1.什么是礦井瓦斯？

　　礦井瓦斯是礦井中主要由煤層氣構(gòu)成的以甲烷為主的有害氣體。有時(shí)單獨(dú)指甲烷(沼氣)。它是在煤的生成和煤的變質(zhì)過程中伴生的氣體。在成煤的過程中生成的瓦斯是古代植物在堆積成煤的初期，纖維素和有機(jī)質(zhì)經(jīng)厭氧菌的作用分解而成。另外，在高溫、高壓的環(huán)境中，在成煤的同時(shí)，由于物理和化學(xué)作用，繼續(xù)生成瓦斯。

　　瓦斯是無色、無味、無臭的氣體，但有時(shí)可以聞到類似蘋果的香味，這是由于芳香族的碳?xì)錃怏w同瓦斯同時(shí)涌出的緣故。瓦斯對空氣的相對密度是0.554，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下瓦斯的密度為0.716kg，所以，它常積聚在巷道的上部及高頂處。瓦斯的滲透能力是空氣的1.6倍，難溶于水，不助燃也不能維持呼吸，達(dá)到一定濃度時(shí)，能使人因缺氧而窒息，并能發(fā)生燃燒或爆炸。瓦斯的燃燒、爆炸性是礦井主要災(zāi)害之一。

　　瓦斯在煤體或圍巖中是以游離狀態(tài)和吸著狀態(tài)存在的。

　　游離狀態(tài)也稱為自由狀態(tài)，這種瓦斯以自由氣體狀態(tài)存在于煤體或圍巖的裂縫、孔隙之中，其量的大小主要決定于貯存空間的體積、壓力和溫度。

　　吸著狀態(tài)又稱結(jié)合狀態(tài)，其特點(diǎn)是瓦斯與煤或某些巖石結(jié)合成一體，不再以自由氣態(tài)形式存在。按其結(jié)合形式不同又可分為吸附及吸收兩種。吸附狀態(tài)是由于固體粒子與氣體分子之間分子吸引力的作用，使氣體分子在固體粒子表面上緊密附著一個(gè)薄層；吸收狀態(tài)是氣體分子已進(jìn)入煤分子團(tuán)的內(nèi)部。

　　幾種狀態(tài)的瓦斯處于不斷變化的動平衡之中，在一定條件下會互相轉(zhuǎn)化。當(dāng)壓力、溫度變化時(shí)，游離瓦斯轉(zhuǎn)化為吸著瓦斯稱為吸附，吸附瓦斯轉(zhuǎn)化為游離瓦斯稱解吸。

　　2.什么是瓦斯突出？

　　瓦斯突出是指隨著煤礦開采深度的增加、瓦斯含量的增加，在煤層中形成了在地應(yīng)力作用下，瓦斯釋放的引力作用下，使軟弱煤層突破抵抗線，瞬間釋放大量瓦斯和煤而造成的一種地質(zhì)災(zāi)害。煤礦開采深度越深，瓦斯瞬間釋放的能量也會越大。煤和瓦斯突出主要發(fā)生在煤層平巷掘進(jìn)、上山掘進(jìn)和石門揭煤時(shí)，有的礦井在回采工作面也發(fā)生煤和瓦斯突出。瓦斯突出和瓦斯爆炸是兩個(gè)概念，但災(zāi)害都來自于瓦斯。瓦斯突出是一種地質(zhì)災(zāi)害，在大量的有害氣體瞬間涌入后，會形成窒息，但不一定會發(fā)生爆炸事故。但如果出現(xiàn)以下三種情況后，會引發(fā)爆炸事故，一是與空氣中氧氣含量達(dá)到12%以上，二是瓦斯?jié)舛冗_(dá)到5%至16%之間，三是遇到明火，點(diǎn)火溫度達(dá)到650度以上。

　　3.礦井瓦斯等級是怎樣劃分的？

　　礦井瓦斯等級是以相對瓦斯涌出量的大小來劃分的。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，在一個(gè)礦井中，只要有一個(gè)煤(巖)層發(fā)現(xiàn)瓦斯，該礦井即定為瓦斯礦井，并依照礦井瓦斯等級工作制度進(jìn)行管理。

　　礦井瓦斯等級，根據(jù)礦井相對瓦斯涌出量、礦井絕對瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式劃分為：

　　(1)低瓦斯礦井：礦井相對瓦斯涌出量小于或等于10立方米／噸且礦井絕對瓦斯涌出量小于或等于40立方米／分。

　　(2)高瓦斯礦井：礦井相對瓦斯涌出量大于10立方米／噸且礦井絕對瓦斯涌出量大于40立方米／分。

　　(3)煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出礦井。

　　1.礦井突水有什么預(yù)兆？

　　1)、一般預(yù)兆。

　　(1)煤層變潮濕、松軟；煤幫出現(xiàn)滴水、淋水現(xiàn)象，且淋水由小變大；有時(shí)煤幫出現(xiàn)鐵銹色水跡。

　　(2)工作面氣溫降低，或出現(xiàn)霧氣或硫化氫氣味(即臭雞蛋味)。

　　(3)有時(shí)可聞到水的“嘶嘶”聲。

　　(4)礦壓增大，發(fā)生片幫、冒頂及底肢。

　　2)、工作面底板灰?guī)r含水層突水預(yù)兆

　　(1)工作面壓力增大，底板股起，底殿量有時(shí)可達(dá)500mm以上。

　　(2)工作面底板產(chǎn)生裂隙，并逐漸增大。

　　(3)沿裂隙或煤幫向外滲水，隨著裂隙的增大，水量增加，當(dāng)?shù)装鍧B水量增大到一定程度時(shí)，煤幫滲水可能停止，此時(shí)水色時(shí)清時(shí)濁：底板活動時(shí)水變渾濁，底板穩(wěn)定時(shí)水色變清。

　　(4)底板破裂，沿裂縫有高壓水噴出，并伴有“嘶嘶”聲或刺耳水聲。

　　(5)底板發(fā)生“底爆”，伴有巨響，地下水大量涌出，水色呈乳白或黃色。

　　3)、松散孔隙含水層水突水預(yù)兆

　　(1)突水部位發(fā)潮、滴水、且滴水現(xiàn)象逐漸增大，仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)水中含有少量細(xì)砂。

　　(2)發(fā)生局部冒頂，水量突增并出現(xiàn)流沙，流沙常呈間歇性，水色時(shí)清時(shí)濁，總的趨勢是水量、沙量增加，直至流沙大量涌出。

　　(3)頂板發(fā)生潰水、潰沙，這種現(xiàn)象可能影響到地表，致使地表出現(xiàn)塌陷坑。

　　2.礦井涌水有什么特征？

　　1)、大氣降水為主要充水水源的涌水特征

　　(1)礦井涌水動態(tài)與當(dāng)?shù)亟邓畡討B(tài)相一致，具明顯的季節(jié)性和多年周期性的變化規(guī)律。

　　(2)多數(shù)礦床隨采深增加礦井涌水量逐漸減少，其涌水高峰值出現(xiàn)滯后的時(shí)間加長。

　　(3)礦井涌水量的大小還與降水性質(zhì)、強(qiáng)度、連續(xù)時(shí)間及人滲條件有密切關(guān)系。

　　2)、以地表水為主要充水水源的涌水特征

　　地表水充水礦床的涌水規(guī)律有：

　　(1)礦井涌水動態(tài)隨地表水的豐枯呈季節(jié)性變化，且其涌水強(qiáng)度與地表水的類型、性質(zhì)和規(guī)模有關(guān)。受季節(jié)流量變化大的河流補(bǔ)給的礦床，其涌水強(qiáng)度亦呈季節(jié)性周期變化。

　　(2)礦井涌水強(qiáng)度還與井巷到地表水體間的距離、巖性與構(gòu)造條件有關(guān)。一般情況下，其間距愈小，則涌水強(qiáng)度愈大；其間巖層的滲透性愈強(qiáng)，涌水強(qiáng)度愈大。

　　(3)采礦方法的影響。依據(jù)礦床水文地質(zhì)條件選用正確的采礦方法，開采近地表水體的礦床，其涌水強(qiáng)度雖會增加，但不會過于影響生產(chǎn)。

　　3)、以地下水為主要充水水源的礦床

　　(1)礦井涌水強(qiáng)度與充水層的空隙性及其富水程度有關(guān)。

　　(2)礦井涌水強(qiáng)度與充水層厚度和分布面積有關(guān)。

　　(3)礦井涌水強(qiáng)度及其變化，還與充水層水量組成有關(guān)。

　　4)、以老采空區(qū)水為主要充水水源的礦床

　　在我國許多老礦區(qū)的淺部，老采空區(qū)(包括被淹沒井巷)星羅棋布，且其中充滿大量積水。它們大多積水范圍不明，連通復(fù)雜，水量大，酸性強(qiáng)，水壓高。

　　3.防治礦井火災(zāi)的技術(shù)措施

　　⑴、一般性技術(shù)措施：采用不燃性支護(hù)材料；設(shè)置防火門；設(shè)置消防材料庫；設(shè)置消防水池。

　　⑵、預(yù)防外因火災(zāi)的措施：預(yù)防明火、放炮引火、電氣引火、摩擦生火。

　　⑶、預(yù)防內(nèi)因火災(zāi)的措施：合理布置巷道，采用合適的采煤法，封閉采空區(qū)等。

　　4.礦井通風(fēng)常識

　　1、礦井為什么要通風(fēng)

　　礦井通風(fēng)就是把地面空氣連續(xù)不斷的送往井下，同時(shí)連續(xù)不斷地把井下污濁空氣排出井外。通風(fēng)的作用如下：(1)供給井下人員足夠的新鮮空氣，滿足人員呼吸需要；(2)沖淡、排除井下有毒氣體和粉塵，保證工作人員不中毒、保持空氣的清潔度以防止瓦斯和煤塵爆炸事故；(3)稀釋、排除井下的熱量和水蒸氣，創(chuàng)造合適的氣候條件，改善職工的勞動環(huán)境。

　　由此可見，保證人身安全和礦井安全生產(chǎn)的措施中，礦井通風(fēng)有著非常重要的意義。

　　2、怎樣進(jìn)行通風(fēng)

　　如何把地面的新鮮空氣送入井下的各個(gè)工作地點(diǎn)，又將井下的污濁空氣排除到地面來。為了達(dá)到礦井通風(fēng)的目的，每個(gè)礦井必須至少有兩個(gè)井口，一個(gè)作進(jìn)風(fēng)，一個(gè)作回風(fēng)，并在回風(fēng)井口安裝通風(fēng)機(jī)，這就叫礦井口機(jī)械通風(fēng)，礦井就是靠這種通風(fēng)機(jī)將地面的新鮮空氣送入井下各個(gè)工作地點(diǎn)，又靠它把井下的污濁空氣和有害氣體排到地面。

　　為了把新鮮空氣按需要分送到各個(gè)工作地點(diǎn)，在井下各巷道中，根據(jù)通風(fēng)的需要設(shè)置風(fēng)墻、風(fēng)門、風(fēng)橋等通風(fēng)構(gòu)筑物。在有些巷道里還裝有調(diào)節(jié)風(fēng)窗，用來調(diào)節(jié)風(fēng)量。這些通風(fēng)構(gòu)筑物是保證把新鮮風(fēng)量按需要送到各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)的必要手段，如進(jìn)風(fēng)與回風(fēng)在同一地點(diǎn)交匯時(shí)，為了使進(jìn)、回風(fēng)分開，在這一地點(diǎn)必須設(shè)置風(fēng)橋；為了隔斷風(fēng)流，在巷道某一地點(diǎn)需要設(shè)置風(fēng)門等等。所以任何人通過風(fēng)門后，一定隨手把風(fēng)門關(guān)好。當(dāng)車輛通過風(fēng)門時(shí)，切不可把相鄰兩道風(fēng)門同時(shí)打開，否則就會造成風(fēng)流短路，這樣有些地點(diǎn)就得不到足夠的新鮮空氣了。

　　3、要愛護(hù)井下通風(fēng)構(gòu)筑物

　　(1)風(fēng)墻又叫密閉。它是切斷風(fēng)流或封閉采空區(qū)、防止瓦斯向礦井風(fēng)流擴(kuò)散的。

　　(2)風(fēng)門。它是既要切斷風(fēng)流又要行人和通過車輛的一種通風(fēng)構(gòu)筑物。

　　(3)風(fēng)橋。它是隔開兩支相互交凡的進(jìn)、回風(fēng)的通風(fēng)構(gòu)筑物。

　　(4)調(diào)節(jié)風(fēng)窗。它是使某條巷道風(fēng)量減少的通風(fēng)構(gòu)筑物。

　　5.礦工如何自救和互救？

　　每個(gè)井下人員僅僅知道怎樣防止和排除事故是不夠的，還必須知道，并且要熟練地掌握，怎樣正確而又迅速地進(jìn)行自救和互救，使自己和其他人員能安然脫險(xiǎn)得救。自救就是井下發(fā)生意外災(zāi)變時(shí)，在災(zāi)區(qū)或受災(zāi)變影響的區(qū)域內(nèi)的每個(gè)工作人員進(jìn)行避災(zāi)和保護(hù)自己的方法。互救是在有效地進(jìn)行自救的基礎(chǔ)上，去救護(hù)災(zāi)區(qū)內(nèi)受傷人員的方法。為了達(dá)到礦工自救和互救的目的，每個(gè)井下工作人員必須熟悉并掌握所在礦井的災(zāi)害預(yù)防，熟練地使用自救器，掌握發(fā)生各種災(zāi)害事故的預(yù)兆、性質(zhì)、特點(diǎn)和避災(zāi)方法，搶救災(zāi)區(qū)受傷人員的基本方法以及學(xué)會最基本的現(xiàn)場急救操作技術(shù)等。每個(gè)煤礦的領(lǐng)導(dǎo)者，應(yīng)有計(jì)劃地對所有煤礦工作人員進(jìn)行這方面培訓(xùn)，不能熟練地掌握自救、互救和現(xiàn)場急救操作技術(shù)的人員，就不能算是一名合格的礦工，都不允許下井工作。

　　井下災(zāi)害事故發(fā)生后，一般都有一個(gè)由小到大的發(fā)展過程。作好現(xiàn)場搶救工作就能將事故消滅于萌芽之中，具體做法是：

　　1.出現(xiàn)事故時(shí)，在場人員一定要頭腦清醒、沉著、冷靜，要盡量了解判斷事故發(fā)生地點(diǎn)、性質(zhì)、災(zāi)害程度和可能波及的地點(diǎn)，迅速向礦調(diào)度室報(bào)告。

　　2.在保證人員安全的條件下，利用附近的設(shè)備、工具和材料及時(shí)處理，消滅事故，當(dāng)確無法處理時(shí)，就應(yīng)由在場的負(fù)責(zé)人或有經(jīng)驗(yàn)的老工人帶領(lǐng)，根據(jù)災(zāi)害地點(diǎn)的實(shí)際情況，選擇安全路線迅速撤離危險(xiǎn)區(qū)域。撤離時(shí)，不要驚慌失措，大喊大叫，四處亂跑。

　　礦工自救設(shè)施自救器

　　當(dāng)井下發(fā)生火災(zāi)、瓦斯和煤塵爆炸、煤與瓦斯或二氧化碳突出等災(zāi)害時(shí)，井下人員應(yīng)立即佩戴自救器脫險(xiǎn)，免于中毒或窒息而死亡。自救器有過濾式和隔離式兩種。過濾式自救器實(shí)際是一種小型的防毒面具，它能吸收空氣中的一氧化碳；隔離式自救器則是一種小型的氧氣呼吸器，它能利用自救器內(nèi)部配備的化學(xué)藥品，通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，供佩戴人呼吸。

　　佩戴過濾式自救器時(shí)，左手握住外殼下底，右手掀起紅色開啟搬手，扯開封口帶，去掉外殼上蓋，將藥缸從外殼中取出。然后從口具上拉開鼻夾，把口具片塞進(jìn)嘴內(nèi)，咬住牙墊，但嘴唇必須緊貼口具，用鼻夾夾住鼻子。取下礦帽，把頭帶套在頭頂上，再戴上礦帽用嘴呼吸。

　　6.專家建議：礦山應(yīng)設(shè)立應(yīng)急救生艙

　　安全生產(chǎn)問題越來越受到關(guān)注。有專家建議，為提高礦井抗災(zāi)減災(zāi)能力，應(yīng)建立以礦難有毒氣體預(yù)警、礦工撤離、進(jìn)艙避難和快速救生風(fēng)筒營救四個(gè)環(huán)節(jié)為一體的礦山應(yīng)急救生系統(tǒng)，以最大限度降低礦難傷亡。

　　在日前召開的礦難應(yīng)急救生專家研討會上，北京科技大學(xué)教授金龍哲介紹說，多年來，瓦斯煤塵爆炸、煤與瓦斯突出、透水、冒頂以及由此引發(fā)的繼發(fā)性事故，一直是導(dǎo)致大規(guī)模礦難傷亡的主要原因。

　　他說，由于上述事故存在破壞力大、事故原因復(fù)雜和易引起繼發(fā)性事故等特點(diǎn)，使礦難發(fā)生后大約1個(gè)小時(shí)之內(nèi)外界救援無法及時(shí)展開，而井下由于事故所帶來的中毒、窒息、溺水等構(gòu)成了“頭號殺手”，超過90%遇險(xiǎn)礦工的死亡發(fā)生在這關(guān)鍵的1小時(shí)內(nèi)。

　　向日葵國際集團(tuán)總裁林中選提出，要將遇險(xiǎn)礦工的“被動待援”轉(zhuǎn)化為“主動自救和外部救援相結(jié)合”，在礦山井下作業(yè)面放置具備抗壓、防毒、防水、隔熱并能提供必要生存條件的應(yīng)急救生艙。當(dāng)?shù)V難發(fā)生后，為礦工營造一個(gè)安全、有氧氣供給的避難空間，為礦山應(yīng)急救援工作贏得寶貴時(shí)間。

　　7.井下發(fā)生煤塵爆炸如何自救？

　　煤礦井下發(fā)生的煤塵爆炸，不但對礦井破壞嚴(yán)重，對人體也有很強(qiáng)的殺傷力。其爆炸瞬間，可使爆炸現(xiàn)場升溫高達(dá)2000℃以上，(壓力可高達(dá)9個(gè)大氣壓以上)，并且其沖擊波強(qiáng)烈，散發(fā)出大量有毒氣體。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，礦井下發(fā)生煤塵爆炸時(shí)，多數(shù)遇難人員直接死因并不是爆炸和燃燒，而是有害氣體和缺氧引起的中毒和窒息。所以，發(fā)生煤塵爆炸時(shí)，自救措施要果斷及時(shí)，方法得當(dāng)，盡可能減少傷殘和死亡的發(fā)生。

　　自救措施：

　　1、煤塵爆炸后，立即戴好自救器。如沒有準(zhǔn)備自救器，最好用濕毛巾快速捂住鼻口，就地臥倒，如邊上有水坑，可側(cè)臥于水中。

　　2、聽到爆炸時(shí)，應(yīng)趕快張大口。并用濕毛巾捂住口鼻，避免爆炸所產(chǎn)生強(qiáng)大沖擊波擊穿耳膜，引起永久性耳聾。

　　3、煤塵爆炸后，切忌亂跑，井下人員應(yīng)在統(tǒng)一指揮下，情緒鎮(zhèn)定，向有新鮮風(fēng)流的方向撤退或躲進(jìn)安全地區(qū)，注意防止二次爆炸或連續(xù)爆炸的再次損傷。

　　4、在可能的情況下，撤離險(xiǎn)區(qū)后及時(shí)向井下調(diào)度、礦調(diào)度和局調(diào)度報(bào)告。

　　8.怎樣管好用好氧氣呼吸器？

　　一、完善呼吸器的管理制度，加強(qiáng)維修保養(yǎng)和操作培訓(xùn)

　　1.建立呼吸器的管理臺帳，實(shí)行一臺一卡制，并逐臺編號。臺帳的內(nèi)容有：

　　(1)責(zé)任落實(shí)到人，定期維護(hù)保養(yǎng)。如定期充氧氣、更換吸收劑、檢測閥門完好程度等，明確責(zé)任人，避免工作中不負(fù)責(zé)的人為差錯。

　　(2)建立檢查、檢修、保養(yǎng)記錄。記錄中應(yīng)反映出檢查時(shí)間、查出的問題，維修情況、驗(yàn)收情況、保養(yǎng)內(nèi)容等。這些情況必須一目了解、毫不含糊。

　　2.為保證呼吸器隨時(shí)處于臨戰(zhàn)狀態(tài)，必須保證呼吸器各個(gè)部件的完好，具體要求是：

　　(1)呼吸器存放地點(diǎn)的要求。呼吸器應(yīng)存放在無日光直接照射、無油脂、無灰塵、無腐蝕性酸性氣體，與明火距離大于10m以上的地方。不得存放在不能直接見到的柜箱內(nèi)，更不得上鎖，保證急用時(shí)隨手可以取得使用。

　　(2)定期檢查氧氣瓶壓力。當(dāng)發(fā)現(xiàn)壓力低于7.8MPa(80kgf/cm平方)時(shí)，必須及時(shí)充氧(以重慶煤礦安全儀器廠生產(chǎn)的AHG-2氧氣呼吸器為例，下同)。