煤矿安全技术与风险预控管理/邱阳

本书从煤矿安全生产工作的实际需要出发，系统地介绍了煤炭工业企业通识性安全技术，煤矿瓦斯、矿尘、水灾、火灾、顶板、机电等方面安全事故发生的原因、危害和预防措施等，以及阐述了煤矿事故调查与处理的方法。此外，本书还特别介绍了煤矿安全避险“六大”系统和煤矿安全风险预控管理的相关知识。本书为高等学校教材，也可供从事煤矿开采工作的工程技术人员参考。

1987年毕业于西安矿业学院采煤工程专业，副教授，注册安全工程师。云南省法改委招投标专家库成员、云南省国土资源厅评审专家，云南省安全监察局评审专家。担任过《煤矿地下开采方法》、《煤矿安全技术》、《矿井设计》等十多门课程的授课任务，发表过“矿用钢管陶粒混凝土支架研究”、“矸石充填带走向长壁采煤法在地方煤矿应用探讨”等八篇论文。

第一章 通识安全技术... - 11 -1.1安全技术概述... - 11 -1.2事故详解... - 11 -1.3安全技术措施... - 15 -1.3.1安全技术措施遵循的原则... - 15 -1.3.2安全技术对策措施... - 15 -第二章 矿井瓦斯防治... 242.1瓦斯地质... 242.1.1煤层瓦斯的生成与赋存... 242.1.2影响瓦斯赋存的地质因素... 312.1.3煤层瓦斯压力和含量及瓦斯的流动和影响因素... 352.2煤层瓦斯压力与瓦斯含量的测定... 442.2.1煤层瓦斯压力及其测定... 442.2.2煤层瓦斯含量测定... 462.3矿井瓦斯涌出与测定... 582.3.1矿井瓦斯涌出... 582.3.2矿井瓦斯涌出量的预测... 632.3.3矿井瓦斯等级及鉴定... 712.4瓦斯喷出、煤与瓦斯突出的防治... 742.4.1矿井瓦斯喷出的防治... 742.4.2煤与瓦斯突出的分类、过程和机理... 772.4.3煤与瓦斯突出的分布规律和特征... 832.4.4煤与瓦斯突出预测... 862.4.5煤与瓦斯突出防治技术... 922.4.6煤与瓦斯突出典型案例分析... 1052.5矿井瓦斯爆炸的防治... 1112.5.1瓦斯爆炸机理及其效应... 1112.5.2瓦斯爆炸条件及其影响因素... 1142.5.3瓦斯爆炸事故防治... 1182.5.4防止灾害扩大的措施... 1302.6矿井瓦斯检测与技术管理... 1322.6.1矿井瓦斯的检测... 1322.6.2矿井瓦斯检测仪器... 1362.6.3矿井瓦斯管理... 1472.6.4安全排放瓦斯技术... 1502.7矿井瓦斯抽放与管理... 1602.7.1瓦斯抽放概况... 1602.7.2本煤层瓦斯抽放... 1642.7.3邻近层瓦斯抽放(采) 1712.7.4采空区瓦斯抽放... 1812.7.5矿井瓦斯抽放管理... 1842.7.6瓦斯的综合利用... 189第三章 矿尘防治... 1933.1矿尘及其性质... 1933.1.1矿尘的产生及分类... 1933.1.2矿尘的危害... 1943.1.3含尘量的计量指标... 1943.1.4矿尘性质... 1963.1.5影响矿尘产生量的因素... 1983.2矿山尘肺病... 1993.2.1尘肺病及其发病机理... 1993.2.2尘肺病的发病症状及影响因素... 2013.3煤尘爆炸及预防... 2023.3.1煤尘爆炸的机理及特征... 2023.3.2煤尘爆炸的条件... 2043.3.3影响煤尘爆炸的主要因素... 2053.3.4煤尘爆炸性鉴定... 2063.3.5预防煤尘爆炸的技术措施... 2083.4矿山综合防尘... 2173.4.1通风除尘... 2173.4.2湿式作业... 2173.4.3净化风流... 2223.4.4密闭抽尘... 2253.4.5个体防护... 2263.5煤尘爆炸案例分析... 227第四章 矿井水灾防治... 2314.1矿井水灾发生的途径和原因... 2314.1.1矿井水灾水源... 2314.1.2矿井水灾通道... 2324.1.3造成矿井水灾的原因... 2334.2地面防治水... 2334.2.1慎重选择井口位置... 2344.2.2修筑排洪渠... 2344.2.3河床铺底与填堵陷坑... 2344.2.4修筑防洪堤隔水源... 2354.2.5注浆截流堵水... 2364.2.6河水改道和取直... 2364.3井下防治水... 2374.3.1探放水... 2374.3.2合理进行开拓与开采防突水... 2394.3.3利用钻孔疏干排水... 2404.3.4利用巷道疏排地下水... 2434.3.5堵截井下涌水... 2454.3.6治理地下暗河... 2454.4防水煤柱的留设... 2464.4.1煤层露头防隔水煤（岩）柱... 2464.4.2含水或导水断层防隔水煤柱的留设... 2474.4.3煤层与强含水层或导水断层接触时煤柱的留设... 2474.4.4在煤层位于含水层上方防水煤柱的留设... 2494.4.5在水淹区或老窑积水区下采掘隔水煤（岩）柱的留设：... 2504.4.6保护地表水体防隔水煤（岩）柱的留设... 2504.4.7保护通水钻孔防隔水煤（岩）柱的留设：... 2504.4.8相邻矿（井）人为边界防隔水煤（岩）柱的留设：... 2504.4.9以断层为界的井田隔水岩柱留设... 2514.5矿井透水事故的预防... 2524.5.1矿井透水前的征兆... 2524.5.2矿井水灾危险程度预测... 2534.5.3矿井透水时的措施... 2544.5.4被淹井巷的恢复... 2554.5.5典型矿井水灾事故案例分析... 256第五章 矿井火灾防治... 2625.1矿井火灾概述... 2625.1.1矿井火灾的构成要素... 2625.1.2矿井火灾的分类... 2635.1.3矿井火灾的危害... 2635.2煤炭自燃及影响因素... 2645.2.1煤炭自燃学说... 2645.2.2煤炭自燃一般规律... 2655.2.3影响煤炭自燃因素... 2675.2.4煤炭自燃预测和预报... 2685.3矿井内因火灾防灭火技术... 2695.3.1开采技术措施... 2695.3.2预防性灌浆... 2715.3.3阻化剂防灭火... 2775.3.4凝胶防灭火... 2795.3.5均压防灭火... 2815.3.6氮气防灭火... 2825.4矿井外因火灾预防及预警技术... 2845.4.1矿井外因火灾成因... 2845.4.2矿井外因火灾预防... 2845.5矿井火灾处理与控制... 2855.5.1直接灭火... 2855.5.2隔绝灭火... 2885.5.3综合防灭火法... 2905.5.4火区管理与启封... 2925.5.5典型矿井火灾事故案例分析... 294第六章 矿井顶板事故防治... 3036.1矿井顶板事故分类及其危害... 3036.1.1矿井顶板事故分类... 3036.1.2矿井顶板事故危害... 3046.2采煤工作面顶板事故的预防及安全检查重点... 3046.2.1采煤工作面局部冒顶事故的预兆及防治... 3046.2.2大型冒顶事故的预兆及防治... 3106.2.3安全检查重点... 3206.3巷道顶板事故的预防及安全检查重点... 3246.3.1掘进工作面顶板事故发生的原因及预防措施... 3246.3.2巷道交叉处冒顶事故的原因预防措施... 3256.3.3支架支护巷道冒顶事故的一般防治措施... 3256.3.4压垮型冒顶的原因及预防措施... 3266.3.5漏垮型冒顶的原因及预防措施... 3276.3.6推垮型冒顶的原因及预防措施... 3286.3.7安全检查重点... 3286.4冲击地压的危害及预防... 3296.4.1冲击地压的概念... 3296.4.2冲击地压的特征... 3306.4.3冲击地压发生的条件... 3306.4.4冲击地压的防治... 3316.4.5开采有冲击地压危险煤层应遵守的规定... 332第七章 煤矿电气安全与机电灾害防治... 3347.1矿井供电系统... 3347.2供电系统电气保护... 3367.2.1电气保护装置的任务... 3367.2.2井下电气保护的类型... 3367.2.3对电气保护装置的要求... 3377.2.4低压电网电压保护... 3387.2.5井下低压电网的漏电保护... 3397.3井下供电“三大”保护装置... 3407.3.1电气设备过流保护和失压保护... 3407.3.2井下漏电保护... 3417.3.3井下接地保护... 3427.4矿用电缆... 3437.4.1铠装电缆... 3447.4.2橡套电缆... 3457.4.3塑料电缆... 3487.5触电事故的预防... 3487.6电气灾害的综合防治措施... 3487.7矿井运输与提升事故及预防... 3497.7.1矿井运输与提升的基本任务... 3497.7.2矿井运输与提升的特点... 3507.7.3运输事故的预防和处理... 350第八章 煤矿安全避险六大系统... 3568.1煤矿安全避险六大系统概述... 3568.2监测监控系统... 3568.2.1系统功能、组成及工作原理... 3568.2.2监测监控的建设及管理要求... 3638.3矿井人员定位系统... 3668.3.1系统功能、组成、工作原理及作用... 3668.3.2人员定位系统的安装、使用与维护和运行管理要求... 3698.4紧急避险系统... 3728.4.1紧急避险系统概述... 3728.4.2永久避难硐室建设标准... 3778.4.3临时避难硐室（避难所）建设标准... 3928.4.4可移动救生舱... 3938.4.5紧急避险系统维护与管理... 3968.5压风自救系统... 3978.5.1压风自救系统概述... 3978.5.2压风自救系统建设标准... 3998.5.3压风自救系统管理... 4028.5.4压风自救系统应用案例... 4028.6供水施救系统... 4038.6.1供水施救系统概述... 4038.6.2供水施救系统建设要求... 4048.6.3供水施救系统安装及日常维护... 4068.6.4供水施救系统案例... 4068.7通信联络系统... 4078.7.1通信联络系统概述... 4078.7.2 矿用调度通信系统... 4078.7.3井下无线通信系统介绍... 4108.7.4 WiFi矿井无线通信系统... 4138.7.5井下扩播系统... 4198.8发挥“六大系统”整体效能和作用... 422第九章 煤矿事故调查与处理... 4259.1煤矿事故分类分级... 4259.1.1煤矿事故分类... 4269.1.2煤矿事故分级... 4279.2煤矿事故的报告和事故现场保护... 4289.2.1煤矿事故报告的程序和时间... 4289.2.2煤矿事故报告内容... 4289.2.3事故现场保护... 4299.3煤矿事故应急救援... 4299.3.1 矿山救援助体系及矿山救护队... 4299.3.2 矿山事故应急救援预案... 4309.4煤矿事故调查... 4339.4.1事故调查的权限... 4339.4.2事故调查的组织... 4349.4.3事故调查组的人员组成要求及相关职责要求... 4349.4.4事故调查报告内容和资料保存... 4359.4.5事故调查时限... 4359.5煤矿事故处理... 4359.5.1事故结案权限... 4359.5.2结案时限及责任追究要求... 4369.5.3事故防范及整改监督检查... 4369.5.4事故处理结果公告... 436第十章 煤矿安全风险预控管理... 43710.1煤矿安全管理概述... 43710.1.1煤矿安全管理模式的发展演变... 43710.1.2相关术语... 44110.2煤矿安全风险预控管理的理论基础... 44210.2.1安全管理理论的发展演变... 44310.2.2事故致因理论... 44410.2.3危险分析与事故预防理论... 45710.2.4风险分析与风险控制理论... 45810.2.5安全科学原理... 45810.2.6风险预控连续统一体理论... 45910.2.7危险源两级化管理理论... 46510.3煤矿安全风险预控管理体系介绍... 47010.3.1煤矿安全风险预控管理体系的内容及内涵... 47010.3.2煤矿安全风险预控管理体系的核心理念... 47310.3.3煤矿安全风险预控管理体系的运行模式... 47610.3.4煤矿安全风险预控管理体系要素间的逻辑关系... 47710.4煤矿安全风险预控管理体系的建设步骤... 48010.4.1体系建立的原则... 48110.4.2体系建立、实施的步骤及其工作内容... 48210.4.3体系建立的日程... 483主要参考文献... 485

煤炭是我国储量最为丰富的矿产资源之一，位居世界第三，中国“富煤、贫油、少气”的地质条件，决定了煤炭在我国能源供给和消费的主导地位，煤炭在一次能源生产和消费中所占比重保持在70%左右。煤炭无可置疑的是我国重要的基础产业，关系到国家能源安全和国民经济命脉，长期影响电力、化工、冶金、建材等下游产业的发展。在未来相当长的时间内，我国以煤炭为主的能源结构不会发生根本性变化。
煤矿属高危工业，是典型的劳动强度高、从业危险性高、事故发生率高的“三高”行业。安全生产是安全与生产的统一，事关国家和人民利益，事关社会安定和谐，是社会经济可持续发展的最基本要求。由于我国煤矿大多属井工开采，地质条件复杂，工作空间狭窄环境恶劣，除具有一般工业企业安全隐患外，还存在有瓦斯、矿尘、水、火、顶板冒落等五大自然灾害的威胁。此外，煤矿开采需要地下移动作业，还存在点多、面广、线长、流动性大和可预见性差等特点。因此，煤矿是始终是国家安全生产重点监管的行业。
煤矿安全生产离不开广大从业人员安全意识的提高，更离不开安全知识、技能和安全管理方法的掌握。随着国家对煤矿安全生产的高度重视，一些产业政策和安全强制标准的推行，煤矿安全状况逐年好转，但与发达国家相比差距仍然十分明显，如英国和澳大利亚的煤矿已实现零伤亡。在新形势下，要提升煤矿安全生产水平，必先提高煤矿从业人员的安全技术和管理能力，而学习和培训是最重要的方式。
工欲善其事，必先利其器。选编好教材是搞好学习、培训的重要基础。《煤矿安全技术与风险预控管理》的教材编写从技术与管理两个维度出发，在总结前辈编写的教材基础上，结合多年的教学、设计和生产实践经验，以现代职业教育理念为先导，构建教材框架，重点突出实用性和操作性，力求做到在编排上深入浅出、主次得当；在内容选择上体现先进性和系统性；在使用上力求通俗易懂和图文并茂。
《煤矿安全技术与风险预控管理》初稿于2013年中期完成，作为讲义已在昆明冶金高等专科学校的煤矿开采技术专业教学中实践了三届，得到了教学和实践经验丰富的教授和行业专家们的审阅和指点，几经修改，终成正稿。
全书共分十章：第一章介绍工业企业的通识性安全技术；第二章至第七章着重阐述煤矿瓦斯、矿尘、水、火、顶板、机电方面的安全基础知识，第八章结合现行煤炭产业政策介绍安全避险“六大”系统的建设；第九章简要阐述煤矿事故调查与处理的方法；第十章简述构建煤矿安全风险预控管理体系的相关知识。
全书由邱阳、刘仁路任主编，刘聪、林友任副主编。第一章由林友编写；第二章、第三章、第九章由刘仁路编写；第六章、第八章、第十章由邱阳编写；第四章、第五章由刘聪编写，第七章由卢萍编写。刘聪、卢萍、赵玉着、郭云锐等做了大量资料整理和校对工作。
本书主要作为高职高专类院校及中等专业学校煤矿开采技术专业的教学用书，建议讲授学时为90学时。本书也可作为矿山工程技术人员、管理人员的参考用书。
本书的编审、出版，得到多个单位和专家的支持和帮助，以及冶金工业出版社的大力支持。同时，本书还参考和引用了专家学者的专著、教材和论文等文献，在此表示衷心的感谢!
由于作者水平有限，书中难免存在不足之处，敬请读者批评指正。



编 者