矿井火灾预防措施范文

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矿井火灾是煤矿五大自然灾害之一。不仅会烧毁井下大量的机电设备器材和煤炭资源，给矿井安全生产带来损失，而且还可能产生大量有毒气体，弥漫井下，使大批矿工中毒死亡。在有瓦斯、煤尘爆炸危险的矿井中，还可能引起瓦斯、煤尘爆炸事故，严重地影响了矿井的安全生产。因此很有必要探讨煤矿火灾的危害和预防煤矿火灾的有效措施，这对煤矿的安全生产有着重要的意义。

1、矿井火灾的概念和分类

矿井火灾是指发生在矿井巷道内、硐室内和采区内，也包括发生在地面井口附近和烟气能随风蔓延到矿井中，威胁煤矿生产及人身安全的火灾，是煤矿生产的主要灾害之一。

矿井火灾根据发生的原因分为煤炭自燃引起的内因火灾和明火引起的外因火灾两大类。

矿井外因火灾大多数是由明火引起的。如井下明火爆破、放炮违反规定，井下焊接或切割金属设备，携带易燃物品下井，以及井下吸烟、用电炉或灯泡取暖灯产生明火，引起火灾；电缆、电线、电动机、电煤钻灯电器设备损坏、漏电、短路或超负荷，保险丝选择不当，带油的开关、配电箱中油料着火灯引起火灾；矿井发生瓦斯、煤尘爆炸引发矿井明火火灾；地面井口附近火灾，火焰顺风流进入井下而引起的火灾。

矿井内因火灾时指煤炭自身吸氧、氧化、发热，热量逐渐积聚达到着火温度而形成的火灾。矿井内因火灾常常发生在采空区，特别是遗留有许多破碎煤炭而尚未封闭或封闭不严的采空区。

2、矿井火灾的危害

矿井火灾对煤矿生产和人身安全的危害主要表现在以下几个方面：(1)井下一旦发生火灾，首先会造成矿井局部或全部停产，直接影响生产，造成经济损失。(2)烧毁设备设施，消耗灭火器材；烧毁和冻结大量煤炭资源。(3)产生大量有害有毒气体和高温烟雾，严重威胁井下人员的生命安全。(4)引起瓦斯、煤尘爆炸事故。(5)矿井火灾可引起井巷中风流紊乱，给矿井安全工作带来严重危害。(6)扑灭矿井火灾，又可能造成人、财、物的巨大损失。

3、预防措施

3.1 预防矿井内因火灾的措施

预防矿井内因火灾的措施涉及到煤矿生产的各个环节，一是减少发火隐患，预防煤炭自燃。

(1)在开采技术方面，要正确选择矿井的开拓方式、采煤方法和开采程序，合理布置采区，不得任意采掘规定的段间、区间煤柱，以提高开采有自然发火危险煤层的矿井先天防火能力。

(2)在通风技术方面，要选择合理的通风方式，正确设置控制风流的设施，采取均压防火措施，加强通风防火管理等，以减少漏风，这对防止煤炭自然发火有重要作用。预防性灌浆，注阻化剂、惰性气体等。二是掌握自然发火预兆，及时进行发火预测预报，把自然发火消灭在“萌芽”阶段。三是对采掘生产过程中遗留下的各种发火隐患要及时处理，如加强“三道，维修，加强对废旧巷处理，及时充填煤巷碹，及时处理高温火点等。

3.2 矿井外因火灾的预防措施

矿井外因火灾在矿井火灾总数中所占的比率不大，只有20%左右，但由于外因火灾的突发性和意外性，一旦发生，往往容易造成人们的惊慌失措而酿成重大事故。另外，随着采掘机械化程度的迅速提高，外因火灾呈现上升趋势。因此，矿井必须十分重视外因火灾的预防工作。

3.2.1矿井外因火灾防治的一般措施

(1)建议防火制度。《煤矿安全规程》规定：生产和建矿井必须制定井上、下防火措施。矿井所有地面建筑物、煤堆、矸石山、木料场等处的防火措施和制度，必须符合国家有关防火措施的规定。

(2)防止火烟入井。为了防止井口附近可能发生的火灾烟雾进入井下，《煤矿安全规程》规定：木料场、矸石山、炉灰场距离进风不得小于80m。木料场距矸石山不得小于50m。不得将矸石山或炉灰场设在进风井的主导风向上风侧，也不得设在表土以内有煤层的地面上和设在有漏风的采空区上方的塌陷区范围内。

(3)设置消防水池和井下消防管路系统。《煤矿安全规程》规定：矿井必须设地面消防水池和井下消防管路系统。井下消防管路系统每隔100m设置支管和阀门，但在带式输送机巷道中应每隔50m设置支管和阀门。地面消防水池的容量必须经常保持不少于200m3的水量。

(4)采用不燃性建筑材料《煤矿安全规程》规定：新建矿井的永久井架和井口房、以井口房为中心的联合建筑，必须采用不燃性材料和建筑。对现有生产矿井用可燃性材料建筑的井架和井口房，必须制定防火制度。

(5)设置防火门。为了防止地面火灾波及井下，《煤矿安全规程》规定：进风井口应装设防火铁门，防火铁门必须严密并容易关闭，打开时不妨碍提升、运输和人员通行，并应定期维修；如果不设防火铁门，必须防止烟火进入矿井的安全措施。

(6)设置消防材料库。《煤矿安全规程》规定：井上、下必须设置消防材料库，并应遵守以下规定：井口消防材料库应设在井口附近，并有轨道直达井口，但不得设在井口房内。井下消防材料库应设在每一个生产水平的井底场或主要运输大巷中，并应装备消防列车。消防材料库存贮的材料、工具的品种和数量应符合有关规定，并应定期检查和更换；消防材料和工具不得挪作他用。

3.2.2预防外因火灾的技术措施

预防外因火灾的技术措施主要包括预防明火引火的措施、预防放炮引火的措施、预防电气火灾的措施和防止摩擦火花等几个方面。这几项措施的具体做法与防止引燃瓦斯火源的方法基本相同。除此之外，还应认真保管和使用易燃物，井下和硐室内不准存放汽油、煤油或变压器油。井下使用的油和棉纱、布头等，必须存放在盖严的铁桶内，用过的棉纱、布头也要放在盖严的铁桶内，并定期送到地面处理。

4、结语

总之，矿井一旦发生火灾将严重影响煤矿的安全生产，因此要重点研究矿井火灾的预防措施，真正将科学的防治措施落实到实处，将火灾的影响降低到最低阶段，这样才能保证矿井的安全、健康、和谐发展。

参考文献

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中图分类号：TD752 文章编号：1009-2374（2015）15-0154-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.15.080

由自燃引发的火灾在我国矿井火灾中影响极大，据统计我国50%以上的矿井存在自燃发火的问题。其中约有47%自燃发火危险的矿井分布在我国统配和重点煤矿之中，如今矿井的自燃发火约占据总发火次数的94%，其中60%的采空区自燃是由内因火灾引发的。加强煤矿防灭火安全技术是矿井安全生产的重要保障，在20世纪50年代初期我国在煤矿推广了黄泥灌浆防火技术，60～70年代阻化剂防火、均压通风、高倍数泡沫灭火等相关技术相继问世，为适应普通采煤法和高产高效采煤法的综合防灭火技术，80～90年代又研究出矿井自燃发火预测系统、惰气防灭火、快速高效堵漏风、带式输送机火灾防治等技术。由于我国对煤矿防灭火的意识比较低研究起步相对较晚，并且防灭火的设备和技术不够完善，因此矿井火灾安全技术的防治工作仍是当下的主要任务之一。

1 矿井火灾发生的原因

矿井火灾通常是指：在矿井下边或地面造成人员伤亡，相关设备损毁，矿井无法正常生产的火灾。

发生矿井火灾的原因有两种：一是外部火源引起的火灾；二是煤炭本身的物理化学性质的内在因素引起的。因此，矿井火灾分为两类：外因火灾及内因火灾。

外因火灾是指在井下拆卸矿灯、吸烟、放明炮等引起的或是因井下电气设备使用不当维修不及时引起的，还有就是矿井瓦斯、煤尘的燃烧或爆炸造成的。一般井口附近、采掘工作面、带电缆的木支架巷道等处是外因火灾的主要发生场所。

内因火灾是煤层在生产过程中煤炭在空气中氧化发热并积聚热量引起的火灾，据统计，我国煤矿的矿井火灾有90%以上由内因造成的。内因火灾多发生在采空区、冒顶处及压酥的煤柱中。

2 矿井火灾产生的危害

第一，就矿井火灾产生危害的程度来说，一般井下造成的人员伤亡和国家财产、资源损失要比地面火灾较为严重，这是由于矿井发生火灾时矿井空间的限制，井下的工作人员难以躲避，设备无法搬移，而且煤炭是固定不动的所以当火灾发生时非常被动。

第二，伴随着矿井火灾的发生，大量的一氧化碳等有毒有害气体随之蔓延在井下巷道内，如果这些有害气体没有及时的排除将会引发工作人员中毒、窒息甚至

死亡。

第三，矿井火灾由于封闭火区，矿井的煤炭可采储量将明显下降，生产将受到影响不能正常运行。当正常生产恢复时，启封火区较难且危险系数较大。

第四，矿井火灾的产生对矿井通风系统危害极大，扰乱正常通风系统的主要原因是风火压，通风系统破坏后将使得整个矿井或者局部的风流包括方向和风量发生变化，通风系统的不稳定运作会导致电动机的烧毁影响正常安全生产。

第五，矿井火灾对井下瓦斯及煤尘爆炸提供了条件起到助推的作用，当火灾较大的时候，切记不能用水来灭火，这是因为用水灭火时及有可能产生水煤气也会引发爆炸事故，使得矿井火灾升级。

3 矿井防灭火的措施

根据矿井火灾发生的原因，可分别针对外因火灾及内因火灾制定有效预防措施。

3.1 外因火灾的预防措施

第一，杜绝产生火源：（1）防止火烟入井；通常矸石山、木料场距进风井的距离应大于80米，禁止在井口房及通风机房附近20米范围内有烟火或使用火炉取暖。（2）如果井下需要进行电焊或气焊等工作时，我们需要制定专门的安全措施防止火源引发火灾。（3）对井下一些电气设备的选择及安装要求制定相关的规定，对过负荷继电器与熔断器的使用正确运用。（4）采用矿用防爆型电气设备，检查其使用性能是否良好；电缆敷设符合《煤矿安全规程》要求，避免产生火花；保护系统要安装齐全；井下严禁使用灯泡取暖和使用电炉。（5）采用不燃性材料支护，井下所有巷道均采用不燃性材料支护。

第二，设置防火门：进风井口设置防火铁门，并能严密遮盖井口，易关闭，防止井口附近地面火灾及井下。各生产水平进风大巷与井底车场的连接处要设两道防火门，以便一翼发生火灾时能迅速切断风流，控制火势；在井下火药库和机电硐室出入口也要安设防火门。

第三，设置消防器材和灭火设备：加强防灭火器材和消防管路系统的管理，对已经损坏的消防器材及时进行修复或者更换。

第四，设置消防供水系统：可在矿井的地面建立消防水池作为防火措施，再在井下设置有效的管路系统。

第五，设置一氧化碳火灾监测传感器、烟雾传感器、温度传感器，及时监测和发现火灾。

3.2 内因火灾的预防措施

第一，减少各种发火隐患：（1）采矿技术方面：正确的开拓方式尤为重要，合理布置采准区；正确选择采煤方法和开采程序；为减少煤层与空气接触的暴露面积减少自燃发火的几率，应该尽可能采用岩石巷道布置；当在进行厚煤层的开采时在各分层巷道采用垂直或者重叠的布置方式，这样可以消除自燃的基本发生条件减小了煤柱尺寸乃至不留煤柱；采用区段分采分掘模式防止火灾隐患。（2）通风技术方面：选择合理的通风方式，正确设置通风构筑物，对采空区和矿柱子裂隙减小漏风，工作面采完后及时进行封闭。（3）灌浆防火措施：采用水与浆材配合制成的浆液，利用输浆设备注入可能发生火灾自燃的地点可以起到隔绝空气氧化；防止采空区漏风；降低煤体与围岩的温度，预防煤炭的自燃情况。

第二，及时预测预报：加强自燃发火预兆的监测，对空气中CO浓度的监测可判断自燃发生的地点及发展程度，做到早期发现及时预防。

第三，及时处理：为减少自燃发火几率我们要对煤矿开采过程中产生的各种发火隐患做到及时处理，例如及时充填煤巷渣、及时处理废旧巷道、对高温度及时处理等。

第四，提高每个员工的防火灭火意识，定期对员工进行矿井防灭火的专业知识培训。

4 矿井火灾的处理方法

第一，当我们发现井下火灾时，切莫惊慌擅自行动，应严守纪律，第一时间识别火灾的波及范围、燃烧性质，尽可能选择有效的方法进行直接灭火，同时应及时上报调度室。

第二，调度部门收到火灾报告需要先了解清楚火灾的发生地点、火势的发展情况、人员撤离情况再通知相关技术人员与矿井救护队、通风区队长立即赶到火灾现场组织抢救灭火工作，及时联系井下人员为疏散矿井下的人员做好撤离准备，以免对人身安全造成伤害。

第三，在进行灭火的同时首先抢救出受轻伤、重伤及被困待救人员后再搬运出遇难者的遗体；灭火时候应对井下的相关设备进行观察检测以免因燃烧导致的设备脱落对人员造成伤害。矿井易发火区域，特别是带式输送机巷应安装自动灭火装置，可以扑灭火灾或者抑制火势的蔓延。

第四，在扑灭火灾后我们应对现场进行排查，找出隐蔽火源并清理残留的火种，以确保不会复燃或发生爆炸灾害。

5 结语

为了防治矿井火灾的发生，保证煤矿安全的生产，在日常工作中必须结合矿井生产实际，通过对矿井火灾发生的原因、特点进行深入的研究和探索，开发使用先进的火灾防治技术及先进设备，在矿井火灾的预防、监测、补救上开展全面综合的有效措施。

参考文献

[1] 石耀康.浅论矿井防灭火工作[J].甘肃科技，2004，（2）.

[2] 余建东.如何做好煤矿矿井防灭火[J].科技与企业，2013，（7）.

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随着科学技术的不断发展,煤矿开采的机械化程度也越来越高,电缆被广泛应用于煤矿井下供电线网中。由于煤矿井下工作环境复杂,电缆长期工作在恶劣的环境下,因此电缆事故频发,据统计,近年来电缆火灾事故愈加频繁。井下电缆火灾事故具有隐蔽性强、蔓延速度快、波及范围广、施救困难、毒害性大等特点,一旦发生事故不仅会影响到煤矿井下的正常生产,而且还会严重威胁到井下矿工的生命安全。因此研究煤矿井下电缆火灾事故发生的原因,采取相应的电缆防火措施,防止电缆火灾事故的发生,对于保证煤矿企业的安全生产具有非常重要的意义。

1、关于矿用电缆

煤矿井下生产环境特殊,属于半封闭空间,井下巷道错综复杂,电缆遍布在各个巷道内,井下一旦发生电缆火灾事故,由于电缆燃烧产生的有毒有害气体将随着风流波及整个下游区域,对井下矿工的生命安全造成威胁,鉴于上述原因,《煤矿安全规程》第四百六十七条规定“煤矿井下必须选用取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆”。

阻燃电缆是指在规定试验条件下,试样被燃烧,在撤去试验火源后,火焰的蔓延仅在限定范围内,残焰或残灼在限定时间内能自行熄灭的电缆。根本特性是:在火灾情况下有可能被烧坏而不能运行,但可阻止火势的蔓延。通俗地讲,电缆万一失火,能够把燃烧限制在局部范围内,不产生蔓延,保住其他的各种设备,避免造成更大的损失。

2、井下电缆火灾事故的原因

由于长期工作在恶劣的环境下,井下电缆发生火灾事故不仅有其自身的原因还很大程度上是因为受到外界因素的影响,其主要原因有几下几点:

2.1 使用非阻燃电缆

非阻燃电缆的主要组成材料是聚氯乙烯,当它被点燃时,产生大量的燃烧热,并且不会随着外部火源的消失而熄灭,还会继续燃烧,使火势蔓延。因此非阻燃电缆一旦着火,就很难熄灭,引起矿井火灾事故。因此,《煤矿安全规程》明确要求煤矿井下必须使用阻燃电缆。但是在现实生产中仍有一些煤矿,有其是私人小矿井为了降低生产成本,仍然在井下使用非阻燃电缆,导致井下火灾事故的发生,给矿井生产带来严重的危险性。

2.2 电缆绝缘老化

电缆绝缘老化是由材料性能发生不可逆转的改变造成的,其原因大体有以下三点:

(1)长期的承担负荷发热,使得绝缘变脆,化学性能降低;

(2)电化学腐蚀,由于电缆部分存在的小间隙造成气隙放电,产生氧化物质造成腐蚀;

(3)所处环境的腐蚀,地下的杂散电流,含有化学腐蚀的气体或者液体。电缆绝缘老化如果不及时更换就很容易引起火灾事故, 甚至引起煤尘和瓦斯爆炸等更严重的事故,影响到矿井的安全生产。

2.3 电缆长期工作在过流状态下

过负荷和短路故障都会造成过流现象,在过流状态下工作的电缆,温度会随着过流的增大和时间延长而升高,其本身的绝缘能力也会下降,容易造成漏电或短路故障,引起井下火灾事故的发生。造成井下电缆过流主要原因有以下三点:

(1)没有按照设备负荷容量选择电缆规格,使用电缆截面较小,电缆长期工作在超负荷的状态下,过负荷运转会使电缆温度升高,加快电缆绝缘材料的老化速度,造成绝缘性能下降;

(2)电气设备安全保护配备不齐全。很多矿井为了保证持续生产,井下电气设备不设置相应的过流保护装置或者把设备中带有的保护装置甩掉不用,或者过流保护整定值过大,在发生过负荷或者短路时,过电流保护装置不能及时动作,使电缆长期工作在过流状态下,温度持续上升,引起电缆火灾事故;

(3)电缆工作在潮湿和煤尘飞扬的环境中,长期得不到维护和保养,造成本身的绝缘材料老化,导致绝缘性能降低,或者受到外界机械力的作用,导致绝缘层破坏,引起漏电和短路故障。

2.4 电缆接头故障引起火灾

在生产过程中,随着工作面的不断延伸,需要使用的电缆长度也需要不断增加,为了降低生产成本,煤矿企业往往将两根甚至几根电缆连接起来使用。电缆接头是电路中最薄弱的环节,成为一个故障点。煤矿井下空气湿度一般会在95%以上,电缆接线盒在制作和使用过程中容易受潮,很容易引起电缆绝缘击穿,形成短路故障而着火。

3、井下电缆火灾事故的预防措施

3.1 选用符合《煤矿安全规程》相关规定的电缆

在选用电缆时必须选用取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆,在下井前认真检查其是否有损伤部位,并按照国家相关规定对电缆进行各项试验,只有试验合格的电缆才能投入使用,真正做到“不合格不下井”的要求。

在选择电缆截面时,一定坚持“就大不就小”的原则,主线芯的截面应满足供电线路负荷的要求,并考虑一定的裕度,以满足今后适当增容的要求。

3.2 做好电缆接头细处工作

根据《煤矿安全规程》的相关规定,接线盒的选用应与电气设备的性能相符合,电缆与电气设备相连接时必须使用齿形压线板( 卡爪) 或线鼻子, 以防止因压线松造成接地或短路故障。

不同型电缆必须经过符合要求的母线盒、接线盒或连接器进行连接,不可直接连接。同型电缆之间直接连接时应符合工艺要求及相应技术标准, 避免因接线工艺差造成一相接地或相间击穿故障。

3.3 做好井下电缆的定期维护工作

煤矿企业应成立专门的安全生产监管监察机构,对电缆使用及维护情况和煤矿电气设备的完好情况进行监督检查,制定计划对在用电气设备和电缆进行定期维护检修,做到提前发现问题,解决问题,防患于未然,可以有效避免井下电缆火灾事故的发生。

4、结语

引起煤矿井下电缆火灾事故的原因多种多样,电缆问题只是井下电缆火灾事故的表面原因,更主要的原因是电气设备保护功能不健全。只有严格按照国家相关规定,对设备安全使用,定期维护,才能减少煤矿井下电缆火灾事故的发生,保证矿井的安全生产。

参考文献

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中图分类号：TD752 文章编号：1009-2374（2015）06-0169-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.0512

随着经济的发展，煤矿企业逐渐采用了先进的现代化的设备，但是由于煤矿井下的环境潮湿、设备极易的损坏，严重的甚至引起电气事故。在煤矿进行作业时，电气事故频发，不仅影响到煤矿企业的正常生产，还严重威胁到煤矿作业人员的人身安全，因此在煤矿企业的发展中需要重视电气事故。

1 煤矿电气事故及其危害

常见的煤矿电气事故有下列六种情况：

1.1 短路事故

短路通常是指通过电阻值较小的导体较小直接短接的电气事故。如果发生短路的电气事故，短路回路中的短路电流值远远大于正常运行情况下的额定电流，这样的电流在短短的时间内就会导致电缆和电气设备的损害、供电中断，严重的甚至引起火灾事故和爆炸事故。

1.2 过负荷

过负荷是指供配电回路中，实际的工作电流超过了额定电流，这样过电的时间也超过了允许的时间。如果过负荷的现象长时间的存在，就可能会造成电缆和电气设备的损坏，从而引发瓦斯爆炸的事故。

1.3 欠电压

欠电压通常是指在电机所电网的实际工作电压远远低于电动机额定的电压，并且低于电动机允许的最低工作电压值。

1.4 单相接地故障

单相接地故障是指和地有联系的导体之间的短路。它包括相线和大地、金属接线盒、金属管道、水泥沟、配电和用电设备的金属外壳等之间的短路。在高压电网的运行中，过大的电压会产生比较大的单相接地电容电流，而接地故障造成的短路电流虽然小，但是对于和它有联系的电气设备、管道的外漏的导电部分存在着故障电压，这样如果煤矿工作人员触摸到，就会危及到生命安全，还可能由于对地产生电弧或者电火，引发爆炸事故。

1.5 漏电故障

漏电故障通常是指由于电气设备的绝缘受到损坏或者老化，造成绝缘电阻降低，从而形成电气设备对地的放电或者电弧的现象，漏电故障是接地故障的一种。如果电气设备出现漏电，就会导致电气设备进一步的损害，从而引起短路事故，也可能导致人身触电和瓦斯爆炸的现象。

1.6 单相断线故障

单相断线通常是指三相供电线系统中有一相断线。电动机运行中如果发生一相供电系统断线，电动机依然可以运行，但是功率就会减小，负荷力矩的下降，电动机转速随之降低，电流就会增大，而且一般比正常的电流大30%～40%，导致电动机绕组烧坏，从而引发电气事故。

2 煤矿电气事故产生原因

2.1 触电事故的原因

触电事故分为高压触电事故、低压触电事故、直流架线触电事故。在煤矿的施工中由于违规带电操作、违规的安装、违规的检查，在低压电网的运行中没有执行送电制度、保护装置失效等都会造成低压触电事故。由于带电清扫、带电作业、没有执行工作制度、误认开关和电源、没有高压漏电保护装置等都会造成高压触电事故。直流架线触电故障是由于施工人员在矿车上触到直流架线、在有架线运输巷行走中触及到架线等原因造

成的。

2.2 电气设备事故的原因

设备事故可能会造成电气设备的直接烧毁，而且还会引发其他的事故，例如，由于电气设备的火花，会引起瓦斯爆炸、煤尘爆炸以及火灾事故，而且还会产生一氧化碳等有毒气体，危及到煤矿事故人员的人身安全。造成电气设备的事故有电网过流、电网漏电、电气设备失爆、带电作业产生火花、电缆和电气设备接线故障、机械摩擦火花事故、煤矿用电设备管理上的缺陷等。电网过电流一般是由于电气设备的实际电流超过了额定电流，过电流会出现了短路、过负荷、断相等情况。电网漏电的原因如下：电气设备在维修中由于送电操作失误，带电作业环境不慎就会造成煤矿事故人员的触电。电气设备绝缘受潮、进水、老化就会造成绝缘能力老化而漏电；电缆受到挤压、过度的弯曲、频繁移动而出现裂缝；电气设备超期服役或者长期的负荷促使绝缘老化。电气设备的防爆外壳由于失去了耐爆性，从而发生电气设备失爆。煤矿失爆的原因有：电气由于设备维护和检查不当，保护层脱落，促使电气设备上会堆积矿尘等杂物，在移动或者搬迁不当而造成的电气设备外壳变形，从而可能会导致电气设备的失爆；电气设备的操作人员对于防爆知识掌握不够，电气设备的防爆要求没有达到标准，可能会导致失爆。在煤矿的作业中，违规的打开送电设备、明电操作等带电作业的行为严重威胁到煤矿施工人员的安全。在瓦斯煤矿井下，机械设备的搬迁过程中，由于机械摩擦的火花会造成爆炸事故和火灾事故。

3 煤矿电气事故防治措施

3.1 完善规章制度，加强电气设备的管理

电气设备的故障大多数是由于电气设备的故障而引起的，因此需要进行电气设备的管理。在电气设备的管理中，需要掌握电气设备的运行状态，建立电气设备的检查和维修的档案，在设备的搬迁中，需要办理搬迁手续。煤矿企业需要掌握设备大修资金的使用，对设备进行全过程的管理。煤矿企业还需要建立综合管理体制，配备齐全的管理人员，切实地做好设备的检查和维修工作，确保设备管理制度的正常化、规范化。

3.2 触电事故的预防

在煤矿施工人员的作业中，对于作业人员经常接触到的电气设备需要降低工作电压，从而防止作业人员触电。在煤矿的作业需要采取技术性措施防止人员触电，例如配电变压器的中性点严禁直接的接触地面，而且需要在中性点不接地的高压系统、低压系统中，设置漏电保护装置。煤矿的作业严格执行安全用电的各种制度。对于停电制度的执行中，必须把有关线路的电源开关全部断开，而且停电的开关必须锁住，严禁在作业中合闸。在验电中，验电人员必须使用电压等级相适应的合格验电器，验电人员需要佩戴绝缘手套。

4 结语

在煤矿的作业中，电气设备故障会造成煤矿企业重大的经济损失，严重制约着煤矿的安全生产，因此煤矿企业需要高度地重视煤矿井下电气事故，采取措施有效地预防煤矿电气事故的发生。

参考文献

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[2] 代晓明.煤矿井下供电系统漏电的原因及预防措施的探讨[J].科技信息，2011，16（17）.

[3] 相文霞.煤矿井下电气事故原因分析及预防措施[J].科技信息，2011，16（10）.

[4] 朱伟平.浅析煤矿机电设备事故原因及预防措施[J].安全与健康，2010，11（1）.

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关键词： 主通风机；突发及常见故障；分析；预防

Key words： the main ventilator；sudden and common faults；analysis；prevention

中图分类号：TH43 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）29-0141-02

0 引言

矿井主通风机是煤矿最主要大型设备。矿井主通风机在运行过程中经常出现各种故障，下面就一些突发的和最常见的运行故障进行分析，并探讨一下预防措施。

1 下面通过实例对几种突发故障引起的事故加以分析，并介绍一些预防措施

1.1 寒冷地区冬天冰冻经常影响主要通风机的正常运行有时还会造成大的事故，下面通过实例说明：

①北方某矿冬天在井下火灾抢救过程中，决定反风时，由于主要通风机的反风门冻结，延长了反风的操作时间，造成井下伤亡事故，窒息60多人，伤7人。②东北某矿冬天主要通风机发生故障，立即开动备用主要通风机时，该主要通风机系采用机油系统，油冻结，延长了备用主要通风机的开动时间，影响生产6小时。③预防措施：1）寒冷地区冬季主要通风机房应有书面《防冻措施》，把可能发生冻结的情况都考虑进去，并写明如何应对。2）冬天主通风机司机应当加强巡回检查力度，避免各风门淋雨积水，发现风门有积水要及时清理。3）寒冷地区油脂的选择应考虑凝点。对于机油系统，油站邮箱应有加温设施，严寒季节对备用通风机应进行循环油流，不停地，不因其备用而停止循环。4）对寒冷地区，建议主要通风机扩散塔前增设一道防寒风门；当通风机备用时关闭防寒门，以防外界气流进入，开机时再打开此门。

1.2 因联轴器轮齿磨损而造成的事故很多，下面举两例说明：

①某矿轴流式主要通风机发生故障后停机检修，开动备用主要通风机时，发现电动机转动但叶轮不转动，经检查，发现是因齿轮联轴器轮齿全部磨掉不能传动所致。该联轴器长期不良，没及时发现，轮齿逐渐磨损，最后经不起启动负荷而使全部内、外齿磨光，导致了事故的发生，使全矿停产28小时。

②某矿井轴流式主要通风机正在运行时，操作工发现运行声音变轻、水柱计失压、电流下降后，及时向矿调度汇报，开动备用主要通风机，才未影响生产。事后检查发现，齿轮联轴器内、外齿已全部磨掉，不能传动。造成的原因和上例一样。预防办法：1）操作工按照规定对风机进行循环检查，以便及时发现问题，及时汇报处理。2）按照标准要求对联轴器进行，选择合适油脂，并定期补充。3）定期对油清洗更换，定期检查轮齿磨损情况，发现问题及时处理，加强维护，至少应半年分解检查维护一次。4）经常对联轴器两轴的同轴度进行检查测试，避免因同轴度不好造成轮齿磨损。5）部分矿井，通过检修将齿轮联轴器改为弹性圈柱销联轴器，效果很好。

1.3 风门钢丝绳拉断也会对风机正常运转造成很大影响，下面举两例说明：

①某矿主要通风机倒换风门的开启和关闭采用闸板水平移动，下有滚柱，为防止漏风，风门移出风道外部，全部通过密闭墙。有一次主要通风机故障停机，在开动备用主要通风机打开倒换风门时，牵引风门钢丝绳在风门连接处被拉断。风门刚打开15%，连接处在密闭墙内，无法处理，只好拆掉密闭墙，延误了操作时间，影响生产10小时。②某矿1号主要通风机停机检查时，开动2号被动主要通风机，因倒换风门限位开关失灵，将牵引钢丝绳拉断。又重新启动1号主要通风机，当1号主要通风机投入运转后，操作工发现水柱计下降。经检查2号倒换风门未关严，造成风流在两台主要通风机之间短路。经重新关严后，才正常运行，影响生产30分钟。预防措施：1）经常检查钢丝绳及其连接装置；2）对钢丝绳定期，防止因锈蚀而造成断绳；3）经常检查、试验限位开关，发现问题，及时处理。

2 下面对机械和电气两方面最常见的故障进行分析，并介绍预防措施

2.1 轴承温度过高是矿井主通风机常有机械故障，其原因有：①轴承注油过多。在主要通风机中轴承多用脂，也有少数用油的，油脂过多会使散热条件变坏引起发热，使油脂分解，失去性能。轴承在新安装或还油后的最初几小时，温度也会随之上升，但经过一段时期后会趋于稳定，并逐渐回落到允许范围，这是正常现象。②油脂质量不好或油脂老化变质。③油脂不清洁。油脂不清洁，会增加摩擦，引起发热。④轴承缺油，油道被堵或补充不及时，造成供油中断，发生干摩擦，温度会急剧上升。⑤轴承箱激烈振动，加大轴承负荷而发热；⑥轴承装配不良而引起轴承过热现象。有下面几种情况：1）滑动轴承轴瓦顶间隙过小；2）轴承箱盖与座连接螺栓紧力过大或过小；3）由于轴与轴承安装歪斜，前后轴承不同心，或联轴器找正不好使两根轴同轴度误差过大；4）轴承内圈与轴装配过松或过紧；5）轴承外圈与座装配过松或过紧；6）一轴多轴承都给定位，当环境温度变化时轴伸缩，造成滚子卡死而发热。预防措施及解决办法：①减少注油，油注到油标位置；脂注到油腔的1/3-1/2。②使用合格的油脂。③使用清洁的油脂。④缺油要立即补充；对压力系统，要疏导管道，保持油路畅通，并保持一定油压，储油箱油位下降的应补充油量。⑤轴承箱剧烈振动，要根据具体情况，进行处理。⑥轴承的安装要注重质量，严格找正和验收。保证：1）滑动轴承轴瓦间隙符合要求；2）轴承箱盖与座连接螺栓紧力合适；3）轴与轴承安装是，前后轴承要同心，两根轴同轴度误差不超过规定；4）轴承内圈与轴装配恰当；5）轴承外圈与座装配合理；6）一轴多轴承的，在轴向只能一个定位，其余应浮动。

2.2 主要通风机电气系统最常见故障是电机故障，下面加以分析介绍。

2.2.1 电动机电流过大，温升过高。产生的原因有：

①线路电压过高或过低，过负荷或电源单相断电；②冷却空气量不足，流动空气温度过高或短路吸风现象，造成风流过大；③闸间短路及电机不清洁；④联轴器连接不正，皮圈过紧，或间隙不匀。⑤电动机容量与通风机容量不适合。预防措施：①保持线路电压稳定，降低负荷；②经常检查冷却空气量，使冷却空气量维持在正常状态，消除短路吸风现象。③定期检查、检修电机，消除短路，经常清扫电动机。④提高联轴器安装质量，保证皮圈装配间隙均匀、合格。⑤安装前对电机合理选型，使之与风机配套。

2.2.2 跳闸或接地选择。通常是由于电动机绝缘损坏引起的，电动机绝缘损坏的原因有：①工作电压过高；②腐蚀性气体的损坏；③电机太脏、过热、机械碰伤、湿度过高。

预防措施：①保持电压稳定；②经常清除有害气体；③经常清扫电动机，降低负荷，避免碰撞，保持干燥。

2.2.3 电刷跳动，冒火或短路。通常表现为集电环、电刷冒火，集电环间有跨越电弧，产生的原因有：①电刷磨的不好，压力过低，电刷牌号不对、数量不足或截面太小，有污染；②集电环不圆，环上铜、石墨粉末太多；③转子和启动电阻匹配不好。预防措施：①严把设计、安装验收关，保证电刷合格，经常清扫电刷；②消除集电环存在不圆现象，经常清扫集电环以去掉环上的铜及粉末；③设计、安装时保证转子和电阻匹配。另外，矿井主要通风机还存在其它多种多样的故障，我们做到设计合理，安装严谨，验收严格，在日常工作中按规定检查、检修，就可减少故障的发生。

参考文献：

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一、引言

凡是发生在矿井、井下或地面威胁到井下安全生产，造成损失的非控制性燃烧均称为矿井火灾。井下发生火灾不仅会造成矿产资源的损失、工程设备的损坏，造成生产中断，更严重的是会直接威胁到矿工的生命安全。在一次死亡3人以上的事故中，以死亡数计算，火灾事故占3.72%，仅次于顶板，瓦斯，水害之后，位居第四。

本文利用事故树分析法对矿井外因火灾的原因、初期灭火失败原因以及撤离工作区失败过程和原因进行了详细分析，通过最小割集或最小径集判断各基本事件的结构重要度，从而分清预防事故的主次顺序。文章将工作条件的危险评价方法运用到矿井火灾分析中来，把分析结果定量化，以便明确实际工作环境中的危险性大小，引起有关部门的足够重视，及时采取预防措施。

二、矿井火灾事故分析

1.火灾的分类和发生条件。矿井火灾按引火原因分类有：（1）外因火灾：由于外来火源引起的火灾；（2）内因火灾：矿物自燃引起的火灾，火灾发生条件：（3）引火源；（4）可燃物；（5）空气。

2.外因火灾事故树分析。从图1可见，外因失火事故树共有基本事件28个，其中引火源事件22个、引火物6个。外因火灾事故树如图1。

利用布尔代数法化简得此事故树的最小割集是：

（1）X8 X23 X0；（2）X20 X23 X0 X16 X18；（3）X1 X23 X0；（4）X9 X24 X0 X10；（5）X9 X25 X0 X10；（6）X9 X26 X0 X10；（7）X9 X27 X0 X10；（8）X9 X28 X0 X10；（9）X21 X23 X0；（10）X20 X24 X0 X16 X18；（11）X20 X25 X0 X16 X18；（12）X20 X26 X0 X16 X18；（13）X20 X27 X0 X16 X18；（14）X20 X28 X0 X16 X18；（15）X1 X24 X0；（16）X1 X25 X0；（17）X1 X26 X0；（18）X1 X27 X0；（19）X1 X28 X0；（20）X1 X28 X0等81个。由于最小割集表示系统的危险性，本事故树有最小割集81个，数量相当之多，可见矿井外因火灾事故发生的途径多，预防难度大。

3.结构重要度分析。根据结构重要度近似计算公式：

IФ（i）=1-■（1-1/2■） j=1

[k表示最小割集总数；nj表示第j个最小割集中的基本事件数；i表示第i个基本事件]。得到事故树的各基本事件的结构重要度：

I（8）=0.024691358025

I（23）=0.043621399177

I（0）=0.318312757202

I（20）=0.014814814815

I（16）=0.014814814815

I（18）=0.014814814815

I（1）=0.024691358025

I（9）=0.015432098765

I（24）=0.054938271605

I（10）=0.015432098765

I（25）=0.054938271605

I（26）=0.054938271605

I（27）=0.054938271605

I（28）=0.054938271605

I（21）=0.024691358025

I（2）=0.024691358025

I（3）=0.024691358025

I（4）=0.024691358025

I（5）=0.024691358025

I（22）=0.024691358025

I（11）=0.024691358025

I（12）=0.024691358025

I（6）=0.020576131687

I（7）=0.020576131687

结构重要度顺序为：I（0）>I（24）=I（25）=I（26）=I（27）=I（28）>I（23）>I（1）=I（8）=I（21）=I（2）=I（3）=I（4）=I（5）=I（22）=I（11）=I（12）>I（6）=I（7）>I（9）=I（10）>I（20）=I（16）=I（18）。

由此我们应从以下几个方面下手预防事故发生：（1）矿井

工人正常呼吸的同时尽量降低风压，减少漏风；（2）采取分区通风，避免串联，及时调节风流，控制和隔绝火区，缩小火区范围；（3）妥善储存易燃易爆性物体，加强日常检查，及时发现险情；（4）加强矿工安全教育，不人为使用危险用具，不得已使用时应加强警惕；（5）严禁吸烟，经常对电器和有关线路进行检修等，避免由于短路和接触不良等原因发生事故。

三、矿井作业条件危险评价

以被评价环境与某些作为参考的环境之对比为基础，采取打分的方法指定各种自变量为分数，最后根据总的危险分数来评价其危险性。系统危险性=L×E×C。

式中：L——事故或危险事件发生的可能性；E——暴露于危险环境的频率；C——危险严重度；L——事故或危险事件发生可能：

10：完全会被预料到

6：相当可能

3：不经常但可能

1：完全意外，极少可能

0.5：可以设想，但高度不可能

0.2：极不可能

0.1：实际上不可能

E暴露于危险环境被指定的分数值：

10：连续暴露

6：逐日暴露

3：每周一次或偶然

2：每月暴露一次

1：每年出现几次潜在危险环境

0.5：非常罕见

C危险严重度：

100：大灾难，许多人死亡

40：灾难，数人死亡

15：非常严重，1人死亡

7：严重，严重伤害

3：重大，致残

1：引人注目，需要救护

危险分数值：>320；极其危险，不能继续工作。160～320；高度危险，需立即整改。70～160；显著危险，需整改。20～70；可能危险，需注意。

若对某个矿山作业环境进行危险评价，其得分情况如下：（1）事故发生可能性L=3；（2）暴露于危险环境E=5；（3）可能结果C=20。则此矿山的危险性最后得分为300，因此矿山作业环境高度危险，应立即采取措施解决。

四、结语

通过事故树分析得知，矿井火灾发生的途经多，预防途经少，且一旦发生火灾，灭火相对困难。从历年火灾事故可以看出，此类事故伤亡人员多，财产损失大。但火灾的发生有其制约条件，有关企业和部门应该建立和落实好安全生产责任制，认真查清、整改安全隐患，加强职工安全教育，减少人为失误，加大消防及自救器等必要设备的投入力度，提供一个相对安全的生产环境。

参 考 文 献

[1]刘芳.煤矿火灾事故树分析[BD].郑州：河南工程学院.2007

[2]金磊夫.矿山事故分析及系统安全管理[M].北京：曹胜利.2004（4）

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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.203

1 井下电气设备可能产生几个常见的安全事故

1.1 电网电流常见的故障

无论煤矿还是其他企业电气设备的使用都是要在一定的电压下或者一定电流强度下进行工作的，一旦电压过高或者电流过大，都会导致电气设备的无法生产使用。由此出现的电流值超过了电气设备使用的正常电流值，叫做过电流。引起过电流的原因是多样的，但是无论是哪种情况，过电流都有可能引起绝缘的损坏，发生井下火灾甚至出现爆炸等严重事故，因此，过电流是十分严重的问题。

1.2 电气火灾事故

电气设备长期高负荷运行，设备散热不及时，线路快速老化，发生短路，甚至引发火灾。在以往很多煤矿电气火灾事故中，多数电气设备火灾引起的原因均为高负荷或者短路所致。

1.3 触电伤亡事故

在煤矿事故中，死亡事故是制约煤矿发展的重要事故之一。在死亡事故中，有瓦斯窒息、瓦斯爆炸、电击、坠落等等，其中触电事故往往是由于电气设备的安装管理导致的。电气设备的质量不好或电气设备故障都容易使员工触电，为防止触电事故的发生，再煤矿作业中，维修、使用都该严格按照规范操作，一定要小心谨慎。

1.4 电气设备使用过程中失爆

在瓦斯和煤尘爆炸事故中，很多着火发生爆炸的原因，是由于瓦斯和煤尘的存在，另外一个重要原因就是有电火花等致使可燃性混合物质在有限空间内极短时间内快速燃烧发生气体急速膨胀导致的。其中由于电气设备安b、使用以及管理中未按照相关规定执行严格的检查、检修和维护，致使电气设备发生失爆所引起，所以预防设备故障产生电火花爆炸非常的重要。

1.5 电气设备漏电事故

煤矿矿下相当潮湿，在此环境中电气设备很容易漏电，特别是煤矿掘进、回采或者运输过程中受到冲击导致电气设备或者电线发生损坏，漏电现象，因此，防止电气设备漏电事故非常重要，需要从使用中加强管理，确保电气设备以及电线能够安全正常的使用。

2 煤矿作业中电气事故的预防措施

为了煤矿作业的安全，煤矿的电气设备一定要进行安全管理，使电气设备正常、可靠运行；避免人身事故和设备事故发生。一定要科学规范的进行管理。通过分析引起电气设备安全事故发生原因，我们应该从以下几个方面采取必要的措施预防安全事故的发生：

2.1 及时检修井下电气设备，防止安全事故的发生

触电根据对人身的伤害程度分为电击和电伤两种，电击可以导致人残废或者死亡。因此，我们应该设置栅栏门对电气设备进行隔离，将人和电气设备之间产生有效的绝缘空间，除此之外，还要对电气设备进行严格的接地，加装漏电保护装置。对于井下高压设备的使用和管理，严格按照煤矿机电设备使用的规定，不停电不检修不作业的原则，尽量使用低压，如果实在不能不使用高压时，可以使用低压远程控制高压设备，从本质上杜绝高压电气设备电流与人接触的可能。在电气设备的检修过程中，要进行定时检修，加强管理，修护时人员必须带好安全防护措施，使用保安工具，检修设备具有良好的绝缘效果，只有这样才能预防安全事故的发生。

2.2 选择质量合格的电气设备，从源头上预防安全事故的发生

选择高质量的电气设备，设备不容易坏，不容易发生故障，高质量的电气设备具有更多的防护设置，从长远发展的角度出发，企业应该正确选择和安装合理的供电线路，并在运行的过程中及时进行检修，防止短路或者设备超负荷工作现象的出现。企业还应该设置触电保护装置，并对此装置进行合理鉴定，确保其安全可靠，同时还要配备必要的消防用品，做好相应的防火工作。

2.3 做好电网的维护工作，避免电网漏电现象的出现

井下电气设备长期工作于潮湿的环境中，绝缘油容易吸收水分，从而绝缘性能下降，出现漏电现象。漏电现象的出现容易导致人身触电伤亡，严重时引起瓦斯或者煤尘发生爆炸。我们应该做好电缆和电气设备的防水工作，设置保护接地，保证电缆和电气设备能在安全的环境中进行工作，避免超负荷工作。

2.4 对电气设备失爆的预防

井下电气设备我们可以使用间隔防爆技术，间隔防爆技术是吧容易引发瓦斯或者煤尘爆炸的电气设备置于坚固封闭的防爆外壳中。隔爆接合面紧固螺栓的螺母要上满。隔爆型电气设备安装地点无滴水、淋水，周围围岩坚固。隔爆外壳要选用质量好的，进行定期或不定期安全检查。

3 总结

煤矿井下电气设备的安全可靠运行，直接关系着矿井的安全生产。除了上述可能发生的事故与预防措施外，最主要的需加强电气设备的安全管理和维修，需进行严格科学的管理，定期对电气设备进行维护和检修，对一些质量不好、质量部达标、老旧的设备及时进行更换，提高设备性能，使用安全、效率高的供电系统。配备必要的检测仪器，维修工具。员工需有上岗证书，定期对员工进行技术培训，安全教育，提供安全可靠、效率高的供电系统，加强电气设备的安全管理工作，才能保证煤矿企业的安全生产，进一步减少井下安全事故的发生。

参考文献：

[1]伍小兵.煤矿井下电气安全性与其预防建议探讨[J].煤炭技术，2012，15（09）：250-251.

[2]贾海峰.煤矿电气安全隐患及存在的问题分析[J].技术与市场，2014（05）.

[3]张耀军.矿井电气设备开盖断电保护的设计研究[J].煤，2014（02）.

[4]李志刚.浅谈煤矿电气安全隐患及解决对策[J].电子世界，2014（14）.

[5]李向伟，张海芳.煤矿电气设备安全管理浅析[J].江西煤炭科技，2014（01）.

[6]张东旭，科技风.浅论煤矿电气设备安全管理技术[J].2013（16） .

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中图分类号：C35文献标识码： A

企业如何在激烈的市场竞争中获得长久的发展，就是要不断加强井下供电安全管理的创新能力，只有不断的创新才能更好的为企业创造更多的生产效率，如今，科技的不断创新与发展，更是加剧了煤矿井下供电安全技术的发展变革，以便更好的适应时代社会发展的需要。促使其向一体化、网络化、智能化、微型化、绿色化方向发展。

一、电火灾及预防

1、电火灾发生的原因

电火灾发生是由于电气的原因引起的火灾；它发生的原因有以下几个方面;

(1)电网过流

(2)电网漏电

(3)导线、元件接触不良，触电电阻过高。

(4)井下照明灯罩覆盖煤尘使灯具散热不良，温度升高，导致煤尘燃烧而形成火灾。

2、电气火灾的预防

电气火灾不仅给国家造成很大的损失，影响正常生产、危及井下工作人员。因此对机电电气火灾必须积极预防，避免电网过流、触电不良和散热不良应采取以下预防措施；

（1）、合理选择电气设备的容量和截面，正确选择电气设备的额定值，要根据开关出口处的最大短路电流，校检开关断电容量，校检高低压开关设备及电流的稳定性和热稳定性。

(2)、对输电线路和用电设备必须设置过流保护，并按照《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》进行整定和灵敏度校检，并反复进行送电实验。

(3)、采用合格的阻燃橡胶电缆，使用前并进行阻燃实验。

(4)、严禁违章指挥、违章操作，不准带点作业、不准切除无压释放器，停风停电的工作面要全面检查有毒有害气体，保证有毒有害气体符合标准方可送电等。

3、加强井下火灾的监测

利用火灾监测装置可以再电气设备或电缆发生火灾时迅速报警。报警装置可以使用便携式本质安全电路。

二、矿用供电电气设备及其防爆使用

加强矿井电气设备防爆管理，杜绝井下电气设备出现失爆现象，确保矿井供电安全，井下防爆电气设备的使用必须符合标准

（1）防爆电气设备标准

防爆电气设备是指按国家标准设计、制造、使用的不会引起周围爆炸性混合物爆炸的电气设备。现行的防爆电气设备国家标准是GB3836系列。它的主要内容是把防爆电气设备分为隔爆型(d)、增安型(e)、本质安全型(i)、正压型(p)、充油型(o)、充砂型(q)、无火花型(n)、浇封型(m)、气密型(h)、特殊型(s)并对其防爆技术及试验方法进行了规定。

2、增安型电气设备的防爆原理是在正常运行条件下不会产生电弧、火花和危险温度的矿用电气设备。

（2）爆电气设备必须经国家认定的防爆试验单位鉴定。隔爆型电气设备的原理是将正常工作或事故状态下可能产生火花的部分放在一个或几个外壳中，这种外壳除了将其内部的火花、电弧与周围环境中的爆炸性气体隔开外，还有当进入壳内的爆炸性气体混合物被壳内的火花、电弧引爆时外壳不被炸坏，也不致使爆炸物通过连接缝隙引爆周围环境中的爆炸性气体混合物。

三、供电设备失爆的原因、危害、防治

（一）原因

1、设备安装不规范，安装过程中未对防爆点进行详细检查，未按规程和相关制度、规范安装。

2、维护和定期检修不妥，防护层的脱落往往使隔爆面上出现砂泥灰尘，用螺钉紧固的平面对口接合面出现凹坑，使隔爆面间隙增大。

3、移动或搬运不当而发生磕碰，使外壳变形或产生严重机械伤痕。

、装配时由于杂质没有及时清除，产生严重的机械划痕。 5、隔爆面上产生锈蚀现象，增大粗糙度。

6、螺孔深度过浅或螺栓过长，而不能很好的紧固零件。 7、未按规程要求制作、安装接地装置。

8、在隔爆外壳内随意增加元器件，使电气距离和爬电距离小于规定值，造成故障时电弧经外壳接地短路。

（二）危害

设备一旦出现失爆现象，在运行过程中内部产生故障引发爆炸，将炸坏外壳而引爆壳外爆炸性气体，或者从各部缝隙中喷出的高温气

体或火焰引起壳外的爆炸性气体爆炸。这对煤矿井下是极其危险和不利的

（三）防治

为了确保矿用电气设备的完好，杜绝失爆的发生，必须坚持管理、装备、培训并重的原则，在对设备的使用、维护、检修中要严格按照《煤矿安全规程》执行。具体可从以下几点入手。

1、使用合格的防爆电气设备，禁止非防爆电气设备入井。 2、严格按照《煤矿安全规程》和有关要求安装，杜绝安装时出现失爆。

3、检修时做到轻拿轻放，防止产生机械划痕。 4、加强防爆电气设备的管理，作好检查督促工作。 五、本标准未尽事宜按国家有关煤矿电气设备防爆规定执行。

四、井下供电设备触电预防

（1）井下变压器及向井下供电的变压器或发电机中性点禁止接地；

（2）井下电气设备采用保护接地；

（3）井下电网采用漏电保护装置；

（4）把带电裸导线安装在一定的高度，避免人身接触的可能。《煤矿安全规程》规定：在大巷中，自轨道平面至架空导线的高度不得低于2米；在井底车场，其高度不得小于2.2米。

（5）将各种矿井用电气设备、电缆接头等都封闭在坚固的外壳内。

（6）加强电动工具把手的绝缘。

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带式输送机是以输送带兼作牵引机构和承载机构的连续运输机械。带式输送机既能用在水平运输，也能用在倾斜运输。矿用带式输送机主要有绳架式、可伸缩式、嵌钢丝绳式及钢丝绳牵引等类型。接牵引方式不同，带式输送机可分为滚筒驵动和钢丝绳牵引。可伸缩带式输送机由机头、储带装置、中间机身部、机尾部、托辊、输送带、清扫器、制动装置和保护装置等部件组成。为提高传动滚筒上的牵引力，一般从以下几个方面着手：增加输送带的初张力；增加摩擦系数；增大围包角。

1、带式输送机常见伤人事故及预防措施

1.1 带式输送机一般伤人事故

（1）输送带火灾事故，会导致较多人员死亡。（2）处理输送带打滑伤人。（3）在输送带上行走，被拉入溜煤眼或被摔倒；跨越、穿过输送带伤人。（4）处理输送带跑偏伤人。（5）清扫输送带、连接输送带等伤人；卷筒附着煤泥伤人；用带式输送机运送物料伤人。

1.2 防止带式输送机伤人事故采取的措施

（1）带式输送机操作人员一定要经过安全技术培训，考核合格并持证上岗。工人衣着要利索，袖口、衣襟扎紧，不可留有长发辫。（2）带式输送机的驱动装置、液力偶合器、传动滚筒部滚筒等要设置保护罩和保护栏杆，避免人员靠近导致事故。（3）带式输送机开机时，要先发出信号，后点动试机，再投入正常运行；输送机要求空载启动，并避免频繁启动。（4）输送机运行中，人不能探入下输送带或储带仓内清扫浮煤，不可钻入机架清扫浮煤或淤泥，进行处理时，要通知操作人员停机进行。（5）检修带式输送机时，要执行停送电制度，以避免误操作引发事故；要加强对设备的保养，在运行中如发现问题必须及时处理、维修。

1.3 带式输送机操作人员应注意的问题

（1）接班运行前的应检查的重点。一是各种保护装置、制动装置、信号闭锁系统要齐全、灵敏可靠；二是机头、机尾清扫器要满足规定要求；三是输送带张紧状况符合规定与否；四是开机七天后应检查各输送带接头良好与否；五是各滚筒、托辊完整状况、转动灵活状况；六是信号是否清晰可靠。

（2）启动、运行和停机安全操作应注意的问题。一是在启动前要发信号，警告现场人员离开带式输送机转动部位；启动时，先点转一、二次，通过听、看，确认正常之后，才能开始运行。二是在运转中要做到：注意输送带张紧状况，发现输送带打滑要马上处理，处理不了的要及时汇报；注意输送带运行状况，发现跑偏等异常情况要马上处理或及时汇报；要注意开机、停机信号，不可发生误操作。三是停机后要把隔离开关置于零位。

2、带式输送机常见事故及预防

2.1 输送带跑偏

（1）跑偏原因。输送带跑偏的主要原因是输送带受力不均匀导致的。主要原因有以下几种：滚筒上黏煤，滚筒倾斜、变形；机身中心、机头中心和机尾中心偏离；托辊调节不正常；巷道变形使机身倾斜、机架变形；装载不正；输送带接头不正；输送带质量差，受张力程度不同；托辊上黏结物料，托辊表面不平等。

（2）跑偏的表现。大、高、紧、后"是输送带跑偏的表现。滚筒托辊直径不一时，输送带向直径大的一侧跑偏；支撑装置不在同一水平面上，输送带向高的一侧跑偏；输送带两侧的松紧程度不同，运行中向紧的一侧跑偏；托辊或滚筒不在运行方向的垂直面内，一前一后，输送带会向后的一侧跑偏。

（3）输送带跑偏调整。一是输送带经常在某一段跑偏，要看此处安装有无倾斜或不直，若是安装没问题，应调整托辊或滚筒。调托辊时把输送带偏向那边的一个或几个托辊，沿输送带运行方向推移。在调整托辊个数多，调整的量少，单边调整时效果要好。输送带在滚筒上跑偏时，输送带往哪边跑偏，就把哪边的滚筒沿输送带运行方向向前调整一小段距离。二是输送带上某一段运行到某处就在某处跑偏，接头不正时，可能发生较长距离跑偏。要重做接头，确保接头与输送带中心线垂直。三是若转载机卸下的煤偏向输送带一边时，可能造成长距离的跑偏，要调整落煤点。

（4）跑偏预防措施。一是提高安装质量。在带式输送机安装时，必须保证整台机中心线成一直线，各滚筒、托辊轴线与输送带中心线协调。二是设置前倾侧托辊。把槽形托辊两侧托辊的外端向输送带运行方向偏斜安装2°～3°，利用托辊给输送带向内的横向推力，使输送带回复到正中位置。三是设置回转式槽形调心托辊。在输送带跑偏时可自动调偏。四是装载要均匀，要避免局部超载和偏载。五是保持输送机良好的作业环境，输送机的清扫装置要良好可靠。

2.2 托辊运转问题

（1）托辊不转或损坏的原因。煤尘或污水进入轴承，使轴承内有污物转动不了。托辊轴承中的油脂流失或缺油，外界的水或潮气大量侵入，使轴承锈蚀严重而转动不了。托辊的结构和质量不能满足技术要求，寿命较短。

（2）采取的预防措施。对使用中托辊的运转状况应予以高度重视，保持托辊的清洁，更换转动不灵活的托辊；加强带式输送机的维护管理，避免水淹、货埋，保管；采用较好脂，改善托辊轴承的状况，延长托辊的使用寿命。

2.3 输送带打滑

（1）输送带打滑的原因。运行中因托辊不转、输送带跑偏、装载太多，或由于输送带损坏、巷道片帮等现象使输送带运行阻力增大而导致输送带打滑；输送带在使用一段时间后，由于张力减小而打滑；摩擦系数下降，也可能使输送带打滑。

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中图分类号：TD75 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（b）-0-02

随着矿井高产高效集约化的发展的需要和国家对煤矿安全生产的高度重视，对煤矿安全生产保障体系提出了更高的要求。矿井火灾是煤矿主要灾害之一，每一场火灾的发生，轻则影响生产，重者可以烧毁煤炭资源和矿井设备，更为严重者则可能引燃瓦斯煤尘爆炸或火烟毒化矿井。在煤矿里，通常根据引火的热源不同将矿井火灾分为外因火灾和内因火灾。

由外部热源如明火、放炮、瓦斯煤尘爆炸、机电设备运转不灵、摩擦、电流短路等原因引燃可燃物而发生的火灾称为外因火灾，外部火灾可以发生在矿井的任何地点，且属于偶然事件。

煤矿内因火灾主要是指煤炭在一定条件和环境下（如煤柱破裂、浮煤集中堆积又有一定风流供给）自身发生物理化学变化，聚集热量导致着火引起的火灾。

可燃物由蓄积热量发展发展成为火灾要经过三个阶段，即潜伏期、自热期和燃烧期。潜伏期和自热期的时间较长，如果在潜伏期和自热期，破坏了外部的供氧条件或热量蓄积条件，自燃过程终止，便不能发展成为火灾。所以，内因火灾往往是由于发现不及时或处理不当造成的。

就内因火灾的特点而言，它的发生是一个或长或短的过程，而且有预兆，易于早期发现。但火源隐蔽，往往发生在人们难以或不能进入的采空区或煤柱内，要想找到真正的火源却非易事，因此不能及时扑灭，以致有的内因火灾可以持续数月、数年、数十年而不灭，烧毁大量煤炭资源，冻结大量开拓煤量。分析当前众多防灭火技术，发现每一项技术都有其特殊性和适用条件，利用每一项技术还不能完全预防和杜绝自然发火事故的发生。

因此，在“预防为主”的宗旨指导下，加强综合防灭火技术研究，发展防灭火技术的可靠性和稳定性，成为每一个防灭火科技人员的责任和重担。

1 建立一整套完整的防治煤层自然发火保障体系

对于开采具有煤层自然发火的矿井，必须建立一套完整的防治煤层自然发火技术保障体系，完善防灭火技术体系库，服务于矿井安全生产。矿井防灭火技术体系库应从以下几个方面考虑：

（1）矿井、采区、工作面巷道设计布置必须有利于防止煤层自然发火；矿井、采区巷道尽可能布置在岩巷中，工作面巷道应避开应力集中区、老巷等位置，当无法避免时就必须在设计时就采区防灭火技术措施。

（2）通风系统务求简单、稳定、可靠。矿井通风系统对煤层自然发火影响最大，要求通风系统合理，风流稳定、可靠、通风负压小；利用矿井通风系统优化软件，定期对矿井通风系统进行优化分析，当通风系统不合理时，必须及时进行改造；建立矿井火灾救灾专家系统。目前许多科研院所研究了许多这方面的软件，但缺乏现场的广泛应用。因此，每一个矿井应根据自己的实际情况建立通风系统数据库，使通风系统趋向自动化，实施通风系统在线分析优化、自动调整，提高矿井抗灾、救灾能力。

（3）巷道断面尽可能大，支护能力尽量强。巷道支护应推广应用以锚网、锚喷为主的巷道支护技术，减少巷道变形、煤体破碎。随着矿井开采深度的增加，矿山压力越来越大，巷道支护难度也越来越大，有必要研究巷道支护新技术。根据现场统计情况，只要保持煤体完整，一般不易出现自然发火现象，所以提高巷道支护能力，减少煤体破碎程度，延缓巷道变形，成为研究巷道支护的首要任务。

（4）建立矿井防灭火技术数据库，应用到矿井各个生产环节；完善矿井防灭火设备；使矿井防灭火技术人员及作业人员熟练掌握每一项技术，提高防灭火作业人员素质；防灭火技术和设备必须系统化；根据矿井实际情况及不同隐患点，创建矿井防灭火技术和设备优化分析系统，提高防灭火可靠性及有效性，减少无效防灭火工程。

（5）建立矿井防灾、抗灾指挥系统，提高矿井防灾、救灾快速应变能力，推行矿井防灾、救灾指挥军事化管理，在矿井上下建立矿井防灾、救灾指挥基地。

2 提高矿井煤层自然发火预测预报能力

煤层自然发火都有早期预兆，能够及时发现自燃发火早期现象，对避免自然发火事故的发生非常重要。因此，矿井必须建立的煤层自然发话哦早期预测预报网络和防控体系，且应从以下几个方面考虑。

（1）完善矿井安全监控系统

目前矿井的安全监控系统仅布置了一氧化碳传感器、温度传感器，对这些传感器布置的数量、位置不够完善、合理，不具有自然发火分析判断能力，为更好的服务与自然发火的早期预测功能，应从以下几点继续改进、完善。

研制乙烯、乙炔等煤层自然发火标志性气体传感器；布置完善的各类 煤层自然发火标志性气体传感器；根据每一个矿井的具体情况，建立煤层自然发火预测预报分析系统和识别系统，及时判断自然发火隐患的

位置。

（2）改进隐蔽着火源的探测手段

煤层自然发火一般出现在破碎的深部，若不能及时判断着火源的准确具置，很难做到防灭火的及时性，因此许多矿区出现很多“顽固性”高温点，久治不下，原因就在于此。目前研制使用的红外测温仪，受现场客观条件制约，只能测定煤体表面温度，对深部火源探测效果不好。有的矿区采用放射元素―氡探测大型火区，该技术对探测煤层埋藏较浅的大型火区效果较好，如太原理工大学组织实施的对大同矿区、新疆矿区进行的大型火区探测，取得了较好的效果，但现场操作较复杂，探测时间较长，受现场条件限制等问题。所以研究快速可靠的隐蔽火源探测技术成为矿井治理自然发火的迫切

要求。

（3）扩大矿井安全检测系统与矿井火灾束管监测系统的兼容性

矿井火灾束管监测系统对乙烯、乙炔等进行分析采用气相色谱技术，一般仅对工作面采空区进行预测预报，且在对采空区进行自然发火预测预报时布点困难。各矿使用两种系统一分为二，应合二为一，在巷道内布置采样点，弥补当前没有乙烯、乙炔传感器的缺陷，以便综合分析矿井自然发火隐患。

3 研究新型防灭火材料与装备

为了防治煤炭自燃，国内外广泛采用注浆、撒阻化剂、注惰气、注凝胶、胶体泥浆、三相泡沫、阻化气雾等技术[1]。这些技术在保证矿井安全生产起到了重要作用，但还存在不足：采用注浆技术，浆体注入到采空区后，一般有高向低的线流动，扩散范围小，浆液容易流失，有时还会发生溃浆事故；注惰性气体，气体容易随漏风逸散，不易停留在注入的区域内，且灭火降温能力差；注凝胶、泡沫树脂等，流动性差流量小，成本高；注惰气泡沫，泡沫容易破碎，一旦水分挥发，防灭火的性能就会消失；三相泡沫利用粉煤灰、黄泥等的覆盖性、氮气的窒息性、水的降温能力，综合气、固、液三相的功能，在火区治理中具有较好的现场实用性，然而对于工作面的防灭火而言，现场实践显示三相泡沫的产生伴随也产生一些有味的杂质气体污染井下空气，适才井下人员大多不愿使用。因此，未来需要进一步研制材料来源广泛、价格低廉、配制方面、绿色的新型防灭火新材料。

4 探索煤层自燃发火机理与规律

自十七世纪黄铁矿导引学说提出后，煤炭自燃机理的研究取得了重大发展随后形成了细菌导因学说、酚基导引学说、及煤氧复合学说四大主要理论[2]。随着科技的发展及人们认识的深入，在传统学说的基础上又发展出了对煤炭自燃机理新的认识：从煤岩相学研究煤自燃的机理发现，在煤温度升高过程中，因煤组分的不同，各阶段的氧化速率和放热强度以及蓄热能力均不同，所以煤自燃过程阶段的划分也各异[3-4]；从煤体表面的反应热研究发现，温度对反应速率有直接影响，煤的氧化反应是从表面逐渐进行的，且随着煤体温度的不同产生出不同的气体；从煤的活化能入手研究，解释了煤自燃进程，提出了煤自燃逐步自活化反应理论[5]。

只有摸清煤层自然发火机理，掌握煤层自然发火规律，坚持“预防为主”的指导方针，提前采取预防措施，才能有效治理煤层自然发火，确保矿井长治久安。随着人类对微观事物认识的不断深入，以及科学技术的不断进步，应继续探索煤层自然发火机理与规律，研究其对应的治理手段，做到有的放矢。治理煤层自然发火是煤矿工作者与大自然作斗争的一项长期而艰巨的任务。随着科学技术的发展，防灭火技术也在不断进步，防治手段也将不断完善。只有经过人们不懈的努力，防治技术才能不断发展，才能满足矿井防灭火工作的需要，才能为我国煤炭事业做出更大的贡献。

5 结语

分析当前众多防灭火技术，发现每一项技术都有其特殊性和适用条件，利用每一项技术还不能完全预防和杜绝自然发火事故的发生。

根据多年现场工作的经验，认识到在新的科技条件下，必须在建立整套完整的防治煤层自然发火保障体系、提高矿井煤层自然发火预测预报能力、研究新型防灭火材料与装备、继续探索煤层自燃发火机理与规律等方面做出努力。

文中一些观点是站在一个基层工作者的角度上进行的考虑，从一个侧面能反映出现场的需求，对以后的矿井防灭火工作具有一定的参考价值。

参考文献

[1] 王德明.矿井火灾学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2008.

[2] 秦玉书，赵玉田，张永吉.煤矿井下内因火灾防治技术[M].沈阳：东北大学出版社，1993.

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对煤炭职业技术学校矿井采掘、通防类专业来说，《矿井通风与安全》是必修的一门专业课。特别对矿井通防专业来说，学不好这门课就不能成为一名合格专业技能人才。然而，刚从初、高中步入职业技术学校的学生，对矿井通风知识相对陌生，因为矿井通风中的概念与初高中的所学的基础知识链接面窄，比较抽象，且学生在这方面感性知识太少，加之课程内容多、范围广、理论性和实践性强等原因，学生不易掌握。教师若不在施教方式方法和教学手段上想办法，下工夫，墨守成规，按部就班，学生往往迟迟不能进入课堂，即使勉强进入，又觉得学习和理解比较费劲，学不进去，收不到应有的效果，从而可能产生厌学而弃之不学的现象，最终给将来就业带来很大影响。对此，笔者从多年教学实践中进行了以下几方面的探索与尝试。

1、紧扣教学大纲，精选教学内容

《矿井通风与安全》是系统阐述矿井通风与安全的基础理论和技术，并分析讨论煤矿灾害发生原因及其防治措施的课程。教材内容包括一通三防（矿井通风、矿井瓦斯防治、防尘防治、矿井火灾防治）加上矿井防治水和矿山救护等。该课程教材内容多、学时少，这就要求教师了解课程的特点和培养目标，以及哪些内容与后续课程关系密切的问题，以便合理地取舍讲授内容。如果不分主次的讲授，势必造成重点内容不突出，重要内容讲不深，学生学习效果不佳的局限。因此笔者认为，《矿井通风与安全》课程最重要的内容就应该放在一通三防方面。矿井通风既是课程的主线内容，又是矿井安全保障的依据，该部分教学的重点内容应放在矿井空气中的主要有害气体、矿井气候条件，矿井通风系统，掘进通风，矿井风量分配与调节等几个方面。而在灾害防治方面，教学重点应该放在防治原理和防治技术方面，应少讲解理论，多讲技术原理及应用。因为学生毕业后大部分都会分配到煤矿从事实际的操作工作，因此要让他们在实际工作中，应该会检测空气的成分、会计算和调节风量、如何治理瓦斯、如何防治矿尘、如何预防煤层自燃等。比如讲授矿井瓦斯突出内容时，主要不是放在瓦斯突出的原理与机理方面，而应将重点放在瓦斯突出的防治方面，如区域性防突和局部防突的原理及技术措施，并尽可能结合自己在现场的实际经验，分析哪些情况下适合用保护层开采防治瓦斯突出，哪些情况下适合用预抽煤层瓦斯防治突出等等，讲课内容要深入浅出，便于学生掌握与应用。

2、采用多种教学方法，培养学习兴趣

在《矿井通风与安全》课程教学中，单纯采用传统的教学方法，已不能满足教学的需要。而是要充分利用计算机辅助教学、模拟演示及实物实践教学相结合的多种教学方法，以提高学生的学习兴趣。

2.1 计算机辅助教学。所谓计算机辅助教学，主要是以计算机和投影仪为主体的多媒体技术，它作为一种现代化的媒体形式，具有声、像、色、动的特点，充分利用这些特点可制成有文字、有图表、有色彩、有动画的教学课件。通过多媒体演示，将有鲜明色彩和强烈动感画面，清晰地显示在大屏幕上，音像相互映，图文并茂，听看兼容，使学生由“听报告”变成了“看电影”，易产生新鲜感，有利于激发学生的学习兴趣。如在讲述机械通风时，学生对离心式通风机和轴流式通风机的构造与原理理解起来困难。为了使学生更好地、清楚地掌握教学内容，在课堂上，运用多媒体课件教学，清晰、明了、直观地反应两类不同通风机的构造特点与原理，并在大屏幕上进行图解对比。这样以来他们就不再感到陌生、不再感觉特别难学。

2.2 实验室模拟演示教学。在《矿井通风与安全》课程教学中，运用演示教学，可使学生获得明确感性认识，激发学生的思维，强化学生的求知欲，培养学生分析问题和解决问题的能力。如在讲授矿井通风系统、采区通风系统和回采区段通风时，大多数学生没有下过矿井，觉得这个内容抽象，难以理解矿井是如何通风及矿井通风设施的设置、作用。我把学生带人通风实验室进行教学，首先，让大家观看模拟煤矿矿井，指出矿井通风系统中进风井、回风井的位置和进风路线、回风路线、采煤工作面，告诉他们风门、风墙等通风设施安设地点及作用；然后启动模拟矿井通风演示按钮，标志红灯的进风不断进入进风井，进入井下巷道，进入采区、采煤工作面；标志着污风的黄灯从回风巷道、回风井至地面不断的回出。在演示中，为了加深学生对风门等通风设施的作用的认识，在矿井巷道内一处去掉风门，正在通风的风流会发生什么变化等。通过模拟演示教学，增强了教学的形象性和直观性，便于学生理解和消化课堂知识。

2.3 实践教学。通过实践教学，要求学生不但动脑还要动手，有一定的操作能力，并且具有熟练操作水平。如在讲述该课程“矿井瓦斯检测”内容时，要求学生既要熟悉光学甲烷测定器的结构、原理，又要会操作使用它。课堂上，教师拿着仪器，一一告诉各系统内每个部件的作用，在讲述使用方法时，按步骤讲述测定前的准备、测定方法和应注意的事项，然后进行示范操作。接着，把全班分为几个小组，以组为单位进入实验室对标准气样进行实地测定。在学生操作过程中，老师进行督促并分别指导，纠正存在的问题和不足。操作结束了，同学们掌握了仪器的使用，并能就本节课的内容提出问题并讨论。在这样的实践教学中，不仅激发了学生的学习兴趣，使学生学得快、记得牢、达到了实践教学的目的。

运用上述教学方法，激发了学生自主学习这门课的热情，充分发挥了学生的主观能动性。

3、结合典型案例，深刻认识教训

从全国历年的事故案例中，选择比较典型的案例，给学生分析讲解，做到理论与实践相结合，知识与生活相结合，让学生切身感受，如同身临其境，加深印象。如在讲到掘进通风时，结合1997年11月13日，淮南潘三矿采用一台局部通风向两个掘进面供风，另一台局部通风机又向其中的一个掘进面供风，这种“1台供两面、2台供一面”的通风方式，管理十分困难。结果其中一个掘进面风量不足、爆破引燃积聚的瓦斯、继而又连续发生七次瓦斯煤尘爆炸，酿成了88人死亡的惨剧。在讲到火灾事故时，结合铜川徐家沟煤矿1983年2月24日火灾事故，致使采煤工作面24名矿工全部遇难等等。通过对矿井基本情况、事故发生的直接原因、间接原因、预防措施、应吸取的教训等方面详细分析，让学生不仅被动地接受教材上的死知识，而要学会能对实际发生的案例进行分析，从中吸取经验教训，增加知识，加深对课程内容的理解，掌握事故分析方法。并在以后的工作岗位上能有助于加强安全防范意识。

4、依托教材知识，延伸拓展视野

教师在教学中，要不断了解和掌握本学科的新理论、新技术成果，以便将这些新科技知识融入到课堂中予以讲授，这样，学生不仅能扩大知识面，还可以接受新的、课本上没有的知识。比如，在此前的任何《矿井通风与安全》教材中，煤炭自燃火灾的预防措施方面都主要谈预防性灌浆、阻化剂防灭火、凝胶防灭火等技术，因此，在讲这方面内容时，除讲述教材知识外，再增加“三相泡沫防灭火技术”，从原理、技术、应用等方面对他们进行详细的讲解。在讲授矿井瓦斯时，给学生补充教授了《矿井瓦斯治理实用技术》的部分新内容。这样，既依托教材，又不完全依照教材，让学生既获得完整的理论知识，又拓宽知识的广度与深度。此外，教师应多参加一些教学研讨活动，因为不同教师的思维方式、课堂内容均存在一定差异，通过共同讨论，取长补短，知识面得到拓宽，对授课很有帮助。

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一、概述

陕西煤炭建设公司在黄陵店头镇与双龙镇之间有三个小煤矿，分别是陕西双龙煤业开发有限公司、陕西苍村煤业有限公司、陕西瑞能煤业有限公司，开采的煤层为中侏罗统延安组，主要可采煤层为2号煤层，厚度在1.3米～2.93米，平均1.65米，煤层埋藏深度在60～250米范围，煤层倾角2°～3°，煤层结构简单，夹矸1～3层，厚度一般0.1～0.35米，岩性多为泥岩和粉砂岩，全硫含量为0.21%～1.80%，平均0.47%，磷0.013%～0.497%，平均0.11%，2号煤层为中灰、低硫。2006年煤的自燃倾向性鉴定采用“吸氧法”，二号煤层由原来的不易自燃煤层被鉴定为易自燃煤层。

各煤矿回采工艺为走向长壁采煤方法，矿井通风采取U型通风方式，采煤工作面最长推采时间为9个月，开采20多年以来，煤矿井下没有发生煤的自燃发火的历史。历史上一直采取采空区及时密闭根绝氧气的方法，防止煤层自燃。

二、煤矿井下未发生煤层自燃原因分析

各煤矿开采的煤层虽然被鉴定为易自燃煤层，但各矿井采取U型通风方式，工作面采用后退式开采，开采的是单一的、煤层厚度均在3.0米以下，一次开采全高，采空区基本没有遗留浮煤，个别地点少量的浮煤堆积厚度不足0.5米，无法积蓄发热量，采空区以上山体较厚，煤层顶板垮塌后很少与地面联通，所以采空区漏风很小，供氧气条件不足，采空区没有自燃的客观条件。

另外，各煤矿工作面都较短，工作面开采均在9个月以内，按照矿井初步设计提供的自燃发火期为8～10个月，满足在“自燃发火期以内能采完，并能及时予以封闭。

因开采顺序是采区前进式，开采的深度在逐步加深，加之矿井通风系统越来越复杂，煤层覆盖层厚度也发生变化，矿井温度及内部漏风增大，按照现行的鉴定办法，煤层被鉴定为易自燃煤层，以上条件发生变化，煤层自燃亦有可能发生，因此，应该考虑煤层自燃发火预防措施。

三、防止煤层自燃综合防灭火措施

2006年起，国家按照《MTT 707-1997煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法》鉴定煤的自燃性能，各煤矿开采的煤层被鉴定为易自燃煤层，这样矿井的防灭火设施与国家的现行规定存在很大差距，为了确保安全生产，坚持安全管理以预防为主的理念，在矿井防止煤层自燃发火上采取了以下措施：

（一）灌浆防灭火系统

1．我公司所属的矿井无法建设地面灌浆防灭火系统，主

要原因如下：一是公司所属的矿井位于少地及天然林保护区（陕西省黄陵县林业局便函：黄林便字[2011]第18号），黄土资源、粉煤灰等灌浆主要材料无法解决，如果外运经济成本巨大。二是公司各煤矿井田位于山地，沟谷纵横，地面灌浆系统布置困难。三是各煤矿灌浆用水难以解决。四是各煤矿煤层赋存较浅，加之地面条件的限制，可以布置管路的地点，输送倍线过大，泥浆输送受阻，容易发生堵管。

2．各煤矿由于无法建设地面灌浆防灭火系统，但考虑到灌浆又有很多优点，我们配置了井下移动式灌浆系统。为了有效节约黄土与水资源，在移动式灌浆系统中配置了三相泡沫发泡装置，可以适用于煤矿井下快速扑灭和高效防治煤炭自燃火灾。三相泡沫的发泡倍数为原浆量的30倍，可以大量节约土地资源与水，又利用了粉煤灰或黄泥的覆盖性、氮气的窒息性和水的吸热降温性进行防灭火，提高了防灭火的有效性。泡沫堆积不会发生溃浆，没有安全隐患。

（二）工作面注氮系统

1．设计依据。（1）煤层采高：平均可采厚度2.4m。（2）采煤方法：倾斜长壁综采一次采全高。（3）工作面长度：150m。（4）工作面年推进度：1426m／a。（5）采区回采率：80%。（6）煤的容重：平均1.25t／m3。（7）工作面风量：15m3/s。（8）注氮防灭火惰化指标：注氮后采空区内氧气浓度≤7%；火区内氧气浓度≤3%；注氮抑制瓦斯爆炸，其采空区氧气浓度指标应＜12%。

2．注氮量计算。设计根据《采矿工程设计手册》注氮防灭火计算公式，采用工作面产量、吨煤注氮量、瓦斯量和采空区氧化带氧浓度等计算方法进行计算，取其最大值。

（1）按产量计算。此法计算的实质是在单位时间内注氮充满采煤所形成的空间，使氧气浓度降到防灭火惰化指标以下，其经验计算公式为：QN=[A/（1440ρtn1n2）]×（C1/C2－1）=[540000/（1440×1.25×330×0.98×0.80）]×（0.208/0.07－1）=2.28 m3/min=137 m3/h。式中：QN—注氮流量，m3/min；A—年产量，t，取540000t；T—年工作日，取330d；ρ—煤的密度，t/m3；1.25；n1—管路输氮效率，0.98%；n2—采空区注氮效率，80%；C1—空气中的氧浓度20.8%；C2—采空区防火惰化指标，可取7%。

（2）按吨煤注氮量计算。此法计算是指工作面每采出1t煤所需的防火注氮量，根据国内外的经验，每吨煤需5m3氮气量，按下式计算注氮流量：QN=5AK/（330×60×24）=5.4m3/min=324m3/h。式中：QN—注氮流量，m3/min；A—工作面年产量，540000t；K—工作面回采率，95%。

（3）按瓦斯计算。QN=QcC/（10－C）=900×0.01/（10-0.01）=0.90m3/min=54m3/h式中：QN～注氮流量，m3/min；Qc～工作面通风量，900m3/min；C～工作面回风流中的瓦斯浓度，取1%。

（4）按采空区氧化带氧浓度计算。此方法计算将采空区氧化带内的原始氧气浓度降到防灭火惰化指标以下，按下式计算：QN=[（C1-C2）QV]/（CN+C2-1）=[（13%-7%）×3.0]/（97%+7%-1）=4.5m3/min=270m3/h。式中：QN—注氮流量，m3/min；QN—采空区氧化带的漏风量，m3/min；C1—采空区氧化带内原始氧浓度（取平均值）；C2—注氮防火惰化指标，取7.0%；CN—注入氮气中的氮气浓度。

综合以上计算，取最大值为324m3/h。根据《采矿工程设计手册》的要求，取1.2的安全备用系数，需要的注氮量为389m3/h。

3．设备选型。设计选用1台高压吸附碳分子类，井下移动式制氮装置对采空区进行注氮防火。该设备产气量为400m3/h，其浓度不低于97%，所产生N2压力为0.65MPa，电机功率为132kW，电压660V。

（三）喷洒阻化剂系统

安装1台BH-160/12.5-G型的煤矿用防灭火泵站。

表1 煤矿用气雾阻化泵站主要技术参数

该喷洒装置，喷射泵选用泵体小、重量轻、运带维护方便、操作简单的轻便型喷射泵，配套设备有Φ50mm的输送胶管及闸阀、喷枪、压力表、流量计等压注设备。该喷洒阻化剂系统为机动性喷洒压注系统。

（四）束管监测系统

矿井为低瓦斯矿井，煤的自燃倾向性为容易发火煤层。为提高矿井火灾监控水平，矿井目前安装有KSS－200型煤层自燃火灾束管监测系统。

KSS－200型煤层自燃火灾束管监测系统在微机控制下可将井下任意地点的气体，通过已敷设的束管连续不断地抽至井上气相色谱仪中进行精确分析，实现对CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2、O2、N2等气体含量的在线监测，其分析结果用实时监测报告、分析日报表两种方式提供给有关人员的同时，自动存入数据库中，以便今后对某种气体含量的变化趋势进行分析，预报煤炭自燃的趋势；预测预报发火点的温度变化。

该系统结合了色谱监测的高灵敏度，束管采样直接、无污染，微机控制、自动化程度高的优点，在运行过程中稳定、高效、操作简便，24小时在线检测，实现无人值守。如CH4≥1.0%，CO≥0.0024%，O2≤20%，CO2≥0.5%，及时启动防灭火设施，消除井下火灾隐患。

四、防止煤层自燃综合防灭火措施的特点

1．选用的设备均是目前在煤矿防灭火中应用广泛、技术先进的设备。

2．选用的防灭火设备均为移动式，布置灵活，使用灵活方便，可以组合使用，亦可以单独使用；根据煤层自燃程度，可以灵活使用不同的设备，能够安全开采。