内蒙古棋盘井矿业集团有限责任公司三矿安全现状评价报告 第二章 危险有害因素辨识与分析 含有CH4、H2和重烃时的瓦斯，当瓦斯浓度超过16%、氧气浓度不低于12%，遇到火源会产生燃烧。瓦斯燃烧的危害：导致作业人员烧伤或中毒窒息、烧毁作业场所的电气设备与支护体、引发连锁灾害（冒顶、火灾等）。
3．瓦斯窒息
瓦斯无色、无味，不易被人发现。由于瓦斯的大量存在，使空气中的氧气浓度大大降低，当氧气浓度低于一定时,人就感觉呼吸困难、窒息,直至死亡。 （二）瓦斯灾害致因分析
煤体内的瓦斯赋存状态有游离和吸附两种，在煤层中一般处于平衡状态，当采掘工作面进行作业时，煤层中游离瓦斯和吸附瓦斯的动平衡状态遭到破坏，原来处于吸附于煤体中的瓦斯开始解吸为游离瓦斯，在一定时间内发生单方向的转化，在压力的作用下向采掘工作面空间释放，形成瓦斯积聚，在有引爆火源时会发生瓦斯爆炸。
发生瓦斯事故的主要原因有：
1．矿井通风异常。主扇风机供电系统不可靠，备扇不能及时启动运转，造成矿井停风；通风设施受到破坏或通风网路上出现单道风门，造成采掘工作面风流短路,采面微风(无风)、掘进面的局扇风机喝循环风；掘进工作面局部通风机供电系统不可靠，无计划停电、停风；不合理的串联通风；掘进巷道贯通没有及时调整通风系统。
2．超通风能力生产。该矿目前所使用的主扇风机为FBDCZ-8-№20/110KW×2轴流对旋式,比改扩建设计的偏小,由于现通风网路简单、通风流程短、通风负压低尚能满足安全生产的需要。一旦采掘工作面头增加，通风流程增长,生产能力增大，超过矿井通风能力，就会造成采掘工作面风量不足，容易出现通风和瓦斯事故。
3．采 、掘工作面生产布置过于集中在一翼或一个水平，造成通风阻力增大,井下用风地点调配风量困难。如果网路结构不合理,可能会出现角联风路，造成微风区域或无风段出现瓦斯积聚；如果主要通风设施构筑的位置不合理,将造成通风负荷增大，影响主扇风机的工况点在合理区运行,目前下组煤就属于通风风门构筑在主进风道，从矿井通风阻力检测结果来看,网路阻力损失较大。
4．掘进工作面局部通风机无计划停电、停风,没有备扇或采掘供电没有分开,造成工作面迎头停风引起瓦斯积聚。
5．预防措施不当。采面回风隅角风量小，没有采取措施进行稀释,造成局部瓦斯积聚。
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内蒙古棋盘井矿业集团有限责任公司三矿安全现状评价报告 第二章 危险有害因素辨识与分析 6．明火或电火花。明火放炮、糊炮、空心炮、炮眼未填炮泥、用动力线放炮，放连珠炮、炮眼里有煤粉、炸药或雷管质量差等；
电器失爆，漏电保护、接地保护、过流保护失效；静电火花，机械摩擦火花,冲击产生火花等都能引起瓦斯燃烧或爆炸。据有关的统计资料,近年来全国煤矿因电器失爆产生火花造成瓦斯爆炸事故已屡见不鲜。
7．瓦斯监控系统不可靠，瓦斯断电仪失效或瓦斯传感器出现故障。
8．瓦斯管理失误。巷道贯通前未排除积存的瓦斯，贯通后没有及时调整通风系统；瓦斯检查空班、漏检、伪检；启封巷道密闭没有制定排放瓦斯措施或“一风吹”。
（三）易发生瓦斯事故的场所
瓦斯灾害发生地点：采掘工作面回风侧、采煤工作面回风隅角、采空区、掘进巷道高冒区、盲巷等凡能容易形成瓦斯积聚的地方，都可能引发瓦斯事故。
瓦斯爆炸、燃烧事故常见发生地点主要有：（1）局部通风机停止运转、风筒断开或严重漏风的地点；（2）采掘工作面风量不足；（3）风流短路地点；（4）自然通风、串联通风、扩散通风、无回风道的独眼井、局部通风机循环风等；（5）采空区或盲巷内；（6）采掘工作面过断层、褶曲或地质破碎带等瓦斯异常涌出地点；（7）掘进工作面高冒区、采煤工作面的上隅角、未充填的各种钻孔等。
窒息事故常见发生地点主要有：废旧巷道、盲巷、采空区、停风区、启封密闭、火区附近、爆破地点及水仓等处。
该矿目前有综采、综掘工作面。机采工作面割煤、放顶煤，综掘工作面掘进时，其短时间内瓦斯涌出量会相应增大。回采工作面的开采线、停采线、回风隅角等地点，瓦斯涌出量可能增高出现积聚；综放面空顶区、工作面冒顶处、巷道高冒区等易形成瓦斯积聚。
三、粉尘
（一）粉尘（岩尘、煤尘）灾害的类型及危害
原煤挥发分含量大于10%的煤尘具有爆炸性。煤矿在采掘、运输等过程中，会产生大量的粉尘（岩尘、煤尘），如果不采取有效的综合防尘措施，就可能引发粉尘灾害。煤尘灾害是矿井五大灾害之一，其灾害类型主要有煤尘爆炸、作业人员的煤(矽)肺病和工作场所的污染。
1．煤尘爆炸
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内蒙古棋盘井矿业集团有限责任公司三矿安全现状评价报告 第二章 危险有害因素辨识与分析 该矿目前所开采的9#煤、16#煤，经鉴定煤尘均具有爆炸危险性。因此，在采掘生产的过程中有发生煤尘爆炸的可能，是矿井的重大危险源。
当粒径小于1mm具有爆炸性的煤尘悬浮于空气中，且浓度在30～2000g/m3之间，氧气浓度大于12%，遇到火焰（最低点火温度600oC～1050oC）就会发生爆炸。空气中的煤尘含量300～400 g/m3时爆炸力最强。
煤尘爆炸会产生高温火焰（温度可达25000C）和爆炸冲击波（最高达2Mpa），并生成大量的CO和其它有毒气体使人中毒死亡。爆炸冲击波可造成人员创伤、死亡，造成设备毁坏、顶板冒落、通风系统紊乱。煤尘爆炸使氧气浓度降低，造成人员窒息；爆炸可使沉积煤尘扬起参与爆炸，从而引起二次、三次煤尘爆炸，甚至连续爆炸，造成矿井毁坏。1976年棋盘井煤矿就发生一起煤尘爆炸事故,造成人员伤亡。
2．呼吸性粉尘（煤尘、岩尘）
煤矿生产过程中(如掘进、采煤、放炮、运输和破碎等)会产生大量的粉尘。粉尘危害性大小除与粉尘浓度和分散度有关外，还与粉尘中的游离二氧化硅含量关。游离二氧化硅含量愈高，危害性越大。关于粉尘浓度规定见表2-2-1。
表2-2-1 粉尘尘浓度规定表
粉尘中游离SiO2含量 /% ＜10 10～＜50 50～＜80 ≥80 最高允许浓度/mg.m 呼吸性粉尘 3.5 1.0 0.5 0.3 呼吸性粉尘、游离SiO2≤10%是指煤尘，游离2 2 2 SiO2＞10%是指其它粉尘 -3 备注 总粉尘 10 分散度的测定主要是衡量粉尘的危害，10μm～100μm的尘粒可以滞留在人的呼吸道中；5μm～10μm尘粒大部份在呼吸道沉积，被分泌的黏液吸附，可随吐痰排出；小于5μm尘粒能深入肺部引起各种尘肺病。近年来不管是矿山产业还是非矿山产业,其尘肺发病率呈增加的趋势，已引起上级主管部门的高度重视。
呼吸性粉尘进入人的肺泡,使肺组织发生病理学改变,长期吸入粉尘后,严重损害职工的身体健康。由煤尘引起的称尘肺病,由岩尘引起的称矽肺病。
（二）导致粉尘灾害的主要原因
1．无防尘措施或措施不落实，采掘工作面和其它巷道风速过大，未采取净化风流、
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内蒙古棋盘井矿业集团有限责任公司三矿安全现状评价报告 第二章 危险有害因素辨识与分析 湿式打眼 、煤体注水。
2．采、掘工作面无喷雾洒水装置，采掘机组无内外喷雾装置，耙装不洒水，放炮不喷雾；沉积在巷道四周煤尘不清理；运煤转载点无喷雾降尘装置或不起作用。
3．放炮未充填炮泥或封炮泥长度不够数，违章放炮，未使用煤矿安全炸药或煤矿许用的电毫秒雷管；进、回风巷无净化喷雾降尘设施。
4．电气火花、明火引爆煤尘。违章放炮、电器设备失爆，漏电保护、接地保护、过流保护失效；静电火花，机械摩擦火花，冲击产生火花；瓦斯爆炸引起煤尘爆炸。
5．个人防护措施不到位，作业人员未戴防尘面罩或防尘口罩，不按规定监测粉尘浓度等。
（三）易发生粉尘事故的场所
在煤矿生产过程中，可能发生粉尘灾害的场所主要有：采掘工作面、回风巷道、有沉积煤尘的巷道、运煤转载点、溜煤眼等。
（四）粉尘危险性分析
在采掘作业中，防治煤尘的根本措施是综合防治，若矿井综合防尘措施不落实，井巷中粉尘浓度将会大大超标。在主要产尘点如遇火源，将产生煤尘爆炸，特别是在有瓦斯、煤尘共存的条件下，瓦斯爆炸下限浓度降低，易发生瓦斯爆炸，进而引发煤尘爆炸，这将会带来灾难性的后果。该矿所开采的煤层煤尘均具有爆炸性，且煤层含水较少(0.48%)，较干燥，在采煤工作面采煤机割煤时，掘进工作面掘进机钻巷（或放炮）时，以及运输转载点会产生大量的煤尘。如果不加强防尘管理、设施不完善、系统不健全、使用不正常，防尘责任不落实，有可能发生煤尘爆炸事故。
该矿所开采的煤层除具有爆炸性外，工人长期呼吸粉尘可患尘肺病，减少人的寿命，降低生产率。粉尘危害是本矿主要的职业危害。
四、火灾
（一）火灾的类型及危害
矿井火灾分为内因火灾和外因火灾。
根据内蒙古安科安全生产检测检验中心2009年9月鉴定报告：9#、16#层煤自燃倾向性属自燃煤层，具有发生内因火灾的可能性。
1．内因火灾指煤炭自然发火引起的火灾，内因火灾多发生于采空区、煤柱、回采工作面停采线或煤岩裂隙发育的煤层，空气进人破碎煤体，煤中固定碳被氧化，放出热量，煤体散发的热量能够积聚，发生隐燃，温度升高达到600℃以上时，产生明火，
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内蒙古棋盘井矿业集团有限责任公司三矿安全现状评价报告 第二章 危险有害因素辨识与分析 形成火灾。
该矿存在发生内因火灾的危险性，目前所开采的煤层（9#、16#）原煤硫份1.49%，易于氧化发热，引起煤层膨胀破碎、扩大氧化面，促使煤层温度升高，为煤层自燃创造了条件。椐地质勘测报告提供原棋盘井矿曾在地面堆煤发生煤炭氧化自燃,从这一事例中说明如果不加强管理和防灭火预防,有可能存在发生煤炭自然发火。
2．外因火灾是可燃物受到外来火源(如照明、明火、机械冲击与摩擦、瓦斯或煤尘爆炸、电流短路等)作用而形成的火灾。外因火灾多发生在井下风流畅通的地点(如井筒、井底车场、运输机巷道,机电硐室及采掘工作面等),氧气充足,一般情况发生突然,发展速度很快就会出现烟雾和火焰。
（二）火灾危害的主要原因 1．内因火灾发生的原因 （1）煤炭自燃的三个条件分析
本井田的9#、16#煤属自燃煤层；有一定含氧量的空气使煤炭氧化；氧化过程中生成蓄积的热量难以散发、不断积聚；
上面3个必备条件同时存在、且保持一定的时间会发生自燃。 (2)自燃的因素
主要是工作面丢煤多、回收率低，乱采乱挖、无序开采 ；井田内存在弧岛煤柱、隔离煤柱，因采空造成地面塌陷，出现裂隙与采空区之间相互采通造成串风供氧；没有采取预防性综合防灭火措施；回采面结束后未及时封闭采空区；通风困难造成通风负压高、漏风大等原因。该矿16#煤采煤面属于综放工艺开采,陷落法管理顶板,在面后或多或少存在浮煤堆积的情况,一旦具有自燃条件,将发生火灾,若发现或处理不及时会造成更大的灾害。
2．外因火灾产生的原因
（1）存在明火。井下工作人员吸烟，带火种下井，如火柴、打火机等；电、气焊，使用电炉，灯泡取暖等违章作业。
（2）电气火灾。电气设备失爆、电缆不阻燃、短路等引起火花，引燃可燃物。 （3）静电火花。设备或工具表面电阻超过300MΩ时，产生静电火花引起火灾。 （4）违章放炮。不按规定放炮和放炮说明书执行，如放明炮、糊炮、空心炮以及用动力电源放炮、不装水炮泥、炮眼深度不够等都会产生明火而导致火灾。
（5）瓦斯爆炸引起火灾。
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