1、雨季“三防”安全培训讲义第一部分 矿井水害防治知识目的要求了解矿井水害概念、类型、矿井充水的水源和通道及水害形成的原因；掌握矿井水害的防治及水灾事故的处理；一、矿井水害对煤矿安全生产的影响水害是煤矿五大自然灾害之一，在煤矿生产建设过程中，经常会遇到水的威胁。水害轻者会增加煤炭企业负担，全和给国家财产造成损失。具体表现在以下影响经济效益：重者会直接危害职工生命安几个方面：（1）如果矿井排水系统不畅通，涌水任意流，巷道到处是泥水，必然恶化井下作业环境，不利于文明生产；（2）由于矿井水的影响，可能造成顶板淋水，使巷道内空气的湿度增加，影响工人身体健康；（3）在生产建设过程中，矿井水量愈大，安装排水设2、备和排水用电费用就愈高，这不仅增加原煤成本，也给煤炭企业管理工作增加一定的难度；（4）矿井水的存在，对金属设备、钢轨和金属支架，将会产生腐蚀作用，缩短生产设备的使用寿命；（5）矿井水量一旦超过排水能力或突然涌水，轻者会造成矿井巷道或采区被淹，导致停产；重者会矿毁人亡；（6）由于矿井受到水的威胁，有时就需要留设保安防水煤柱，这必然会影响煤炭资源的充分利用，有的甚至难以开采。因此，必须严格执行规程的有关规定，加强矿井水文地质条件的调查研究，做好矿井防治水工作，杜绝水害事故发生。二、矿井水害的概念（1）矿井水： 凡是在矿井开拓、采掘过程中，渗入、滴入、淋入、涌入和溃入井巷或工作面的任何水源，统称矿井3、水。（2）矿井突水： 凡因井巷、工作面与含水层、被淹巷道、地表水体或含水的裂隙带、溶洞、洞穴、陷落柱、顶板冒落带、构造破碎带等等接近或沟通而突然产生的出水事故，称为矿井突水。（3）矿井水害： 凡影响生产、威胁采掘工作面或矿井安全的、增加吨煤成本和使矿井局部或全部被淹没的矿井水，都称为矿井水害。三、矿井水害类型1地表水水害2含水层水害3断层水水害4老空积水水害5岩溶水水害6封闭不良的钻孔水水害四、矿井充水的水源1地表水 2大气降水 3含水层水 4断层水 5老空水 6钻孔水五、矿井充水通道1构造断裂带 2冒落裂隙带 3含水层的露头区 4煤层底板岩层突破 5封闭不良钻孔 6导水陷落柱和地表塌陷六、矿4、井水害的原因1.工程与技术方面的原因2.管理方面的原因七、矿井水害防治：防、排1. 地面水害防治严格按规程规定选择井筒及工业广场井口和工业广场内建筑物的高程必须高于当地历年的最高洪水水位；若井口及工业广场内建筑物的高程低于当地历年最高洪水水位时，必须修筑堤坝、沟渠或采取其他防排水措施。防止地表渗水，井田范围内的河流、沟渠等地表水，可以通过裂隙渗透到井下造成水害。因此，应将其疏干或改道移至矿区以外。防止地面积水，对井田开采范围内的地面低洼处、塌陷区等易积水区，应设法填平，防止积水，积水量大时，要用水泵排出。对可能引起漏水的地表裂隙、塌陷、废弃钻孔等，应及时用粘土充填或用水泥堵塞。加强防洪防讯工作5、，在每年的雨季来临之前和雨季期间，要加强对矿区内防洪工程的检查和防讯抢险工作，发现问题及时处理。填塞通道 排除积水 挖排洪沟 筑防洪堤 整铺河底 河流改道 井筒位置选择合理2 井下水害防治（）做好矿井水文地质工作做好水文观测工作a、收集地面气象降水量与河流水水文资料；查明地表水的分布、水量补给、排泄条件；查明洪水泛滥对矿区、工业广场及居民点的影响程度。b、通过探孔和水文观测孔，观测各种水源的水压、水位和水量的变化规律，分析水质等。c、查明矿井水的来源及矿井水和地下水、地表水的补给关系，观察矿井涌水量及季节性变化规律等。做好矿井地质工作a、地表以下冲积层厚度、岩性、地质构造、透水性、含水性等b、6、断层和裂隙的位置，错动距离，延伸长度，破坏范围和含水、导水性。c、含水层与导水层的位置、厚度、岩性。各含水层的涌水量，水压，渗透性，补给、排泄条件，及其到开采煤层的距离。d、调查老窑及开采小窑的开采范围，开采经过；开采煤层及深度，积水区域及分布状况，勘探钻孔的填实情况及其透水性能。e、开采过程中围岩破坏范围及地表塌陷情况；观察塌陷带、裂隙带、沉降带的高度，以及采动对涌水量的影响，判断是否透水等情况。f、井巷出水点的位置极其水量，老窑积水的范围、标高和积水量，都必须绘在采掘工程平面图上。水淹区应标出探水线的位置。（）留设防水煤（岩）隔离柱a、留设防水煤柱可以防止地下水溃入井下。防水隔离煤柱的种类7、有：井田边界隔离煤柱、预防断层、被淹井巷、陷落柱、冲积层的防水煤柱等。b、防水隔离煤柱的尺寸应根据相邻矿井的地质构造、水文地质条件、煤层附存条件、围岩性质、开采方法积岩层移动的规律等因素，在矿井设计中加以规定。 （3）保证安全厚度：煤层顶板以上和底板以下与含水层的距离要符合安全厚度。（4）建防水建筑物：防水墙、水闸门等（5）疏放水（6）注浆堵水（7）井下探放水探放水的原则：“有疑必探，先探后掘”是防止井下水害的基本原则。凡是井下受水害威胁的地区，都必须坚持这一原则。采掘工作面遇到下列情况之一时，必须探水：a、接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时b、接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时8、c、打开隔水煤柱放水时d、接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎带时e、接近有出水可能的钻孔时f、接近有水的灌浆区时g、接近其它可能出水地区时底板原始裂隙有透水危险时接近水文复杂区域，或有出水征兆时透水预兆挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起、水色发浑、有臭味、工作面有害气体增加、裂隙出现渗水。发现预兆时，必须停止作业，采取措施，立即报告矿调度室，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。钻进时注意事项钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等异状时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人员应立即向矿调度室报告，9、并派人监测水情。如发现情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁地区的人员，然后采取措施，进行处理。八、矿井水害事故的处理措施及注意事项1 在场人员的行动原则发生透水事故时，在场人员应尽量了解或判断事故的地点和灾害的程度，在保证人员安全的条件下，迅速组织抢救，尽可能就地取材，加固工作面，设法堵住出水点，以防止事故的继续扩大，如无法抢救，则应根据当时当地的实际情况，有组织的沿规定的避灾路线，避开压力水源，迅速撤到涌水地点的上部水平或地面，而不能进入出水点附近的独头巷道。如果独头上下山的唯一出口被淹或被堵没有办法撤退时，则可在独头巷道内躲避，以免受涌水的伤害，这时独头巷道上山附近的空气会因水位的上升逐渐10、压缩，能保持一定的空间和一定的空气量。井下人员万一来不及全部撤到安全地点，而被堵在其它巷道内，应保持镇静，避免体力过渡消耗，坚信组织上一定会努力营救。2被困时的避灾自救措施迅速进入预先筑好的避难硐室中避灾，或选择合适地点快速建筑临时避难硐室。迫不得已时可爬上巷道中高冒空间待救。如系老空透水，则需在避难硐室处建临时挡墙或吊挂风帘，防止被涌出的有毒有害气体伤害。进入避难硐室前，应在避难硐室外留设明显标志。在避灾期间，要情绪安定、意志坚强，轮流观察水情，减少体力和空气消耗。避灾时要用敲击方法有规律、不间断地发出呼救信号。断绝食物后不要嚼食杂物充饥。需要饮用井下水时，应选择适宜水源，并用纱布或衣服过滤11、。长时间被困井下，发觉救护人员到来营救时，避灾人员不可过度兴奋和慌乱，以防发生意外。3透水事故的抢救措施 a、各级领导应准确检查井下人员，如发现尚有人员被堵于井下时，应首先制定营救措施。b、 立即通知泵房人员，要将水仓水位降到最低程度，以争取较长的缓冲时间。c水文地质人员要分析判断突水来源和最大突水量，测量涌水量大小及其变化，察看水井及地表水体的水位变化，判断突水量的发展趋势，采取必要的措施，防止淹没矿井。d检查和维护所有的排水设施和供电线路，了解水仓的现有容量，如果水中携带大量泥沙和浮煤时，应在水仓进口处的大巷内分段建筑临时挡墙，使其沉淀，减少水仓淤塞。在水泵头被堵塞时，应组织会水人员清除龙12、头上的杂物。e检查防水闸门是否灵活、严密、并派专人看守，清理淤渣，拆除短节轨道等，做好准备，待命关闭。在关闭水闸门时，必须查清人员时否已全部撤出。f采取上述应急措施仍不能阻挡淹井时，井下人员应向高处撤退，迅速向安全出口转移，安全上井。4 被淹井巷的恢复在排水复井的过程中，有被水封柱的瓦斯或其他有害气体突然涌出的可能，必须制定安全措施：经常检查瓦斯浓度。当井筒空气中瓦斯浓度达1%时，应停止向井下输电排水，并加强通风，使瓦斯浓度降到1%以下；对井下气体要定期进行取样分析，在排水时，每班取样一次；当水位接近井底时，每两小时取样一次。发现有害气体，必须进行处理；严禁在井筒内或井口附近使用明火或其他火源13、，以防止井下瓦斯突然涌出时引起爆炸；在井筒内安装排水管或其他工作人员，都必须佩带安全带和自救器；在修复井巷时，应特别注意防止冒顶与坠井事故的发生。第二部分 矿井防雷电知识1.意义：雷击对电力系统的安全运行带来极大危害，可能造成设备或系统过电压；电器设备绝缘破坏；形成大规模停电；还可能引起火灾和爆炸事故等。因此，电力设备必须采取有效的防雷措施，以切保雷击时电器设备的安全运行及人身安全。2雷击危害的表现形式主要有三方面：第一是直击雷。是指雷云对大地某点发生的强烈放电。它可以直接击中设备，也可以如图所示，雷电击中架空线，如电力线，电话线等。雷电流便沿着导线进入设备，当雷电流通过被击物体时，将产生有破14、坏作用的热效应和机械效应相伴的还有电磁感应和对附近物体的闪络放电。直击雷防护措施：避雷针、避雷线、避雷网、避雷带是防止直击雷的主要设施。第二是感应雷。它可以分为静电感应及电磁感应。下图是静电感应的例子。当带电雷云（一般带负电）出现在导线上空时，由于静电感应作用,导线上束缚了大量的相反电荷。一旦雷云对某目标放电,雷云上的负电荷便瞬间消失,此时导线上的大量正电荷依然存在,并以雷电波的形式沿着导线经设备入地，引起设备损坏。当雷电流沿着导体流入大地时,由于频率高,强度大，在导体的附近便产生很强的交变电磁场，如果设备在这个场中，便会感应出很高的电压，以致损坏。对于灵敏的电子设备，尤需注意。措施：为了防止15、静电感应产生的高电压，可采取屏蔽措施并将建筑物和构筑物内的金属设备、金属管道、结构钢筋予以接地。第三是雷电侵入波雷电侵入波是由于雷击发生在架空线路或者架设于空气中的管道上，在架空线路或金属管道上产生冲击电压，并沿线路或管道向两侧迅速传播，称行进波。当这种行进波沿导线进入变电所时，将使电器设备绝缘击穿，危急人生安全。防护措施：1).变配电装置的防护措施 一般10KV及以下变电所进线选用阀型避雷器作为保护电器。安装和使用应注意：a.10KV母线上应安装一组阀型避雷器，该避雷器与变压器的电器距离，当自有一路进线时，不宜大于15米；当有两路进线时，不得大于25米。b.架空线路终端应装设一组阀型避雷器。16、C.对于有电缆进线段的架空线路，应在其终端电缆盒附近装设阀型避雷器；其电缆两端的金属外皮均应接地。为防止低压侧雷电入侵波的正变换电压和来自高压测的反变换电压击穿变压器绝缘，在低压测宜装设一组阀型避雷器。如变压器35KV以上，则其高低压侧均应装设阀型避雷器。3.防雷装置通常采用的防雷装置有避雷针、避雷线、避雷器、避雷带、避雷网。一套完整的避雷装置由接闪器、引下线和接地装置组成。3.1接闪器 接闪器位于避雷装置最上部。其作用原理是利用其高出被保护的高度，形成集中电场，把雷电引向自身，并接受雷电放电。根据保护范围和保护对象不同，接闪器可做成针状、线状、网状和带状，即所谓的避雷针、避雷线、避雷网和避雷17、带。3.1.1.避雷针 避雷针为针状接闪器，一般用1.5-2米的镀锌圆钢或钢管制成，其顶部做成尖角形，以便很好地吸引雷电，造成尖端放电。避雷针保护范围的大小以其高度有关，当保护范围较大，单支避雷针达不到保护要求时，可采用双支和多支避雷针共同进行保护。单支避雷针在地面上的保护半径r=1.5h.在被保护物高度上的保护半径为：当hxh2时，r（h-hx）p当hxh2时，r（1.5h-2hx）p.式中：当h30m时，p1 当h30m时，p5.5h开方3.1.2.避雷线避雷线也叫架空地线，它是悬挂在高空的接地导线，一般为35-70mm的镀锌钢绞顺着每根支柱引下接地线并以接地装置相连接。引下线应有足够的截18、面，接地装置的接地电阻一般应保持在10欧以下。为了降低雷电通过避雷针放电时感应过电压的影响，不论是避雷针或者避雷线以被保护物之间必须有一定的安全空气距离，一般情况下不允许小于5m,另外，防雷保护用的接地装置与被保护物的接地体之间也应保持一定的距离，一般不应小于3 m. 一般66KV及以上的架空线路需沿全线装设避雷线，35KV的架空线一般只在经过人口密集区或进出变电所的一段线路上装设，而10KV及以下线路上一般不装设避雷线。3.1.3.避雷网和避雷带 避雷网是利用钢筋混凝土屋顶中的金属焊接成网状结构构成。避雷带是在屋顶围栏上焊接金属栏杆构成。避雷网和避雷带一般用于保护高层建筑作接闪器。 3.2引19、下线引下线是连接接闪器和接地装置的连接导线。其作用是当接闪器遭受雷击时，将雷电流导入大地，因此对引下线的要求是：有足够的机械强度、导电性、热稳定性及耐腐蚀性。一般采用圆钢或者扁钢制作，如用钢绞线制作，其截面应不小于35平方毫米。当引下线的锈蚀达导线截面的30时，应予更换。3.3接地装置接地装置是防雷装置的重要组成部分，他和大地中的土壤紧密接触，可使雷电流很好的泄入大地。3.4.避雷器按结构原理不同可分为阀型避雷器、管型避雷器、氧化锌避雷器、保护间隙。3.5.避雷针的日常检查项目外观检查：有无倾斜，锈蚀情况，针尖是否腐蚀。基础螺栓应涂抹黄油防腐，接地线连接处无腐蚀。接地电阻测试：每年三月份进行接20、地电阻测试，要求接地电阻小于4欧姆。二 接地 定义：将电力系统或建筑物中电气装置、设施的某些导电部分，经接地线连接至接地极。电力系统根据接地的目的不同可分为两类：工作接地和保护接地（一）.工作接地 在电力系统电气装置中，为运行需要所设的接地(如中性点直接接地或经其他装置接地等)。1.其目的和作用：1.1降低触电电压；在中性点不接地的系统中,当一相接地而人体触及另外两相之一时,触电电压为相电压的1.732倍。而在中性点接地的系统中,触电电压就降低到等于或接近相电压。1.2迅速切断故障设备；在中性点不接地的系统中,当一相接地时,接地电流很小(因为导线和地面间存在电容和绝缘电阻,也可构成电流的通路)21、不足以使保护装置动作而切断电源,接地故障不易被发现,将长时间持续下去,对人身不安全。而中性点接地的系统中,一相接地后的接地电流较大(接近单相短路)保护装置迅速动作,断开故障点。1.3降低电气设备对地的绝缘水平；在中性点不接地的系统中,一相接地时将使另外两相的对地电压升高到线电压。而在中性点接地的系统中,则接近于相电压,故可降低电气设备和输电线的绝缘水平,节省投资。2.系统接地型式2.1 低压系统接地可采用以下几种型式。图 1 TNS系统，整个系统的中性线与保护线是分开的a)TN系统。系统有一点直接接地，装置的外露导电部分用保护线与该点连接。按照中性线与保护线的组合情况，TN系统有以下3种型式：22、1)TNS系统。整个系统的中性线与保护线是分开的(图1)。2)TNCS系统。系统中有一部分中性线与保护线是合一的(图2)。3)TNC系统。整个系统的中性线与保护线是合一的(图3)。b)TT系统。TT系统有一个直接接地点，电气装置的外露导电部分接至电气上与低压系统的接地点无关的接地装置(图4)。c)IT系统。IT系统的带电部分与大地间不直接连接(经阻抗接地或不接地)，而电气装置的外露导电部分则是接地的(图5)。图 2 TNCS系统，系统有一部分中性线与保护线是合一的图 3 TNC系统，整个系统的中性线与保护线是合一的图 4 TT系统图 5 IT系统注1 图1图5所示是常用的三相系统的例子。2 文23、字代号的意义：第一个字母低压系统的对地关系；T一点直接接地；I所有带电部分与地绝缘或一点经阻抗接地；第二个字母电气装置的外露导电部分的对地关系；T外露导电部分对地直接电气连接，与低压系统的任何接地点无关；N外露导电部分与低压系统的接地点直接电气连接(在交流系统中，接地点通常就是中性点)，如果后面还有字母时，字母表示中性线与保护线的组合；S中性线和保护线是分开的；C中性线和保护线是合一的(PEN)线。（二）保护接地 电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等，由于绝缘损坏有可能带电，为防止其危及人身和设备的安全而设的接地。保护接地是为了防止触电事故而采取的一种安全技术措施。只实用于中心点不接24、地的系统。如IT系统。（三）接地装置的装设1）一般要求 在设计和装设接地装置时，首先因充分利用自然接地体。如果实地测量所利用的自然接地体电阻以能满足接地电阻值的要求而且又满足热稳定条件时，可不必装设人工接地装置，否则应装设人工接地装置作为补充。2）自然接地体的利用 建筑物的钢结构和钢筋，埋地的金属管道等均可作为自然接地体，但应注意利用自然接地体时，一定要保证良好的电气连接。3）人工接地体 有垂直埋设和水平埋设两种基本结构形式最常用的垂直接地体为直径50mm、长2.5m的钢管或505的角钢。其根数的多少，应根据接地电阻要求而定。为了减少外界温度变化对流散电阻的影响，埋入地下的垂直接地体上端接地体25、距地面不应小于0.6m，长度与2.5米为宜。对于敷设在腐蚀性较强的场所的接地装置，应根据腐蚀的性质，采用热度锌等防腐措施，或适当加大截面。垂直接地体和水平接地体的间距一般不应小于5米，布置形式有封闭性、反射型、综合型。4）接地连线接地连线一般用254mm的扁钢或8mm的圆钢制作，接地扁钢一般立放，连接时采用焊接，在制作时，要保证接地线与接地体之间有足够的接触面积。对于角钢接地体，应将接地连线弯成90度焊接两个面，对于管型接地体，应先在管子头部焊接O型卡件。扁钢应距钢管或角钢顶端100毫米。接地网连接好后，应在适当位置焊接引出线，引出线应露出地面0.5米以上，并涂以防锈漆。5)接地装置应满足的安26、全要求a.导电的连续性。保证连接不得有脱落现象。在其伸缩缝或接头处应加跨接线。b.连接可靠。在有振动的地方，因采取防松处理。c.足够的机械强度。做好防锈防腐蚀处理。d足够的导电能力和热稳定性。E防止机械损伤。F防腐处理。为了防止锈蚀，钢制接地装置应采用镀锌材料制作。焊接处应涂沥青防腐，明设的接地线要涂油漆防腐。g.地下安装距离。接地体与建筑物的距离不应小于1.5米。与独立避雷针接地体间距离不小于3米。f.适当的埋设深度，离地面不小于0.6米。防雷装置的接地要求 避雷针宜装设独立的接地装置。安全距离其最小间距不小于3m.6) 接地电阻测量方法。常用ZC29型接地电阻测试仪。使用方法：1）测量前将仪表放平，然后调零，使指针指在红线上。2）将被测接地体接至E,沿直线相距20米插入电流电压探针（P接至电压探针，C接至电流探针）。3）将倍率开关放在最大倍数上，缓慢摇动发电机手柄，同时转动测量标度盘直至指针停在红线上，当检流计平衡时，加快转速至每分钟120转，调节测量标度盘直至指针稳定指在红线上。即可读数。4）如测量刻度盘的读数小于1时，应将倍率开关放在较小一档，然后重新测量。