矿井通风系统设计的“一通三防”安全技术

“一通三防”指的是煤矿安全生产中的矿井通风、防治瓦斯、防治煤尘、防灭火的技术管理工作的简称。
3.1、通风管理措施
3.1.1掘进工作面风量的计算
掘进工作面需要风量应根据排除炮烟、排除瓦斯（粉尘）以及人员呼吸的需要计算，并考虑风速应符合规程规定。选其中最大者为选择局扇的依据。
（1）、按照掘进工作面施工人员所需风量计算：
Q掘=4N=4×20=80m/min
式中：N－为当班最大出勤人数
( 2 )、按照排除炮烟的需要计算风量
Q掘=（7.8÷T）*√A(LS)/k =（7.8/20）* √13.57*（900*13.26）/1.52 =414.23m3/min
式中：k－系数（当300≦ L< 400m K =1.22, 当400≦ L< 500m K =1.252, 当500≦ L< 600m K =1.32, 当600≦ L<700m ， K =1.352，当700≦ L<800m ， K =1.42，当800≦ L<900m ， K =1.452，当900≦ L<1000m ， K =1.52…）
式中 A－同时爆破的炸药量kg，L－巷道掘进最长局扇通风距离m，S－巷道毛断面，T－排烟时间，一般为10～20min。
( 3 )、按照排除瓦斯需要计算风量
Q掘=100×q瓦掘×K掘通×（1－K抽放率）=100×0.5×2×（1－0）=100m3/min
式中：q瓦掘——掘进头瓦斯绝对涌出量m/min，K掘通——掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数，炮掘可取K掘通=2。K抽放率取0。
（4）、 按照风速计算风量
Q掘应满足：60VminS≤Q掘≤60VmamS
60VminS=60×0.25×14.4=216m3/min
60VmamS=60×4×14.4=3456m3/min
Q掘取414.23m3/min，显然满足60VmS≤Q掘≤240S的要求。
式中：S－巷道净断面m2，Vm－最低风速m/s，对于煤及半煤岩巷道Vm=0.25m/s。
3.1.2局扇选型（确定局扇的大小和台数）
表二 局扇选型 功率KW 11 2×11 28 2×15 2×18.5 2×22 2×30 2×55 风量m/min 200 350 350 400 450 500 600 750 根据上面的计算所得最大风量为414.23m/min，选取一台2*18.5KW局扇，备局同型同能。
3.1.3通风设备及设施的安装、使用的规定
（1）、所掘巷道采用压入式通风，局扇位置由通风区现场划定，局扇要安专人看管，挂牌留名，若因检修，停电等原因停局扇时，人员要撤离，切断电源，挂示警标，恢复通风前必须经测气员检测瓦斯浓度，以确定恢复通风的方式。局扇要有“三专两闭锁”装置。
（2）、局扇安装时用矿用橡套电缆引入电机内，三根芯线接至电机接线盒内的接线螺杆上，第四根接地线接在盒内接地螺杆上，然后盖上盒盖。
（3）、局扇应一次接一次启动数次，每次短时接通电源以保证局扇风压逐步加大，防止鼓烂风筒。
（4）、局扇安专人定期维修、保养、保证局扇正常运转。
（5）、局扇进风距回风巷口不小于10米，风筒出风口距迎头距离不大于5米。
（6）、 通风区要做好风流控制工作，防止局扇循环风。一次串联风必须制定专门安全技术措施报矿长批准。
（7）、 施工单位对通风设施、设备要备加爱护，不得随意损坏。
（8）、通风系统的风门必须安装连锁装置，确保系统稳定可靠。
3.1.4工作面风量风速的规定
掘进头供风量为414.23m/min，风速保持在0.25～4m/s之间。
3.1.5净化通风、隔爆水棚、压风自救的安设
（1）.在施工巷道中距离迎头不大于50米处安设三道净化喷雾装置。
（2）.隔爆水槽按规定首列在距离迎头60～200米范围以内，回风侧安设。其容量按200L/m断面设计水量。
（3）.水槽应采用横向（长边垂直于巷道走向方向）嵌入式安装，排间距为1~3m，棚区长度不得小于20m，同一排内的水袋边沿与巷壁、支架（梁）之间的距离不得小于100mm，U型棚和混凝土支护的巷道应加设一层水袋，加设水袋设置尺寸应满足边缘之间间隙不小于100mm的要求。水袋底部距巷道轨面应不小于1.8m和不大于2.6m；棚组内各排水棚安装高度应保持一致；棚区处的巷道需要挑棚时，其断面积和形状应与其前后各20长度的巷道保持一致。
（4）.水棚应安设在巷道直线段。水棚与巷道的交岔口、转弯处、变坡处之间的距离，不得小于50 米。
（5）.水袋安装吊挂方式：1）、水袋应被自由地吊挂在挂勾上，挂勾也应自由地吊挂在支承构件上，均不得捆扎绑死；2）、挂勾可选用8铁丝制作，吊挂在支承构件上的一端可以是弯钩，吊挂水袋一端的挂勾应是直勾，挂勾角度为60°（+5°），直勾长度25mm；3）、水袋两边的挂勾应相向吊挂。
（6）.水棚维护：每周至少检查一次水棚的水袋数量、吊挂、水量情况，及时进行补水、更换水袋、维护或挪移水棚。
（7）.隔爆水槽应进行挂牌管理。
（ 8）、在风巷内每隔50m设置一组压风自救系统，每组压风自救系统安设5-8套压风自救装置。距迎头最近一组压风自救系统距迎头距离在25-40m之间。保证掘进迎头及巷道内所有人员紧急避难时使用。隔离式自救器配备同等数量。所有设备必须质量完好，确保应急时使用。
3.1.6 *斯*理措施
（1）.掘进头回风流中瓦斯浓度超过0.8%或CO2浓度超过1.5%时，都必须停止工作，撤出人员，采取措施进行处理。
(2).对因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电器设备，必须在瓦斯浓度降到0.8%以下时，方可通电开动。
(3). 掘进回风流中瓦斯浓度达到0.8%时，必须停止工作，撤出人员，切断电源，并通知调度所进行处理。电机及开关地点附近20米内风流中瓦斯浓度达到0.8%时，必须停止运转，切断电源，撤出人员；局扇开关附近10米内瓦斯浓度在0.5%以下，方可人工启动开关。
(4).井下空气成分必须符合下列要求：
掘进工作面的进风流中，氧气浓度不低于20%，二氧化碳浓度不超过0.5%;
表三 有害气体的浓度不超过下表规定 名 称 最高允许浓度 （%） 一氧化碳co
氧化氮（换算成二氧化氮NO2）
二氧化硫SO2
流化氢H2S
氨NH3 0.0024
0.00025
0.0005
0.00066
0.004 (5).掘进工作面及其他巷道内，体积大于0.5m的空间内积聚的瓦斯浓度达到2.0%时，附近20m内必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。
(6).掘进工作面风流中二氧化碳浓度达到1.5%时，必须停止工作，撤出人员，查明原因，制定措施，进行处理。
(7).矿井必须从采掘生产管理上采取措施，防止瓦斯积聚；当发生瓦斯积聚时，必须及时处理。
矿井必须有因停电和检修主要通风机停止运转或通风系统遭到破坏以后恢复通风、排除瓦斯和送电的安全措施。恢复正常通风后，所有受到停风影响的地点，都必须经过通风、瓦斯检查人员检查，证实无危险后，方可恢复工作。所有安装电动机及其开关的地点附近20m的巷道内，都必须检查瓦斯，只有瓦斯浓度符合本规程规定时，方可开启。
临时停工的地点，不得停风；否则必须切断电源，设置栅栏，揭示警牌，禁止人员进入，并向调度室报告。停工区内瓦斯或二氧化碳浓度达到3.0%或其他有害气体浓度超过本规程规定不能立即处理时，必须在24h内封闭完毕。
恢复已封闭的停工区或采掘工作接近这些地点时，必须事先排除其中积聚的瓦斯。排除瓦斯工作必须制定安全技术措施。
严禁在停风或瓦斯超限的区域内作业。
(8 ).掘进施工过程中迎头必须悬挂瓦斯便携仪并正常开启，测气员每班对该地点不小于3次的瓦斯巡回检查。
3.1.7瓦斯监测管理（瓦斯传感器按图示设置）
（1）、各探头的报警浓度：T1≥0.8%， T2≥0.8%；
（2）、瓦 斯 断 电 浓度：T1≥0.8%， T2≥0.8%；
（3）、断 电 　 范 围：T1、T2均为掘进巷道中全部非本质安全型
电气设备
（4）、复 电 浓　度：T1<0.8%，　T2<0.8%；
（5）、复 　电 方　式：人工复电
（6）、瓦斯传感器按图示设置：
（7）、安装与管理
瓦斯传感器应垂直悬挂，距顶板（顶梁）不得大于300mm，距巷道侧壁不小于200 mm。
瓦斯传感器必须定期进行调试校正，每7天必须使用标准气样和空气样调校1次。每7天必须对瓦斯超限，断电功能进行测试。高突头每天必须对瓦斯超限断电功能进行测试。
安装断电控制系统时，由使用单位根据断电范围要求、提供断电条件，去人和监测工一起到现场接通井下电源及断电器。拆除或改变与安全监控设备关联的电报设备的电源线及控制线，检修与安全监控设备关联的电气设备，需要安全监控设备停止运行时，须报告调度所，并制定安全措施后方可进行。
瓦斯检查工每班应对管辖范围内传感器的数据进行校对和记录，对传感器及电缆的外观进行检查，并将记录和检查结果报通风区、调度所值班员。
传感器、电缆等由所在掘进的班、队长负责保管、使用。传感器不能正对风筒出口，洒水时不能洒在探头上和线路接头处。如有损坏及时向通风区值班室汇报。
放炮时将传感器移到距迎头50m以外安全地点，放炮结束后放回原处并按规定吊挂好。
便携仪悬挂在迎头，距顶板（顶梁）不得大于300mm，不得挂在风筒口处。
3.1.8防火管理措施
（1）.自然发火处理：施工中发现火灾时，视火灾性质；灾区通风和瓦斯情况，立即采取一切可能的方法直接灭火，控制火势，并同时切断迎头所有电源，报告调度所按照避灾线路将受火灾威胁地区的人员撤离危险区域。及时采取有效措施进行处理。电器设备着火，应首先切断电源，在切断电源前，只准用不导电的灭火器材来灭火。
（2）.高冒处的防火处理：掘进过程中如果发生冒顶，必须用不燃性材料充填接实，对于冒顶严重的必须喷浆、喷实，同时通风区对高冒处进行挂牌管理，检查气体和温度，发现异常立即汇报处理。
（3）.其它防火处理
掘进施工报废的盲巷必须填实封闭。
电气设备着火，应首先切断电源，在切断电源前，只准用不导电的灭火器材来灭火。
掘进在过煤层或施工厚煤层底区巷道期间，必须少装药，轻放炮。同时支护必须到迎头。减少空顶面积。
3.2综合防尘管理措施
（1）.距离放炮迎头不大于20m处安设三道放炮喷雾装置，放炮前后必须开启，且能封闭全断面。坚持炮前炮后洒水灭尘。
（2）.回风流中安设三道净化喷雾，距离迎头不大于50米，每道间距3~5m。
（3）.放炮必须使用水炮泥。
（4）.洒水冲洗煤帮，杜绝煤尘积聚（厚度超过2毫米，连续长度超过5米为煤尘积聚）。装攉煤要洒水。
（5）.加强个人防护，粉尘作业区域必须配戴防尘保护用品。
（6）.作业场所粉尘浓度的规定：
粉尘中含游离SiO2大于10%时，最大允许粉尘浓度不得大于2mg/m；
粉尘中含游离SiO2小于10%时，最大允许粉尘浓度不得大于10mg/m。
3.3火工品管理措施
（1）电**必须由放炮员亲自领送，炸药由使用单位安排熟悉《煤矿安全规程》的人员用药包专门运送，放炮员负责监护。领到爆破器材后，应直接送到工作地点验药入箱，严禁中途逗留或乱扔乱放。
（2）电**实行专人专号，出库**必须编号清晰，没有编号的电**严禁发放使用。
（3）电**发给放炮员之前，必须按规定要求逐个做全电阻检查，并将脚线拧成短路。严禁发放不导通和电阻不合格的电**。
（4）放炮员必须把炸药、电**分别存放在专门炮箱内，并加锁；严禁乱堆乱放。炮药箱必须放在顶板完好、支护完整、无淋水、避开电气设备和警戒线以外的安全地点。
（5）若需切开药卷时，必须使用专门工具并保持切面平整，严禁做好炮头后切除药卷或使用其他工具敲砸药卷。
从成束的电**中抽取单个电**时，不得手拉脚线硬拽管体，也不得手拉管体硬拽脚线，应将成束的电**顺好，拉住前端脚线将电雷管抽出。抽出单个电**后，必须将其脚线扭结成短路。
（6）装配起爆药卷时，必须遵守以下规定：
必须在顶板完好、支架完整、无淋水、避开电气设备和警戒线以外的安全地点进行。严禁坐在爆炸材料箱上装配爆药卷。装配起爆药卷数量，以当时当地需要的数量为限。
装配起爆药卷必须防止电**受到振动、冲击，折断脚线和损坏脚线绝缘层。
电**必须由药卷的顶部装入，严禁用电**代替竹、木棍扎眼。电**必须全部插入药卷内。严禁将电**斜插在药卷的中部或捆在药卷上。
电**插入药卷后，必须用脚线将药卷缠住，并将电**脚线扭结成短路。
（7）对当班剩余的炸药，由工作面班组长负责移交给放炮员放入药箱内锁好并提前向区队值班人员汇报，严禁将炸药乱堆乱放。剩余的炸药卷还必须由放炮员和施工班队长校核后互相签字认可。
（8）剩余的**，必须由放炮员亲自保管并当班退回药库，严禁将剩余**交给下一班使用核乱堆乱放。药库和放炮区必须建立严密的领退帐卡，杜绝漏洞，对退回药库的雷管发出前必须进行二次导通和全电阻测试，并建立记录。
（9）放炮后，放炮员、测气员和生产单位班组长必须共同做好验炮工作。处理瞎炮的炮眼爆破后，放炮员必须认真检查炮堆，收集未爆的残胆，严禁将**混入煤炭中。
（10）生产单位或其他有关单位人员若发现遗失炸药或落胆时，必须及时汇报矿调度处理，严禁私带或私藏。
3.4 防治水管理措施
1、坚持“有疑必探，先探后掘”的规定。
2、加强迎头通风，防止钻孔溢出有害气体伤人。通风区每班安一名专职测气员现场跟班。
3、施工过程中如发现异常征兆，如迎头出现挂汗、挂红、空气变冷，发现雾气、水叫，顶板淋水加大，顶板来压，底板鼓起或产生裂缝，发现淋水，水色发浑有臭味等异状时，必须停止作业，采取措施，报告调度所，如情况危急，撤出所有受水威胁地点的人员。撤人时必须按避灾路线撤出人员。
3.5安全环境管理措施
（1）、施工巷道内管线与风筒完好及吊挂的规定：风水管、风筒、电缆、监控线、电话线等要整齐地用电缆钩吊挂在巷道的两侧，风筒要逢环必挂，风筒接头要严密，不得跑漏风，损坏或残破的风筒要及时修补或者更换。
（2）、施工巷道内设置实现“三无”的规定：巷道内无杂物、无积水、无淤泥，坚持按文明生产标准要求进行施工。
（3）、施工巷道内设置施工图板，施工图板标明巷道断面图、平面图、炮眼布置图，施工技术参数，避灾路线图及文字说明。
（4）、施工巷道内无片帮漏顶，无支架折损，保持巷道支架完好。施工中要经常检查工作面后方支护情况，发现片帮漏顶、变形折损的棚子要及时修复（架棚或重新打锚杆），重新腰帮、背顶。
3.6煤质管理
（1）、严格跟顶跟中线掘进，严禁随意破煤层顶底板。煤眼布置要合理，周边眼与巷边确保200mm 以上的间距。
（2）、设有专人拣矸，在人工装车时拣选矸石，拣出的矸石充填腰帮过帮。
（3）、 掘进队成立以队长为组长的煤质管理小组，跟班班队长负责当班煤质管理工作，各班要设有1—2名煤质网员，向煤质管理部门汇报煤质信息。
（4）、半煤岩巷道施工时尽量使煤层在巷道断面内的中部。
（5）、煤层厚度大于0.5米时采用煤岩分破、分装、分运（有出矸系统时），或施工矸石窖填矸。（6）、采用煤矸分装分运。