| 本质安全型的地方煤矿与采矿新技术
目 录
1、我国煤矿目前的整体现状及存在的问题
2、地方煤矿的本质安全化
3、地方煤矿采矿（安全）新技术
煤矿自然条件复杂，灾害因素较多
我国33.09%煤矿的地质构造属于复杂或极复杂 ；
我国几乎所有井工煤矿均为瓦斯矿井。国有重点煤矿高瓦斯矿井占26.8%，煤与瓦斯突出矿井占17.6%；
煤尘爆炸危险普遍存在，危害严重。原国有重点煤矿有煤尘有爆炸危险的矿井占87.4%。
矿井煤层自然发火危险性严重。原国有重点煤矿中有煤层自然发火危险的矿井占51.3%。
冲击地压危险性增大，个别煤矿十分严重。
水文地质条件复杂。
采深加大，高温矿井增多
煤矿生产力整体水平低下
我国煤矿开采以地下开采为主，产量约占95%。美国、印度的井工产量比重分别约为33％t和20％，井工矿井的安全状况不如露天矿井。
生产技术水平落后。我国煤矿开采以地下开采为主，产量约占95%，全国采煤机械化程度42％，除部分国有大矿之外，大多数煤矿生产技术水平低，装备差，效率低。特别是乡镇小煤矿，基本上是非机械化开采，200万以上的矿工还从事手工采煤。
办矿门槛低、小煤矿技术落后
乡镇及个体煤矿办矿标准低，采煤技术落后，设备简陋。这些煤矿大都是非机械化开采，其中约有一半是靠原始的生产方式开采，绝大多数乡镇煤矿通风、防尘、防火和安全监测系统的装备、设施投入严重不足，综合抗灾能力很低，有相当数量的乡镇煤矿不具备安全生产的基本条件。
行业地位和职工素质问题
煤矿是高危行业，也是一个艰苦而且收入低的行业，难以吸引和留住人才，因此从业人员素质偏低。原国有重点煤矿采掘工人中，初中以下文化程度占55%，且大多是农民协议工、合同工，缺乏专业的培训，煤矿生产专业技术人员也严重不足。小型煤矿员工素质更低，多数乡镇煤矿几乎没有安全技术人员，一些小煤矿矿长根本不懂安全生产知识，缺乏安全管理能力。
安全系统
安全系统是指人、机、环境要素，在相互联系和作用条件下，构成的安全有机整体。
人-机-环境-物
（能量和信息）
本质安全型矿井的形态体系
安全观念体系：主要指决策者和大众共同接受的安全意识、安全理念、安全价值标准。
安全行为体系：指在安全观念体系的指引下，人们在生活和生产过程中的行为准则、思维方式、行为模式的表现。
安全管理（制度）体系 ：指对社会组织和组织人员的行为产生规范性、约束性影响和作用，它集中体现观念体系和物质体系对领导和员工的要求。
安全物态体系：安全物态体系是安全文化的表层部分，它是形成观念体系和行为体系的条件
矿井安全观念体系
安全理念：生命只有一次 安全就是生命 安全才能健康 健康才能幸福。
安全工作信念：以人为本创佳绩 实事求是建真功。
四化目标：自动化生产 现代化管理 标准化操作 本质化安全 。
安全价值观：安全就是品牌安全就是效益安全就是责任安全就是保障 。
核心价值观：时刻把职工的生命安全与健康放在企业工作的第一位 。
矿工自我安全观念
安全价值观：生命只有一次，安全是生命之本
安全哲学观：安全第一
安全防范观：任何责任事故都是可以避免的
安全效益观：安全是企业创造最大价值的基础
安全效率观：一次把事情做对的成本最低
安全系统观：企业的安全管理系统是人、社会、环境、技术、经济等因素构成的大协调系统，安全生产需要诸多因素的协调与组织才能实现
安全科学观：预防为主，以人为本，责任与关怀
本质安全型矿井的建设
安全观念体系建设 更新安全观念
安全管理体系建设 创新安全管理
安全行为体系建设 规范安全行为
安全物态体系建设 优化安全物态
正向引导教育
正向引导教育是一种以人为本的安全管理模式，是一种亲情管理，是一种本质化安全管理。他突出体现企业生产与经营的主体——人在安全生产中无可替代的作用，摒弃传统的自上而下的安全管理模式，从安全管理的最基层着手，自下而上实施安全负责，真正实现“要我安全”向“我要安全”转变。
正向引导教育的四情特点
用亲情的牵挂启发人
用热情的宣传引导人
用无情的事故教育人
用绝情的管理爱护人
市场化安全管理
4TS
Thought standardization—思想标准化；
Tongue standardization—语言标准化；
Trick standardization—行为标准化；
Task standardization—操作标准化,
LOEC管理体系
Let‘s的首字母，表示让我们每一个人共同努力，创建自己的安全文化体系；
“O”表示全方位；
“E”表示每人、每天、每件事；
“C”表示控制和管理；
加在一起就是全方位对每人每天每件事进行控制和管理。
7S
即整理（Sort）
整顿（Straighten）
清扫（Sweep）
清洁（Sanitary）
自律（Self-discipline）
标准(Standard)
安全(Safety)
3.1 矿井开采及支护技术 3.1.1中厚煤层开采机械化 3.1.2 薄煤层开采机械化 3.1.3 锚杆支护技术
3.2 、矿井安全新技术及其应用
3.2.1 安全可靠的通风系统
实践表明：
◆零星事故主要是个人违章及工作环境差造成的；
◆重大瓦斯事故都是因通风系统有问题造成的。
通风系统存在的问题
◆主扇运行效率低
◆驱动风机的电机负荷率低、导致效率低。
◆通风阻力大，阻力分布不合理
有些矿井回风段的阻力占总阻力的60％-80％
有些矿井采区的通风阻力为总阻力的40％-50％
存在局部高阻力区段和地点。如失修回风道、
风窗、风硐、拐弯、未拆除的风门墙垛等；
降低高阻力区段的通风阻力是改善通风，提高
合理性和增加安全性的重要途径！
◆风量不足
◆风量调节方法不妥
矿井投产初期放下闸门减少进风量
用风窗调风
盲目换装大能力风机，或调大叶片安装角
◆漏风多
◆风流不稳定
角联网路多
采面处于对角巷道，且无防止风流反向的措施
主扇在驼峰区附近工作，有的矿甚至出现风机“飞动”
风门数量多，位置不当，且经常风流短路
反向风门数量少
自然风压影响大
多风机相互干扰，相互“抢风”
◆主要通风机停电
矿井通风的基本目标
以最小的阻力、最低的电耗，把足够的新鲜风量送达用风地点，并具有较高的防灾抗灾能力。
整体性
必须与运输、开拓开采系统相协调；
必须与地质、开采条件相适应；
必须把矿井通风系统（通风井、风机、网路、通风构筑物）看成一个整体，统一考虑（不能Q不足，就换大风机）。
改造通风系统时，不仅要考虑新系统的先进性，而且要充分利用现有的通风井巷、设备，使新老系统协调起来，构成一个合理的新系统。
时间性
通风系统优劣，有个时间性问题。这
个时期为优秀，过个时期就可能为不好
（存在问题）。这是因为
不同生产时期（投产初期、正常生产期、矿井后期），对通风系统有不同的要求；
即使是正常生产期，生产区域的转移，对通风系统的要求也发生变化，必须及时调整；
通风构筑物的建立与拆除，爆炸或火灾的发生都会引起通风状况变化，应预测和增强系统对环境的适应性。
3.2.2 瓦斯治理技术
瓦斯危险程度预测
瓦斯抽放技术
局部瓦斯积聚防治技术
煤与瓦斯突出防治技术
瓦斯危险程度预测
瓦斯危险程度预测包括：瓦斯含量测定、瓦斯压力测定和矿井瓦斯涌出量预测
瓦斯含量：煤层开采前，单位重量煤炭含瓦斯体积的多少。
（矿井瓦斯涌出量预测中所有采、掘、矿井预测都由瓦斯含量开始）
瓦斯含量测定：
地勘时期：
（1）解吸法：钻芯提到地面测定解吸规律，解吸量+依据解吸规律提钻时间推算的损失量+实验室测定的残存量。
（2）集气密闭式取样：采用特殊钻头对所测定的煤体密闭煤芯、集存解吸出的瓦斯，提到地面。（成功率50-60%，已逐渐淘汰）
瓦斯危险程度预测
生产时期：
（1）间接法：实验室测定瓦斯压力与瓦斯含量间的关系（吸附等温线），现场实测瓦斯压力，计算瓦斯含量。
（2）直接法：
① 解吸法：与地勘时期解吸法基本相同，只是暴露时间相对缩短，精度更高。
② 快速测定法：利用瓦斯含量与一定暴露时间条件下煤样解吸速度存在内在关系的规律，井下测定煤的解吸速度，推算出煤层的瓦斯含量。
瓦斯危险程度预测
瓦斯压力：煤层孔隙内瓦斯气体分子自由热运动撞击所产生的作用力。
瓦斯压力测定：
（1）直接法：井下在岩石巷道向煤层打钻，封孔（黄泥、水泥沙浆、化学粘液）压力表直接测定。（MT/638-1996）
（2）间接法：利用瓦斯压力与一定暴露时间条件下煤样解吸速度存在内在关系的规律，井下测定煤的解吸速度，推算出煤层的瓦斯压力。
瓦斯危险程度预测
掘进工作面瓦斯涌出量预测：
掘进工作面的瓦斯涌出量：巷道煤壁瓦斯涌出量+落煤瓦斯涌出量。
巷道煤壁：与瓦斯含量、煤厚、掘进速度，挥发份有关
落煤：与巷道断面、掘进速度、瓦斯含量、残存瓦斯量有关。
回采工作面瓦斯涌出量预测：
回采工作面的瓦斯涌出量：开采层（包括围岩）瓦斯涌出量+邻近层瓦斯涌出量。
开采层：工作面煤壁+采落煤+围岩（围岩用统计方法：围岩涌出系数1.1～1.3)。
邻近层：与邻近层瓦斯含量、厚度、距开采层距离、开采层厚度等有关。
瓦斯危险程度预测
分源法预测矿井瓦斯涌出量：
分源计算法：以瓦斯含量为基础，根据各基本瓦斯涌出源的涌出规律，计算采、掘工作面、采区和矿井瓦斯涌出量。
局部瓦斯积聚防治技术
（1）脉动风扇：采用脉动风扇设备，增大采、掘工作面风流的紊流度，使瓦斯较好的混合于风流中，防止瓦斯积聚。
（2）抽出式无火花风机：利用抽出式风机抽放积聚的瓦斯。
（3）小型液压风机：在局部瓦斯积聚处，采用无电源的液压风机，混合瓦斯和风流，防止瓦斯积聚。
（4）引射器：在局部瓦斯积聚处，采用水力或风力引射器，混合瓦斯和风流，防止瓦斯积聚。
（5）盲巷积聚瓦斯排放：全自动巷道瓦斯排放自控装置，利用计算机和传感技术，实现盲巷瓦斯排放全部自动化。
（6）移动泵站：在局部瓦斯积聚处，利用一定技术手段和移动泵站进行瓦斯抽放，减少局部瓦斯涌出，防止瓦斯积聚。
3.2.3 矿井煤尘防治技术
综采（综放）掘工作面防尘技术；
薄煤层（炮采）工作面防尘技术
煤层快速注水技术；
湿式打眼和泡沫除尘技术；
智能放炮系统；
表面活性剂润湿抑尘技术；
3.2.4 矿井内、外因火灾的防治技术
内因火灾的防治技术；
外因火灾的防治技术；
完善矿井防灭火灌浆系统
完善矿井防灭火灌浆系统
注浆参数及注浆方式：地面灌浆系统由浆料、储存场地、取土设备、搅拌池、输浆管网系统和井上、下的外加添加剂系统构成。
灌浆工艺的选择：常用的灌浆类别有：灌注黄土浆液、“灌注黄土浆液+阻化剂”、“灌注高浓度黄土＋稠化胶体浆液”、复合胶体泥浆等。
利用注氮系统防灭火 ：
对开区注氮、闭区注氮的效果进行考察，选择合理的注氮参数，确保注氮的效果。
对采空区“三带”进行研究，确定“三带”的范围。
工作面注氮方式的选择 。
预测预报技术
束管检测
温度检测（ＭＫＴ－２温度测定系统）
漏风检测技术：应用SF6漏风检测技术，确定漏风量、漏风通道和漏风范围。
堵漏技术防灭火
水泥砂浆喷涂封堵技术（巷道）
施工防火闭墙 和在工作面采空后部两道构建隔离墙（防止向采空区）
泡沫和凝胶喷涂：在局部漏风地点应用艾格劳尼、、TEKFOAM等进行喷涂；（局部）
压注MEA封堵型防灭火剂 （大面积）；
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