礦山安全技術第一節礦山安全基礎知識ー、概述礦山是開采礦石或生產礦物原料的場所。一般包括ー個或幾個露天采場、地下礦山和坑口,以及保證生產所需要的各種附屬設施（包括選礦廠、尾礦庫和排土場等）0按開采礦種的不同,礦山分為煤礦和金屬非金屬礦山。煤礦是生產煤炭的礦山,而金屬非金屬礦山則是開采金屬礦石、放射性礦石、建筑材料、輔助原料、耐火材料及其他非金屬礦物（煤炭除外）的礦山。按照開采方式的不同,礦山分為露天礦山和地下礦山及兩者聯合開采礦山。露天礦山是指在地表開挖區通過剝離圍巖、表土等,采出礦物的采礦場及其附屬設施,?地下礦山（井エ礦）則是以平洞、斜井、豎井等作為出入口,采出礦物的采礦場及其附屬設施。按礦山規模大小,礦山可分為大型礦山,中型礦山和小型礦山。二、礦山開采技術礦床開拓就是指按照一定的方式和程序,建立地面與采礦場各エ作水平之間的運輸通道,以保證礦場正常生產的運輸聯系,并借助這些通道,及時準備出新的生產水平。露天礦床開拓主要分為鐵路運輸開拓、公路運輸開拓和平碉溜井開拓;地下礦山礦床開拓方法大致可分為單ー開拓和聯合開拓兩大類。（一）露天開采用一定的開采エ藝,按一定的開采順序,剝離巖石、米出礦石的方法。即在露天條件下,將埋藏較淺的礦石,從礦坑露天礦、山坡露天礦或剝離露天礦進行開采。包括挖掘ー系列順序的溝槽。露天開采エ藝,按作業的連續性,分間斷式、連續式和半連續式。間斷式開采エ藝適用于各種地質礦巖條件;連續式工藝勞動效率高,易實現生產過程自動化,但只能用于松軟礦巖;半連續式工藝兼有以上兩者的特點,但在硬巖中,需增加機械破碎巖石的環節。（二）地下開采礦山.井巷掘進施工方法根據施工方法及地層賦存條件的不同,井巷（井筒或巷道）施工分為普通施工法與特殊鑿井法。普通施工法是在穩定或含水較少的地層中采用鉆眼爆破或其他常規手段施工的方法。特殊鑿井法是在不穩定或含水量很大的地層中,采用非鉆爆法的特殊技術與工藝的鑿井方法,通常采用的有凍結法鑿井、鉆井法鑿井、注漿鑿井法鑿井。（1）普通施工法。普通施工法一般采用鉆眼爆破的方法。在巖體上鉆鑿ー定直徑、一定深度及數量的炮眼,并在炮眼中裝入炸藥,靠炸藥爆炸的力量破碎巖體,從而達到井巷掘進的目的。它的優點是操作簡單、易于掌握、設備簡單、安全可靠,可以根據要求,在巖體中鉆爆出不同形狀、不同深度的井筒或巷道。根據炮眼深度與直徑的不同,我國礦山將鉆眼爆破法分為淺孔爆破法、中深孔爆破法和深孔爆破法。炮眼直徑小于50nlm、深度小于2m時稱為淺孔爆破,多用于井巷工程;炮眼直徑小于50mm、深度2-4m稱為中深孔爆破,多用于井筒及大斷面兩室掘進;炮眼直徑大于50mm、深度大于5m則稱為深孔爆破,主要用于立井井筒及溜煤眼、大斷面兩室以及露天開采的臺階爆破。（2）特殊鑿井法。特殊鑿井法是當井筒穿過不穩定含水地層時,用普通施工法無法通過時采用的特殊施工方法,主要有凍結法、鉆井法、注漿法。.采礦方法（1）井エ采煤方法。井エ煤礦采煤方法雖然種類較多,但歸納起來,基本上可以分為壁式和柱式兩大體系。1）壁式體系采煤法。根據煤層厚度不同,對于薄及中厚煤層,一般采用一次采全厚的單ー長壁采煤法;對于厚煤層,一般是將其分成若干中等厚度的分層,采用分層長壁采煤法。按照回采工作面的推進方向與煤層走向的關系,壁式采煤法又可分為走向長壁采煤法和傾斜長壁采煤法兩種類型。緩傾斜及傾斜煤層采用單ー長壁采煤法所采用的回采エ藝主要有炮采、普通機械化采煤（高檔普采）和綜合機械化采煤3種類型。在選擇回采エ藝方式時,應結合礦山地質條件、設備供應狀況、技術條件以及技術管理水平和采煤系統統一考慮。炮采工作面回采エ序包括破煤、裝煤、運煤、推移輸送機、工作面支護和頂板控制6大工序;普通機械化采煤是用淺截式滾筒采煤機落煤、裝煤,利用可彎曲刮板輸送機運煤,使用單體液壓支柱（或摩擦金屬支柱）和錢接頂梁組成的懸臂式支架支護的采煤方法；綜合機械化采煤是指采煤的全部生產過程,包括落煤、裝煤、運煤、支護、頂板控制以及回采巷道運輸等全部實現機械化的采煤方法:綜合機械化放頂煤開采技術的實質是沿煤層底部布置一個長壁工作面,用綜合機械化方式進行回采,同時充分利用礦山壓力作用（特殊情況下輔以人工松動方法）,使工作面上方的頂煤破碎,并在支架后方（或上方）放落、運出工作面的一種井工開采方式。2）柱式體系采煤法。柱式體系采煤法分為3種類型:房式、房柱式及巷柱式。房式及房柱式采煤法的實質是在煤層內開掘ー些煤房,煤房與煤房之間以聯絡巷相通。回采在煤房中進行,煤柱可留下不采;或在煤房采完后,再回采煤柱。前者稱為房式采煤法,后者稱為房柱式采煤法。（2）金屬非金屬地下礦山采礦方法。根據礦石回采過程中采場管理方法的不同,金屬、非金屬的地下采礦方法大致分為以下幾類:1）空場采礦法。空場采礦法在回采過程中,采空區主要依靠暫留或永久殘留的礦柱進行支撐,采空區始終是空著的,一般在礦石和圍巖很穩固時采用。根據回采時礦塊結構的不同與回采作業特點,空場采礦法又可分為全面采礦法、房柱采礦法、留礦采礦法、分段礦房法和階段礦房法等。①全面采礦法。在薄和中厚的礦石和圍巖均穩固的緩傾斜（傾角一般小于30。）礦體中,應用全面采礦法。該方法的特點是:工作面沿礦體走向或傾向全面推進,在回采過程中將礦體中的夾石或貧礦留下,呈不規則的礦柱以維護采空區,這些礦柱一般作永久損失,不進行回采。②房柱采礦法。房柱采礦法用于開采水平和傾斜的礦體,在礦塊或采空區礦房和礦柱交替布置,回采礦房時,留連續的或間斷的規則礦柱,以維護頂塊巖石。它比全面采礦法適用范圍廣,不僅能回采薄礦體,而且可以回采厚和極厚礦體。礦石和圍巖均穩固的水平和緩傾斜礦體,是這種采礦方法應用的基本條件。③留礦采礦法。工人直接在礦房暴露面下的留礦堆上作業,自下而上分層回采,每次采下的礦石靠自重放出1/3左右,其余暫留在礦房中作為繼續上采的工作臺。礦房全部回采后,暫留在礦房中的礦石再行大量放出,即大量放礦。這種采礦方法適用于開采礦石和圍巖穩固、礦石無自燃性、破碎后不結塊的急傾斜礦床。④分階段礦房法。分階段礦房法是按礦塊的垂直方向,再劃分為若干分段;在每個分段水平布置礦房和礦柱,中分段采下的礦石分別從各分段的出礦巷道運出。分段礦房回采結束后,可立即回采本分段的礦柱并同時處理采空區。⑤階段礦房法。階段礦房法是用深孔回采礦房的空場采礦法。根據落礦方式的不同又可分為水平深孔階段礦房法和垂直深孔階段礦房法。前者要求在礦房底部進行拉底,后者除拉底外,有的還需在礦房的全高開出垂直切割槽。2）崩落采礦法。崩落采礦法是以崩落圍巖來實現地壓管理的采礦方法,即隨著崩落礦石,強制（或自然）崩落圍巖充填采空區,以控制和管理地壓。主要包括單層崩落法、分層崩落法、分段崩落法、階段崩落法。①單層崩落法。單層崩落法主要用來開采頂板巖石不穩固、厚度一般小于3m的緩傾斜礦層。將階段礦層劃分成礦塊,礦塊回采工作按礦體全厚沿走向推進。當回采工作面推進一定距離后,除保留回采工作所需的空間外,有計劃地回收支柱并崩落采空區的頂板,用崩落頂板巖石充填采空區,以控制頂板壓カ。按工作面形式可分為長壁式崩落法、短壁式崩落法和進路式崩落法。②分層崩落法。分層崩落法按分層由上向下回采礦塊,每個分層礦石采出之后,上面覆蓋的崩落巖石下移充填采礦區。分層回采是在人工假頂保護下進行的,將礦石與崩落巖石隔開,從而保證了礦石損失和貧化的最小化。③有底柱分段崩落法。此法也稱有底部結構的分段崩落法,其主要特征是:按分段逐個進行回采;在每個分段下部設有出礦專用的底部結構。分段回采由上向下逐步分段依次進行。該采礦方法又可分為水平深孔落礦有底柱分段崩落法與垂直深孔落礦有底柱分段崩落法。④無底柱分段崩落法。無底柱分段崩落法中分段下部未設有專用出礦巷道所構成的底部結構;分段的鑿巖、崩礦和出礦等工作均在回采巷道中進行。⑤階段崩落法。其基本特征是回采高度等于階段全高。可分為階段強制崩落法與階段自然崩落法。階段強制崩落法又可分為設有補償空間的階段強制崩落法和連續回采的階段強制崩落法。3）充填采礦法。隨著回采工作面的推進,逐步用充填料充填采空區的采礦方法叫充填采礦法。有時還用支架與充填料相配合,以維護采空區。,充填采空區的目的,主要是利用所形成的充填體進行地壓管理,以控制圍巖崩落和地表下沉,并為回采創造安全和便利的條件。有時還用來預防有自燃礦石的內因火災。按礦塊結構和回采工作面推進方向充填采礦法又可分為單層充填采礦法、上向分層充填采礦法、下向分層充填采礦法和分采充填采礦法。按采用的充填料和輸出方式不同,又可分為干式充填采礦法、水力充填采礦法、膠結充填采礦法。①單層充填采礦法。此法適用于緩傾斜薄礦體,在礦塊傾斜全長的壁式回采面沿走向方向,一次按礦體全厚回采,隨工作面的推進,有計劃地用水力或膠結充填采空區,以控制頂板崩落。②上向水平分層充填采礦法。此法一般將礦塊劃分為礦房和礦柱,第一步回采礦房,第二步回采礦柱。回采礦房時,自下向上水平分層進行,隨著工作面向上推進,逐層充填采空區,并留出繼續上采的工作空間。充填體維護兩幫圍巖,并作為上采的工作平臺。崩落的礦石落在充填體的表面上,用機械方法將礦石運至溜井中。礦房采到最上面分層時,進行接頂充填。礦柱則在采完若干礦房或全階段采空后,再進行回采。礦房的充填方法,可用干式充填、水力充填或膠結充填。③上向傾斜分層充填采礦法。這種方法與上向水平分層充填法的區別是,用傾斜分層回采,在采場內礦石和充填料的搬動主要靠重力。這種方法只能用干式充填。④下向分層充填采礦法。這種方法適用于開采礦石很不穩固或礦石和圍巖均很不穩固,礦石品位很高或價值很高的有色金屬或稀有金屬礦體。這種采礦方法的實質是從上往下分層回采和逐層充填,每ー分層的回采工作是在上一分層人工假頂的保護下進行。回采分層水平或與水平成4。~10。或10°~15。傾角。傾斜分層主要是為了充填直接頂,同時也有利于礦石運搬,但鑿巖和支護作業不如水平分層方便。⑤分采充填采礦法。當礦脈厚度小于0.3~0.411I時,必須分別回采礦石和圍巖,使采空區達到允許工作的最小高度（0.8?0.9m）,采下的礦石運出采場,而采掘的圍巖充填采空區,為繼續上采創造條件,這種采礦法就為分采充填法。⑥方框支架充填采礦法。該方法主要用于礦體厚度較大,礦石和圍巖極不穩固,礦體形態極其復雜,礦石貴重的薄礦脈開采。（3）液體開采。又稱特殊采礦法。是從天然鹵水里、湖里、海洋里或地下水中提取有用的物質;將有用礦物加以溶解（或熱水融化）,再將溶液抽至地面后進行提取;用熱水驅、氣驅或燃燒,把礦物質從ー個井孔驅至另一井孔中采出。大多數液體來礦是用鉆井法進行的。三、礦山安全技術規程和規范.金屬非金屬礦山技術規程目前,金屬非金屬礦山技術規程主要有《金屬非金屬礦山安全規程》、《尾礦庫安全技術規程》、《排土場安全生產規則》等,適用于金屬非金屬礦山開采及附屬設施的設計、建設和生產。.煤礦安全規程、規范和規定煤礦安全規程、規范主要有:(1)《煤礦安全規程》;(2)《地下礦山瓦斯抽放管理規范》;(3)《防治煤與瓦斯突出細則》;(4)《地下礦山防滅火規范》；(5)《煤礦粉塵防治規范》。.爆破安全規程《爆破安全規程》(GB6722-2003)規定了爆破作業、爆破施工和爆破器材的儲存、運輸、加工、檢驗與銷毀的安全技術要求及其管理工作要求,適用于各種民用工程爆破和中國人民解放軍、武裝警察部隊從事的非軍事目的的工程爆破。《爆破安全規程》的內容包括:爆破作業的基本規定、各類爆破作業的安全規定、安全允許距離與環境影響評價和爆破器材的安全管理等幾個部分的內容。四、礦用爆破器材及安全管理礦用爆破器材主要包括炸藥和起爆器材。.炸藥礦用炸藥一般有硝酸鉞類炸藥、水膠炸藥、硝化甘油炸藥和乳膠炸藥。其中硝酸鍍類炸藥是我國礦山最廣泛使用的エ業炸藥。硝酸鍍類炸藥是以硝酸核為主加有可燃劑或再加敏化劑（硝化甘油除外），可用雷管起爆的混合炸藥。該炸藥的特點是氧平衡接近于零,有毒氣體產生量受到嚴格限制。硝酸鍍炸藥均為粉狀,用紙包裝加工成圓柱形藥卷,外涂ー層石蠟防水。硝酸鉞炸藥的儲存期為4~6個月。水膠炸藥是硝酸甲胺的微小液滴分散在以硝酸鹽為主的氧化劑水溶液中,經稠化、交聯而制成的凝膠狀含水炸藥。水膠炸藥具有抗水性能強、密度高、威力大、安全性好、生產エ藝簡單、使用方便等特點,無硝酸鉞類炸藥的主要缺點。硝化甘油炸藥是硝化甘油被可燃劑和（或）氧化劑等吸收后組成的混合炸藥。其優點是威力高、耐水（可在水下爆破）、密度大、具有可塑性、爆炸穩定性高。缺點是會“老化”、“滲油”,機械敏度高,生產和使用安全度較差,價格昂貴,已經很少使用。乳化炸藥是通過乳化劑的作用,使以硝酸鹽為主的氧化劑水溶液微滴均勻地分散在含有氣泡或多孔性物質的油相連續介質中而形成的油包水型膏狀含水炸藥。在有瓦斯或煤塵爆炸危險的煤地下礦山下工作面或工作地點應使用經主管部門批準,符合國家安全規程規定的煤礦許用炸藥。.起爆器材起爆器材可分為起爆材料和傳爆材料兩大類。雷管是爆破工程的主要起爆材料,導火線、導爆管屬于傳爆材料,繼爆管、導爆線既可起起爆作用,又可起傳爆作用/是兩者的綜合。(1)雷管。雷管由外界能激發,是能可靠地引起其后的起爆材料或各種エ業炸藥爆轟的起爆材料。雷管有火雷管與電雷管兩種,使用導火索引爆的雷管稱火雷管,用通電點火引爆的雷管稱為電雷管。由于煤地下礦山下存在瓦斯和煤塵,因此,煤地下礦山下禁止使用明火起爆,只能采用電能激發的電雷管。電雷管可以分成如下幾種:激發后瞬時爆炸的稱“瞬發電雷管”，隔ー定時間爆炸的稱“延期電雷管”。按延期間隔時間不同,延期電雷管又可以分為“秒延期電雷管”和“毫秒延期電雷管”。延期電雷管是為了提高爆破效果,加大自由面,使工作面各種炮眼的爆炸有一定的先后順序。此外,還有抗靜電性能的雷管,稱“抗靜電電雷管”。(2)導火索。導火索又叫導火線,用于引爆火雷管。由于導火索點燃后,自身是ー發火體,因此不能在有瓦斯或礦塵爆炸的場所使用,常用于非煤礦山。(3)導爆索。導爆索又叫傳爆線,是以副爆藥為索心,以棉、麻、纖維等為被覆材料,能夠傳遞爆轟波的索狀起爆材料。導爆索可用來傳遞爆轟波并直接引爆炸藥或與之相連的另ー根導爆索。(4)繼爆管。繼爆管是專門與導爆索配合使用的延期起爆器材,借助于繼爆管的微差延期繼爆作用與導爆索ー起實現微差爆破。(5)導爆管。導爆管是ー種非電起爆器材,不能直接起爆炸藥,只能傳遞爆轟波起爆雷管,由雷管引爆炸藥。導爆管也不能用于有瓦斯或礦塵爆炸危險的作業場所。.爆破材料的安全管理(1)爆破材料的儲存。為防止爆破器材變質、自燃、爆炸、被盜以及有利于收發和管理,《爆破安全規程》規定,爆破器材必須存放在爆破器材幾庫里。爆破器材庫由專門存放爆破器材的主要建構筑物和爆破器材的發放、管理、防護和辦公等輔助設施組成。爆破器材庫按其作用及性質分總庫、分庫和發放站;按其服務年限分為永久性庫和臨時性庫兩大類;按其所處位置分為地面庫、永久性在碉室庫和井下爆破器材庫等。(2)爆破材料的運輸。爆破器材運輸過程中的主要安全要求是防火、防震、防潮、防凍和防殉爆。爆破材料的運輸包括地面運輸到用戶單位或爆破材料庫,以及把爆破材料運輸到爆破現場(包括井下運輸)。地面運輸爆破器材時,必須遵守《中華人民共和國民用爆炸物品管理條例》中有關規定。在井下運輸要符合《爆破安全規程》的有關規定。(3)井下爆破作業的安全要求。井下爆破作業必須使用符合國家標準或行業標準的爆破器材。凡從事爆破工作的人員,都必須經過培訓,考試合格并持有合格證。爆破作業必須按爆破設計說明書或爆破說明書進行。禁止進行爆破器材加工和爆破作業的人員穿化纖衣服。煤礦礦井逬行爆破作業必須嚴格遵守《煤礦安全規程》的相關規定。第二節地下礦山災害及防治技術一、地下礦山通風技術（-）地下礦山通風系統.地下礦山通風的目的地下礦山通風的目的有兩個:在正常生產時期,保證向地下礦山各用風地點輸送足夠數量的新鮮空氣,用以稀釋有毒有害氣體,排除礦塵和保持良好的工作環境,確保地下礦山安全生產;在發生災變時,能有效、及時地控制風向及風量,并與其他措施結合,防止災害擴大。.地下礦山通風系統地下礦山通風系統是向地下礦山各作業地點供給新鮮空氣,排除污濁空氣的通風網絡、通風動カ及其裝置和通風控制設施（通風構筑物）的總稱。（1）通風方式。根據進風井和出風井的布置方式,地下礦山通風系統的類型可以分為中央式（中央并列式和中央分列式）、對角式（兩翼對角式和分區對角式）和混合式3類。（2）通風方法。根據主要通風機的工作方法,地下礦山通風方式分為抽出式、壓入式和壓抽混合式。.地下礦山漏風地下礦山漏風是指通風系統中風流沿某些細小通道與回風巷或地面發生滲漏的短路現象。產生漏風的條件是有漏風通道并在其兩端有壓カ差存在。地下礦山漏風按其地點可分為外部漏風和內部漏風,前者是指地表與井下之間的漏風,后者是指井下各處的漏風。地下礦山漏風會造成動力的額外消耗;使地下礦山、采區和工作面的有效風量（送達用風地點的風量）減少,造成瓦斯積聚、氣溫升高等,影響生產和工人身體健康;大量的漏風會使通風系統穩定性降低,風流易紊亂,調風困難,易發生瓦斯事故;會使采空區、被壓碎的煤柱和封閉區內的煤炭及可燃物發生氧化自燃,易發生火災;當地表有塌陷區時,老窯裂隙的漏風會將采空區的有害氣體帶入井下,使井下環境條件惡化而威脅安全生產。.地下礦山反風地下礦山反風是為防止災害擴大和搶救人員的需要而采取的迅速倒轉風流方向的措施。(1)全礦性反風。全礦性反風是指井下各主要風道的風流全部反向的反風。在地下礦山逬風井、井底車場、主要進風大巷或中央石門發生火災時常采用全礦性反風,避免火災煙流進入人員密集的采掘工作面。《煤礦安全規程》規定:地下礦山主要通風機必須裝有反風設施,并能在lOmin內改變巷道中風流方向,當風流方向改變后主要風機的供給風量不應小于正常供風量的40%,每年應進行1次反風演習,反風設施至少每季度檢查1次。地下礦山通風系統有較大變化時,應進行1次反風演習。(2)局部反風。在采區內部發生災害時,維持主要通風機正常運轉,主要進風風道風向不變,利用風門開啟或關閉造成采區內部風流反向的反風。(二)地下礦山風量計算及通風參數測定.煤礦礦井風量計算煤礦礦井風量按下列要求分別計算,并選取其中的最大值:(1)按井下同時工作的最多人數計算,每人每分鐘供風量不少于4m3；(2)按采煤、掘進、桐室和其他地點實際需要風量的總和進行計算。各地點的實際需要風量,必須使該地點的風流中的瓦斯、二氧化碳、氫氣和其他有害氣體的濃度、風速以及溫度、每人供風量符合《礦山安全規程》的有關規定。.金屬非金屬地下礦山風量計算金屬非金屬地下礦山風量按下列要求分別計算,并選取其中的最大值:(1)按井下同時工作的最多人數計算,每人每分鐘供風量不少于4(2)按排塵風速計算。碉室型采場最低風速不小于0.15m/s,巷道型采場和掘進巷道不小于0.25m/s:電耙道和二次破碎兩室巷道不小于0.5m/s;箕斗胴室、破碎碉室等作業地點,可根據具體條件,在保證作業地點空氣中有害物質的接觸限值符合《エ亞場所有害因素職業接觸限值》(GBZ2—2007)的前提下,分別采用計算風量的排塵風速;(3)有柴油設備運行的地下礦山,按同時作業機臺數供風量4m3/kW,min計算。.通風參數測定（1）壓カ。靜壓是單位體積空氣具有的對外做功的機械能所呈現的壓カ,是風流質點熱運動撞壓器壁面而呈現的壓カ,包括絕對靜壓和相對靜壓。位壓是單位體積內空氣在地球引力作用下,相對于某一基準面產生的重力位能所呈現的壓カ。水平巷道的風流流動無位壓差;在非水平巷道,風流的位壓差就是該區段垂直空氣柱的重力壓強。動壓是單位體積空氣風流定向流動具有的動能所呈現的壓カ,又稱為速壓。風流動壓通常用皮托管配合壓差計測定。全壓是單位體積風流具有的（靜）壓能與動能所呈現的壓カ之和。總機械能（總壓カ）是地下礦山風流在井巷某斷面具有的（靜）壓能、位能和動能的總和。（2）風速。風速的測定采用風表,風表一般分為高速風表（210m/s）、中速風表（0.5~10m/s）和微速風表（0.3~0.5m/s）〇（三）地下礦山通風設備和通風構筑物.礦用通風設備礦用通風設備中最主要的是通風機。通風機按其服務范圍的不同,可分為主要通風機、輔助通風機、局部通風機;按通風機的構造和工作原理,可分為離心式通風機和軸流式通風機。主要通風機是用于全地下礦山或地下礦山某一翼（區）的通風;輔助通風機是用于地下礦山通風網絡內的某些分支風路中借以調節其風量、幫助主要通風機工作;局部通風機是用于地下礦山局部地點通風的,它產生的風壓幾乎全部用于克服它所連接的風筒阻カ。通風機工作基本參數是:風量、風壓、效率和功率,它們共同表達通風機的規格和特性。通風機的合理選擇是要求預計的工況點在H-Q曲線的位置應滿足兩個條件:(1)通風機工作時穩定性好,預計エ況點的風壓不超過H-Q曲線駝峰點風壓的90%,而且預計エ況點更不能落在H-Q曲線點以左的非穩定工作區段。(2)通風機效率要高,最低不應低于60%。.通風構筑物地下礦山通風建(構)筑物是地下礦山通風系統中的風流調控設施,用以保證風流按生產需要的線路流動。地下礦山通風建(構)筑物可分為兩大類:ー類是通過風流的構筑物,包括主要通風機風碉、反風裝置、風橋、導風板、調節風窗和風障;另ー類是遮斷風流的構筑物,包括風墻和風門等。(四)局部通風技術利用局部通風機或主要通風機產生的風壓對井下局部地點進行通風的方法稱為局部通風。.局部通風方法向井下局部地點進行通風的方法。按通風動カ形式的不同,可分為局部通風機通風、地下礦山全風壓通風和引射器通風,其中以局部通風機通風最為常用。(1)局部通風機通風。局部通風機的常用通風方式有壓入式、抽出式、壓抽混合式。1）壓入式通風。局部通風機及其附屬裝置安裝在距離掘進巷道ロ10m以外的進風側,將新鮮風流經風筒輸送到掘進工作面,污風沿掘進巷道排出。2）抽出式通風。局部通風機安裝在距離掘進巷道口10m以外的回風側。新鮮風流沿巷道流入,污風通過風筒由局部通風機抽出。3）混合式通風。混合式通風是壓入式和抽出式兩種通風方式的聯合運用,其中壓入式向工作面供新鮮風流,抽出式從工作面抽出污風,其布置方式取決于掘進工作面空氣中污染物的空間分布和掘進、裝載機的位置。（2）地下礦山全風壓通風。全風壓通風是利用地下礦山主要通風機的風壓,借助導風設施把新鮮空氣引入掘進工作面。其通風量取決于可利用的風壓和風路風阻。（3）引射器通風。利用引射器產生的通風負壓,通過風筒導風的通風方法稱為引射器通風。引射器通風一般都采用壓入式。.地下礦山局部通風的安全管理規定（1）瓦斯噴出和煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出煤層的掘進通風方式必須采用壓入式。（2）壓入式局部通風機和啟動裝置,必須安裝在進風巷道中,距掘進巷道回風ロ不得小于10m。（3）瓦斯噴出區域、高瓦斯地下礦山、煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出地下礦山中,掘進工作面的局部通風機應采用三專（專用變壓器、專用開關、專用線路）供電。(4)嚴禁使用3臺以上(含3臺)的局部通風機同時向1個掘進工作面供風。不得使用1臺局部通風機同時向2個掘進工作面供風。(5)恢復通風前,必須檢查瓦斯。只有在局部通風機及其開關附近10m以內風流中的瓦斯濃度都不超過0.5%時,方可人工開啟局部通風機。(五)地下礦山通風系統參數測定1,風速測定(1)用風表測定風速。常用風表有杯式和翼式兩種。(2)用熱電式風速儀和皮托管壓差計測定風速。熱電式風速儀分熱線和熱球式兩種,熱電式風速儀操作比較方便,但現有的熱電式風速儀易于損壞,灰塵和濕度對它都有一定的影響,有待進ー步改進以便在礦山廣泛使用。(3)對很低的風速或者鑒別通風構筑物漏風時,可以采用煙霧法或嗅味法近似測定空氣移動速度。(4)利用風速傳感器測定。常用的風速傳感器有:超聲波渦街式風速傳感器、超聲波時差法風速傳感器、熱效式風速傳感器等。.地下礦山通風阻カ的測定地下礦山通風阻カ測定的方法一般有以下3種:精密壓差計和皮托管的測定法、恒溫壓差計的測定法和空盒氣壓計的測定法。.ー氧化碳檢測ー氧化碳是劇毒性氣體,吸入人體后,造成人體組織和細胞缺氧,引起中毒窒息。火災、瓦斯和煤塵爆炸及爆破作業時都將產生大量的一氧化碳。為了礦エ的身體健康,《煤礦安全規程》規定,井下作業場所的一氧化碳濃度應控制在0.0024%以下。礦山常用的一氧化碳檢測儀器有電化學式、紅外線吸收式、催化氧化式等。.氧氣檢測礦山安全規程對地下礦山氧氣含量有嚴格規定。檢測氧氣常用的方法主要有氣相色譜法、電化學法和順磁法。其中氣相色譜儀一般安裝在地面,通過人工取樣分析地下礦山氣體成分濃度。5,溫度檢測常用的溫度傳感器有熱電偶、熱電阻、熱敏電阻、半導體PN結、半導體紅外熱輻射探測器、熱噪聲、光纖等。熱電偶、熱電阻原理在工業(地面)上早已得到廣泛應用;半導體PN結原理在ー100C?6100℃范圍內的應用也很成功。二、瓦斯及其防治技術(-)瓦斯性質及瓦斯參數測定.瓦斯性質瓦斯是指地下礦山中主要由煤層氣構成的以甲烷為主的有害氣體,有時單獨指甲烷。瓦斯是ー種無色、無味、無臭、可以燃燒或爆炸的氣體,難溶于水,擴散性較空氣高。瓦斯無毒,但濃度很高時,會引起窒息。.煤層瓦斯賦存狀態瓦斯在煤層中的賦存形式主要有兩種狀態:在滲透空間內的瓦斯主要呈自由氣態,稱為游離瓦斯或自由瓦斯,這種狀態的瓦斯服從理想氣體狀態方程;另一種稱為吸附瓦斯,它主要吸附在煤的微孔表面上和在煤的微粒內部,占據著煤分子結構的空位或煤分子之間的空間。實測表明,在目前開采深度下（1000~2000m以內）煤層吸附瓦斯量占70%?95%,而游離瓦斯量占5%~30%。.煤層瓦斯含量及測定煤層瓦斯含量是指單位質量煤體中所含瓦斯的體積單位為m7t0煤層瓦斯含量是確定礦井瓦斯涌出量的基礎數據,是地下礦山通風及瓦斯抽放設計的重要參數。煤層在天然條件下,未受采動影響時的瓦斯含量稱原始含量;受采動影響,已有部分瓦斯排出后而剩余在煤層中的瓦斯量,稱殘存瓦斯含量。影響煤層原始瓦斯含量的因素很多,主要有:煤化程度、煤層賦存條件、圍巖性質、地質構造、水文地質條件等。煤層瓦斯含量測定方法目前主要有地勘鉆孔測定法、實驗室間接測定法和井下快速直接測定法3種。.煤層瓦斯壓カ及測定方法煤層瓦斯壓カ是存在于煤層孔隙中的游離瓦斯分子熱運動對煤壁所表現的作用カ。煤層瓦斯壓カ是用間接法計算瓦斯含量的基礎參數,也是衡量煤層瓦斯突出危險性的重要指標。測定方法主要有直接測定法和間接測壓法。（二）礦井瓦斯涌出及瓦斯等級.礦井瓦斯涌出的形式開采煤層時,煤體受到破壞或采動影響,儲存在煤體內的部分瓦斯就會離開煤體而涌入采掘空間,這種現象稱為瓦斯涌出。礦井瓦斯涌出形式可分普通涌出和特殊涌出兩種。.礦井瓦斯涌出量及主要因素礦井瓦斯涌出量是指開采過程中正常涌入采掘空間的瓦斯數量,瓦斯涌出量的表示方法有兩種:絕對瓦斯涌出量,即單位時間涌入采掘空間的瓦斯量,單位為1ガ/min;相對瓦斯涌出量,即單位質量的煤所放出的瓦斯數量,單位為n?/ta影響礦井瓦斯涌出量的因素主要有煤層瓦斯含量、開采規模、開采程序、采煤方法與頂板管理方法、生產エ序、地面大氣壓カ的變化、通風方式和采空區管理方法等。.礦井瓦斯等級及其鑒定《煤礦安全規程》規定,ー個礦井山中只要有一個煤（巖）層發現瓦斯,該礦井即為瓦斯礦井。瓦斯礦井必須依照地礦井瓦斯等級進行管理。根據礦井相對瓦斯涌出量、礦井絕對瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式礦井劃分為:低瓦斯礦井、高瓦斯礦井和煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井。低瓦斯礦井:礦井相對瓦斯涌出量小于或等于10m3/t且礦井絕對瓦斯涌出量小于或等于40m7mino高瓦斯礦井:礦井相對瓦斯涌出量大于!0m3/t或礦井絕對瓦斯涌出量大于40m7mino煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井:礦井在采掘過程中,只要發生過一次煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出,該礦井即定為煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井。《煤礦安全規程》規定:每年必須對礦井進行瓦斯等級和二氧化碳涌出量鑒定。（三）瓦斯噴出及預防.瓦斯噴出地下礦山瓦斯噴出是指從煤體或巖體裂隙、孔洞或炮眼中大量瓦斯異常涌出的現象。在20n!巷道范圍內,涌出瓦斯量大于或等于1.0mシmin,且持續時間在8h以上時,該采掘區域即定為瓦斯噴出危險區域。瓦斯噴出的預兆:礦壓活動顯現激烈,煤壁片幫嚴重、底板突然鼓起、支架承載力加大甚至破壞,煤層變軟、潮濕等。.瓦斯噴出的預防（1）加強地下礦山地質工作,摸清采掘地區的地質構造情況;（2）在可能發生噴出的地區掘進巷道時,打前探鉆孔或抽排鉆孔;（3）加大噴出危險區域的風量;（4）將噴出的瓦斯直接引入回風巷或抽放瓦斯管路；（5）掌握噴出的預兆,及時撤離工作人員,并配備自救器,安設壓氣自救系統;（6）掌握礦壓規律,避免礦壓集中,及時處理頂板,以防大面積突然卸壓造成瓦斯噴出。（四）煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出及預防煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出是指在地應力和瓦斯的共同作用下,破碎的煤（巖）和瓦斯（二氧化碳）由煤體或巖體內突然向采掘空間拋出的異常動カ現象。煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出具有突發性、極大破壞性和瞬間攜帶大量瓦斯（二氧化碳）和煤（巖）沖出等特點,能摧毀井巷設施、破壞通風系統、造成人員窒息,甚至引起瓦斯爆炸和火災事故,是煤礦最嚴重的災害之一。煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出的機理有許多種假設,但基本公認的是綜合假說,即:煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出是由地應カ、瓦斯和煤的物理力學性質三者綜合作用的結果。.煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出的一般規律（1）突出危險性隨采掘深度的增加而增加;（2）突出危險性隨煤層厚度的增加而增加,尤其是軟分層厚度;（3）石門揭煤工作面平均突出強度最大,煤巷掘進工作面突出次數最多,爆破作業最易引發突出,采煤工作面突出防治技術難度最大;（4）突出多數發生在構造帶、煤層遭受嚴重破壞的地帶、煤層產狀發生顯著變化的地帶、煤層硬度系數小于0.5的軟煤層中;（5）突出發生前通常有地層微破壞、瓦斯涌出變化、煤層層理紊亂、鉆孔卡鉆夾鉆、煤壁溫度降低、散發煤油氣味、煤層產狀發生變化等預兆;（6）突出按動力源作用特征可分為3種類型:突出、壓出和傾出;按突出物分類可分為4種類型:煤與瓦斯突出、煤與二氧化碳突出、巖石與瓦斯突出、巖石與二氧化碳突出。.煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出預測我國煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出預測分為區域性預測和エ作面預測兩類。（1）區域性預測。區域性預測的任務是確定井田、煤層和煤層區域的危險性,在地質勘探、新井建設和新水平開拓時進行。區域性預測主要有如下幾種方法:1）單項指標法。采用煤的破壞類型、瓦斯放散初速度、煤的堅固性系數和煤層瓦斯壓力作為預測指標,各種指標的突出危險臨界值應根據實測資料確定。2）按照煤的變質程度。煤層的突出危險程度與其揮發分之間是密切相關的:在煙煤的揮發分大于35%和無煙煤的比電阻的對數值小于3.3時,沒有突出危險;而揮發分在18%~22%時突出危險最高。3）地質統計法。根據已開采區域突出點分布與地質構造的關系,然后結合未采區域的地質構造條件來大致預測突出可能發生的范圍。(2)日常預測。日常預測也稱工作面預測,其任務是確定工作面附近煤體的突出危險性,即該工作面繼續向前推進時有無突出危險。1)石門揭煤突出危險性預測。石門揭煤突出危險性預測的方法主要有:①綜合指標法。在石門向煤層至少打2個測壓孔,測定煤層瓦斯壓カ,并在打鉆過程中采樣,測定煤的堅固性系數和瓦斯放散初速度,按綜合指標進行預測。②鉆屑指標法。在距煤層最小垂距3~5m時至少向煤層打2個預測鉆孔,用「3mm的篩子沖洗液中的鉆屑,測定其瓦斯解吸指標。鉆屑瓦斯解吸指標的臨界值應根據現場實測數據確定。③鉆孔瓦斯涌出初速度結合瓦斯涌出衰減系數。當石門距煤層3m以外時,至少打2個穿透煤層全厚的預測鉆孔,打鉆結束后馬上用充氣式膠囊封孔器封孔,充氣壓カ0.5MPa。打鉆結束到開始測量的時間不應超過5min。封孔后先測第Imin的瓦斯涌出初速度,第2min測定解吸瓦斯壓カ,如果瓦斯涌出初速度超過預定的工作指標,還須測定第5min的鉆孔涌出速度,以便算出瓦斯涌出衰減系數。2)煤巷突出危險性預測。煤巷突出危險性預測的方法主要有:①鉆孔瓦斯涌出初速度法。在距巷道兩幫0.5m處,各打ー個平行于巷道掘進方向的鉆孔,用充氣式膠囊封孔器封孔,測定鉆孔瓦斯涌出初速度,從打鉆結束到開始測量的時間不應超過2min。②鉆屑指標法。在工作面打2個或3個鉆孔。鉆孔每打1m測定一次鉆屑量,每打2n!測一次鉆屑解吸指標。根據每個鉆孔沿孔深每米的最大鉆屑量和鉆屑解吸指標預測工作面突出危險性。.防治煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出的措施(1)防治突出的技術措施。防治突出的技術措施主要分為區域性措施和局部性措施兩大類。區域性措施是針對大面積范圍消除突出危險性的措施,局部性措施主要在采掘工作面執行,針對采掘工作面前方煤巖體一定范圍消除突出危險性的措施。目前區域性措施主要有3種,即預留開采保護層、大面積瓦斯預抽放、控制預裂爆破;局部性措施有許多種,如卸壓排放鉆孔、深孔或淺孔松動爆破、卸壓槽、固化劑、水力沖孔等。“四位一體”綜合防治突出措施。所謂“四位一體”綜合防治突出措施,就是說首先應對開采煤層及其對開采煤層構成影響的鄰近煤層進行突出危險性預測。對確認的突出危險區域,應采取區域性防治突出技術措施,對確認的突出危險工作面,必須采取防治突出技術措施。在采取防治突出技術措施后,必須對防治突出技術措施和消除突出危險性的效果進行檢驗,如果檢驗有效,在采取安全防護措施的前提下進行采掘作業;如果檢驗無效,必須補充防治突出技術措施,直至再次檢驗為有效時方可在采取安全防護措施前提下進行采掘作業。否則,必須繼續補充技術措施。(3)安全防護措施。安全防護措施是控制突出危害程度的措施,也就是說即使發生突出,也要使突出強度降低,對現場人員進行保護不致危及人身安全。如震動性放炮、遠距離放炮、反向防突風門、壓風自救器、個體自救器等。(五)瓦斯爆炸及預防瓦斯不助燃,但它與空氣混合達一定濃度后,遇火能燃燒、爆炸。瓦斯爆炸時會產生3個致命的因素:爆炸火焰、爆炸沖擊波和有毒有害氣體。瓦斯爆炸不僅造成大量的人員傷亡,而且還會嚴重摧毀地下礦山設施、中斷生產。瓦斯爆炸往往引起煤塵爆炸、火災、井巷坍塌和頂板冒落等二次災害。.瓦斯爆炸的條件引起瓦斯燃燒與爆炸必須具備3個條件:一定濃度的甲烷、一定能量的引火源和足夠的氧氣。.預防瓦斯爆炸技術措施預防瓦斯爆炸技術措施包括4個方面:(1)防止瓦斯積聚和超限;(2)嚴格執行瓦斯檢查制度;(3)防止瓦斯引燃的措施;(4)防止瓦斯爆炸災害擴大的措施。(六)瓦斯抽放.瓦斯抽放方法瓦斯抽放系統主要由瓦斯抽放泵、瓦斯抽放管路(帶閥門)、瓦斯抽放鉆孔或巷道、鉆孔或巷道密封等組成。根據抽放瓦斯的來源,瓦斯抽放可以分為:本煤層瓦斯預抽、鄰近層瓦斯抽放、采空區瓦斯抽放以及幾種方法的綜合抽放。.瓦斯抽放指標(1)反映瓦斯抽放難易程度的指標:煤層透氣性系數、鉆孔瓦斯流量衰減系數、百米鉆孔瓦斯涌出量。(2)反映瓦斯抽放效果的指標:瓦斯抽放量、瓦斯抽放率。.瓦斯抽放主要設備設施(1)瓦斯抽放泵。瓦斯抽放泵是進行瓦斯抽放最主要的設備。(2)瓦斯抽放管路。瓦斯抽放管路是進行瓦斯抽放必備也是使用量最大的材料。(3)瓦斯抽放施工用鉆機。絕大多數的瓦斯抽放工程都需要利用鉆孔進行瓦斯抽放,因此,鉆機是進行瓦斯抽放的地下礦山使用最多的設備。(4)瓦斯抽放參數測定儀表。煤礦瓦斯流量測定儀表主要有孔板流量計、均速管流量計、皮托管、渦街流量計等。(5)瓦斯抽放鉆孔的密封。封孔是確保抽放效果的重要環節,采用先進的封孔技術和加強封孔的日常施工管理,是提高封孔質量的主要途徑。(七)瓦斯檢測瓦斯檢測實際上是指甲烷檢測,主要檢測甲烷在空氣中的體積濃度。地下礦山瓦斯檢測方法有實驗室取樣分析法和井下直接測量法兩種。使用便攜式瓦斯檢測報警儀,可隨時檢測作業場所的瓦斯濃度,也可使用瓦斯傳感器連續實時地監測瓦斯濃度。煤礦常用的瓦斯檢測儀器,按檢測原理分類有:光學式、催化燃燒式、熱導式、氣敏半導體式等,可以根據使用場所、測量范圍和測量精度等要求,選擇不同檢測原理的瓦斯檢測儀器。.光干涉瓦斯檢定器光干涉瓦斯檢定器主要用于檢測甲烷和二氧化碳,檢測范圍為:0~10%、0~40%和0~100機.熱催化瓦斯檢測報警儀熱催化瓦斯檢測報警儀主要檢測低濃度甲烷,檢測范圍0~5%°.智能式瓦斯檢測記錄儀主要檢測甲烷濃度,以單片機為核心,以載體催化元件及熱導元件為敏感元件,用載體催化元件檢測低濃度甲烷、熱導元件檢測高濃度甲烷,實現0?99骯ル的全量程測量,并能自動修正誤差。.瓦斯、氧氣雙參數檢測儀瓦斯、氧氣雙參數檢測儀裝有檢測甲烷和氧氣兩種敏感元件,同時連續檢測甲烷和氧氣濃度。最新研制出四參數檢測儀,同時測定甲烷、氧氣一氧化碳和溫度。一氧化碳測量范圍:0?0.0999%;甲烷測量范圍:0?4%;氧氣檢測范圍:0~25%;溫度檢測范圍:0?40℃。.瓦斯報警礦燈在礦燈上附加ー瓦斯報警電路,即為瓦斯報警礦燈。儀器以礦燈蓄電池為電源,具有照明和瓦斯超限報警兩種功能。現有數十種不同結構形式的產品,從報警電路的部位看,早期產品將電路裝于蓄電池內,近期產品則將電路置于頭燈或礦帽上。有的裝在礦帽前方,有的裝在礦帽后部,還有裝在礦帽兩側的。ー氧化碳檢測報警儀,能連續或點測作業環境的ー氧化碳濃度,儀器開機即可檢測,檢測范圍:〇?〇.2%0(A)瓦斯、煤塵事故的救護及處理1.瓦斯煤塵爆炸事故發生瓦斯煤塵爆炸事故時,礦山救護隊的主要任務是:(1)搶救遇險人員;(2)對充滿爆炸煙氣的巷道恢復通風;(3)搶救人員時清理堵塞物;(4)撲滅因爆炸而產生的火災。首先到達事故地下礦山的小隊應對災區逬行全面偵察,查清遇險遇難人員數量、地點、倒地方向和姿勢,遇險遇難人員傷害類型、部位和程度,并進行現場描述,發現幸存者立即佩戴自救器救出災區,發現火源要立即撲滅。2.煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出事故的救護及處理(1)一般原則。發生煤與瓦斯突出事故時,礦山救護隊的主要任務是搶救人員和對充滿瓦斯的巷道進行通風。救護隊逬入災區偵察時,應查清遇險遇難人員數量、地點、倒地方向和姿勢,遇險遇難人員傷害類型、部位和程度,并進行現場描述。（2）搶救遇險人員方法。采掘工作面發生煤與瓦斯突出事故后,首先到達事故地下礦山的礦山救護隊,應派1個小隊從回風側,另1個小隊從進風側進入事故地點救人。僅有1個小隊時,如突出事故發生在采煤工作面,應從回風側進入救人。救護隊進入災區前,應攜帶足夠數量的隔絕式自救器或全面罩氧氣呼吸器,以供遇險人員佩戴。偵察中發現遇險人員應及時搶救,為其佩戴隔絕式自救器或全面罩氧氣呼吸器,引導出災區。對于被突出煤炭堵在里面的人員,應利用壓風管路、打鉆等輸送新鮮空氣救人,并組織力量清除阻塞物。如不易清除,可開掘繞道,救出人員。（3）救護措施1）發生煤與瓦斯突出事故,不得停風和反風,防止風流紊亂擴大災情。如果通風系統及設施被破壞,應設置風障、臨時風門及安裝局部通風機恢復通風。2）發生煤與瓦斯突出事故時,要根據井下實際情況加強通風,特別要加強電氣設備處的通風,做到運行的設備不停電,停運的設備不送電,防止產生火花引起爆炸。3）瓦斯突出引起火災時,要采用綜合滅火或惰氣滅火。4）小隊在處理突出事故時,檢查礦燈,要設專人定時定點用!00%瓦斯測定器檢查瓦斯濃度,設立安全崗哨。5）處理巖石與二氧化碳突出事故時,除嚴格執行處理煤與瓦斯突出事故各項規定外,還必須對災區加大風量,迅速搶救遇險人員。礦山救護隊進入災區時,要戴好防護眼鏡。三、礦（地）壓災害及防治技術（一）礦（地）壓災害的概念及成因.礦（地）壓的概念在礦體沒有開采之前,巖體處于平衡狀態。當礦體開采后,形成了地下空間,破壞了巖體的原始應カ,引起巖體應カ重新分布,并ー直延續到巖體內形成新的平衡為止。在應カ重新分布過程中,使圍巖產生變形、移動、破壞,從而對工作面、巷道及圍巖產生壓カ。通常把由開采過程而引起的巖移運動對支架圍巖所產生的作用カ,稱為礦（地）壓。在礦（地）壓作用下所引起的ー系列力學現象,如頂板下沉和垮落、底板鼓起、片幫、支架變形和損壞、充填物下沉壓縮、煤巖層和地表移動、露天礦邊坡滑移、沖擊地壓、煤與瓦斯突出等現象,均稱之為礦（地）壓顯現。因此,礦（地）壓顯現是礦（地）壓作用的結果和外部表現。礦（地）壓災害的常見類型主要有采掘工作面或巷道的冒頂片幫、采場（采空區）頂板大范圍垮落和沖擊地壓（巖爆）。.礦（地）壓災害的成因（1）在采礦生產活動中,采掘工作面或巷道的冒頂片幫、采場（采空區）頂板大范圍垮落是最常見的事故,主要原因有:1）采礦方法不合理和頂板管理不善。采礦方法不合理,采掘順序、鑿巖爆破、支架放頂等作業不妥當,是導致這類事故發生的重要原因。2）缺乏有效支護。支護方式不當、不及時支護或缺少支架、支護強度不足是造成此類事故的另一重要原因。3）檢查不周和疏忽大意。在頂板事故中,很多事故都是由于事先缺乏認真、全面的檢查,疏忽大意,沒有認真執行“敲幫問頂”制度等原因造成的。4）地質條件不好。斷層、褶曲等地質構造形成破碎帶,或者由于節理、層理發育,破壞了頂板的穩定性,容易發生頂板事故。5）地壓活動。地壓活動也是頂板事故的ー個重要原因。6）其他原因。不遵守操作規程、發現問題不及時處理、工作面作業循環不正規、爆破崩倒支架等都容易引起頂板事故。（二）礦（地）壓災害防治技術防治采掘工作面或巷道的冒頂片幫、采場（采空區）頂板大范圍垮落事故的發生,必須嚴格遵守安全技術規程,從多方面采取綜合預防措施。.井巷支護及維護井巷支護是掘進工作面和井巷防治地壓災害事故的主要技術手段。井巷支護的方式主要有以下幾種:（1）錨桿支護與錨噴支護1）錨桿支護。錨桿支護是單獨采用錨桿的支護。掘進后即向巷道圍巖鉆孔,然后在孔中安裝錨桿,目的是使錨桿與圍巖共同作用進行巷道支護。錨桿支護的作用機理有多種:懸吊作用、組合梁作用及擠壓連接、加固拱作用和松動圈支護理論等。2)錨噴支護。錨噴支護又稱噴錨支護,是聯合使用錨桿和噴射混凝土或噴漿的支護。從廣義上講可以將除錨桿支護以外的其他與錨桿聯合的支護形式都納入此范圍。如噴漿支護、噴混凝土支護、錨網支護、錨噴網支護、錨梁網(噴)支護以及錨索支護等。(2)混凝土及鋼筋混凝土支護。混凝土支護是用預制混凝土塊或澆筑混凝土砌筑的支架所進行的支護。鋼筋混凝土支護是用預制的鋼筋混凝土構件或澆筑的鋼筋混凝土砌筑的支架所進行的支護。這兩種支護是立井井筒、運輸大巷及井底車場所采用的主要支護方式。(3)棚狀支架支護。根據材質的不同,棚狀支架支護可以分為木支架支護和金屬支架支護。.采場地壓事故防治技術(1)煤礦采場礦山壓カ控制方法。煤礦采場礦山壓カ控制主要根據直接頂穩定性和老頂來壓強度來選擇合理支護方式和支護強度。直接頂是指直接位于煤層之上的易垮落巖層。煤礦直接頂穩定性分類主要以直接頂初次垮落步距為主要指標,將直接頂分為不穩定、中等穩定、穩定和非常穩定4類。老頂是位于直接頂之上較硬或較厚的巖層。老頂壓カ顯現分為4級,即老頂來壓不明顯、來壓明顯、來壓強烈和來壓極強烈。回采工作面支架主要有單體摩擦式金屬支柱、單體液壓支柱和液壓自移支架等幾種,少數地下礦山也還使用木支柱。（2）金屬非金屬礦山采場地壓控制方法。選擇合理的采礦方法,制定具體的安全技術操作規程,建立正常的生產和作業制度,是防治頂板事故的重要措施。1）空場采礦法地壓控制。空場采礦法藉礦柱控制采場頂板和圍巖的暴露面積。根據礦巖的強度,采取合適的礦房和礦柱尺寸,以維護采場的穩定。有時為了提高礦巖的承載能力,除留礦柱外,還可采取木支柱、錨桿支護等輔助性措施,以保證回采工作的安全。2）充填采礦法地壓控制。充填采礦法在回采礦石的同時,用充填材料充填回采空間,實現采場地壓控制。充填體限制圍巖的位移和變形,減緩圍巖移動的危害和降低地表下沉的程度;充填體使礦柱由單向或雙向受力狀態變為三向受力狀態,從而提高了礦柱的強度;回采空間充填后,能降低蓄積在圍巖中的彈性應變能,從而提高了地下結構抵抗動荷的能力。3）崩落采礦法地壓控制。隨著回采工作面向前推進,頂板巖層中壓カ波亦向前移動。在回采工作面前后方頂板巖層中形成應カ降低區、應力升高區和原始應カ區。頂板巖層強度越大,開采深度越深,其應カ峰值越高。采用單層崩落法采礦時,為使工作面附近有一個安全地段,應根據頂板巖石的力學性質,合理確定最大懸頂距。為保證回采工作安全,使作用在工作面上方的壓カ值較小,必須隨回采工作面的進行,工作面向前推進一定距離,在控頂距處架設密集切頂立柱,進行放頂。采用無底柱分段崩落法采礦時,為維持回采進路良好的穩定性,必須掌握回采進路周圍巖體中的應カ分布,回采順序對逬路的影響,以便采取相應的維護措施。采用有底柱崩落采礦法的地壓控制問題,主要是維護出礦巷道的穩定性。.搞好地質調查工作對于采掘工作面經過區域的地質構造必須調查清楚,通過地質構造帶時要采取可靠的安全技術措施。.堅持正規循環作業,嚴格頂板監測制度頂板事故可以采用簡易的方法和儀器進行檢查與觀測,常用的簡易方法有木楔法、標記法、聽音判斷法、震動法等。還可以采用頂板報警儀、機械測カ計、鋼弦測壓儀、地音儀等觀測頂板及地壓活動。.沖擊地壓（巖爆）預防技術（1）沖擊地壓（巖爆）現象及特點。沖擊地壓（巖爆）是井巷或工作面周圍巖體,由于彈性變形能的瞬時釋放而產生的ー種以突然、急劇、猛烈的破壞為特征的動カ現象。根據原巖（煤）體應カ狀態不同,沖擊地壓（巖爆）可分為3類:重力型沖擊地壓、構造應カ型沖擊地壓、中間型或重カー構造型沖擊地壓。沖擊地壓（巖爆）的特點:）一般沒有明顯的預兆,難于事先確定發生的時間、地點和沖擊強度;2）發生過程短暫,伴隨巨大聲響和強烈震動;3）破壞性很大,有時出現人員傷亡。（2）沖擊地壓（巖爆）的預測方法目前,沖擊地壓（巖爆）的預測方法主要有以下幾種:1）鉆屑法。鉆屑法是通過在煤體中打小直徑（42-50mm）鉆孔,根據排出的煤粉量及其變化規律以及鉆孔過程中的動カ現象鑒別沖擊危險的ー種方法,目前在我國應用較普遍。鉆屑法是我國《煤礦安全規程》規定采用的沖擊危險程度監測和解危措施效果檢驗的主要方法。2）聲發射和微震監測方法。聲發射監測的過程主要是對沖擊地壓前兆信息的統計,沖擊危險的判別依據是能率、事件頻度及其變化規律,單個聲發射事件的幅度、延續時間、頻率等參數作為判別沖擊危險的參考指標。3）綜合指數法。綜合指數法是在進行采掘工作前,首先分析影響沖擊地壓發生的主要地質和開采技術因素,在此基礎上確定各個因素對沖擊地壓的影響程度及其沖擊危險指數,然后綜合評定沖擊地壓危險狀態的ー種區域預測方法。（3）沖擊地壓（巖爆）的防治措施。根據發生沖擊地壓的成因和機理,防治措施分為兩大類:ー類是防范措施;另ー類是解危措施。1）防范措施。防范措施主要包括:預留開采保護層;盡量少留煤柱和避免孤島開采;盡量將主要巷道和碉室布置在底板巖層中;回采巷道采用大斷面掘進;盡可能避免巷道多處交叉;加強頂板控制;確定合理的開采程序;煤層預注水,以降低煤體的彈性和強度等。2)解危措施。沖擊地壓(巖爆)解危措施包括卸載鉆孔、卸載爆破、誘發爆破和煤層高壓注水等。(三)地下礦山冒頂事故的救護及處理1.一般原則(1)地下礦山發生冒頂事故后,礦山救護隊的主要任務是搶救遇險人員和恢復通風。(2)在處理冒頂事故之前,礦山救護隊應向事故附近地區工作的干部和工人了解事故發生原因、冒頂地區頂板特性、事故前人員分布位置、瓦斯濃度等,并實地查看周圍支架和頂板情況,必要時加固附近支架,保證退路安全暢通。(3)搶救人員時,可用呼喊、敲擊的方法聽取回擊聲,或用聲響接收式和無線電波接收式尋人儀等裝置,判斷遇險人員的位置,與遇險人員保持聯系,鼓勵他們配合搶救工作。對于被堵人員,應在支護好頂板的情況下,用掘小巷、繞道通過冒落區或使用礦山救護輕便支架穿越冒落區接近他們。(4)處理冒頂事故的過程中,礦山救護隊始終要有專人檢查瓦斯和觀察頂板情況,發現異常,立即撤出人員。(5)清理堵塞物時,使用工具要小心,防止傷害遇險人員；遇有大塊肝石、木柱、金屬網、鐵架、鐵柱等物壓人時,可使用千斤頂、液壓起重器、液壓剪刀等工具進行處理,絕不可用鎬刨、錘砸等方法扒人或破巖。(6)搶救出的遇險人員,要用毯子保溫,并迅速運至安全地點進行創傷檢查,在現場開展輸氧和人工呼吸、止血、包扎等急救處理,危重傷員要盡快送醫院治療。對長期困在井下的人員,不要用燈光照射眼睛,飲食要由醫生決定。.搶救遇險人員方法(1)頂板冒落范圍不大時,如果遇難人員被大塊肝石壓住,可采用千斤頂、撬棍等工具把大塊巖石頂起,將人迅速救出。(2)頂板沿煤壁冒落,肝石塊度比較破碎,遇難人員又靠近煤壁位置時,可采用沿煤壁方向掏小洞,架設臨時支架維護頂板,邊支護邊掏洞,直到救出遇難人員。(3)如果遇難者位置靠近放頂區,可采用沿放頂區方向掏小洞,架設臨時支架,背幫背頂,或用前探棚邊支護邊掏洞,把遇難人員救出。(4)冒落范圍較小,肝石塊度小,比較破碎,并且繼續下落,肝石扒ー點、漏ー些。在這種情況下處理冒頂和搶救人員時,可采用撞楔法處理,以控制頂板。(5)分層開采的工作面發生事故,底板是煤層,遇難人員位于金屬網或荊笆假頂下面時,可沿底板煤層掏小洞,邊支護邊掏洞,接近遇難者后將其救出;如果底板是巖石,遇難者位于金屬網或荊笆假頂下面時,可沿煤壁掏小洞,尋找和救出遇難人員。(6)冒落范圍很大,遇難者位于冒落工作面的中間時,可采用掏小洞和撞楔法處理。當時間長不安全時,也可采取另掘開切眼的方法處理,邊掘進邊支護。(7)如果工作面兩端冒落,把人堵在工作面內,采用掏小洞和撞楔法穿不過去,可采取另掘巷道的方法,繞過冒落區或危險區將遇難人員救出。.冒頂事故的處理方法(1)局部小冒頂的處理。回采工作面發生冒頂的范圍小,頂板沒有冒實,而頂板肝石已暫時停止下落,這種局部小冒頂比較容易處理。一般采取掏梁窩、探大梁,使用單腿棚或懸掛金屬頂梁處理。(2)局部冒頂范圍較大的處理。一種是偽頂冒落直接頂未落,一般采取從冒頂兩端向中間進行探梁處理;另ー種是直接頂冒落,而且冒落區不停地沿煤壁空隙往下淌碎肝石,一般采取打撞楔的辦法處理。(3)大冒頂的處理。緩傾斜薄煤層和中厚煤層,尤其是中厚煤層處理工作面大冒頂的方法基本上有兩種,ー是恢復工作面的方法,二是另掘開切眼或局部另掘開切眼的方法。四、礦山火災及防治技術(-)礦山火災的分類和特點凡是發生在礦山地下采場或地面而威脅到井下安全生產,造成損失的非控制燃燒均稱為礦山火災。礦山火災的發生具有嚴重的危害性,可能造成人員傷亡、礦山生產接續緊張、巨大的經濟損失、嚴重的環境污染等。根據引火源的不同,礦山火災可分為外因火災和內因火災兩大類。外因火災是指由于外來熱源,如明火、爆破、瓦斯煤塵爆炸、機械摩擦、電路短路等原因造成的火災。外因火災的特點是突然發生,來勢兇猛,如不能及時發現,往往可能釀成惡性事故。內因火災是指煤（巖）層或含硫礦場在一定的條件和環境下自身發生物理化學變化積聚熱量導致著火而形成的火災。內因火災的特點是發生過程比較長,而且有預兆,易于早期發現,但很難找到火源中心的準確位置,撲滅比較困難。（二）地下礦山內因火災防治技術.煤炭自燃傾向性煤炭自燃傾向性是煤的ー種自然屬性,它取決于煤在常溫下的氧化能力,是煤層發生自燃的基本條件。煤的自燃傾向性分為容易自燃、自燃、不易自燃3類。《煤礦安全規程》規定,新建地下礦山的所有煤層必須由國家授權單位進行自燃傾向性鑒定,?生產地下礦山延深新水平時,必須對所有煤層的自燃傾向性進行鑒定。.煤炭自燃的預測預報我國的煤炭自燃的預測預報主要采用氣體分析法。（1）預測預報指標。最新研究成果表明,可以使用一氧化碳、乙烯及乙快等指標預測預報煤炭自燃情況。煤炭自燃劃分為3個階段,即地下礦山風流中只出現!0-6級的一氧化碳時的緩慢氧化階段:出現10-6級的ー氧化碳、乙烯時的加速氧化階段;出現10-6級的ー氧化碳、乙烯及乙煥時的激烈氧化階段,此時即將出現明火。(2)束管集中檢測系統。束管集中檢測系統是基于氣體分析的檢測系統,與束管集中檢測系統相配套的設備包括礦用火災多參數色譜儀、火災氣體及溫度傳感器等。該系統由束管將被測氣體送至井下分站,由各火災氣體傳感器將所測到的電信號參數直接輸送至地面監控室,在地面進行集中的實時監控和預報。.煤炭自燃的預防技術煤炭自燃的預防技術包括:惰化、堵漏、降溫等,以及它們的組(1)惰化技術防滅火。惰化技術就是將惰性氣體或其他惰性物質送入擬處理區,抑制煤炭自燃的技術。主要包括黃泥灌漿、粉煤灰、阻化劑及阻化泥漿和惰氣等。(2)堵漏技術防滅火。堵漏就是采用某些技術措施減少或杜絕向煤柱或采空區的漏風,使煤缺氧而不至于自燃。堵漏技術和材料主要有:抗壓水泥泡沫、凝膠堵漏技術、尾礦砂堵漏和均壓等。.火區封閉、管理和啟封(1)火區封閉。當防治火災的措施失敗或因火勢迅猛來不及采取直接滅火措施時,就需要及時封閉火區,防止火災勢態擴大。火區封