择条件相较好的地点，进行维护后再从事设置挡风墙的工作。挡风墙距巷口的距离不超过6m，以保证扩散通风巷能带走局部瓦斯，并利于对挡风墙的观测。（2）运输平巷、回风平巷间的联络巷：要选在巷道支护规整、帮顶完好，无片帮、无冒顶，距入、回风口不超过6m的位置（巷道需维修段较长时，应对该段进行必要供风，也可设一道挡风墙。如果有害气体浓度较大，需要佩戴呼吸自救器和测量仪器作业时，则该工作应由辅助救护队员或救护队员完成）。挡风墙前后5m以内巷道支护材料要有防腐性；无积煤、冒顶；四周要掏槽。挡风墙设在顶板压力大的地方时，要加强支护。（3）倾角较大的巷道，挡风墙距下口距离要短，一般不超过2m；在上口封闭则较容易。（4）防火墙的位置应选择在围岩稳定、无断层、无破碎带、巷道断面小的地点，距巷道交叉口不大于10m。设置挡风墙应注意的几点事项：①施工地点必须通风良好，瓦斯、二氧化碳等有害气体的浓度不得超过《规程》的规定，施工现场要吊挂常形式电子式瓦检器或瓦斯探头，并派专人检查。② 施工前必须派专人由外向里逐步检查施工地点前后6m范围内的支护、顶板情况，发现问题及时处理，先清理顶、帮和底矸，然后进行架棚，只有施工地点确认无危险后方可施工。③施工前要保证安全出口畅通。拆除挡风墙位置支架时，必须先加固其前后两组以上支架并清理杂物；项顶板破碎，应先用托棚或探梁将梁托住，再拆棚腿，不准空顶作业。④支架拆除后，要扫净浮煤、浮石，方可进行四周掏槽，掏槽必须按照先上后下的原则进行，掏槽要达到规定要求，见硬帮硬底。在巷道压力大而且邦顶裂缝较大时，应事先用水泥砂浆抹严实。在砌碹巷道建永久挡风墙时，必须进行砌碹掏槽，砌碹要按专项安全技术措施施工。⑤在挡风墙中，应根据需要安设、取气样及测温用管子，并装上放水管。⑥保证墙体建筑质量，特别要保证进风侧墙体的质量。砌墙时，应先留好封闭门孔，将密闭用水泥或黄泥抹严，方可堵上封闭门孔。例：某矿是高瓦斯矿井，开采急倾斜煤层，矿井的绝对瓦斯涌出量达108m3/min，在先期封闭最上部的回风石门时，采用料石砌碹，当时未留设观察孔，后期采空区的瓦斯较大，料石墙外侧的瓦斯达3%，当矿井有关人员要了解采空区内的瓦斯情况，制定处理方案时，就需破动墙，而触动料石墙，是十分危险的工作。2、永久挡风墙质量标准（1）用不燃性材料建筑，严密不漏风（手触无感觉，耳听无声音）墙体厚度不少于0.5m。（2）挡风墙前无瓦斯积蓄。（3）挡风墙周围5m内无杂物、无积水和淤泥。（4）挡风墙周围5m内支护完好，无片帮、无冒顶。 （5）挡风墙周边掏槽（岩巷、锚喷、砌碹巷道除外）要见硬帮硬底与煤岩接实，并抹不少于0.1的裙边。（6）挡墙风墙内有水的要设反水池或反水管；有自然发火煤层的采空区挡风墙设观测管、措施孔，孔口封堵严密，并接到与采空区相通的地点。（7）挡风墙墙面平整（1m内凸凹不大于10m，料石勾缝除外）；无裂缝（雷管脚线不能插入）、重缝和空缝。（8）挡风墙前要设栅栏、警标、说明牌板和检查牌板（或检查箱）（入排风之间的挡风墙除外）。（三）临时性挡风墙主临时性挡风墙要用在停工时间不超6个月的盲巷（或停掘的巷道）及联络巷处，用以临时性调整风路，是矿井生产工作中经常施工的工程项目。1、临时性挡风墙建筑位置的选择临时性挡风墙的位置要选在巷道支护规整、帮顶完好、无片帮、冒顶，距正常通风巷道口不超过6m的地方，上山巷道时，还要缩小。施工前必须派专人由外向里逐步检查瓦斯、一氧化碳及6m范围内巷道支护、顶底板情况，发现问题要及时处理，只有确保安全时方可施工，施工时现场要吊挂常开式瓦斯监测报警仪。2、临时挡风墙质量标准（1）挡风墙设在顶帮良好处，见硬底、硬帮，与煤岩接实。（2）挡风墙周围5m内巷道支护完好，无片帮、无冒顶、无杂物、无积水、无淤泥。 （3）挡风墙四周接触严密，木板墙应采用鱼鳞式搭接，墙面要用灰、泥抹平或勾缝，不漏风。（4）挡风墙前无瓦斯积聚。（5）挡风墙前要设栅栏、警标和检查牌板。（四）风门的设置要求矿井风门是指在需要通过人员和车辆的巷道中设置的隔断风流的门。矿井风门按建筑材料不同分为永久风门和临时风门两种。1、永久性风门位置的选择永久风门位置选择的原则：在矿井的主要进、回风井之间及矿井的主要进、回风巷之间要设置永久性风门，风门设置地点要求巷道支护完好，无片帮、无冒顶，行车风门的两风门之间距离不小于一列车长度，行人风门两风门之间不少于5m，风门位置应尽量靠近回风侧。2、永久风门的质量标准（1）每风门不少于两道，通车风门间距不小于1列车长度，行人风门间距不少于5m，入排风巷道之间需设风门处同时设反向风门，其数量不少于两道。（2）风门能自动关闭，通车风门实现自动化；矿井总回风和采区回风系统的风门要装有自动闭锁装置；风门不可以同时敞开（包括反风门）。 （3）门框要包边沿口，有衬垫，四周接触严密（以不透光为准，通车风门底坎除外），门扇平整不漏风，门扇与门框不歪扭。（4）风门墙垛要用不燃性材料建筑，厚度不小于0.5m，严密不漏风（手触无感觉，耳听无声音）。（5）墙垛周边要掏槽，见硬顶、硬帮，与煤岩接实。（6）墙垛平整（1m内凸凹不大于10m，料石勾缝除外），无裂缝（雷管脚线不能插入）、重缝和空缝。（7）风门水沟要设反水池挡风帘，通车风门要设底坎，电缆、管路孔要堵严。（8）风门周围5m内巷道支护良好，无杂物、无积水无淤泥。3、临时风门的设置要求临时性风门位置的选择主要根据采区通风系统的情况进行选择，其要求是：风门位置必须选择在巷道支护完好、无片帮、无冒顶的地点，并保证行车风门两面风门之间的距离不小于一列车长度，行人风门两风门之间不少于5m，风门位置应尽量靠近回风侧。若巷道条件较差或受巷道条件限制，巷道要做好挑顶及拉底工程，但必须保证门墙与煤岩体接严接实。4、临时风门质量标准（1）每风门不少于两道，通车风门间距不小于一列车长度，行人风门间距不少于5m。（2）风门能自动关闭，通行电机车及斜巷运输的风门要报警信号，否则要设专人负责看管。 （3）风门设在顶、帮良好处，周围5m支护良好，无杂物、无积水无淤泥。（4）门墙四周接触严密，木板墙要鱼鳞式搭接，墙面要用灰、泥满抹或勾缝。（5）门框要包边沿口，有衬垫，四周接触严密。（6）门扇平整不漏风，与门框接触严密。（7）通车风门必须设底坎、挡风帘（输送机巷风门也需设挡风帘）。（8）风门大小极利于行人的开启、通过。五、风桥风桥是将两股平面交叉的新、污风流隔成立体交叉的一种通风设施，污风从桥上流过，新风从桥下通过。根据风桥的结构特点为同，分为铁筒式风桥、混凝土网桥和绕道式风桥三种。（1）铁筒式风桥（见图3-10）。铁筒式风桥由铁筒及风墙组成。一般服务年限较短，通过风量在此10m3/s以下。铁筒直径不小于750mm，厚度不小于5mm风墙要两道以上，风墙四周要掏槽，其施工与密闭墙基本相同。（2）混凝土风桥（见图3-11）。混凝土风桥服务年限较长，通过风量在10-20m3/s。要求砌成流线型，坡度不大于30°，断面积不小于原巷道断面的80%，砌墙厚度不小于0.5m，掏槽深度在煤中不小于0.3m，在岩石中不小于0.2m，槽中填实、无缝隙；桥下巷道前后6m支护要加固。（3）绕道式风桥（见图3-12）。 当服务年限较长，通过的风量较大，达到20m3/s时采用。桥上巷道两侧坡度不大于30°，通风阻力不超过15Pa,漏风率不大于2%，风速不大于10m3/s。需要说明的是绕道式风桥原则上不卧底。（六）调节风窗的砌筑与质量标准调节风窗是一种增加风阻的调节风量大小的设施，如图3-13所示。它用于采区内各荼面之间、采区之间以及各生产水平之间的风量调节。其基本要求是：调节风门的调节窗必须设在门槛上方，居正中位置，调节窗的规格望尘莫及在根据配风需要及风门上槛距顶板断面积的大小来确定，但必须满足设计要求。砌门墙前必须作好调节窗窗框，当砌到指定位置时，应把调节窗窗框固定在门墙上。调节窗必须成矩形，上下左右互相平行，上窗口及下窗口要掏一定深度的槽口上窗口槽深度应比下窗口深度多50-100mm，以便安设调节挡板，并保证调节挡板稳定灵活，调节挡板的长度应比上下窗框宽度长20-40mm。其施工要求与风门的密闭基本相同。调节风窗质量标准如下：（1）用不燃性材料建筑。（2）调节风窗的调节位置要设在上方。（3）风窗周围5m内巷道支护良好，无杂物、无积水、无淤泥。（4）设调节风窗的墙体要掏槽，周边见煤岩硬体。设在风门上的调节窗，其风门不漏风。（5）其调节窗口的大小要符合设计要求。（七）通风设施对矿井安全的影响 矿井的通风设施是矿井通风系统的重要组成部分，它的可靠与否、功能是否正常发挥，直接关系到煤矿的安全生产。一旦出现差错，就可能会导致事故。（1）通风设施质量不合格，导致漏风，引起煤炭自燃火灾。（2）通风设施的位置不合理，导致漏风增加。（3）在砌筑密闭时，不安设观察孔、放水孔，一闭了之，造成矿井以后观察采空区困难，无法掌握采空区气体成分的变化。（4）绕道式风桥卧底，容易进水，一旦进水后，通风断面减小，阻力增大，矿井的总风量降低。某小煤矿为省时省力，减少工程量，采用底板绕道式风桥，原断面为2m2，进水后，通风断面减少一半，阻力增加8培，井下风量工人呼吸困难，主通风机的功率急剧增加。（5）风桥的质量不高、漏风严重，有的甚至将使用地点的风流短路，造成工作地点的风量不足，还有引起瓦斯爆炸。（6）打开风门，造成风流短路，易造成瓦斯积聚，甚至引发瓦斯爆炸。例如：1999年7月11日，某煤矿由于工人在清理巷道时，为了推车方便，将两道风门同时打开，造成综采工作面无风，瓦斯积聚，又因信号破损，产生火花，引起瓦斯爆炸，导致4人死亡。五、影响矿井通风系统稳定的主要因素矿井通风系统的稳定性，主要取决于主要通风机的台数、种类、相对位置、性能以及自然风压的大小，遇风网络的结构形式等。 （1）风机的喘振。表现为风机风量、风压、耕电量大幅度瞬时变化，风机机体产生振动，风机发出雷鸣的噪声，风机房有明显的抖动等，风机产生喘振现象时，可通过降低风机工作风阻或降低自然风压值来解决。（2）多台风机相互干扰引起的不稳定运行。当出现这种现象时，可通过采取降阻或调大能力小的风机叶片安装角或增大转速予以解决。（3）井下辅助通风机影响矿井通风风流稳定性。（4）自然风压影响风流稳定性。（5）风流短路造成风流剧烈波动。（6）对角分支风流不稳定。六、选择矿井通风系统的安全原则（1）要完整独立通风系统，每一通风系统至少有一个进风和一个回风井。（2）进风井口必须布置有粉尘、有害气体和高温气体能侵入的地方。自燃的矸石山与进风进口的距离不得小于80m，而且不得设在进风井的主导风向的上风侧。进风井筒周围50m半径范围内不得有塌陷区或者有漏风的采区。（3）通常以罐笼提升井兼做进风井，回风井则常是专用井。箕斗提升井兼做回风井时，井上下装载煤仓及井塔需采陛完善的密闭措施，其漏风率不得超过15%，并应有可靠的助尘措施，防止引起煤尘爆炸。装有带式输送机的井筒兼作回风蟛时，井筒中的风速不得超过6m/s，且必须装有甲烷断电仪。 装有带式输送机的井筒或箕斗提升井做进风进时，风速分别是不得超过4m/s和6m/s，并有可靠的降尘措施。带式输送机应采用阻燃胶带，井筒中还必须装设自动报警灭火装置和消防管路每半月清洗井筒内沉积粉尘1次，一旦胶带有发火的征兆，自动灭火装置就能自动（或喷泡沫）进行灭火。（4）通风系统简单，简单风流稳定，易于管理。（5）发生事故时，风流易于控制，人员便于撤出。井下每个水平到上一水平和每个采区都有两个安全出口，并与通到地的出口相连接，通到需的出口和两个水平之间的出口都必须有便于行人的台阶或梯子间。（6）所有矿井都要采用机械通风，主要通风机必须装置2套同等能力的通风机和电动机，其中1套作备用，矿井主要通风机必须安在地面。矿井不得采用局部通风机群作为主要通风机用。主要通风安在地面便于安装和维修，在井下发生火灾或爆炸事故时，主要通风机不易损坏，而且根据处理灾变的需要，采取停风，反风或控制风量等措施。主要通风机附近的进口密闭、反风装置等漏风，《煤矿安全规程》规定，外部漏风率在无提升设备时不得超过5%，有提升设备时不得超过15%。第三节矿井测风矿井风量一般用体积风量表示，它等于井巷的断面积与通过井巷的平均风速的乘积，所以测量风量时，需测量井巷的断面积和通过井巷的平均风速。 一、测风站的要求（1）在主要风巷中，均应建立测风站，以便正确测定风量。（2）测风站设在平直的巷道中，其前后各10m范围内不得有障碍物和拐弯等局部阻力。（3）若测风站巷道断面不规整处，其四壁应用木析或其他材料衬壁或呈固定形状断面，长度不得小于4m。（4）测风站内应悬挂测挂记录板，记录板上记明测风站的断面积、平均风速、风量、空气温度、大气压力、瓦斯和二氧化碳浓度、测定日期以及测定人等项目。二、风速测量方法通常用风表测量巷道中任一断面的平均风速。常用的测法是人背向巷道壁，伸直持风表的手臂，与风流方向垂直，并使风表的背面正对风流方向。在测量断面上，按图3-14所示的任一种路线，均匀移动风表1min即关闭开关，读取读数，据读数值查所用风表的校正曲线，得出真风速值，每1台风表出厂时都附有校正说明书，而且由于磨损，每用一段时间，还要随时进行校正。由于测量者站在巷道断面内，使断面积减少，所得风速值v0大，故须用下式算出该实际平均风速：v=v0（S-0.4）/S式中S——测风巷道的断面积，m2;0.4——人体所占去的面积，m2; 按以上方法，在同一断面处至少测2次，每次所测之前，误差不得大于5%，当风速小于0.3m3/s时，则要用烟雾法测量，即选定一段约为10m长的巷道，1人在起点放出烟雾（使空气通过粒状四氧化锡四氯化钛便能产生浓烟），同时发生声响讯号，另1人持秒表在末点，听到讯号即开动秒表，看见烟雾到过末点即停止秒表，得出烟雾移动路程L（m）的时间t(s)，然后用下式计算风速：v=KL/t式中K——校正系数，一般为0.8-0.9。二、压力测量井下通风压力测量的目的有二点：一是测算空气的热力状态，如空气的湿度、密度等；二是测算井巷的通风阻力。压力的测量方法有：测量绝对静压、测量相对静压和测量相对全压等三种。测定空气绝对静压的仪器有水银气压计、空盒气压计和精密气压计三种。水银气压计不便携带，只能用于地面固定点测定大气压力。空盒气压以波纹真空膜盒为压力感受器，空气压力发生变化时，膜盒收缩膨胀，带动指针偏转，指出空气的绝对静压，空盒气压计的精度不高，常用于测算空气的湿度、密度等的测量，精密气压计的感应元件也是波纹膜盒，但比普通空气盒气压计多一套光学放大系统或电子放大系统，使测压精度提高，常用于测量通风阻力。 测量相对静压、相对全压的仪器由皮托管、胶皮管和压差计组成，常用于测量主要通风机风硐内的静压和全压。其中压差计有垂直U型管压差计、倾斜U型管压差计、单管倾斜压差计和补偿式微压计等几种。测量时将皮托管放置在巷道中心，管嘴正对风流，将压差计放于地表，当测量相静压时，用胶皮管将压差计与皮托管的：“-”端管角相连，当测量相对全压时，将压差地与皮托管的“+”端管相连。四、温度与湿度测量测温仪器可使用最小分度为0.5℃并经校正的温度计.温度与湿度的测量,通常采用干湿球温度计.采掘工作面的机电硐室空气温度的测定时间,一般在8:00-16:00的时间内进行.空气温度测点,应符合下列要求.（1）掘进工作面空气温度的测点，应在工作面距迎头2m处的回风流中。（2）长壁式采煤工作面空气温度的测点，应在运输巷空间中央距回风道15m处的风流中。采煤工作面串联通风时，应分别测定；（3）机电硐室空气温度测点，应选在硐室回风道口的回风流中。（4）温度的测点不应靠近人体、发热或者致冷设备，至少距离0.5m。五、有害气体的检测良好的通风和及时而准确的检测是防止气体危害的基本措施，检测方法分两大类：一类是取样到化验室分析。一类是便携式仪器在现场快速测试。我国矿山广泛采用检定管块速测定法，它所使用的仪器包括抽出唧筒、秒表及温度计等；其所用检定管是一次性的。 用检定管测定某种有害气体的浓度是根据待测气体与检定管中的指示剂发生化学变化后指示剂变色深浅或长度来确定的，以变色深浅确定浓度者称为比色法，以变色长度确定浓度者称为比长法。第四节矿井通风能力的核定煤矿企业必须“以风定产”，并按照国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局、国家发展和改革委员会共同下发的《煤炭通风能力核定法法（试行）》进行通风能力的核定。该《办法》规定：煤矿企业必须每年进行一次矿井通风能力的核定，并根据核定的矿井通风能力科学合理是组织生产，严禁超通风能力生产。煤矿企业发生产下列情行之一，造成矿井通风能力发生变化的，必须重新核定矿井通风能力，并在30日内核定完成；通风系统发生变化；生产工艺发生变化；矿井瓦斯等发生变化或瓦斯赋存条件发生在重大变化；实施改建、扩建、技术改造并经“三同时”验收合格；其他影响到矿井通风能力的重大变化。一、矿井通风能力核定方法矿井有两个以上通风系统时，应按照每一个通风系统分别进行通风能力核定，矿井的通风能力为每一通风系统通风能力之和，矿井通风能力核定采用总体核算法或由里向外核算法计算：1、总体核算法产量在30万t/a以下矿井可使用本法。（1）公式一（较适用于低瓦斯矿井）P=Q×350(万t/a)q·K·104式中P——通风能力，万t/a； Q——矿井总进风量，m3/min；q——平均日产一吨煤需要的风量，m3/t；K——矿井通风系数，取1.3-1.5，取值范围不得低于取值范围并结合当地煤炭企业实际情况当选取确保瓦斯不超限系数。进行q计算时，首先应对上年度供风量的安全、合理、经济性进行认真分析与评价，对上年度生产能力安排合理性进行必要的分析与评价，对串联和瓦斯超限等因素掩盖的吨煤供风量不足要加以修正，q计划应考虑近三年来的变化，取其合理值。（2）公式二（较适用于高瓦斯、突出矿井和有冲击地压的矿井。）P=Q入×3500.0926×q相×∑K×104式中P——通风能力，万t/a；Q入——矿井总进风量，m3/min；0.0926——总回风巷按瓦斯浓度不超过0.75%核算为单位钟的常数。q相——矿井瓦斯相对涌出量，m3/t；在通风能力核定时，当矿井有瓦期抽放时，q相应扣除矿井永久抽放系统所抽的瓦斯量，q相取值不小于10，小于10时按10计算。∑K——综合系数，∑K=k产·k瓦·k备·k漏(见表3-1)表3-1∑K取值表K值概念取值范围备注k产矿井产量不均衡系数 k瓦矿井瓦斯涌出不匀衡系数高瓦斯矿不小于1.2突出矿井，冲击地压矿井不小于1.3k备备用工作面用风系数k备=1.0+×n备0.05n备—备用回采工作面个数k漏矿井内部漏风系数扣减瓦斯抽放量时，应符合以下要求：①与正常生产的采掘工作面风排瓦斯量无关的抽放量不得扣减（如封闭已开采完的采区进行瓦斯抽放作为瓦斯利用补充源等）；②未计入矿井瓦斯等级鉴定计算范围的瓦斯抽放量不得扣除；③扣除部分的瓦斯抽放量取当年平均值。④如本年进行完矿井瓦斯等级鉴定的，取上年矿井瓦斯等级鉴定结果。2、由里向外核算法产量在30万t/a以上矿井使用。（1）生产矿井需要风量按各采煤、掘进工作面，硐室及其他巷道等用风地点分别进行计算。现有通风系统必须保证各用风地点稳定可靠供风。Q矿≥（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q备+∑Q其它）K矿通（m3/min）式中∑Q采—采煤工作面实际需要风量的总和，m3/min∑Q掘—掘进工作面实际需要风量的总和，m3/min∑Q硐—硐室实际需要风量的总和，m3/min∑Q备—备用工作面实际需要风量的总和，m3/min∑其它—矿井除了采、掘、硐室地点以外的其他巷道通风量总和，m3/min K矿通—矿井通风系数（抽出式K矿通取1.15-1.2，压入式K矿通取1.25-1.3）。①采煤工作面需要风量，每个回采工作面实际需要风量，应按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害气体产生量以及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算，然后取其中最大值。低瓦斯矿井的采煤工作面按气象条件或瓦斯涌出量（用瓦斯涌出量计算，采用高瓦斯计算公式）确定需要风量，其计算公式为：Q采=Q基本×Q掘+K采高×K采面长×K温式中Q采—采煤工作面需要风量，m3/minQ基本—不同采煤方式工作面所需基本风量m3/minQ基本=工作面控顶距×工作面实际采高×工作面有效断面70%×适宜风速（不小于1m/s）；K采高—回采工作面采高调整系数（见表3-2）K采面长—回采工作面长度调整系数（见表3-3）K温—回采工作面温度调整系数（见表3-4）表3-2K采高—回采工作面采高调整系数采高＜2.02.0-2.52.5-5.0及放顶煤面系数(K采高)1.01.11.5表3-3K采面长—回采工作面长度调整系数（见表3-3）回采工作面长度(m)80-150150-200＞200长度调整系数(K长)1.01.0-1.31.3-1.5表3-4K温—回采工作面温度调整系数 回采工作面空气温度(℃)采煤工作面风速(m/s)配风调整系数K温＜180.3-0.80.9018-200.8-1.01.0020-231.0-1.51.00-1.1023-261.5-1.81.10-1.2526-281.8-2.51.25-1.428-302.5-3.01.4-1.6高瓦斯矿井按照瓦斯(或二氧化碳)涌出量计算根据《煤矿安全规程》规定，按回采工作面回风流中瓦斯（或二氧化碳）的浓度不超过1%的要求计算。Q采=100×q采×KCH4式中Q采—回采工作面实际需要风量，m3/minq采—回采工作面回风巷风流中瓦斯（或二氧化碳）的平均绝对涌出量，m3/min；KCH4—采面瓦斯涌出不均衡通风系数。（正常生产条件下连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量与月平均瓦斯绝对涌出量的比值）。工作面布置有专用排瓦斯巷（俗称尾巷，且符合《煤矿安全规程》第一百三十七条的规定）的回采工作面风量计算。Q采=Q采回+Q采尾Q采回=100×q采×KCH41Q采尾=qCH4尾×KCH42.5%式中qCH4尾—采煤工作面尾巷的风排瓦斯量，m3/min 按回采工作面温度选择适宜的风速进行计算Q采=60×V采×S采（m3/min）式中V采—采煤工作面风速，m3/minS采—采煤工作面的平均断面积m3。按回采工作面同时作业人数和炸药量计算需要风量：每人供风≮4m3/minQ采＞4/N（m3/min）每千克炸药供风≮25m3/minQ采＞25A（m3/min）式中N—工作面最多人数；A—一次爆破炸药最大用量，kg按风速进行验算15S＜Q采＜240S(m3/min)式中S—工作面平均断面积,㎡.备用工作面亦应满足按瓦斯、二氧化碳、气温等规定计算的风量，且最少不得低于采煤工作面实际需要风量的50%Q采≥½Q采②掘进工作面的需要风量和回采工作面所需风量的计算方法基本相同。按时瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算Q掘=100×q掘×K掘通式中Q掘—单个掘进工作面实际需要风量，m3/min Q掘—掘进工作面回风流中瓦斯（或二氧化碳）的绝对涌出量，m3/min；K掘通—瓦斯涌出不均衡通风系数。（正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量与月平均瓦斯绝对涌出量的比值）。按二氧化碳的涌出计算需要风量时，可参照瓦斯涌出量日计算方法进行。按局部通风机实际吸风量计算需要风量：岩巷掘进Q掘=Q扇×Ii+9S煤巷掘进Q掘=Q扇×Ii+15S式中Q扇—局部通风机实际吸风量，m3/min。安设局部通风机的巷道中的风量，除了满足局部通风机的吸风量而外，还应保证局部适风机吸入口至掘进工作面回风流之间的风速岩巷不小于0.15m/s，煤巷和半煤巷不小于0.25m/s，以防止局部通风机吸入循环风和这段距离内风流停滞，造成瓦斯积聚。Ii—掘进工作面同时通风的局部通风机台数。按掘进工作面同时作业人数和炸药量计算需要风量：每人供风≮4m3/minQ掘＞4/N（m3/min）每千克炸药供风≮25m3/minQ掘＞25A（m3/min） 式中N—掘进工作面最多人数；A—一次爆破炸药最大用量，kg按风速进行验算岩巷掘进最低风量　Q岩掘＞９S掘(m3/min)煤巷掘进最低风量　Q煤掘＞15S掘(m3/min)岩巷掘进最低风量　Q掘＞24S掘(m3/min)式中S掘—工作面平均断面积,㎡.③井下硐室需要风量,应按矿井各个独立通风硐室实际需要风量的总和来计算。∑Q硐=Q硐1+Q硐2+Q硐3+…+Q硐n式中Q硐1+Q硐2+Q硐3+…+Q硐n—不同独立供风硐室需要风量，m3/min∑Q硐—所有独立通风硐室需要风量总和，m3/min；矿井井下不同硐室配风原则：井下爆炸材料库存配风必须保证每小时4次换气量。Q库=4V/60=0.07V(m3/min)式中Q库—井下爆炸材料库需要风量,(m3/min)V—井下爆炸材料库的体积，m3井下充电室,应按其回风流中氢气浓度不小于0.5%计算风量。机电硐室需要风量应根据不同硐室内设备的降温要求进行配风。选取硐室风量，须保证机电硐室温度不超过30℃，其他硐室温度不超过26℃。 ④其他井巷实际需要风量，应按矿井处个其他巷道用风量的总和计算。∑Q其他=Q其1+Q其2+Q其3+…+Q其n式中Q其1+Q其2+Q其3+…+Q其n—各其他井巷风量，m3/min按瓦斯涌出量计算Q其i=100qCH4×K(m3/min)式中Q其i—第i个其他巷实际用风量,(m3/min)qCH4—第i个其他最大瓦斯绝对涌出量,(m3/min)K—瓦斯涌出不均衡系数，取1.2-1.3；100—其他井巷中风流瓦斯浓度不超过1%所换算的常数。按风速进行验算Q其他i＞9×Ｓ其i(m3/min)架线机车巷中风速验算Q其他架线机车＞60×Ｓ其i式中S其i—第i个其他巷断面,㎡.3、矿井通风能力计算按照矿井总进风与矿井各用风地点的需风量有效风计算出采掘工作面个数（按合理采掘比m1、m2），取当年度每个采掘工作面的计划产量，计算矿井通风能力。P=∑p采i+P=m1+m2∑p 掘j∑p采ii=1j=1式中P—矿井通风能力，万t/a；p采1—第i个回采工作面正常生产条件下的年产量，万t/ap采j—第j个掘进工作面正常掘进条件下的年进尺换算成煤的产量，万t/a；m1—回采工作面的数量，个；m2——掘进工作面的数量，个；m1、m2应符合合理采掘比。二、矿井通风能力验证（1）矿井通风动力的验证。按照矿井主要通风机的实际特性曲线对通风能力进行验证，主要通风机实际运行工况点位处于安全、稳定、可靠、合理的范围内。（2）可进行通风网络解算验证矿井通风能力的企业，在进行通风能力核定中，可按下限选取有关系数。通风网络解算时，要对矿井所巷道进行阻力测定，利用矿井通风阻力测定的结果矿井通风网络进行解算，难通风阻力与主要通风机性能是否匹配，能否满足安全生产实际需要。（3）用风地点有效风量验证。采用矿井内采区有效风量验证用风地点的供风能力，核查矿井内各用风地点的有效风量是否满足风量需要，井巷中风流速度，温度应符合《煤矿安全规程》规定。 （4）稀释瓦斯能力验证。利用瓦斯等级鉴定结果以及矿井瓦斯安全监测仪器仪表检测的结果，验证矿井通风稀释排放瓦斯的能力，各地点瓦斯浓度应符合《煤矿安全规程》有关规定。三、矿井通风能力核定结果计算按照以上方法所计算的通风能力为矿井初步通风能力，凡不符合《煤矿安全规程》的有关规定的，以及有下列情况的，应从矿井通风能力中扣减相应部分的通风能力，扣减后的通风能力为最终矿井核定通风能力。（1）高瓦斯矿井、突出矿井没有专用回风巷的采区，没有形成全风压通风系统、没有独立完整通风系统的采区的通风能力；采掘工作面通风系统不完善、不合理的，没有形成全风压通风系统的回采工作面和没有独立完整通风系统的掘进工作面的通风能力，应从矿井通风能力中扣减。（2）存在不符合有关规定的串联通风、扩散通风、采空区通风的用风地点的通风能力，应从矿井通风能力中扣减。第五节《煤矿安全规程》对矿井通风的相关规定《煤矿安全规程》对矿井通风做出了严格规定，其主要内容有：（1）井下空气成分必须符合下列要求：①采掘工作面的进风流中，氧气浓度不低于20%，二氧化碳浓度不超过0.5%。 ②有害气体的浓度不超过表3-5规定名称最高允许浓度（%）一氧化碳CO氧化氨（换算成二氧化氨NO2）二氧化硫SO2硫化氢H2S氨NH30.00240.000250.00050.000660.004③瓦斯、二氧化碳和氢气的允许浓度按本规程的有关规定执行④矿井中所有气体的浓度均按体积的百分比计算。（2）进风井口必须布置在不受粉尘、灰土、有害和高温气体侵扰的地方，并能防洪、防冻。矿井排风和主通风机噪声不得造成公害。（3）进风井口以下的空气温度（干球温度，下同）必须在2℃以上，生产矿井采掘工作面空气温度不得超过26℃，机电设备硐室的空气温度不得超过30℃；当空气温度超过时，必须缩短超温地点工作人员的工作时间，并给予高温保健待遇。采掘工作面的空气温度超过30℃、机电设备硐室的空气温度超过过34℃时，必须停止作业。新建、改扩建矿井设计时，必须进行矿井风温预测计算，超温地点必须有制冷降温设计、配齐降温设施。（4）井巷中的风流速度应符合表3-6要求。设有梯子间的井筒或修理中的井筒，风速不得超过8m/s；梯子间四周经封闭后，井筒中的最高允许风速可按表3-6规定执行。表3-6井巷中的允许风流速度 井巷名称允许风速（m/s）最低最高无提升设备的风井和风硐专业升降物料的井筒风桥升降人员和物料的井筒主要进、回风巷架线电机车速运输机巷、采区进、回风巷采煤工作面、掘进中的煤巷和半煤岩巷掘进中的岩巷其他通风人行巷道1.00.250.250.150.15151210888644（5）无瓦斯涌出的架线是机车巷道中的最低风速可低于表3-6的规定值，但不得低于0.5m/s。综合机械采煤工作面，在采取煤层流水少采机喷雾降尘系统时，必须编制通风设计及安全措施。掘进巷道贯通时，综合机械化掘进巷道在相距50m前，其它巷道在相距20m前，必须停止一个工作面作业，做好调整通风系统的准备工作，贯通的整个过程中，必须有防止瓦斯、爆破、火灾等事故的安全措施。（7）矿井开拓新水平和准备新采区的回风，必须引入总回风巷或主要回风巷中。在未构成通风系统前，可将此种回风引入生产水平的进风中，但在有瓦斯喷出或有煤与瓦斯突出危险的矿井中，开拓新水平和准备新采区时，必须先在无瓦斯喷出或无煤与瓦斯突出危险的煤（岩）层中掘进巷道并构成通风系统。 （8）生产水平利采区必须分区通风。准备采区，必须在采区构成通风系统后，方可开掘其他巷道，采煤工作面必须在采区构成完整的通风、排水系统后，方可回采，高、突矿井的每个采区和有自然发火危险的采区，必须设置至少一条专用回风巷。低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采区，必须设置一条专用回风巷。采区进、回风巷必须贯穿整个采区，严禁一段为进风巷，一段为回风巷。（9）采掘工作面应实行独立通风。同一采区、同一煤层上下相连的同一风路中的两个采煤工作面、采煤工作面与其相连接的掘进工作面、相邻的两个掘进工作面，布置独立通风有困难时，在制定措施后，可采用串联通风，但串联通风的次数不得超过一次。采区为构成新区段通风系统的掘进巷道或采煤工作面遇地质构造面重新掘进的巷道，布置独立通风确有困难时，其回风可以串入采煤工作面，但制定安全措施，且串联通风的次数不得超过一次；采区为构成新区段通风系统的掘进巷道或采煤工作面遇地质构造而重新掘进的巷道，布置独立通风确有困难时，其回风可以串入采煤工作面，但必须制定安全措施，且串联通风的次数不得超过一次；构成独立通风系统后，必须立即改为独立通风。串联通风时，必须在进入被串联工作面的风流中安设瓦斯报警断电仪，且瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过0.5%。开采有瓦斯喷出或突出危险的煤层时，严禁任何两个工作面之间串联通风。 （10）采掘工作面的进风和回风不得经过采空区或冒顶区。无煤柱开采沿空送巷和沿空留巷时，应采取防止从巷道的两帮和顶部向采空区漏风的措施。水采工作面由采空区回采时，工作面必须有足够的新鲜风流，工作面及其回风巷的风流中瓦斯和二氧化碳必须不超限。（11）采空区必须及时封闭。必须随采煤工作面的推进逐个封闭通至采空区的连通巷道。采区开采结束后45天内必须在所有与采区相连通的巷道中设置防火墙，全部封闭采区。（12）控制风流的风门、风桥、风墙、风窗等设施必须可靠。不应在在运输巷中设置风门，如果必须设置，应安设自动风门或设专人管理，并应有防止矿车或风门碰撞人员以及及车碰坏风门的安全措施。开采突出煤层时，工作面回风侧不应设置风窗。（13）新井投产前必须进行一次矿井通风阻力测定，以后每3年至少进行一次。矿井转入新水平生产或改变一翼通风系统后，必须重新进行矿井通风阻力测定。（14）矿井通风系统图必须标明风流方向、风量和通风设施的安装地点。必须按季绘制通风系统图，并按月补充修改。多煤层同时开采的矿井，必须绘制分层通风系统图。矿井应绘制矿井通风系统立体示意图和矿井通风网络图。（15）矿井必须采用机械通风。主要通风机必须安装在地面，装有通风机的进口必须封闭严密，漏风率不超过5% （无提升设备时）-15%（有提升设备时）。必须保证主要通风要连续稳定运转。必须安设两套同等能力的主要通风机装置，其中一套备用，备用通风机必须能10min内开动。在建井期间可安装一套通风机和一部备用电动机。严禁采用局部通风或风机群作为主要通风的使用。装用主要通风机的出风井口应安装防爆门，新安装的主要通风机投入使用前必须进行一次通风机性能测定和试运转工作，以后每5年至少进行一次性能测定。（16）生产矿井主要通风机必须装有反风设施，并能在10min内改变巷道中的风流方向；当风流方向改变后，主要通风机的供给风量应小于正常供风量的40%，矿井应定期检查反风设施并进行反风演习。（17）严禁主要通风机房兼作他用。主要通风机房内必须安装水柱计、电流表、轴承温度计等仪表，还必须有直通矿调度室的电话，并有反风操作系统图、司机岗位责任制和操作规程。（18）因检修、停电或其他原因停止主要通风机运转时，必须制定停风措施，主要通风机停止运转时，受停风影响的地点，必须立即停止工作、切断电源，工作人员是否全部撤出。主要通风机停止运转期间，对由一台主要通风机担负全矿井通风的矿井，必须打开井口防爆盖和有关风门，利用自然风压通风，由多台主要通风机联合通风的矿井，必须正确控制风流，防止风流紊乱。（19）矿井通风系统中，如果某一分区风路的风阻过大，主要通风机不能供给其足够风量时，可在井下安设辅助通风机，但必须供给辅助通风机房新鲜风流，在辅助能风机停止运转期间，必须打开绕道风门。严禁在突出矿井中安设辅助通风机。（20）掘进巷道必须采用矿井全风压通风或局部通风机通风。煤巷、半煤岩和有瓦斯涌出的岩道掘进通风方式应采用压入式，如果采用混合式，必须制定安全措施。 （21）局部通风机必须指定人员负责管理。保证正常运转，压入式局部通风机和启动装置，必须安装在进风巷道中，距离进巷道回风口不得小于10m；全风压供给该处的风量必须大于局部通风机的吸入风量，局部通风和安装地点到回风口间的巷道中的最低风速不得低于0.15m/s（岩巷）或0.25m/s（煤巷）。必须采用扰静电、阻燃风筒，风筒口到掘进工作面的距离以及混合式通风的局部通风机和风筒的安设，应在作业规程中明确规定。低瓦斯矿井掘进工作面的局部通风机，可采用装有选择性漏电保护装置的供电线路供电，或与采煤工作面分开供电。瓦斯喷出区和高突矿井中掘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。严禁使用三台以上局部通风同时向一个掘进工作面供风，不得使用一台局部通风机向两个作业的掘进工作面供风。（22）掘进工作面不得随意停风，有计划停风时，必须编制停电停风计划，同时制定排放瓦斯和恢复通风的安全措施。（23）井下炸药库、充电硐室一般应有独立的通风系统，回风风流必须直接引入矿井总回风巷或主要回风巷中。井下机电设备硐室一般应设在进风风流中，个别可设在回风流中，但此回风流中的瓦斯浓度不得超过0.5%，并必须安装甲烷断电仪。（24）矿井每年安排采掘作业计划时必须核定矿井生产和通风能力，必须按实际供风量核定矿井产量，严禁超通风能力生产。（25）矿井必须建立测风制度，每10天进行一次全面测风。对采掘工作面和其他用风地点，应根据实际需要随时测风，每次测风结果应记录并写在测风地点的记录牌上。 （26）矿井必须有足够数量的通风安全检测仪表。仪表必须由国家授权的安全仪表计量检验单位进行检验。（27）箕斗提升或装有带式输送机的井筒兼作进风井时，必须符合《规程》对风速、防尘和消防的要求。箕斗提升井兼任回风井时，必须有完善的防尘和封闭设施。且漏风率不得超过15%。装有带式输送机的井筒兼作回风井，井筒中的风速不得超过6m/s，且必须装有甲烷断电仪。（28）禁止把两个独立通风的矿井合并为一个通风系统，若矿井有几个出风井，则各通风系统需保持独立。各水平、各采区风流保持独立，进、回风流严格分开。（29）多台地通风机联合运转应稳定可靠，总进风和总回风巷断面积不宜于过小，尽量减少公共风路的风阻，防止多台风机相互影响。（30）尽可能采用并联通风系统，并使各条风路的阻力接近相等。避免在通风系统中设置过多的风桥、风门、调节风窗等通风构筑物。复习思考题1、井下空气中有毒有害气体有哪些？2、井下气候的标准是什么？3、预防矿井有害气体造成危害的措施有哪些？4、矿井的通风方式有哪些？5、采区通风系统强调指出基本要求是什么？6、永久性挡风墙的设置要求是什么？7、临时性挡风墙的质量标准是什么？ 8、简述风速测量的方法。9、简述风速测量的方法。10、《煤矿安全规程》对矿井通风的相关规定哪些？第四章矿井通风监测传感器 传感器是一种借助于敏感元件或检测元件，对被测物理量（一般为非电量）进行检测和信号变换，输出模拟量信号或开关量信号的装置。传感器主要由敏感元件、转换器件、测量及变换电路和电源等组成，如图4-1所示。检测元件直接与被测量接触，并输出与被测量成一定关系，便于检测的电量，测量电路再将检测元件输出的电信号变换为便于显示、记录、控制处理标准电信号。煤矿安全监控的主要内容包括对井下CH4、CO、O4、CO4等气体浓度的检测，对风速、风量、气压、温度、粉尘浓度等环境参数的检测，对生产设备运行状态的监测、监控等。煤矿安全监测主要通过检测仪器来实现，一个简单的检测仪器通常由传感器、信号变换电路及电源等部分构成。传感器的分类方法很多。按被测量对象的不同分为；速度传感器、压力传感器、温度传感器、浓度传感器等；按构造原理不同分为：电阻、磁阻式及特殊检测方式（如同位素、超声波、红外线）等。按输出电信号不同分为：模拟量输出传感器和数字量输出传感器。第一节甲烷传感器一、KG3003Cr低浓度甲烷传感器（一）特点KG3003Cr型低浓度甲烷传感器是为各种类型的矿井环境监测系统配套研制的。该传感器具有操作方便、读数直观、工作可靠、体积小、重量轻、功耗低等特点，能够自动、连续地将环境气体中的甲烷浓度转换为相应的电流输出（或频率输出），并用红色数码管显示其数值，当甲烷浓度超限后，能自动发出高强度声光报警。适用于煤矿有甲烷爆炸危险的场所，如图4-2所示。（二）工作原理 传感器电路主要由测量电桥电路、线性放大电路U/I变换电路（或U/F变换电路）、数字显示电路组成。电路原理杠图如图4-3所示。（三）仪器的正常使用1、操作步骤（1）仪器的四芯电缆插头接线如图4-4所示。（2）将仪器悬挂在工作场所。（3）将四芯电缆插头旋入仪器的电缆插孔，这时仪器表面的绿色发光管亮，表示仪器电源接通；红色发光管亮，表示仪器电流输出（或频率输出）正常，仪器即进入工作状态。2、使用注意事项。（1）本仪器应固定专人使用维护，严格按使用说明书进行操作。非专职人员禁止使用、折开仪器和旋动电位器。（2）在使用中避免猛烈摔打、碰撞。（3）仪器在使用中应建立必要的登记和记录制度，对每台仪器的使用、故障等情况逐一记录备案。（4）对仪器的零点、测试精度和报警点要定期调校，一般为半月一次，若未超差时可继续使用。此外，应及时擦拭、清扫气室内部及仪器外部的煤尘，保持清洁、美观。3、仪器的调试和校验（1）零点调节：①按操作步骤使仪器进入工作状态，预热1min后，在新鲜空气中观察LED数字显示是否在零位，若有偏差，可用小螺丝刀轻轻调节仪器侧面零点电位器（在电位器压板下），使数字显示为零。 ②调恒流（或频率）输出零点（在新鲜空气中，为1.0mA电流输出或为200Hz频率输出）有偏差时,按①步骤调节后,再和小螺丝刀轻轻调节恒流(或频率)零点电位器,在电位器压板下），使恒流输出为1.0mA(或频率输出或为200Hz)。（2）LED显示与电流输出（或频率输出）对应调节。在使用过程中，如发现仪器的LED显示值与恒流输出值（或频率输出值）不一致（误差＞3个字）时，可进行显示与恒流（或频率）对应在调节。首先进行零点调节，然后调节零点电位器，使恒流输出为3.00mA(或频率输出或为600Hz)，再调节数字基准电位器（在电位器压板下），使LED显示为零，显示与恒流输出(或频率输出)即可对应。（3）精度调节。电气零点调节以后，将通气罩插入传感器室外面，用标准瓦斯气或预先配制好的瓦斯（其浓度在2%CH4左右，气体流量控制在200mL/min以上）经通气罩，进行传感器内。此时，仪器的LED数字显示与恒流输出值（或频率输出值）均应指示预先配制的瓦斯浓度值和对应的恒流值（或频率值）。若有偏差，则应调进节零点电位器（在电位器压板下），使显示输出值与标准瓦斯值对应。（4）设定报警点①设定报警点：首先调节零点电位器（调偏），使LED显示稳定在要设定的报警点上；然后调节报警点电位器，使仪器发出声光讯号；再调节调零电位器，使LED显示为零，报警点即可设定。② 勇气试验报警点：用浓度高于设定浓度的气样缓慢通入气室，当LED显示到报警点设定值时应报警，否则再调报警点电位器，直到准确报警为止（出厂时，报警点一律设在1.00%CH4）(四)故障处理（见表4-1）表4-1KG3003Cr型低浓度甲烷传感器故障处理方法故障现象原因处理方法电源接通后，仪器绿色指示灯不亮，无显示（1）电缆的电源线断开（2）三端集成电路损坏，无输出（3）V1被击(1)更换电缆(2)更换三端集成电路无甲烷气体，显示值在5.00左右，恒流输出超过5mA，调节调零电位器无效(1)黑元件断线(2)C9损坏(1)更换催化元件(2)更换C9无甲烷气体显示为负值，恒流为零，调节调零电位器无效白元件断线更换催化元件无声光报警(1)C15损坏(2)V1损坏(1)更换C15(2)更换V1有光报警，无声报警或报警声嘶哑(1)蜂鸣器B损坏(2)边线脱落(3)B7损坏(1)更换蜂鸣器(2)重新焊牢连线(3)更换B7二、KG9001B型智能高低浓度甲烷传感器（一）功能及用途 KG9001B型智能高低浓度甲烷传感器是为了满足我国煤矿检测井下甲烷的需要而研制的。它可以连续自动地将井下甲烷浓度转换成标准电信号输送给关联设备，并具有就地显示甲烷浓度值、超限声光报警等功能。可与各类型监测系统及断电仪、风电瓦斯闭锁装置配套，适宜在煤矿采掘工作面、回风巷道等地点固定使用。该传感器采用单片微机和新型元件，使仪器性能更加稳定；调校周期大大延长；增加了红外遥控调校及断电控制功能；利用开关电源，延长了传输距离；具有故障自检功能，便于使用与维护。（二）工作原理和主要结构该传感器测量低浓度甲烷浓度采用热催化原理，测量高浓度甲烷采用热导原理。热催化元件（或热导元件）和金属膜电阻及调节电位器组成惠斯登电桥，当环境中的甲烷以扩散的方式进入气室腔时，与敏感元件反应，电桥有与甲烷相对应的电讯号输出，该讯号经A/D转换器转换后，直接送往单片机进行数据处理，从而完成仪器的显示、报警等功能。（三）主要技术指标测量范围0-40.0%CH4测量误差0.00-1.00%CH4≦±0.10%CH41.00%-40.0%CH4≦±8.00%CH4信号输出200-1000Hz（或1-5mA·DC）元件检测反应速度≦30s热催化元件寿命1年以上热导元件寿命3年整机工作电压9-24VDC防爆等级ibdI（150℃）矿用本安兼爆型（四）使用方法 交传感器安装在现场需测量甲烷浓度的地点，用四芯电缆与监测系统（分站等）连接。使用前应用新鲜空气及标准瓦斯气体对传感器进行标校。在使用过程中，每3周对传感器标校一次。三、AWJ-90A型高低浓度甲烷传感器（一）用途AWJ-90A型高低浓度甲烷传感器属微电脑控制的西安市型仪表，作为组合式高低浓度传感器，可与KJ2、KJ4、KJ7、KJ10、A1、TF200煤矿监测系统及其他系统配套。适宜于煤矿井下回采工作面、掘进巷道、机电硐室等有甲烷爆炸性气体环境中对甲烷浓度进行连续测定。该机不仅能测定、显示甲烷瞬时浓度，实现超限报警，还可作为系统的探头，将检测数据传送给分站。该机为煤矿监督系统提供了新型智能化甲烷传感器，同时为研究煤矿井下甲烷气体的涌出。分布及变化规律提供了可靠的测试手段。（二）主要技术指标测量范围0-4%CH4；0-100%CH4测量误差0-4%CH40-1%CH4，±0.1%1%-4%CH4；±0.2%量程0-100%CH4，0-100CH4%，±2%10%-100%CH4；测量范围±10%报警点设置0-4%，任意设置声光报警声级＞80dB，光为红色闪光串行输出0-4%CH4；5-155Hz5mA（配AI系统）5-15Hz5mA（配TF200系统） 50-200Hz5mA（配KJ10系统）200-100Hz5mA（配KJ2、KJ4、KJ7系统）200-1000Hz5mA（配A1、KJ2、KJ4、KJ7、KJ10等系统）15-25Hz5mA（配TF200系统）故障信号3-4Hz5mA传输距离不小于1km，连接导线截面不小于1㎜2显示器3位红色数码显示器（LED型）防爆型式矿用本质安全兼局部隔爆型（idI）使用条件温度0-35℃）湿度95%以内供电电源8-20V、30mA·DC外型尺寸主机195mm×120mm×60mm重量㎏（三）基本工作原理该传感器基本工作原理框图如图4-5所示，传感器外形结构如图4-6所示。 该机分别采用催化元件及热导元件作为低、主浓度瓦斯传感元件，整机工作由CPU控制。传感部分检测到瓦斯气体以电压量输出，经模拟进行A/D转换，CPU对采集的转换数字量进行修正，换算得出相应瓦斯浓度值，然后送显示器，超限报警、量程自动切换，并经串行口将检测数据送给分站。功能选择提供调零、参数输入、参数自整定、测量等功能，可任意设定CH4，报警值等参数，整机故障可随时显示并传送分站。传感器各部分说明如下：（1）传感器：检测CH4气体。（2）光警器：瓦斯浓度超过报警范围时发出红色闪光。（3）声报警器：瓦斯浓度超过报警范围时发出警报声。（4）显示器：3位八段LED数码管，工作时显示瓦斯浓度。（5）自检指示：绿色发光管，仪器正常工作时每2s闪烁一次。（6）高浓指示：红色发光管，高浓度传感器工作时红灯亮。（7）显示键：忽略本次设定结果。进入下一参数输入状态。（8）调校键：当仪器处于参数输入状态时，显示值循环加1。（9）工作键：确认本次设定结果，进入下一参数输入状态。（10）启动键：使仪器回到初始状态（RSET）。（11）调零孔：调节高低浓度传感器的零点。（12）连接插座。（四）使用与维护1、安装 在井下需要检测瓦斯浓度的位置吊挂安装AWJ-90A高低浓度瓦斯传感器，频率信号传送给分站。若传感器电源由分站供给，则传感器安装位置与系统分站距离不大于1km；若就地供电，则传感器安装与系统分站距离可达5km。可通过KP500I矿用本安电路用分线盒与分站连接。2、启动正确连接电源与传感器，仪器显示“AAA”，15s内按动显示键，仪器显示“ddd”，进入参数设定状态。参数设定完成后。按启动键，仪器显示“AAA”，等待15s后进入正常检测工作状态，自检灯开始闪光。仪器以2s为周期不断检测环境中CH4，气体仪式，同时通过串行口将其传送给分站。如检测到CH4浓度超过设定的报警值，仪器发出声光报警。检测过程中根据测得的瓦斯浓度自动切换量程，当高浓传感器工作时，红色指示灯亮。3、仪器标定仪器使用一段时间后，若灵敏度下降，仪器偏差超过允许范围，则需对仪器进行标定。一般标定周期为10-15天，由经过培训的瓦斯检测员完成。第二节一氧化碳传感器一、智能型CO传感器在研制出胶体CO敏感元件基础上，开发了KGA21智能型CO传感器。该传感器从提高可靠性和使用寿命的目的出发，在两次仪表设计中采用智能化技术，充分利用软件编程技术实现环境参数对敏感元影响的补偿和仪器调校，是整机性能达到攻关的技术指标要求。（一）传感器的组成及工作原理 传感器电路组成如图4-7所示。由于传感器采用了单片机技术，不仅是模拟电子电路部分设计简化，而且达到了对敏感元件的非线性及环境温度影响补偿。CO敏感元件采用三电极结构。理论了，CO4/CO氧化还原可逆电极电位是-0.12V，一般把Pt电极电位选择在0.9-1.1V(NHE)，CO在Pt电极上催化氧化。由于Pt电极在酸性溶液中有＋1.0V左右的电位（相对标准氢电极电位），当工作电极W，对电极C、参比电极R均选Pt电极时,只要保持W和R之间有＋0.5V电位差就能使CO氧化,O2还原.因此,需要由一个定电位控制电路给敏感元件供电,定电位电路如图4-8所示.放大器输入级采用IC7650斩波自稳零放大器.为了克服共模干扰,采用差动输入放大接法.温度补偿环节,采用独立温度补偿电路,它可充分利用单片机软件编程技术对不同温度下检测到的CO输出值进行温度补偿。对一氧化碳检测电路的温度检测电路的输出信号进行变换，供单片机进行数据采集；设计中采用了LM331V/F转换芯片，将对应的一氧化碳频率信号和温度频率信号经数据选择器送给AT89C51单片机之口TO口。（二）传感器软件编制原则和程序设计单片机技术在煤矿井下监测监控仪器仪表中已获得广泛应用，仪器仪表中使用单电片机的突出优点是简化电路，提高产品性能，完善产品的功能，使测量智能化以及整机结构小型化等。因此，该传感器的软件设计遵循下述原则： （1）充分利用软件编程技巧，简化软件电路。（2）合理划分各部分功能的软件模块，按结构化要求编制各功能模块。（3）为配合数字按键调校灵敏度和零点，按标定参数及扫描确定方式编制该子程序软件。（4）软件具备自检功能。（5）软件具备死机自复位功能。按照上述软件编制原则，分别划出了数据采集子程序、数据显示子程序、调校子程序、频率输出子程序、调校定标存储子程序等各功能模块对应子程序。在主程序设计中充分体现了结构化程序设计风格，力求软件总体结构清晰、合理。（三）应用胶体电解质CO敏感元件研制成功后，已经在我国煤矿得到应用，以该元件为核心的KOA21型CO传感器在淮南谢桥矿试验期间就准确监测到该矿综放工作面CO超限，成功预报了一次自然发火。目前，该传感器已经在七台河、沈阳、大雁等矿务局推广使用。此外，用该元件装配的MYJ型CO检测仪也已经在煤矿销售使用。二、KG3010A（KG3013）型一氧化碳传感器（一）用途KG3010A （KG3013）型一氧化碳传感器是为适应煤矿井下环境而设计的定置式仪器，实现测量值的显示、传输，测量值超限时可行报警，并对报警信号进行传输，以确保煤矿井下各工作面场所的工人免遭一氧化碳中毒及预报自然发火事故，KG3010A（KG3013）型一氧化碳传感器的电气原理和技术性能完全一致，只是结构不同，KG3013检测元件通过5m电缆与外壳连接，KG3010A则把检测元件直接安装在外壳上（二）主要技术指标1、测量范围及精度测量范围0-0.99×10-4CO数显分辨率0.1×10-5基本误差±0.4×10-5CO2、稳定性零点漂移≦±0.3×10-5CO/周测量值漂移≦±0.4×10-5CO/周测量值重复性≦±0.2×10-5CO3、测量值达到最终值90%的时间配吸附过滤器≦60s不配吸附过滤器≦30s4、测量值传输信号恒流输出1-5mA负载能力≦1.5Ω(信号取样电阻)5、报警报警点设定范围0.1-0.5×10-4CO 传感器出厂进时设定的报警点0.24-10-4CO报警方式红色发光二极管（2只）显示报警传输信号高电平（＞12V）非报警传输信号低电平（约0.7V）6、环境条件影响（1）温度影响（在0-40℃范围内）：零位≦±0.4×10-5CO测量值≦±0.6×10-5CO/10℃（2）温度影响（在30%-95%相对湿度范围内）：零位≦±0.3×10-6CO测量值≦±0.3×10-5CO（3）内速影响（风速在0-8m/s范围内）：零位≦±0.8×10-6CO7、供电电源（1）AP2A矿用隔爆兼本质安全电源箱提供：21VDC（本安）（2）AP4矿用隔爆兼本质安全电源箱提供：18VDC（本安）。（3）工作电流：≦100mA。（4）连接电缆：型号：YZ3×1.5＋1×1.0矿用橡套电缆：长度≦2000m。第三节烟雾传感器一、BYT3270型烟雾传感器 BYT3270型烟雾传感器为矿用本质安全型监测仪器。该仪器主要用于井下易发生火灾的区域。如泵站、变电所、运输巷道、辅助通风机房等，对这些区域的火情进行烟雾监测。二、主要技术性能额定工作电压12±10%VDC额定工作电流＜10mA（正常状态）＜10mA（报警状态）工作方式连续监测使用环境气流速度0-3m/s0-8m/s（加风罩）环境温度-5-40℃相对湿度95%（最大不凝结）外形尺寸190㎜×190㎜×350㎜重量5㎏三、原理及结构BYT3270型烟雾传感器为离子感烟式传感器。当有烟雾通过通风孔进入探头时，放射源泉的离子流因烟雾的影响而发生变化，致使电路平衡受到破坏，因而探头有信号输出。传感器控制电路接收到信号后，通过复位延迟滤波器约2s后使发光二极管导通，并通过复位时器使发光二极管间断的闪光，发出声光报警。与此同时，输出继电器RT1也间断地吸合与释放，使其常开与常闭触点输出信号。四、安装、使用与维护 1、安装要求（1）如图4-9所示，将传感器入端与电源接通。传感器与供电源之间的连接电缆的电感量与其电阻比值不得超过30μH/Ω，或电感量不得超过40μH。电缆应选用外径为7.8㎜,截面积为0.3㎜2×3以上具有屏蔽层橡套软电缆。（2）如图4-10所示，将输出控制电缆接入。输出控制线应选用外径为7.8㎜,截面积为0.75㎜2×2以上屏蔽层橡套软电缆。（3）连接无误后，检查仪器控制电路是否正常，检查方法是将磁检验器贴紧辐射警告标志牌，约2s，后发光二极管闪烁，此时说明传感器控制电路工作正常。2、使用要求（1）传感器应设在被监控区危险点烟雾必须经过的通道中。（2）传感器应垂直悬挂，其底部至顶板距离为0.75m。（3）一般情况下，传感器应置于高危险顺风向大约30-50m处，如考虑到烟雾的可能流向或改变方向，可在距第一台传感器下风向30m处放置二台传感器。特殊情况下可按技术人员的指导进行设置。（4）对于风速在0-3m/s之间的情形，本仪器可作正常规程用，对于风速在3-8m/s之间的情形，本仪器必须使用风罩。（5）任意台数的传感器可并联在网络上。在任何情况下，实际连接的传感器台数仅受所用电源的限制，但总电缆网络的电容值不得超过5μF。3、注意事项 （1）传感器输出触仅能控制鉴定合格的本安型电路。（2）接通电源时必须注意极性，否则熔断器就会烧毁。在更换熔断器时，只能用厂方提供的熔断器，或图纸上所规定的相同型号的熔断器。（3）当需使用风罩时，箭头方向应为风流方向，否则会影响仪器使用性能。（4）化学烟雾不能用来检查传感器。（5）传感器不得在井下打开。（6）传感器探头不允许用户拆开，如其内部由于灰尘过多而不能使用时，可送回厂方清理。4、维修与保管（1）传感器在使用过程中应定期检查，看其工作是否正常。（2）要保持仪器清洁，如防护外壳灰尘过多，有碍烟雾进入，使仪器灵敏度降低，一般可用真空吸尘器或其他方法将灰尘清除，在清除过程中误将灰尘吹入头内。（3）不使用的仪器应放于-5-40℃、相湿度小于85%的室内，室内空气中不应有腐蚀性气体。第四节温度传感器一、KG9301型温度组合式传感器1、工作原理和主要结构 该传感器采用高分子电解质电容敏感元件感湿及半导体敏感元件测温原理，全不秀锈钢外壳，双色发光二极管指示（绿：湿度；红：温度）监测参数，结构紧凑。2、主要技术指标湿度0-100%RH温度0-40℃（可扩展为-40℃-150℃）测量误差湿度±3%RH（30-95%RH）温度±0.4℃工作电压电流12-24V80mADC防爆类型ibI（＋150℃）本质安全型3、使用方法将电缆的电缆插头插入传感器下端左侧的多芯插座上，再将传感器与监测系统分站用专用电缆连接好，则传感器发光二极管应亮，交交替显示温度、湿度地址和测量值，同时连续输出温度及湿度两路信号，投入正常运行。4、用途、特点及应用情况该传感器为矿用本质安全型，适用于煤矿井下或地面较恶劣环境的条件下，同时监测湿度、温度两个参数。能就地交替显示湿度、温度值；连续输出湿度及温度两路信号。它的测量范围宽，性价比高，全不锈钢外壳，轻便结实，寿命长，稳定可靠，可与KJ90、KJ4、KJ1、TF200等监控系统配套使用。第五节风速测量传感器 一、CW-1型风速传感器（改进型）（一）工作原理和主要结构CW-1型风速传感器（改进型）是用压电超声原理。它具有无转动部件，结构小型化，检出量不受环境温度、气压、粉尘和电磁干扰影响，测量精度高、范围宽、维护方便等优点。机壳采用进口德国防爆防水机壳。（二）主要技术性能指标测量范围0.3-15m/s重复性误差满量程的±1%工作电压18-24VDC工作电流≦±70mADC显示方式就地显示3位LED输出信号1-5mADC或200-1000Hz防爆标志ibI（＋150℃）（三）使用方法CW-1型风速传感器（改进型）在使用时首先测出被安放地点巷道断面平均风速值，然后将该传感器安放在断面的任意点上，这时应注意风流方向与传感器的风流指向偏差不大于5O，然后将红外线遥控器指向传感器，按动上下键，使传感器显示值与断面平均风速值相等即可。（四）用途、特点及应有和情况 CW-1型风速传感器（改进型）是矿用本质安全型传感器用于，测定煤矿井下风量，主要安装在测风站、进回风巷和采煤工作面，与矿井环境监测系统配套使用。传感器采用红外线遥控调校功能，其主要作用是使测试不受通风巷道断面大小的影响，能很方便地进行安装调校，并且还具有更好的信号远传功能。该传感器在应用中得到不断改进、提高、性能稳定、可靠、使用方便。在平顶山、淮南、淮北、西山和兖州等矿区使用，效果良好，经济效益显著。二、KG4092压差传感器（一）工作原理与结构KG4092压差传感器采用压阻效应的力敏元件作其传感元件，将待测量对象的压力变化转换为一一对应的电压变化量。把其随压力变化电压信号放大处理后送至显示电路，本机数字显示窗口直接就地显示被测量压力值；并通过模拟信号输出电路输出与压力值相对应的电流或频率模拟信号，送至矿井监测系统的传输处理系统，实现遥测与记录功能。结构有两形式，一些体式和分体式，主体结构相同，区别仅在于传感器元件和主机为一体或传感元件和主机各自独立，通过接插件连接。（二）主要技术指标防爆标志ibI（＋150℃）测量范围0-5kPa/50kPa/100kPa/500kPa，可根据用户要求设置测量误差±2%（满量程）显示方式三位数字显示输出信号200-1000Hz/1-5mADC，可根据用户要求设置 工作电源12-24VDC矿用本安电源工作方式连续检测环境条件环境温度0-40℃相对温度≦95%大气压力81-106kPa（三）使用方法KG4092型压差传感器应垂直悬挂使用，避开有滴水和磁场干扰的场所，防止冲击振动。安装与使用前，必须在地面对传感器进行全面检查校验。在使用中严禁开盖和拆印。传感器电源与输出信号采用接插件与关联设备连接结构形式为一体式时，传感器的取压口与被检测对象的取压口采用硅胶管连接。用于气体压差测量时，注意检测对象的气流方向，务必使两者的取压入口、取压出口一一对应；测量相对压力时，根据正、负主的要求，分别取压入口或压出口与大气相通。结构形式为分体式时，根据传感元件的结构、所检测的对象和量程不同，取样安装方式各异。传感器安装无误后，接通电源，预热10min，进入正常工作状态，传感器采用连续工作方式，在正常工作状态下自动检测井实时显示、输出检测值。仪器的调试采用传感器与标准压力计比对的方法进行校准，正常工作时的调试周期为一个月。 在压值为零时调试零点值，调节零点显示电位器，使显示0；调节零点输出电位器，使输出信号为1mA或200Hz。压力值为1/2满量程时调试精度值，调节精度显示电位器，使显示值为1/2满量程；调节精度输出电位器，使输出信号为3mA或600Hz。（四）用途、特点及应用情况KG4092型压差传感器主要用于连续测量矿井通风风流及瓦斯投放管道内的气体压差，或在全封闭采空区抽放瓦斯时对采空区压差进行监测等；也可用于对液体压力、液位高度的连续检测，如对瓦斯储气罐密封水平的高度及瓦斯抽放泵循环水的压力进行连续监测等。检测结果采用本机数字显示和模拟信号两种方式同步输出。模拟信号输出采用符合部颁标准的频率和电流制式，可直接接入多种型号的煤矿监测系统，如KJ66、KJ90|KJ4、KJ12、MDM95等，连机工作或独立使用。淮北芦岭煤矿在瓦斯抽放监测中，使用多台KG4029型压差传感器分别对瓦斯储气罐的罐体压力（0-5kPa），瓦斯储气罐的密封水位高度（0-10m）和供水管道的供水压力（0-400kPa）进行检测，并与MDM95瓦斯抽放监测系统联机，实现检测数据的远传。三、KG9501型风流压力传感器（一）工作原理与主要结构该传感器采用压阻应变测力原理，由光刻扩散硅压敏桥路等组成，全不锈钢外壳轻便结实，操作简便。（二）主要技术指标差压0-1000Pa0-2000Pa 差压传感器工作温度-20℃-＋65℃差压传感器贮存温度-40℃-＋85℃测量误差≦±6%FS工作电压12-24VDC防爆类型ibI（＋150℃）本质安全型（三）使用方法将传感器与分站用电缆连接在一起，预热30min。用气管连接传感器“＋”、“-”气嘴，并将“＋”、“-”气管另一端分别置所测的高压气压处，传感器即可正常工作。（四）用途、特点及应用情况该传感器为矿用本质安全型，适用煤矿井或地面较恶劣环境实时遥测矿井风流的压差，也可用于液体压差检测，它的性价比高，全不锈钢外壳，轻便结实，寿命长，稳定可行，可与KJ90、KJ4、KJ1、TF200等监控系统配套使用。第六节开关量传感器一、风门开闭传感器KG1012型风门开关传感器一种检测煤矿井下风门开、关状态的装置，属于煤矿监测系统中的工况传感器，它以开关量的形式将风门开、关状态经分站传送至地面中心站，并能在终端屏幕上显示。1、结构 KG1012型风门开关传感器由干簧开关组件及磁性体组件两部分组成，产品有4种规格：其中I、Ⅱ、Ⅲ型的干簧开关组件是将干簧开关组件是将干簧管用环氧树脂浇封盒中；Ⅳ型还浇封有恒流二极管、转换继电器等器件。输入、输出连接线直接接入接线端子排，磁性体由永久磁钢封外壳中而成。干簧开关组件及磁性体组件两部分、分别封装在铸铝外壳内，其外形如图4-11所示。2、工作原理风门开关传感器一种磁性驱动的接近开关，由干簧开关组件与磁性体组件两部分组成。干簧管是干式舌簧开关管的简称，是一个充有惰性气体（如氨、氦等）的小型玻璃管，管内密封有用导磁导电材料制成的两支触点弹簧片，其触点部分采用了金、铑、钯合金镀层，如图4-2所示。当干簧管所处位置的磁场强度足够强，使触点弹簧片磁后后产生的磁性吸引力能克服其预反力时，两弹簧片互相吸住而使触点接通，当磁场减弱到一定程度时，在触点弹簧片预反力的作用下触点断开，干簧管具有体积小、干簧管的驱动方式簧片质量轻、惯性小、动作快等优点。 有永久磁铁和电磁线圈两种，前者多用于检测，后者多用于控制。因此，作为传感器用的干簧管主要接受永久磁铁送来的磁场信号，即在永久磁铁材料、形状、体积、矫顽力一定的情况下，干簧管触点闭合与否，决定于永久磁铁所处的相对位置和距离。将干簧形状组件安装在风门门框上，磁性体组件安装在风门上，当风门关闭时，磁性体通过干簧管形状组件构成闭合磁路，干簧开关组件中干簧管的磁感应强工达到动作值时，接点动作。3、安装与维护先在门框上安装干簧开关组件，再在门上安装磁性体组件，两者的间距应小于22㎜，且两组件上的红色定位标志应对齐。安好后，应打开干簧开关组件前盖，用本质安全型欧姆表检查干簧开关输出情况。检查时，应反复开、关风门数次，以确保输出信号的可靠。干簧开关组件安装在离铰链最远端的门框上最为敏感。二、风筒状态传感器风筒状态传感器是用来监视煤矿井下掘进工作面胶皮风筒工作状态的传感器，其结构原理如图4-13所示。它由干簧管组件、永磁磁铁组件和平同筒卡装机械厂部组成。其中干簧管组件中的干簧管装在铸造铝的外壳中，并用环氧树脂浇注在电木槽内。干簧管组件由两根通讯电缆输出开关信号，组装好的干簧管组件上端与悬吊臂摆件的一侧连接，下端与夹钳臂连接。永磁磁铁组件是将锶铁氧体块安装在铝质外壳内而成，其上端与另一悬吊臂摆件连接，下端与另一个夹钳臂相连。这两个夹臂牢牢地夹住风筒。当局部通风机停止运转或某种原因造成风筒内无风时，传感器的两个臂在重力作用合扰，如图4-13（b）所示。此时，干簧管组件中的干簧 管与磁铁靠近，磁铁的磁力使干簧管的两个簧片互相吸合，电路接通，向井上发出信号。当局部通风机工作正常时，风筒的两个臂张开，如图4-13所（a）所示。经时，干簧管组件与磁铁分开，由于干簧管的簧片处于常开状态，电路也被断开，表示风筒内风量正常。复习思考题1、KG3003Cr型低浓度甲烷传感器的工作原理是什么？2、KG3003Cr型低浓度甲烷传感器的使用有哪些注意事项？3、简述智能型CO传感器的工作原理。4、BYT3270型烟雾传感器的使用要求是什么？5、简述KG9301型温湿度传感器特点及使用方法。6、简述CW-1型风速传感器的使用方法。7、简述KG4092型压差传感器的使用方法。8、简述风门开闭传感器的工作原理。第五章矿井通风监测仪表近10年来，煤炭科研院所，有关生产厂家开发了多种新型便携式煤矿安全检测仪表，丰富了煤矿安全检测市场，改变了煤矿安全检测装备技术的面貌。新开发的产品除了手提式瓦斯检测报警仪外，还有CO检测报警仪、多参数组合检测仪（CH4、CO、O2、温度等），以及通过检测煤矿井下气体或其他安全参数，分析、预报煤矿瓦斯爆炸、瓦斯突出、火灾及其他自然灾害的专业化便携式仪表。 第一节甲烷报警断电仪一、甲烷检测便携仪（一）AZJ-91微型瓦斯检测报警仪1、用途AZJ-91微型瓦斯检测报警仪用三位超高亮度数码管连续自动指示环境气体中瓦斯浓度数值和超限报警，具有操作方便、测量准确、报警可行、连续工作时间长、密封防尘性能好、设有防电池过放电保护电路、体积小、质量轻、防爆性能好等特点，适合煤炭管理干部、安全监察人员、通风管理人员、机电维修人员及井下流动作业人员配带使用。2、工作原理当催化元件与被测气体接触时，电桥失去平衡产生输出信号，红十字运算放大器线性放大后，驱动数码管指示出相应的瓦斯浓度值，当指示值达到报警点设定值时，数字比较电路输出高电平，启动多谐振荡器工作，同时产生红色闪光和继续声响讯号。当电源电压低于3.3V时，本机发生连续蜂鸣声，以表示电源的欠压状态，约10s后自动关机。AZJ-91微型瓦斯检测报警仪主要由电源、电子开关及欠压自动关机电路、稳压电路、电桥测量电路及前置放大电路A/D转换及显示电路、数字比较电路、声光报警电路等组成，其电路原理框如图5-1所示。 3、使用与维护（1）使用前的准备。首先应对仪器进行充电，接好电机电源，将仪器插入充电机槽内，使充电触头与簧片接触良好，这时充电机指示灯应亮，充满之后会自动停止充电。按一下触摸开关，数码管显示值在±0.05%CH4之内（新鲜空气中），仪器可进入测试状态，否则要进行零点调节。（2）仪器校验①零点调节。开机预热10min，在新鲜空气中观察指示值是否小于0.05%CH4,若超差时,可用小螺丝刀轻轻调节仪器右侧“调零”电位器使其复零。②精度调节。旋下仪器顶部的小螺钉并装上校验气嘴，将浓度2.00%CH4的标准气样输出胶管与气嘴相通：打开标准气样开关，调节流量，使其稳定在（160±10）mL/min；仪器显示稳定后（注意：人不要对传感器窗口出气，调试房间不要有气流§）如显示值与标准气样浓度的差值＞0.1%CH4，可轻缓调节“满意”电位器，使仪器的显示与标准气体的浓度值一致。（3）使用方法。操作人员到达工作面时，打开仪器电源，将传感器窗口举至待测地点高度，待仪器显示稳定后，计数就是该处的瓦斯浓度。（4）维护及注意事项。①本仪器应固定专人使用维护，要严格按使用说明书进行操作与调校，严禁随便拆开仪器和旋动电位器等。 ②本仪器应该注意保养，在携带与固定使用中要防止猛烈的碰撞，并注意要节约电能。③当电源低于3.3V时，本机将发出连续蜂鸣声，持续10s后自动关机，这时应给电池充电，否则不能正常使用。④对仪器的零点、测试精度要定期调校，一般为半月一些次，若未超差可继续使用。此外，应及时在地面环境擦拭、清扫通气窗内部及仪器的尘埃，保持清洁美观。⑤本仪器不适宜在H2S和CH4，超过允许浓度的环境下使用。⑥在使用中必须建立登记制度，对每台仪器的正常使用、调校、故障处理等情况逐一记录备案。⑦电池组系本质安全型部件，如有损坏，必须向制造厂家购买，整件更换，不得以其他类型的电池代替，以免影响仪器的防爆性能。⑧催化元件组系特殊防爆结构，使用失效后，应及时整体更换，其备件须向制造厂家购买，且更换后仪器要进行校验。⑨仪器如在井下发生故障，应带回地面试验室修理，不在井下拆开修理。⑩定期清洗催化元件过滤器上的尘埃，严禁将催化元件浸泡在清洗剂中，否则催化元件将很快失效。4、故障处理（见表5-1）表5-1AZJ91微型瓦斯检测报警仪故障分析及理方法故障现象原因处理方法 仪器不工作（1）开关连线或电池连线断开（2）电子开关坏（3）电池组损坏（1）连接好连接线（2）修理或更换开关（3）更换电池组仪器不能充电（1）电池连线断（2）电池组损坏（3）充电二极管V2断路（1）接好连线（2）更换电池组（3）更换充电二极管V2故障现象原因处理方法充电12～14h后仪器工作时间很短（1）充电时报警器充电器接触不良（2）整机表态工作电流变大（3）电池容量下降（1）排除接触不良点后重新充电（2）找出静态工作电流大的原因，修理之（3）更换电池组仪器不能充电（1）电池连线断（2）电池组损坏（3）充电二极管V2断路（1）接好连线（2）更换电池组（3）更换充电二极管V2显示亮度随电池电压下降而下降稳压电源不能稳压：（1）ICL8069坏（2）短路R2（3）R6或R7断路（4）V1损坏（5）集成稳压块LM224损坏（1）更换ICL8069（2）清除短路故障（3）重新焊好（4）更换V1（5）更换LM224电池电压下降到欠压值时，仪器不能自动关机（1）电容C3坏或R16开路（2）LM339的2脚至4013的8脚连线断（3）LM339环（1）更换C3或焊好R16（2）重新连好连线（3）更换LM339开机后仪器始终显示负值正值，调零不起作用（1）白元件或黑元件开路（2）调零电位器RP1坏（3）RP1与R11或R12间开路（1）更换黑、白元件（2）更换电位器RP1（3）重新焊好开路点仪器显示正数字，调节调零电位器RP1，显示值变化，但不能调零（1）黑、白元件有虚焊（2）R11或R12电阻值有变化（3）黑、白元件性能变化（1）重新焊好（2）重新调整R11或R12的阻值（3）更换黑、白元件显示不稳定，数字乱跳（1）黑、白元件有虚焊（2）调零电位器RP1的内部接触不良（1）重新焊好（2）更换RP1甲烷气体进入传感器后，仪器显示值为负值黑白元件位置接反更换黑白元件位置 满度调节失效（1）满度电位器RP2失灵（2）印刷板走线开路（3）LM224坏（1）更换满度电位器RP2（2）查出开路点焊好（3）更换LM224当显示大于1.00%CH4时，报警无声光信号测量输出E6“4”是否为好电平。如果是，则是后级故障，否则可能E6坏（1）查找后故障（2）更换E6故障现象原因处理方法报警时有闪光无声音（1）C15或R38、R39等开路或损坏（2）R42开路（3）V13坏（4）蜂鸣器端子连线脱落（5）蜂鸣器损坏（1）重新焊好或更换（2）重新焊好（3）更换V13（4）连好连线（5）更换蜂鸣器报警时有声音无闪光（1）连线开路（2）V13坏（3）发光二极管V11坏（1）重新焊好（2）更换V13（3）更换发光二极管V11开机后数字不显示或显示不稳定A/D转换器（7107）的工作电压应大于7V，如低于7V，则电源变换器7660、电容或二极管坏更换7660、电容或二极管显示缺笔画或增添笔画现象（1）数码管坏（2）对应笔画虚焊（3）LED显示器管脚间有细微杂物浸入，造成管脚之间的短路或接触不良（1）更换数码管（2）重新焊好（3）用软笔刷清扫LED管脚显示值一亮一灭闪烁P25、C7、C9坏更换P25、C7、C9显示值为零且不能调C6断更换C6显示数字急剧变化C13断更换C13数字固定不变，不能调节R29断或虚焊更换R29或重新焊好 开机后仪器显示一定数值不能回零传感器与手柄有短路重新拧开手柄，并调整位置，使之绝缘仪器开机后不工作，但声光报警器一直工作（1）内部IC2片装反（2）CPU片有问题（1）返回厂方维修打印有错打印机连接未插好重新连接打印机二、甲烷报警断电仪（一）ADJ-2型瓦斯报警断电仪1、概述ADJ-2型瓦斯报警断电仪是一种使用载体催化元件做变送器，以三位集成数码管（LED型）进行大屏幕数字显示的测量仪器。它主要用于含的瓦斯的矿井中，长期、连续、自动测量采煤工作面、掘进工作面、串联通风工作面、回风巷、机电硐室附近出的瓦斯浓度。当瓦斯浓度超过规定值时，仪器中的探头、主机、声光箱可同时发出声光报警信号，当瓦斯超过断电值时，主机通过控制继电器切断工作面的非本质安全电源，避免瓦斯事故，保证安全生产。本仪器由主机、探头、声光箱组成。其中主机为隔爆兼本质安全型，探头为西安市瘦削隔爆型，声光箱安全型。仪器外壳采用高强度的铸铝合金，经机械加工而成。它具有体积小、重量轻的特点。仪器的电气部分采用分单元插入式印刷电路板，结构紧凑，工作可靠，便于维护、检查和修理。仪器电路采用大规模集成电路、微处理器件、CMOS电路、低功耗的TTL电路。仪器集成度高，功耗小，抗干扰强，而且稳定可靠，故障率低。 2、工作原理ADJ-2型报警断电仪的原理框图如图5-2所示。3、安装、调整与地点（1）仪器的安装地点①探头：可挂在井下需要检测瓦斯的地点，如掘进工作面、回采工作面、串联通风工作面、机电设备硐室等处，距离主机最远不超过100m。②声光箱：安装在井下容易观察和听到报警声的地方。③主机：安装在井下供电方便而离探头不太远的地方。（2）下井前的准备工作①备合适的电缆。主机电源采用石芯电缆,导线截面积为1.5㎜2以上，电缆外径为22㎜左右。探头采用四芯电缆，导线截面不于小1.5㎜2，电缆外径为12㎜左右。声光处用二芯电缆，导线截面不于小1.5㎜2，电缆外径为12㎜左右。主机到磁力开关或到DW馈电开关采用二芯电缆，导线截面不于小1.5㎜2，电缆外径为22㎜左右。②仪器出厂时，变压器抽头是接在380V位置上的。若用户需要36V或660V电源，必须打开仪器后盖，改变变压器抽头。更换抽头后，需相应改换保险管。380V电源时，保险管容量为0.3A；66V电缆时，保险管容量为0.15A；36V时为2.5A。③确定好探头、声光箱、主机在井下安装位置，用电缆接线件将探头使用的四芯电缆分段连接好。④ 按《规程》的规定，在主机智能控制板上拨动拨码开关DIP号数，预置好报警点、断电点和复电点。⑤仪器出厂时，是按控制QC83系列磁力开关进行接线的。如果控制DW馈电开关，只需把主机接线板上“5”号柱上的线改焊在“7”号柱上，断电继电器J4，常闭触点上的一根线改焊在常开触点上。（3）仪器下井前在地面的通电检查和运转试验。①连线：打开主机上盖，按图5-3所示进行连线。打开探头用的P20K9Q插头，按图5-4所示进行接线。打开声光箱用的P20R9Q插头，按图5-5所示进行接线。②通电试验：将探头电缆上的P20K9Q插头插在探头上的P20K9Q插座上；将声光箱电缆上的P20K9Q插头插在声光箱上的P20K9Q插座上。检查各接线无误后，再接通主机电源，此时探头和主机分别有数字。③检查和调整：仪器通电后，无异常现象，预热半小时后就可调整。（4）井下安装的复查和调整。仪器在井下按地面上的方法把仪器安装好。主机、探头、声光箱应垂直放置，防止井下水直接滴在仪器上。声光箱喇叭应在仪器工作1-2天后再进行。井下复查和调整最好带上新鲜空气袋和已知浓度的瓦斯气样袋（比如：1.5%CH4）各一个,以备调整零点和精度使用。4、仪器的维护和注意事项（1）用户应有专人使用和维护此仪器使用和维护人员应详细阅读仪器的使用说明书，其他人员不得乱动。 （2）搬运和拆卸仪器时，要防止剧烈振动和冲击，以及对机内一些连接线的扯拉。（3）按《规程》规定，维护井下设备的方法，维护好本仪器，特别是仪器各防爆面的维护和保养。（4）要经常清洗仪器上的煤尘，特别是探头气室上的煤尘、声光箱喇叭附近的煤尘，以防堵死气孔，影响瓦斯进入探头气室，或使声光箱声音减弱。（5）要定期清洗和更换探头里的粉末冶金砂隔爆网、泡沫塑料滤尘垫，清扫气室中煤尘和污物。清洗可用酒精和汽油，清洗好的零件晾干后可留着再用。维护过程中要保护好载体催化元件，注意线不要接反。（6）仪器正常工作后，要定期（每周一次）检查和调整探头零点和探头指示精度。（7）当探头显示值低于实际瓦斯值，而又无法调整精度时，应更换载体催化元件（元件应成对更换，黑白元件位置不要接反）。（8）在维护中，用户不得擅自更改有关本质安全电路的参数（在电路原理总图中有标记）。（9）仪器经过半年运行后，可将仪器拿到地面进行全面清扫，擦拭烘干，电路复测。印刷板更换零件后要涂绝缘漆。维护后的仪器，要重新试运行，正常再下井使用。第二节一氧化碳检测仪 煤矿发生火灾或瓦斯、煤尘爆炸事故时，都会产生大量的一氧化碳，而一氧化碳又是一种无色、无味、有剧毒的气体，对人身危害极大，因此，及检测矿井中的一氧化碳，是保证矿工人身安全的一种重要手段，同时也是早期预防井下火灾的有效办法。现行检测一氧化碳的手段主要有：利用束管检测系统；采用一氧化碳检定器或传感器报警仪来测定；利用抽气唧筒取气样，进行色谱分析或用CO检定管来测定CO的浓度。一、一氧化碳检测仪的结构、种类检测矿井一氧化碳浓度的仪器很多，按原理分为电化学、红外线吸收、气敏半导体型等，按安装方式可分为便携式和固定式，就我国目前使用情况来看，以电化学便携式居多。LTJ-300型便携式一氧化碳测量报警仪应用电化学原理实现大气中一氧化碳气体含量测量与超限自动报警的携带式仪器，它具有读取迅速、直观、准确及连续监测等特点。该仪器以3位数码来显示所测一氧化碳的浓度值，显示范围为0-0.0003%CO，报警范围在0.2×10-4～1.5×10-1CO内任意可调;报警方式为断续声光信号,仪器的反应时间小于30s，传感器使用寿命1年。LTJ-300型一氧化碳检测报警仪的结构如图5-6所示。仪器的外形为长方形，左上部为报警指示灯，右上部为传感器。正面板左上方为蜂鸣器；中部为三位码显示窗，仪器的右侧中部设有电源开关，下部有一“关合” 板，打开它可见调零和调报警点电位器。仪器的中下部设有调精度电压器，而在下方则设有一节6F22型叠层方形电池。二、一氧化碳检测仪的使用1、准备（1）仪器的工作电压检查，为了保持仪器工作可靠，在每次使用之前必须进行电压检查，即接通仪器电源5min后，如果没有负压报警，说明仪器电源充足可以使用否则需要更换9V叠层电池。还要检查仪器的指示值是否稳定，如果发现不稳定，需等仪器稳定后再进行使用。（2）电零点检查。在清洁空气中接通电源后，仪器显示应为000，如果发现超过允许范围；需要调整电位器，使其为零。2、使用上述检查完毕后，仪器即可进行工作，以监测人员所在位置的一氧化碳浓度。若要检测某一点一氧化碳浓度时，可将仪器举到待测地点；指示稳定后所显示的数值即是该点的一氧化碳气体浓度。3、安全注意事项（1）不要在含有H2S、SO2、H2、NO等气体的场合下使用，否则会产生误差。（2）不要在高于0.0003%CO地点长时间使用，否则影响传感器的使用寿命。（3）为了保证仪器的防爆性能,在井下使用过程中,严禁拆开仪器,更不允许在含有爆炸气体的地点更换电池。 （4）应注意仪器的保养，每周用毛刷清除传感器上的灰尘，以保证仪器通风性能良好，并存放于通风干燥无腐蚀性气体地点。（5）对仪器的零点、指示值、警报点每旬调试一次。（6）仪器应定期更换电池；不使用的仪器一般每40天换一次电池，以保证应急使用。仪器如果长期不使用，应将电池取出，以免电池产生的漏液损坏仪器。（7）注意自身安全，防止冒顶、运输等伤事故的发生。（8）发现CO或其他有害气体严重超标应及时退出，防止中毒。第三节氧气检测仪一、AY-1型氧气检测仪（一）概述AY-1型氧气检测仪主要用于煤矿井下类环境中氧气浓度的测定。该氧气检测仪为本质安型。（二）主要技术指标测量范围0～25%O2基本误差（不含温度变化影响）±1%O2温度变化影响：10～40℃时±1.5%O210～40℃时±3.5%O2响应时间20s测氧燃料电池电动势＜750mV测氧元件端电压120mV 测氧元件工作寿命＞6个月环境温度0～40℃相对湿度≦98%外形尺寸125㎜×62㎜×40㎜重量300g（三）使用、检测及维修（1）该仪器出厂时氧气扩散孔处于被密闭状态，电表指示值在21%O2以内。因此使用前应先旋下密封，此时电表指示值如迅速回升到接近21%O2，证明仪器工作正常。（2）电表机械零位的调整。为了消除仪器在运输过程中因振动而引起的电表机械零位的变化，在第一次使用前应对机械零位于进行检验。2、标准值（21%O2）的调整为了保证仪器的测量精度，使用前应进行标准值的调准，即或新鲜空气为标准，通过调节仪器指示值的调准电位器旋钮可将指示值调准在21%O2。由于该仪器的使用受气压的影响，因此标准值最好在井下接近使用深度、温度的条件下的新鲜空气中调准。3、检测方法仪器经零位和标准值调准后即可用于检测，仪器的采样方式有两种，即自然扩散和气球吸入两种方式。（1）自然扩散测量：只要将仪器置于被测气体环境，就能迅速指示出氧气浓度值。 （2）气球吸入测量：当测量管道密闭区或高顶部分的氧气浓度，仪器的深头不能直接接触被测气体时，则可利用附件——“采样器”，将被测气体用气球连续吸入仪器的扩散孔内，约1min后即可读出氧气浓度值。4、注意事项（1）仪器出厂后，由于测氧气元件一直与大气中的氧气接触，并开始起化学反应，而其使用寿命，一般工厂保证为出厂后8个月内有效，因此用户收到仪器后立即开箱使用，不要闲置。（2）仪器读数时应尽量处于水平位置，否则将会引起较大的误差。（3）当仪器由较低温度突然拿到较到温度时，空气中的水蒸气将在测氧元件表面产生一层水珠而影响氧气的渗透，使仪器产生较大的测量误差。（4）测氧元件是该仪器的关键器件，用704胶胶封在元件密封盒内，一般情况下不得随意开封，更不得用尖硬锐器触摸，以免操作测氧元件。（5）二氧化碳能引起氧元件内的电解液碳酸化，会降低测氧元件的使用寿命。因此，仪器在使用、保管中应避免长期接触CO2气体。（6）当仪器在新鲜空气中调准电位器，并且电路正常的情况下，如果出现指示值大于25%O2或标准值调不到21%O2时，则说明测氧元使用寿命已到或失效，应重新更换测氧元件。 （7）当测氧元件失效时应打开仪器后盖取下连线，换上新元件后接好连线，并将扩散孔处的密封盖旋下，电表指针即迅速指示接近21%O2。此时证明元件正常，仪器可以投入使用。（8）仪器应在清洁、温度正常、并远热源、避免阳光直射的室内保管。5、维修由于仪器构造签章，易损件少，所以一般无须维修。主要是测氧元件三班倒终了失效后，则应打开后盖，卸下失效的测氧元件，换上三出厂有效期内的测氧元件，放置一昼夜，然后在新鲜冷气中重新校正指示电表的读数，使其值为20.8%～20.1%为止。AY-B型数字式氧气检测仪的工作原理与AY-1A型相同，所不同的是把电表指示换成大屏幕液晶数字显示，重为260g。二、AZD-1型智能多参数检测报警仪（一）功能用途AZD-1型智能多参数检测报警仪为矿山、石油、化工、冶金、环保等防爆场所使用的轻便的携带式多功能高精度数字仪表，可同时连续检测并自动按实时存储环境中空气的CO、CH4、O2的浓度和温度。用于高瓦斯矿井或有火灾危险的需要监测的场所，亦可作监控系统4种参数传感器的校正仪表，尤其在处理灾害时，它又是救灾人员必要的黑匣子仪器。与国外同类仪器相比，该报警仪具有检测参数和智能功能更多、非线性输出特性和温度补偿效果更好、准确度更高、更轻巧等特点，而且有良好的性能。1、一机多用 能同时连续巡查作业环境及事故场所空气所含CO、CH4、O2的浓度和温度等参数，并能同时连续自动采样、数据处理监测数据的循环显示或选择指定某参数的连续显示、时间的设定和显示、节能显示、超限后声光报警、存储监测数据（黑匣子功能）及在事后按指令打印出所需某监测时间范围内（可自行设定）的监测数据等。2、四种参数检测均有双色指示灯绿色为检测、红色为报警。在参数超限或缺罐头时，均发出整机声光报警，用“选择”键可任选一种被测参数的实时监测值、报警点值、实时时间的显示值，三位红色数字清晰直观。3、具有自诊断功能（1）自动连续监测电源电压，欠压时声光报警并执行2级断电或自动关机。（2）自检判断程序软件是否正常。（3）能自检判断仪器各参数检测范围是否超限或某敏感元件及电路故障。（4）能循环自检三种气体参数在洁净空气中的零点或灵敏度、检测值，若检测显示值有误差，可自动将其修正为各参数的标准检测值，并存其误差值。（5）可查看四种参数的报警设定值。4、有校正功能和数据处理功能 能三种气体参数在洁净空气中的零点或灵敏度进行校正；能分辨修正各参数敏感元件及电路的非线性输出特性；能自动补偿因温度变化引起的各检测参数的零点和灵敏度的漂移；经综合计算处理后显示正确的检测值能对四种参数的检测报警值进行修改认定；能对打印时间进行设定。5、具有多种电子——机械闭锁设置可防止误操作（如误按键、误调节器）而自动恢复巡检及显示的保护功能。6、具有节能巡检显示数据的功能可以生灾害时延长仪器的监测时间。（二）工作原理及主要结构CO检测采用定电位电解法原理，用三电极固体电解质电化学敏感元件。CH4检测采用热催化的低功耗瓦斯元件。O2检测采用定电位电解原理，用固体电解质的三级电化学元件。三种敏感元件输出与相对应气体浓度的信号电流通过各自的检测、补偿、放大、报警设定等电路处理后，再由智能化微处理器的软件程序自动补偿因温度变化引起的三种气体参数的检测值的零点、温度及灵敏度的非线性漂移等进行数据处理后，再循环显示出各参数的正确值。仪器的结构简图如图5-7所示。（三）主要技术指标CO检测：测量范围0～0.999×10-3基本误差0～0.1×10-3为±0.23×10-50.1～0.999×10-3为正值的±3% CH4检测:测量范围0～4%基本误差0～2为±0.1%2%～4%×为±0.2%O2检测:测量范围0.525%基本误差±0.3%温度检测:测量范围0～40℃基本误差±0.5℃报警点可在测量范围内自行设定微机存储容量14K存储及打印数据常量4K数据存储时间1个/5min(除氧气存最小值外均存最大值)电源NT180AFH×4节工作电压5±0.6V·DC工作时间连续工作时间不小于8h电源保护电压＜4.4V或＜4.0V时二级欠压报警第四节粉尘浓度检测仪一、滤膜采样测尘仪器1、测尘原理测定时，抽取一定体积的含尘空气，粉尘阻留在已知质量的滤膜上，由采样器采样后滤膜的增量来求出单位体积空气中粉尘的质量（mg/m3）。按下式计算粉尘质量浓度 C=m2-m1Qt式中C——粉尘质量浓度，mg/m3；m1——采样前的滤膜质量，mg；m2——采样前的滤膜质量，mg；Q——采样前的采样流量，L/min；t——采样器采样时间，min；2、粉尘采样器粉尘采样器内采样头（内装滤膜）、流量计（稳流电器）、抽气泵、计时器（或可编制自动计时工资控制电路）和电源等组成。粉尘采样器可分为呼吸性粉尘采样器和全（总）尘采样器。呼吸性粉尘条样器与粉尘采样器差别在于呼吸性粉尘采样器增设了一个前置预捕集器。前置预捕集器用以捕集非呼吸性粉尘，能对危害人体的呼吸性粉尘和非呼吸性粉尘进行分离，分离效果达到国际分布的“MB-RC”曲线标准。预捕集器主要有：水平淘析器、旋风分离器和惯性冲击器。水平淘析器、旋风分离器（旋风器）和惯性冲击器截留某一区段粒度能力与它的采样流量有关，因此，在采样过程中，应严格恒定所要求的采样流量。滤膜的作用是捕获粉尘，有∮40㎜和∮75㎜两种规格。国内几种粉尘采样器的主要参数如表5-2所示，AFQ-20A型矿用粉尘采样器的工作原理及处型分别如图5-8和图5-9所示。表5-2国内几种粉尘采样器主要技术参数表 型号主要技术指标采样流量/L./min-1抽气负压/kPa采尘范围采样时间/min-定时范围/min-防爆型式工作噪声/dB(A)质量/㎏温度/℃湿度/%AFQ-20A型20＞5全尘呼吸性粉尘＞1000-90本质安全＜7020-35≤90KBC型0-40＜2全尘≥100隔爆兼本质安全5ACX-1型10-401.5全尘安全火花2.00-35AQF-1型15-20＞1.5全尘＞100水质安全3.5ACGT-1型2＞5全尘,呼吸性粉尘＞480本质安全0.8ACGT-2型2＞5全尘,呼吸性粉尘＞480本质安全＜650.35AQH-1型2.5＞1.5全尘,呼吸性粉尘＞480本质安全4.52、使用方法（1）采样前的准备① 滤膜安装。镊子取下滤膜两面的夹衬纸，用万分之一的分析天平上称了滤膜的初重m1，然后按滤膜的安装方法，安装好滤膜（直径为40㎜滤膜用平辅安装法，直径为75㎜的滤膜用漏斗状安装法），放入采样或滤膜盒内，同时对采样头滤膜盒进行编号。②选择采样头，用冲击式预捕集器，需在玻璃片上涂上硅油；用旋风式预捕集器时，需在下部底盒中放上滤器。③对采样器充电。（2）采样。①准备采样前应选择所用的采样头，装已称初重的滤膜夹，然后安装到仪器上，并将顶盖拧紧，防止漏气。②采样对于有定时器的采样器，应根据需要，通过键盘可在0-99min任意预置采样时间。采样时间预置后，打开电源，显示为00，再启动工作按钮，开始中采样。同时调节采样流量，使采样流量在20L/min，只要时间到，仪器就自动停止，对于没有定时器的采样器打开电源要同时记时，并调节流量到所需的流量。采样时间一到，立即停止计时。取下样头中的滤膜夹放入源滤膜盒内，要注意样品的保存。③记录每次采样结束，用记录簿记下采样日期、采样地点、滤膜盒编号、采样流量、采样时间、工序、工具类型与数量、采样地点的风速和风量、干湿温度、防尘措施等。（3）采样后称重 称重前，打开滤膜盒，置于干燥中。两小时后用镊子小心将滤膜从滤膜中取出称重；称重后，放入干燥器中于干燥30min，再称重，当相邻两次的质量差不超过0.1mg时，取其最小值。但要注意，称采样前后的滤膜，应使用同一天平上和砝码。二、快速测尘仪（直读式测尘仪）快速测尘仪大多采用光电测尘原理，，即滤膜集尘消光原理和光电效应来实现粉尘浓度测定的，其原理如图5-10所示。合上电源开关微电动机起动，带动气泵抽气，含尘气体经过采样孔，透过滤膜，粉尘被吸附在滤膜上。当采样气体达到规定时间时，小电珠光速透过透镜变为近似平行光束，穿透滤膜，射向硅光电池上，使桂光电池产生光电流通过微安表цA指示光敏电流值。通过采样前后干净滤膜与含尘滤膜的光电流I0与I以及采样流量、时间，由下式计算出被测粉尘的质量浓度。C=lnI0-lnI×103KQt式中C——粉尘质量浓度，mg/m3；I0采——采样前的光电流，цA；I采——采样后的光电流，цA；K——粉尘的消光系数（由试验确定）Q——采样流量，L/min；t——采样时间，min。校正硅光电池是用来对小电珠光强的监测，并通过调整电位器W6 的阻值，使采样前后的小电珠光强保持一致。快速测尘仪已有多家工厂生产，使用较多的是ACG-1型和ACH系列呼吸性粉尘测定仪，而ACH系列又分为1型和2型，1型的测尘种类为石灰岩、砂岩、页岩和煤尘类粉尘；2型主要是测水泥粉尘。第五节温度检测仪煤矿井是一个特殊工作环境，有易燃易爆可燃性气体和腐蚀性气体，潮湿、矿尘大、电网电压波动大、电磁干扰严重。若不能随时监控刊号上的温度变化，很容易造成灾害事故发生，下面主要来介绍一下CT1携带式巡检温度计的使用。一、CT1携带式巡检温度计的用途CT1携带式巡检温度计用于煤矿井下，利用预先埋设在采空区、高顶浮煤、旧巷道等地点的测温探头，监测上述地点的温度变化；亦可测量井下任何地点的环境温度。该温度计采用了大规模集成电路和液晶数码显示方式。二、主要技术参数1、防爆型式矿用本质安全型：防爆标志：ibI(150℃)。2、测量范围（1）测量环境温度：0～40℃；（2）测量煤壁温度：0～150℃。3、基本误差（1）测量环境温度：0～40℃±0.5℃。（2）测量煤壁温度：0～100℃±3℃。100～150℃±5℃。 4、响应时间（1）测量环境温度：≤120s;（2）测量煤壁温度：≤600s。5、整机工作电流整机工作电流：≤50mA。6、供电电源6F22-9V叠电池，最大开路电压≤10V，最大短路电流≤850mA，使用寿命≥100h。7、工作温度工作温度：-5～40℃。：8、相对湿度相对湿度：≤98%。9、使用位置使用位置与水平成450。10、煤壁测温探头参数（1）工作电压：≤1V；（2）工作电流：≤200цA（3）连接电缆：YZ2×1.5矿用橡套电缆。（4）连接距离L≤50m。11、重量重量：≤200g。12、外形尺寸 外形尺寸为：120㎜×60㎜×40㎜三、使用与调整1、使用方法（1）测量环境温度：用手托湿度计（不要碰触铭牌），举放到测量地点，按下电源开关，待120s后，显示数值稳定，此时读取的指示值即为该点的环境温度。（2）测量煤壁温度：将测温探头预先埋在待测地点，用YA2×1.5橡套电缆引出，注意中间电缆连接时不要短路，并用冷补胶封好。放顶或掩埋过程中，注意不要砸断电缆。测温探头通过电缆、携带音插头、表头连接插座与测温表头连接。测量时打开电源开关，待显示稳定后读取显示值即为埋置地点的煤壁温度电缆断线则显示负值。2、检测校验（1）取冰水混合物一盆，将测温深头放入水中，待10min用测温表头检测，其稳定后的指示值为0±0.3℃。（2）将测温探头、测温表头放在室温条件下，待10min后，首先用测温表头测量，其稳定后的指示值与真实值误差不大于为±0.5℃。用测温探头测量，稳定后的指示值与真实值误差不大于为±0.3℃。（3）将测温探头放入沸水中，待10min后，用测温表头测量，其稳定后的指示值为100±3℃。3、调整方法 （1）温度计出厂前电位器已调整合格，使用过程中如误差不超过规定值，不得轻易调节电位器。（2）当按上述方法检测校验零点时，如发现误差超限，可调节零电器W2，使指示值为0.0℃。（3）在检测校验100℃时，如发现误差超限，可调节灵敏度电位器W1，使指示值为100℃。4、注意事项（1）严禁随便调整电位器。（2）维修时不得改变原电路的电气参数和型号、规格、参数，使用中应随时检查电池电压，如发现电池电压过低（指示值波动较大）时，应及时更换电池。（3）埋置在煤壁中的探头，其连接电缆的最大长度不得超过500m。（4）被测煤壁或其他物体、介质等的最高表面表面不得超过145℃，严禁本产品（包括探头在内）去测量温度超过145℃的煤壁或其他物体、介质等。（5）本产品只适用于规定的测温对象和测温范围，严禁用本产品（包括探头）去测量裸露带电体的温度。第六节风速测量仪 风速测量是煤矿监控系统中一项非常重要的工作，这直接关系到矿井的安全生产，是防治对瓦斯、煤尘及自然发火的一项重要工作。下面主要介绍一下RDF9403-1型矿用电子计方式风速计。1、工作原理及主要结构RDF9403-1型矿用电子计方式风速计（以下简称“风速计”），由风速探头、接口电路、单片机基本系统、电子开关电路、轻触键盘、LED数码显示器和驱动电路等组成，风速探头采用机械光电原理设计而成，风速探头将风速值转换为电压脉冲信号。电脉冲信号经接口电路处理后输入80C32单片机。单片机对时间、脉冲数、预置的风速探头等修正系数和常数进行运算处理，得到实际平均风速值，并由LED数码显示器直接显示测量结果。通过键盘操作，可计算出风量值等数据。风表由风速探头、单片机接口、电路轻触键盘面板、电子开关、电池等硬件和系统控制程序。2、主要技术性能指标测量范围/（m·s-1）0.5～20(分段)起动风速/（m·s-1）0.4测量方式m/s、m/min、m/2min显示方式8位LED数字显示分辨率/（m·s-1）＞0.01测量精度±(0.2＋0.01V)防爆类型ibI(150℃)矿用本质安全型存储功能储存或储调用表头修正系数、常数、测量及计算数据3、使用方法 KDF9403-1型矿用电子计算式风速计的使用方法机械叶轮番式风表相风。4、用途、特点及应用情况目前，国内使用最广泛的矿用风速计仍然是一叶轮式风表。这种风表利用变速齿轮值指示在机械刻度表上，所指示的数据必须查对其校正曲线才能换算为实际风速值，其读数不直观，功能单一，使用不便。电子计算式风速集风速测量、风量计算、数据存储调用和掉电数据保护等功能于一体，大大提高了我国煤矿的测风技术水平。在中梁山的在用表明，KGF9403-1型矿用电子计算式风速计读数直观，操作简单，携带方便，性能可靠，测量误差小，整机抗干扰能力强，新颖的计算和储存功能非常适于对测量结果的处理和存储使用。复习思考题1、AZJ-91微型瓦斯检测报警仪维护时应注意哪些事项？2、AZJ-2型瓦斯检测报警断电仪有哪些安装要求？3、AZJ-2型瓦斯检测报警断电仪的维护要求有哪些？4、一氧化碳检测仪的使用要求有哪些？5、AY-1型氧气检测仪使用时有哪些注意事项？6、简述AZD-1型智能多参数检测报警仪的工作原理。7、简述滤膜采样测尘仪器的使用方法。8、简述CT1携带式巡检温度计使用方法及注意事项。9、简述KDF9403-1型电子计算式风速计的工作原理。 第六章矿井通风监测监控系统第一节概述一、国内安全监测系统的发展和分类1、国内矿井监测监控系统的发展 矿井监控系统是煤炭高产、高效、安全生产的重要保证。世界各主要产煤国对此都十分重视，研制、生产和推广使用了环境安全、轨道运输、胶带运输、提升运输、供电、排水、矿山压力、火灾、水灾、煤与瓦斯突出、大型机电设备运行状况等监控系统，提高了生产率和设备利用率，增强了矿山安全。我国1983～1985年期间，从欧美国家引进了数十套矿井监测系统，如采用实线传输的法国CTT63/40系统，波兰CMC-1系统、CMM-20系统；采用频分传输的德国TF-200系统；采用时分基带传输的英国MINOS系统；以及采用时分移频监控FSK调制的美国DAN6400系统。“七五”期间我国引进、消化国外技术闹乱子TF200系统。同时“八五”、“九五”期间，对原有监测系统不断进行完善改造、软件升级，同时开发了一系列新型监控系统。2、国内矿井监测监控系统的分类煤矿安全监控系统，是应煤矿生产自动化和管理现代化的要求，为确保安全、高效生产，在便携式检测仪器、半固定式、固定式检测装置的基础上应用遥测、遥控技术、监视及电子计算机的开发而发展起来的多种现代化技术装置组成的系统。矿井安全监控系统是指对煤矿井上、下的有关气体、环境及有关生产环节的机电设备运行状态等进行检测、监视，用计算机对采集的数据进行分析处理，对调备局部生产环境或过程进行控制的一种系统。安全监控系统监测和监控的内容包括以下三个方面，矿井空气成分的监测，主要是指进入矿井空气中污染物的浓度，如、CH4、CO、CO2、NO、NO2 、炮烟等；空气物理状态的监测，主要有温度、湿度、风速、空气压力、顶板压力等，生产环节的各种机电设备运行状态的监控。如采掘进尺、煤仓料位、水泵排水量、提升、压风机、带式输送机、采煤机、综掘机、局部通风机等的运行状态和参数。现行国内的监控系统主要分三大类。即KJ系列、TF-200和A-1。二、国内监控系统主要技术指标矿井瓦斯的监测是在三遥技术（即遥测、遥讯、遥控）的基础上发展起来的，主要用于煤矿井下空气成分（以瓦斯为主）监测、空气物理监测和通风设备（设施）运行状态的监控。中国监控系统主要技术指标要求。中国监控系统主要技术指标要求：（1）中心站到最远测点距离不小于10km，对只适应中小煤矿的系统不小于7km；（2）传感器到分站的传输中式距离不小于1km；（3）系统误差不大于1%；（4）时分制监测系统的误码率不大于10-6；（5）系统巡检时间不超过30s；（6）控制执行时间不超过30s。第二节通风监控系统的组成及特点一、系统的组成 矿井监控系统一般由传感器、执行机构、分站、电源箱（或电控箱）、主站（或传输接口）、主机（含显示器）、打印机、电视墙（或投影仪、模拟盘、多屏幕、大屏幕）、管理工作站、服务器、路由器，UPS电源、电缆和接线盒等组成，如图6-1所示。二、特点煤矿井下是一个特殊的工作环境，有易燃易爆可燃性气体和腐蚀性气体，潮湿、淋水、矿尘大、电网电压波动大、电磁干扰严重、空间狭小、监控距离元。因此，矿井监控系统不同于一般工业监控系统，矿井监控系统同一般工业监相监控系统相比具有如下特点：（1）电气防爆。一般工业监控系统均工作非爆炸性班干部；面矿井监控系统工作在有瓦斯和煤尘爆炸性环境的煤矿井下，因此，矿井监控系统的设备必须是防爆型电气设备。（2）传输距离远。一般工业监控对系统的传输距离要求不高，仅为几千米，甚至几百米，而矿井监控系统的传输距离至少要棕到10km。（3）网络结构宜采用树形结构。一般工业监控系统电缆敷设的自由度较大，可根据设备、电缆沟、电杆的位置选择星形、环形、树形、总线性等结构，而矿井监控系统的传输电缆必须沿巷道敷设，挂在巷道壁上，由于巷道分支结构，且分支长度可达数千米。因此，为便于系统安装维护，节约传输电缆，降低系统成本，宜于采用树形结构。（4）监控对象变化缓慢。矿井监控系统的监控对象主要为缓变量。因此，在同样监控容量下，对系统的传输速率标不高。（5）电网电压波动大，电磁干扰严重。由于空间小，采煤机、运输机等大型设备启停架线电机车火花等造成电磁干扰严重。 （6）工作环境恶劣。煤矿井下除有瓦斯、二氧化碳等易燃易爆气体外，还有硫化氢等腐蚀性气体，矿尘大、潮湿、有淋水、空间狭小。因此，矿井监控设备要有防尘、防潮、防霉、抗机械冲击等措施。（7）传感器（或执行机构）宜采用远程供电。一般工业监控系统的电源供给比较容易，不受电气防爆要求限制，而矿井监控系统的电源供给，要受到电气防爆要求的限制。由于传感器及执行机构往往设置在工作面等恶劣环境，因此，不宜于就地供电。现有矿井监控系统多采用分站远距离供电。（8）不宜采用中间继电器。煤矿井下工作环境恶劣，监控距离远，维护困难，若采用中间继电器则会延长系统传输时间；中间继电器是有源设备，故障率较无中间继电器系统高；在煤矿井下电源的供给受电气防爆限制，在中间继电器处不一定好取电源；当采用远距离供电时，需要增加电芯线。因此，不宜采用中间继电器。三、常用系统的构成与特点煤矿监控系统由众多设备组成，用于完成井下环境、生产工艺过程中众多参数的监测、数据处理及集中控制等功能，系统一般由井上及井下两大部分构成。井下部分包括输入输出设备、数据（信号）传输通道、电源、电缆等。输入输出设备分模拟量输入设备——各种环境参数传感器，如瓦斯（甲烷）、一氧化碳、氧气、风速、温度、差压等。及各种工艺过程参数传感器，加电流、比重、体重计量等；开关量输入设备—— 计有工艺过程各种机电、机械的开闭状态传感器，脉冲（计数或计时）传感器等。输出设备——包括设备开停控制继电器（有触点或无触点式）、断电器、状态调节器（用模拟电流或电压对控制对象进行连续调节；如管路中的流量、风量控制）等。数据通道包括数据的传输与接收入处理，通常这两部分安装在井下分站中。数据传输部分主要以把输入设备的各种信号进行初次加工后，以特定的格式或方法传输到井上。所谓特定的格式就是指对各种信号加以量变组合或者是以某种方法加以区别。如一数据用二进制码形式发送时，先发送地址（分站编号），然后依此发送I号模拟信号、2号模拟信号……再发送开关（机电设备运行状态）信号，最后发送结束标志信号。所谓的传输方法（方式）即指某些监测系统用调制解调器（MODEM）将串行数据信号（如前所述二进制码发送形式）以键控频率（FSK）方式传至井上，其波特率（发送二进制信号的速度）分为300、600、1200、2400、4800、9600等；也可以用基带（数据直接）传输方式（RS-422或RS-485串行口方式）直接将串行数据信号传至井上；还可以用分频（载频）方式传至井上。目前在国内外监测系统中，时分制传输方式较多。井下电源大多是单独的隔爆兼本安型电源，即将井下36V或127V，也不少数系统将660V动力电源转换为传感器及分站用本安型低压直流电器。传输电缆是系统的主要组成部分之一。现有系统以专用信电缆为主，当采用计算机基带传输方式时则要求传输电缆为屏蔽式。井上部以分包括前置设备和后备处理设备两部分。前置设备主要用于接收数据及对数据进行初次处理（如信号接收、调制、数据分离、 以换、存储、传递）、控制信号发送等。后备处理设备主要用于接收前置设备的数据包并进行综合处理、显示（图、表）打印结果、资料统计、分析、存盘（历史资料存档）等，必要时产生回控命令信号，经前置设备送入井下。现有系统中，大多数前置设备均以单片机或STD工业控制机或PC工业控制机为主，后备机则由一台或两台微机组成。综上所述，煤矿监控系统包括众多的可完成不同功能的设备，可对井下数据采集、处理（统计、分析、显示、打印）、控制。当前国内生产的系统包括单参数瓦斯遥测系统，如AYJ系统、ABD系统等以及大型综合型系统，如KJ1、KJ2、KJ4等系统和频分制传输系统TF-200等。第三节通风监控系统的选型与使用一、系统的选型目前，国内生产的监控多种多样，而且产品换代很快，尤其是通道部分和井上部分的换代更为迅速。这里，介绍几个选型要领供参考。（一）可靠性煤矿安全监测系统要有高的可靠性，重点是井下设备的可靠性。 在井设备中，尤其传感器及其他连接电缆的可靠性最为重要。例如：目前生产的低浓度瓦斯传感器有多种，它们都有各自的特点，有些传感器仅限于井下分站相配套使用，如KG3003等：有些除具有信号传输功能外，还可用于不地控制。这些传感器的指示（读数）漂移一般可保证10-15天内≤±0.1CH4。无论哪种传感器，要求每隔7天标校正一次，以免漂移误差超出范围。传感器在选型时要注意其结构、工艺、体积、重量及其质量。连接电缆线容易出故障，在选型时应根据工作面机电设备布置情况、巷道支护情况维修能力进行选型，必要进要选铠装或加强型电缆。分站一般设置在进风巷道或机电设备硐室等较为安全的地方，不易受损，且其内部电路的可靠性均能满足要求。（二）实用性一个系统的投资是较为昂贵的，若不实用浪费很大。因此，用户应根据自己的需要和实际情况进行选择。1、井下设备的选型如果用户需要在较为分散或捭较为频繁（如掘进工作面）的地点装配瓦斯传感器并实行就地实时控制，那么，选择接线简单、体积小、重轻，且既能检测，又能报警断电，还能传输信号的设备（如AYJ、ADJ、KGJ4、KHJ2组合式等）为宜。如果用户需要在比较固定的地点进行大面积检测和数据采集、区域性集中控制，例如，在一个采煤工作面的机尾、回风巷、尾巷、进风处各安装一个瓦斯传感器，并在其中之一超限时切断工作面的一切电源，则可选用具有报警和信号传输的传感器（如KG3003）与KJ4系统分站相配套使用，也可选用较为新型的KG9701、KG9001B、AWJ-90A等与KJ66、、KJ69、KJ95等系统分站相配套使用。 若用户本身专业人员少，在选型时最好选择较为简单、易于维护、体积小、重量轻、安装使用方便的设备。在众多的系统中，其井下设备的复杂程度、结构、体积、重量、接线是不尽相同的，用户必须加经注意。2、井上设备的选型按照已选型的井下配套井上设备。现有设备中配备的计算机系统中的类型不同，软件也不统一。用户在选择井上设备时，特别要注意计算机系统的人机界面，另外，还要求计算机系统适合自己的管理人员、使用人员的使用。例如，一个好的工具软件可以使用户自由制作各种模拟静态图、动态图、各种表格、统计报表、曲线等，并能自行诊断各种软件、硬件故障且指导用户进行正确处理。（三）可维修性例如一个系统中因某此设备损坏鄞同了故障得不到及时处理，就会使系统的全部或部分失效。设备不可能不出故障，而出了故障能不能很快修复，是设备可维修性的标志。（四）经济性一个系统不仅仅要考虑它的初次投资，而且还要考虑长期使用的维护费用。一个好的系统应该是高性能、低价格。每一种系统的价格是不相同的，用户要根据自己的投资能力选型。但是，有时因为用户所需要监测范围、配套设备的多少不等，也很验证掌握系统的性价比。除了对系统间所配设备 的单价可做比较之外，另一种办法，即当用户根据自己的需要选定一种型号、一定数量的传感器之后，把这种传感器配备在一种系统中，算出其总价，再算出每个传感器占有的平均价格。以同样的办法再选另外的系统进行比较，直至找出其中占有平均价格最低的系统则可认为是比较满意的系统。按照上述原则初步选定系统之后，用户还应根据自己井下现场机电设备型号、供电系统特点、井巷布置情况做出设计，以便确定订货范围。有了具体设计之后，用户才能明确地提出对井下设备的具体要求，如每个分站需要配备的传感器类型、信号制式、数量、供电电源等；传感器的供电要求，分站与传感器间的距离；控制继电器的形式（常开或常闭、控制直流还是交流）及触电容量等。二、系统的安装与使用（一）井上部分现有监测系统的井上部分配有计算机系统，而且计算机系统均由前置机（或接口）、主机（微机）、打印机、不间断电源等组成，井上设备要求安装环境条件相对好一，尽可能有专用机房，有一定的防尘措施，要避免过高的温度（一般不高于40℃）、强烈的振动及强烈的磁电干扰。在供电方面，要尽可能保证设备单独供电，供电电源相对稳定，不应有大的波动，尤其应避免与大型动力设备共用电源。如果设备的接地要求，一定要严格按照要求做好接地极并接好地线，否则极易损坏设备。按照说明书要求连接好各种电缆。接好电缆后可以送电检验，首先用测试软件对设备的硬、软件进行全面检查，然后运行操作程序，连续运转至少48h 考核其可靠性、稳定性。经测试和考核后的井上设备才能连接井下设备。（二）井下传输电缆的安装井下传输电缆是信息通道的重要组成部分其（包括安装质量）好坏直接影响系统的整体可靠性。因此，电缆的敷设连接是很重要的。传输电缆和敷设时应充分注意远离动力电缆（至少应有30㎝的距离），如果在架线电机车运输巷道敷设电缆时，为了防止架线的强电的干扰，需要选用屏蔽电缆，其屏蔽层必须在井上机房的终端处良好接地。只有这样才能有效地保证高信号噪声比、使信号能得到高质量传输。为了保证安全，入井的传输电线应采取严格措施与井上其他电源隔离，保持与其他室内电缆有一定的距离。如果入井电缆端加有安全栅或其他隔离措施时，绝对不能随意解除不用。（三）井下设备的安装（以安全监测系统为例）在井下设备中，瓦斯传感器是一种常用设备，在入井安装前，应在井上至少送电48h，观察其零点漂移，并每隔一定时间（如1h）给传感器送一次气样（如2%CH4）考核其指示精度和报警情况。经考核无误后的传感器方可下井。为了保证传感器的正确使用，原煤炭工业部地瓦斯传感器的安装方法、地点及位置作了明确的规定和说明。在井下重点地点（如采掘工作面）；安装瓦斯传感器除符合有关规定外，，还有必要对这些地点的机电设备实行严格的电气闭锁或断电控制。为此，应注意： （1）无论是电气闭锁或断电控制，其主要对象是电气开关。井下电气开关的种类很多，其操作回路中的36V操作回路，有660V跳闸回路；在高压开关中有100V无压释放跳闸回路；对于引进的综采设备配套用开关中有42V本安型操作回路，还有真空开关的直流操作回路等。为了安全可靠应尽量选用QC系列开关的操作回路或其他型式开关低压操作回路。如果必须进行大面积断电控制，也可选择高压开关100V无压释放操作回路，尽量避免直接与660V操作回相连接。（2）井下分站或传感器供电有多种形式，如660V或127V或36V等几种形式，尽量选用127V或36V供电。一般QC系列开关内部的36V变压器容量足够带动除本身操作用电外的120-150VA负载，如接3台AYJ型的设备是没有问题的，所以接一般的分站连同传感器是不会有问题的。例如：在一个高瓦斯综采工作面，需要在机尾、回风巷道处各安装一台传感器，只要其中之一超限必须切断回风巷道及工作面的一切非本安电源，该工作面传感器布置图如图6-2所示。图中T1、T2为两个瓦斯传感器，一台QC型磁力开关安装在采区进风巷道至工作面回风巷道间两道风门之间。如果该工作面选用KJ4井下分站及KG3003型低浓度瓦斯传感器，分站需安装在开关附近，则其控制接线如图6-3所示。图中KJ4分站的供电电源取自QC系列开关的36V，其模拟量入口中的1号、2号口可接传感器T1、T2。（KG3003型传感器）T1 至分站的最远距离不得大于100m。分站的开关量出口即控制口1号接QC开关的2、8线，以便在瓦斯超限时切断回风巷道电源；2号口可接一个远方控制型断电器（JBH-5A/36V型），用于控制进风工作面设备列车的总开关，以便切断工作面一切电源。如果在一双巷道掘工作面的正、副巷道及其回风巷各安装1台传感器，当这3台传感器中的正巷、回风瓦斯超限叶切断工作面所有电源；副巷瓦斯超限时只切断副巷电源，其控制接线原理如图6-4所示。图中1号QC开关为正巷机开关；2号QC开关为副巷风机工关；3号QC开关为正巷工作面电源开关；4号QC开关为副巷工作面电源开关。KJ4分站电源取自1号QC开关的36V电源。在1号QC开关中需要按图示方法改接2线和8线，方可能将36V电源引出。KJ4分站中开关量的1号口输出传感器T1、T2超限时切断并闭锁3号、4号QC开关；2号口输出可在当传感器T2超限时仅切断闭锁4号QC开关。第四节监测监控系统的管理一、一般规定（一）机构设置煤矿企业应建立安全仪表计量检验制度。矿区应建立安全仪器计量检定站，负责校准气样配置、计量检定、各种安全监控设备的性能及大修等工作，并对各矿进行技术指导。各矿必须建立安全监控管理机构。安全监控管理机构 配备一定数量具有安全监控和通风专业知识的工程技术人员和安全监测工。安全监测工必须经过专业培训，经有关部门考试合格并持证上岗。（二）装备要求煤矿安全监控设备装备标准应以保障煤矿安全生产为原则。因此，煤矿安全监控设备的装备标准主要依据矿井瓦斯等级，自然发火状况等确定，并不考虑矿井的生产能力。这是因为对于小煤矿，并不因为产量小，发生事故的概率小；也不因为产量小，每次事故的伤亡人数少，并且由于小煤矿井田尺寸小，在同样装备标准条件下，安全监控投入的总数量要少，总造价要低。由于矿井安全监控系统除具有甲烷超限声光报警、超限断电、甲烷风电闭锁功能外，还可在地面监视和存储矿井甲烷等参数变化、馈电/断电状态等，具有可靠性高、漏报概率小、功能强等优点。《煤矿安全规程》规定：“所有矿井必须装备矿井安全监控系统。矿井安全监控系统的安装、使用和维护必须符合本规和相关规这一要求”。（三）安全监控设备的要求煤矿安全监控设备必须工作稳定、性能可靠，严禁由于设备在设计、制造中的隐患引起两项、煤尘爆炸等事故或危及人身安全。为确保煤矿安全监控设备的产品质量煤矿安全监控设备必须符合有关国家标准和行业标准，通过煤炭行业标准化归口审查，通过相关检测机构的形式检验，并取得“MA标志准用证”。用于爆炸性环境的煤矿安全监控设备，还必须通过检测机构的防爆检验，并取得“防爆合格证”。 在各种防爆形式中，本质安全型防爆电气设备具有防爆安全性能好、体积小、重量轻、电缆上传递的信号安全可靠等优点。因此，用于爆炸性环境的煤矿安全监控应优先采用本质安全型，防爆型安全监控设备之间的输入输出信号必须为本质安全型信号。煤矿安全监控设备之间必须使用专用阻燃电缆连接，严禁与调试电话电线和动力电缆等共用，确保基本质安全防爆性能。同时当监控信号电缆发生故障时，还可通过调试电话及时了解井下甲烷浓度等信息。若监控信号与调度电话共用电缆其本质安全防爆性能难以保证，并且当电线发生故障时，监控设备和调度电话均无法正常工作，不能及时了解井下甲烷浓度等信息。为防止安全监控设备发生故障时，无法实现甲烷超限断电等功能，安全监控设备必须具故障闭锁功能；当与闭锁控制有关的设备未投入正常运行或故障时，必须切断该设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后，自动解锁。甲烷超限声光报警、断电、掘进工作面停风后断电是矿井安全监控系统的最根本功能。因此，矿井安全监控系统必须具备甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能。为了防止系统主机和电缆发生故障时，无法实现甲烷超限声光报警、断电和停风断电，甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能必须由现场设备完成，当主机和系统发生故障时，系统必须保证甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能。 为了保证对甲烷浓度的连续监控，矿井安全监控系统、甲烷风电闭锁装置、甲烷断电仪必须装备备用电池。当电网停电后，必须保证正常工作时间不小于2h。为防止雷电通过矿井安全监控系统引起井下瓦斯爆炸，系统必须具有断电状态和馈电状态监测、报警、显示、存储和打印报表功能。二、安装、使用与维护的要求（一）安装编制采掘作业规程安全技术措施时，必须对安全监控设备的种类、数量和位置、动力开关的安设地点、信号电缆和电源电缆的敷设，控制区域等明确规定，并绘制布置图，报矿总工程师批准。安全监控管理机构负责安全监控设备的安装、调度和维护工作安装安全监控设备前，必须根据已批准的作业规程的安全技术措施提出《安装申请单》，分别送通风和机电部门，在安装断电控制系统时，使用单位或机电部门必须根据断电范围要，提供断电条件，并接通井下电源及控制线，在连接时必须有安全监测人员在场监护。为防止甲烷超限断电，切断安全监控设备的供电电源，安全监控设备的供电电源必须取自被控开关的电源侧，严禁接在被控开关的负荷侧。与安全监控设备关联的电气设备，电源线及控制线在拆除或改线时，必须与安全监控管理部门共同处理。检修与安全监控设备关联的电气设备，需要安全监控设备停止运行时，须经矿调度室同意，并制定安全措施后方可进行。 在使用安全监控设备前，必须按产品说明书的要求，调试合格后方可使用。模拟量传感器应设置在能正确反映被测物理量的位置。开关量传感器应设在能正确反映被监测状态的位置。声光报警器应设置在经常有人工作便于观察的地点。井下主站或分站，应设置在便于人员观察、调试、检验及支护良好、无滴水、无杂物的进风巷道或硐室中，安设时应垫支架，使其距离巷道底板不小于300㎜，或吊挂在巷道中。隔爆兼本质安全型复合型本质安全型防爆电源，应设置在采区变电所，严禁设置在断电范围内。隔爆兼本质安全型防爆电源严禁设置在：低瓦斯和高瓦斯矿井的采煤工作面和回风巷内以及掘进工作面内；煤（岩）与瓦斯突出矿井的采煤工作面、进风巷和回风巷，采用串联通风的被串采煤工作面、进风巷和回风巷；采用串联通风的被串掘进巷道内。（二）调校与故障处理为保证安全监控设备灵敏可靠，安全监控仪器设备必须定期调试校正，每月至少一次。在设备验收时、安装前也必须调试校正。由于甲烷载体催化元件的稳定性不小于7天。因此，采用载体催化元件的甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪等，每隔7天必须使用校准气样和校准气样，按产品使用说明书的要求调校一次。为甲烷超限断电和停风断电功能准确可靠，每隔7天必须对甲烷超限断电闭锁和甲烷风电闭锁功能进行测试。完全监控仪器及设备校正包括零点、灵敏度、报警点、断电点、复电点、指示值、控制逻辑等。 监测气体的安全监控仪器及设备，应采用空气样和相应的标准气样或校准气样进行调试和校准。测风量风速的安全监控仪器及设备，选用经过标定的风速校对。测量温度的安全监控仪器及设备，选用经过标定的温度计校对。（三）使用与维护井下安全监测员必须24h值班，每班检查安全监控设备及电缆，使用便携式光学甲烷检测仪或便携式甲烷检测报警仪与甲烷传感器进行对照，并半记录和检查结果监测值班员。当两者读数误差大于允许误差时，先以读数较大者为依据采取安全措施，并必须在8h内对两种设备进行调校完毕。安装在采煤机、掘进机和电机车的机（车）载断电仪，由司机负责监护，并经常检查清扫，使用便携式甲烷检测报警仪，与甲烷传感器进行对照，当两者误差大于允许误差时，先以读数最大者为依据，采取安全措施，并立即通知安全监测员，必须在8h内对两种设备进行调校完毕。对需要经常移动的传感器、声光报警器、断电器及电缆等安全监控设备，必须由采掘班组长负责按规定移动，严禁擅自停用。分站、传感器、声光报警器、断电器及电缆等安全监控设备，由所在采掘区的区队长、班组长负责保管和使用，如有损坏应及时向安全监控管理机构汇报。凡经大修传感器，必须经计量检定合格后方可下井使用。 矿井安全监控系统中心站必须实时监控全部采掘工作面瓦斯的浓度变化及被控制设备的通、断电状态。矿井安全监控系统中心站值班员必须认真监视监视器所显示的各种信息，详细记录系统各部分的运行状态，负责打印监测日报表，报矿长和技术负责人审阅。接到报警后，值班员必须立即通知通风调度和生产调度。值班组长必须对当日获得的信息进行分析整理，写出主要情况、问题及处理地意见的书面报告（日报），送有关部门、矿长和技术负责人签阅。（四）便携仪便携式甲烷检测报警仪应设专职人员负责充电、收发及维护。每班要清理隔爆罩的煤尘，直井前必须检查便携式甲烷检测报警仪的零点和电压值，不符合要求的禁止发放使用。（五）配气在我国，各局（公司）、矿使用催化燃烧原理的传感器和便携式甲烷检测报警仪数量较大，一般超过千台。为保证这些仪器测量值准确可靠，每隔7天必须对这些仪器进行一次调校。因此，用于调校的甲烷与空气混合气体使用量较大如果采用空气中甲烷二级标准气体，各局（公司）、矿在经济上难以承受 ，特别是一些远离大中城市，交通不便的矿，由于空气中甲烷标准气体是危险品，运输十分困难，难以满足现场日常标校工作的需求，同时考虑到仪器的日常校准与周期检定不同，检定是为评定计量器的计量特性，确定其是否符合法定要求所进行的工作，而标准仅仅是为了确定计量器显示值的误差，并不判断其合格与否。因此，原煤炭工业部根据本行业的特殊需要，自行管理一种用于仪器日常校准的甲烷与空气混合气体——空气中甲烷校准气体。空气中甲烷校准气体与空气中甲烷标准气体的主要区别在于，前者是由国家煤矿安全监察局负责管理、组织考核发证；后者是由国家技术监督部门负责管理、组织考核发证。空气中甲烷一级标准物质浓度范围为0.5%CH4～3.0%CH4,不确定度≤1%,稳定性一年以上，空气中甲烷二级标准物质浓度范围为0.5%CH4～3.0%CH4,不确定度≤3%,稳定性半年以上。空气中甲烷标准气体浓度范围为1.0%CH4～3.0%CH4,不确定度≤5%,主要用是催化燃烧原理甲烷测量仪器的日常校准。催化燃烧原理的甲烷传感器和便携式甲烷检测报警仪，其误差为0～1.0%CH4时，±0.1%CH4；1.0%CH4～2.0%CH4时，±0.2%CH4；2.0%CH4～4.0%CH4时，±0.3%CH4。因此，采用不确定度≤5%的校准气体可以满足校准要求，具有2倍传递关系。校准确无误甲烷传感器和便携式甲烷检测报警仪，一般只校准1.0%CH4的报警点或1.5%CH4的断电点。因此，空气中甲烷校准气体浓度范围为1.0%CH4～3.0%CH4，这样即可满足校准的需要，同时又使本配制校准气体的难度大大降低。（六）技术资料安全监控机构应建立以下账卡及报表：设备、仪表台帐、监控设备故障登记表、检修记录、巡检记录、中心站运行日志、矿井安全监控日报、矿井安全监控设备使用情况月报、季报表。 安全监控机构必须绘制安全监控设备布置图和断电控制接线图，图上标明传感器、声光报警器、断电器、分站等设备的位置、断电范围、传输电缆及有关通风设施、风流方向、风量等，该图应按季绘制，按月修改，由监控机构保存。监测技术资料均需定期保存，对井下事故记录应长期保存。三、甲烷传感器的设置要求（一）通用要求甲烷的密度小于空气。因此，甲烷传感器应布置在巷道的上方，并应不影响行人和行车，安装维护方便。甲烷传感器应垂直悬挂，距顶板（顶梁）不得大于30㎜，距巷道侧壁不得小于200㎜，甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围必须符合表6-1规定。表6-1甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围甲烷传感器设置地点报警浓度断电浓度复电浓度断电范围低瓦斯、高瓦斯、煤（岩）与瓦斯突出矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面≥1.0%CH4≥1.5%CH4＜1.0%CH4掘进巷道内全部非本质安全型电气设备高瓦斯和煤(岩)与瓦斯突出矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面回风流中≥1.0%CH4≥1.0%CH4＜1.0%CH4掘进巷道内全部非本质安全型电气设备 采用串联通风的被串掘进工作面局部通风机前≥0.5%CH4≥0.5%CH4＜0.5%CH4被掘进巷道内全部非本质安全型电气设备掘进机≥1.0%CH4≥1.5%CH4＜1.0%CH4掘进机电源回风流中机电设备硐室的进风侧≥0.5%CH4≥0.5%CH4＜0.5%CH4机电设备硐室内全部非本质安全型电气设备高瓦斯矿井进风的主要运输巷道内使用架线电机车时的装煤点和瓦斯涌出巷道的下风流处≥0.5%CH4≥0.5%CH4＜0.5%CH4机电设备硐室内全部非本质安全型电气设备在煤(岩)与瓦斯突出矿井和瓦斯喷出区域小,进风的主要运输巷道内使用矿用防爆特殊型蓄电池电机车时≥0.5%CH4≥0.5%CH4＜0.5%CH4机车电源在煤(岩)与瓦斯突出矿井和瓦斯喷出区域中,主要回风巷内使用矿用防爆特殊型蓄电池电机车≥0.5%CH4≥0.7%CH4＜0.7%CH4机车电源兼做回风井的装有带式输送机输送的井筒≥0.5%CH4≥0.7%CH4＜0.7%CH4井筒内部非本质安全型电气设备瓦斯抽放泵站室内≥30%CH4≥0.7%CH4＜0.7%CH4井筒内部非本质安全型电气设备利用瓦斯时的瓦斯抽放泵站输出管路中≥25%CH4≥0.7%CH4＜0.7%CH4井筒内部非本质安全型电气设备井厂临时抽放瓦斯泵站下风侧栅栏处≥1.0%CH4≥1.0%CH4＜1.0%CH4抽放瓦斯泵甲烷传感器设置地点报警浓度断电浓度复电浓度断电范围低瓦斯和高瓦斯矿井的采煤工作面≥1.0%CH4≥1.5%CH4＜1.0%CH4工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备 煤（岩）与瓦斯突出矿井的采煤工作面≥1.0%CH4≥1.5%CH4＜1.0%CH4工作面及其进、回风巷内全部非本质安全型电气设备高瓦斯和煤（岩）与瓦斯突出矿井的采煤工作面≥1.0%CH4≥1.0%CH4＜1.0%CH4工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备《煤矿安全规程》规定的装有矿井安全监控系统的采煤工作面≥1.5%CH4≥1.5%CH4＜1.5%CH4工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备甲烷传感器设置地点报警浓度断电浓度复位浓度断电范围专用排瓦斯巷≥2.5%CH4≥2.5%CH4＜2.5%CH4工作面内全部非本质安全型电气设备煤（岩）与瓦斯突出矿井采煤工作面进风巷≥0.5%CH4≥0.5%CH4＜0.5%CH4进风巷内全部非本质安全型电气设备采用串联通风的被串采煤工作面进风巷≥0.5%CH4≥0.5%CH4＜0.5%CH4被串采煤工作面及其进回内巷内全部非本质安全型电气设备采煤机≥1.0%CH4≥1.5%CH4＜1.0%CH4采煤机电源由于回风巷煤壁中有瓦斯涌出，因此，回风巷中甲烷平均浓度一般不低于工作面甲烷浓度．但是回风巷甲烷传感器设置在瓦斯与空气混合均匀、均匀风流稳定的位置，而工作面甲烷传感器设置在瓦斯空气混合不均匀的位置。因此，工作面甲烷传感型的断电浓度一般为1.5%CH4，回风巷甲烷传感器的断电浓度一般为1.0%CH4,即工作面甲烷传感器的断电浓度一般大于回风巷甲烷传感器的断电浓度。同理，掘进工作面甲烷传感器断电浓度一般大于回风流中甲烷传感器断电浓度。（二）采煤工作面甲烷传感器的设置 1、采煤工作面甲烷传感器的设置为及时监测采煤工作面的瓦斯变化情况采煤工作面甲烷传感器应尽量靠近工作面设置，如图6-5所示。其报警浓度为1.0%CH4，断电浓度为1.5%CH4，复电浓度为1.0%CH4，断电范围为工作面及回风巷中全部非本质安全型电气设备。有煤与瓦斯突出矿井的采煤工作面，断电范围为进风巷、工作面和回风巷内的全部非本质安全型电气设备。若工作面甲烷传感器不能控制进风巷内全部非本质安全型电气设备，则必须在进风巷布置甲烷传感器其布置见本书采煤工作面进风巷四边传感器的设置，2、采煤工作面回风巷甲烷传感器的设置为保证采煤工作面回风巷甲烷传感器能正确反映采煤工作面回风巷内的瓦斯含量，回风巷甲烷传感器应设置在瓦斯等有害气体与新鲜风流混合均匀、且风流稳定的位置，如图6-6所示，其报警浓度为1.0%CH4，断电浓度为1.0%CH4，复电浓度为1.0%CH4，断电范围为工作面和回风巷内的全部非本质安全型电气设备。3、采煤工作面进风巷甲烷传感器的设置用于监测有煤与瓦斯突出矿井的采煤：工作面的进风巷甲烷传感器应尽量靠近工作面设置，如图6-7所示，以便及时监测采煤工作面的瓦斯变化情况其报警浓度为0.5%CH4，断电浓度为0.5%CH4，复电浓度为0.5%CH4，断电范围为进风巷的全部非本质安全型电气设备。 采煤工作面采用串联通风时，进入被串工作面的风流中，必须布置进风巷甲烷传感器。为保证进风巷甲烷传感器能正确反映所监测区域的瓦斯含量，进风巷甲烷传感器应设置在瓦斯等有害气体与新鲜风流混合均匀、H风流稳定的位置，如图6-6所示，其报警浓度为0.5%CH4，断电浓度为0.5%CH4，复电浓度为0.5%CH4，断电范围为进风巷、采煤工作面和回风巷内的全部非本质安全型电气设备。（三）掘进工作面甲烷传感器的设置1、掘进工作面甲烷传感器的设置为及时监测掘进工作面的瓦斯变化情况掘进工作面甲烷传感器应尽量靠近工作面的设置，如图6-9所示，其瓦斯报警浓度为1.0%CH4，断电浓度为1.5%CH4，复电浓度为1.0%CH4，断电范围为掘进巷道内的全部非本质安全型电气设备。2、掘进工作面回风流甲烷传感器的设置为保证掘进工作面回风流甲烷传感器能正确反映掘进工作面回风流中的瓦斯含量，回风流甲烷传感器应设置在瓦斯等有害气体与新鲜风流混合均匀、且风流稳定的位置，如图6-10所示，其报警浓度为1.0%CH4，断电浓度为1.0%CH4，复电浓度为1.0%CH4，断电范围为掘进巷道内的全部非本质安全型电气设备。3、掘进工作面进风流甲烷传感器的设置采用串联通风的掘进工作面，必须在被串工作面局部通风机前设置掘进工作面进风流甲烷传感器，如图6-11所示，其报警浓度为0.5%CH4，断电浓度为0.5%CH4，复电浓度为0.5%CH4，断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。（四）机电硐室甲烷传感器的设置 设在回风流中的机电硐室的进风侧必须设置甲烷传感器，如图6-12所示，其报警浓度为0.5%CH4，断电浓度为0.5%CH4，复电浓度为0.5%CH4，断电范围为机电硐室内的全部非本质安全型电气设备。（五）装煤点和运输巷道甲烷传感器的设置1、装煤点甲烷传感器的设置高瓦斯矿井的主要进风（全风压通风）运输巷道内使用架线电机车时，装煤点处必须设置甲烷传感器，如图6-13所示，其报警浓度为0.5%CH4，断电浓度为0.5%CH4，复电浓度为0.5%CH4，断电范围为装煤点处上风流100㎜及其下风流的架空线电源和全部非本质安全型电气设备。2、运输巷道甲烷传感器的设置高瓦斯矿井的进风主要运输巷道使用架线电机车时，在瓦斯涌出巷道的下风流中必须设置甲烷传感器，如图6-14所示，其报警浓度为0.5%CH4，断电浓度为0.5%CH4，复电浓度为0.5%CH4，断电范围为瓦斯涌出巷道上风流100㎜及其下风流的架空线电源和全部非本质安全型电气设备。（六）机车内和瓦斯抽放泵站甲烷传感器的设置1、机车内甲烷传感器的设置 在煤（岩）与瓦斯突出矿井和瓦斯喷出区域中，进风的主要运输巷道和回风巷道内使用矿用防爆特殊型电机车或防爆型柴油机车时，蓄电池机车内必须设置车载式甲烷断电仪或者便携式甲烷检测报警仪，柴油机车内必须设置便携式甲烷检测报警仪。录瓦斯浓度超过0.5%时，必须停止机车运行。2、瓦斯抽放泵站甲烷传感器的设置地面瓦斯抽放泵站内距房顶300㎜处必须设置甲烷传感器井下临时抽放泵站内下风侧必须设置甲烷传感器，抽放泵输入管路中㎜尖设置甲烷传感器。利用瓦斯时，应在输出管路中度设置甲烷传感器；不利用瓦斯、采用干式抽放瓦斯时，输出管路中也应设置甲烷传感器。并下排瓦斯管路出口的下风侧栅栏外必须设置甲烷传感器。（七）瓦斯抽放泵站甲烷传感器的设置瓦斯抽放泵站应在室内设置甲烷传感器，在抽放泵输入管路中设置甲烷传感器，利用瓦斯时，还应在输出管路中设置甲烷传感器。四、其他传感器的设置要求（一）风速传感器和压力传感器的设置每个采区、一翼回风巷及总回风巷的测风站应设置风速传感器。风速传感器应设置在巷道10m内无分支风流、无拐弯、无障碍、断面无变化、能准确计算测风断面的地点。装备矿井安全监控系统的矿井，主要通风机的风硐应设置压力传感器。（二）瓦斯抽放泵站流量、温度和压力传感器的设置瓦斯抽放泵站的抽放泵输入管路中应设置流量、温度和压力传感器的设置；利用瓦斯时，还应在输出管路中设置流量传感器、温度传感器和压力传感器。（三）一氧化碳传感器和温度传感器的设置 自然发火矿井设置一氧化碳传感器。一氧化碳传感器除用作环境监测外（报警浓度为0.0024%）,还用于自然发火预测.一氧化碳传感器应布置在巷道的上方,并应不影响行人和行车,安装维护方便，一氧化碳传感器应垂直悬挂，距顶板（顶梁）不得大大于300㎜，距巷壁不得小于200㎜，一氧化碳传感器应设在风流稳定、一氧化碳等有害气体与新鲜风流混合均匀的位置，如图6-15所示。一氧化碳传感器用于自然发火预测时，应以每天一氧化碳平均浓度的增量变化为依据。自然发火矿井应设置温度传感器。温度传感器除用作环境监测外（报警温度为30℃），还用于自然发火预测。温度传感器应布置在巷道的上方，并应不影响行人和行车，安装维护方便，距顶板（顶梁）不得大于300㎜，距巷道侧壁不得小于200㎜，温度传感器应设置在风流稳定的位置，如图6-16所示。温度传感器用于自然发火预测时，应以每天平均温度的增量变化为依据。（四）开关传感器的设置装备矿井安全监控系统的矿井，主要通风机、局部通风机必须设置设备开停传感器，矿井和采区主要进回风巷道中的主要风门必须设置风门开关传感器，掘进工作面局部通风机的风筒末端宜设置风筒传感器，为监控测被控设备瓦斯超限是否断电，被控设备开关的负荷侧必须设置馈电状态传感器。第五节安全闭锁系统一、风电闭锁 为了防止电气设备引起矿井瓦斯、煤尘燃烧爆炸，除在结构上对矿用电气设备采取防爆措施，以及加强对井下设备所在地的瓦斯监测以外，局部通风机和掘进工作面的电气设备，必须装有风电闭锁装置。掘进工作面的局部通风机停止工作后，工作面及其人附近巷道会聚集瓦斯、煤尘及其他有害气体。如果这时工作面和巷道中的电气设备仍然有电工作，就有可能成为引起瓦斯、煤尘爆炸的火源。根据一些典型事故的分析，绝大多数由电火花引起的瓦斯爆炸事故是在上述情况下发生的，因而十分危险，为了消除这种事故隐患，要求在局部通风机停止运转时，能立即切断局部通风机供风的巷道中的一切电源，这就是风电闭锁，又称风电联锁。作用是防止停风或瓦斯超限的掘进工作面在送电后产生火花，造成瓦斯燃烧或爆炸。图6-17为局部通风机风电闭锁的示意图。需要注意的是，局部通风机本身也是电气设备，在它停止运行一段时间后恢复送电时，如果瓦斯的聚集浓度已经超限，同样有可能引起瓦斯爆炸。因此，为确保安全，在恢复局部通风机通风之前必须按《规程》的规定先检查瓦斯。此外，在局部通风机开动后，掘进工作面和巷道集存的有害气体，需要经过一段排放时间才能稀释到安全浓度。因此，在局部通风机恢复送电后也不能立即接通掘进电源，而是应该先检查工作面及巷道中的瓦斯浓度。由于开动局部通风机和恢复工作面及巷道 的供电之前都必须检查瓦斯，所以在采用风电闭锁时，在闭锁电路中不允许采用时间继电器来延时自动接通掘进电源，而必须人工开动局部通风机和人工恢复掘进电源。在掘进工作面使用瓦斯自动检测报警断电装置，只准人工复电。二、瓦斯电闭锁瓦斯电闭锁是指掘进工作面中设置的瓦斯监测仪，当探测到瓦斯超过规定限度时，具有可自动停掉动力电源，并只有瓦斯降低到规定限度（甲烷为1%，二氧化碳浓度为1.5%）以下时方可恢复送电的闭锁装置。瓦斯电闭锁系统必须具有以下功能：（1）工作面或回风流中的瓦斯浓度达到1.5%或1.0%时，闭锁装置能切断掘进工作面及回风巷内的动力电源并闭锁。（2）串联通风工作面入风流的瓦斯浓度达到0.5%时，闭锁装置能切断串联通风区域内的动力电源并闭锁。（3）当排出掘进进工作面积聚瓦斯使工作面回风流与全风压风流处瓦斯浓度达1.5%时，闭锁装置能切断回风区域内的动力电源并闭锁，同时发出声、光报警信号。（4）局部通风机风筒中的风速过低或局部通风机断电时，装置能切断供风区域的动力电源并闭锁。（5）局部通风机停止运转，停风区域内瓦斯浓度达到3.0%以上时，闭锁装置能闭锁局部通风机电源须人工解锁，方可启动局部通风机。（6）瓦斯传感器故障或断电时，闭锁装置能切断传感器监视区域的动力电源并闭锁。 （7）因主机发生故障而失电时，闭锁装置能切断整个监视区域的动力电源并闭锁。（8）闭锁装置接通电源1min内，继续闭锁相应区域内的被控设备电源。（9）闭锁装置实现了第4-8条功能后，如果恢复到正常通风状态或故障设备恢复正常并达到稳定运行后，装置能自行解锁。（10）必须使用专用工具方可通过闭锁装置对局部通风机进行解锁，不允许对已闭锁的动力电源进行人工解锁。三、风电瓦斯闭锁装置我国现有的风电瓦斯闭锁装置有多种型号，实现其功能的方法，采用的电路形式及器件等大不相同，但基本结构形式却大同小异。基本结构如图6-18所示。它是由传感器、信号变换、信号隔离、逻辑控制、信号整理、显示、断电、报警、开关量接口、电源、延时及电源故障检测、联机输出等单元组成。下面介绍两种较为常用的风电瓦斯闭锁系统（一）FDZB-1A型风电瓦斯闭锁装置1、概述FDZB-1A 型风电瓦斯闭锁装置用于高瓦斯和瓦斯突出掘进工作面，其主机采用单片微机控制，具有3路本质安全电源向瓦斯传感器和风量开关共电，接收3个瓦斯传感器的模拟信号和两个开关量信号（风量开关量和局部通风机开停开关量），主机输出四组继电器触电对磁力起动器进行控制，可以直接向安全监测系统出反映瓦斯浓度的频率信号和反映局部通风机开停状态的开关量。主机具有一位数字的通道显示、三位数字的瓦斯浓度显示、声光报警及断电功能。2、工作原理简介FDZB-1A型风电瓦斯闭锁装置方框图如图6-19所示（1）主机输入量：3只瓦斯传感器T1、T2、T3向主机输入模拟量（200～1000Hz），风量开关BF3、局部通风开关K4向主机输入两开关量。（2）主机的输出量：向工作面、回风巷、串联通风巷以及局部通风机的磁力开关K1、K2、K3、K4输出开关量（控制触点）。（3）单片微机控制：五路输入信号经过光电耦合器、施密特触发器整形后进入单片微机中，再经处理后分两路输出。①输出给显示交换、通道与浓厚显示。②输出给驱动器，控制继电器J1～J2的吸合或断开，驱动器还红运声光报警工作。（4）局部通风机和动力设备的控制：将控制继电器J1～J2的触点接入局部通风和动力设备的磁力起动器K1～K4的控制回路中，借以控制K1～K4的断电、闭锁或解锁。（5）供电电源：向T1、T2、T3、BF3，及声光报警器供电的本安电源，机内为非本安电源。3、检查与实验该装置在下井间需在地面运行检查与通电试验，以确保下井后正常投入工作。 （1）检查。主机和瓦斯传感器除进行外观检查外，还要开盖检查，内容包括：防爆面是否符合要求；进出线嘴能否压紧，压紧后螺扣余量是否够用；各接线和固定螺钉是否有松动、脱落现象。发现问题应立即处理。（2）试验前应准备的设备：①隔爆型磁力起动器四台，如数量不足，至少应有一台作为局部通风机启动用，另外，三台可以用照明灯代之试验。②橡套电缆，用作380VAC电源线，以及主机与磁力起运器、瓦斯传感器、风筒传感器间的连线。③数字式万用表及常用电工工具等。（3）接线。将装置包括主机、传感器、磁力起动器按图6-20所示连接起来。无风筒传感器时，将主机接线柱“1”与“10”短接即可。（4）试验。装置接线完毕，检查无误后即可送电。具体实验步骤如下：①主机送电前，人工启动K1、K2、K3、K4，应不能吸合，即处于闭锁状态（控制功能7）。②装置接通电源1min内人工启动，K1、K2、K3、K4应继续闭锁（功能8）。③装置接通1min后，当主机显示通道为“4”时，说明需要启动局部通风机K4，在K4起动后，随即解锁K1、K2、K3，于是，装置完成启动过程中，投入正常巡回检测（功能9）。④人为切断K4时，将引起K1、K2被切断，若再次启动K1、K2 ，必须先启动K4，才能解锁，重新启动即送电必须先送风（功能4）。⑤可将瓦斯传感器T1、T2、T3，的低落浓度零点调偏，以便试验装置的报警点、断电点以及复电点（功能1与2）。⑥可将瓦斯传感器T1、T2、T3插头拔下，使之出现“断电”，此时相尖的磁力开关应被切断。若主机断电，则K1、K2、K3、K4均被切断并闭锁（功能6与7）⑦检测瓦斯传感器T＞3%CH4，T2＞3%CH4的功能，将T1、T2的零点分别人为的调偏到，后启动局部通风机，此时闭锁局部通风机电源。（功能5）⑧装置的解锁试验（功能10）。局部解锁：此时可启动K4，但不能启动K1、K2。解锁装置：此时可随意启动K1、K2、K3、K4，局部通风机与动力电源失去联锁关系。（5）井下安装与运行。该装置在地面检测与试验无误后，即可下井安装与调试。①调试：将主机送电后，逐个调整T1、T2、T3的零点（包括高浓度预置1V电压），启动K4，随后启动K1、K2、K3，使装置投入巡回检测。②试运行：装置正常工作1-2天后，用新鲜空气和0.5%CH4气样通入T1、T2、T3，核准零点、灵敏度以及断电点T3控制的K3断点为0.5%CH4。③正常运行：一般情况下，每周进行一次T1、T2、T3 的零点与灵敏度的标定。（6）定期检查。装置在井下工作的最初几天要经济检查，以后可以定期检查。主要检查内容：①向瓦斯传感器供电的本安电源输出是否正常。可将传感器端插头拔下，并检查本安电源电压与短路电流，一般应为16V，350～370mA。②检查主机循环显示是否正常，显示值是否与瓦斯传感器一致，一般误差0.1%CH4。③是否出现声光报警，检查出现的原因，若为传感器短线等故障，应及时排除。④检查装置断电、复电、闭锁等功能。此项工作需要在掘进工作面停产时间内进行。（7）维护①装置应由专人维修，应有维修记录等。②不许带电打开主机盖板，处理故障时必须先停电并防止意外送电。一般只需用正常电路板取代故障电路板即可。③严禁乱拧电位器，不得擅自更改原电路电气参数与元器件编号、规格等。④主机应安放在安全、无滴水、地面干燥的地方，应放置在一定高度上。要经常清扫，保持显示窗口无粉尘。（二）KG7005智能型风电瓦斯闭锁装置1、概述 KG7005智能型风电瓦斯闭锁装置由一台主机、三只KG3019智能型高低浓度传感器（以下简称传感器，分别记为T1、T2、T3）、一台KF4002型备用供电器、一只KP1005型远程断电器及一个KGS009型风筒风量开关组成，能可靠地实现风、电、瓦斯闭锁功能。该装置完成与FDZB-1、FDZB-1A相同的主要功能外，尚有如下特点：（1）具有永久性数据储存功能，可记忆100天内每隔2h一次的瓦斯数据，有利于研究和掌握煤矿井下瓦斯变化的规律。（2）可单机使用，也可与各种监测系统配套使用。（3）当瓦斯浓度≥3.5%CH4时,切断催化元件电源,对元件实行保护,延长其使用寿命，同时转到高浓度元件工作，继续检测瓦斯浓度。①当瓦斯浓度≥3.5%CH4时,切断催化元件电源，对元件实行保护，延长共使用寿命。同时转到高浓度元件工作，继续检测瓦斯浓度。②通过远程断电器具有断电功能。③具有自检功能。若按一下按钮开关SW102，则马上报警并显示报警点的值（1.0%CH4或0.5%CH4），且保持10s；若按一下按钮开关SW103，则马上断电并显示断电点的值（1.0%CH4或1.5%CH4），且保持10s。（4）报警点、断电点可任意设置，不需改动任何硬件电路。2、安装调试与使用注意事项（1）井下安装使用前的准备。①装置在下井使用前，必须在地面进行检查和功能试验。 ②按图6-21所示方法将KG7005智能型风电瓦斯闭锁装置主机、KG3019智能型高低浓度瓦斯传感器、KF4002型备用供电器、KP1005型远程断电器、KG5009型风筒风量开关及被控设备等正确地连接起来。③检查接线正确无误后，即可通电试验。主机及瓦斯传感器通电后，主机通道位的数码管依次显示1、2、3（每通道显示2s、6s循环一次），符号位数码管显示“0”或“1”，三位数字数码管显示某一数值。通电话min后，利用“调编法”将各传感器显示的数值调节为0.00时。此时，若主机观察窗中的闭锁状态指示灯不亮，传感器不报警，各传感器显示的数值与主机显示的数值相符，被控设备可以启动，则表明装置开始正常运行。④检查和调整。装置通电后，如无异常现象，预热几分钏之后，即可以检查和调整。A、调整瓦斯传感器低浓检测元件的零点和灵敏度。B、调整瓦斯传感器高浓检测元件的零点和灵敏度。C、风筒风量开关控制螺栓的调整：根据被监测风筒直径的大小，适当调节风筒风量开关的控制螺栓，使得当风量充足时，控制螺栓能压下转换的按钮，使其常闭触点断开；当风量低于预定值时，控制螺栓能自动松开转换开关按钮，使其常闭触点闭合。 D、调试装置的各种功能：下井使用前，必须在地面对本装置的各种功能进行全面细致的调试的检验。按图6-21所示方法进行接线，利用瓦斯气样或调偏法及人为创造条件（如传感器断线、主机失电、解除局部通风机的闭锁等），对各项功能进行全面测试，并观察其结果是否正确。例如对T1通以1.5%CH4的气样（或调偏零点电位器W101，使T1显示01.50，）看此时T1是否发出声光报警，工作面开关是否断电并闭锁,工作面开关闭锁状态指示灯(J1)是否发亮，停止通入1.5%CH4浓度为气样，并立即通入0.95%CH4的瓦斯气样（或利用调偏法，使T1显示值降至01.00以下）时，声光报警是否停止，闭锁状态是否自动解除（通气时注意将气体流量控制在300mL/min左右）。经地面调试、检验、装置运行正常，各项同功能正确无误后，方可下井安装使用。（2）安装地点①主机：安装在配电点、机电硐室等距传感器不超过1000m，供电及安装方便的地方。②瓦斯传感器：三个瓦斯传感器分别挂在掘进巷道距工作面3-5m处（记为T1），回风流中距全风压汇合处10-15m处（记为T2），本工作面与下个工作面之间的串联风流中（记为T3）。③备用供电器：安装在主机附近。④远程断电器：挂在被控设备附近。⑤风筒风量开关：安装在风筒的出风口处。（3）井下复查和调整。装置在井下安装完毕后，应严格检查一下接线是否不误，确认无误后方可通电运行。运行1-2天之后即可进行井下复查和调整。复查和调整时，应事先备好新鲜空气和已知浓度的瓦斯气样。 首先将新鲜空气通往气室中，空气的流量限制在300mL/min左右，待指示稳定后，缓慢旋转调零电位器W101，使显示值为0.00时为止,再将瓦斯通入传感器气室中,待显示稳定后,轻轻旋转灵敏度电位器W103,使显示值与所通瓦斯气样值相等。一般情况下，每隔一周就应进行一次复查和调整，以保证装置测量准确、动作无误、功能正常。（4）使用注意事项①使用及维护人员应熟悉本装置的功能及特征。②本装置随机配有四把解锁开关钥匙，可由瓦斯检查员、专门维护人员、掘进工作面班长各掌握一把，另一把备用。上述人员应熟练掌握解锁开关的操作方法。当局部通风机因计划停电或其他原因停止运行时，在恢复通风前，若T1≥3%CH4或T2≥3%CH4，则局部通风机被闭锁，不能启动。此时只有利用专用工具（即解锁开关钥匙），将解锁开关控制螺钉拧到底，使触点处于闭合状态，才能使装置进入自动排放瓦斯的工作状态。巷道总开关和工作面开关被闭锁，送不上电。当瓦斯浓度降至1%以下时，必须将解锁开关复位，使其触点处于断开状态，装置转入正常工作状态。否则，巷道总开关和工作面开关送不上电。③若某一传感器断线或其他原因使显示值小于“-0.50”时，则工作面开关断电并闭锁，应及时排除故障。恢复工作后延时30s，才能转入正常工作。④ 主机断电，则巷道总开关、工作面开关、被串工作面开关均断电并闭锁。3、维护和修理（1）经常清除装置上的灰尘，特别是传感器粉末冶金罩和防风保护罩，必须定期清洗清洗时注意保护催化元件。（2）装置的防爆面要特别注意保养，因拆卸重新装配时，要注意防爆面的清洁。（3）当传感器输出过高或过低无法调整时，应及时更换催化元件，催化元件受到高浓度瓦斯冲击后，应及时校准或更换。符合标准后才可继续使用。（4）装置出现故障后，应根据电路原理分析、判断，将故障范围逐渐缩小，认为基本无误后才能修理。不准带电焊接和插拔电路板，焊接时防止电烙铁漏电。（5）当发现电路故障，必须更换元件时，首先应切断电源，并按原来规格的元件更换。修理时不得擅自改变电路的参数和引线，尤其不要改变本安型电路的参数和引线，以免影响装置的本安性能。（6）装置不使用时，应存放在温度为-20～50℃，相对湿度小于80%，通风良好，无腐蚀性气体的库房中，搬运中应避免剧烈振动和冲击。第六节常见煤矿综合监控系统一、KJ90型煤矿综合监控系统（一）主要功能及用途1、功能及用途 KJ90型煤矿综合监控系统是以工业控制计算机为中心的集环境安全、生产监控、信息管理、工业图像监控和多种子系统为一体的分布式全网络化新型煤矿综合监控系统，以其技术的先进性和实用性深受煤矿用户的欢迎，是我国目前推广应用较多，具有一定影响的煤矿监控系统之一。同时该系统在交通隧道、石油天然气及环保领域也得到了较好应用。KJ90型煤矿综合监控系统能在地面中心站连续自动监测矿井各种环境参数，并实现网上实时信息共享和发布，每天输出监测报表，对异常状况实现声光报警和超强断电控制。该系统除具有煤矿监控系统的通用功能外，还具有其他一些特点。2、主要特点（1）系统地面中心监控软件采用模块化面向对象设计技术，网络功能强、集成方式灵活，可适应不同规模要求。（2）支持WINDOWS9X/NT/WEB环境，操作简单直观，容错能力强。（3）具有独特的三级断电功能，可进行传感器简单直观，容错能力强。（4）具有数据密采功能，允许多点同时密采，最小实时数据存储时间可达1s。（5）可挂接火灾监测子系统、瓦斯抽放监测子系统、电网监测子系统、工业电视系统等，便于统一管理。（6）具有实时多屏多画面显示，最多可带16台显示器，屏幕显示方式可由用户设置组合成不同结构，并可配接大屏幕液晶投影系统。 （7）地面中心站监控信息和工业监控图像可通过射频和视频驱动视频进入闭路电视系统。（8）网络终端，可在异地实现监控系统的实时信息和文件共享、网上远程查询各种监测数据及报表、调阅显示各种实时监视画面等。（9）多种类型的分站可独立工作、自动报警或断电。可自动和手动初始化，具备风电瓦斯闭锁功能。（10）井下监控分站具有就地手动初始化功能（采用红外遥控方式进行），当分站掉电后初始化数据不丢失；当井下分站与地面中心站失去联系时，分站可自动存储2h的数据。（11）监视屏幕显示生动，具有多窗口实时动态显示能力，显示画面可由用户编排，交互能力强。（12）有强大的查询及报表输出功能，可以数据、曲线、柱图方式提供班报、日报、旬报，报表式可由用户自由编辑。（13）可同时显示六个测点的曲线并可通过游标获取相应的数值及时间，显示曲线可进行横向或纵向放大。查询时间段可任意设定（1h～30d），同时提供有对曲线的分析、注释文字编辑框。（14）断电控制具有回控指令比较，可确保可靠断电，当监测到馈电状态与系统发出的断电指令不符时，能够实现报警和记录。（15）完善的密码保护体系，只有授权人员才能对系统关键数据进行操作维护。3、数据传输装置 KJ9010型数据传输装置是系统的一个重要部分，用来实现地面中心站监控主机与井下分站之间的电气本安隔离及信号转换，它既支持时分制基带，也可为DPSK方式通讯，通讯速率达2400浓特率。4、监控分站及电源监控分站及电源是KJ90型煤矿综合监控系统的核心设备之一，具有智能化程度高、功能强、结构简洁灵活（即可分体式，也可一体化）和系列化等特点，主要完成实时信号采集、预分析处理、显示控制、数据通讯及传感器集中供电等功能，为矿用隔爆兼本质安全型产品，适用于有爆炸性危险的场所。（二）工作原理和主要结构KJ90型煤矿综合监控系统是以工业控制计算机为核心的全网络化颁式监控系统，主要由地面中心站、数据传输接口、网络设备、图形工作站、多媒体网络终端、井下系列化监控分站及电源、各种矿用传感器、控制器及监测子系统等组成。整个系统由地面监控中心站集中连续地对地面和井下各种环境参数、工况参数以及监测子系统的信息进行实时时采集、分析处理、动态显示、统计存储、超限报警、断电控制和统计报表查询打印、网上共享等；井下监控分站及电源完成对各种传感器的集中供电，并对采集到传感器信息进行分析预处理，超限可发出声光报警和断电控制信号，同时与地面进行数据通讯。 KJ90型煤矿综合监控系统地面部分采用星形拓扑结构，以Etherent局域网方式运行，网络协议支持TCP/IP、NETBIOS和对等广播。监控软件运行平台全面支持WINDOWS9X/NT/WEB操作系统。井下网络采用树型拓扑结构，安装灵活，可靠性高。系统原理框图见图6-22。（三）主要技术指标及系统设备1、主要技术指标系统主要技术指标见表6-2。表6-2煤矿监测系统技术特点一缆表系统名称KJ90KJ92KJ95KJF2000KJ54开发生产单位煤科总院重庆分院上海嘉力公司常州自动化所煤科总院抚顺分院煤科总院重庆分院系统容量1281282556464传输方式时分基带、DPSK调制时分基带时分基带光纤CMI半双工FSK调制时分基带传输速bps240012001200光纤300-240012001200电缆芯数4芯2芯2芯4芯传输距(km)2010151515井下分站模拟量输入开关量输出2/4/886/161/3/4/81/2/4/82/4/8861/4/5/81/2/4/8模拟量传感器信号制1-5mA4-20mA200-100Hz200-1000Hz200-1000Hz2000-1000Hz1-5V1-5mA4-20mA200-1000Hz1-5mA手动手动手动自动自动 分站功能设置免编程无无无有无分站种类KFD-28路KFD-34路KFD-3B2路KJF16通用KHJ4风电闭锁KJ2012（D）智能分站（串行扩展成64路）KJFT-1通用KJFT-2基本型KJFW-1瓦斯专用KJFJ-1火灾基站KJF54-F8路KJF64-F44路KJF54-F22路2、瓦斯主要设备系统主要设备有：（1）地面中心站：主机为586/166M以上工控机，终端机为PⅡ以上，监控软件运行平台为WINDOWS9X/NT/WEB；（2）数据传输接口：通讯速率为2400bps；传输方式为时分制基带或DPSK；电源电压为220VAC；隔离电压1500V；与计算机接口为标准RS-232C；（3）监控分站及电源：KFD-2型大分站（8个模拟量、8个开关量、8个控制量）；KFD-3型中分站（4个模拟量、4个开关量、4个控制量）；KFD-3B型小分站（2个模拟量、2个开关量、2个控制量）；输入信号制（200-1000Hz、1-5mA、4-20Ma、1-5mA）；模拟量和开关量可任意互换。（4）远程断电器：KDD-I型，容量36V/5A；KDD-Ⅱ型，容量660V/0.3A；断电距离大于10km。3、配置的主要传感器 低浓度瓦斯传感器KG9701型0-4%高浓度瓦斯传感器KG9001B型0-100%风速传感器CW-1型0-4%0.3-15m/s负压传感器KG9501型0-5kPa温度传感器KG9301型0-40%一氧化碳传感器KG9201型0-500×10-1水位传感器KJ92型0-5m烟雾传感器KG8005型氧气传感器KG89030-25%设备开停传感器KTC-90型3A以上交流风门开关传感器KG92-1型顶板动态传感器KG9302型0-200㎜顶板压力传感器KG9302型0-500KN馈电开关传感器KG9401型声光报警器AGS型二、KJ95型煤矿综合监控系统KJ95型煤矿综合监控系统是监测、通信、光纤传输于一体的综合性煤矿监控系统，适用于大、中小型各类矿井。监测、通信和光纤传输三部分，又可分别单独使用，以满足煤矿各种不同的应用要求。（一）主要功能1、监测监控系统功能 （1）可以检测瓦斯、风速、负压、一氧化碳、烟雾、温度、风门开关等环境参数，也可以监测煤仓煤位、水仓水位、压风机风压箕斗计数、各种机电设备开停等生产参数和电压、电流、功率等电量参数，通读输送带跑偏、输送带速度、轴承温度、机关堆煤等各种机电设备的运行运行情况。（2）可以配接输送带集中控制、轨道运输信集闭、电力监测等子系统，以实现局部环节的自动化。（3）可以在全监测系统范围内通过便携式调度电话机与地机中心站或分站、传感器之间进行语音通信。（4）工作人员可以在中心站利用鼠标通过PC机CRT上的对话框进行各种操作以便对矿井设备配置和测点进行生成操作。（5）可以方便的在屏幕上绘制各种图形。（6）可以方便的由用户自行生成各类表格。（7）通过主机的RS-232串行口实时地与分站设备进行广播式通信。（8）通过主机的RS-232串行口实时地与模拟盘进行广播式通信。（9）主机上插网卡，即可实现监测系统直接上网。（10）可以配接绘图我，以便绘制各种图形和监测曲线。（11）可以配接大屏幕或投影机，以便在更大的面积上显示更多的工艺流程模拟图、监测曲线、表格和文字，以及机CRT上所能显示的全部内容。（12）可通过扫描仪输入图像图片资料，并进行图文编辑。 （13）对各类报警信息进行处理，并实时地进行存储和报警。（14）对监测到的实时数据进行处理，模拟量每2min存一个测点生成及操作；开/停信息按小时计时，累计量按小时计时，并存储。（15）通过主机CRT可显示以下几大信息：系统生成及操作；测点数据表格显示；模拟量参数的实时值表格；二维或三维柱状图、圆饼图、变化曲线显示；开关量的实时值，累计开/停时间显示；累计量的实时值及累计值显示；各类报警表格显示；系统相关设备及软件操作说明显示。（16）在井下高智能分站上主要可完成以下功能：实现采煤工作面、掘进工作面以及串联通风情况下的风电瓦斯闭锁；电网停电后，可继续工作2h；风站上有液晶显示窗口，一次可显示16个站，设有键盘，可任意设置报警点和断点；可定点显示某一测点或巡回显示各个测点的实际监测值；该分站可单独使用，也可作为分站一级设备使用。2、调试通信系统功能（1）可与地面交换机配接，实现一次等位拨号，或单独成局中继入网。（2）系统采用分散铁铃流，铃流故障时，只影响所在用户电话机，铃音有两种，即复合和单音。易识别来自地面交换机（复合音）还有程控调试交换机（单音）的振铃。（3）调试台上有24位数字显示，每个键有红绿灯对位显示，运行状态清晰，操作方便，话机有16位键，其中4位是功能键。 （4）由单呼、全呼及单扩、全扩等功能。（5）有会议调试功能，可召开小型、大型及全体会议。（6）除具强入、强拆、通话监听业务外，还具话机监听功能，以便了解话机周围5m的现场动静。（7）有禁止功能，对等位拨号或经中继入网的用户可禁止呼入或呼出。（8）有语言信箱功能，用户可将自己的语言存入该信箱，可由调试取提用户的语音。（9）具有用户线路查询功能，当用户线有开路、断路故障时，调试台上有显示。（10）紧急状态下实现双向呼叫，并可录音，及时与调试室扩音监听。（11）具有无须用户按话机的免提键，在调试控制下实现。（12）本系统允许接入4个调度台8台调试电话或接入4台计算机与8台调试电话机。（13）本系统主机柜通用用户向话机自动浮充，无须更换话机电池。（14）交换机柜的输出端子为本安型，无须通过外接耦合等防爆安全装置。（二）主要技术参数KJ95型综合监控系统的主要技术参数见表6-2。（三）系统组成及工作原理 KJ95型综合监控系统框图组成见图6-23。系统由全矿井监测监控系统工程、光纤高速通道、调试通信系统计算机网四大部分组成。它们既可作为独立的系统或设备使用，也可以集成在一起形成KJ95煤矿综合监控系统。全矿井监测控制系统主要由监测主机及外设、传输接口、传输电缆、分站和各种传感器组成。主机连续不断的轮流与各个分站进行通信，每个分站接到主机的讯问后立即将该分站接收的各个测点的信号传给主机，每个分站又不停的对各传感器信号（开关量、模拟量和累计量）进行检测变幻和处理时，时刻等待主机和询问，以便把检测的参数送到地面。需要对井下设备进行控制时，主机将控制命令与分站巡检信号一起付给分站。监测主机接收到的实时信息进行处理和存盘，并通过本机显示器、大屏幕、模拟盘等外设显示出来，显示器可显示各种工艺过程模拟盘、测量参数表。各种参数的实时或历史曲线、柱状图、圆饼图等，也可通过打印机打印各种报表，或通过绘图仪绘制各种表和曲线。调试通信系统主要由程控交换机、操作台、传输电缆和井下扩音自动交换机等设备组成。光纤高速通道主要由地 面电端机和光端机、井下光端机和电端机以及光缆组成。首先是地面电端机将各路通信系统的话音模拟量信号转换成数字信号，与检测系统的数字信号进行综合后送地面光端机，光端机将综合数字信号变换成电信号送入光纤进行传输。井下光端机将地面送来的光信号转换成电信号送井下电端机，电端机再将综合数字信号分离成监控系统的数字信号和通信数字信号，并将通信的数字信号变化换成话音的模拟信号，经电缆传导各话机。光纤高速通道的作用是双向的，上述信号的转换过程对于井下传到地面的监测信号和通信信号是安全一样的。网络是监测系统与调度通信系统联络的桥梁，在这里通信系统中设置的语音工作站不断地访问服务器，发现测点有超限，将超限情况以及相关区域进行分析后，确定报警的语音信息，语音工作站再将语音信息转换成语言信号以及报警区域信息送到交换机，由交换井下相应的一个或若干个话机进行扩音广播报警。网络可挂接若干个工作站设于矿领导办公室或其他部门。通过网络还可方便地与矿级和局级计算机网络联网。第七节《煤矿安全规程》对通风安全监控的规定一、《规程》对通风安全监控的一般规定（1）煤矿企业建立安全仪表计量检验制度。（2）所有矿井必须装备矿井安全监控系统。矿井安全监控系统的安装、使用和维护必须符合本规程和相关规定的要求。（3）采区设计、采掘作业规程和安全技术措施，必须对安全监控设备的种类、数量和位置，信号电缆和电源电缆的敷设，控制区域等做出明确规定，并绘制布置图。（4）煤矿安全监控设备之间必须使用专用阻燃电缆或光缆连接，严禁与调试电话电缆或动力电缆或等共用。 防爆型煤矿安全监控设备之间的输入、输出信号必须为本质安全型信号。（5）安全监控设备必须具有故障闭锁功能，当与闭锁控制有关的设备未投入正常运行或故障时，必须切断该监控设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后，自动解锁。（6）矿井安全监控系统必须具备甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能；当主机或系统电缆发生故障时，系统必须保证甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能；当电网停电后，系统必须保证正常工作时间不小于2h；系统必须具有防雷电保护；系统必须具有断电状态和馈电状态监测、报警、显示、存储和打印报表功能；中心站主机应不少于两台，一台备用。（二）《规程》对安全监控安装、使用和维护的规定（1）安装断电控制系统时，必须根据断电范围要求。提供断电条件，并接通井下电源及控制线。安全监控设备的供电电源必须取自被控制开关的电源侧。严禁接在被控开关的负荷侧。（2）拆除或改变与安全监控设备关联的电气设备的电源线及控制线、检修与安全监控设备的关联的电气设备、需要安全监控设备停止运行时，须报告矿调度，并制定安全措施后方可进行。 （3）安全监控设备必须定期进行调试、校正，每月至少一次。甲烷传感器、甲烷检测报警仪等采用载体催化元件的甲烷检测设备，每7天必须使用校准气样和空气调校一次。每7天必须对甲烷超限断电功能进行测试。安全监控设备发生故障时，必须及时处理，在故障期间必须有安全措施。（4）必须重大事故检查安全监控设备及电缆是否正常，使用便携式甲烷检测报警仪光学甲烷检测仪与甲烷传感器进行对照，并将记录和检查结果报监测值班员；当两者计数误差大于允许误差时，先以读数较大者为依据，采取安全措施并必须在8h内对两种设备调校完毕。（5）矿井安全监控系统中心站必须实时监控全部采掘工作面瓦斯浓度变化及被控设备的通、断电状态。矿井安全监控系统的监测日报表必须报矿长秘技术负责人审阅。（6）必须设专职人员负责甲烷检测报警仪的充电、收发及维护。每班要清理隔爆罩上的煤尘，发放前必须检查便携式甲烷检测报警仪的零点和电压或电源欠压值。不符合要求的严禁发放使用。（7）配制甲烷校准气样的装置和方法必须符合国家有关标准相对误差必须小于5%。制备所用的原料气应选用浓度不低于99.9%的高纯度甲烷气体。（8）安全监控设备布置图和接线图应标明传感器、声光报警器、断电器、分站、电源、中心站等设备的位置、接线、断电范围、传输电缆等，并根据实际布置及时修改。（三）《规程》对甲烷传感器和其他传感器设置的规定 （1）甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围必须符合规定。（2）低瓦斯矿井的采煤工作面，必须在工作面设置甲烷传感器。高瓦斯煤（岩）与瓦斯突出的采煤工作面，必须在工作面及回风巷设置甲烷传感器，在工作面上及回风设置便携式甲烷检测报警仪。煤（岩）与瓦斯突出的采煤工作面的甲烷传感器不能控制其进风巷内全部非本质安全型电气设备，必须在进风巷设置甲烷传感器。（3）采煤工作面采用串联通风时，被串工作面的进风巷必须设置甲烷传感器。采煤机必须设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪。非长壁式采煤机工作面甲烷传感器的设置参照上述规定执行。（4）低瓦斯、煤（岩）与瓦斯突出矿井的煤巷、半煤巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面，必须在工作面及回风流中设置甲烷传感器。掘进工作面采用串联通风时，必须在被串掘进工作面的局部通风机前设甲烷传感器。掘进机必须设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪。（5）在回风流中的机电设备硐室的进风侧必须设置甲烷传感器。（6）高瓦斯矿井进风的主要运输巷道内使用架线电机车时，装煤点、瓦斯涌出巷道的下风流中必须设置甲烷传感器。 （7）在煤（岩）与瓦斯突出矿井和瓦斯喷出区域中，进风的主要运输巷道和回风巷道内使用矿用防爆特殊型蓄电池电极车或矿用防爆型柴油机车时，蓄电池电机车必须设置车载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪，柴油机车必须设置便携式甲烷检测报警仪，当瓦斯浓度超过0.6%时，必须停止机车运行。（8）瓦斯抽放泵站必须设置甲烷传感器抽放泵输入管路中必须设置甲烷传感器。利用瓦斯时，还应在输出管路中设置甲烷传感器。（9）装备矿井监控系统的矿井，每个采区、一翼回风巷及总回风巷的测风站应设置风速传感器主要通风机的风硐室设置压力传感器；两项抽放泵站的抽放泵吸入管路中应设置流量传感器、温度传感器和压力传感器，利用瓦斯时，还应在输出管路中设置流量传感器、温度传感器和压力传感器。（10）装备矿井安全监控系统的开采容易自然、自然煤层的矿井，应设置一氧化碳传感器和温度传感器。装备矿井安全监控系统的矿井，主要通风机、局部通风机应设置设备开停传感器，主要风门应设置风门开关传感器，被控设备开关的负荷侧应设置馈电状态传感器。复习思考题1、国内矿井通风监控系统的主要指标有哪些？2、通风监控系统的特点有哪些？3、简述通风监控系统的安装。4、简述对煤矿安全监控设备的相关要求。5、简述甲烷传感器设置的通用要求。6、简述采煤工作面甲烷传感器的设置要求。7、简述掘进工作面甲烷传感器的设置要求。 8、瓦斯电闭锁系统有哪些功能？9、简述FDZB-1A型风电瓦斯闭锁装置的工作原理。10、简述KJ90型综合监控系统的工作原理。11、《煤矿安全规程》对通风安全监控的一般规定有哪些？12、《煤矿安全规程》对通风安全监控系统的安装、使用和维护的规定哪些？第七章矿井主要灾害及防治第一节矿井瓦斯危害及防治瓦斯在矿井生产过程中涌到采掘及各生产空间的各种有害气体的总称。因此，瓦斯是一种混合气体，但其主要成分是甲烷（CH4，占90%以上），所以有时瓦斯就专指甲烷。 一、瓦斯性质与危害1、瓦斯的性质瓦斯是无色、无味、无臭的气体，但有时可以闻到类似苹果的香味，这是由于芳香族的碳氢气体同瓦斯涌出的缘故。瓦斯对空气的相对密度是0.554,在标准状态下瓦斯的密度为0.716%kg/m3,所以,它常积聚在巷道的上部及高顶处。瓦斯的扩散速度是空气的1.34-1.6倍，微溶于水，不助燃也不能维持呼吸，达到一定浓度时，能使人缺氧而窒息，并能发生燃烧或爆炸。瓦斯的燃烧、爆炸性是矿井主要灾害之一。2、瓦斯的主要危害（1）使人窒息。如矿井中某些地点瓦斯浓度过高，则氧浓度会相对降低，人如误入其中，就会发生窒息事故。（2）燃烧及爆炸。瓦斯达到一定浓度时，遇火源就会发生燃烧或爆炸，不仅要产生大量有毒有害气体，而且爆炸产生的冲击波和高温高压气体会造成矿井设备、设施损坏和人员伤亡。（3）煤与瓦斯突出。在极短的时间内从煤（岩）层中喷中大量瓦斯并抛出大量煤体，生强大的动力冲击，摧毁巷道设施、破坏通风系统，喷出的瓦斯易造成人员窒息或造成瓦斯事故。二、矿井瓦斯爆炸的危害及预防措施瓦斯爆炸就是瓦斯（CH4）在高温作用下，与空气的氧气（O2）发生剧烈的化学反应生成二氧化碳和水蒸气，同时产生大量的热量，形成高温、高压并以极同的速度向外冲击而产生的动力现象。 1、矿井瓦斯的涌出赋存在煤（岩）体内的游离或吸附瓦斯一部分转化成井下空气中的瓦斯，这一过程即为矿井瓦斯涌出。矿井瓦斯的涌出形式分为：（1）普通涌出。瓦斯从煤（岩）体内连续地、缓慢地、长时间地涌向采掘空间。这是矿井瓦斯涌出的主要形式，井下空气中的瓦斯大都是以这种形式涌出的。主要特点是较平衡一般没有响声，也没有动力现象。（2）特殊涌出。瓦斯从煤（岩）体在极短的时间内突然大量地涌出，同时伴有煤（岩）体。它又可分为瓦斯喷出和煤与瓦斯突出，其主要特点是范围一般较小，时间短暂，具有突发性，同时伴有较强的动力现象。2、瓦斯爆炸的条件瓦斯发生爆炸必须同时具备三个基本条件：一是瓦斯浓度在爆炸界限内，一般为5%-16%；二是混合气体中氧的浓度不低于12%；三是有足够能量的点火源。 （1）瓦斯的浓度。瓦斯爆炸发生的浓度界限指的是瓦斯与空气的混合气体中瓦斯的体积浓度。当瓦斯浓度达到9.5%时，理论上瓦斯可以同空气的氧气完全反应,从而放出最多的热量,因此爆炸的强度最大;当瓦斯浓度低于5%时，由于参加化学反应的瓦斯较少，不能形成热量积聚，因此不能爆炸，只能燃烧；当浓度高于16%时，由于空气中的氧气不足，满足不了氧化反应的全部需要，只能有部分的瓦斯与氧气发生反应，所生成的热量被多余的瓦斯和周围介质吸收而降温，所以也就不能发生爆炸。（2）充足的氧含量。瓦斯与空气混合气体中氧气的浓度必须大于12%，否则爆炸反应不能持续。煤矿井下的封闭区域、采空区内及其他裂隙等处，由于氧气水泵或没有供氧条件，可能会出现氧气浓度低于12%的情况；其他巷道、工作场所等按规定氧含量不得低于20%。一般不存在氧气浓度低于12%的情况因为在此情况下，人员在短时间内就会窒息而死亡。（3）足够能量的点火源。点火源能够引起瓦斯爆炸的三个条件是：①温度不低于650℃；②能量大于0.28mJ；③持续时间大于爆炸感应期。这三个条件通常很容易满足，如明火、煤炭自燃、撞击火花、电火花等。在煤矿开采过程中，对一些不可避免的火源有时需要采取特殊的技术，使其不能满足点燃瓦斯的点火条件。例如，井下爆破时所的毫秒雷管产生的火焰，其温度高达2000℃，但持续的时间很短，小于爆炸感应期，因此不会引起瓦斯爆炸。3、瓦斯爆炸的危害矿井一旦发生瓦斯爆炸，就会造成一系列极其严重的危害，其危害的主要表现在以下几方面：（1）爆炸产生高温。爆炸时产生的热量，使周围气体温度迅速升高，爆炸瞬间的温度为1850-2650℃。这样的高温会造成人员伤亡，并可能引起火灾，烧毁设备、设施，损坏巷道。 （2）爆炸产生高压气体和强大冲击波。由于爆炸时气体温度骤然升高，引起爆源附近气体体积急速膨胀，气体压力突然增大，形成强大的高压冲击波。强大的冲击波可使井下人员遭受伤亡，严重摧毁巷道支架、井下设施和设备，造成巷道顶板冒落。此外，在爆炸冲击波的作用下，会使别处积存的瓦斯冲出，并能扬起大量煤尘，从而造成瓦斯或煤尘的连续爆炸，使灾害扩大。例如，1940年抚顺龙凤煤矿曾在一昼夜内发生连续43次爆炸。4、预防瓦斯爆炸的措施预防瓦斯爆炸应从瓦斯爆炸的三个条件入手，即设法防止瓦斯积聚和出现引火火源；同时一旦出现瓦斯爆炸，还要设法防止爆炸事故扩大，其主要措施如下：（1）防止瓦斯积聚。必须保证采掘工作面足够的供风量，以稀释并排出涌出的瓦斯。严禁敞开风门，严禁物料堵塞风道，保证风流畅通。要建立健全矿井瓦斯管理制度建立合理的矿井通风系统，加强盲巷和采空区瓦斯及容易积聚瓦斯地点的日常管理，及时处理局部积聚的瓦斯。（2）防止明火。严格入井检身制度严禁携带烟草及引火物入井，井下严禁吸烟和使用明火。井下需要进行电焊、气焊和喷灯焊接时，应制定安全措施，严格审批手续，并按《规程》的有关规定执行。（3）防止电火花。井下使用的机械和电气设备，必须符合》规程》的要求，并要经常检查和维修，使之始终处于完好状态。 （4）防止爆破火焰。在瓦斯矿井中，必须使用煤矿许用炸药。严禁使用不合格或变质的炸药。爆破使用的雷管、炮泥、装药量以及放炮地点附近的瓦斯浓度等必须符合《规程》的有关规定，禁止放糊炮、明炮。（5）防止摩擦火花。采煤工作面要防止采煤机截齿、钢丝绳和输送机链条等煤层中坚硬矿物摩擦产生的火花。（6）防止高温热源。严禁携带火种入井，对电气设备、放炮、火区及矿灯等都必须按规定严加管理。三、矿井瓦斯浓度的规定与处理矿井瓦斯浓度的规定与处理见表7-1巷道（地点）名称超限瓦斯浓度(%)瓦斯超限（或达到）处理标矿井总回风巷或一翼总回风巷风流＞0.75矿总工程师必须查明原因进行处理,并报局总工程师采区回风巷风流＞1.00必须停止工作,由矿总工程师负责采取措施进行处理采掘工作面回风巷风流＞1.00必须停止工作,由矿总工程师负责采取措施进行处理采掘工作面风流≥1.0必须停止用电钻打眼0≥1.50必须停止工作,撤出人员切断电源,进行处理放炮地点20m以内风流≥1.00禁止爆破采掘工作面电动机附近20m以内风流≥1.50必须停止运转,切断电源,进行处理,必须降在1%以下启动巷道（地点）名称超限瓦斯浓度(%)瓦斯超限（或达到）处理标井下巷道局部地点≥2.00，体积≥0.50m3必须停止运转,切断电源,进行处理,必须降在1%以下启动采掘工作面局部积聚瓦斯浓度(范围包括冒顶处、背风处，回风角、密柱间及距顶板200㎜、距煤帮300㎜处)≥2.00，体积≥0.50m3附近20m范围内,必须停止运转,切断电源,进行处理,≥2.00，停止工作，进行处理 采掘工作面上隅角（按作业规程规定回风巷进度棚最后一架靠冒落侧1m处。使用液压支架工作面上隅角，单体液压支柱以最后一架档矸帘为准，掩护梁上端为准，以及木垛的靠冒落侧1m处）采煤工作面结束，末次放顶，正常通风系统破坏后，回风侧浓度回风隅角浓度＞1.50在24h内进行密闭＞2.50临时停工停风的掘进工作面（在栅栏处检查）＞2.00采取风流短路方法进行处理井下停电后，由主要通风机排除瓦斯时，主要通风机出口扩散处＞2.00救护队员方可入井检查瓦斯≤1.00通风人员方可入井检查瓦斯≤0.75其他人员方可入井采煤工作面尾巷（尾巷栅栏处）≥2.5停止工作面工作，由矿总工程师负责，采取措施处理井下采用串联通风，进入串联工作面风流≥1.50必须停止工作，切断电源，进行处理井下煤仓（以胶皮管介入煤仓2m处检查数为准）＞1.50停止附近20m电气设备运转，进行处理主要通风机停电检修恢复通风后，电机车架线附近（距架线2m范围内）≤1.00体积≥0.50m3不许给电机车架线送电，并立即处理抽放瓦斯泵房内（包括机房顶）≤0.50发现超限，立即处理瓦斯泵房内机体附近（机体附近300㎜内）＞1.00立即处理瓦斯泵抽放浓度25.00≥＜30.00查明原因，进行处理，禁止利用，立即停止瓦斯泵运转四、排放瓦斯的安全措施停电停风的掘进工作面，施工单位或通风部门必须编制排放瓦斯的安全技术措施。具体要求如下：（1）估算排放瓦斯量、供风量和排放时间，采用正确的排放方法“一风吹”，确保排出风流和全风压风流混合处瓦斯浓度不超过1.5%。 （2）确定排放瓦斯的对角线路线和方向及影响范围,绘制有关通风系统和供电系统图,标电气、通讯、瓦斯传感器、通风设施的位置，做到图、文齐全。（3）明确停电撤人范围。凡排瓦斯影响地点，必须停电撤人，停止作业，并指定区域人员的位置，禁止其他人员进入。切断电源要有专人看管。（4）排放完瓦斯后,指定专人检查瓦斯供电系统、电气设备必须完好，只有排放瓦斯的巷道瓦斯浓度不超过1%，且稳定30min以后，方准指定专人恢复供电。第二节矿井防灭火矿井火灾是煤矿重大灾害之一。矿井一旦发生火灾，火势发展迅速，变化复杂，影响范围广，往往造成人员和财产资源损失，甚至引发瓦斯煤尘爆炸，使灾害的程度和范围相应扩大酿成更火灾害。为了防治矿井火灾，保证煤矿安全生产，对矿井火灾做必要的了解是十分重要的。一、矿井火灾的分类1、按引火热源的不同分类根据引火热源的不同，通常将矿井火灾分成两大类，即外因火灾和内因火灾。2、按发火地点的不同分类 根据发火地点的不同，可分为井筒火灾、采面火灾、煤柱火灾、采空区火灾及硐室火灾。3、按燃烧物的不同分类根据燃烧物的不同，可分为机电设备火灾、火药燃烧火灾、油料火灾、坑木火灾、瓦斯燃烧火灾及煤炭自燃火灾等。二、矿井火灾的危害矿井火灾对煤矿生产及职工安全的危害主要有以下几方面：（1）产生大量的高温火焰及有害气体，造民人员伤亡。火灾有产生大量毒有害气体，如一氧化碳、二氧化碳等，这些气体承受高温火烟一起流入井下各作业场所，造成人员中毒和窒息。（2）引起瓦斯、煤尘爆炸。矿井火灾不仅提供了瓦斯、煤尘爆炸的热源，而且由于火的干馏作用，使井下可燃物（煤、木材等）放出氢气的其他多种氢化合物等爆炸性气体。因此，火灾会引起瓦斯、煤尘爆炸，进一步扩大灾情及伤亡。（3）火灾烧毁设备和煤炭资源。井下发生火灾，因灭火措施不当或拖延时间，往旆错失灭火良好，使火势扩大，这样就烧毁大量的设备、器材和煤炭资源。有时封闭火区也会导致一些设备长期被封闭在火警而损坏，造成大量煤炭资源呆滞，影响矿井正常生产。（4）火灾使井下风流逆转，导致灾情扩大。矿井火灾发生后，高温浓烟流轻区域的空气发生变化，温度长高。井巷中产生风压。火风压一方面使矿井总风量发生变化，另一方面还能使局部地区风流方向变化，出现风流逆转，造在通风系统紊乱，扩大火灾范围，增大事故损失和灭火救灾的困难。 三、煤炭自然发火的预兆1、煤炭自燃的初期征兆（1）煤层的温度、附近的空气温度和水的温度，都比正常情况下高。（2）附近的氧气浓度降低。（3）附近巷道中湿度增大。（4）附近巷道的壁面和支架表面出现水珠，谷称“煤壁出汗”。（5）出现有毒有害气体如一氧化碳、二氧化碳和各种碳氢化合物。（6）巷道空气中出现煤油、汽油、松节油的焦油等芳香气体的气味。2、人体感觉识别煤炭自然火灾（1）视力感觉：煤炭自燃的初期，由于氧化生热生成部分水蒸气，往往使巷道内温度增加，出现雾气或在巷道壁挂有水珠。（2）气味感觉：煤炭从自热到自燃，氧化产物内有多种碳化合物，并产生煤油、汽油、焦油等气味。经验证明，当人们臭到焦油味时，煤炭的自燃已经发展到一定程度了。（3）温度感觉：煤炭在自燃过程中要放出热量，因此，从该处流出的水和空气的温度较正常时高。 （4）疲劳感觉：煤炭在整个自燃过程中，都在不断地产生并放出多种有毒有害气体（主要有一氧化碳、二氧化碳），这些气味使人头痛、闷热、精神不振，不舒服，有疲劳感觉。因此，当井下出现这种现象时，要结合具体情况认真分析，如果是多数人的感觉，那更要提高警惕，查明原因，以防煤层自发火。四、预防矿井火灾的主要措施（一）预防矿井火灾的措施（1）禁止一切人员携带烟草及点火工具下井。井下禁止使用电炉、灯炮取暖。井下和井口房内不准进行电焊、气焊和喷灯焊，特殊情况必须制定安全措施，报有关部门批准。（2）井下不准存放汽油、炼油和变压器油。井下使用的润滑油、棉纱、布头和纸等都必须放在盖严的铁桶内。用过的要定期送到地面处理。要正确选择和合理使用电气设备，加强维修，保证电力系统和电气设备性能良好，保证机械设备正常运转，防止电火花、电弧及摩擦发热造成事故。（3）加强放炮管理，使用安全炸药，禁止违章放炮。避免放炮火焰产生。（4）井下按规定使用不延燃电缆、阻燃输送带和阻燃风筒等。（5）井口房、井架和井口建筑物、进风井筒、回风井筒、平硐、主要巷道的连接处、井下主要硐室和采区变电所等，都应采用不燃性材料支护或开凿在岩巷内。（6）进风井口和进风平硐口都应设防火门，以防井口火灾和附近地面火灾涉及井下，进风与各生产水平的井底车场的连接处都应设防火门，并定期检查防火门的质量和灵活可靠性。 （7）矿井必须在井口附近100m以内设置消防材料库，井下每个生产水平的主要运输大巷中也应设消防材料库，储备消防器材，并备有消防列车。灭火材料和工具必须满足矿井灭火时的需要，平时不准挪作他用。井下的火药库、充电硐室、绞车房、水泵房和采区变电所，都要配备足够的灭火器材。（8）每个矿井都要建筑地面消防水池。开采下部水平的矿井，除地面消防水池外，也可用上一水平的水仓作消防水池。井下各主要巷道中应铺设消防水管，每隔一定距离设消防水龙头。（二）处理矿井火灾事故进应遵循的原则（1）控制烟雾的蔓延，不致危及井下人员安全。（2）防止火灾扩大。（3）防止引起瓦斯、煤尘爆炸，防止火风压引起风流逆转而造成危害。（4）保证救灾人员的安全，并有利于抢救遇险人员。（5）创造有利的灭火条件。（三）煤炭自燃预防、坚持“预防为主，综合治理”的原则，充分利用先进的科学技术和有效管理方法，不断提高防治自燃火灾的能力，预防煤炭自燃的技术手段和措施，可渗透到煤矿生产的各个环节。《规程》规定：“开采容易自燃和自燃的煤层时，必须对采空区、突出和冒落孔洞等空隙采取预防性灌浆或充填、喷洒阻化剂、注阻化泥浆、注凝浆、注惰性气体、均压等措施，编制相应的防灭火设计，防止自然发火。”1、合理的开拓、开采技术 在开拓、开采巷道布置及选择采煤方法时，应充分考虑防火的要求，并遵循下列原则：（1）开采自然发火严重的厚煤层或近距离煤层群时，可以将运输大巷、回风大巷、采区上下山、集中运输平巷和回风平巷等服务时间较长的巷道布置在底板岩石中。（2）厚煤层分层开采的区段巷道应垂直运输，减少甚至不留煤柱。（3）尽量采用长壁式采煤法，推广综合机械化采煤，采用全部垮落法管理顶板。（4）推广无煤柱开采技术，减少浮煤，防止漏风。2、通风系统防火要求（1）通风网路力求简单，风网阻力适中。矿井进风、用风、回风段的阻力，应保持3：2：5的比例。（2）主要通风机与风网匹配，运转时的工况点位于高效区内。（3）通风设施布置合理。风门、风墙有调节风窗在风路中应安设在使其胆方压力升高，后方压力降低的地点，而辅助风机则相反。（4）通风压力适宜。大型矿井主要通风机压力应保持在3kPa以下；小型矿井应保持0.7kPa以下。（5）加强通风管理，减少漏风。防火对通风的要求是风流稳定，漏风量和通风网路中有关区段易于隔绝。采煤工作面回采结束后，必须在45天内进行永久性封闭。3、预防性灌浆 预防性灌浆就是将水和不燃性固体材料按一定的比例混合。配制成适当浓度的浆液，然后利用灌浆管道系统将其送往采空区等可能发生煤炭自燃的地点。预防性灌浆的应用最为广泛且最有效的措施。4、阻化剂防火阻化剂又称氧剂，是具有阻止氧化和防止煤炭自燃作用的一些无机盐类物质。这些盐类附着在煤炭颗粒的表面上时，能吸收空气中的水分，在煤的表面形成含水液膜,从而阻止煤、氧接触，起到阻止氧化作用；同时，这些吸水性很强的盐类使煤长期处于潮湿状态，水分蒸发时的吸热降温作用在使煤体在低温氧化过程中的温度不能提升。但当阻化剂水溶液膜一旦失去水分而破灭，则阻止氧化的作用将停止而转化为催化作用，能够促进煤的氧化自燃。煤矿中常用的阻化剂种类有氯化钙（CaCl2）、氯化镁（MgCl2）、氯化氨（NH4Cl）、碳酸氢氨（NH4HCO3）、和水玻璃（xNa2OySiO2）等。5、凝胶防火凝胶防火技术是通过压注系统将水玻璃和促凝剂［铵盐：NH4HCO3最佳，NH4Cl次之，（NH4）2SO4最差］按一定比例与水混合后，形成凝胶。凝体内充满了水分子和一部分，NH4 OHNaCl，硅胶起框架作用把易于流动的水分子都固定在硅胶内部。选用的凝胶和促凝剂材料，不得污染井下空气和危害人体健康，使用时井巷空气成分必须符合《规程》的有关规定；编制的设计中必须明确规定凝胶的配方、促凝时间和压注量等参数；压注的凝胶必须充满全部空间其外表应予喷浆封闭，并定期观测，发现老化、干裂时，应予重新压注。但是凝胶材料用量大，井下运输困难，有时促凝剂有氨味，造成环境污染，而且压注设备流量小，因此，仅适用于井下小范围自燃火灾的防治。6、惰性气体防灭火惰性气体防灭火就是将不助燃也不燃烧的惰性气体注入已封闭的或有自燃危险的区域、降低其氧气的浓度从而使火区氧含量不足而逐渐熄灭，或者使采空区中因氧不足而使遗煤不能氧化而自燃。（1）常用的惰性气体有氮气、液氮和湿式惰气等。由于氮气是空气的主要成分，所以占体积百分比为79%，且无味、无臭、元毒，与空气易于混合。因此，在防灭火工作中应用最多。（2）采用氮气防灭火必须遵守的规定：氮气要稳定可靠；注入的氮气浓度不小于97%；至少有1套专用的氮气管路输送系统及其附属安全设施；有能连续监测采空区气体成分变化的监测系统；有固定或移动的温度观测站（点）和监测手段；有专人定期进行检测、分析和整理有关记录，发现问题及时报告处理等规章制度。7、均压防灭火技术所谓均压是指通过均衡漏风通道井出口两端的风压，以杜绝或减少漏风量的措施，既能防火，又能灭火。根据使用条件和作用原理的不同，均压防灭火又可分为：（1）开区均压。在生产工作面建立均压系统，以减少向采空区的漏风，掏煤的自燃，防止一氧化碳等有害气体超限积聚或向工作面涌出。 （2）闭区均压。在有可能发生自然或已自燃而封闭的区域采取均压措施。（3）采用均压防灭火应遵守的规定：应有完整的区域风压和风阻资料以及完善的检测手段；必须有专人定期观测与分析采空区和火区的漏风量、漏风方向、空气温度、防火墙内外空气压差等的状况，并记录在专用的防火记录簿内；改变矿井通风方式，主要通风机工况以及井下通风系统时，对均压地点的均压状况必须及时进行调整，保证均压状态的稳定；应经常检查均压区域内的巷道中风流流动状态，应有防止瓦斯积聚的安全措施。均压理论较容易，但技术复杂，要求阻力测定、漏风通道的探测和调压必须准确。否则，可能引起通风系统混乱、火区风流反向，甚至有一氧化碳逸出。因此，一些煤矿采用与惰性气体防灭火、未踪气体技术综合运用，取得了很好效果。第三节矿尘危害及防治煤矿井下生产过程中产生的各种矿物的微粒称为矿尘。矿尘一般指煤岩和岩尘：粒径在1mm以下的煤粒叫煤尘；粒径在5µm以下的岩粒叫岩尘；是浮于矿井空气中的矿尘称为浮游矿尘，简称浮尘：从空气中降落下来，沉积于设备器物表面或巷道帮壁上的矿尘称为沉积矿尘，简称落尘。承受着外界条件的改变，浮尘和落尘可以相互转化。单位体积矿井容器中所含浮尘的数量叫作矿浓度。我国规定采用质量法表示矿浓度，即在1m3空气中所含浮尘的毫克数，单位为mg/m3。一、矿尘的生成及危害 煤矿生产过程中，随着煤、岩体的破坏和碎裂，便产生大量的矿尘。煤矿井下几乎所有作业都可不同程度地产生态和尘，如打眼、放炮及各种方式的落煤、装载、运输、转载、顶板管理等。其中，以采掘工作面产生的矿尘量最多，约占全部矿尘的80%；其次是运输系统的各转载点。1、影响矿尘产生量的因素（1）工作地点。在煤矿井下，以采掘工作面最高，约占全部矿尘的80%；其次是运输系统的各转载点和装卸点。（2）机械化程度、有无防尘消尘措施、开采强度。机械化高强度的连续开采，产生的矿尘量较大；炮采、炮掘时，在爆破过程中会产生较多的粉尘；面积其他工序则相对较少。（3）煤、岩的物理性质。由于原生矿存在于煤（岩）体的层、节理和裂隙之中，在采掘过程中随煤（岩）体的采落和破碎而进入采矿空间。一般节理发育、脆性大、结构疏松、水份低的煤易产生粉尘。（4）采煤方法主截割参数。采用放顶煤方法时，产尘量较大。（5）作业环境的的温度、湿度及通风状况，温度越高，环境越干燥，越容易产生矿尘。（6）工序。在干式打眼、装运岩、割煤（放炮）等工序中，产尘较多。（7）地质构造。地质构造复杂、断层和裂隙发育，开采时产尘量大。2、矿尘的危害 （1）矿尘污染劳动环境，降低了生产场所的可见度，影响劳动效率和操作安全。（2）工人长期在矿尘环境中工作，吸入大量矿尘后，轻者能引起呼吸道炎症，重者可导致肺病，严重影响人体健康和寿命。（3）矿尘中的煤尘具有可燃性，遇有外界火源时，很容易引起火灾或煤尘爆炸事故，给人民生命和国家财产造成巨大损失。二、矿井综合防尘措施严格贯彻“预防为主、防治结合”的方针，使其符合《规程》规定的标准，为此要采取综合防尘措施。所谓综合防尘措施，就是采取多种措施，防止煤尘的产生、飞扬以至爆炸。综合防尘措施的主要内容有：湿式作业、通风除尘与净化风流、水封爆破、喷雾洒水、装岩洒水、冲洗岩帮、清扫积尘、个体防尘与除尘器等多种抑尘措施。（1）湿式作业。它是矿井防尘的一项重要措施，具有简单易行、费用少、效果好的优点。我国煤矿成熟的经验是：以湿工业凿岩、湿式打眼为主，并辅以喷雾洒水、水封爆破、煤体注水、装岩洒水、净化风流、冲洗岩帮等方法。 （2）通风除尘。它是稀释和排出工作地点悬浮粉尘，防止过量积尘的有效措施。许多矿井证明搞好通风工作是取得良好防尘效果的重要环节，排尘风速逐渐增大能使较大的尘粒悬浮在风流中被带走，同时增强了稀释作用，但是风速过大，吹扬起沉积粉尘反面，使得粉尘浓度增高。要使粉尘浓度降到最低值，就要优化出一个最优排尘风速。一般干燥煤巷中最优排尘风速为1.2-2.0m/s；在潮湿巷道中，以稀释为主，排尘风速还可高些，但不能超过《规程》规定的允许风速。（3）采煤工作面防尘。采煤工作面作业地矿尘生成量最多的生产环节。国内外都十分重视采煤工作面的防尘技术措施。通过近几年的努力，采煤防尘效果有了较大的提高。如采煤机上的内外喷雾湿戒除和尘，刨煤机机道上的喷雾洒水、辅以注水或预湿煤体，上下顺槽定期清扫，回风旋转水幕，转载点的喷雾装置，此外还有水封爆破、湿式打眼等。（4）个体防护。虽然在矿井生产的各环节中采取了综合防尘措施，但某些防尘措施难以顾及的作业地点，粉尘浓度依然可能很大，所以个体防护是综合防尘工作中不容忽视的一个重要方面。个体防护的防尘用具主要包括：防尘面罩、防尘呼吸器、防尘口罩等，其目的是使佩戴者能呼吸净化后的清洁空气，又不影响正常操作。（5）物理化学除尘。在我国煤矿推广的主要方法有：添加湿润剂除尘、泡沫除尘和磁化水除尘等，其中湿润剂除尘技术已在全国范围内广泛使用。（6）除尘器除尘。与机械化设备配套的除尘器集中净化除尘方法正在推广使用。它分为干式和湿式两类除尘器，按原理又分为重力、惯性力、离心力、扩散黏附、电子辅尘等除尘器。三、防治煤尘爆炸的措施（一）煤尘爆炸的条件煤尘爆炸必须同时具备下列三个条件： （1）煤尘本身必须具有爆炸性，且在空气中悬浮的煤尘达到一定的浓度。煤尘的爆炸性要通过煤尘爆炸性鉴定实验确定。据我国煤尘爆炸性鉴定，其爆炸浓度为45-2000g/m3。（2）要有能引起煤尘爆炸的火源。在正常情况下，煤尘爆炸的引爆温度为650-1050℃。煤矿中能引燃煤尘爆炸的高温火源有：瓦斯燃烧和爆炸火焰、电弧火花、架弱不禁风机车火花、摩擦火花、金属撞击产生的火花，以及其他明火等。（3）O2浓度不低于18%。（二）预防煤尘爆炸的措施预防煤尘爆炸的措施主要有降尘措施、防尘煤尘引燃的措施、限制煤尘爆炸范围扩大的措施。1、降尘减少生产中煤尘发生量和浮尘量，是防止煤尘爆炸的根本性措施。（1）煤层注水。即在采煤之前先向煤层打若干钻孔，通过钻孔将压力水注入煤层，使压力水沿煤层层理、节理和裂隙渗入而煤体预先湿润，以减少开采时浮尘的生成量。（2）湿式打眼。即在用煤电钻打眼过程中，不断将压力通过煤电钻的空心麻花钎杆输入孔底，以湿润煤粉，起到降尘作用。（3）喷雾洒水。在井下集中产生煤尘的进行喷雾洒水可爱效地捕获浮尘和湿润落尘。（4）通风除尘。通风除尘是稀释和排除工作地点悬浮粉尘，防止过量落尘的有效措施。 （5）净化风流。是使井巷中含尘的空气通过一定的设施或设备，将矿尘捕获而达风流净化之目的。（6）水封爆破。是用装水的塑料袋当炮泥使用爆破时可借助于爆破冲击力使水散成雾状起到降尘作用。（7）清扫积尘。沉落在巷道中的积尘，一旦受到冲击波冲击能再度飞扬，就为煤尘爆炸创造了条件，可以说落尘是井下爆炸煤尘的一个补给来源。因此，《规程》规定：井巷应定期进行清扫、冲洗煤尘和刷浆，巷道中浮煤必须定期清扫运出。2、防止煤尘引燃据统计，爆破作业和瓦斯爆炸是引起煤尘爆炸的两个主要火源，所以，严格执行爆破的有关规定和严格执行瓦斯管理制度，对防止煤尘爆炸具有重要的意义。同时，要消除电气火源和其他火源。3、限制煤尘爆炸范围扩大这种措施就是将已发生的煤尘爆炸限制在较小范围内，防止其继续蔓延扩大。具体措施有设置岩粉棚、水棚（水槽或水袋）自动式防爆棚、隔爆水幕布岩粉等。四、煤矿尘肺病及其预防1、煤矿尘肺病的分类由于矿尘成分不同，煤矿尘肺病可分为如下三类：（1）矽肺病。长期从事岩巷掘进的工人，吸入含有较高游离二氧化硅（游离二氧化矽）的岩尘所引起的尘肺病。矽肺病是煤矿尘肺病中较严重的一种职业病。 （2）煤矽肺病。长期从事采煤和岩巷掘进的工人，吸入煤尘和含有游离二氧化硅的岩尘共同作用引起的尘肺病。矽肺病是我国煤矿尘肺病中最常见一种。（3）煤肺病。长期接触和吸入煤尘的采煤工人，所患的尘肺病多为煤肺病。煤肺病是轻微的职业病。2、煤矿尘肺病的分级按病情发展的程度，煤矿尘肺病可分为1-8级，其中5-8级表现为重体力劳动时感到呼吸困难、胸痛，轻度干咳；4级表现为中等体力劳动或平常工作时感觉呼吸困难、胸痛、带痰咳嗽；1-3级表现为做一般工作甚至休息时也感到呼吸困难、胸痛。连续带痰咳嗽，行动困难。3、影响尘肺病发病的因素（1）矿尘中游离二氧化硅的含量。游离二氧化硅是发生尘肺病的主要根源。它主要产生于不同的煤岩体中；砂石为33%-76%，砂质页岩为47%-53%，泥质页岩为2.6-26%，石灰石小于10%，煤小于5%。所以，一般要求煤尘浓度不得超过10mg/m3，岩尘浓度不得超2mg/m3。（2）矿尘粒度，矿尘粒度越细（小于5µm的呼吸性粉尘）。越易吸入肺体。经过各方面作用，仅25%粉尘肺细胞结合构成尘肺病。（3）矿尘浓度。矿井空气所含游矿尘的数量称为矿尘浓度。其表示方法有两种：①质量法，即1m3空气中所含浮游矿尘的质量，单位为mg/m3；②计数法，即1m3 空气中所含浮游矿尘的质量，单位为mg/m3。矿尘浓度越大危害也越大。（4）身体健康状况。在同样条件下，得病率也与健康状况、年龄大小、营养不好坏等条件有关。4、煤矿尘肺病的预防预防煤矿尘肺病的关键就是降低工作场所的矿尘浓度，使其符合《规程》规定的标准，为此要采取综合防尘措施，所谓综合防尘措施，就是湿式凿岩、通风除尘、爆破喷雾、装岩洒水、冲洗岩帮与个体防尘等多种措施的综合。第四节矿井水害及防治一、矿井水定点的发生原因及危害1、矿井水害的发生原因矿井水害发生，究其原因不外乎自然和人为两大原因。自然原因，主要是我国地质构造复杂，地层经过几次大的地质运动，其完整性已大大受损，要彻底查明，实属不易，而人为因素也是发生水灾的主要原因，防水工作做好了，水害事故的发生可大大减少。造成矿井水害的原因归纳起来如下：（1）水及资料不清，盲目施工。对井田内水源的分布情况及其相互连通的关系等水文地质情况不清楚或掌握不准确，就盲目施工。（2）井筒位置不适当。假如井筒位置选择在当地最高洪水位以下的河谷或洼地，一旦暴雨袭来，山洪爆发，就可能造成淹井事故。 （3）麻痹大意。据某矿对水灾事故统计表明：由于资料不全和情况不清造成的水灾事故仅占20%；由于没有执行探放水制度，在构造破碎带内违章作业及灌浆质量不好等原因造成的水灾事故占80%。这充分说明思想上麻痹大意，丧失警惕，是造成水灾的主要原因。（4）地面防洪、防水措施不当，或因对防洪设施管理不善，暴雨山洪冲毁防洪工程，使地面水涌入井下，造成灾害。（5）工程质量低劣，井巷严重塌落冒顶造成顶板塌落，导致强含水层突水。（6）管理不善，井下无防水闸门或虽有闸门但未及时关闭，矿井突水时不能发挥堵截水作用。（7）矿井排水能力不足或排水设备平时维护不当，水仓不按时清挖，突水时排水设备失效而淹井。总之，只要摸清水灾发生原因，采取措施，加强管理，提高防治水平，贯彻“预防为主、疏堵结合、综合治理”的方针，淹没井事故是可以避免的。2、矿井水害的危害矿井水害是煤矿五大大自然灾害之一。在煤矿生产过程中，常常会遇到水害的威胁，发生不同程度的透水事故，轻者要增加排水设备和费用，使煤炭生产成本增高，生产条件恶化，管理困难，接替紧张；重得造成伤亡或淹井事故，直接威胁职工安全和国家财产安全。订表现在以下几个方面：（1）顶板淋水大，巷道内空气湿度增大，对工人的身体健康和劳动生产率都会带来一定的影响。 （2）矿井水的水量越大，需要安装的排水设备就越多，排水所用的费用，大大缩短了生产设备的使用寿命。（3）矿井水对矿井内的金属设备、钢轨和金属支架等具有腐蚀作用，大大缩短了生产设备的使用寿命。（4）为了防止矿井水的威胁，有时需要留设防水煤柱，影响了煤炭资源的回收和充公利用，有的甚至无法再开采。（5）当矿井涌水量高于矿井的排水能力或突然溃水时，轻者造成矿井停产或局部巷道被淹没，重者造成人员伤亡、财产损失，甚至矿毁人亡。二、井下水害的防治1、矿井水害发生前的预兆矿井在各种水害发生前都有一定的预兆，如：（1）巷道掘进工作面空气温度降低，感到发凉。（2）掘进工作面空气潮湿，湿度异常增大。（3）煤壁或掘进工作面，两帮岩层潮湿（俗称“发汗”），有水锈（俗称“挂红”）。（4）掘进工作面壁帮涌水，逐渐增大。（5）有时可听见“嘶嘶”水流声或“底爆”响声。（6）矿压增大，煤岩破碎，裂隙发育，出现片帮、冒顶及底鼓等现象。（7）局部冒顶，有涌水或淋水，且逐渐增大并浑浊含泥砂等。（8）有H2S、CO2等气体逸出。 一旦发现上述现象都是可能发生水害的征兆，应该及时报告，查清原因，采取措施，做到防患于未然。《煤矿安全规程》第266条规定：采掘工作面或其他地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等突水预兆时，必须停止作业，采取措施，立即报告矿调度室，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。2．矿井探放水的规定为了预防水害事故，当巷道含水体一定距离或在疑问区内掘时，必须坚持超前钻探，探明情况或将水放出，消除威胁后再掘，保证矿井安全生产。为此，《煤矿安全规程》规定，井必须做好水害分析预报，坚持“有疑必探，先探后掘”的探放水原则。实践证明，“有疑必探，先探后掘”的原则是防止煤矿井下水害事故的基本保证。在水害威胁的地区进行采掘工作，都应坚持这一原则，绝不可疏忽大意，更不能有侥幸心理，置水害情况于不顾，一味蛮干。采掘工作面遇到下列情况之一时，必须探水：1)接近水淹或可能积水的井巷、老窑或相邻煤矿时。2)接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时。3)打开隔离煤柱放水时。4)接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎带时。5)接近有出水可能的钻孔时。 1)接近有水的灌浆区时。2)接近其他有可能出水地区时。3．井下防治水技术措施井下防治水可以概括为“防、排、探、放、疏、截、堵”“七个字。(1)防：即利用各种防水工程设施和防水措施，防治矿井大量涌水，特别是突水事故。(2)排：即有完善的排水设施和足够的排水能力。(3)探：即利用水钻探或物探方法探清水情，而后采取治水措施。(4)放：即对老空水或可疑水源采取放水，或超前放出顶板水。(5)疏：即采取措施对地下含水层的水疏水降压或疏干。（6）截：即利用井下截水建筑物（水闸墙；水闸门）将涌水截住，或利用它们及防水煤柱与水源隔离。（7）堵：即利用注浆方法堵住出水口，或加固裂隙带、充填岩裕区、加固隔水层，起到堵隔水作用。第五节顶板灾害及防治一、顶板事故的分类矿井开采过程中的采掘工作面或在已掘的巷道内所发生的冒顶、片帮、掉渣等造成的人身伤亡和生产事故，统称为顶板事故。 按冒顶范围，可将顶板事故分为局部冒顶和大型冒顶两类；按发生冒顶事故的力学原因，可将顶板事故分为压垮型冒顶、漏跨型冒顶和推垮型冒顶三类。1)局部冒顶。局部冒顶指范围不大，有时仅在3-5个支架范围内，伤亡人数不多(1～2人)的冒顶。局部冒顶常发生在靠近煤壁附近、采场两端以及放顶线附近。实际生产中，局部冒顶事故的次数远多于大型冒顶事故，约占采场冒顶事故的70%，总的危害比较大。从回采工序与顶板事故发生的地点看，局部冒顶可分成靠近煤壁附近的局部冒顶、采场两端的局部冒顶、放顶线附近的局部冒顶、地质破坏带附近的局部冒顶。2)大型冒顶。大型冒顶指范围较大，伤亡人数较多（每次死-3人以上）的冒顶。它包括老顶来压时的压垮型冒顶、厚层难冒顶板大面积冒顶、直接顶导致的压垮型冒顶、大面积漏垮型冒顶、复合顶板推垮型冒顶、金属网下推垮型冒顶、大块游离顶板旋转推型冒顶、采空区冒矸冲人采场的推垮型冒顶及冲击推垮型冒顶等。3)压跨型冒顶。因支护强度不足，顶板来压时压垮支架而造成的冒顶事故。4)漏垮型冒顶。由于顶板破碎、支护不严而引起破碎的顶板岩石冒落的冒顶事故。5)推垮型冒顶。因复合型顶板水平推力作用使支架大量倾斜面造成的冒取事故。一、采场冒顶事故的防治（一）采煤工作面局部冒顶的预兆（ 1)顶板破裂严重时，出现顶板掉渣。掉渣越多，说明顶极压力越大。（2)煤体压酥，片帮煤增多。（3)发出响声，岩层下沉断裂。顶板压力急剧增大时，木支柱会发出劈裂声，出现折梁断柱现象；；金属支柱的活柱急速下缩，也发出很大响声；铰接预梁的楔子被挤；底板松软时，支柱钻底严重；有时能听到采空区顶板断裂垮落时发击的闷雷声。(4)裂缝变大，顶板裂隙增多。（5)有淋水的采面，顶板淋水有明显增加。(6)顶板出现离层，用“问顶”方式试探顶板。例如，顶板发出“咚咚”声，说明顶板岩层之间已经离层。(7)在含瓦斯煤层中，瓦斯涌出量会突然增大。(8)破碎的伪顶或直接顶有时会因背顶不严或牢出现漏顶现象。漏顶后，会造成支架托空而出现松动，引发冒顶。（二）采煤工作面局部冒顶的预防1．靠煤壁附近局部冒顶的预防(1)及时支护悬露顶板，加强敲帮问顶。(2)炮采时炮眼布置及装药量要合适，避免崩倒支架。(3)尽量使工作面与煤层节理垂直或斜交，避免片帮。一旦片帮，应掏梁窝超前支护。(4)综采面采用长侧护板，整体顶梁、内伸缩式前梁，增大支架向煤壁方向的推力，提高支架的支撑力。(5)采煤机过后，及时伸出伸缩梁，及时擦顶带压移架。 (6)破碎直接顶范围较大时，可注人树脂类黏结剂固化，支护形式宜采用交错梁直线柱布置，必要时要支设贴帮柱。综采工作面宜选用掩护式液压自移支架。2．工作面两端局部冒预的预防(1)支护必须有足够的支撑力，不仅能支撑松动下来的直接顶岩石，还能支撑基本顶来压时所施加的压力，机头机尾处各应用四对一梁三柱的钢梁端头支架（即四对八梁支护），每对随机头机尾的推移迈步前移；或在机头和机尾采用双楔顶梁铰接支护，此外还可以采用十字铰接顶梁支护。(2)超前工作面的lOm内，巷道支架应加双中心柱；超前工作面10---20m，巷道支架应加单中心柱。(3)综采时，如果工作面两端没有应用端头支架，则在工作面与巷道相连处，需用一对迈步抬棚。3．放顶线附近局部冒顶的预防(1)加强地质及观察工作，记载大岩块的位置及尺寸。(2)加强支护质量，保证支护密度，同时要在大岩块范围内用木垛等加强支护。(3)当大岩块沿工作面推进方向的长度超过一次放顶步距时，在大岩块的范围内要延长控顶距。(4)如果工作面用的是单体支柱，在大岩块范围内要用木支架替换金属支架。 (5)待大岩块全部都处在放顶线以外的采空区时，再用绞车回木支架。三、采煤工作面冒顶埋人的抢险处理1．工作面冒顶处理的主要措施工作面发生冒顶，将在场的作业人员埋人冒落的矸石中时，应立即营救被埋人员。一般应根据冒顶情况立即采取冒顶区的顶板处理工作，严防二次冒顶的发生。主要处理措施如下：(1)如冒落范围不大，可采用掏梁窝探大板梁或支悬臂梁的方法处理。工作前首先要观察顶板动态，加固冒顶区附近的支架，再掏梁窝、探大板和挂梁。棚梁顶上的空隙要刹紧背严或架小木垛接顶，然后再清除浮煤浮矸，打好贴帮柱，支好棚梁。(2)工作面局部冒顶范围沿倾斜超过lOm时，应从冒顶区上下两端向中间处理。在检查后确认冒顶区的顶板已经稳定的前提下，再加固冒顶区周围的支架，并准备好材料，清理好人员的安全退路，设专人监视顶板。属于伪顶冒落的可采用探大板梁处理，棚顶上要刹严背实；属于直接顶沿煤帮冒落，，而且冒落矸石沿煤帮继续下流的，要采用撞楔法通过。(3)金属网假顶下的冒顶，如果是小冒顶，可扒出碎矸、铺上顶网，重新架棚后即可安全通过；如果冒顶区沿倾斜超过5m，则必须将支架改为一梁三柱，梁的一端探人煤壁，再铺网刹顶，或垂直工作面架双腿套棚用撞楔法通过；如果冒顶范围较大，亦可避开冒顶区沿煤壁重新掘开切眼采煤。2．处理冒顶埋人事故时必须遵循的原则 (l)现场营救要统一组织和指挥，防止营救时出现混乱，延误，营救时间。(2)首先要考虑被埋人员的生存条件，尽早与被埋人员取得联系。鼓励被埋人员不要惊恐，要坚信能够脱险，条件不允许时，切记不要猛烈挣扎，以免给营救造成困难或出现更大损伤。(3)探明冒顶区范围和被埋、压、截堵的人数及可能所在位置，并分析抢救和处理条件，采取不同的抢救方法。(4)迅速恢复冒顶区的通风，如一时不能恢复时，应利用压风管，、水管或打钻孔向埋、压或截堵区人员供给新鲜空气。(5)在处理过程中，必须由外向里加强支护，清理并维护好抢救人员的通道。必要时还可向遇难人员处开掘专用小巷道。(6)在抢救处理过程中，必须有专人检查和监视顶板情况，加强支护，防止发生二次冒顶，并注意检查瓦斯及其他有害气体情况。(7)在抢救中遇有大块岩石时，不许用爆破方法处理，可用千斤顶、撬棍等工具移动石块，以救出遇难人员。第六节爆破事故及防治一、矿井常见爆破事故在我国煤矿生产和建设中，无论是采煤还是巷道掘进，钻眼爆破技术仍然普遍使用。在爆破过程中引起的人员伤亡和财产损失，称为爆破事故。矿井爆破事故也是常见的灾害之一，对矿井的危害也较大。 矿井常见的爆破事故有爆破崩人、爆破熏人、爆破崩倒支架、爆破崩坏设备或设施、爆破引起冒顶、爆破诱发冲击地压或突出故及爆破引发瓦斯、煤尘爆炸事故等。二、井下爆破事故防治引起矿井爆破事故的因素很多。在爆破器材的质量、贮存、管理、运送、使用或与爆破技术有关的任何一个环节出现问题，都可引发爆破事故。1．爆破前的防治措施(1)按适用条件使用质量合格的炸药、雷管。在有瓦斯、煤尘爆炸危险的工作面，严禁使用非煤矿许用炸药和非煤矿许用电雷管。(2)加强对爆破器材的管理。严禁穿化纤衣服的人员接触爆破材料。井下人力运送爆破材料时，电雷管必须由爆破工亲自运送，炸药应由爆破工或在爆破工监护下由其他人员运送。爆破材料必须装在耐压和抗撞冲、防振、防静电的非萨属谷器网。爆圾材料应直接送到工作地点，严禁中途逗留。(3)对爆破地点进行认真检查。有下列情况之一时，不准装药放炮：空现距过大或支架有损坏；爆破地点附近20m内风流中瓦斯浓度达到1%；爆破地点附近20m以内，矿车、未清除的煤、矸或其他物体堵塞巷道1/3以上；炮眼内发现异状、温度骤高骤低、有显著瓦斯涌出、煤岩松散、透老空等情况；采掘工作面风量不足。(4)在有煤尘爆炸危险的地点进行爆破时，20m内应进行洒水降尘。(5) 加固爆破点附近支架，机器、工具和电缆必须加以保护或移出工作面。1．爆破过程中的防治措施(1)爆破时，严格执行“一炮三检”制和“三人连锁放炮”制。(2)加强警戒。警戒人员责任心要强，警戒时不准兼做其他作，不准睡觉、打闹、脱岗。警戒人员必须在有掩护的、在警戒距离之外的地点警戒，严禁其他人员进入爆破地点。(3)按规定装药、联线。装药时，先清除炮眼内的煤岩粉，将药卷轻轻推人，不得冲撞，炮眼内的各药卷必须彼此密接。电雷管插人药卷后，必须用脚线将药卷缠住，并将电雷管脚线扭结成短路。装药后，必须把电雷管脚线悬空，严禁电雷管脚线、爆破母线与运输设备、电气设备以及采掘机械等导电体接触。炮眼封泥应用水炮泥，水炮泥外剩余炮眼部分应用黏土炮泥或用不燃性的、可塑性松散材料制成的炮泥封实。严禁用煤粉、块状材料或其他可燃性材料作炮眼封泥。无封泥、封泥不足或不实的炮眼，严禁爆破。严禁裸露爆破。(4)爆破工不得随意将把手或钥匙转交他人。不到爆破时，不得将把手或钥匙插人放炮器或电力放炮接线盒。(5)爆破时，爆破工必须发出警号，至少再等5s才可起爆。2．爆破后的防治措施（1）加强通风。及时吹散炮烟，人员必须待炮烟散尽后，才能进人工作面，避免炮烟熏人。(2)认真检查。爆破工、瓦检工、班（组）长必须巡视爆破地点，检查通风、瓦斯、煤尘、顶板、支架、拒爆、残爆等情况。 (3)正确处理拒爆、残爆。出现拒爆时，爆破工必须先取下把手或钥匙，并将爆破母线从电源上摘下，扭结成短路，使用瞬发电雷管时至少等5min，使用延期电雷管时至少等15min，才能沿线路检查。由于连线不良造成的拒爆，可重新连线起爆；非连线不良引起的拒爆、残爆，处理时可距拒爆炮眼0.3m以外另打与拒爆炮眼平行的新炮眼，重新装药起爆；严禁用镐刨或从炮眼中取出原放置的起爆药卷或从起爆药卷中拉出电雷管。严禁用打眼方法往外掏药；严禁用压风吹拒爆（残爆）炮眼。拒爆、残爆应在当班处理完毕。4．特殊爆破事故的防治措施矿井除一般情况下的爆破外，还会遇到爆破条件比较复杂，施工比较困难的地段。这些地段的爆破工作除一般要求外，还应根据具体情况，采取特殊措施，才能保证爆破工作的安全性和可靠性。(l)巷道贯通时的爆破事故防治：①巷道贯通前，要检查和排放贯通地点的瓦斯。当二作面和贯通地点的瓦斯浓度超过1%时，禁止贯通爆破；②独头掘进贯通放炮时，距贯通地点20m，必须在穿透位置里外两侧设好警戒，禁止在警戒区内作业或逗留，透位不清，禁止爆破；③两头对掘贯通放炮时，当距20m时（综掘巷道相距50m时），必须停止一头作业，仍然保持通风，由一头贯通，并派专人负责警戒；④巷道贯通前，要加固支架，以防崩倒棚子和崩坏棚腿，造成倒棚冒顶；⑤ 超过贯通距离而不通时，要立即停止爆破，查明原因，重新采取贯通措施。(2)穿透“老空”时的爆破事故防治：①打眼时，如发现炮眼内出水、温度骤高骤低、有大量瓦斯涌出、煤岩松散等情况，要停止爆破，查明原因；②距穿透“老空”15m前，先探明“老空”来源，以及“老空”中的水、火、瓦斯等情况，如有水、火、瓦斯，必须采取防水措施、瓦斯排放措施和火区封闭措施，否则禁止爆破；③距穿透“老空”15m前，由测量工在“老空”内标明穿透位置，以便在检查时按穿透位置的实际情况，采取不同措施，避免在放炮时误穿火区、水区；④穿透“老空”时，要把人员撤到安全地点，并在安全地点实施爆破。爆破后，只有查明“老空”情况，确认无危险后，才能恢复工作。(1)接近积水区时的爆破事故防治：①要根据实际情况，编制切实可行的探放水设计和安全措施，否则禁止爆破；②发现有透水预兆，要立即停止爆破，及时汇报，查明原因，情况危急时，人员立即撤离；③打眼时发现炮眼渗水，不要拔出钎杆。(4)处理溜煤眼堵塞时的爆破事故防治：①必须采用取得煤矿矿用产品安全标志的用于溜煤（矸）眼的煤矿许用刚性被筒炸药或不低于该安全等级的煤矿许用炸药； ②每次爆破只准使用一个煤矿许用电雷管，最大装药量不得超过450g；①爆破前，必须检查溜煤（矸）眼内堵塞部位的上部和下部空间的瓦斯；②爆破前，必须洒水；③在有威胁安全的地点，必须撤人、停电。(1)石门揭穿突出煤层进行震动爆破时的爆破事故防治：①必须编制专门设计。爆破参数、爆破器材及起爆要求，爆破地点，反向风门位置，避灾路线及停电、撤人和警戒范围等，，必须在设计中明确规定；②震动爆破工作面，必须具有独立、可靠、畅通的回风系统，爆破时回风系统内必须切断电源，严禁人员作业和通过。在进风侧巷道中，必须设置两道坚固的反向风门；③爆破30min后，人员方可进人工作面检查；④震动爆破应一次全断面揭穿或揭开煤层，未能一次揭穿煤，在掘进剩余部分时，必须按震动爆破要求进行爆破作业。第七节电气事故及防治一、井下常见的电气事故电气事故即为用电过程中出现的人身伤亡，或由于用电不当引起的其他事故。电气事故包括触电伤亡事故和设备事故两大类。触电伤亡事故包括与正常带电部分接触触电，与漏电部分接触触电，以及没有直接与电气设备接触触电。 设备事故主要是指由电气设备所产生的电弧、电火花和危险温度引起的瓦斯或煤尘爆炸、电气火灾等。人身触及裸露的带电导体和电弧，或触及因绝缘损坏而带电的电气设备外壳、构架时，都会造成触电事故。触电对人体组织的破坏很复杂，其危害可分为电击和电伤两种情况。电击是指触电时电流通过人体内部，破坏人体内部的呼吸器官、心脏和中枢神经系统，多数情况下使人致死。电伤是指强电流瞬时通过人体的某-局部或电弧烧人体，造成对人体外表器宫的破坏。当烧伤面积不大并仅及表皮时，一般容易治愈；严重时，可使人致残，因而危害较电击较小。设备事故不仅能直接烧毁电气设备，造成财产损失，更主要的危害是可引发其他事故。例如，如可引起瓦斯、煤尘爆炸事故，由于电火花引起的瓦斯、煤尘爆炸事故占有很大比例；此外，还可引发火灾事故，且能产生一氧化碳、二氧化碳等有害气体，危及井下工作人员。一、电气事故的预防1．触电事故的预防触电事故有低压电网触电、高压电网触电和直流架线触电。据1984～1987年全国煤矿井下触电事故统计分析，共发生井下触电事故63起，其中：低压电网触电19起，占30.2%；高压触电7起，占l1.1%；直流架线触电37起，占58.7%。(1)触电事故原因： 低压触电事故原因有：违章带电作业，带电安装、带电检修、带电检查；不执行停、送电制度；设备及电缆漏电，保护装置失效。高压触电事故原因有：带电清扫、带电检查、带电搬运、带电作业；没有执行工作票制度、工作监护制度、检查停、送电制度；误操作、误停、送电，误认开关和电缆；没有高压漏电保护装置或失效。直流架线触电事故原因有：人员站在矿车上或人员上、下矿车触及直流架线；在有架线的运输巷行走，触及架线，架线电机车车弓子带电部位过低。(1)触电事故预防：防止人身触及或接近带电体。按《规程》规定，电机车架空线的悬挂高度自轨面算起不得小于下列规定：在行人的巷道，车场内及人行道与运输巷道交叉的地位不小于2m；在井底车场内，从井底到乘车场为2.2m；在地面或工业广场内，不与其他道路交叉的地方不小于2.2m。对导电部分裸露的高压电气设备无法用外壳封闭的，，必须围以遮拦，防止人员靠近。同时，在遮拦门上装设开门即停的闭锁开关，以确保人员开门进入高压电气室时，电气设备电源断开。井下电气设备带电部件和电缆接头全部封闭在外壳内部，即成封闭型，并在操作手柄与盖子之间设有机电闭锁装置，确保不合上盖子，便不能接通电源；合上电源后，便不能打开盖子。各变（配）电所的入口处或门口都要悬挂“非工作人员，禁止入内”牌子。无人值班的变（配）电所，必须关门加锁。井下硐室内有高压电气时，入口处和室内都应在明显地点加挂“高压危险”牌。 对手持式或人员经常接触的电气设备，采用降低的工作电压。《规程》规定，照明、手持式电气设备的额定电压不超过127V，远距离控制线路的额定电压不超过36V。采取技术措施，防止人员触电。严禁井下配电变压器中性点直接接地，在中性点不接地的高、低压系统中，设置漏电保护装置和保护接地装置。遵守电缆敷设有关规定。在水平巷道或倾角30℃以下的井巷中，电缆应用吊钩悬挂；在倾角30℃及以上的井巷中，电缆应用夹子、卡箍或其他夹持装置进行敷设。电缆悬挂高度应保证有矿电缆接头应避免出现“鸡爪子”、“羊尾巴”、明接头。严格执行安全用电的各种制度。①停、送电制度：必须是“谁停电谁送电”。停电时，必须把有关线路电源全部断开，停电开关操作机构必须锁住，并在操作手把上悬挂“有人作业，禁止合闸！”的标志牌。验电时，必须使用与电压等级相适应的合格验电器，验电人员必须戴绝缘手套，并有人监护。②检修、搬迁制度：井下不得带电检修、搬迁电气设备及电缆。必须带电搬迁时，应制定相应的安全技术措施。检查或搬迁前，必须切断电源，检验无电后，必须检查瓦斯，在其巷道风流中瓦斯浓度在l%以下时，方可进行导体对地放电。所有开关把手在切断电源时都应闭锁，并悬挂“有人工作，不准送电！”牌，只有执行这项工作的人员，才有权取下此牌并送电。③ 工作监护制度：电气设备操作特别是高压电气设备操作时，必须一人操作，一人监护。设置保护接地，当设备绝缘损坏，电压窜到其金属外壳时，把外壳上的电压限制到安全范围内。设置漏电保护装置，防止供电系统漏电造成人身触电事故。维修电气装置时要使用保安工具，如绝缘夹钳、绝缘手套、绝缘套鞋。2．电网保护矿井下供电系统的过流保护、漏电保护、接地保护，统称为矿井下的三大保护。(1)防电网过流。电气设备的实际电流超过额定电流时即为。过流会使电气设备绝缘老化，烧毁设备，电缆着火，引发火灾或瓦斯、煤尘爆炸。过流有短路、过负荷和断相三种。短路是指电流不流经负载，而是经过导线直接短接形成回路。负荷是指电气设备实际流过的电流不仅超过了额定电流，而且丕超过了电气设备所允许的过负荷时间。断相是指三相电动机一相断线，也即电动机单相运行。防过流的主要措施是：电气设备正确选型；电气设备做定期的防性的检查、维修，设置过流保护装置；正确操作电气设备。 (2)防电网漏电。当中性点不接地的供电系统中一相、两相或三相对地的总绝缘电阻卞降到危险值以下时，若发生一相接地故障时，漏电电流会很大，有可能出现漏电事故。电网漏电可直接造成人身触电，，引发火灾或瓦斯、煤尘爆炸。电的原因有：电气设备绝缘受潮、进水、老化造成绝缘能力下降而漏电；电缆受到挤压、砍砸、过度弯曲、铁器划伤或针刺而出裂隙；电缆接头不牢固或出现“鸡爪子”、“羊尾巴”或明接头；电气设备超期服役或长期过负荷使绝缘老化，电气操作时，违反有关规定，造成人身触电而发生漏电；电气设备操作时，将金属材料或工具遗留在设备内部，造成一相接触金属外壳；弧光放电造成一相接地、导致漏电。防电网漏电的主要措施有：避免电缆、电气设备浸泡在水中；防止电缆受挤压、碰撞、过度弯曲、机械伤害；电缆接头要牢固；不随意在电气设备内部增加额外部件；正确操作电气设备、不将金属物件遗留在电气设备中；设置保护接地装置、漏电保护装置。三、电气设备防爆1．井下电气设备的分类及特点煤矿井下使用的电气设备分为矿用一般型电气设备（其标志为“KY”）和矿用防爆型电气设备（其标志为“EX”）。煤矿用防爆电气设备是按照GB3836《爆炸性环境用防爆电气设备》制造的。根据其原理又分为10种设备类型，即隔爆型电气设备(d)、增安型电气设备(e)、本质安全型电气设备(i)、正压型电气设备(p)、充油型电气设备(O)、充砂型电气设备(q)、浇封型电气设备(m)、无火花型电气设备(n)、气密型电气设备(h)、特殊型电气设备(S)。井下最常用的防爆电气设备是隔爆型和本质安全型。2．隔爆型电气设备的失爆及其防治 隔爆型电气设备失去了耐爆性或不传爆性的现象就叫失爆。①外壳有裂纹、开焊、严重变形或严重锈蚀；②缺螺栓、弹簧垫圈（以压平为合格）、螺扣损坏以及螺纹拧入深度少于规定扣数（伸出长度要1.5扣以上）等，使连接强度达不到规定要求；③没有密封圈或使用不合格的密封圈，没有封堵挡板或使用不合格封堵挡板；④隔爆接合面锈蚀，间隙、表面粗糙度超过规定值或有较大的机械伤痕、凹坑；⑤隔爆腔之间的隔爆结构被破坏。如隔爆型电动机的绝缘座被去掉，上下隔爆腔连通。(2)失爆防治措施有以下几种：①把好人井关，建立入井管理制度。防爆电气设备入井前，应检查其“产品合格证”、“防爆合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能；检查合格并签发合格证后，方准入井；②把好安装、检修、使用和维护关，使防爆电气设备达到完好标准不失爆，失爆的电气设备严禁使用；③建立专业化管理组织，落实责任制，做到“台台设备有人管，条条电缆有人间”，不留死角，发现问题及时处理；④进行定期和不定期安全检查，建立包机制和巡回检查制度。四、电缆的使用及维护 煤矿井下电能的输送是通过各类电缆来完成的。采区电缆最易受到碰撞、挤压、炮崩和砸伤，是供电系统中最薄弱的环节，易发生事故。所以，电缆的合理选用、敷设、连接、使用及维护，对整个矿井的生产安全起着十分重要的作用。矿用电力电缆可分为铠装电缆、橡套电缆和塑料电缆三大类。1．电缆的选用，敷设和连接要求电缆的选用包括类型和截面大小。它根据电压等级、输送长度、使用地点、负荷大小、设备类型等因素进行计算和验算，要满足允许电流、电压降和过流保护等要求。对采掘工作面要使用矿用阻燃橡套电缆。移动式和手持式电气设备应使用专用橡套电缆。电缆敷设必须用吊钩悬挂，并应有适当的弛度。电缆悬挂点间不得超过3m，其悬挂高度应保证电缆在矿车掉道时不受撞击，在电缆坠落时不落在轨道或输送机上。电缆不应悬挂在风管或水管上，不得遭受淋水。，电缆上严禁悬挂任何物件。电缆与压风管、供水管在巷道同一侧敷设时，必须敷设在管子上方，并保持O．3m以上的距离。高、低压电力电缆敷设在巷道同一侧时，高、低电缆之间的距离应大于O．Im。高压电缆之间、低压电缆之间的距离不得小于50mm。禁止用铁丝吊挂。盘圈或盘“8”字形的电缆不得带电，但给采、掘机组供电的电缆不受此限。电缆的连接要压紧，不压胶皮，并使用防爆接线盒。2．电缆的维护和检查 在对井下巷道维修时，必须对电缆进行保护。采掘工作面各种移动式采掘机械的橡套电缆；必须严加保护，避免水淋、撞击、挤压和炮崩。每班必须进行检查，发现损伤，及时处理。3kV以下的橡套电缆运行中的表面温度允许值为50～55℃。电缆的运行、悬挂情况，由日常维护专职人员每天检查一次。五、井下安全用电的有关规定1．《煤矿安全规程》对井下安全用电的有关规定(1)严禁井下配电变压器中性点直接接地。严禁由地面中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供电。(2)井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。检修或搬迁前，必须切断电源，检查瓦斯，在其巷道风流中瓦斯浓度低于1．O%时，再用与电源电压相适应的验电笔检验，检验无电后，方可进行导体对地放电。控制设备内部安有放电装置的，不受此限。所有开关的闭锁装置必须能可靠地防止擅自送电，防止擅自开盖操作，开关手把在切断电源时必须闭锁，并悬挂“有人工作，不准送电”字样的警示牌，只有执行这项工作的人员才有权取下此牌送电。普通型携带式电气测量仪表，必须在瓦斯浓度1，O%以下的地点使用，并实时监测使用环境的瓦斯浓度。(3)操作井下电气设备应遵守下列规定：①非专职人员或非值班电气人员不得擅自操作电气设备；②操作高压电气设备主回路时，操作人员必须戴绝缘手套，并穿电工绝缘靴或站在绝缘台上；③手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分必须有良好绝缘。 (4)电气设备的检查、维护和调整，必须由电气维修工进行。高压电气设备的修理和调整工作，应有工作票和施工措施。高压停、送电的操作，可根据书面申请或其他可靠的联系方式，得到批准后，由专责电工执行。采区电工在特殊情况下，可对采区变电所内高压电气设备进行停、送电的操作，但不得擅自打开电气设备进行修理。2．井下安全用电“十不准”为了保证井下电气安全，针对井下电气事故常见原因要求井下用电必须做到“十不准”：①不准带电检修和搬迁电气设备；②不准甩掉无压释放装置、过流保护装置和接地保护装置；③不准甩掉检漏继电器、煤电钻综合保护装置和局部通风机风电、甲烷电闭锁装置；④不准明火操作、明火打点、明火放炮；⑤不准用铜、铝铁丝等代替熔断器中的熔件；⑥停风、停电的采掘工作面未经检查瓦斯不准送电；⑦失爆设备和失爆电器不准使用；⑧有故障的供电线路不准强行送电；⑨电气设备的保护装置失灵后不准送电；⑩不准在井下拆卸和敲打矿灯。3．“三无、四有、两齐、三全、三坚持”制度(1)三无：无“鸡爪子”，无“羊尾巴”，无明接头。(2)四有：有过流和漏电保护装置，有螺钉和弹簧垫，有密封圈和挡板，有接地装置。(3)两齐：电缆悬挂整齐，设备硐室清洁整齐。(4)三全：防护装置全，绝缘用具全，图纸资料全。 (5)三坚持：坚持使用检漏继电器，坚持使用煤电钻照明和信号综合保护装置，坚持使用风电和瓦斯电闭锁。第八节运输提升事故及防治一、矿井常见运输事故及预防1．矿井常见运输事故及原因矿井平巷运输时，常发生掉道、追尾、撞车或是由于司机工、登钩工操作不当引起的人身伤亡事故，同时也常发生车辆与行人碰撞挤轧或行人违章扒登跳引起的人身伤亡事故。矿井斜巷运输时，常发生跑车撞人事故、斜巷登车及乘坐矿车时的人身伤亡事故。发生矿井平、斜巷运输事故的主要原因如下：(1)行人违章。例如，列车运行时人扒、登、跳，列车运行时人在道中间行走等。(2)司机、蹬钩工违章作业。例如，未经调度擅自开车，违章顶车，司机将头探出车外等。(3)运输管理不严格。例如，调度员违章调度，巷道中杂物多、巷道变形未及时修复，缺少必要的阻车器、信号灯等。带式输送机运输时，常见的事故有输送机伤人、胶带发火、断带等。带式输送机事故主要是由于胶带打滑或胶带跑偏引起的。胶带打滑主要是托辊损坏、杂物缠绕、煤矸埋压引起阻力过大或胶带使用时间过长{、塑性变形大而引起的；胶带跑偏的主要原因是巷道变形过大、滚筒不平行，装载位置不正等。 2．矿井运输事故的预防措施(l)遵守乘车规定。列车行驶中或尚未停稳时，严禁上、下车和在车内站立；严禁在机车上或任何两车厢之间搭乘人员；严禁扒车、跳车、坐重车；用架线电机车牵引矿车运送人员时，临近电机车的两辆矿车内严禁乘人；人身及所携带的工具和零件严禁露出车外。(2)遵守人力推车规定。人力推车时，人员必须注意前方，在开始推车、发现前方有人或障碍物及接近道岔、弯道、巷道口、风门、硐室出口时，推车人必须发出信号；严禁放飞车；同方向推车时轨道坡度小于或等于5%，两车间距不得小于lOm。(3)严格运输管理。电机车司机必须持证上岗；非电机车司机不得擅自开动机车；认真执行岗位责任制和交接班制，不得擅自离开工作岗位；机车及矿车应定期检修，机车的闸、灯、警铃（喇叭）、连接器以及撒砂装置，任何一项不正常时，都不得使用；矿井轨道按标准铺设，加强维护。(4)除按规定允许乘人的钢丝绳牵引带式输送机以外，其他带式输送机严禁乘人。钢丝绳牵引带式输送机运送人员时，在上、下人员的20m区段内输送带至巷道顶部的垂距不得小于1.4m，行驶区段内的垂距不得小于Im。下行带乘人时，上、下输送带间的距离不得小于Im；输送带宽度不得小于O．8m，运行速度不得超过1.8m/s。乘坐人员间距不得小于4m。乘坐人员不得站立或仰卧，面向行进前方，严禁携带笨重物品和超长物品，严禁抚摸输送带侧帮。上、下人员的地点应设有平台和照明。上行带下人平台长度不得小于5m ，宽度不得小于O．8m，并有栏杆。运送人员前，必须卸除输送带上的物料。应装有在输送机全长任何地点由搭乘人员或其他人员操作的紧急停车装置。(5)巷道内安设带式输送机时，输送机距支护或碹墙的距离不(6)在带式输送机巷道中，行人经常跨越带式输送机的地点，必须设置过桥。(7)加强带式输送机的运行管理，司机经安全技术培训，责任心强，发现险情，及时处理。3．斜井跑车撞人事故原因及预防措施斜井运输事故主要有：斜井跑车事故，蹬钩碰人事故，行车行人事故，违章摘挂钩事故等。其中，斜井跑车撞人事故死亡人数最多。发生斜井跑车的主要原因如下：(1)钢丝绳断绳跑车。钢丝绳强度降低；钢丝绳断丝超过规定；绳径减少过限或密封钢丝绳外层钢丝厚度磨损过限；钢丝绳锈蚀过限；钢丝绳出现硬弯或扭结；提升过载；刮卡车辆；拉掉道车辆。(2)连接件断裂跑车。连接件有疲劳隐裂或裂纹；刮卡车辆张力过大。(3)矿车底盘槽钢断裂跑车。底盘槽钢锈蚀过限，失于管理；超期服役，遭受严重脱轨冲击形成隐患。(4)连接销窜出脱轨跑车。没使用防自行脱落的连接装置；轨道或矿车质量低劣，运动颠簸严重。 (5)制动装置不良引起跑车。制动装置出现故障，引起制动力不足。(6)工作失误造成跑车。没挂钩或没挂好钩就将矿车从平巷推下斜巷尹未关闭阻车器就推进矿车造成跑车；钢丝绳在松弛条件下，提升容器突然自由下放，造成松绳冲击。斜井跑车的预防措施如下：(1)按规定设置可靠的防跑车装置和跑车防护装置，实现“一坡三挡”。(2)倾斜井巷运输用的钢丝绳连接装置，在每次换钢丝绳时，必须用2倍于其最大静荷重的拉力进行实验。(3)对钢丝绳和连接装置必须加强管理，设专人定期检查，发现问题，及时处理。(4)矿车要设专人检查。矿车的连接钩环、插销的安全系数不得小于6。(5)矿车之间的连接、矿车和钢丝绳之间的连接，必须使用不能自行脱落的装置。(6)把钩工要严格执行操作规程，开车前必须认真检查各防跑车装置和跑车防护装置的安全功能，检查各矿车的连接情况、装载情况、牵引车数，不符合规定不准发出开车信号。严禁先打开挡车装置后进行挂钩操作；严禁矿车在没有运行到安全停车位置就提前摘钩；严禁在松绳较多的情况下把矿车强行推过变坡点；严禁用不合格的物件代替有保险作用的插销。，(7)斜井串车提升，严禁蹬钩。行车时，严禁行人。 (8)斜井轨道和道岔的质量要合格。(9)斜井支护完好、轨道上无杂物。(10)滚筒上钢丝绳绳头固定牢固。(11)绞车操作工严格遵守操作规程，开车前必须认真检查制动装置及其他安全装置，操作时要准、稳、快，特别注意防止松绳冲击现象。二、人车的安全运行1．《煤矿安全规程》对人车的规定《煤矿安全规程》第三百五十九条规定，用人车运送人员时，应遵守下列规定：(1)每班发车前，应检查各车的连接装置、轮轴和车闸等。(2)严禁同时运送有爆炸性的、易燃性的或腐蚀性的物品，或附挂物料车。(3)列车行驶速度不得超过4m/s(4)人员上下车地点应有照明，架空线必须安设分段开关或自动停送电开关，人员上下车时必须切断该区段架空线电源。(5)双轨巷道乘车场必须设信号区间闭锁，人员上下车时，严禁其他车辆进入乘车场。2．《煤矿安全规程》对人车试验的规定 《煤矿安全规程》第二百一十三条规定，新安装或大修后的防坠器，必须进行脱钩试验，合格后方可使用。对使用中的斜井人车防坠器，应每班进行1次手动落闸试验，每月进行1次静止松绳试验，每年进行1次重载全速脱钩试验。防坠器的各个连接和传动部分，必须经常处于灵活状态。一、矿井提升事故及预防矿井常见提升事故有断绳、暾罐、过卷、卡罐、溜罐、跑车、断轴、维修操作等事故。其中，较多的是断绳、过卷事故。1．断绳事故预防引起断绳事故的原因很多，如钢丝绳质量不合格，松绳引起冲击，负载过重，司机操作不当，以及保护装置失灵等。主要预防措施如下：(1)加强钢丝绳管理。选用钢丝绳应有合格证书，外观无锈蚀和损伤；安全系数符合规定；升降人员或升降人员和物料用的钢丝绳，自悬挂时起隔6个月检验一次；升降物料用钢丝绳，自悬挂时起12个月时进行第一次检验，以后每6个月检验一次。(2)提升装置使用中的钢丝绳做定期检验时，安全系数有下列情况之一的，必须更换：专为升降人员用的小于7；升降人员和物料用的钢丝绳升降人员时小于7，升降物料时小于6；专为升降物料用小于5。(3)钢丝绳断丝不超规定；接头长度符合规定。(4)防止松绳引起冲击。(5)设防过卷装置、防过速装置、过负荷和欠电压保护装置、限速装置、深度指示器失效保护装置、松绳报警装置。(6)提升机操作工严格执行操作规程。 2．过卷、墩罐事故预防当提升容器接近终点时，如不及时减速停车，继续上行时会过卷，继续下行时会暾罐。过卷和暾罐事故都是在行车终点位置没有及时停车，所以事故原因很相似。主要原因有：司机操作不当；深度指示器出现故障，造成容器在井筒位置指示不准确；过卷保护装置或紧急制动装置失灵。主要预防措施如下：(1)主要提升装置以及提升绞车各部分质量合格，且派专人检查。(2)立井使用罐笼提升时，井口、井底和中间运输巷的安全门必须与罐位和提升信号连锁；井口和井底车场必须有把钩工，人员上、下井时，必须遵守乘罐制度。(3)防过卷装置庇灵敏、可靠，紧急制动装置力矩满足要求。(4)保证深度指示器工作正常。(5)提升机操作工要经过安全培训，持证上岗，严格按操作规程作业。复习思考题1．预防瓦斯爆炸的措施有哪些？2．预防矿井火灾的主要措施有哪些？3．煤尘爆炸必须具备哪几个条件？4．矿井水害有哪些危害？5．采煤工作面局部冒顶的预兆有哪些？6．爆破事故的防治措施有哪些？ 7．怎样预防井下触电事故？8．常见矿井运输事故有哪些？有哪些预防措施？9．《煤矿安全规程》对人车运输安全有何相关规定？第八章矿工自救、互救与现场急救本章学习要点·了解矿井事故发生时的行动原则·了解矿工自救的设施和设备·掌握自救器的使用方法·掌握发生井下事故时应采取的措施·掌握发生井下事故时自救、互救方法 在矿山建设和生产过程中，由于自然条件复杂，作业环境较差，加之人们对矿山灾害客观规律的认识还不够全面、深入，有时麻痹大意和违章作业、违章指挥，这就造成发生某些灾害的可能。为了迅速、有效地处理矿井突发事故，保护职工生命安全，减少国家资源和财产损失，必须根据两大《规程》（煤矿安全规程、煤矿救护规程）的要求，做好救护工作。同时，还要教育职工在遇到事故发生时，应积极进行自救与互救。所谓“自救”，就是矿井发生意外灾变事故时，在灾区或受灾变影响区域的每个工作人员避灾和保护自己而采取的措施及方法。而“互救”则是在有效自救的前提下，为了妥善地救护他人而采取的措施及方法。矿井发生事故后，矿山救护队不可能立即到达事故地点。实践证明，矿工如能在事故初期及时采取措施，正确开展自救与互救，可以减小事故危害程度，减少人员伤亡。第一节矿工自救与互救多数灾害事故发生初期，波及范围和危害程度都比较小，这是消灭事故、减少损失的最有利时机。而且灾害刚发生，救护队很难马上到达，因此，在场人员要尽可能利用现有的设备和工具材料将消灭在萌芽阶段。如不能消灭灾害事故时，正确地进行自救和互救是极为重要的。 矿井发生灾害事故时，灾区人员正确开展救灾和避灾，能有效地保证灾区人员的自身安全和控制灾情的扩大。大量事实证明，当矿井发生灾害事故后，矿工在万分危急的情况下，依靠自己的智慧和力量，积极、正确地采取救灾、自救、互救措施，是最大限度地减少事故损失的重要环节。一、发生事故时现场人员的行动原则(1)发生灾变事故后，事故地点附近的人员应尽量了解或判断事故性质、地点和灾害程度，并迅速地利用最近处的电话或其他方向矿调室如实汇报，并迅速向事故可能波及的区域发出警报，使其他工作人员尽快知道灾情。(2)灾害事故发生后，处于灾区内以及受威胁区域的人员应沉着冷静，根据灾情和现场条件，在保证自身安全的前提下，采取积极、有效的方法和措施，及时投入现场抢救，将事故消灭在初起阶段或控制在最小范围，最大限度地减少事故造成的损失。，(3)当受灾现场不具备事故抢救的条件或可能危及人员的安全时，应由在场负责人或有经验的老工人带领，根据矿井灾害预防和处理计划中规定的撤退路线及当时当地的实际情况，尽量选择安全条件最好、距离最短的路线，迅速撤离危险区域。在撤退时，要服从领导，听从指挥，根据灾情使用防护用品和器具；遇有溜煤眼、积水区、垮落区等危险地段，应探明情况，谨慎通过。(4)如无法撤退（通路被冒顶阻塞、在自救器有效工作时间内不能到达安全地点等）时，应迅速进入预先筑好的或就近地点快速建筑的临时避难硐室妥善避灾，等待矿山救护队的援救，切忌盲动。 二、矿工自救设施与设备（一）避难硐室避难硐室是供矿工遇到事故无法撤退而躲避待救的一种设施。避难硐室有两种：一是预先设在采区工作地点安全出口路线上的避难硐室（也称为永久避难硐室）；二是事故发生后因地制宜构筑的临时避难硐室。“《规程》执行说明”对永久避难硐室的要求如下：(1)设在采掘工作面附近和放炮器启动地点，距采掘工作面的距离应根据具体条件确定。(2)室内净高不得小于2m，长度和宽度应根据同时避难的最多人数确定，每人占用面积不得小于0.5m2。(3)室内支护必须良好，并设有与矿（井）调度室直通电话。(4)室内必须设有供给空气的设施，每人供风量不少于O．3m3/min；室内应配备足够数量的隔离式自救器。(5)避难硐室在使用时必须用正压通风。临时避难硐室是利用独头巷道、硐室或两道风门间的巷道，由避难人员临时修建的。为此，应事先在这些地点备好所需的木板、木桩、黏土、砂子和砖等材料，在有压气条件下还应装有带阀门的压气管。若无上述材料时，避难人员可用衣服和身边现有的材料临时构筑，以减少有害气体侵入。 进入避难硐室时，应在硐室外留有衣物、矿灯等明显标志，以便救护队寻找。避难时应保持安静，避免不必要的体力和空气消耗。室内只留一盏矿灯照明，其余矿灯关闭，以备再次撤退时使用。在硐室内可间断敲打铁器、岩石等，发出呼救信号。（二）压风自救装置压风自救装置是利用矿井已装备的压风系统，由管路、自救装置和防护罩（急救袋）三部分组成的。目前世界上几个技术比较先进的国家，如美国、英国、日本等，已在煤矿中普遍使用压风自救装置。1987年，重庆煤科分院研制了适合我国煤矿的压风自救装置系统，并在江西省英岗岭煤矿试用，效果良好。自20世纪90年代以来，我国不少矿井使用了压风自救系统。平顶山矿区在井下使用的压风自救装置系统如图8-1所示，它安装在硐室、有人工作场所附近、人员流动的井巷等地点。当井下出现煤与瓦斯突出预兆或突出时，避难人员立即到自救装置处解开防护袋，，打开通气开关，迅速钻进防护袋内。压气管路中的压缩空气经减压阀节流流减压后充满防护袋，对袋外空气形成正压力，，使其不能进入袋内，从而保护避难人员不受有害气体的侵害。防护袋是用特制塑料经热合而成的，具有阻燃和抗静电性能。每组压风自救装置上安多少个头（开关、减压阀和防护袋），应视工作场所的人数而定。（三）自救器自救器是一种体积小、携带轻便，但作用时间较短的供矿工个人使用的呼吸保护仪器。其主要用途是当煤矿井下发生事故时，矿工佩戴它可以通过充满有害气体的井巷，迅速离开灾区。因此，《规程》规定：“每一人井人员必须随身携带自救器。” 自救器分为过滤式和隔离式两类。隔离式自救器又有化学氧和压缩氧两种。我国生产有AZL-40型、AZL-60型、M2-3型和M2-4型等过滤式自救器，AZH-40型化学氧自救器，以及AYG-45型和AYG-60型压缩氧自救器。1．过滤式自救器它是利用装有化学氧化剂的滤毒装置将有毒空气氧化成无毒空气，供佩戴者呼吸用的呼吸保护器。它仅能防护一氧化碳一种气体，适用于空气中氧气浓度不低于18%和一氧化碳浓度不高于1.5%的灾区内。(l)使用方法如图8-2所示。(2)注意事项如下：①在井下工作，当发现有火灾或瓦斯爆炸现象时，必须立即佩戴自救器撤离现场。②佩戴自救器时，当空气中一氧化碳浓度达到或或超过0.5%，吸气时会有些干、热的感觉，这是自救器有效工作的正常现象，必须佩戴到安全地带才能取下，切不可因干、热感觉而提前取下。③佩戴自救器撤离时，要求匀速行走，保持呼吸均匀。禁止狂奔和取下鼻夹、口具或通过口具讲话。④在佩戴自救器时，若外壳碰瘪，不能取出过滤罐，则带着外壳也能呼吸。为了减轻牙齿的负荷，可以用手托住罐体。⑤平时要避免摔落、碰撞自救器，也不许当座垫用，防止漏气失效。 2．化学氧自救器它是利用化学生氧物质产生氧气，供矿工从灾区撤退脱险用的呼吸保护器。它用于灾区环境大气中缺氧或存有有毒气体的条件下。这种化学氧隔离式自救器存在着：生氧剂中混入有机物时具有易燃易爆性；当湿气进入内罐时使生氧剂吸湿放氧，时间一长会使罐内压力升高，易引起自动着火爆炸；使用过（或报废）的自救器内部残存有相当数量的生氧剂，加之无外壳保护，易混进有机物而引起着火等缺点。因此，这种自救器应放置在不受碰撞和强烈冲击的地方，并定期进行气密性检查，对使用过或报废的自救器不能+丢放在井下，应带到地面妥善处理。使用时应按以下步骤进行：(1)佩戴时，将腰带穿人自救器腰带环内，并固定在背部后侧腰间。(2)使用时，先将自救器沿腰带转到右侧腹前，左手托底，右手下拉护罩胶片，使护罩挂钩脱离壳体丢掉。再用右手掰锁口带扳手至封条断开后，丢开锁口带。(3)左手抓住下外壳，右手将上外壳用力拔下丢掉。(4)将挎带套在脖子上。用力提起口具，立即拔掉口具塞，同时将口具放入口中。将口具片置于唇齿之间，牙齿紧紧咬住牙垫，紧闭嘴唇。(5)两手同时抓住两个鼻夹垫的圆柱形把柄，将弹簧拉开，憋住一口气，使鼻夹垫准确地夹住鼻子。 (6)将头带分开，一根戴在头顶，一根戴在后脑勺上。戴好安全帽，迅速撤离灾区。(7)撤离灾区时，若感到吸气不足，应放慢脚步，做长呼吸，待气量充足时再快步行走。3．压缩氧自救器它是利用压缩氧气供氧的隔离式呼吸保护器，是一种可反复多次使用的自救器。每次使用后，只需更换吸收二氧化碳的氢氧化钙吸收剂和重新充装氧气，即可重复使用。它用于有有毒气体或缺氧的环境条件下。使用方法如下：(1)携带时，挎在肩膀上。(2)使用时，先打开外壳封口带扳手。(3)再打开上盖，然后左手抓住氧气瓶，右手用力向上提上盖，此时氧气瓶开关即自动打开，随后将主机从下壳中拖出。(4)摘下帽子，挎上挎带。(5)拨开口具塞，将口具放人嘴内，牙齿咬住牙垫。(6)将鼻夹夹在鼻子上，开始呼吸。(7)在呼吸的同时，按动补给按钮，大约1～2s，气囊充满后立即停止（使用过程中发现气囊空、供气不足时，按上述方法操作）。(8)挂上腰钩。高压氧气瓶储装有20Mpa的氧气，携带过程中要防止撞击磕碰或当座垫使用，严禁开启扳手，严禁摘掉口具、鼻夹或通过口具讲话。 4．自救器的选用原则对于流动性较大，可能会遇到各种灾害威胁的人员，应选用隔离式自救器；在有煤与瓦斯突出矿井或突出区域的采掘工作面，应选用隔离式自救器；其余情况下，一般应选用过滤式自救器。三、重大灾害事故时的自救与互救措施（一）瓦斯爆炸事故时的自救与互救据亲身经历过瓦斯爆炸的人员回忆，瓦斯爆炸前感觉到附近空气有颤动的现象发生，有时还发出“嘶嘶”的空气流动声，一般被认为是瓦斯爆炸前的预兆。井下人员一旦发现这种情况时，要沉着冷静，采取措施进行自救。具体方法如下：(1)背向空气颤动的方向俯卧倒地，面部贴在地面，以降低身体高度，避开冲击波的强力冲击，并闭住气暂停呼吸，用毛巾捂住口鼻，防止把火焰吸入肺部。最好用衣物盖住身体，尽量减少肉体暴露面积，以减少烧伤。爆炸后，要迅速按规定佩戴好自救器，弄清方向，沿着避灾路线赶快撤退到新鲜风流中。(2)当掘进工作面发生瓦斯爆炸后，遇险矿工未受直接伤害或受伤不重时，应立即打开随身携带的自救器并佩戴好，迅速撤出受灾巷道，到达新鲜风流中。 (3)如巷道难以疏通，应坐在支护良好的棚子下面，或利用一切可能的条件建立临时避难硐室，相互安慰，稳定情绪，等待救助，并有规律地发出呼救信号。对于受伤严重的矿工，要为其佩戴好，自救器，使其静卧待救，并且要利用压风管道、风筒等改善避难地点的生存条件。(4)采煤工作面发生瓦斯爆炸后，如果进、回风巷道没有垮落堵死，通风系统破坏不大，所产生的有害气体较易被排除。在这种情况下，采煤工作面进风侧的人员一般不会受到严重伤害，应迎风撤出灾区。回风侧的人员要迅速佩戴自救器，经最近的路线进入进风侧。(5)如果爆炸造成严重的塌、落冒顶，通风系统破坏，爆源的进回风侧都会聚积大量的一氧化碳和奔呻有害气体。为此，在爆炸后没有受到严重伤害的人员，要立即打开自救器并佩戴好。在进风侧的人员要逆风撤出，在回风侧的人员要设法经最短路线撤退到新鲜风流中。如果冒顶严重撤不出来，首先要把自救器佩戴好，并协助重伤员在较安全地点待救，或临时设立避难场所。（二）矿井火灾事故时的自救与互救(1)首先要尽最大的可能迅速了解或判明事故的性质、地点、范围和事故区域的巷道情况、通风系统、风流及火灾烟气蔓延的速度、方向以及自己所处巷道位置之间的关系，并根据矿井灾害预防和处理计划及现场的实际情况，确定撤退路线和避灾自救的方法。(2)撤退行动既要迅速果断，又要快而不乱，在现场负责人及有经验的老工人带领下有组织地撤退。撤退中，应靠巷道有联通出口的一侧行进，避免错过脱离危险区的机会；同时，还要随时注意观察巷道和风流的变化情况，谨防火风压可能造成的风流逆转。人与人之间要互相照应，互相帮助，团结友爱。 (3)位于火源进风侧的人员，应迎着新奇鲜风流撤退。位于火源风侧的人员或是在撤退途中遇到烟气有中毒危险时，应迅速戴好自救器，尽快通过捷径绕到新鲜风流中去；或在烟气没有到达之前，顺着风流尽快从回风出口撤到安全地点。如果距火源较近而且越过火源没有危险时，也可迅速穿过火区撤到火源的进风侧。(4)如果在自救器有效作用时间内不能安全撤出时，应在设有储存备用自救器的硐室换用自救器后再行撤退，或是寻找有压风管路系统的地点，以压缩空气供呼吸之用。(5)如果无论是逆风或顺风撤退，都无法躲避着火巷道或灾烟气可能造成的危害，则应迅速进入避难硐室。没有避难硐室时，应在烟气袭来之前选择合适的地点，就地利用现场条件快速构筑临时避难硐室，进行避灾自救。(6)逆烟撤退具有很大的危险性乒一般情况下不要这样做。除非是在附近有脱离危险区的通道出口，而且又有脱离危险区的把握时，或是只有逆烟撤退才有争取生存的希望时，才采取这种撤退方法。(7)撤退途中，如果有平行并列巷道或交叉巷道时，应靠有平行并列巷道和交叉巷口的一侧撤退，并随时注意这些出口的位置，尽快寻找脱险出路。在烟雾大、视线不清的情况下，要摸着巷道壁前进，以免错过联通出口。 (8)当烟雾在巷道里流动时，一般巷道空间的上部烟雾浓度大、温度高、能见度低，对人的危害也严重；而靠近巷道底板情况要好一些，有时巷道底部还有比较新鲜的低温空气流动。为此，在有烟雾的巷道里撤退时，在烟雾不严重的情况下，即使为了加快速度也不应直立奔跑，而应尽量躬身弯腰，低着头快速前进。如烟雾大、视线不清或温度高时，则应尽量贴着巷道底板和巷壁，摸着铁道或管道等爬行撤退。(9)在高温浓烟的巷道中撤退时，还应注意利用巷道内的水浸湿毛巾、衣物或向身上淋水等办法进行降温，改善自己的感觉，或是利用随身物件等遮挡头、面部，以防高温烟气的刺激等。(lO)在撤退过程中，当发现有发生爆炸的前兆时（当爆炸发生时，巷道内的风流会有短暂的停顿或颤动，应当注意的是这与火风压可能引起的风流逆转的前兆有些相似），有可能的话要立即避开爆炸的正面巷道，进入旁侧巷道，或进入巷道内的躲避硐室；如果情况紧急，应迅速背向爆源，靠巷道的一帮就地顺着巷道爬卧，面部朝下紧贴巷道底板，用双臂护住头、面部并尽量减少皮肤的外露部分；如果巷道内有水坑或水沟，则应顺势爬入水中。在爆炸发生的瞬间，要尽力屏住呼吸或是闭气将头、面部浸入水中，防止吸入爆炸火焰及高温有害气体，同时要以最快的动作戴好自救器。爆炸过后，应稍事观察，待没有异常变化迹象，就要辨明情况和方向，沿着安全避灾路线尽快离开灾区，转入有新鲜风流的安全地带。（三）矿井透水事故时的自救与互救(1)透水后，应在可能的情况下迅速观察和判断透水的地点、水源、涌水量、发生原因、危害程度等情况，根据灾害预防和处理计划中规定的撤退路线，迅速撤退到透水地点以上的水平，而不能进．入透水点及下方的独头巷道。 (2)行讲中，应靠近巷道一侧，抓牢支架或其他固定物体，尽量避开压力水头和泄水流，并注意防止被水中滚动的矸石和木料撞伤。(3)如透水破坏了巷道中的照明和路标，迷失行进方向时，遇险人员应朝着有风流通过的上山巷道方向撤退。(4)在撤退沿途和所经过的巷道交叉口，应留设指示行进方向的明显标志，以提示救护人员注意。(5)人员撤退到竖井，需从梯子问上去时，应遵守秩序，禁止慌乱和争抢。行动中手要抓牢，脚要蹬稳，切实注意自己和他人的安全。(6)当现场人员被涌水围困无法退出时，应迅速进入预先筑好的避难硐室中避灾，或选择合适地点快速建筑临时避难硐室避灾。迫不得已时，可爬上巷道中高冒空间待救。若是老窑透水，则应在避难硐室处建临时挡璘乎吊挂风帘，防止被涌出的有毒有害气体伤害。进入避难硐室前，应在硐室外留设明显标志。(7)避灾时，应用敲击的方法有规律、间断地发出呼救信号，向营救人员指示躲避处的位置。(8)在避灾期间，遇险矿工要有良好的精神心理状态，情绪安定、自信乐观、意志坚强。要做好长时间避灾的准备，除轮流担任岗哨观察水情的人员外，其余人员均应静卧，以减少体力和空气消耗。（四）冒顶事故时的自救与互救1．采煤工作面冒顶时的避灾自救措施 (1)迅速撤退到安全地点。当发现工作地点有即将发生冒顶的征兆，而当时又难以采取措施防止采煤工作面顶板冒落时，最好的避灾措施是迅速离开危险区，撤退到安全地点。(2)遇险时，要靠煤帮贴身站立或到木垛处避灾。从采煤工作面发生冒顶的实际情况来看，顶板沿煤壁冒落是很少见的。因此，当发生冒顶来不及撤退到安全地点时，遇险者应靠煤帮贴身站立避灾，但要注意煤壁片帮伤人。另外，冒顶时可能将支柱压断或推倒，但在一般情况下不可能压垮或推倒质量合格的木垛，因此，如遇险者所在位置靠近木垛时，可撤至木垛处避灾。(3)遏遇险后，立即发出呼救信号。冒顶对人员的伤害主要是砸伤、掩埋或隔堵。冒落基本稳定后，遇险者应立即采用呼叫、敲打（如敲打物料、岩块；但当可能造成新的冒落时，则不能敲打，只能呼叫）等方法，发出有规律、不间断的呼救信号，以便救护人员和撤出人员了解灾情，组织力量进行抢救。(4)遇险人员要积极配合外部的营救工作。冒顶后被煤矸、物料等埋压的人员，不要惊慌失措，在条件不允许时切忌采用猛烈挣扎的办法脱险，以免造成事故扩大。被冒顶隔堵的人员，应在遇险地点有组织地维护好自身安全，构筑脱险通道，配合外部的营救工作，为提前脱险创造良好条件。2．独头巷道迎头冒顶时被堵人员的避灾自救措施 (1)遇险人员要正视已发生的灾害，切忌惊慌失措，坚信矿领导和同志们一定会积极进行抢救，，并迅速组织起来，主动听从灾区中班组长和有经验老工人的指挥；团结协作，尽量减少体力和隔堵区的氧气消耗；有计划地使用饮水、食物和矿灯等，做好较长时间避灾的准备。(2)如人员被困地点有电话，应立即用电话汇报灾情、遇险人数和计划采取的避灾自救措施；否则，应采用敲击钢轨、管道和岩石等方法，发出有规律的呼救信号，并每隔一定时间敲击一次，不间断地发出信号，以便营救人员了解灾情，组织力量进行抢救。(3)维护加固冒落地点和人员躲避处的支架，并经常派人检查，以防止冒顶进一步扩大，保障被堵人员避灾时的安全。(4)如人员被困地点有压风管，应打开压风管给被困人员输送新鲜空气，并稀释被隔堵空间的瓦斯浓度，但要注意保暖。第二节现场急救矿井发生水灾、火灾、爆炸、冒顶等事故后，可能会出现中毒、窒息、外伤等伤员。在场人员对这些伤员应根据伤情进行合适的处理与急救。救护指战员在灾区工作时，只要发现遇险受伤人员，都要把救人放在第一位。一、对中毒、窒息人员的急救在井下发现有害气体中毒者时，一般可采取下列措施：(1)立即将伤员抢运到新鲜风流中，安置在安全、干燥和通风常的地点。(2)立即清除患者口、鼻内中的污物，解开上衣扣子和腰带，聪掉胶鞋，并用希衣被等物盖在伤员身上以保暖。 (3)根据心跳、呼吸、瞳孔、神志等方面，判断伤情的轻重。正常人每分钟心跳60～80次、呼吸16～18次，两眼瞳孔是等大等圆的，遇光线后能迅速收缩变小，神志清醒；而休克伤员的两瞳孔不一样大，对光线反应迟钝。根据表8-1所示情况，可判断休克程度、。对呼吸困难或停止者，应及时进行人工呼吸。当出现心跳停止现象时，除进行人工呼吸外，还应同时进行心脏挤压法急救。表8-1休克程度分类表休克程度轻度中度重度神志清楚淡漠、嗜睡迟钝或不清脉搏稍快快而弱摸不着呼吸略速快而浅呼吸困难四肢温度无变化或稍发凉湿而凉冰凉皮肤发白苍白或出现花纹斑发紫尿量正常或减少明显减少尿极少或无尿血压正常或偏低下降显著测不到(4)人工呼吸持续的时间，以伤员恢复自主性呼吸或真正死亡时为止。当救护队员到达现场后，应转由救护队用苏生器苏生。对重度CO中毒和S02、N02中毒者，只能进行口对口的人工呼吸或用苏生器苏生，不能采用压胸或压背法的人工呼吸，以免加重伤情。现场急救常用人工呼吸和恢复心跳的方法。（一）人工呼吸1．口对口吹气法 此法效果好，操作简单，适用性广。如图8-3所示，操作前使伤员仰卧，救护者跪在伤员头部一侧，一手托起伤员下颌，并尽量使头部后仰，另一手将其鼻孔捏紧，以免吹气时从鼻孔漏气；救护者深吸一口气，然后紧对伤员的口将气吹入，并观察伤员的胸部是否扩张，确定吹气是否有效和适当；吹气完毕，松开捏鼻的手，并用一手压其胸部以帮助呼气。如此有节律地均匀地反复进行，每分钟吹气14～16次。注意吹气时切勿过猛、过短或过长，以占一次呼吸周期的1／3为宜。2．仰卧压胸法如图8-4所示，让伤员仰卧，救护者跨跪在伤员大腿两侧，两手拇指向内，其余四指向外伸开，平放在其胸部两侧乳头之下，借半身重力压伤员胸部，挤出伤员肺内空气；然后，救护者身体后仰，除去压力，伤员胸部依其弹性自然扩张，使空气吸入肺内。如此有节律地进行，要求每分钟压胸16～20次。此法不适用胸部外伤或SO2、NO2中毒者，也不能与胸外心脏挤压法同时进行。3．俯卧压背法此法与仰卧压胸法操作法大致相同，只是伤參俯卧，救护者跨跪在伤员大腿两侧，如图8-5所示。因为这种方法便于排出肺内水分，所以此法对溺水急救较为适合。（二）心脏复苏心脏复苏操作主要有心前区叩击术和胸外心脏按压术两种方法。1．心前区叩击术 心脏骤停后，立即叩击心前区，叩击力中等，一般可连续叩击3-5次，并观察脉搏、心音。若恢复，则表示复苏成功；反之，应立即放弃，改啟用外心脏按压术。操作时，使伤员头低脚高，施术者以左手掌置其心前区，右手握拳在左手背上轻叩。2．胸外心脏按压术此法适用于各种原因造成的心跳骤停者。在胸外心脏按压前，应先作心前区叩击术；如果叩击无效，应及时正确地进行胸外心脏按压。操作方法如下：(1)将伤员仰卧木板上或地上，解开其上衣和腰带，脱掉其胶鞋。(2)如图8-6所示，救护者位于伤员左侧，手掌面与前臂垂直，一手掌面压在另一手掌面上，使双手重叠，置于伤员胸骨1/3处（其下方为心脏）。以双肘和臂肩之力有节奏地、冲击式地向脊柱方向用力按压，使胸骨压下3～4cm（有胸骨下陷的感觉就可以了）；按压后，迅速抬手使胸骨复位，以利于心脏的舒张。(3)按压次数以每分钟60～80次为宜。按压过快，心脏舒张不够充分，心室内血液不能完全充盈；按压过慢，动脉压力低，效果也不好。使用此法时，应注意以下事项：(1)按压的力量要因人而异。对身强力壮的伤员，按压力量可大些；对年老体弱的伤员，力量宜小些。按压的力量要稳健有力、均匀规则，重力应放在手掌根部，着力仅在胸骨处，切勿在心尖部按压；同时注意用力不能过猛，否则可致肋骨骨折、心包积血或引起气胸等。 (2)胸外心脏按压与口对口吹气应同时施行。一般每按压心脏4次，作口对口吹气1次；如一人同时兼作此两种操作，则每按压心脏10～15次，较快地连续吹气2次。(3)按压显效时，可摸到颈总动脉、股动脉搏动，散大的瞳孔开始缩小，口唇、皮肤转为红润。二、对外伤人员的急救1．对烧伤人员的急救(1)尽快扑灭伤员身上的火，缩短烧伤时间。(2)检查伤员呼吸和心跳情况，检查是否还有其他外伤、有害气体中中毒、内脏损伤和呼吸道烧伤等。(3)要防止休克、窒息和创面污染。伤员发生休克或窒息时，可进行人工呼吸等急救。(4)用较干净的衣服把伤面包裹起来，防止感染。在现场，除化学烧伤可用大量流动的清水冲洗外，对创面一般不进行处理，尽量不弄破水泡，以保护表皮。(5)把重伤员迅速送往医院。搬运伤员时，动作要轻柔，行进要平稳。2．对出血人员的急救对出血伤员抢救不及时或不恰当，就可能使伤员流血过多而危及生命。出血的种类有：(l)动脉出血：血液鲜红，随心跳频率从伤口向外喷射。(2)静脉出血：血液暗红，血流缓慢均匀。 (3)毛细血管出血：表现为创面渗血，像水珠似地从伤口流出。出血较多者，一般表现为脸色苍白、出冷汗、手脚发凉、呼吸急促。对这类伤员要尽快有效地止血，然后再进行其他急救处理。止血的方法随出血种类的不同而不同。对毛细血管和静脉出血，用纱布、绷带（无条件时，可用干净布条等）包扎伤口即可；对大的静脉出血，可用加压包扎法止血；对动脉出血，应采用指压止血、加压包扎止血或止血带止血法。常用的暂时性动脉止血方法有以下几种：(1)抬指压止血法。如图8-7所示，在伤口附近靠近心脏一端的动脉处，用拇指压住出血的血管，以阻断血流。此法是用于四肢大出血的暂时性止血措施，故在指压止血的同时，应立即寻找材料，准备换用其他止血方法。(2)加垫屈肢止血法。当前臂和小腿动脉出血不能制止时，如果没有骨折和关节脱位，这时可采用加垫屈肢止血法止血。在肘窝处或膝窝处放入叠好的毛巾或布卷，然后屈肘关节或屈膝关节，再用绷带或宽布条等将前臂与上臂或小腿与大腿固定，如图8-8所示。(3)止血带止血法。用橡皮止血带（或三角巾、绷带、布胶带等）把血管压住，达到止血目的，如图8-9所示。扎止血带的部位距出血点不宜过远，松紧要适宜。止血时间不宜过长，每30一60min放松一次；若仍然然出血，可压迫伤口，过3～5min再缚好。 (4)加压包扎止血法。此法主要适用于静脉出血的止血。其。方法是将干净的纱布、毛巾或布料等盖在伤口处，然后用绷带或布条适当加压包扎，即可止血。压力的松紧度，以能达到止血而不影响作肢血循环为宜。3．对骨折人员的急救首先用毛巾或衣服作衬垫，然后根据现场条件用木棍、木板、竹笆等材料制成临时夹板，对受伤的肢体临时固定后，抬运升井并送往医院。4．伤员搬运井下条件复杂，道路不畅，转运伤员要尽量做到轻、稳、快。没有经过初步固定、止血、包扎和抢，救的伤员，一般不应转运。搬运时，应做到不增加伤员的痛苦，避免造成新的损伤与合并症。三、对溺水者的急救发生水灾后，应首先抢救溺水人员。人员溺水时，由于水大量地灌人人的肺部，可造成呼吸困难而窒息死亡。所以，对溺水人员应迅速采取下列急救措施：(1)把溺水者从水中救出后，要立即送到比较温暖和空气流通的地方，脱掉湿衣服，盖上千衣服，不使受凉。(2)立即检查溺水者的口鼻，如果有泥沙等污物堵塞，应迅速清除、擦洗干净，以保持呼吸道通畅。(3)使溺水者取俯卧位，用木料、衣服等垫在溺水者肚子下面；或将左腿跪下，把溺水者的腹部放在救护者的右侧大腿上，使头朝下并压其背部，迫使其体内的水由气管、口腔里流出。(4)上述方法控水效果不理想时，应立即进行俯卧压背式人工呼吸或口对口吹气式人工呼吸或胸外心脏按压。 四、对触电者的急救(1)立即切断电源。(2)迅速观察伤员的呼吸和心跳情况。若发现已停止呼吸或．心音微弱，应立即进行人工呼吸或胸外心脏按压；若呼吸和心跳都已停止，则应同时进行人工呼吸和胸外心脏按压。(3)对触电者，如发现有其他损伤（如跌伤、出血等），应进行相应的急救处理。复习思考题1．发生矿井事故时，井下人员的行动原则是什么？2．矿工自救的设施和设备有哪些？3．自救器的种类有哪些？选用的原则是什么？4．筒述过滤式自救器的使用方法和注意事项。5．简述发生瓦斯爆炸时井下人员的自救方法。6．井下发生火灾时，现场人员如何自救、互救？7．发生透水事故时，如何进行自救、互救？8．发生冒顶事故时，如何进乏行自救、互救？9．井下发现气体中毒人员时，应采取哪些措施？10．如何进行人工呼吸？11．如何进行胸外心脏按压？12．简述对烧伤人员的急救措施。13．止血和创伤包扎方法有哪几种？14．简述对溺水人员的急救措施。 15．简述对触电人员的急救方法。