矿井火灾复习题(推荐7篇)
接到肥城煤炭局传真电文《关于认真汲取事故教训集中精力切实抓好近期重点安全工作的通知》文件后,对照文件要求进行了自检,具体如下:
(一)采区隔离情况
采区设计中,采区留设隔离煤柱,进行封闭。采煤工作面回采结束后,均在45天内进行了永久性封闭,对采煤工作面进行了有效隔离。
(二)井下流动机电设备防火、防瓦斯措施
液压泵站、临时配电点设置安全、合理,并设置了瓦斯检查点,均采用了不燃性材料支护,并配备了防灭火器材。
采掘工作面回风、采区回风、矿井一翼回风均安设瓦斯传感器。
(三)井下爆炸材料库防爆、防火措施
井下爆炸材料库有独立的通风系统。井下爆炸材料库库房均为壁槽式,距主要巷道及人行巷道的距离均为70米,其安全距离符合规定。其中进风回风侧安装了符合规定的抗冲击波活门和抗冲击波密闭门。
(四)井上下防止外因火灾的各项措施的落实情况
井下使用的燃油、可燃物、棉纱、布头等的使用均按照《煤矿安全规程》执行,无乱扔乱放现象。
我公司地面有矸石山、木场,无炉灰场。矸石山距井口的距离约为440米,木场距井口的距离约为160米,矸石山距木场的距离为630米。其安全距离符合《煤矿安全规程》中第216、224条规定
井下消防材料库按照《规程》第225条设置,有消防列车,消防器材充足。
一、矿井火灾及其危害
(一) 矿井火灾
凡是发生在矿井井下或地面, 威胁到井下安全生产, 造成损失的非控制燃烧均称为矿井火灾。导致矿井火灾发生的3个基本要素为:热源、可燃物和空气, 火灾的3个要素必须同时存在, 且达到一定的数量, 才能引起矿井火灾, 缺少任何一个要素, 矿井火灾就不可能发生。
根据不同引火热源, 矿井火灾可分为外因火灾和内因火灾;根据不同发火地点, 矿井火灾分为井筒火灾、巷道火灾、采煤工作面火灾、煤柱火灾、采空区火灾和硐室火灾;根据不同燃烧物, 矿井火灾可分为机电设备火灾、火药燃烧火灾、油料火灾、坑木火灾、瓦斯燃烧火灾和煤炭自燃火灾。
(二) 矿井火灾的危害
矿井火灾的发生具有严重的危害性, 主要表现在以下几个方面:
1) 人员伤亡。矿井火灾发生释放出有害气体, 并可诱发爆炸事故对人员造成机械性伤害。
2) 矿井生产接续紧张。井下火灾, 尤其是发生在采空区或煤柱里的内因火灾、往往在短期内难以消灭。在这种情况下, 一般都要采取封闭火区的处理方法, 从而造成大量煤炭冻结, 矿井生产接续紧张。
3) 巨大的经济损失。有些矿井火灾火势发展很迅猛, 往往会烧毁大量的采掘运输设备和器材, 暂时没被烧毁的设备和器材, 由于火区长时间封闭和灭火材料的腐蚀, 也都可能部分或全部报废, 造成巨大的经济损失。
4) 污染环境。矿井火灾产生的大量有毒、有害气体, 如CO、CO2、SO2、烟尘等, 会造成环境污染。
二、矿井火灾的预防
矿井火灾的预防按外因火灾与内因火灾分别阐述。
(一) 外因火灾的预防
预防外因火灾发生的技术途径有两个方面:一是防止火灾产生;二是防止已发生的火灾事故扩大, 以尽量减少火灾损失。
1. 预防外因火灾产生的措施
1) 防止失控的高温热源产生和存在。按《煤矿安全规程》及其执行说明要求, 严格对高温热源、明火和潜在的火源进行管理。2) 尽量不用或少用可燃材料, 不得不用时应与潜在热源保持一定的安全距离。3) 防止产生机电火灾。4) 防止摩擦引燃:防止胶带摩擦起火。胶带输送机应具有可靠的防打滑、防跑偏、超负荷保护和轴承温升控制等综合保护系统;防止摩擦引燃瓦斯。5) 防止高温热源和火花与可燃物相互作用。
2. 预防外因火灾蔓延的措施
限制已发生火灾的扩大和蔓延, 是整个防火措施的重要组成部分。火灾发生后利用已有的防火安全设施, 把火灾局限在最小的范围内, 然后采取灭火措施将其熄灭, 对于减少火灾的危害和损失是极为重要的。
其措施有:1) 在适当的位置建造防火门, 防止火灾事故扩大。2) 每个矿井地面和井下都必须设立消防材料库。3) 每一矿井必须在地面设置消防水池, 在井下设置消防管路系统。4) 主要通风机必须具有反风系统或设备, 并保持其状态良好。
(二) 内因火灾的预防
预防煤炭自燃的措施很多, 如预防性灌浆、阻化剂、均压、凝胶、注惰气等。但最重要的方法还是要有正确的开拓开采方法、合理的开拓系统与采煤方法。
1. 合理的巷道布置系统
为了防止煤层自然, 对开拓开采的要求是:正确的开拓方式, 合理的采煤方法, 就是增强矿井的先天防火能力。开拓开采应做到:最小的煤层暴露面;最大的煤炭回采率;最快的煤炭回采速度;最易于封闭的采空区。
2. 合理的采煤方法
应采用走向长壁式采煤, 全部垮落法管理顶板的采煤方法, 杜绝房柱式、高落式、垛式、仓储式等老法采煤。要做到:1) 少丢煤或不丢煤, 尽量减少可燃物;2) 控制矿山压力, 减少煤柱破坏;3) 合理布置采区;4) 加快回采速度;5) 减少巷道维护时间;6) 坚持正常的回采顺序。
三、矿井火灾的治理
(一) 矿井发生火灾时应采取的技术措施
1) 最先发现的人员, 在安全和可能的条件下, 可直接灭火。
2) 立即向矿井调度室报告, 说明发火地点等情况。
3) 设法撤出火区与受威胁区的人员;如通路被阻则就近躲进避灾调室等待援救。调度人员接到火灾报告后应立即通知救护队并向有关领导汇报, 迅速按救灾计划组织抢救, 救护队应营救受害地区的人员。
(二) 矿井火灾的消灭
消灭矿井火灾的实质是针对矿井火灾发生的必要条件, 采取消除其中一个、两个或全部因素的方法, 从而达到消灭矿井火灾的目的。矿井火灾防治常用的方法有直接灭火法、隔绝灭火法、混合灭火法。
1. 直接灭火法
外因火灾直接灭火主要是用水、砂子 (或岩粉) 及化学灭火器等, 在火源附近直接扑灭火灾或者是消灭火源;内因火灾的直接灭火主要有灌浆防灭火、惰化防灭火、阻化防灭火、凝胶防灭火以及泡沫防灭火等技术。
2. 隔绝灭火法
隔绝灭火法是在直接灭火法无效时采用的灭火方法, 它是在通往火区的所有巷道中构筑防火密闭墙, 阻止空气进入火区, 从而使火逐渐熄灭。隔绝灭火法是处理大面积内、外因火灾, 特别是控制火势发展的有效方法。灭火的效果取决于密闭墙的气密性和密闭空间的大小。
3. 混合灭火法
混合灭火法就是先用防火墙将火区封闭, 然后再采取其他灭火手段, 如灌浆、调节风压和充入惰性气体等加速火的熄灭。
四、结语
矿井火灾危害大、经济损失严重, 但其发生条件固定, 矿井火灾的防治实质是阻止其三个条件的同时满足, 防治技术宜从矿井开拓布局、采煤方法、巷道布置等综合考虑, 采取综合的防治技术, 以有效避免矿井火灾事故的发生。
摘要:我国是一个矿井火灾灾害较严重的国家, 矿井火灾一旦发生, 轻则影响安全生产, 重则烧毁煤炭资源和物资设备, 造成人员伤亡, 甚至引发瓦斯、煤尘爆炸。本文主要阐述了矿井火灾及其危害、矿井火灾的预防及治理等问题。
【关键词】自燃火灾;防控措施;灭火案例;综合治理
0.引言
我国的煤炭生产中出现自燃火灾的概率较大,所以自燃已经成为我国煤矿生产的重大隐患。不完全统计,我国开采煤层中有50%以上存在自燃的隐患,而我国的煤矿生产中自燃性火灾占矿井火灾的70%以上,自燃火灾影响的煤矿包括铜川、兖州、鹤岗、抚顺、淮南等等,而自燃引发的火灾次数占比也高达90%。可见针对煤矿的自燃性火灾的防治对于矿井生产是十分重要的,而自燃性火灾的防治是一项复杂的系统工程,其不是一种单纯的火灾形式,需要配合开采系统和开拓系统的相互配合,并利用合理通风、采掘、工作面操作等才能对其实现全面的控制,所以对自燃性火灾的控制需要综合性灭火技术。
1.煤矿灭火的技术措施分析
在煤矿生产中,对于火灾的控制技术有很多种,而针对自燃性火灾的控制需要将多种灭火措施结合起来才能达到控制效果。下面就对常见的煤矿火灾控制措施进行简要介绍。
1.1控制漏风措施
该项技术主要是针对助燃氧气的控制,减少或者杜绝松散煤层中氧气的含量,该技术手段就是利用泥浆、泡沫、纳米改性材料等来实现对煤层的封闭。其中泥浆技术的工作量较大,回弹多,抗压性较差,堵漏的效果不够理想;而泡沫材料堵漏的性能相对高且抗动态压力的性能好,但是成本稍高,高温会使其分解,释放有害气体形成次生灾害;纳米改性的弹性材料气密性高,伸展性好,可以利用多种方式对岩层进行处理,操作容易且效果理想,可以根据不同的煤层需要改变固化的时间,从而提高处理效果。
区域性封闭后,可以减少封闭区域内的漏风情况,开区均压则可以降低周边的空气压差,减少采空区的气流进入到自燃区域,从而降低自燃出现的概率,但是如果已经发生过自燃仅仅依靠封堵是不能起到灭火的实际效果的,也不可能实现完全的堵漏。
1.2惰性灭火措施
主要原理就是降低火区内的氧气浓度,利用窒息的方式来达到灭火的目的。主要措施就是注入氮气和二氧化碳等惰性的气体,或者惰性泡沫、三相泡沫等。惰性气体和泡沫可以迅速的填充到整个火灾区域内,从而窒息火焰,同时可降低煤层的温度,但是对于大热容量的媒体降温效果不理想,灭火的周期稍长,容易出现反复,且要求配合高质量的堵漏措施。
惰性泡沫和三相泡沫的可以起到固氮、降温、减少漏风、降低氧量、包裹煤层等效果,但是泡沫的稳定性较差,在碎煤中进行压入起泡性差,降低了实际效果。如果仅仅采用阻化剂则成本太高且效率较低,对已经形成高温浮煤效果较差。
1.3煤体阻化措施
原理就是降低煤炭的氧化活性,抑制煤炭与氧气结合的过程,技术措施是利用氯化钙、氯化镁等吸水性强的盐类或者雾化阻化剂、惰化阻化剂等。
在实施中吸水性盐类附着在煤体的表面,并形成一个含水的薄膜而阻止其余氧气接触,同时使得煤体长期处在一个较为湿润的状态下,低温氧化的过程中不会出现升温自燃的情况,从而可以长期的控制煤体出现的升温与自燃;阻化剂的防火效果是很好的但是如果水分蒸发且减少到一定程度的时候,阻化剂就会出现失效的勤快,从而变为催化剂而促进燃烧。
惰性阻化剂在煤体温度超过极限的时候就会吸收热量,从而产生惰性气体,阻碍火区中煤体出现连锁反应,高温分解后生成的残余物可以在煤体表面形成一个薄膜而阻碍其和氧气发生反应;但是材料不易分散到煤体内部,防护灭火的效果不能充分实现。
1.4降热降温措施
控制煤体的温度是控制火灾的重要措施,降低温度可以彻底熄灭火区的火灾,防止出现复燃的情况。主要是利用灌浆、注水、液氮、液二氧化碳等。熄灭火区的重点就是降温,温度降低可以控制连锁反应。水是成本低且最为广泛的降温介质,其热容量较大,其可以充分吸收煤体热量,同时可以产生水蒸气帮助煤体降温。大量的水蒸气可以降低氧气的浓度,从而包围与隔离火源达到灭火的效果。灌浆的技术在我国的矿井中应用普遍,泥浆可以降低温度吸收热量,对煤体产生包裹作用,达到隔绝氧气的目的。但是水和灌浆往往不能熄灭高位的火灾,同时其分解产物也会产生负作用,因此应控制其使用条件。
1.5胶体控制技术
随着技术分析发展,新型的凝胶材料已经被应用到灭火中,利用复合型的凝胶、泥浆等进行灭火已经成为一种发展趋势。胶体灭火材料可以多种功能,堵漏、降温、固结水分等等,在溶液的作用下进入煤体,在指定的时间内产生化学反应,形成凝胶并包裹高温煤体,充分发挥水的吸热作用,降低温度,解决了灌浆和注水流失的问题。在高温中也不立即气化,仅仅是因为水分蒸发而互相萎缩的情况,可以起到较好的灭火效果。在试验和应用中可以保持长期的完好性。同时该项技术在推广中研发了与其配套的多种灌注方式,配合矿山的生产,并获得了较好的效果。
2.综合灭火技术的实际应用
上述的防火与灭火措施都在某些方面可以发挥较好的作用,其都有局限性与不足,因此在实际生产中应采用多种技术相结合的综合性灭火技术才能保证煤体自燃的有效控制。如在某煤矿中出现煤体自燃,为了防治火灾扩大,紧急对该区域和周围区域进行封闭,并对其进行了进一步的灭火工作,其中采用综合性技术如下:
封堵技术,对与火灾区域相通的巷道、溜煤眼、钻孔等进行细致甲检查并对漏风位置进行封堵,控制气体漏洞与有害气体外溢。同时对发生火灾的区域注入氮气,控制火势的发展,利用两个注入孔注入氮气,降低氧气的浓度,直至氧气浓度将降至最低,并持续注入氮气保持低氧量。随后对消火道进行注胶灭火,从而降低整个火区的温度,彻底灭火完成撤架工作,施工消火道从内向工作面打钻孔70余个,注入灭火胶累计达到两千余立方。
工作面的密钻注胶,工作面完成二次封闭后,对工作面进行了注浆和注水,并利用钻孔与消火道的管路对现场的火灾区域进行了补充性的注胶,及对遗漏或者火灾重点区域进行注胶控制其出现二次火灾。经过综合性的控制措施的实施,基本控制了火灾的二次发生与蔓延。
3.结束语
针对矿井的灭火与控制技术种类较多,多数的措施都是在不断完善中,其各自都有不同的优势与缺陷,在面对煤矿自燃性火灾的时候应采用多种技术措施进行控制,及综合性技术来控制煤矿煤体的升温与自燃,当然应将预防放在主要的位置上,其次才是灭火。在实施中应利用先进的胶体灭火技术为主导,配合其他防火技术来形成一个更加有效的综合性防治技术,以此保证煤矿自燃性火灾的控制效果。
【参考文献】
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[3]赵云峰,姬财柱,李建民等.泡沫治理巷顶煤层自燃隐患技术与实践[J].煤炭科学技术,2008,36.
一、矿井外因火灾的预防
外因火灾的特点是:突然发生、来势迅猛,如果不能及时发现和控制,往往酿成重大事故。在矿井火灾的总数中,外因火灾所占比重虽然较小(4%~10%),但不容忽视。据统计,国内有记载的重大恶性火灾事故,90%以上属于外因火灾。做好矿井外因火灾的预防工作是十分必要的,具体措施如下:
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、灯泡取暖。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。井口房和通风机附近20m内,不得有烟火或用火炉取暖。
2、井下不准存放汽油、煤油和变压器油。井下使用的润滑油、棉纱、布头和纸等必须放在盖严的铁桶内。用过的要定期送到地面处理。
3、井下必须采用防爆型或本质安全型电器设备,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。
4、加强放炮管理,使用安全炸药,不准将药卷内的消焰粉倒掉,不准放明炮、糊炮,不准用明火、动力线放炮;炮眼封泥要装满,并使用水炮泥;严格按规程规定装药、连线和放炮。避免放炮火焰产生。
5、井下按规定使用不延燃电缆、阻燃输送带和阻燃风筒等。
6、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。
7、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波及井下。进风井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。
8、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。
9、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、矿井内因火灾的预防
内因火灾是指煤炭在一定条件下,如破裂的煤柱、煤壁、集中堆积的浮煤,又有一定的风量供给,自身发生物理化学变化、吸氧、氧化、发热、热量聚集导致着火而形成的火灾。内因火灾的发生,往往伴有一个孕育的过程,根据预兆能够在早期发现。但由于火源隐蔽,经常发生在人们难以进入的采空区或煤柱内,要想准确地找到火源比较困难。因此,难以扑灭,以致火灾可以持续数月、数年、甚至长达10a之久。有时燃烧的范围逐渐蔓延扩大,烧毁大量煤炭,冻结大量资源。根据1985年的统计,由于发火而冻结的煤量累计已近6000万t。
据统计,在我国统配与重点煤矿中,存在自然发火危险性的矿井占总矿井数的46%~49%,自然发火煤层占累计可采煤层数的60%。根据1953-1984年的统计资料,内因火灾发生的次数占矿井火灾总次数94%。因此,内因火灾理所当然受到人们的重视,成为研究的重点。
预防矿井内因火灾的措施涉及到煤矿生产的各个环节:
(1)减少发火隐患,预防煤炭自燃。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。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。
(2)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。
(3)对采掘生产过程中遗留下的各种发火隐患要及时处理,如加强对废旧巷处理,及时充填煤巷碹,及时处理高温火点等。
5.3 应用新技术和新设备提高防灭火能力
(1)应用火灾自动报警装置。应用报警系统能准确地探测到异常状态,通过处理将信息提供给维护人员,这样可以将火灾的隐患消灭在萌芽状态。
(2)积极开展对矿井火灾发生、发展机理和规律研究,不断研究开发矿用火灾报警设备、灭火设备和逃生设备;使矿井电气火灾在预防、监测和扑救三方面,实现立体化的防治措施。6 不同地点火灾的防治技术
(1)井口建筑物火灾。进风井口建筑物发生火灾时,应采取防止火灾气体及火焰侵入井下的措施:立即反转风流或关闭井口防火门,必要时停止主要通风机;按矿井灾害预防和处理计划的规定,引导人员出井;迅速扑灭火源。
(2)井筒中的火灾。进风井筒中发生火灾时,为防止火灾气体侵入井下巷道,必须采取反风或停止主要通风机运转的措施。
(3)井底车场的火灾。当进风井井底车场和毗连硐室发生火灾时,必须进行反风或使风流短路,确保火灾气体不侵入工作区。回风井井底发生火灾时,应保持正常风向,在可燃气体不会聚集到爆炸限度的前提下,可减少进入火区的风量。矿山救护人员要用最大的人力、物力直接灭火和阻止火灾蔓延。为防止混凝土支架和砌碹巷道上面的木垛燃烧,可在碹上打眼或破碹,设置水幕。如果火灾的扩展危及关键地点(如井筒、火药库、变电所、水泵房等),则主要人力、物力应用于保护这些地点。
(4)井下硐室中的火灾。硐室发生火灾,且硐室无防火门时,应采取挂风障控制入风,用水、灭火器、高倍数泡沫或砂子灭火。
(5)倾斜巷道中的火灾。倾斜进风巷道发生火灾时,必须采取措施防止火灾气体侵入有人作业的场所,特别是采煤工作面。为此,可采取风流短路和局部反风、区域反风等措施。
(6)平巷石门和其他水平巷道中的火灾。位于矿井或一翼总进风巷中的平巷、石门和其他水平巷道发生火灾时,要选择最有效的通风方式(反风、风流短路、多风井双区域反风、正常通风等),以便救人和灭火。在防止火灾扩大采取短路通风时,要确保火灾有害气体不逆转。
(7)采煤工作面的火灾。采煤工作面发生火灾时,一般要在正常通风的情况下进行灭火,并必须做到:从进风侧进行灭火,要有效地利用灭火器和防尘水管。急倾斜煤层采煤工作面着火时,不准在火源上方灭火,防止水蒸气伤人;也不准在火源下方灭火,防止火区塌落物伤人。而要从侧面(即工作面或采空区方向)利用保护台板和保护盖接近火源灭火。在进风侧灭火难以取得效果时,可采取局部反风,从回风侧灭火,但进风侧要设置水幕,并将人员撤出。采煤工作面回风巷着火时,必须采取有效方法防止采空区瓦斯涌出和积聚。用上述方法无效时,应采取隔绝方法和综合方法灭火。
——矿井安全知识宣传
文章主要介绍了瓦斯、矿井火灾、透水、煤层爆炸和爆破事故及其防治等相关知识,让公司的员工对灾矿井火灾隐患有所识别,增强灾害防治紧急避险的意识,从而有利于公司实现安全生产。
一、瓦斯
(一)瓦斯是什么
瓦斯是煤矿五大灾害因素之一。瓦斯是一种无色、无味、无臭的气体。瓦斯比空气轻、与空气的相对密度为0.554。瓦斯有很强的扩散性。瓦斯的渗透性很强。矿井瓦斯具有燃烧性和爆炸性。当井下空气中瓦斯浓度较高时会相对降低空气中的氧气而使人窒息死亡。
(二)瓦斯矿井的条件
同时满足下列条件的矿井为瓦斯矿井:(1)矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10立方米/t;(2)矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40立方米/min;(3)矿井各掘进工作面绝对瓦斯涌出量均小于或等于3立方米/min;(4)矿井各采煤工作面绝对瓦斯涌出量均小于或等于5立方米/min一的矿井为出形式。
(三)瓦斯爆炸及其预防
瓦斯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%至16%;二是混合气体中氧的浓度不低于12%;三是有足够的点火源。三个条件必须同时具备,缺一不可。
预防瓦斯爆炸的主要措施:(1)预防瓦斯积聚;(2)防止明火;(3)防止电火花;(4)防止爆破火焰;(5)防止摩擦火花;(6)防止高温热源。
发生爆炸事故时的应急避险:(1)保持镇静、清醒,不要惊慌失措乱喊乱跑。当听到或者感觉到爆炸声响和空气冲击波时应立即背朝声响和气浪传来方向、脸朝下、双手置于身体下面、闭上眼睛迅速卧倒;(2)立即屏住呼吸,用湿毛巾捂住口鼻,防止吸入有毒的高温气体,避免中毒和灼伤气管和内脏;(3)用衣服将自己身上裸露部分尽量掩盖,以防火焰和高温气体灼伤身体;(4)迅速取下自救器,按正确方法戴好,防止吸入有毒气体;(5)高温气体和冲击波过后应立即辨别方向,以最短的距离进入新鲜风流中,并按照避灾路线尽快逃离灾区;(6)已经无法逃离灾区时应立即选择避险硐室。
(四)煤与瓦斯突出及预防
预兆 :在井下采掘过程中,煤与岩石常常一瞬间被从煤体中抛出,并喷出大量瓦斯,这种现象叫煤与瓦斯突出,简称为“突出”。煤与瓦斯突出事故不仅会造成采掘工作面和通风系统的破坏,同时大量煤与瓦斯以极快的速度喷出,还可能会充塞巷道,造成人员窒息和瓦斯爆炸、燃烧及煤(岩)埋人事故。煤与瓦斯突出前,一般都有预兆,没有预兆的突出极少。
突出预兆可分为有声预兆和无声预兆。
有声预兆,是指煤层发出劈裂声、闷雷声、机枪声、响煤炮以及气体穿过含水裂缝时的吱吱声等。声音由远到近,由小到大,有短暂的,有连续的,时间间隔长短也不一致;煤壁还会发生震动和冲击,顶板来压,支架发出折裂声。无声预兆,是指工作面顶板压力增大,煤壁被挤压,片帮掉渣,顶板下沿或底板鼓
起;煤层层理紊乱、煤暗淡无光泽、煤质变软;瓦斯忽大忽小,煤壁发凉,打钻时有顶钻、卡钻、喷瓦斯等现象。
注意事项:(1)井下工作人员发现上述预兆后,应立即向有关部门报告,及时采取措施;(2)情况严重时,应立即停止作业,迅速迎着风流撤出。
顶板冒顶的预兆:(1)响声;(2)掉渣;(3)片帮;(4)漏顶;(5)裂缝;
(6)瓦斯涌出量突然增大;(7)顶板淋水增大。
(五)应急操作规程:(1)必须按作业规程的规定及时支护,严禁空顶作业,并及时回柱房顶和充填;(2)所有支架必须架设牢固,并有防倒措施,严禁浮煤或浮矸上架设支架;(3)严禁在控顶区内提前摘柱;(4)碰倒或者损坏、失效的支柱,必须立即恢复或者更换。
(六)发生冒顶事故时的应急避险:(1)迅速撤退到安全地点;(2)遇险时要靠煤帮贴身站立或者到木垛处避灾;(3)遇险后立即发出呼救信号(4)积极开展自救互救(5)被隔堵人员要积极配合外部营救工作。
二、矿井火灾
(一)什么是矿井火灾
凡发生在井下的火灾及发生在井口附近但危害到井下安全的火灾,都叫矿井火灾。
(二)发生火灾的基本要素有:(1)热源。(2)可燃物。(3)氧气。
(三)矿井火灾的危害:(1)矿井火灾的危害;(2)井下发生火灾后,产生大量的有害气体;(3)引起瓦斯、煤尘爆炸;(4)产生火风压;(5)产生再生火源;(6)造成经济损失。
(四)煤炭自燃的初期预兆:(1)巷道内湿度增加,出现雾气、水珠。(2)煤炭自燃放出焦油味。(3)巷道内发热,气温升高。(4)人有疲惫感。
煤炭自燃的易发地点 :(1)断层附近;(2)采煤工作面的进风巷、回风巷和切眼;(3)停采线附近;(4)遗留的煤柱;(5)破裂的煤壁;(6)巷道的高冒处;(7)假顶工作面;(8)封闭墙内、溜煤眼;(9)联络巷;(10)浮煤堆积的地方。
(五)预防煤炭自燃的主要方法:(1)均压通风控制漏风供氧;(2)喷浆堵漏钻孔灌浆;(3)注凝胶防灭火。
(六)矿井发生火灾事故的应急处理
1、井下发现了烟火或者明火等火灾灾情,应立即通知附近的工作人员。
2、如果火灾不大应立即组织力量直接把火扑灭。
3、如果火灾范围大火灾或者火势猛则应撤出灾区人民、保证自身安全的前提下,采取稳定风流、控制火势发展、防止人员中毒和预防瓦斯或者煤尘爆炸的措施,并随时保持和地面指挥部的联系,根据指挥部的命令行事。
4、见到火或突然接到火警通知,需要立即撤退的人员要在判明灾情和自己实际处境以及应急措施的前提下再采取行动。
(七)发生火灾事故后安全撤离时应注意事项
1、要尽最大的可能迅速了解或判明事故的性质地点范围,事故区域的巷道情况、通风系统、风流、火灾烟气蔓延的速度和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、事故处理计划和现场实际情况确定撤退路线和避灾自救的方法。
2、撤退时,任何人无论在任何情况下都要不要惊慌,不能狂奔乱跑。
3、如果在自救器有效作用时间不能及时安全撤出时,应在设有存储备用自救器的硐室内换用自救器后再自行撤退,火灾寻找压风管路系统的地点以压缩
空气供呼吸之用。
4、撤退行动要迅速果断又要快而不乱。
5、如果无论是逆风或顺风撤退都无法躲避着火巷道或者火灾烟气造成的危害,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。
三、透水
(一)透水事故的易发地点
(1)接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱等地点;(2)近水淹或者可能积水的井巷、老空或相邻煤矿的地点;(3)接近可能与河床、湖泊、水库、蓄水池、水井等相近的断层破碎带的地点;(4)打开隔离煤柱防水的地点;
(5)接近可能出水的钻孔地点;(6)接近有水的灌浆区的地点。
(二)矿井发生透水之前的预兆
(1)挂红;(2)挂汗;(3)煤壁变冷;(4)出现雾气;(5)水叫;(6)顶板淋水加大;(7)顶板来压,底板鼓起;(8)水色发浑,有臭味;(9)工作面有害气体增加;(10)裂缝出现渗水。
(三)矿井发生突水事故时的应急避险
(1)在突水迅猛、水流急速的情况下,现场人员应立即避开出水口和泄水流躲避到硐室内,拐弯巷道或其他安全地点;(2)当老空水涌出,使所在地点有毒有害气体浓度增高时,现场职工应立即佩戴好隔离式自救器;(3)井下发生突水事故后,决不允许任何人以任何借口在不佩戴防护器具的情况下冒险进入灾区;(4)水害事故发生后,现场及附近地点工作的人员在脱离危险后,应在可能情况下迅速观察和判断突水的地点、涌水的程度、现场被困人员的情况等并立即报告矿井调度。
四、煤尘爆炸
(一)煤尘爆炸的条件
(1)绝大多数煤尘本身具有爆炸性。(2)悬浮煤尘的浓度达到一定值(45—200g/m3)。(3)有点燃引爆煤尘的高温热源。(4)空气中氧气浓度不低于18%。
(二)预防煤尘爆炸和爆炸传播的主要措施
(1)降尘措施:煤尘注水;水泡泥;湿式打眼;喷雾洒水;清扫积尘;
(2)防止煤尘被引爆的措施:防止点燃煤尘的高温热源的出现,因此要严格管理和限制生产中可能出现的火源、热源;
(3)隔爆措施:在可能发生煤尘爆炸地点的通道上,预先设置岩粉棚、水棚、自动式隔爆棚、隔爆水幕及撒布岩粉袋,一旦发生煤尘爆炸,利用煤尘爆炸产生的冲击波使其自然动作,将消焰剂弥撒于巷道空间,阻隔或者熄灭爆炸火焰的传播,实现隔绝煤尘连续爆炸的目的。
五、爆破事故及其防治
引起矿井爆破事故的因素很多。在爆破器材的质量、储存、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。
(一)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;(2)加强对爆破器材的管理;
(3)对爆破地点认真检查;(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。
(二)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。
(3)按规定装药、联线。(4)爆破工不得随意将发爆器或钥匙转交他人。(5)爆破时,爆破工必须发出警告,至少再等5秒方可起爆。
(三)爆破后的防治措施:
(1)加强通风,及时吹散炮烟。(2)认真检查。(3)正确处理拒爆、残爆。
(四)特殊爆破事故的防治措施:
1、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。(2)独头掘进贯通爆破时,距贯通地点20M,必须在穿透位置里外两侧设好警戒,禁止在警戒区作业或逗留,透位不清,禁止爆破。(3)两头对掘贯通爆破时,距贯通地点20M,必须停止一头作业,任然保持通风,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,如发生炮眼内出水、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时,要探明“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”时,要把人员撤到安全地点,并在安全地点实施爆破。
3、接近积水区的爆破事故防治: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,不要拔出钻杆。(4)处理溜煤眼堵塞时的事故。(5)必须采用取得煤矿矿用安全标志的煤矿许用炸药。(6)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。(7)爆破前必须检查瓦斯。(8)爆破前必须洒水。9)在有威胁安全的地点,必须撤人、停电。
4、处理溜煤眼堵塞时的事故:(1)必须采用取得煤矿矿用安全标志的煤矿许用炸药。(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(3)爆破前必须检查瓦斯。(4)爆破前必须洒水。(5)在有威胁安全的地点,必须撤人、停电。
5、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。(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。
(3)爆破30min后,人员方可进入工作面检查。
机都具有底板栅孔,将刮板链带回1.提高了电动机的启动能力,改善1.矿井提升与运输在矿井生产中的方式可分为电力传动和液压传动输于保护设备。3).侧卸式刮板输送P2316.液力耦合器的主要特点: 任务P1:1.将工作面采出的煤炭运送机。
送到地面装车站2.将掘进出来的9.侧卸式刮板输送机按卸载方向的回煤漏如转载机,使侧卸式输送了启动性能,减少了冲击。2.对电矸石运往地面矸石场或矸石综合利和大小分为p14:双侧卸载式、单机拉回煤量降为2%以下;而端卸式动机和工作机械具有过载保护作用加工厂3.将井下生产所需要的侧卸载式、对成双卸载式和主副双刮板输送机没有底栅孔,随刮板链用。3.多电机拖动系统中能使电机材料、设备运往工作面或其他工作侧卸载式
场所4.运送井下工作人员 的煤尘全部作为回煤一直在底链道符合分配均匀。10.按侧卸输送机同转载机的相对随刮板链拉回机尾处;造成拉回煤17.溜槽的分类p25:中部溜槽
式刮板输送机由于回煤功率消耗溜槽。中部溜槽占绝大部分,且每、过渡溜槽、调节2.矿井运输与提升设备的类型P2:位置分为p14:重叠侧卸式和交叉严重,回煤功率损功严重。4).侧卸(也称标准溜槽)按其动作方式不同分为两大类:连侧卸式
续动作式和周期动作式。11.交叉侧卸式刮板输送机的适应少,所以有用拉煤功率相应增大了,节场1.5m,用来调整输送机铺设长
因此,在相同装机功率的情况下,度的调节溜槽有0.5m和1m两种。
1)煤层倾角0o-8o,输送机铺设呈近侧卸式输送机具有比端卸式输送机18.刮板输送机的附属装置包括:3.输送机的分类:刮板输送机、胶条件:p14 带输送机、勺斗提运机
”压溜子“难,启动事铲煤板、挡煤板、拉紧装置、推移4.辅助运输设备:1.给煤机2.砸水平状态。2).巷道不卧底,转载机生产能力大,5).侧卸煤流的动装置。门3.翻车机4.链式推车及或爬车也呈水平铺设3).需要端头支护,故少的显著优点。
机5.调度绞车6.阻车器、限速器或排头架支护,保证侧卸机头同转能很少损失,即被转载机利用;而19.拉紧装置的形式P27 :1.螺旋
7.转载机 载机可同时推移,因此交叉侧卸式端卸式煤流的动能必须在转载机上丝杠式拉紧装置。2.钢丝绳卷筒式
只限于综采采煤工艺。降为零后,再拐90o急弯才能沿转载拉近装置。3.棘轮紧链器。4.摩擦
重复启动而多损失功率10%以上。20.对于一端布置传动装置的输送第一章:刮板输送机 5.刮板输送机是目前国内外缓倾12.重叠侧卸式刮板输送机的适应机方向运行,使转载机因对煤流的轮紧链器。5.液压紧链器。斜长臂采煤工作面唯一的煤炭运输条件:P15
设备。p6 1).当巷道不卧底时,其适应条件与6).侧卸式机头布置在顺槽,有利机,链子的最大张力点一般在主动
6.可弯曲刮板输送机的组成P6:主交叉侧卸式适应条件的前两条相于采煤机自开缺口,相应的转载机轮的相遇点。P37要组成部分:机头部(机头架、电同;2.)当巷道卧底,其适应的条靠巷道”上帮“布置,人行空间大,21.桥式转载机的作用P40:其安装动机、液力耦合器、减速器、链轮件与同类型端卸式输送机相同,如操作维修方便、安全。
液力耦合器、减速器、链轮组件)、层倾角0-12oo 在采煤工作面下顺槽中,与可伸缩组件)、机尾部(机尾架、电动机、果单链和双链端卸式适应条件为煤P16 14.根据转弯部分的结构,直角胶带输送机配套使用,同采煤工作转弯刮板输送机主要分为转盘式,面刮板输送机衔接配合,它的作用
是将采煤工作面刮板输送机运出的中间部(中间溜槽、连接溜槽、调,双边链端卸式适应条件为煤层倾滚轮式、滑动式。
节溜槽、刮板链子)附属装置(紧角0o-18o等;3).重叠侧卸式一般不15.液力耦合器的工作原理P22: 货载输送到顺槽中可伸缩胶带输送链器、铲煤板、挡煤板、防滑锚固需要转载机同时推移,因此重叠侧在液力耦合器内充满适量的工作液机上去。
装置)以及供移动输送机用的移溜卸式可用于普采以及炮采工艺。体,启动电动机,通过弹性联轴器、22.设计生产率是运输地点在单位槽装置。13.侧卸式输送机同端卸式刮板输后辅室外壳带动泵轮与透平轮外壳时间内需要运出的货载的质量,它
7.刮板输送机适用于煤层倾角不超送机相比,具有如下优点和特性:开始转动。因为透平轮通过轴套与是矿井生产任务要求运输设备具有过25o的采煤工作面。但对于兼做采P16
o减速器输入轴相连,而与泵轮及透的运输能力。而运输设备本身所具煤机轨道配合机组采煤的刮板输送1).侧卸式输送机主煤流沿犁煤板平轮外壳无机械连接,故此时透平有的运输能力称为设备生产率。为机,适用于煤层倾角一般不超过10方向导入转载机,使卸载方向同转轮不转动,减速器数轴亦不转动,了保证完成矿井运输生产任务,选
倾角大时,要采取防滑措施,此外,载机运煤方向一致,煤流畅通,不电动机可认为是空载启动。电动机择运输设备时,应使设备生产率大在顺槽和联络眼,采区上、下山也像端卸式的卸载方向同转载机运煤启动后,带着泵轮和透平轮外壳不于或等于设计生产率。可使用刮板输送机运送煤炭.方向有90o的急拐弯,因而易引起煤断提高转速,液力耦合器中的工作第二章: 带式输送机
8.刮板输送机的主要类型P8:按牵流停顿和堵塞现象;堵塞严重时,液体便被泵轮叶片驱动,速度和压1.带式输送机适用条件p46:可用于引链的结构分为片式套筒、可拆模不仅拉回煤现象增多,而且容易引力不断增大,在离心力的作用下,水平及倾斜运输,但倾角受物料特锻链和可焊接圆环链刮板输送机;起大块煤堆积后造成断链停车事沿泵轮工作腔的曲面流向透平轮,性限制。通常情况下,普通带式输按链条数目及其不知方式分为单故。2).侧卸式输送机的煤流顺侧冲击其叶片,使透平轮上获得转矩,送机沿倾斜向上运送原煤时,输送链、双边链、双中心链及三链刮板卸机头架的主、副卸载面平滑流入当转矩足以克服透平轮上的符合倾角不大于18o;向下运输倾角不大输送机;按溜槽的布置方式和结构转载机,无端卸式“必须具备规定时,透平轮就带动工作机械一起运于15运送附着性和粘结性大的物分为并列式、重叠式、敞底溜槽式卸载高度“的要求,也没有煤炭抛动,并逐步上升到而定转速。其能料时,倾角可大一些。
落到转载机上的撞击,有利于运送量的传递过程:电动机输出的机械2.可伸缩带式输送机的特点工作原
大煤块,提高块煤质量,也降低了能----泵轮机械能---工作液体动能理和作用 P48 o 1
其特点是比普通带式输送机多一个力;2)输送带的表面比压;3)覆分,为什么又有光面、包胶、铸胶面的高度。储带仓和一套储带装置,当移动机盖胶或花纹的变形量;4)输送带承之分?p63 尾进行伸缩时,储带装置可相应地受弯曲载荷的频次。放出或收缩一定长度的输送带,利7 拉紧装置的作用P64 放的原理调节输送机长度。
轨枕用来承受钢轨的压力,并将压
主要由传动滚筒、减速器和电动机力传递给道砟,同时保持两条钢轨组成。为了提供满足运输的动力且的轨距,防止轨道移动。
轨距?为什么铺轨时在弯道处要把
用输送带在储带仓内多次折返和收1)使输送带有足够的张力,以保证使得运输平稳,可采用单滚筒或者2.什么是轨距、轮缘距?何为标准
输送带与传动滚筒间能产生足够的双滚筒,这种带式输送机主要用于前进或后驱动力以防止打滑。2)保证输送带光面有自清洁作用,包胶和铸胶是外轨抬高把轨距加宽?外轨抬高和退式长壁采煤工作面的顺槽运输和各点的张力不低于某一给定值,以为了减少物料在其表面粘结,以防轨距加宽的方法如何?p109 巷道掘进时的运输工作。
防止输送带在托辊之间过分松弛而输送带的跑偏与磨损。
轨距是两轨头的内测距离。轮缘距
3.带式输送机有哪些类型;各有哪引起撒料和增加运行阻力;3)补偿15.简述调心托辊的纠偏原理。P60 是两车轮轮缘外侧的距离,煤炭工几部分组成,各部分的作用如何。输送带的弹性及塑性变形;4.为输调心托辊间隔地安装在承载分支与业设计规范规定的轨距为标准轨传动原理与刮板输送机有何不同?送带重新接头提供必要的行程。空载分支上。承载分支通常采用回距。如果两根轨道在一个平面上,带式输送机适应的倾角为多大?带8.常用拉紧装置的分类p66 缺点?p55
式、固定式、自动式三种。
转式槽型调心托辊,空载分支常采由于离心力的作用,会使车轮轮缘与一般托辊相比较,在结构上增加断使钢轨与轮缘磨损加重,严重时了两个安装在托辊架上的立辊和传可能造成翻车事故,为了避免此抬
式输送机与刮板输送机比较有何优按其工作原理不同主要分为重锤用回转式平行调心托辊。调心托辊下外轨挤压,增加行车阻力,又不1分类1)通用带式输送机 2)绳架9.逆止装置的作用p67
吊挂式带式输送机3)可伸缩带式带式输送机逆止装置主要是防止向动轴,其除完成支承作用外,还可高轨距。输送机。4)钢丝绳芯带式输送机5)上运输的输送机停车后逆转。钢丝绳牵引带式输送机 6)线摩擦10.制动装置的作用 P69
根据输送带跑偏情况绕垂直轴自动当矿车行使在弯道上,成弦状分布,回转以实现调偏功能。
由于轮对在车架上是固定安装,所
驱动带式输送机 7)可弯曲带式输其作用有两个:一个是正常停车,16.输送带在运行时为什么会跑以其轴线不能和弯道半径在同一方送机 8)大倾角带式输送机 9)气即在空载或满载情况下停车时,能偏?跑偏时应如何调整?如何防止向上,故在弯道上行使的车辆,其垫带式输送机。其原理p15如图2-1可靠地制动住输送机;二是紧急停跑偏?P105 所示。
轮对的轮缘就不与轨道平行。出现
车,即当输送机工作不正常或发生由于安装等多种原因输送带会跑轮对被钢轨卡住,或是被挤出轨面
主要由输送带、托辊、传动装置、紧急事故时对输送机进行紧急制偏,跑偏调正的方法应根据输送带掉道,为了避免此应把轨道加宽。拉紧装置、制动装置等部分组成。动,迅速而又合乎要求地制动住输运行方向和跑偏方向来确定。换向3.矿车的种类及矿车阻力有哪些?带式输送机可用于水平及倾角运送机。
滚筒处输送带往哪边跑偏就调紧哪矿车的两个重要经济技术指标是什
输,输送倾角不大于18º;向上运11.盘式制动装置的工作原理 P70 边,在托辊处,输送带往哪边跑偏么?p112 输时不大于15º。
盘式制动装置是依靠液压松闸,弹就在哪边将托辊朝输送带运行方向矿车类型:1t 1.5t 3t和5t.带运行情况确定。
成。其两个重要经济指标是容积利
优点:运输能力大,而工作阻力小,簧加载长生制动力矩的常闭制动装移动一个角度,其大小应根据输送矿车阻力由基本阻力和附加阻力组耗电量小,约为刮板输送机耗电量置。的1/3-1/5。因在运输过程中物料12.由欧拉公式分析得出,为防止输定期进行对输送装置检查,及时调用系数和车皮系数。与输送带一起移动,故磨损小,物送带在主动滚筒上打滑,保证带式整皮带位置,安装合理。
4.基本阻力系数的含义是什么?为列车阻力系数又大于单个矿车?
料的破碎性小,由于结构简单,既输送机正常运转,输送机在主动滚17.输送带打滑的原因及防止打滑什么中车阻力系数要小于空车,而节省设备,又节省人力。
筒相遇点的实际张力Sy必须满足以的措施?P105
u。а
缺点:输送带成本高且易损坏,故下条件S1 打滑主要原因是输送带与滚筒之间P116 与其他运输设备相比,初期投资高,13.摩擦传动原理是说明什么问题摩擦力不够,防止的办法是将输送基本阻力系数是基本阻力与矿车总的?用公式与绘图进行说明。提高带拉紧或停车后在主动滚筒和下段重之比。这是由于大矿车车轮大,摩擦牵引力的途径和方法?p80 输送带之间撒上锯末或煤粉将水吸且制造加工精密,重车运行比空车 稳定且平均重车的单位质量上空气力系数小的原因是由于列车运行 风层式织物芯输送带、整体芯输送是说明要保持输送机正常运转,必干。送带和钢丝绳牵引输送带。5.托辊的分类 p59 力S1保持一定的关系;图2-38所辅助运输设备 示。 带、钢丝绳芯输送带、钢丝绳芯输须使相遇点张力SY与分离点的张第三章 轨道、矿车、矿井阻力比空车单位质量上小,单车阻 1.轨道由哪几部分组成,各部分的时,车与车彼此牵制,使运行时车 轮与轨道的左右摩擦加剧。 1).承载托辊2)回程托辊3)缓冲1)改变输送带张力S1,一般由拉紧装作用是什么?P108 托辊4)调偏托辊 素p62 置来实现。2)增大输送带与滚筒之轨道由道砟、轨枕、钢轨及连接零5.试述底卸式矿车在卸载站是如何不使轨枕移动,由电机车牵引的底卸式矿车进入卸14.带式输送机驱动装置由哪几部分散轨枕上的压力,6.在选择传动滚筒直径时考虑的因间的摩擦因数u0.3)增大围包角。件等组成。道砟的作用:是承受和实现自动卸载的?P115 1)输送带绕过滚筒时产生的弯曲应分组成。主动滚筒为什么有单双之减少车辆行使的冲击和调节钢轨轨载站时,因卸载漏斗上部的轨道中 断,车箱由其两翼板支承在漏斗旁控制器、启动电阻、受电弓、自动电网电压降较大时,电机车也能够天轮、井架以及装卸附属设备。的两列托轮组上。车架由于失去支开关照明等。 承,被货载重力压开,连同转向架3.用机车的分类:P147 车底绕端部铰轴倾斜,煤炭借自重两类。 卸出,经漏斗进入煤仓。电机车进4.均衡架的分类与作用P154 启动。3)符合发生变化所引起的电3.标准罐有哪几种动机功率变化很小。4)两台串激电工作稳定。 1t1.5t 和 3t 由骨架、罐顶、罐底、侧板、与轨 P187 一起通过卸载轮沿卸载曲轨运动,分为电机车和防爆低污染内燃机车动机并联工作,符合分配比较均匀,4.罐笼主体部分的组成P190 启动要求启动时能量消耗小,启动道组成。 入卸载站后,同样由两翼板支承在分为横向均衡托架和纵向均衡托平稳,以免冲击过大。启动方法:5.防坠器的组成P191 托轮组上,因而失去牵引力。当靠架。他具有缓冲作用,同时又能使采用附加启动电阻和将两台电动机由开动机构、传动机构、抓捕机构、近电机车的第一辆矿车的卸载轮处各轮对负载分配均衡。于卸载曲轨的左端卸载段时,由于5.撒沙装置的作用。P155 串联的方法进行启动。 缓冲机构。 13.控制器的主轴与换向器之间有6..抓捕器的作用?P193 种?P198 货载及车架的重力作用,曲轨对矿其作用:增大车轮与轨道间的摩擦哪些闭锁?为什么要装设这些闭7.我国立井提煤单绳箕斗有哪几车产生反作用力,推动矿车前进。系数,以便获得较大的牵引力和刹锁?p158 端复位时,第二辆矿车的卸载轮早6.电机车的启动方式p160 当第一两矿车的卸载轮进入曲轨右车力,保证运输的需要和行车安全。)只有当主轴处于0位时,换向器3t、4t、6t、8t 1 才能转动,以免换向轴触点带点分8.国产提升机绳槽为右车槽,因此 已进入曲轨的卸载段,又产生推力为了限制启动电流,目前矿用电机合被烧坏。2)换向轴在0位时主动应选股是右捻向的钢丝绳。推动列车前进。当最后一辆矿车的车普遍采用附加启动电阻和将2台轴不能转动,只有当换向轴手柄先9.矿用提升机的类型P217 卸载轮沿曲轨复位段上爬行时,虽电动机串联的方法进行启动。 多绳摩擦式及内装式。置于“向前”或”向后“位置时,才单绳缠绕式、只有另外一台电动机单独运行时,是使活滚筒与主轴分离或联接,以 无后续矿车的推力,但因列车的惯7.电机车在何处应调速,调速的方能转动主轴。3)当电动机发生故障,10.调绳齿轮离合器的作用?P227 性和电机车已进入轨道产生牵引法有?p160 卸载站,完成卸载任务。 力,这个列车随即离开曲轨,驶出通过道岔、进入弯道及调车时应调主轴手柄不能转到两台电动机并联便调节钢丝绳的长度。更换水平或 速,调速方法有,一种是改变牵引运行位置上。4)只有当两个控制轴调节钢丝绳长时使两个滚筒之间产 轴上取下来,以免按错电钮损坏电11.深度指示器的作用和类型。P234 器。 1)向司机指示提升容器在井筒中的6.有极绳运输所用绞车分类P118 电动机的端电压,另一种是改变电都处于0位时,换向轴手柄才能从生相对转动。滚筒直径在2m以下的成为绞车或动机的磁场强度。小绞车,2m以上的成为提升机或大8.什么是列车?p165 绞车。 7.传统矿井辅助运输系方式。p123 列车。 井下主要运输大巷一般采用电机车9.列车运行的三个基本状态 电机车和它所牵引的矿车组总成为为了保证主轴电动机运行位置转到位置。2)容器接近井口停车位置时 电器制动位置时,先转到0位,然发出减速信号。3)提升容器过卷时,后反向转到电器制动位置,以保证打开装在指示器上的终点开关,切 断安全保护回路进行安全制动。4)护。 运输,采区巷道主要采用矿用绞车、牵引状态、惯性状态、制动状态。电器制动前先切断电源。这种运输方式被称作传统辅助运输则P169 方式。 小型调度绞车、小型蓄电池机车等,10.电机车计算时应考虑的重要原14.列车牵引力是怎样产生的?减速阶段通过限速装置进行过速保 p167 为了保证电机车正常运行,其牵引车轮作用于轨道接触点上有一个力其分为牌坊式和圆盘式两种。力和制动力都必须小于粘着力。这FK,轨道对车轮接触点也有一个反12.微拖动装置的作用和分类。P236 FK大小相等方向相反,保证车轮与司机施闸控制,若制动力过大,可地面接触点无相对位移,成为回转能造成提前停机,过小,提升机将 第四章 矿用机车 1.矿用电机车有那些类型,什么叫是进行电机车运行计算时应考虑的作用力,这个力时摩擦力TK,它与由于减速阶段提升机的速度通常靠电机车的粘着系数和粘着重力?重要原则。P147 11.列车组成计算p170 矿用电机车按其电源不同,可分为电机车牵引的车组重力,通常是按回转中心,这样作用于车轮轮心上会越过规定卸载位置,因此,既费直流电机车和交流电机车,直流电照列车启动时粘着条件、制动条件的力FK¹即为推动列车前进的力,此时又不可靠。为了解决上述问题,机车按其供电方式不同又分为架线和牵引电动机温升条件来计算确定力与列车运行总阻力相平衡,即时采用了微拖动装置。其分类手动控式与蓄电池式。此外还有架线—蓄的。电池两用电机车。 备有哪些?p152 牵引力。 制和自动控制。 12.架线式电机车为什么选用直流第五章.矿井提升设备的13.何谓抓捕器的“二次抓捕现 串激电动机?试述架线式电机车的类型及主要组成部分 象”?可断螺栓拉紧装置是如何避 1.矿井提升系统的分类:P186 免“二次抓捕”的?p195 原因:1)在启动电流较小的情况下,1)竖井普通罐笼提升系统2)竖井断绳后罐笼被制动住时,由于制动 罐笼将会反复起跳现象,在第一个振动波传递到可断螺栓后,可断螺.矿用电机车的机械构造与电器设启动要求和启动方法?P157 机械设备包括车架、轮对、轴承和可以获得较大的启动转矩,具有较箕斗提升系统3)斜井箕斗提升系钢丝绳的变形产生纵向弹性振动,轴箱、弹簧托架、制动系统、撒沙大的过负荷能力。2)牵引电网电压统4)斜井串车提升系统。装置、齿轮传动装置及连接缓冲装脉动时,只影响串激电动机的转数,2.矿井提升设备的组成。P186 置等等。电器设备包括牵引电动机、而对其转矩影响较小,因此在牵引提升机、提升钢丝绳、提升容器、栓没被剪断。而出现再次抓捕的现 象。如果可断螺栓被拉断,这时罐笼与制动钢丝绳同时下降,这样就防止了二次抓捕现象。 不的小于提升或下放最大静力负荷力矩的3倍。 全制动都是靠制动重锤4来完成的,即共同使用一套闸瓦。 既不电力拖动,有不用制动器制动,故称为自由滑行减速方式。 2.电动机减速方式 其特点: 这是用电动机缓慢减速。即将电动机的转子附加电阻在逐级接入转子回路,使电动机在较软的人工特性上用行。 3.制动状态减速方式 其特点:当提升系统的惯性力很大时,在整个减速过程运行阶段即使不使用电动机拖动,系统也将加速运行。因此为了使提升系统减速,必须对系统施加足够的制动力。确定减速方式时,应首先考虑采用自由滑行减速方式,因这种方式,既达到了减速的目的,又能充分利用提升系统的动能,操作简单,节省电能。若次减速度a3h值太小,可选较大的减速度,此时制动力不大于0.3Q,可考虑采用机械制动减速;若大于0.3Q,则需采用电气制动方式。 2.双滚筒提升机在调整滚筒旋5.试说明JK型提升机为什么要实转是相对位置时,制动装置在行二级安全制动?参照二级安全制各滚筒上的制动上的制动力矩动特性曲线解释说明,二级安全制不得小于该滚筒所悬提升容器动如何实现?怎样调节? 与钢丝绳重力造成的静力矩的1.2倍。 3.在立井的倾斜井巷中使用的提升机进行安全制动时,全部机械的减速度都必须符合表6-1的规定。 因为过大的减速度会给设备带来很大的动负荷,在摩擦提升中。则会引起钢丝绳滑动。因此,应采用二级安全制动。P255说明如何实现,怎样调节。7.JK型提升机调绳离合器的动作 第六章 矿井提升机的制 动系统 P247盘式制动器的工作原理:是靠油压松闸,靠盘型弹簧力制动;当油缸内油压降低时盘型弹簧恢复其松闸状态时的压缩变型,靠弹簧李推动筒体,闸瓦,带动活塞移动,使闸瓦压向制动盘产生制动力,达到对提升机施加制动的目的。P254什么是二级安全制动,为什么采用二级安全制动?二级安全制动就是将某一特定提升机所需要的全部制动力矩分成两级进行。施加第一级制动力矩后,使提升机产生符合《煤矿安全规程》的安全制动减速度。然后施加第二级制动力矩,使提升机能平稳可靠地停车。因为过大的减速度会给设备带来很大的动负荷,在摩擦提升中。则会引起 4.对于摩擦式提升机,工作制原理及调绳过程如何?p226 动或安全制动产生的减速度,第七章 矿井提升设备的不得超过钢丝绳的滑动极限,选择 及不引起钢丝绳打滑。 P262目前,我国煤矿设计部门在选 5.安全制动必须能自动,迅速择提升容器时,一般都采用经济速和可靠地实现,起制动的空动度法,常用的经济速度为时间,对于油压块闸制动器,Vj=(0.3~0.5)H 不得超过0.6s;对于盘式制动 H---提升高度,m,H=HX+HS+HZ 器,不得超过0.3s;对于压气分别为卸载高度,矿井深度,装载块闸制动器,不得超过0.5s。高度 1/2 钢丝绳滑动。因此,应采用二级安3.盘闸制动系统与块闸制动系统相P270咬绳:由于钢丝绳的直径不是全制动。 制动系统的要求是什么? p240制动系统的作用 1.正常停车。在停止工作时,能可靠地闸住提升机。2.工作制动。在正常工作时,制动器可参与提升机的速度控制。如减速阶段在滚筒上产生制动力矩使提升机减速,在下放重物时加闸限制下放速度。3.安全制动。当提升机工作不正常或发生紧急事故时,如提升速度过高,过卷或电流欠压等故障出现时,进行紧急制动,迅速而合乎要求地闸住提升机。 4.双滚筒提升机在调绳或更换水平时,能可靠地闸主活滚筒,松开死滚筒,以实现调绳,更换水平的操作。 P240对制动系统的要求: 1.提升机在工作制动和安全制动时所产生的最大制动力矩都 比较有什么优点?它们各自的工作无限小,如果内偏角过大,弦长的奔离短与临圈钢丝绳不是相离而是 1.多幅制动器同时工作,即使相交,这就是咬绳。即使在偏角不 1.矿井提升机制动系统的作用和对原理如何?p245 p247 有一副失灵,也只影响部分制太大的情况下,由于滚筒上绳圈间6.为何普通罐笼提升采用五阶段速动力矩,故安全可靠性高; 隙ε较小,钢丝绳直径较大或滚筒度图,而底卸式箕斗采用六阶段速2.制动力矩的调节是用液压站直径较大,也会导致咬绳。的电液调压装置实现的,操作避免咬绳的有效措施是:适当的增 解:为保证箕斗离开卸载曲轨 度图运行?p285 方便,制动力矩的可调性好; 大一些ε,然而ε增大,减小了滚时速度不能过高,需要有初加速阶3.惯性小,动作快、灵敏度高; 筒的容绳量,有时甚至要采用直径段;为使重箕斗上升到井口而进入4.体积小重量轻、结构紧凑、更大的提升机,这是不经济的。卸载曲轨内运行时,减少对井架,第八章 矿井提升设备的曲轨的冲击,提高停车的准确性,5.安装和维护使用较为方便;应有一个低速爬行阶段(爬行速度运行理论 外形尺寸小; 6.通用性好且便于实现矿井提 4、减速方式有几种,各有什么特一般限制在不大于0.5m/s),故应升体统化。 点?怎么来确定使用某种制动方采用六阶段速度图。 P247盘式制动器的工作原理:式,其依据和步骤各如何?P287 是靠油压松闸,靠盘型弹簧力制动;当油缸内油压降低时盘型弹簧恢复其松闸状态时的压缩变型,靠弹簧李推动筒体,闸瓦,带动活塞移动,使闸瓦压向制动盘产生制动力,达到对提升机施加制动的目的。P242盘式制动器的工作原理:这种制动装置的工作制动和安 第十一章 多绳摩擦提升 答:提升减速度除了要满足上多绳摩擦提升与单绳缠绕式提升比述(煤矿安全规程)的规定外,较,其主要优点是p379: 还于提升设备所采用的减速方式有关。目前常见的减速方式有三种。 1.自由滑行减速方式 其特点:在减速开始时,将电动机从电网靠系统的惯性向卸载位置运行,速度逐渐降低,1.提升高度不受滚筒容量的限制,适用于深井提升。2.载荷是由数根钢丝绳承担,故钢丝绳直径较相同载荷下单绳提升小。 3.摩擦轮直径显著减小。4.由于摩擦轮直径小,回转力 矩减小,在提升载荷相同的情况,多绳摩擦式提升机的质量比单绳缠绕式小1/4~1/5,提升电动机的容量和耗电量也相应降低,设备的效率提高。5.摩擦轮直径较小,在相同提升速度下,可以使用转速较高的电动机和较小的减速器。6.由于钢丝绳是搭放在摩擦轮上的,因此减少了钢丝绳的弯曲次数,改善了钢丝绳的工作条件。 7.采用偶数根提升钢丝绳,钢丝绳的黏向是左、右捻向各半,消除了提升容器过程中的转动,减少了容器的罐耳对罐道的摩擦阻力。 8.数根钢丝绳同时承受载荷,提升工作的安全性大为提高。世界各国地 运行经验表明,数根钢丝绳同时被拉断的可能性极小,因此可以不再使用防坠器,从而减小了提升容器的质量。 多绳摩擦提升的缺点是:p380 1.数根钢丝绳的悬挂、更换、调整、维护检修工作复杂,而且当有一根钢丝绳损坏而需要更换时,为保持各钢丝绳具有相同的工作条件,往往需要更换所有的钢丝绳。 随着中国煤矿开采强度的增大、开采深度的增加, 矿井自燃现象日趋严重[1-4], 由矿井自燃火灾诱发瓦斯、煤尘爆炸事故时有发生, 严重影响煤矿安全生产。随着气相色谱仪在煤矿的应用, 矿井自燃火灾早期预测预报束管监测系统成为煤矿防灭火必不可少的技术装备[5-8], 对矿井自燃火灾的防治起到了一定的作用。 1 矿井自燃火灾束管监测系统的发展历程 国内外矿井自燃火灾束管监测系统的发展过程如图1所示。 目前, 澳大利亚研制的矿井自燃火灾束管监测系统具有采样手段先进、气体分析时间短 (1~2min) 、气体分析完整、气体分析精度高 (0.1×10-6) 、气样传输距离远等特点, 能够及时反映矿井自燃区域的主要有害气体的变化趋势, 为煤矿自燃火灾提供有效预警。该系统结构如图2所示, 包括多根高质量、直径为6~20mm的塑料束管, 位于地面的、用来从各个束管同时抽取气样的气泵, 气体进入气泵前的干燥、过滤与火焰捕获系统, 位于地面的一组气体分析仪。束管通常布置在煤自燃容易发生的地点:工作面回风巷和采空区中 (密闭墙后面) [4]。然后用气泵将采空区各点的气体经过束管抽至地面, 由气体分析仪分析其组分。气体分析仪利用气体的红外吸附特性测量CH4, CO和CO2;利用气体的顺磁性测量O2;利用束管专用色谱仪快速分析气体中的C2H4和H2。分析结果直接输入专门开发的计算机软件, 由该软件快速分析计算各种气体指标及变化趋势, 如有异常或早期自燃迹象, 发出警报。 2 矿井自燃火灾束管监测系统的应用 2.1 塔山煤矿8202工作面概况 塔山煤矿8202综采工作面为二盘区首采面, 走向长为1 375.65m, 倾向长为230.5m。开采的3—5号煤层为复杂稳定可采煤层, 煤层倾角为2~6°, 煤层厚度为12.95~15.89 m, 煤层平均厚度为14.21m, 煤层自燃期为6个月。8202综采工作面为“一进两回”三巷道布置, 采用锚杆+锚索+塑料网支护, 相对瓦斯涌出量为2.2lm3/t, 绝对瓦斯涌出量为44.6m3/min。 2.2 采空区测点布置 8202综采工作面束管采样点布置方案:采样8芯束管沿5202回风巷顶板并靠近巷帮悬挂, 从离8202工作面开切眼180m处开始引出单根束管并接上采样器作为第1个采样点, 然后每隔120m布置1个采样点, 共布置8个采样点。当采样点进入采空区时开始对该采样点进行取样分析, 以此类推依次启用下一个采样点, 直至工作面回采结束。各采样点具体位置如图3所示。 2.3 观测内容与方法 (1) 针对8202综采工作面实际推进情况, 每2d采集1次气样, 在综采工作面推进较慢时, 每天采集1次气样。 (2) 采样时, 打开相应的预抽束管对应的控制开关, 预抽5~8min。 (3) 采样完毕后, 需要记录好每天工作面的推进度。 (4) 采集的气样必须在4h内分析完毕。 2.4 现场监测结果分析 根据8202综采工作面采空区气体监测日报表, 图4、图5分别给出随着综采工作面的推进, 采空区不同测点处的CH4+CO2, CO, H2和O2体积分数的变化情况。 从图4和图5可看出: (1) 随着综采工作面的推进, 采空区内的瓦斯体积分数逐渐升高, 采空区深部边缘的瓦斯体积分数为6%左右。 (2) 随着综采工作面的推进, 采空区内的O2体积分数逐渐降低, 采空区深部边缘的O2体积分数为5%~6%, 并趋于稳定。 (3) 综采工作面后方100~150m内, 采空区内的瓦斯体积分数为4%左右, 但O2体积分数仍然维持在8%以上, 遗煤可能发生自燃现象。 (4) 综采工作面后方150m外, 采空区基本处于窒息状态, 遗煤无自燃危险。 3 结语 介绍了澳大利亚研制的矿井自燃火灾束管监测系统的特点及结构, 该系统在塔山煤矿8202综采工作面的应用结果表明, 随着综采工作面的推进, 采空区O2体积分数逐渐降低, 采空区深部边缘O2体积分数为5%~6%, 并趋于稳定;在综采工作面后方100~150m内, O2体积分数仍然维持在8%以上, 应采取相应的技术措施防止采空区遗煤发生自燃现象;综采工作面后方150m外, 采空区基本处于窒息状态。 参考文献 [1]郑学召, 王伟峰, 吴建斌.JSG-8型束管火灾监测系统井下布置方案探讨[J].工矿自动化, 2011, 37 (10) :70-73. 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