煤矿事故原因分析及预防对策毕业论文.docx

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1、煤矿事故原因分析及预防对策毕业论文目录摘要错误!未定义书签。煤矿瓦斯事故原因分析与防治对策（-）瓦斯爆炸原因分析1（-）控制瓦斯爆炸事故的技术措施2（三）煤（岩）与瓦斯突出及其预防3（四）瓦斯喷出及其预防5（-）煤尘爆炸条件6（-）煤尘爆炸的过程6（三）煤尘爆炸的特征7（四）煤尘爆炸的危害性7（五）采取的防范措施7三、煤矿火灾发生的原因和防治技术8（-）煤矿火灾事故发生的原因8（二）矿井火灾防治技术9四、 煤矿水灾事故原因分析及防治对策10（一）煤矿水灾事故发生的必要条件10（二）煤矿水灾事故类型10（三）煤矿水灾事故原因11（四）矿井水灾防治对策12五、煤矿顶板事故的原因和防治13（一）煤矿

2、顶板事故发生的原因13（二）顶板事故的预防措施14一、煤矿瓦斯事故原因分析与防治对策(-)瓦斯爆炸原因分析1、瓦斯爆炸的条件瓦斯爆炸的条件是：一定浓度的瓦斯、一定浓度的氧气以及高温火源同时存在。2、瓦斯爆炸事故特点根据多年对煤矿瓦斯爆炸事故统计分析，可以发现有如下一些特点：瓦斯爆炸多为大事故；事故地点多发生在采煤与掘进工作面；瓦斯爆炸造成的破坏波及范围大；多为火花引爆；高瓦斯矿井、低瓦斯矿井均有发生；瓦斯爆炸多发生在乡镇煤矿；基建、技改矿井和转制矿井瓦斯爆炸事故多发。3、事故原因煤矿发生瓦斯爆炸事故与许多因素有关，但总的来说，主要与自然因素、安全技术手段、安全装备水平、安全意识和管理水平等有关

3、，发生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所导致的。(1)煤矿开采条件差我国煤矿井下开采条件普遍较差。(2)瓦斯积聚的存在煤矿井下造成瓦斯积聚的原因很多，但主要有通风系统不合理和局部通风管理不完善是瓦斯积聚的主要原因。(3)引爆火源的存在煤矿井下引爆瓦斯的火源有：爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等。但放炮和电器设备产生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。(4)装备不足、管理不落实矿井安全装备配置不足，“先抽后采，监测监控，以风定产”方针未得到完全落实。有的矿井没有安装瓦斯监控系统或运行不正常，有的矿井虽安装有监控系统，但因传感器数量不足、安装位置不对、线路存在故障、显示器不显示数

4、据等问题，不能有效发挥其应有的作用。（5）企业技术管理薄弱一些煤矿企业由于采煤方法落后，引起矿井采掘布置不合理，通风系统不完善，此外，作业规程编制不符合实际，针对性不强，给安全生产带来了严重隐患。（-）控制瓦斯爆炸事故的技术措施瓦斯爆炸事故的防治可分为预防爆炸和抑制爆炸。预防爆炸主要有：优化通风网络及通风系统，防治瓦斯积聚，进行瓦斯抽放，加强瓦斯浓度和火源监测，防止点火源的出现等；抑制爆炸主要采用隔爆抑爆装置将瓦斯爆炸限制在一定范围内，从而减少人员伤亡和灾害事故所造成的损失。1、煤矿瓦斯抽放技术（1）我国国有煤矿高瓦斯和瓦斯突出矿井占总矿井数的46%。瓦斯抽放是减少矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸

5、和突出的治本措施，同时也是开发利用瓦斯能源、保护大气环境的重要手段。（2）为提高瓦斯抽放率，目前主要需解决长钻孔定向钻进技术，包括测斜、纠偏技术；提高单一低透气性煤层的抽放率；研制钻进能力更强的钻机具；完善和提高扩孔技术、排渣技术、造穴技术和封孔技术；开发新的瓦斯抽放技术及设备。（3）瓦斯抽放方法有本煤层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等；抽放工艺有顺层长钻孔、大直径钻孔、地面钻孔、顶板岩石和巷道钻孔等。并研制出与之相配套的强力钻机及配套机具，如MK型长钻孔钻机和ZSM顺层强力钻机等。此外已研制出多种抽放泵及配套的监控系统和仪表等，大大提高了瓦斯抽放量和抽放率，使安全环境得到进一步改善。（4）利用

6、多分支羽状适用技术，解决低渗煤层瓦斯治理问题，提高抽采率。（5）煤矿瓦斯治理也应该与煤层气产业化紧密结合起来。1、矿井瓦斯浓度及火源监测技术矿井瓦斯浓度及火源的实时自动监测对于防止瓦斯爆炸非常重要，当发现瓦斯异常或有火源产生，立即采取措施可防止爆炸事故的发生。我国目前开发了KJ90、KJ92、KJ94、KJ95、KJ73、KJ66等型号的矿井安全监控系统，以及各类检测传感器、报警仪和断电仪。已有多个矿井安装了矿井安全综合监控系统，并具有如下功能：（1）矿井环境和工况参数实时监控；（2）主要通风机在线监测；（3）巷道火灾实时监测；（4）矿井瓦斯抽放实时监测；（5）冲击地压实时监测；（6）煤与瓦斯

7、突出实时监测；（7）煤层自然发火实时监测；（8）瓦斯爆炸或燃烧实时监测；（9）矿井电网监测等多种功能。监控系统的安装极大地提高了煤矿的安全管理自动化水平，防止了许多事故的发生。2井下火源防治对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源都有一些相应的防治措施，除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外、还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现，如放炮时检测瓦斯浓度，采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。另外加强明火的管理，严格动火制度，消除引爆瓦斯的火源。3、优化通风网络及通风系统合理可靠的通风系统是防止瓦斯事故和控制灾害扩大的重要措施，为此，瓦斯防治工程与采掘工程，必须同

8、时设计，超前施工，同时投入使用。矿井隔爆抑爆装置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障，当瓦斯爆炸发生后，依靠预先设置的装置可以阻止爆炸的传播，限制火焰的传播范围，主要有被动式隔爆棚和自动抑爆装置。（三）煤（岩）与瓦斯突出及其预防1、突出概述煤矿地下采掘过程中，在极短的时间内（从几秒到几分钟），从煤、岩层内以极快的速度向采掘空间内喷出煤（岩）和瓦斯的现象，称为煤与瓦斯突出。它是另一类型的瓦斯特殊涌出，也是煤矿地下开采过程中的一种动力现象。它所产生的高速瓦斯流能够摧毁巷道设施，破坏通风系统，甚至造成风流逆转；喷出的瓦斯由几百到几万立方米，能使巷道充满瓦斯，造成人员窒息，引起瓦斯燃烧或爆炸；喷出的煤、岩由几

9、千吨到万吨以上，能够造成煤流埋人；猛烈的动力效应可能导致冒顶和火灾事故的发生。2、突出的外部特征突出的外部特征是：（1）突出的煤、岩在高压气流搬运过程中，呈现分选性堆积，即近处块度大，远处粒度小，堆积坡度小于煤的自然安息角；（2）突出过程中煤岩进一步粉碎，产生极细的粉尘，有时突出的堆积物好似风力填充一样密实；（3）突出空洞口小肚大，其轴线往往沿着煤层倾斜向上延伸，或与倾向线成不大的夹角；（4）突出的相对瓦斯涌出量可以大于煤层的瓦斯含量。3、突出的机理突出的机理是关于解释突出的原因和过程的理论。突出是十分复杂的自然现象，它的机理还没有统一的见解，假说很多，目前多数人认为，突出是地压、瓦斯、煤的力

10、学性质和重力综合作用的结果。4、突出的一般规律（1）突出多发生在一定的采深以后；（2）突出多发生在地质构造带、应力集中区；（3）突出的强度和次数，与煤层厚度、倾角、硬度、透气性等有关；（4）突出与瓦斯关系，瓦斯压力小含量低，可能发生突出；（5）突出大多发生在落煤、放炮工序；（6）突出前有预兆。5、预防煤与瓦斯突出的主要技术措施防突措施分为区域性防突措施和局部防突措施。（1）区域性防突措施区域性防突措施主要有开采保护层和预抽瓦斯两种。开采保护层是预防突出最有效、最经济的措施。开采保护层在突出矿井中，预先开采的、并能使其他相邻的有突出危险的煤层受到采动影响而减少或丧失突出危险的煤层称为保护层，后开

11、采的煤层称为被保护层。保护层开采后，由于采空区的顶底板岩石冒落，移动，引起的开采煤层周围应力的重新分布，采空区上、下形成应力降低区，在这个区域内的开采煤层地压减少，弹性潜能缓慢释放；煤层膨胀变形，形成裂隙与孔道，透气性增加；煤层瓦斯涌出后，煤的强度增加。预抽煤层瓦斯对于无保护层或单一突出危险煤层的矿井，可以采用预抽煤层瓦斯作为区域性防突措施。这种措施的实质是，通过一定时间的预先抽放瓦斯，降低突出危险煤层的瓦斯压力和瓦斯含量，并由此引起煤层收缩变形、地应力下降、煤层透气系数增加和煤的强度提高等效应，使被抽放瓦斯的煤体丧失或减弱突出危险性。(2)局部防突措施大型突出往往发生于石门揭开突出危险煤层时

12、。所以石门揭开突出危险煤层，以及有突出倾向的建设矿井或突出矿井开拓新水平时，井巷揭开所有这类煤层都必须采取防止突出的措施，并制定专门设计。局部防突措施主要有以下8种：松动爆破；钻孔排放瓦斯；水力冲孔;超前钻孔；金属骨架；超前支架；卸压槽；震动放炮。(四)瓦斯喷出及其预防1、瓦斯喷出概述瓦斯喷出是指大量承压状态的瓦斯从煤、岩裂缝中快速喷出的现象“叫 其特点是瓦斯在极短的时间内从煤、岩层的某一特定地点突然涌向采矿空间，而且涌出量可能很大，风流中的瓦斯突然增加。由于喷出瓦斯在时间上的突然性和空间上的集中性，可能导致喷出地点人员的窒息、高浓度瓦斯在流动过程中遇到高温热源有可能发生爆炸、有事强大的喷出还

13、可以产生动力效应并导致破坏作用。2、瓦斯喷出的原因产生瓦斯喷出的原因是，天然的或因采掘工作形成的孔洞、裂隙内，积存着大量高压游离瓦斯，当采掘工作接近或沟通这样的地区时，高压瓦斯就能沿裂隙突然喷出，如同喷泉一样。因此，根据喷瓦斯裂缝呈现原因的不同，可把瓦斯喷出分成地质来源的和采掘卸压形成的两大类“L喷出时的瓦斯涌出量很热持续时间，决定于积存的瓦斯量和瓦斯压力，从几立方米到几十万立方米，几分钟到几年，甚至几十年。瓦斯喷出前常有预兆，如风流中的瓦斯浓度增加，或忽大忽小，嘶嘶的喷出声，顶底板来压的轰鸣声，煤层变湿、变软等。3、瓦斯喷出的预防预防瓦斯喷出，首先要加强地质工作，查清楚施工地区的地质构造、断

14、层、溶洞的位置、裂隙的位置和走向、以及瓦斯储量和压力等情况，采取相应的预防或处理措施。分为以下两种情况：（1）当瓦斯喷出量和压力不大时，黄泥或水泥沙浆等充填材料堵塞喷出口。井筒和巷道底板的小型喷出，多采用这种防治措施。（2）当瓦斯喷出量和压力较大时，在可能的喷出地点附近打前探钻孔，查明瓦斯的积存范围和瓦斯压力。如果瓦斯压力不大，积存量不多，可以通过钻孔,让瓦斯自然排放到回风流中。如果自然排放量较大，有可能造成风流中瓦斯超限时，应将钻孔或巷道封闭，通过瓦斯管把瓦斯引排到适宜地点或接入抽放瓦斯管路，将瓦斯抽到地面。煤尘爆炸原因分析与防范措施煤矿在生产过程中，采掘装运作业均可产生大量煤尘。其中，采掘

15、作业产生的煤尘量占80%,装运产生的煤尘量占20%o具有煤尘爆炸危险的煤矿都有发生特别重大煤尘爆炸事故的可能，其灾害程度可造成矿毁人亡。（-）煤尘爆炸条件1、在矿井正常通风的情况下，具备以下三个条件即可发生爆炸：（1）煤尘本身具有爆炸性（2）煤尘在空气中达到一定的浓度2、煤尘是指煤的颗粒直径在1mm以下的粉煤，煤尘参与爆炸的主体是直径在0. 075arm的煤尘。我国下限浓度为45g/n?,爆炸上限浓度为3004OOg/n?,目前测得的煤尘爆炸上限浓度为1000-2000g/m3 o3、煤尘爆炸的点燃热源煤尘点燃浓度为650-990,在煤矿井下能点燃煤尘的热源有：放炮火焰（这是大量存在的）、电气设备产生的火花、电缆接头不良或电缆损坏产生的短路或撞击产生电弧、斜井跑车产生的摩擦火花、皮带堵转产生摩擦皮带着火、矿井内外因火灾、瓦斯燃烧或爆炸以及炸药爆炸等。（