《安全》复习资料 4页

安全1.简述矿井火灾时期风流发生紊乱的原因及防治措施。外因火灾使火灾及附近地点空气的温度迅速上升，这就使空气产生热膨胀。与此同时，由于热的作用会带来两方面的影响：一方面，由于对空气的加热使其密度下降，在非水平的巷道分支将产生附加火风压；另一方面，通风巷道中会产牛热膨胀，这就会减少主干通风巷道的质量流量，即产生节流效应。以上的两项作用将改变矿井通风系统的压力分布，从而可能改变原有的矿井风量分配，可能产生风流紊乱，扩大事故范围，带来严重后果。矿井火灾造成的风流紊乱主要有烟流逆退和风流逆转。预防风流紊乱就是要预防外因火灾的发生，因此防治措施：①井下尽量使用不燃或耐燃的材料与制品，特别是输送机胶带、机电设备用油、巷道支护材料等采用耐燃或不燃材料。②防止失控的高温热源。③生产和在建矿井必须制定井上、下防火措施，严格遵守《规程》的有关规定，不能存有任何麻痹侥幸的心理。2.简述内主要防灭火技术及各自的优缺点。(1)注浆优点：经济便宜材料来源广泛缺点：容易形成拉沟现彖，不能向高处堆积(2)充氮气优点：①可使防治区域缺氧惰化，迅速灭火②可造成防治区域正压，能防止或杜绝新鲜空气流入③具有降温作用④扩散半径大，惰化覆盖面广。⑤无腐蚀或不损坏综采设备缺点：①氮气在防治区滞留的吋间不是太长，氮气易遗失②氮能迅速遏制火灾，但灭火降温困难，使火区完全熄灭时间相当长。③具有窒息性，对人体有害。(3)凝胶优点：吸水性大，对可见火源灭火速度快缺点：流量小，价格贵，有效覆盖范围小(4)三相泡沫优点：①可向采空区高处堆积②水浆成为泡沫，可避免浆体的流失③粉煤灰或黄泥固体颗粒的分布更为均匀，提高了防灭火的有效性④氮气被封装在泡沫Z屮，能较长时间滞留在采空区中⑤泡沫堆积没有安全隐患，即不会发生溃浆(5)阻燃剂优点：保水吸湿能力强，价格便宜，缺点：腐蚀设备，危害人体健康3.简述煤炭自燃的影响因素。(1)煤炭自燃的内因：①煤的变质程度；②煤岩成分；③煤的含硫量；④煤的粒度、孔隙特性和破碎程度；⑤煤的瓦斯含量；⑥水分(2)煤炭自燃的外因：①煤层地质赋存条件；②开拓开采条件；③通风条件4.煤炭自燃的发展过程大致可分为哪几个阶段，各阶段有何特点？煤炭自燃过程大体分为3个阶段：①潜伏期；②自热期；③燃烧期。①潜伏期：此阶段煤体温度的变化不大，煤的氧化进程十分平稳缓慢，产生的热量较小，需要一个较长的蓄热过程。②自热期：此阶段煤的氧化速度增加，氧化产生的热量使煤温继续升高，超\n过自热的临界温度，煤温上升急剧加速，氧化进程加快，开始出现煤的干镭，产牛芳香族的碳氢化合物、氢、更多的一氧化碳等可燃气体。①燃烧期：当温度超过临界温度吋，煤就开始自燃。3.试分析当前我国煤矿经常发生瓦斯爆炸的原因，并简单介绍主要预防措施。必要条件：甲烷的浓度超过爆炸下限(即形成瓦斯积存)，氧的浓度不低于12%；具有超过最小点燃能量、长于感应期和高于甲烷最低点燃温度的点火源。(1)、瓦斯积聚：煤矿中有各种各样的瓦斯源，它们主要处于掘进和回采工作面附近。瓦斯源的所在地甲烷易于积存，危险性人。我国掘进工作面的瓦斯爆炸占总爆炸次数的46.9%,回采工作面占49.2%,其它仅占3.3%。在这些爆炸中，产生积聚瓦斯的直接原主要还是通风不正常。(2)、引火源：井下瓦斯爆炸的引火源很多。各种明火、煤炭和可燃物的自燃、电线短路、过载电流，电弧，电火花，灯泡破坏时赤热灯丝、摩擦或冲击火花、静屯火花，炸药爆破火焰、赤热产物(气体与粒子)、冲击波压缩热等。(3)、思想麻痹、管理松懈及违章作业国内外的事故统计表明，思想麻痹、管理松懈、违章指挥、违章作业，违反劳动纪律、作业前后不检查瓦斯浓度或“漏检”等是发牛事故的重要因索。、预防瓦斯爆炸技术措施(1)防止瓦斯积聚的措施a搞好通风；b及时安全地处理积聚瓦斯；c分源治理瓦斯d严格井下瓦斯浓度的检查与检测(2)防止瓦斯引燃措施防止瓦斯引燃的措施是严禁和杜绝一切火源，严格管理和控制生产屮可能发生的火、热源，防止它的产生或限制其引燃瓦斯的能力。6.为什么瓦斯浓度〈5%或＞16%就不爆炸,自9.1%到9.5%时爆炸］强烈？瓦斯爆炸的总包化学反应式瓦斯爆炸是甲烷和空气组成的爆炸性混合气体在火源诱发下发生迅猛的氧化反应并伴随有强烈力学效应的现彖。其方程式概括为:从上式知，混合气体中的氧与甲烷都全部燃尽时，一个体积的甲烷要同二个体积的氧气化合，也就是要同2+7.52=9.52个体积的空气化合。这时甲烷在混合气体中的浓度为1/(1+9.52)X100%=9.5%；这一浓度是理论上爆炸最猛烈的浓度。瓦斯浓度低于5%时，与高温火源并不爆炸，只能在火焰外围形成稳定的燃烧层。浓度高于16%时，在该混合气体内不会爆炸，也不燃烧，如有新鲜空气供给时，可以在混合气体与空气的接触面上进行燃烧。在正常空气屮瓦斯浓度为9.1%〜9.5%时，化学反应最完全，产生的温度与压力也最大，即爆炸最强烈。7.高瓦斯矿井及低瓦斯矿井的含义。高瓦斯矿井一绝对瓦斯涌出量大于40ma/cl或相对瓦斯涌出量大于10ma/t\n的矿井。低瓦斯矿井一绝对瓦斯涌出量小于40m3/d且相对瓦斯涌出量小于10m3/t的矿井。&怎样防止采煤工作面上隅角瓦斯积聚？(1)迫使一部分风流流经工作面上隅角，将该处积存的瓦斯冲淡排出；(2)改变采空区内的漏风方向；(3)高瓦斯工作面采用并联掺新的通风系统；(4)上隅角排放瓦斯：每隔一段时间在上隅角设置木板隔墙敷设风筒，利用风压差将上隅角积聚的瓦斯排放到回风口50〜lOOni处。9.如何判定一个瓦斯矿井釆用瓦斯抽放的必要性，瓦斯抽放的方法有哪些？有下列情况之一的矿井，必须建立地面永久抽放瓦斯系统或井下临时抽放瓦斯系统：(1)1个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或1个掘进工作面瓦斯涌出量大于3m3/min,用通风方法解决瓦斯问题不合理的。(2)矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的：①大于或等于40^3/min；②年产量1.0〜1.5Mt的矿井，大于30m3/min；③年产量0.6〜l.OMt的矿井,大于25»3/min；④年产量0.4〜0.6Mt的矿井，大于20n>3/min；⑤年产量小于或等于0.4Mt的矿井，大于15m3/min；(3)开采有煤与瓦斯突出危险的煤层：开采保护层吋，应同吋抽放被保护层的瓦斯。抽放瓦斯的方法：(1)按抽放瓦斯来源分类：开采煤层瓦斯抽放，邻近层瓦斯抽放，采空区瓦斯抽放和围岩瓦斯抽放。(2)按抽放瓦斯的煤层是否卸压分类：未卸压煤层抽放瓦斯和卸压煤层抽放瓦斯。(3)按抽放瓦斯与采掘时间关系分类：煤层预抽瓦斯，边采边抽和采后抽放瓦斯。(4)按抽放工艺分类：钻孔抽放，巷道抽放和钻孔巷道混合抽放。10.为什么开采保护层是最有效防突措施，怎样划定保护范围？保护层开采后，由于采空区的顶底板岩石冒落、移动，引起开采煤层周圉应力的重新分布，采空区上、下形成应力降低区，在这个区域内的未开采煤层将发生下述变化：(1)地压减小，弹性潜能得以缓慢释放。(2)煤层膨胀变形，形成裂隙与孔道，透气系数增加，所以被保护层内\n的瓦斯能大量排放到保护层的采空区内，瓦斯含量和瓦斯压力都将明显下降。(1)煤层瓦斯涌出后，煤的强度增加。所以保护层开采后，不但消除或减少了引起突出的两个重要因素一一地压和瓦斯，而且增加了抵御突出的能力因素一一煤的机械强度。这就使得在卸压区范围内开采被保护层时，不会再发生煤与瓦斯突出，所以说开采保护层是最有效防突措施。保护范围保护范围：指保护层开采后，在空间和吋间上使危险层丧失突出危险的有效范围。(1)垂直保护距离保护层与被保护层间的有效垂距:上：急〈60m,缓：＜50m下：急＜80m,缓：＜100m(2)沿倾斜的保护范围确定沿倾向的保护范围就是沿倾向划定被保护层的上、下边界(以冒落角)。(1)沿走向的保护范围。超前距一般不得小于两个煤层之间垂直距离的两倍,至少不小于30mo(2)煤柱的影响9.简述我国煤矿安全现状，存在的问题及应采取的对策建议。10.简述矿井粉尘爆炸的条件及防止粉尘爆炸的措施。煤尘爆炸必须具备3个条件：煤尘自身具有爆炸性，悬浮在空气中并具有一定的浓度，有引燃煤尘爆炸的热源。隔绝煤尘爆炸的措施：清除落尘；撒布岩粉；设置水棚；设置岩粉棚11.简述矿井综合防尘措施有哪些?(1)通风除尘(2)湿式作业：1、湿式凿岩、钻眼；2、洒水及喷雾洒水；3、掘进机喷雾洒水；4、采煤机喷雾洒水；5、综放工作面喷雾洒水；6、水炮泥和水封爆破(3)净化风流：1、水幕净化风流；2、湿式除尘装置(4)个体防护