礦山安全技術一、礦山安全技術基本知識1.礦山的定義和分類（1）礦山的定義。礦山是指開采礦石或生產礦物原料的場所。一般包括露天采場、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）。（2）礦山的分類。1）按開采礦種的不同，礦山分為煤礦和金屬非金屬礦山。2）按照開采方式的不同，礦山分為露天礦山、地下礦山和兩者聯合開采礦山。3）按規模大小的不同，礦山可分為大型礦山、中型礦山和小型礦山。2.采礦方法對于一個具體礦床，根據地質條件和巖石力學資料，在符合生產安全的要求下，選擇合理的采礦方法，能取得最大的經濟效益。采礦方法可大致分為露天開采、地下開采和液體開采三種基本采礦方法。（1）露天開采。露天開采是指采用一定的開采工藝，按一定的開采順序，剝離巖石、采出礦石的方法。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開采出來。（2）地下開采。當礦床埋藏地表以下很深，采用露天開采會使剝離系數過高，經過技術經濟比較認為采用地下開采合理時，則采用地下開采方式。1）井工采煤方法。①壁式體系采煤法。②柱式體系采煤法。2）金屬非金屬地下礦山采礦方法。①空場采礦法。②崩落采礦法。③充填采礦法。（3）液體開采。又稱特殊采礦法，是指從天然鹵水、湖、海洋或地下水中提取有用的礦物，是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，或用熱水驅、氣驅或燃燒，把礦物質從一個井孔驅至另一井孔中采出。大多數液體采礦采用鉆井法。二、煤礦生產安全技術1.煤礦瓦斯及防治技術（1）瓦斯的性質。瓦斯是指礦井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。瓦斯是一種無色、無味、無臭、可以燃燒或爆炸的氣體，難溶于水，擴散性較空氣強。瓦斯無毒，但濃度很高時，會引起窒息。（2）煤層瓦斯賦存狀態。瓦斯在煤層中的賦存主要有兩種狀態。一種是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。（3）瓦斯爆炸。礦井瓦斯不助燃，但它與空氣混合達一定濃度后，遇火能燃燒、爆炸。瓦斯爆炸時會產生爆炸火焰、爆炸沖擊波和有毒有害氣體三種致命因素。引起瓦斯燃燒與爆炸必須具備三個條件，即一定濃度的甲烷、一定能量的引火源和足夠的氧氣。（4）瓦斯爆炸事故的防治措施。瓦斯爆炸事故的防治可分為預防爆炸和抑制爆炸。預防瓦斯爆炸措施主要有優化通風網絡及通風系統、防止瓦斯積聚、進行瓦斯抽采、加強瓦斯濃度和火源監測、防止點火源的出現等。抑制瓦斯爆炸措施主要是采用隔爆抑爆裝置將瓦斯爆炸限制在一定范圍內，從而減少人員傷亡和防止事故災害損失擴大。2.礦山粉塵及防治技術（1）粉塵的概念。在煤礦生產過程中伴隨煤和巖石被粉碎而產生的混合性粉塵統稱為煤礦粉塵，主要是巖塵和煤塵。（2）粉塵的危害。1）污染工作場所，危害人體健康，引起職業病。2）煤塵在一定條件下可以爆炸。3）加速機械磨損，縮短精密儀器使用壽命。4）降低工作場所能見度，增加工傷事故的發生率。（3）綜合防塵技術。1）濕式打眼。2）爆破噴霧。3）沖洗巖幫。4）裝巖灑水。5）通風排塵和凈化風流。6）個體防護。三、非煤礦山安全技術1.露天開采的危險性露天開采就是從地表直接采出有用礦物的開采方法。根據露天開采的工藝特點，露天開采主要存在以下危險：（1）邊坡危害。（2）排土場危害。2.露天邊坡事故防治技術露天邊坡的主要事故類型是滑坡事故，即露天邊坡巖體在較大范圍內沿某一特定的剪切面滑動的現象。露天邊坡滑坡事故發生的原因主要有以下幾類：露天邊坡角設計偏大，或臺階沒有按設計施工；邊坡有大的結構弱面；自然災害，如地震、山體滑移等；亂采濫挖等。露天邊坡事故防治技術主要包括：（1）合理確定邊坡參數。（2）選擇適當的開采技術。（3）制定嚴格的邊坡安全管理制度。3.排土場事故防治技術（1）選擇最合適的場址建設排土場。（2）改進排土工藝。（3）處理軟弱基底。（4）疏干排水。（5）修筑護坡擋墻和泥石流消能設施。（6）排土場復墾。四、石油天然氣開采安全技術1.石油天然氣的危險性（1）石油。石油是一種黃色乃至黑色、有綠色熒光的黏性油狀液體。石油閃點范圍較寬，凝固點較高，其蒸氣與空氣形成爆炸混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸，能與氧化劑發生強烈反應，遇高熱可分解出有毒的煙霧。（2）天然氣。天然氣是蘊藏在地層內的可燃氣體，其主要成分為烷烴。非烷烴氣體有氮氣、硫化氫、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫和微量的氦、氬等稀有氣體，這些氣體與烷烴組成互相不起化學反應的混合物。2.采油、采氣安全技術（1）油氣井、站設計的安全原則。高溫、高壓、高含硫及二氧化碳的油氣井應有自動關井裝置。井場、計量站、集輸站、集氣站及其工藝管道設計應由有資質的單位編制完成，場站設計應符合相關技術要求并按程序審批。工藝流程應安全、先進、合理，工藝管道的設計應包括防腐、防凍、防堵、防爆裂等方面。天然氣集輸站宜設非實體圍墻，若設實體圍墻，集輸設施周圍30m內應按爆炸危險區布置，井場、計量站、集輸站的平面布置與周圍建（構）筑物、設施的防火間距及內部埋地集輸管道與周圍建（構）筑物、站與外部區域的防火間距應符合《石油天然氣工程設計防火規范》（GB50183—2015）和《油田油氣集輸設計規范》（GB50350—2015）的規定。計量站、集輸站避雷設施、電氣裝置及設備的接地，執行《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規范》（GB50169—2016）的規定。進出集輸站（包括天然氣凈化廠）兩端管道防爆區外的安全位置，應設置緊急關斷閥和水封井。油氣井井場、計量站、集氣站應有醒目的安全警示標志，建立嚴格的防火防爆制度。井口裝置及其他設備應完好不漏，油氣井口閥門應開關靈活，油、氣井進行熱洗清蠟、解堵等作業用的熱洗清蠟車的施工管線應安裝單流閥。（2）油氣井生產作業安全。采油（氣）樹應符合工作壓力等級等于或大于生產和施工最高壓力的要求，高壓油氣井井下宜安裝井下安全閥。自噴井開關井、更換油嘴、清蠟等操作時，操作人員應避開油氣出口方向。用天然氣氣舉采油、注氣和注蒸汽開采時，要做到：1）氣舉井、注氣井、壓氣站、配氣站之間的管線及注蒸汽井口管線應安裝單流閥，且應無滲漏。2）壓氣站向配氣站輸送含水天然氣時，應進行降低露點的預處理，在配氣站內管線上應安裝冷凝液分離器。3）壓氣站到配氣站的輸氣管線上要安裝緊急放空管，放空管上應裝阻火器。4）壓氣站如向多個配氣站分輸時，則每個分支管線上應安裝截止閥。五、礦山救護1.礦井瓦斯、粉塵爆炸事故的救護及處理（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。2.煤（巖）與瓦斯（甲烷）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。救護隊進入災區偵察時，也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，首先到達事故礦井的救護隊，應派一個小隊從回風側、另一個小隊從進風側進入事故地點救人。僅有一個小隊時，如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，將其引導出災區。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。（3）救護措施。事故發生后的救護措施主要包括：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