资源描述
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东欢坨矿业公司培训中心
教 师 授 课 教 案
教师姓名：
授课班别：新工人
授课科目：煤矿“一通三防”基本知识
电子教案文件名称：煤矿“一通三防”基本知识
电子课件名称：煤矿“一通三防”基本知识
教 学 内 容
煤矿“一通三防”基本知识
授 课 时 数
4
教 学 目 的
通过教学讲解煤矿“一通三防”基本知识，使新工人了解煤矿，增强新工人的煤矿“一通三防”安全素质。
教 学 重 点、难 点
1、煤矿“一通三防”的内容
2、“一通三防”过程中常见的问题
教 学 方 法
讲述、讨论、提问、案例
教 具
幻灯、投影
本 课 小 结
通过以上学习，新工们对煤矿“一通三防”已经有所了解，大家要认真学习掌握，并在生产过程中严加执行。
思考题
1、煤矿“一通三防”内容是什么？
2、结合自身谈一下如何加强煤矿的“一通三防”？
导入新课：
作为煤矿的一名工人，防治水安全工作至关重要，与我们每个人都息息相关，为了确保煤矿的安全生产制定了煤矿安全生产方针及法律法规，今天我们就来了解一下这方面的内容。
讲授顺序：
第一节：
1、 矿井空气
（1） 主要成份
（2） 矿井空气中的几个主要气体
第二节：
2、 一通三防
（一）矿井通风
（二）井下火灾
第一节 矿井空气
一、主要成份
①氧气O2 （20.96%）；
1、地面空气 ②氮气N2 （79%）氦、氖、氩、氪、
氙在内；
③二氧化碳CO2 （0.04%）。
①氧气O2 （密度1.11，助燃）；
②瓦斯（沼气）CH4（密度0.554，可燃，可爆炸）；
③一氧化碳CO （密度0.97，有毒，可燃，允许浓度0.0024%）；
④二氧化碳CO2（密度1.52，有刺激）；
2、井下空气 ⑤硫化氢H2S（密度1.17，可燃，4.3-5.5%有爆
炸危险）；
⑥二氧化硫SO2（密度2.22，有刺激，允许浓度0.0005%）；
⑦氮气N2（密度0.97，惰性气体）；
⑧氨气NH3（密度0.6，易溶于水，剧毒，允许浓度0.004%）；
⑨水蒸气H2O（潮湿腐蚀设备）；
⑩浮尘（吸入过量可患尘肺病）。
二、矿井空气中的几个主要气体
1、瓦斯
低瓦斯矿井
低瓦斯矿井 相对涌出量小于或等于10m3/t，或
绝对涌出量小于或等于40m3/min；
高瓦斯矿井
（1）瓦斯等级
（1）瓦斯等级 高瓦斯矿井 相对涌出量大于10m3/t，或
绝对涌出量大于40m3/min。
煤（岩）瓦斯突出矿井
瓦斯浓度：5-16%（9.5最强）；
（2）瓦斯爆炸的三个条件 引爆温度：650-750℃；
氧气浓度：12%以上。
高温：2150-2650℃
（3）瓦斯爆炸危害
（3）瓦斯爆炸危害 高压：冲击波
CO2增加到4-8%（正常0.04%）
有害气体 CO增加到2-4%(允许值0.0024%)
O2降到6-8%(正常值20%)
（4）瓦斯治理的总体措施：抽采达标、通风可靠、监控有效、管理到位。
（5）瓦斯在井下不同地点浓度的规定
①作业地点或爆破地点20m以内瓦斯浓度，进风流中瓦斯浓度大于等于1%时，停钻，停爆；
②作业地点瓦斯浓度大于或等于1.5%时，电器设备附近20m以内瓦斯浓度大于或等于1.5%时，停工、断电；达到2%时，停工、断电、撤离人员，进行处理。
③回风流中的机电硐室，进风侧必须安装甲烷传感器，局部通风机及电气开关附近10m，瓦斯浓度不超0.5%，可开机；
光学式瓦斯检测仪（理岩）；
④瓦斯检测手段 便携式瓦斯检测仪（便携）；
甲烷传感器（探头）。
装药前
⑤一炮三检 放炮前 分别在附近20m处检查瓦斯浓度。
放炮后
班组长
⑥三人连锁放炮制 放炮员 共同完成放炮任务。
瓦检员
⑦引起瓦斯积聚的原因
（1）局扇停转；
（2）风筒漏风；
（3）工作面风量不足；
（4）风流短路；
（5）通风系统不完善，不合理；
（6）盲巷；
（7）巷道高顶区；
（8）瓦斯涌出异常；
（9）成煤因素或成煤后期地质构造。
2、氧气（O2）
①氧气是维持人体正常生理机能所必需的气体。
人体需氧量与劳动强度的关系，见下表；
人体需要氧量与劳动强度的关系
劳动强度
呼吸空气量/Lmin-1
氧气消耗量/Lmin-1
休 息
6~15
0.2~0.4
轻 劳 动
20~25
0.6~1.0
中度劳动
30~40
1.2~1.6
重 劳 动
40~60
1.8~2.4
极重劳动
40~80
2.5~3.0
②人体缺氧与 空气中氧气浓度的关系，见下表：
人体缺氧与 空气中氧气浓度的关系
氧浓度（体积）/%
主 要 症 状
17
静止时无影响，工作时能引起喘息和呼吸困难
15
呼吸及心跳急促，耳鸣目眩，感觉和判断能力降低，失去劳动能力。
10~12
失去理智，时间稍长有生命危险
6~9
失去知觉，呼吸停止，如不及时抢救几分钟内可能导致死亡
3、二氧化碳（CO2）
CO2适量对呼吸中枢神经有刺激作用，如人工输氧要加入5%的CO2，但过浓使人窒息。见下表
二氧化碳中毒症状与浓度的关系
二氧化碳浓度
（体积）%
主 要 症 状
1
呼吸加深，但对工作效率无明显影响
3
呼吸急促，心跳加快，头痛，人体很快疲劳
5
呼吸困难，头痛，恶心，呕吐，耳鸣
6
严重喘息，极度虚弱无力
7~9
动作不协调，大约十分钟可发生昏迷
9~11
几分钟内可导致死亡
（1）《规定》工作地点CO2浓度超过1.5%时，停工，撤人，进行处理。
（2）停工区内CH4或CO2浓度达到3%时，如不能及时处理，必须在24小时内封闭。
4、一氧化碳（CO）
CO是无色、无味、无臭的气体，相对密度0.97微溶于水，能燃烧，能与空气均匀混合，浓度在13-75%时有爆炸危险。CO与人体血液中的血红素的亲合力比氧大250-300倍，人体CO吸收后，产生种毒现象。见下表：
一氧化碳中毒症状与浓度的关系
一氧化碳浓度（体积）%
主 要 症 状
0.02
2~3小时内可能引起轻微头痛
0.08
40分钟内出现头痛，眩晕和恶心。2小时内发生体温和血压下降，脉搏微弱，出冷汗，可能出现昏迷
0.32
5~10分钟内出现头痛，眩晕。半小时内可能出现昏迷并有死亡危险
1.28
几分钟内出现昏迷和死亡
5、硫化氢（H2S）
H2S无色、微甜，有浓烈臭鸡蛋味，有强烈的刺激气味，剧毒，种毒状况见下表：
硫化氢中毒症状与浓度的关系
硫化氢浓度
（体积）%
主 要 症 状
0.0025~0.003
有强烈臭味
0.005~0.01
1~2小时内出现眼及呼吸道刺激症状，臭味“减弱”或“消失”
0.015~0.02
出现恶心，呕吐，头晕，四肢无力，反应迟钝。眼及呼吸道有强烈刺激症状
0.035~0.045
0.5~1小时内出现严重中毒，可发生肺炎、支气管炎及肺水肿，有死亡危险
0.06~0.07
很快昏迷，短时间内死亡
6、矿井有害气体的安全浓度标准，见下表：
矿井空气中有害气体的最高容许浓度
有害气体名称
符号
最高容许浓度%
一氧化碳
CO
0.0024
氧化氮
（换算成二氧化碳）
NO2
0.00025
二氧化碳
SO2
0.0005
硫化氢
H2S
0.00066
氨
NH3
0.004
第二节 一通三防
矿井安全工作是全矿工作的重要组成部分,其中矿井通风、瓦斯防至、煤尘防治、火灾防治是煤矿安全工作的重中之重，简称一通三防。一通指：通风，三防指：防治瓦斯、防治煤尘、防灭火。
一、矿井通风
（一）名词解释：
1、新风：指未经污染的风流；
2、乏风：流经用风地点被污染的风流；
3、循环风：一个工作面的泛风再次进入自己工作面的进风流中；
4、串联风：一个用风地点的泛风进入另一个用风地点；
5、扩散风：利用空气自然扩散的通风方法。硐室深度不超过6m，入口大于1.5m2，而无瓦斯涌出时，可采用扩散风；
6、盲巷：长度超过6m的独头巷道；
7、瓦斯积聚：工作面内，体积大于0.5m3的空间，浓度达到2%以上时，称为瓦斯积聚。
（二）通风系统
由通风巷道、设备、设施组成的，为井下提供新鲜风流，排出乏风的生产系统。
（三）通风方式
进风井和回风井的布局方式。 中央式
对角式
中央式
中央并列式
中央分别式（边界式）
主要有 对角式 两翼对角式
分区对角式
混合式
（四）通风方法指通风机的工作方式
压入式（正压）；
分为 抽出式（负压）；
混合式。
（五）通风设施
控制井下通风流向和数量的设施。
（一）风门
（一）风门 永久风门（风墙为水泥、沙浆）；
临时风门（风墙可用木板等材料）。
（二）密闭
（二）密闭 永久密闭（砖混结构）；
临时密闭（木板抹灰等材料）。
永久风桥（绕道）
永久风桥（绕道） 顶板绕道；
（三）风桥
（三）风桥 底板绕道。
临时风桥
临时风桥 顶板风桥；
底板风桥。
（六）隔爆设施
控制瓦斯、煤尘爆炸火焰的设施。
（一）隔爆设施种类 隔爆岩粉棚；
1、隔爆设施种类
隔爆水棚；
隔爆水幕；
自动隔爆棚。
200（升）
2、规定隔爆水棚水量：200升/米2
单袋水量（升）
公式：每个隔爆地点水袋数量 = 巷道断面（m2）=（ ）个
隔爆水幕总水量、排间距离及区段长度表
巷道断面积/m2
水幕总流量（Lmin-1）
前后两排水幕的间距（m）
水幕区段的长度（m）
≯ 5
≮500
1-1.5
15-20
5-10
≮800
1.5-2.5
20-25
10-13
≮1000
2-3
20-30
隔爆水棚的设置位置及要示
水棚名称
设置方式
水 棚 设 置 位 置
巷道面段
首列（排）
水棚位置
与巷道交叉口拐弯处距离/m
与风门、风窗
距离/m
水槽棚
集中式
水棚安设前后20m的断面一致
与工作面、转载点距离为60-200m
50-75
≯25
集中式
水棚安设前后20m的断面一致
50-75
≯25
分散式
水棚安设前后20m的断面一致
30-60
隔爆水棚设置的规定与要求
（1）隔爆水棚的排间距为1.2-1.3m，主要隔爆水棚的棚区长度不小于30m，辅助隔爆水棚的棚区长度小于20m，分散式水袋棚棚区长度不小于120m。
（2）隔爆水棚的用水量按巷道的断面积计算：主要隔爆棚不得小于400L/m2，辅助隔爆棚不得小于200L/m2，分散式隔爆棚按棚区所占巷道空间1.2L/m3计算。
（3）水槽或水袋在井下巷道的安装方式采用吊挂式，并呈横向布置（即长边垂直与巷道轴线）。
（4）水槽（或水袋）外边缘距巷壁（两帮）、顶梁（无支架时为顶板）之间的垂直距离<100mm；水槽（或水袋）底部至顶板（梁）的垂直距离>1.6（水袋>1.0m），否则，必须在其上方增设1个水槽（水袋）底部至巷道轨面的垂直距离，不得低于巷道高度为1/2，且不得小于1.8m。
（5）高度大于4m的巷道，应设置双层棚子。上层水槽（或水袋）的总水量，按巷道全面积每平方30L单独计算，下层水槽用水量，仍按前述水槽用水量计算。
（6）同一排水棚内水棚的安设高度应保持一致；棚区处的巷道需要挑顶时，其断面和开头应与前后各20m长度的巷道保持一致。
（7）同一排水棚内两个水槽之间的间隙>1.2m（水袋为<100mm，也>1.2m）；水槽之间的间隙与水槽同巷道之间的间隙之和>1.5m，特殊情况>1.8m。
每排水棚中的水槽，所占据巷道宽度之和和与巷道最大宽度的比例：巷道净断面<10m2，至少为35巷道净断面10-12m2，至少为50%，净断面>12m2，至少为65%。
（8）首排水棚距工作面的距离，必须保持60-200m范围内。
（9）水棚应设置在巷道的直线段内；水棚与巷道的交叉口、转弯处、变坡处之间的距离，不得小于50m。
（10）悬挂隔爆水袋的挂钩，其角度要大于750，如图所示，以便受爆炸冲击波作用时能够顺利脱钩，使水倾洒弥漫与巷道中。
二、井 下 火 灾
（一）分类
分类 内因火灾（可燃物在相应条件下氧化自燃）；
外因火灾（可燃物在在外界条件下引燃）。
外因火灾
火灾的防治 外因火灾 灾前对策：防止起火、控制火源；
（二）火灾的防治
灾后对策：报警、控制、灭火、避难。
内因火灾
内因火灾 提高回采率：减少自燃物质基础；
限制空气，减少供氧条件。
井下灭火方法 直接灭火（水、泡沫、干粉等）；
（三）井下灭火方法
隔绝灭火（封闭）；
均压灭火（增阻减风）；
隋气灭火（液氮、CO2等）。
易自燃
（四）煤的自燃倾向分类 自燃 变化的变质程度和化学成份等因素影响。
不易自燃
风流紊乱
（五）火灾引起井下风流的变化 风流紊乱 风量减少；
（五）火灾引起井下风流的变化
风流逆转。
火风压
风量变化；
风流变化。
（六）开采容易自燃和自燃煤层的规定 集中运输大巷和总回风巷支护不可燃；
采煤工作面采用后退式；
（六）开采容易自燃和自燃煤层的规定
回采期小于发火期；
采空区及时处理（灌浆）；
构筑防火门；
处理好冒顶区。
（七）煤炭自然的体感觉 视力感觉：雾气产生；
（七）煤炭自然的体感觉
气味感觉：煤油、汽油、节油、焦油味；
温度感觉：水温增加；
疲劳感觉：CO、CO2的作用。
（八）火区熄灭的条件 火区内空气温度小于30或小于常温；
（八）火区熄灭的条件
火区内氧气降到5%以下；
火区内H4C2、H2C2、CO、稳定比0.001%以下。
火区内温度在25℃或常温以下；
上述各指标稳定在1个月以上。
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