矿井水泵工培训教案

矿井水泵工培训教案（4篇）

1.矿井水泵工培训教案 篇一

水泵工培训教案

2014年

水泵工培训教案

第一部分

水 泵 和 电 机 第一节

离心泵的原理及结构

一、离心泵的工作原理

离心泵的工作原理，简单的说，离心泵是通过离心力的作用来输送液体的。由离心泵的工作原理简图可见：

泵在泵壳及吸水管道灌满液体的情况下（原动机带动叶轮做旋转运动。液体在离心力的作用下，从叶轮端部甩出【从叶轮中心被抛向外缘，并获得能量，以高速离开叶轮外缘进入涡形泵壳】。再经螺旋形的蜗壳流道及扩散管后，液体的速度逐渐减慢，使液体的动能变为压力能（势能），使液体压力升高，最后排入压出管道）。与此同时，泵在运行时，泵叶轮中心由于液体被摔出叶轮出口处的绝对压力下降而形成局部真空，而进水管处的液体压力还是当地大气压，此压力大于泵出口处压力，这样两者间形成压差，液体在这种压差作用下，沿吸水管而源源不断地进入泵内，这样就不断的进行抽吸和压出液体。

二、离心泵的结构、电机结构及参数

离心泵主要由：泵体、泵盖、叶轮、轴、密封环、轴承、轴封等组成。

三、泵的型号意义：（只讲水厂现在用的型号）

14Sh-6AB 14—吸入口直径被25除所得（即该泵的吸入口直径为350毫米）Sh—单级双吸卧式离心泵 6—比转速被10除所得（即该泵的比转速为60）AB—叶轮经过两次切割 14Sh-6JAB中的J表示机械密封 DK400-11 D—代表水泵为多级 K—代表水泵为中开式结构

400—表示设计工况点流量为400米3/小时

11—表示设计工况点的杨程为110米

（11*10=110米）350S-125（是14Sh-6型水泵的替代产品）350—表示泵的吸入口直径为350毫米 S—代表双吸离心泵 125—表示水泵扬程为125米 200D43*4 200—吸入口直径为200毫米 D—单吸多级分段式 43—单级扬程为43米 4—泵的级数为4级 SLOW200-660A SL—上海连成牌

O—表示蜗壳式离心泵

W—表示为卧式安装

200—泵的出口直径为200毫米 660—叶轮公称直径为660毫米 A—叶轮经过第一次切割

第二节 水泵的运行与管理

一、水泵的运行（离心泵）

1、水泵运行前的检查：

工作人员在水泵启动前应先对水泵进行全面检查：各部件是否正常，机组转动是否灵活，泵内有无声响，轴承润滑是否清洁，油位是否符合标准，冷却水是否打开，进水水位是否到位，出水阀是否关闭，电源，开关，仪表等是否完好，能否正常工作。

2、启动电动机：

水泵运行前必须灌满输送介质，排尽空气。（机械密封水泵不允许干转）当系统开始输送介质时，可以在压力表上看到压力升高，然后慢慢打开出水阀，压力表指针缓慢下降，直到水管压力正常为止。电流表逐渐达到额定值，表明水泵正常运行。在查，看，听机组运行各种仪表等。填写运行记录。然后按规定进行巡回检查，监视机组的运行情况，以确保供水。

1、停泵

停泵前要慢慢关闭出水阀门，使电机最后达到空载状态，阀门完全关闭后，切断电源，电机停止运行。（要检查控制柜是否完好，闸阀，止回阀是否完好，泵车出水闸阀是否关闭）

二、水泵的保养与维护（只讲与我们水泵工有关的部份）

1、保养内容;（1）一级保养：保持水泵整洁，监视水泵油位，掌握水泵的运行情况，做到运行记录;检查各部螺丝是否松动，真空表和压力表的波动情况。

（2）二级保养：除完成一级保养的全部内容外，应对真空表和压力表导管进行清理，确保表的指示正确，可靠。对冷却水和密封水管进行清理，以保证水泵运行的冷却和密封。（3）

2、保养周期

一级保养由值班人员承担，每天进行，二级保养由值班人员承担，每运行70小时（一个月）进行一次。

三、水泵常见故障及排除

水泵的结构虽然简单，操作也不复杂，运行较可靠，但发生故障也在所难免，若不能及时排除，则会影响正常工作。因此，一旦发生故障，首先要分析故障发生的原因，然后及时排除。

1、水泵启动后不出水或出水量小（减少）原因: 1)水泵气未排尽 2)出水阀门未关严

3)进水管有杂物堵塞，也会使水泵不出水，应进行清理。4)叶轮流道或出水管堵塞，拆开泵检查清理。5)水池水位不够

6)口环磨损，造成叶轮与口环的间隙增大，使泵壳内的高压水回流到进水阀，使流量减少。

7)水泵进水管路安装不良。【泵车底阀笼头被杂物堵塞或者底阀没打开或者没有完全打开。（见泵车底阀故障）】

2、水泵运行时噪音和振动过大

1)地脚螺丝松动或垫片未牢固，造成振动。2)泵轴和电机不同轴，或泵轴弯曲。

3)进水条件不好或安装高度过大，使空气进入水泵或产生气蚀，产生噪音和振动。4)轴承损坏或磨损。

3、轴承过热: 1)润滑不良或润滑油不洁

2)轴承安装不当，使用时间过长，滚珠磨损（轴承损坏）

泵车底阀故障：

1、水泵开起来后上水量相当小

1）电流表度数变小，只有25A电流左右故障原因：

2）若电流摆动太大(大约30-40个左右)故障：

2、压力的变化泵车运行起来正常压力应该在6-7个左右，若压力表上升到10个压及以上故障原因：

第三节 水泵的附属系统一、底阀结构：

四块阀板和轴，泵开起来以后，四块阀板都里翻起来的（打开的）平时底阀是关严的，水泵转起来后，吸水侧产生真空，靠大气压才能把江水抽上来。

二、闸阀和止回阀 1.止回阀作用：

2.闸阀：安装在止回阀前面的作用：

安装在止回阀后面即水泵侧的作用：

3、闸阀操作：

三、泵房：多功能控制阀既有闸阀功能，又有逆止阀功能

1）多功能控制阀主要结构：

主要由阀体，小球阀，小过滤室及双室隔膜传动机构等组成。

2）特点: a.消除水锤效果好。将缓开，速闭，缓闭消除水锤的技术原理一体化，防止开泵水锤和停泵水锤的产生。

b.操作方面。只需要操作水泵电机开，停按钮，阀门即按照水泵操作规程实现自动开，闭。

c.节能效果好。阀体采用了全通道流线型直流式设计，压力损失小，流量大，且体积小，重量轻。

调节出口端小球阀，可得到最佳的关闭和开启速度（缓闭时间为3-60秒，用户可根据实际情况调节）

3）工作原理

四、水泵上的压力表

作用：1.远距离供水，判断中途管子的好坏（电流升高，压力降低，中途管子爆管）

2.判断闸门和底阀的好坏（电流下降，压力突然升高，出水闸阀或止回阀饼子掉了）

操作:开泵时压力表关上，泵正常运行后才缓慢将压力表打开（以防止压力表损坏）。停泵时，压力表关上。

3.反映出供水扬程（压力表压力(公斤)×10）

比如：若压力表为12公斤（1.2MP），即扬程为120米

第四节

供水设备运行安全技术规定

一、水泵安全技术规定

1.开机前的必须进行全面检查，设备周围无人，才能送电。

2.清扫运行中的设备时，应采取可靠的安全措施，绝对禁止擦抹转动部件和用水冲洗带电部份。

3.在泵出水阀关闭的情况下，泵连续工作时间不宜超5分钟。

4.轴承：轴承温升不应超过35℃，滚珠或滚柱轴承内极限温度不得超过75℃，滑动轴承瓦温度不得超过70℃（泵车轴瓦）5.填料室的盘根滴水每分钟30-60滴。盘根线接口应错开120度。6.水流通过轴承冷却箱的温度不应大于10℃，进水温度不应超过28℃.一般情况下8℃—10℃

7.盘根线密封冷却水必须通入清水进行冷却

泵车：冷却水压力必须高于0.5公斤0.05MP个压力才能通入冷却水（源水泵）

8.对于7天及以上没有运行的水泵应在开泵前盘一下车，看是否灵活。检查油位，冷却水是否畅通。9.水泵出现下列情况之一，应立即停机 1）水泵机组突然发生剧烈振动或声音突变 2）轴承温度过高或轴承烧毁 3）水泵发生断轴现象 4）管线爆裂 5）水泵不吸水

6)压力突然升高（电流下降，而闸门饼子掉了）7）电器部份故障

二、电机运行安全技术规定

1.因气候下降，电机若15天不运行，就应摇绝缘电阻。

2.不允许在电机上及电机周围烘烤东西。

3.电机启动前，电压是否符合要求，检查三相电机是否平衡（电机运行电压可在额定电压的±10%范围内变动）。若不在此范围时，还要结合电流表看电流是否超过额定电流。

4.电机在冷状态下，只能连续启动3次，每次间隔时间不应少于5分钟。电机在热状态下，只能连续启动2次，每次间隔时间不应少于5分钟。

5.在正常运行中，电机无缘无故跳闸，在没有查明原因前不允许重新起动。

6.在遇到下列情况之一，电机必须停机：

1）电动机及控制系统发生打火或冒烟

2）电机发生剧烈振动

3）电机缺相运行

4）水泵发生故障

5）电机轴承过度发热

第二部分

高压开关柜

一、结构组成二、停送电操作顺序

三、电压表：

1、水泵在运行过程中必须监视三相电压，看三相电压是否平衡

（泵车雨季常遇故障现象分析）

2、电压对电流的影响

电压对电流要引起波动：电压升高，电流下降；电压下降，电流升高

--KYT

第三部分 班组安全管理（结合案例讲解）

KYT（危险预知训练）起源于日本住友金属工业公司的工厂，后经三菱重工业公司和长崎赞造船厂发起的“全员参加的安全运动”，1973年经日本中央劳动灾害防止协会推广，形成技术方法，在NISSAN等众多日本企业获得了广泛运用，被誉为“O灾害”的支柱。班组实施该活动，可促进员工从“要我安全”向“我要安全”转变，挖掘班组可以改进的潜力，引导和推动班组安全自主管理能力的提升，最终实现班组自主安全管理。

一、KYT的实施

1、定义

KYT：K-危险（Kiken），Y-预知（Yochi），T-训练（Training），即危险预知活动，是针对生产特点和作业全过程，以危险因素为对象，以作业班组为团队开展的一项安全教育和训练活动，它是一种群众性的“自主管理”活动。

2、活动目的

提高员工对危险的感受性、对作业的注意力及解决问题的能力，控制作业过程中的危险，预测和预防可能出现的事故。⑴实施方法（4R法）

二、安全巡视的实施

1、定义

安全巡视：班组长在工作时间内对班组成员的健康状况、安全工作状况、设备设施的安全状况、作业环境、劳保用品穿戴等进行定期巡视和确认，以及时指出、消除安全隐患，预防事故发生。

2、活动目的

指出班组内的不安全要因，进行对策、改善，以此确保安全。

3、应用范围 班组工作区域。

4、活动实施 ⑴实施方法

三、作业前手指口述活动的实施

1、定义

手指口述：通过心想、眼看、手指、口述需确认的安全关键部位，以达到集中注意力、正确操作目的的一种安全确认方法。

2、活动目的

当作业开始的时候，不是马上开始而是用手指出并说出那个关键部位进行确认，以防止判断，操作上的失误。⑴实施方法

a.眼睛注视要确认的对象。b.伸出手臂，用食指指向对象。

c.嘴大声说出确认对象“好（正常）！”。如：“电源关闭----好！”。d.耳朵要听自己的声音（以判断正确性）。

2.爆破工培训教案 篇二

培训人：张江波 培训时间：2014年2月19日

第一章 井下爆破作业

第一节 爆破说明书

保证爆破作业过程的安全是爆破工的基本职责。在瓦斯矿井中进行作业时，爆破工、班组长和哇检查工都必须在现场严格执行“一炮三检”以保证爆破作业安全、顺利进行。

爆破作业的工序主要有：准备（领取工具盒爆炸材料——运送爆炸材料——装配起爆药卷和存放）——检查处理——爆破操作（装药、封孔——设警戒——连线——起爆——炮后检验——撤警戒）——收尾工作。

第一节 爆破说明书

爆破说明书是井巷施工组织设计中的一个重要组成部分，是指导、检查和总结爆破工作的技术文件。爆破作业图表则是在爆破说明书的基础上编制出来的指导和检查钻眼爆破工作的技术文件，包括炮眼布臵图、装药结构图、炮眼布臵参数、专业参数表、预期的爆破效果和结构经济指标。

一、爆破说明书

爆破说明书是爆破工进行爆破作业的依据。《煤矿安全规程》第三百一十七条规定：爆破作业必须编制爆破作业说明书，爆破工必须依照爆破说明书进行爆破作业。

二、爆破说明书的内容

1、炮眼布臵图必须标明采煤工作面的高度和打眼范围或掘进工作面的巷道断面尺寸，炮眼的位臵、个数、深度、角度及炮眼编号，并用正面图、平面图和剖面图标示。

2、炮眼说明书必须说明炮眼的名称、深度、角度，使用装药、雷管的品种，装药量，封泥长度，连线方法和起爆顺序。

3、必须编入采掘作业规程，并及时修改补充。

第二节 爆炸材料的领退与运输

领退、运送爆炸材料的爆破工作的一个重要环节，煤矿企业必须建立爆炸材料领退制度、电雷管编号制度和爆炸材料丢失处理办法。

一、领退爆炸材料的规定

1、爆炸材料的领取

爆破工在领取爆炸材料时，必须遵守下列规定和要求：

（1）不论在井上还是在井下，爆破工接触爆炸材料时，必须穿棉布抗静电衣服。

（2）领取的爆炸材料必须符合国家规定的质量标准和使用条件；井下爆破作业，必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管。

（3）根据生产计划、爆破工工作量和消耗定额，确定当班领用爆炸材料的品种、规格和数量计划，填写爆破工作指示单，经班组长审批后签章。

（4）爆破工携带“爆破资格证”和班组长签章的爆破工作指示单到爆炸材料库领取爆炸材料。

（5）领取爆炸材料时，必须当面检查品种、规格和数量，并从外观上检查其质量。

（6）爆破工必须在爆炸财利可得发放硐室领取爆炸材料，不得携带矿灯进入库内，以防止矿灯引爆爆炸材料。

2、爆炸材料的清退

（1）煤尘爆破作业完成后，爆破工应将爆破的炮眼数，使用爆炸材料的品种、数量，爆破情况、爆破事故及处理情况等，认真填写在爆破作业记录中。

（2）爆破工在爆破工作结束后，必须把剩余的及不能使用的爆炸材料捡起，保证“实领、实用、缴回”三个环节中爆炸材料的品种、规格和数量相一致。爆破工作指示单由爆破工、班组长及发放人各存一份备查。

（3）爆破工所领取的爆炸材料，不得遗失，不得转交他人，更不得私自销毁。扔弃和挪作他用，发现遗失应及时报告班组长，严禁私藏爆炸材料。

二、井筒内运送爆炸材料必须遵守的规定

《煤矿安全规程》规定：在井筒内运送爆炸材料，应遵守下列规定：（1）电雷管和炸药必须分开运送。

（2）必须事先通知绞车司机和井上、井下把钩工。

（3）运送硝化甘油类炸药或电雷管时，罐笼内只准放一层爆炸材料箱，不得滑动；运送其他炸药时，爆炸材料箱堆放的高度不得超过罐笼高度的2/3.（4）在装有爆炸材料的罐笼或吊桶内，除爆破工或护送人员外，不得有其他人员。

（5）罐笼升降速度，因素硝化甘油类炸药或电雷管时，不得超过2M/S，运送其他操作材料时，不得超过4 M/S.（6）交接班、人员上下井的时间内，严禁运送爆炸材料。（7）严禁将爆炸材料存放在井口房、井底车场或其他巷道内。除遵守上述规定外，同罐运送爆炸材料，还应注意一些内容：

（1）电雷管、导爆索、导爆管和硝化甘油类炸药中任何两种都不准同罐运送。（2）乳化炸药与硝铵类炸药、硝化甘油类炸药、水胶炸药、雷管、导爆索等任何一种都不准同罐运送。

（3）雷管和导爆索可以同罐运送。

（4）导火索、导爆索和硝铵类炸药可以同罐运送。

三、井下用机车运送爆炸材料的规定 《煤矿安全规程》规定：井下运送爆炸材料，应遵守下列规定：（1）炸药和电雷管不得在同一列车内运输。

（2）硝化甘油类炸药和电雷管必须装在专用的、带盖的、有木质隔板的车厢内，车厢内应铺设有胶皮或麻袋等软质垫层，并只准放1层爆炸材料箱。

（3）爆炸材料必须有井下爆炸材料库负责人或经过专门训练的专人护送。（4）列车的行驶速度不得超过2 M/S.（5）装有爆炸材料的列车不得同时运送其他物品或工具。

用电机车运送爆炸材料，除遵守上述规定外，还应注意一些内容：（1）电机车、列车前后均应设“危险”标志。

（2）用架线电机车运输，在装卸爆炸材料时，机车必须停电。

（3）将运送爆炸材料的专用车厢或矿车甩入库房通道时，不得使用机车订车，通道内的轨道应设绝缘段，防止杂散电流导入库内。

四、用钢丝绳牵引的车辆运送爆炸材料的规定

《煤矿安全规程》规定，水平巷道和倾斜巷道内有可靠的信号装臵时，可用钢丝绳牵引的车辆运送爆炸材料，但炸药和电雷管必须分开运输，运输速度不得超过1m/s。运输电雷管的车辆必须加盖、加垫，车厢内以软质垫物塞紧，防止震动和撞击。

严禁用刮板输送机、带式输送机等运输爆炸材料。

五、人力运送爆炸材料时的规定

有爆炸材料库直接向工作地点用人力运送爆炸材料时，应遵守下列规定：(1)电雷管必须由爆破工亲自运送，炸药应由爆破工或在爆破工监护下有其他人员运送。

(2)爆炸材料必须装在耐压和抗撞冲、防震、防静电的非金属容器内。(3)携带爆炸材料上、下井时，在每层罐笼内搭乘的携带爆炸材料的人员不得超过4人，其他人员不得同罐上下。

(4)在交接班、人员上下井的时间内，严禁携带爆炸材料人员沿井筒上下。用人力运送爆炸材料时，除必须遵守上述规定外，还必须遵守《爆破安全规程》的有关规定：

(5)不得提前班次领取爆炸材料，不得携带爆炸材料在人群聚集的地方停留。

(6)1人1次运送爆炸材料量不得超过： 同时搬运炸药和起爆材料10kg； 拆箱运搬炸药20kg；

背运原包装炸药1箱（24kg）； 挑运原包装炸药2箱（48kg）。

六、远送爆炸材料时常见安全事故（1）爆破工爆炸材料行走中，没有把爆炸材料装在规定的耐压和抗撞冲、防震、防静电的非金属容器内，而是装在衣袋里或将炸药和雷管混装在一起，使雷管受到挤压、撞击、摩擦或与电缆、轨道、金属导体等接触，导致雷管、炸药爆炸。

（2）单人运送爆炸材料的重量超过有关规定，运送人员疲劳过度，且搬运爆炸材料时未轻拿轻放，而是乱扔而导致雷管、炸药爆炸。

（3）雷管由非爆破工运送，导致运送人员不懂运送要求而发生雷管爆炸事故。

（4）携带爆炸材料上下罐时，不乘专罐，并且人员拥挤，挤响雷管。（5）机车运送、斜巷矿车运送爆炸材料时，未按《煤矿安全规程》规定，使爆炸材料受到挤压或震动过大，或用带式输送机、刮板输送机运送爆炸材料，引起雷管、炸药爆炸。

（6）人力运送时，不注意来往车辆，被车辆碰伤或撞响爆炸材料。（7）运送爆炸材料时，粗心大意，或乱扔乱放，造成爆炸材料丢失。

七、临时存放爆炸材料时应遵守的规定

爆破工按规定领取爆炸材料后，直接到达工作地点，如需临时存放，必须遵守以下规定：

(1)必须将专用爆炸材料箱加锁存放在里工作地点50m以外的安全地点。(2)临时存放地点必须顶板支护完好，以防冒顶造成危险。(3)严禁与电气设备和杂物存放在一起。

(4)必须分类存放，不可与爆破器和爆破母线混放。

第三节、起爆药卷装配

一、起爆药卷的装配

《煤矿安全规程》规定，装配起爆药卷必须遵守下列规定：

(1)必须在顶板完好、支架完整、避开电气设备和导电体的爆破工作地点附近进行。

(2)装配起爆药卷时，必须防止电雷管受震动、冲击及折断脚线和损坏脚线绝缘层。

(3)电雷管必须由药卷的顶部装入，严禁用电雷管代替竹、木棍扎眼。(3)电雷管插入药卷后，必须用脚线将药卷缠住，并将电雷管脚线扭结成短路。

二、起爆药卷装配的安全操作 1.了解炮眼布臵情况

装配起爆药卷前，爆破工应了解炮眼布臵情况，清点爆破工具，然后开始装配起爆药卷。

2.从成束雷管中抽出单个雷管 正确的操作方法是：应先将成束的电雷管脚线理顺，然后用一只手捏住电雷管脚线尾端，另一只手将电雷管管体放在手中心，大拇指和食指捏住管口一端脚线，均匀用力拉住前端脚线把电雷管抽出。

3.装配起爆药卷的操作方法

装配起爆药卷时，电雷管只许由药卷的顶部装入，装入的方法有两种：(1)药卷扎眼装配(2)启开药卷封口装配 4.起爆药卷数量的确定

起爆药卷的数量应以当时爆破工作面的需要数量为限，用多少装配多少。5.起爆药卷的保存

爆破工必须把炸药、电雷管分开存放在专用的爆炸材料箱内。装配好的起爆药卷也要整齐摆放在容器内，点清数，并加锁，严禁乱扔乱放。爆炸材料箱必须放在顶板完好、支架完整，避开机械、电气设备的地点。爆破时，必须把爆炸材料箱放到警戒线以外的安全地点。

三、装配起爆药卷常见安全事故及预防 1.装配起爆药卷常见事故 常见的安全事故有：

（1）装配起爆药卷的地点选择在支架不全、不牢或者空顶的地方，由于顶板矸石掉下，砸到电雷管，导致雷管爆炸。

（2）从成束雷管中抽出单个雷管时，没有理顺好电雷管脚线，抽取单个雷管用力过大，致使封口赛松动，两根脚线错动，造成雷管拒爆，或造成雷管桥丝与管体内壁发生摩擦，使雷管发生燃烧或爆炸，造成人员伤亡。

（3）电雷管脚线没有扭结成短路，脚线搭到巷壁、轨道、管路、电缆等导电体、有静电的塑料制品上，导致发火电流通过雷管，引起雷管爆炸。

（4）用电雷管直接插入炸药内，用力过大，引起雷管爆炸，或把药卷挤压过分密实引起药卷拒爆。

（5）坐在爆炸材料箱上装配起爆药卷。一旦一个雷管发生爆炸，引爆其他爆炸材料，使事故扩大。

（6）发爆器与电雷管、起爆药卷混放在一起，发爆器漏电引起电雷管、炸药爆炸。

（7）电雷管插入药卷的深度不够，雷管的起爆能没有完全传给药卷，产生拒爆或残爆现象。

2.事故的预防

（1）装配起爆药卷必须在顶板完好、支架完整的爆破工作地点附近进行。（2）抽出单个电雷管时，应按正确方法将电雷管抽出，避免桥丝松动或桥丝与壳壁发生摩擦。（3）装配起爆药卷时，严禁穿化纤衣服，避开电气设备和导电体，并把电雷管脚线末端扭结成短路。

（4）装配好的起爆药卷应妥善保管，严禁乱扔乱放，禁止与发爆器混放在一起。

（5）在药卷上扎眼时，应用略大于电雷管直径的尖头木棍或竹棍扎孔，并把电雷管全部插入药卷中。

（6）加强对爆破工的安全技术教育，规范操作步骤。

第四节 装填炸药

一、安全装药条件

《煤矿安全规程》规定：装药前和爆破前有下列情况之一的，严禁装药、爆破：

（1）采掘工作面的控顶距离不符合作业规程的规定，或者支架有损坏，或者伞檐超过规定。

（2）爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.0%。

(3)在爆破地点20m以内，矿车，未清除的煤、矸或其他物体堵塞巷道断面1/3以上。

(4)炮眼内发现异状、温度骤高骤低、有显著瓦斯涌出、煤岩松散、透老空等情况。

(5)采掘工作面风量不足。

此外，如有下列情况之一，也不得装药、爆破：(6)班组长未清点人员，未设臵警戒。

(7)没有符合质量和满足数量要求的粘土炮泥和水泡泥。(8)有冒顶、透水、瓦斯突出等预兆。

(9)过断层、冒顶区无措施，发现拒爆未处理。(10)设备、工具未移出爆破作业地点或为保护好。(11)爆破作业地点未洒水降尘等。

二、装药结构

煤矿爆破常用的装药结构有正向装药和反向装药两种形式，根据要保本身的结构又可分为连续装药和空气间隔装药。

1.正向装药和反向装药

(1)正向装药。正向装药是指起爆药包位于柱状装药的外端，靠近炮眼口，雷管底部朝向眼底的装药方法。

(2)反向装药，反向装药是指起爆药包位于柱状装药的里端，靠近或在炮眼底，雷管底部朝向炮眼口的装药方法。

2.正向爆破和反向爆破特点的比较

正向爆破和反向爆破的区别主要取决于爆轰在跑眼内的运动方向，而爆轰 波的运动方向则是由雷管所在的位臵决定的。

3.连续装药和间隔装药

(1)连续装药。连续装药是指跑眼内的药卷相互间彼此密接地装药。

(2)间隔装药。间隔装药是指跑眼内的腰包之间留有空气柱，使药包之间不直接接触的装药。

三、装药操作时的方法和步骤

当爆破工确认符合装药条件后，可进行装药。安全装药程序如下:(1)清孔。(2)验孔。(3)装药。(4)封孔。

四、装药时的安全注意事项

(1)严禁使用不能揉松或破乳的炸药。(2)有水的炮眼应使用抗水型炸药。(3)注意起爆药卷方向和装药结构。(4)不得装错电雷管的段数。

(5)一个炮眼内不得装两个起爆药卷。

间隙效应是指在跑眼内，如果药柱与炮眼孔壁之间存在间隙，常常会发生爆轰中断或爆轰转变为燃烧的现象，也称管道效应或沟槽效应。

要想克服间隙效应，应采取如下的方法：

①装药前，跑眼内的煤、岩粉应认真清扫，保证药卷之间密接。

②采用耦合散装炸药的方法来消除径向间隙。在连续药柱上，隔一定距离套上硬纸板或其他材料做成的隔环，其外径稍小于炮眼直径，将间隙隔断，以阻止间隙内空气冲击波的传播或削弱其强度。

③采用临界直径小、爆轰性能好、对间隙效应抵抗力大的炸药。④加大药包直径或缩小炮眼直径。

(1)坍塌、变形、有裂缝或用过的炮眼不准装药。

装药时要清除炮眼内的煤、岩粉，并使药卷彼此密接。

(2)装药时要用炮棍将药卷轻轻推入，并保证聚能穴端部都朝着传爆的方向。

五、装药时常见安全事故及其防护 1.装药时常见安全事故(1)装药量过大。(2)装药结构不合理。

(3)炮眼内装错电雷管的段数，打乱正常起爆顺序，无法保证爆破效果和安全。(4)跑眼内的煤、岩粉未清理干净，造成药卷间没有密接。

(5)一个炮眼内装多个雷管，容易使后爆的雷管在巷道中爆炸，引起明火。(6)超市或有水的炮眼未使用抗水炸药，导致炸药和雷管受潮，无法起爆或起爆能量不足。

(7)使用毫秒延期电雷管时随意跳段。

(8)装药时操作方法不当，炸药被捣破或被捣过紧，使炸药敏感度降低。2.预防措施

（1）爆破工应按照爆破说明书规定的装药量、装药结构和起爆顺序进行装药。

（2）不装盖药和垫药，避免出现残爆或爆燃。

（3）装药前，应清楚干净炮眼内的煤、岩粉和积水。装药时，药卷间密接。（4）一个炮眼内只装一个雷管。

（5）有水的炮眼应使用抗水型炸药，并避免雷管处有积水。第五节 炮泥和封泥

炮泥是用来堵塞炮眼的。炮泥的质量好坏、封泥长度、封孔质量直接影响到爆破效果和安全。

矿井下常用炮泥有两种，一种是在塑料圆筒袋中充满水的水泡泥，简称水泡泥；另一种是黏土炮泥。

一、对炮眼封泥质量要求

为了保证封孔的质量，封孔时必须使用质量合格的炮泥。(1)黏土炮泥是用具有不燃性和可塑性的松散材料制成的。

(2)水泡泥是将水注入筒状聚乙烯塑料袋并封住口而制成的充填材料。(3)严禁用煤粉、块状材料或恰可燃性材料做炮眼封泥。这是因为：

① 这些材料不是可塑性的，不能起到堵塞炮眼的作用，无法使炮眼堵塞严密，阻止不了爆生气体的外逸，容易造成“放空炮”现象;② 这些材料具有可燃性，当这些材料参与炸药爆炸反应时，改变了炸药本身的氧平衡关系而变成负氧平衡，从而产生更多的有害气体并生成二次火焰，引燃、引爆瓦斯或煤尘；

③ 炸药爆炸时，将使燃烧的煤炭颗粒等可燃材料抛出，易引燃瓦斯煤尘。

二、炮眼深度的和炮眼封泥长度的规定

《煤矿安全规程》规定，炮眼深度和炮眼的封泥长度应符合下列要求：(1)炮眼深度小于0.6米时，不得装药、爆破。在特特条件下，如挖底、刷帮、挑顶，确需浅眼跛时，秘须制度定安全措施，炮眼深度可以于小0.6m，但必须封满炮泥。

(2)炮眼深度0.6~1m时，封泥长度不得小于炮眼深度的1/2。(3)炮眼深度超过去时1m时，封泥长度不得小于0.5m。(4)炮眼深度超过2.5m时，封泥长度不得小于1m。

(5)光面爆破时，周边光爆炮眼应用炮泥封实，且封泥长度不得小于0.3m。(6)工作面有2个或2个以上自由面时，在煤层中最小抵抗线不得小于0.5m，在岩层中最小抵抗线不得小于0.3m，浅眼装药爆破大岩时块时，最小抵抗线和封泥长度都不得小于是0.3m。

《煤矿安全规程》规定，无封泥、封泥不足或不实的炮眼严禁爆破。严禁裸露煤爆破。

第六节 联 线

一、对爆破母线和连接线的要求

《煤矿安全规程》规定，爆破母线和连接线必须符合下列要求：

1、煤矿井下爆破母线必须符合标准。

2、爆破母线和连接线、电雷管脚线和连接线、脚线和脚线之间的接头必须互相扭紧并悬挂，不得与轨道、金属网、钢丝绳、刮板输送机等导电体相接触。

3、巷道掘进时，爆破母线应随用随挂。

4、爆破母线与电缆、电线、信号线应分别挂在巷道的两侧。如果必须挂在同一侧，爆破母线必须挂在电缆的下方，并应保持0.3m以上的距离。

5、只准采用绝缘母线单回路爆破，严禁用轨道、金属管、金属网、水或大地等作回路。

6、爆前，爆破母线必须扭结成短路。除以上规定外，还应注意怪下几点：

7、爆破母线要有足够的长度，必须大于规定距离。

8、爆破母线接头不应过多，以免增加网路电阻、断线、漏电或断路故障。

9、发现母线外皮破损，必须及时包扎，避免网路与外界相连，发生漏电、短路或雷管提前爆炸等意外事故。

10、严禁用多芯或多根导线作爆破母线。

11、在井下，爆破母线要放在干燥安全的地点，使用后要升井干燥、检查，并定期作电阻测定和绝缘性能测定。

二、连线的要求和方法

1、连线前，必须认真检查爆破工作面的瓦斯浓度、顶板、两帮、工作面煤壁及支架情况，确认安全后方可进行联线。

2、脚线的连接工作可由经过专门训练的班组长协助爆破工进行。

3、连线时，其他与连线无关的人员应撤离爆破地点。如果脚线长度不够，可用规格相同的脚线作连接线，连线头要用对头连接。脚线之间、脚线与连接线之间的接头必须扭紧牢固，不得虚接，并要悬空，不得与任何物体相接触，接头处用绝缘胶布包好，不得留学生有须头。当炮眼内的脚线长度不够需接长脚线时，两根脚线接头位臵、秘须错开，并用绝缘胶布包好，防止脚线短路和 漏电。

4、电雷管脚线之间的连线工作完成后，庆认真检查有无错连、漏连，各个接头是否独立悬空，确认连线正确，再与连接线连接。

5、待爆破工作面人员全部撤离，并验明母线无电流后，再与母线或连接线连接。

6、连接线与爆破母线的正确及错误连接方法如图。

7、在煤矿井下严禁用发爆器检查母线是否导通，这样易产生火花而引爆瓦斯或煤尘。，通过母线与电源连接的连接方式。并联可分为分段并联和并簇联两种。

3、混联：它是串联和并联的结合，可分为串并联或并串联两种。

三、连接方式

(一)掘进工作面的连线方式

掘进工作面爆破的联线方式有串联、并联和混联等方式。

1、串联：它是依次将相邻两个电雷管的脚线各一根互相连接起来，然后将两端剩余两根线与爆破母线连接，再用母线接到电源上的连接方式。

2、并联：它是将所有的电雷管的两根脚线分别接到爆破网路的两根母线上(二)炮采工作面的连接方法

在煤矿井下，炮采工作面的连线方法为大串联法，其连线方式主要有：

1、单排眼串联法

2、双排眼串联法

3、三排眼串联法

四、爆破网路的检测

1、爆破网路全电阻检测的原因：《煤矿安全规程》规定：每次爆破作业前，爆破工必须做电爆网路全电阻检查。严禁用发爆器打火放电检测电爆网路是否导通。起爆电源的负荷，由爆破母线电阻、连接线电阻、雷管和雷管脚线接头的按触电阻所构成的电阻称为网路电阻。

2、爆破网路全电阻检测的方法：导致爆破网路电阻值不准确的原因是：接头连接质量不好；网路线路接错或漏接雷管；裸露接头相互距离过近，搭接或接头与岩石和水接触造成短路等。排除的方法是：分析和目视检查全部线路和接头，检查可能发生故障的地点。

第七节 爆 破

一、安全爆破条件要求

爆破工在爆破前，发现有下列情况之一时，必须报告班、队长，及时处理。做出妥善处理前，爆破工有权拒绝爆破：

1、采掘工作面的控顶距离不符合作业规程的规定，或者支架有损坏，或者伞檐超过规定。

2、爆破前未检查瓦斯，或爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1％。

3、在爆破地点20m以内，矿车、未清除的煤矸或其他物体堵塞巷道烟面1/3以上。

4、炮眼内发现异状、有显著瓦斯涌出、煤岩松散、温度骤低、透老空等情况。

5、采掘工作面风量不足，风向不隐，或风筒未端距掘进工作面的距离超过规定，循环风未处理好。

6、工具未收拾好，机器、液压支架和电缆等未加以可靠地保护或未移出工作面时。

7、在有煤尘爆炸危险的煤层中，在掘进工作面爆破前，爆破地点附近20m的巷道内未洒水降尘。

8、爆破前，靠近掘进工作面10m长度内的支架未加固时；掘进工作面到永久支护之间，未使用临时支架或前探支架，造成空顶作业时；或者采煤工作面爆破与放顶工作执行平行作业不符合作业规程规定的距离。

9、爆破母线的长度、质量和敷设质量不符合规定。

10、工作面人员未撤离到警戒线外，或各路警戒岗哨未设臵好，或人数未点清。

二、“一炮三检制”和“三人联锁放炮制”

1、“一炮三检制”

《煤矿安全规程》规定，井下爆破工作必须有专职爆破工担任。

“一炮三检制”就是指在采掘工作面装药前、爆破前和爆破后，爆破工、班组长也瓦斯检查员都必须在现场，有瓦斯检查员检查瓦斯，爆破地点附近20米以内风流中瓦斯浓度达到1%时，不得装药、爆破；爆破后瓦斯浓度达到1%时，必须立即处理，并不准用电钻打眼。

2、“三人联锁放炮制”（1）“三人联锁放炮制”的内容。“三人联锁放炮制”是指爆破工、班组长和瓦斯检查工三人必须同时自始至终地参加爆破工作的全规程，并各尽其责，相互督促检查，在各自做好本职工作后履行换牌手续的一种制度。

（2）“三人”的爆破作业职责。

A、班组长：按照作业规程和爆破作业图表，组织打眼、装药、爆破前后洒水、风筒的管理及爆破后的验炮，指导瞎炮处理等工作。

B、爆破工：负责引药的制作、母线的敷设、装药、起爆、装药起爆前的瓦斯浓度复查和瞎炮处理工作。

C、瓦斯检查工：负责检查工作面及其附近20米范围内的通风、瓦斯监测仪器的使用情况、瓦斯浓度的测量及其爆破的全过程。

（3）“三人联锁放炮制”的换牌制度。爆破工在就爱你才连续工作无误后，将“警戒牌“交给班组长：班组长指派专人在轨道地点担任警戒，并检查顶板、支架与工具设备等情况，警清点人数，确认无误后，将自己携带的“放炮命令牌”交给瓦斯检查工；瓦斯检查工警检查瓦斯、煤尘等符合规定后，将自己携带的“放炮牌”交给爆破工，爆破工发出爆破口哨后进行起爆。爆破后三牌各归原主。

（4）执行“三人联锁放炮制”的目的。执行“三人联锁放炮制”能够使工作面在爆破工作过程中，对负有爆破安全的直接责任的爆破工、班组长、瓦斯检查工三人明确责任。实行联锁，可以避免爆破工作的混乱。

三、安全起爆程序

1、爆破前，爆破工必须把爆炸材料箱放到警戒线以外，做好爆破准备。

2、爆破工在检查连续工作无误后，通知班组长布臵警戒。

3、在有煤尘危险的煤层中，在掘进工作面爆破前，爆破地点附近20米的巷道内，都必须洒水降尘。

4、爆破前，必须加强对机器、液压支架和电缆等的保护或将其移除工作面。

5、班组长在认真检查顶板、支架、上下出口、风量、阻塞物、工具设备、洒水等爆破准备工作无误，达到爆破要求条件，负责布臵警戒，清点并组织人员撤离到规定的安全地点待避。

6、并组织必须清点人数，准确无误后，瓦斯检查员对爆破地点附近20米内风流中瓦斯进行检查，瓦斯浓度在1%以下，煤尘符合规定后，方准下达起爆命令。

7、爆破工接到爆破命令后，才允许将母线与连接线（或脚线）进行连接。母线与电雷管线连接后，爆破工即吹口哨并大声叫喊“要放炮啦“；待其他人员离开后，爆破工才最后离开爆破地点，并必须在安全地点起爆；起爆地点到爆破地点的距离必须在作业规程中具体规定。

8、检查线路和爆破通电工作只能有爆破工一人操作。

9、若网络正常，爆破工接到起爆命令后，必须先发出爆破警戒，高喊数声“放炮“或鸣笛数声，至少再等5秒，方可起爆。

10、爆破时，先将爆破母线扭结解开，牢固地接在发爆器的接线柱上。

11、爆破后，爆破工必须立即取下发爆器把手或钥匙，并把爆破母线从发爆器电源上摘下，扭结成短路。

12、装药的炮眼应当班爆破完毕。

四、采掘工作面的起爆要求

对煤矿井下采掘工作面而言，选择什么样的起爆方式必须根据爆破工作面的安全条件、技术要求、顶板条件和发爆器能力来完成。

1、采煤工作面的起爆要求

（1）在有瓦斯或有煤尘爆炸危险的采煤工作面，应采用毫秒爆破。（2）采煤工作面采用分次装药时，必须符合一组装药一次起爆的要求。（3）每次爆破前都此项对爆破地点附近20米内风流种瓦斯进行检查，瓦斯浓度在1%以下、煤尘符合规定后，方可爆破。

（4）严禁在1个采煤工作面使用2台发爆器同时进行爆破。

2、掘进工作面的起爆要求（1）《煤矿安全规程》规定，在高瓦斯矿井、低瓦斯矿井的高瓦斯区域的采掘工作面采用毫秒爆破时，若采用反向起爆，必须制定安全技术措施。

（2）煤矿安全规程》规定，在掘进工作面应全断面一次起爆，不能全断面一次起爆的，必须采取安全措施。

（3）实现全断面一次爆破时，要注意合理布臵炮眼，起爆顺序必须按爆破说明书要求，不得随意变更。

3、井筒工作面起爆要求

（1）在开凿或延深立井井筒时，必须在地面或生产水平巷道内进行爆破。（2）在爆破母线与电力起爆接线接通之前，井筒内所有电气设备必须断电。（3）只有在爆破人员完成装药和联系工作，将所有井盖门打开，井筒、井口房内的人员全部撤出，设备、工具提升到安全高度以后，方可爆破。

4、通电以后拒爆时的要求

《煤矿安全规程》规定，通电以后拒爆时，爆破工必须先取下把手或钥匙，并将爆破母线从电源上摘下，扭结成短路，在等一定时间（使用瞬发电雷管时，至少等5秒；使用延期电雷管时，至少等15秒），才可沿线路检查，找出拒爆的原因。

五、爆破后必须进行的工作

1、巡视爆破地点。

2、撤除警戒。

3、发布作业命令。

4、洒水降尘。

5、处理拒爆。

6、验炮后，爆破工作面五爆破故障或爆破故障已处理完毕，爆破工作已完成，爆破工应将爆破母线、发爆器、瓦斯检定器等工具收拾整理好，并经班组长同意，方可离开工作面。

六、裸露爆破

《煤矿安全规程》规定：井下严禁裸露爆破。

七、爆破安全允许距离

《爆破安全规程》规定：爆破、爆破器材销毁以及爆破器材库以外爆炸时，爆炸源与人员和其他保护对象之间的安全允许距离，应按爆炸各种有害效应分别核定，并去最大值。

八、安全警戒与信号

1、安全警戒线

安全警戒，就是在爆破工作开始前，在爆破危险区的边界，在通往爆破地点的通路处，以及其他可能误入爆破区的地方设臵明显的标志及岗哨，禁止任何人员进入爆破危险区。

2、安全信号

爆破信号一般应有三种：预警信号、起爆信号、解除信号。

各类信号均应使爆破警戒区域及附近人员能清楚地听到或看到。

第八节 特殊情况爆破

一、巷道贯通爆破

贯通巷道必须遵守下列规定

1、掘进巷道贯通前，综合机械化巷道在相距50米前，其他巷道在相距20米前，必须停止一个工作面，做好调整通风系统的准备工作。

2、贯通时，必须有专人统一指挥，停掘的工作面必须保持正常通风，设臵栅栏及警标，经常检查风筒的完好状况和工作面及其回风流中的瓦斯浓度，瓦斯浓度超限时，必须立即处理。

3、贯通后，必须停止采区内的一切工作，立即调整通风系统，风流稳定后方可恢复工作。

二、遇老空区爆破

老空区也称老塘，是井下采空区和报废巷道的总称。

1、爆破地点距老空15米前，必须通过打探眼、探钻等有效措施，探明老空区的准确位臵和范围、水、火、瓦斯等情况，必须根据探明的情况采取措施，进行处理，否则不准装药或爆破。

2、打眼时，如发现跑眼内出水异常，煤、岩松散，工作面温度骤高骤低，瓦斯大量涌出等异常情况，说明工作面已临近老空区，必须查明原因，采取有效的防水、瓦斯排放等措施，爆破添加具备时才可以装药爆破。

3、揭露老空区爆破时，必须将人员撤至安全地点，并在无维修地点起爆。

4、必须做好水害分析预报，坚持“有疑必探、先探后掘“的探放水原则。

三、接近积水区的爆破

1、在接近溶洞、含水丰富的地层（流沙层、冲击层、风化带等）、导水断层、积水的井巷和老空区，打开隔水煤（岩）柱放水等有透水危险的地点爆破时，必须坚持“有疑必探，先探后掘“的原则。

2、接近积水区时，要根据已查明的情况进行切实可行的排水设计，制定安全措施，否则严禁爆破。

3、工作面或其他地点发现有透水预兆时，必须停止作业，爆破工停止装药、爆破，及时汇报，采取措施，查明原因。

4、打眼时，如发现炮眼涌水，要停止钻眼，不要拔出钻杆，并马上向班组长或调度室汇报。

5、合理选择绝佳爆破方法，在探水眼严密掩护下，可采取多打眼、少装药、放小炮的方法，以利保持煤体的稳定性。

6、如果水位臵不清楚，那么在距离水体15米前，必须通过打探眼等有效措施，探明水体的位臵和范围，以及老孔区的积水、我是等情况。

7、爆破穿透老孔区或积水区时，所以人员要撤离到预先指定的安全地点，爆破要在安全的条件下爆破，爆破后，立即查明积水区、老空区及其附近情况，确认安全后，方可恢复工作。

四、用爆破方法处理溜煤（矸）眼堵塞的规定

1、必须采用取得煤矿矿用安全标志的用于溜煤（矸）眼的煤矿许用刚性被筒炸药或不低于该安全等级的煤矿许用炸药。

2、每次爆破只准使用1个煤矿许用电雷管，最大装药量不得超过450克。

3、爆破前必须检查溜煤（矸）眼内堵塞部位的上部和下部空间的瓦斯。

4、爆破前必须洒水。

五、挖底、刷帮、挑顶浅眼爆破时的要求

《煤矿安全规程》规定，颇有深度小于0.6米不得装药、爆破；在特殊条件下，如挖底、刷帮、挑顶浅眼爆破时，必须制定安全措施，炮眼深度可以不小于0.6米，但必须封满炮泥。

此外，炮眼深度小于0.6米的挖底、刷帮、挑顶浅眼爆破时，制定的安全措施必须符合下列要求：

1、每孔装药量不得超过150克。

2、炮眼必须封满炮泥。

3、爆破前必须在爆破地点附近20米范围内降尘并检查瓦斯浓度，瓦斯浓度达到1%时，不准爆破。

4、检查并加固爆破地点附近至少10米范围内的支架。

5、采取有效措施，保护好风、水管路，电气设备及其他设施，以防崩坏。

6、爆破时，必须布臵好警戒线并有值班长在现场指挥。

六、井下采用反向凿阱法掘凿暗立井或竖煤仓爆破时的规定

1、用木垛盘支护时，必须及时支护。2．采用跺罐法施工时，绳孔偏斜率不得超过0.5%，绞车房与出矸水平之间，必须装设2套信号装臵，其中1套必须设在吊罐内。

3．采用反井钻施工时，在扩展孔期间，严禁人员在孔的下停留、通行或观察。

4．扩井时，必须有防止人员坠落的安全措施。此外，还应注意以下事项： 1．运送爆炸材料时，垛盘反井法必须利用人力背送；吊罐反井法利用吊罐运送，运送炸药时，必须事先与绞车司机联系；提升时必须慢速支行；应防止摔倒或绞车过卷事故的发生。

2．由于吊罐反井法的特殊作业条件，应特别注意防止杂散电流。

七、用爆破方法处理机采工作面坚硬夹矸的要求

《煤矿安全规程》规定：工作面遇有坚硬夹矸或黄铁矿结核时，应采取动爆破措施处理，严禁用采煤机强行截割。

采取松动爆破时的具体要求如下：

1．首先工程技术人员根据夹石的厚度、硬度、性质等情况，制定松动爆破的炮眼参数（包括深度、眼距、角度）及装药量、封泥长度和对设备保护等安全措施，报矿总工程师批准后执行。

2．爆破前，必须加强对机器、液压支架和电缆等保护或将其移出工作面，爆破区内的液压支架、电缆等用挡帘挡牢（或给液压支架立柱穿上裤套），把采煤机开出爆破地点30m以外，否则不准爆破。

3．按措施中规定的装药量装药，并填满炮泥，以达到将夹矸或黄铁矿结核震裂、破碎的要求，所规定的炮眼眼距应能使炮眼之间的夹矸发生贯穿裂缝，眼深一般是机采进度的两倍。起爆应采用瞬发电雷管一次起爆或毫秒电雷管起爆。

4．爆破时，严格执行“一炮三检制”。瓦斯超限时，严禁装药、爆破。

八、机采工作面打切口时的注意事项

九、石门揭穿（开）突出煤层采用震动爆破时的注意事项

《煤矿安全规程》规定，石门揭穿突出煤层时，必须编制设计，采取综合防治突出措施，报企业技术负责人审批。

《煤矿安全规程》规定，石门揭穿（开）突出煤层前，当预测为突出危险工作面时，必须采取防治突出措施，经检验措施有效后，可用远距离爆破或震动爆破揭穿（开）煤层，若检验措施无效，应采取补充防治突出措施，直至有效；当预测为无突出危险工作面时，可不采取防治突出措施，直接彩远距离爆破或震动爆破揭穿（开）煤层；厚度小于0.3m的突出煤层，可直接采用震动爆破或远距离爆破揭穿。

《煤矿安全规程》规定，防治石门突出措施可选用抽放瓦斯、水力冲孔、排放钻孔、水力冲刷或金属骨架等措施。

《煤矿安全规程》规定，井巷揭穿突出煤层和在突出煤层中进行采掘作业时，必须采取震动爆破、远距离爆破、避难硐室、反向风门、压风自救系统等安全防护措施。

震动爆破，实质上就是掘进工作面全断面一次爆破揭开煤层，在采取了安全措施后，人为地利用爆破所产生的强烈震动诱导煤和瓦斯突出，以保证作业 安全。

《煤矿安全规程》规定，采震动爆破时，应遵守下列规定： 1．必须编制专门设计。

2．震动爆破工作面，必须具有独立、可靠、畅通的回风系统，爆破时回风系统内必须切断电源，严禁人员作业和通过。

3．震动爆破必须由矿技术负责人统一指挥，并有矿山救护队指定地点值班。4．震动爆破必须采用硐脚线的毫秒雷管，雷管总延期时间不得超过130ms，严禁跳段使用。

5．应彩挡栏设施降低震动爆破诱发突出的强度。6．震动爆破应一次全断面揭穿或揭开煤层。

爆破工除遵守以上的规定外，还应注意以下事项：

1．参与震动爆破的爆破工都必须学习和掌握施工技术安全措施，掌握突出预兆和避灾路线，一切行动听指挥。进入揭穿突出煤层工作面时必须佩戴隔离式自救器。

2．严格按施工技术措施规定的炮眼布臵、眼深、角度、装药结构、装药方法、连线方式、起爆方式等进行。

3．严格“一炮三检制”，瓦斯浓度达到1%时不准装药、爆破。

4．装药前将工作面所有废炮眼、钻探也、排瓦斯孔等用炮泥堵塞，从炮眼口算起的填塞长度要超过1m。

5．在迎头作业时，注意观察突出预兆，发现有突出预兆后，不得装药爆破，并立即撤出迎头到安全地点，及时向上级汇报。

6．风筒末端距工作面不得超过5m，要有足够的风量；爆破前开启风水喷雾器，爆破后进行洒水降尘。

7．震动爆破只准一次装药、全断面一次爆破，不准分次爆破。只有得到矿技术负责人的命令后，爆破工方可起爆。

8．发现拒爆，必须按《煤矿安全规程》的规定进行处理，无论是重新连线，还是距拒爆炮眼0.3m外重新打平等眼装药、爆破，都必须按震动爆破的安全要求进行爆破作业。新炮眼爆炸后，爆破工要仔细检查和惧残余的爆炸材料。

十、突出煤层彩松动爆破时的注意事项

松动爆破是在工作面前方向煤体深部的高压力带打几个深度较大的炮眼，装药爆破后使煤体破裂松动、消除煤质软硬不均现象并形成瓦斯排放的渠道，在工作面前方造成较长的低压带，使工作面前方应力集中带和瓦斯高压带向煤体的更深部位，起到卸压和排放瓦斯的作用。

1．掘进工作面松动爆破

（1）在有突出危险的煤层中掘进巷道，一般在工作面布臵3~5个钻孔（不得少于2个），孔径42mm左右，孔深8~10m（不得少于8m）；钻孔底超前工作面 不得少于5m。

（2）装药前，要把钻孔内的煤岩粉扫净。

（3）爆破后在钻孔周围形成破碎圈和松动圈，圈内的煤分别为碎屑状和破碎状，有助于消除煤的软硬不均而引起的应力集中，并形成瓦斯排放通道，降低瓦斯压力和应力，这对于防突也是有利的。

（4）松动爆破时，必须有撤人、停电、警戒、远距离爆破、反向风门等措施。

2．采煤工作面松动爆破

（1）在有突出危险煤层中的回采工作面彩松动爆破时，其炮眼可布臵在煤质松软、有突出征兆的地点和分层内，炮眼与工作面垂直；沿采煤工作面每隔2~3m打一个孔深小于2m的炮眼。

（2）装前，应将炮眼内的煤粉清理干净，每孔装药450g。封泥长度必须符合M《煤矿安全规程》的规定，最小超前距离不和小于1m。

（3）松动爆破时，必须做好停电、撤人、警戒等工作。

（4）松动爆破时，工作面停止作业，起爆距离不小于200m，爆破20min后方可恢复工作。

十一、突出工作面的远距离爆破

《煤矿安全规程》规定：石门揭煤彩远距离爆破时，必须制定包括爆破地点，避灾路线及停电、撤人和警戒范围等的专门措施。

《煤矿安全规程》规定：在突出煤层有掘工作面附近、爆破时撤离人员集中地点必须设有直爱矿调度室的电话，找设臵有供给压缩空气设施的避难硐室和压风自救系统。

十二、过断层、裂隙带和岩性突变地带时的爆破

过断层、裂隙带和岩性突变地带时的爆破应遵守下列规定： 1．加强地质调查，摸清地质情况。2．在破碎带中掘进，应做到一次成巷。

3．施工严格执行作业规程的规定，加强围岩观察，及时掌握过断层、裂隙带和岩性突变地带出露时间。

4．支护用时，棚距小，帮顶背实，在距断层前5m左右时，要采用密集支柱。

5．彩爆破落煤时，要尽量少打眼、少装药、放小炮，尽量保持围岩的稳定性。

6．减少空顶距离。

7．当顶板特别松软破碎时，可打撞楔控制破碎顶板。8．在顶板岩性突变地段，要及时打点柱支护突变带顶板。

9．巷道接近断层等构造时，要加强对瓦斯的检查和对断层水的探测。

十三、厚分层、中下分层平巷掘进时的爆破

十四、放顶煤开采时的预裂爆破

十五、强制放顶爆破

十六、开凿或延深立井井筒爆破

由于立井爆破的特殊性，除按掘进工作面的爆破要求外，还应遵守下列规定。

（一）立井井筒爆破安全操作步骤 1．做好地面上的爆破准备工作（1）领取爆炸材料。

（2）检查炸药和雷管质量。

（3）装配引药时，要根据网路爆序和眼数按操作规程进行装配。应使用串装药（将药卷装在塑料套筒或浸石蜡的防水纸袋内做成装填结构一致的长药卷），其长度与炮眼装填写结构相同，但先不装引药，在工作面装炮眼时再装。

（4）带火药下井。

（5）装药前，在加固工作面临时支架时，将工作面工具提出井外，抓岩机提到安全高度，吊桶提至距工作面0.5m高处，防止碰撞连线引起爆炸事故。

2．爆破和通风

（1）当井筒内和井口房内全部人员撤到安全地点后，方可决定爆破。（2）爆破前，必须捍吊桶，打开井盖门。

（3）爆破后，若彩压入式通风时，井盖门一直要打开到炮烟从蟛筒吹出为止；若彩混合式通风时，井盖门爆破后就可关上。

（二）立井井筒爆破注意事项

（三）《煤矿安全规程》有关规定

第二章 爆破事故的预防与处理技能

第一节 早爆的原因及预防

早爆，是指雷管和炸药在预定的起爆时刻之前发生的意外爆炸。由于早爆时，起爆的准备工作尚完成，人员往往没有撤离爆破作业现场，所以造成的爆炸事故是比较严重的。

一、早爆的原因

造成炸药、雷管早爆的原因主要有： 1.电流方面

（1）杂散电流。

（2）雷管脚线或爆破母线与动力或照明交流电源一相接地，又相互与另一接地电源相接触时，使爆破网路与外部电流相通，当其电能超过电雷管的引火冲量时，电雷管就可能发生爆炸。

（3）雷管脚线或爆破母线与漏电电缆相接触。（4）静电。（5）雷电。

2．受到机械撞击、挤压和磨擦 3．爆破器具保管不当 4．爆轰敏感度的影响 [案例] 1983年11月30日9时30分，某煤矿一132m水平，爆破工在22号炮眼装完炸药后，再去装23号孔时，22号孔突然发生爆炸，当场1人死亡，4人受伤。事故是由于杂散电流引起的。

二、早爆的预防措施

（1）降低电机车牵引网路产生的杂散电流。

（2）电雷管脚线、爆破母线在连线以前扭结成短路，连线后电雷管脚线和连线、脚线与脚线之间的接头，都必须悬空，并用绝缘胶布包好，不得同任何导电体或潮湿的煤、岩壁相接触。

（3）加强井下设备和电缆的检查和维修，发现问题，及时处理。

（4）存放炸药、电雷管和装配起爆药卷的地点安全可靠，严防煤、岩块和硬质器件撞击电雷管和炸药。

（5）和爆器及其把手、钥匙应受善保管，严禁交给他人。（6）对杂散电流较大的地点也可使用电磁雷管。

（7）在爆破区出现雷电时，受雷电影响的地方应停止爆破作业。

第二节； 拒爆、残爆的预防及处理

拒爆是指通电后未能引爆炮眼中炸药的现象。

残爆是指炮肯里的炸药引爆后，发生爆轰中断而残留一部分不爆药卷的现象。

拒爆、残爆是爆破作业中最经常发生的爆破故障，且极易造成人身伤亡事故，因此，分析其产生原因，可以找到正确的预防和处理方法，减少和杜绝拒爆、残爆的发生。

一、拒爆、残爆产生的原因 1．炸药方面 2．雷管方面

（1）电雷管制造质量差，桥丝折断，管体有砂眼、裂缝等。

（2）混用了不同规格、不同厂家、不同材质的电雷管，或雷管在使用前未经导能、电阻测试，电阻值之差大于0.3欧姆，或脚线生锈。

（3）雷管内炸药受潮或起爆药卷中的雷管位臵不当，因而造成炸药拒爆。3．装药、填药炮泥方面 4．炮眼间距不合适 5．爆破网路连接方面 6．起爆电源方面

二、拒爆、残爆的预防措施

1．不领取变质炸药和不合格的电雷管。

2．向孔内装药和封泥时，要不心谨慎，脚线要紧贴孔壁。

3．网路连接时，连线接头必须扭紧牢固，尤其雷管脚线裸露处的锈在连线时应进行处理；连线后认真检查，防止出现接触不良、错连、漏连、不小心被人拉断或煤岩砸断网路等情况；联线方式合理，严格按爆破说明书要求的方式进行连接。

4．正确设计和调整爆破网路，爆破网路连接的电雷管数量不得超过发爆器的起爆能力。

5．炮眼布臵合理，间距不能过小；孔径与药径之间比例适当，尽量减少间隙效应。

6．不准装盖药、垫药，不准采用不合理的装药方式。7．有水和潮湿的炮眼应使用抗水炸药。

三、拒爆、残爆的处理

《煤矿安全规程》规定：爆破后，待工作面的炮烟被吹散，爆破工、瓦斯检查工和班组长必须首先巡视爆破地点，检查通风、瓦斯、煤尘、顶板、支架、拒爆、残爆等情况。

《煤矿安全规程》规定：通电以后拒爆时，爆破工必须先取下把手或钥匙，并将爆破母线从电源上摘下，扭结成短路，再等一定时间（使用瞬发电雷管时，至少等5min；使用延期电雷管时，至少等15min），才可沿线路检查，找出拒爆的原因。

1．用欧姆表检查网路

（1）若表针读娄小于零，说明网路有短路处，这时应依次检查网路，查出短路处并处理后，重新通电起爆。

（2）若表针走动小，读数大，说明有连接不良的接头，电阻大，此时应集资检查连线接头，查出后，将其扭结牢固，重新起爆。

（3）若表针不走动，说明网路导线或电雷管桥丝有折断，此时需要改变连线方法，采用中间并联法，依次逐段重新爆破，或一眼一放，查出拒爆后，按处理拒爆的规定进行处理。

2．用导能表检测网路 3．处理方法

四、处理拒爆、残爆时必须遵守的规定

《煤矿安全规程》规定：处理拒爆、残爆时，必须在班组长指导下进行，并应在当班处理完毕。处理拒爆时，必须遵守下列规定：

1．由于连线不良造成的拒爆，可重新连线起爆。

2．在距拒爆炮眼0.3m以外另打与拒爆炮眼平等的新炮眼，重新装药起爆。3．严禁用镐刨或从炮眼中取出原放臵的起爆药卷或从起爆药卷中拉出电雷管。

4．处理拒爆的炮眼爆炸后，爆破工必须详细检查炸落的煤、矸、收集未爆的电雷管。

5．在拒爆处理完毕以前，严禁在该地点进行与处理拒爆无关的工作。[案例] 1986年8月，江苏某矿掘进二区在2201运输机巷掘进工作发生一起瞎炮崩人事故，死亡1人。

事故经过：

8月24日夜班2201运输机巷掘进1.6m，迎头有0.75m高的煤矸未出完，早班继续清理。中班接班后，组长带领4人先到迎头清理巷道两帮，出完矸后便开始打眼，在打到第8个眼时，因迎头中部欠挖不好打眼，一名工人便拿起手镐刨了一会儿，忽然发现一根200mm长的红色雷管脚线，随即用手去拉但未能拉动，就对迎头其他人说：“下面可能有瞎炮。”有人说“那就放”。这时无人回答，这名工人又继续刨了两下，见矸石太硬怕刨响瞎炮，将镐扔下，组长见他放下镐，走过来一句话未说，拿起手镐就刨，这名工人担心组长刨响瞎炮，就跑到耙装机前，当其还没坐下时便听见炮响，班组长当场被瞎炮崩死。

直接原因：组长图省事，怕麻烦，发现瞎炮直接用手镐刨。当班装的炮没有放完，交班时现场没有交接清楚。

第三节 爆燃和缓爆的原因及预防

爆燃是指冤屈眼里的药卷能未能正常起爆，没有形成爆炸而发生了快速燃烧，或形成爆轰后又衰减为快速燃烧的现象。缓爆是指在通电后，炸药延迟一段时间才爆炸的现象。

一、爆燃和缓爆的原因 1．爆燃的原因

（1）炸药质量不好，发生硬化和变质；或炸在炮眼内受潮，引起炸药爆炸不完全。

（2）电雷管受潮；串联使用不同厂家、不同批、不同材质的电雷管；雷管起爆能力不足，起爆后炸药达不到稳定爆轰，致使爆轰传递中断，产生爆燃。

（3）装药时，未清除净炮眼内的煤、岩粉和积水，装药时炮眼坍塌，或因操作失误，造成炮眼内药卷受到阻隔或分离，炸药爆炸无法延续；装药结构不合理，装了盖药和垫药，影响爆轰波在药卷之间传爆，使盖药和垫药不能起爆，有时即使起爆，盖药常常被抛到煤、岩堆里；垫药则被留在眼底。（4）装药时药卷被捣实，啬了炸药的密度，降低炸药的爆轰稳定性。（5）炮眼距离过近，使雷管或炸药被爆轰波压死而产生钝化现象。2.缓爆的原因

(1)使用变质、质量差的炸药；爆轰不稳定，传爆能力不足，威力小。(2)电雷管起爆能力不足。

(3)炸药的密度过大或过小，降低炸药的爆轰稳定性。(4)雷管的引火装臵和起爆药质量不合格，也会引起缓爆。

二、爆燃和缓爆的预防措施

1、通电以后爆燃或爆时，可参照处理拒爆残爆时的规定，爆破工必须先取下把手或钥匙，并将爆破母线从电源上摘下，扭结成短路。

2、禁止使用不合格的炸药、雷管。

3、装药前，清除净炮眼内的杂物；装药时，使炮眼内的各药卷间彼此密接。

4、合布臵炮眼、合理装药。不装盖药和垫药。

5、采取措施，减弱或消除管道效应。

6、煤矿井下爆破尽可能使用8号电雷管。

7、装药时应把药卷轻轻送人，避免反炸药捣实。

第四节 放空炮的原因及预防

一、放空炮的原因

1、充填炮眼的炮泥质量不好。

2、炮眼间距过大，炮眼方向与最小抵抗线方向重合，两者都会使爆破力由抵抗最弱点冲出，造成眼壁和炮眼口不同程度的破坏，产生空炮。

二、放空炮的预防措施

1、充填炮眼的炮泥质量要符合《煤矿安全规程》的规定，水炮泥水量充足，粘土炮泥软硬适度。

2、保证炮泥的充填长度和炮眼封填质量符合《煤矿安全规程》的规定。

3、要根据煤、岩层和硬度，构造发育情况和施工要求进行布臵炮眼的间距、角度和深度要合理，装药量要适当。

第五节 爆破伤人事故的原因及预防

一、爆破伤人及炮烟熏人的原因

1、爆破伤人的原因

(1)爆破母线短，躲避处选择不当，造成飞煤、飞石伤人。(2)爆破时，未执行《煤矿安全规程》中有关爆破警戒的规定。(3)处理拒爆、残爆未近《煤矿安全规程》规定的程序和方法操作。(4)通电以后出现拒爆时，等候进入工作面的时间过短。(5)连线前，电雷管脚线没有扭结成短路。(6)爆破作业制度不严。(7)一个采煤工作面使用两个发爆器同时进行爆破。

2、炮烟熏人的原因

(1)掘进工作面停风或风量不足，风筒有破损漏风处，或局部通风机的风筒口距离迎头太远，无法把炮烟吹散排出。

(2)掘进工作面爆破后，炮烟尚未排除就急于进入爆破地点。

(3)炸药变质引起炸药爆燃，使一氧化碳、氮氧化物大量增加，导致作业人员中毒的可能性增大。

(4)采煤工作面爆破时，爆破工在回风流中起爆，或爆破距离过近，炮烟浓度大，而又不能及时躲避。

(5)长距离单孔掘进工作面爆破后，炮烟长时间飘游在巷道中，使人慢性中毒。

(6)工作面杂物堆积影响通风或使用串联通风。

(7)未按规定使用水炮泥；封泥长度和质量达不到要求。

二、预防爆破伤伤人及炮烟熏人的措施

1、预防爆破伤人的措施

(1)爆破母线要有足够的长度。

(2)爆破时，安全警戒必须执行《煤矿安全规程》的规定。

(3)通电以后装药炮眼不响时，如使用瞬发雷管，至少等5min。

(4)爆破工应最后一个离开爆破地点，并按规定发出数次爆破警号，爆破前应清点人数。

(5)采取已经讲术过的措施，避免因杂散电流造成突然爆炸崩人。

(6)爆破工爆破后要认真、细心地检查工作面爆破情况，防止遗留拒爆、残爆炮眼。

(7)爆破工应妥善保管好炸药、雷管、发爆器及其把手、钥匙，仔细检查散落在煤、岩中的爆炸材料，以免造成意外伤人。

2、预防炮烟熏人的措施

掘 进工作面停风或风量不足，或局部通风机的风筒口距离迎头太远时，禁止爆破。

(1)掘 进工作面爆破后，待炮烟吹散吹净，作业人员方可进入爆破地点作业。

(2)不使用硬化、含水量超标、过期变质的炸药。

(3)控制一次爆破量，避免产生的炮烟量超过通风能力。(4)采掘工作面避免串通风。

(5)装药时，要清理干净炮眼内的煤、岩粉和水，保证炸药爆炸时的零氧平衡。

(6)爆破时，除警戒人员以外，其他人员都要在进风巷道内躲避等候；单孔 掘进巷送内所有人员要远离爆破地点，同时风车要充足。

(7)作业人员通过较高浓度的炮烟区时，要用潮湿的毛由捂住口鼻，并迅速通过。

(8)爆破前后，爆破地点附近应充分洒水，以利吸收部分有害气体和煤岩粉。(9)炮眼封孔时应使用水炮泥，并且封泥的质量和长度符合作业规程的规定以抑制有害气体的生成。

第六节 爆破崩倒支架及造成冒顶事故的预防

一、爆破崩倒支架及造成冒顶的原因

1、爆破崩倒支架的原因(1)支架架设质量不好。

(2)炮眼排列方式与煤层硬度、采高不适应。(3)爆破参数、炮眼角度不合理。

2、爆破造成冒顶的原因

第七节 爆破引起瓦斯事故的原因及预防

一、爆破引起瓦斯事故的原因

1、没有严格执行“一炮三检制”

2、有瓦斯积聚

3、无炮泥或不按规定堵塞炮泥，炮泥堵塞质量差。

4、裸露爆破

二、预防瓦斯事故的措施

1、加强检测，防止瓦斯积聚。

2、加强通风管理，防止漏风，严格执行风电、甲烷电闭锁的使用规定。

3、严格执行堵塞炮泥规定，使用好黏土炮泥和水炮泥。

4、严禁裸露爆破。

5、加强团结机电设备的维修，严格使用隔爆电气设备，防止电火花的产生。

第八节 爆破引起煤尘事故的原因及预防

一、爆破引起煤尘事故的原因

1、不严格执行洒水降尘制度，煤尘超标。

2、瓦斯超限，瓦斯爆炸引起煤尘爆炸。

3、不严格执行使用黏土炮泥和水炮泥的规定，炮泥堵塞质量差，或不堵炮泥。

4、裸露爆破。

5、采煤工作面分组爆破不严格执规定，扬起煤尘。

6、放顶煤用爆破法处理卡住放煤口的大块煤。

二、预防煤尘事故的措施

1、加强检测，执行好综合防尘措施，防止煤尘超限。

2、加强检测，防止瓦斯超限，严防瓦斯、煤尘混合爆炸。

3、加强通风管理，严格执行风电闭锁。

4、严格执行堵塞炮泥的规定，使用好黏土泡泥和水炮泥。

5、严禁裸露爆破，严格按规程进行爆破作业，要防止爆破产生明火引起煤尘爆炸。

6、采煤工作面分组爆破设计要合理，制度要严格。

7、放顶煤时，严禁用爆破法处理卡住放煤口的大块煤。

8、用爆破法处理溜煤眼堵塞，要检查瓦斯，使用安全被筒炸药。

第九节 爆破引起透水事故的原因及预防

一、爆破引起透水事故的原因

1、对矿井水文地质情况掌握不准。

2、忽视安全，违章做业。

3、缺乏安全技术培训，职工素质不高。

二、预防透水事故的措施

1、编制出详细完整的水文地质资料。

2、严格执行防治水有关规定。

3、进行爆破作业遇有以下情况，必须立即停止爆破，进行探水。

三、爆破引起的透水事故典型案例分析

第十节 爆破事故的现场勘察

一、现场勘察的基本要求

1、检查爆炸事故的概况

2、检查爆破事故区的通风情况

3、检查爆破事故诱发的其他事故情况

4、了解及时恢复生产的可能性和具体措施

二、爆破人身伤害事故的勘察

1、爆破伤人事故的勘察

2、炮烟熏人事故的勘察

三、爆破非人身伤害事故的勘察

1、爆破崩倒支架事故的勘察

3.培训教案-矿井通风 篇三

矿井通风

一、矿井通风的基本任务

包围地球表面的是很厚的大气层，即空气，一般称地面空气。按体积计算，地面空气的主要成分为：氧——20.96％；氮——79％；二氧化碳——0.04％。此外，还含有少量的水蒸气和尘埃等。

地面空气进入矿井后，成分发生变化。其原因有：①人员呼吸、煤和其他物质氧化，使氧含量减少和二氧化碳含量增加；②混入各种有害气体；③混入煤尘和岩尘；④空气的温度、湿度和压力都会发生变化。这些变化威胁矿工的安全、影响工人的身体健康和生产的正常进行，因此，矿井必须进行通风。

1．矿井通风的基本任务

矿井通风就是把地面空气不断送入井下，同时把污浊空气排出井外的过程。其任务是：

(1)连续不断地向井下用风场所供给新鲜空气；(2)冲淡和排除井下各种有害气体和矿尘；

(3)创造良好的温度、湿度、风速等气候条件，保证矿工的安全健康和正常生产，增强矿井的抗灾能力。

2．矿井空气的主要成分和质量标准

矿井空气与地面空气相比存在许多差异，但其主要成分仍然是氧、氮和二氧化碳。

(1)氧气(O2)。氧是一种无色、无味、无臭，化学性质很活泼的气体，它对空气的相对密度为1.11。氧是人和动物呼吸及物质燃烧不可缺少的气体。空气中氧含量的降低可使人感到呼吸困难、心跳加速。当氧气含量降到9％以下时，人在短时间内窒息死亡。因此，《规程》规定，采掘工作面的进风流中，氧气浓度不低于20％。

(2)氮气(N2)。氮气是一种无色、无味、无臭的惰性气体，它对空气的相对密度为0.97，不助燃，不能维持呼吸。井下氮气的增加，主要原因是有机物质的腐朽，爆破工作，从煤和岩体的裂缝中涌出等。空气中氮气的增加，相对减少了氧气，所以对人体是有害的。

(3)二氧化碳(CO2)。二氧化碳是一种无色、无臭、略带有酸味的气体，它对空气的相对密度为1.52，易溶于水，不助燃，不能维持呼吸，常积聚于巷道底部或下山掘进工作面。井下空气中二氧化碳的增加，主要原因是煤或岩体中涌出，可燃物质氧化，人员的呼吸，爆破工作等。空气中二氧化碳增加，人会感到呼吸困难，易发生疲劳现象；当增加到9％～11％时，几分钟内可导致人员死亡。《规程》规定，采掘工作面的进风流中，二氧化碳浓度不超过0.5％，总回风流中不得超过0.75％，采区或采掘工作面回风流中超过1.5％时，必须停工处理。

3．矿井空气中的有毒有害气体和安全标准

矿井空气中所含有的对人体健康及生命安全有威胁的一切气体，均称为有害气体。井下常见有害气体有：瓦斯（主要指甲烷CH4）、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(N02)、硫化氢(H2S)、氢气(H2)和氨气(NH3)等。

（1）一氧化碳：无色、无味、无臭，对空气的相对密度为0.97。一氧化碳在通常条件下化学性质不活泼，微溶于水，有可燃性和爆炸性，其爆炸界限为

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培训教案－矿井通风

13％～75％，毒性极大。《煤矿安全规程》规定：井下风流中的一氧化碳的最大浓度不得超过0.0024％。

（2）硫化氢：无色、微甜、有臭鸡蛋味0.0001％可嗅到，对空气的相对密度是1.19，易溶于水，有强烈剧毒，有可燃性和爆炸性，在空气中含量达6％时形成爆炸混合物。安全浓度：＜0.00066％。

（3）二氧化氮：棕红色、有刺激臭，对空气的相对密度是1.57，极易溶于水，有强烈剧毒。安全浓度：＜0.00025％。

（4）二氧化硫：有刺激臭及酸味，对空气的相对密度是2.2，易溶于水，有强烈剧毒。安全浓度：＜0.0005％。

（5）氢气：无色、无味、无臭，对空气的相对密度为0.07。有可燃性和爆炸性，其爆炸界限为4％～74％。安全浓度：＜0.5％。

（6）氨气：无色、有浓烈臭味，易溶于水，刺激皮肤、呼吸道，浓度达30％时有爆炸性。安全浓度：＜0.004％。

二、矿井及采区通风系统

（一）矿井通风系统

矿井通风系统是矿井主要通风机的工作方法、矿井通风方式、通风网路和风流控制设施的总称。

1．矿井主要通风机的工作方法

《规程》规定：矿井必须采用机械通风。通风机械主要指通风机，矿井主要通风机的工作方法有以下3种。

(1)抽出式通风（负压通风）。将主要通风机安装在回风井口，在通风机作用下，整个矿井通风系统处在低于当地大气压力的负压状态。当主要通风机因故停止运转时，井下空气压力相对升高，短时间内可抑制有害气体涌出，有利于矿井安全，所以一般矿井都采用抽出式通风。

(2)压入式通风（正压通风）。将主要通风机安设在入风井口，在通风机作用下，整个矿井通风系统处在高于当地大气压的正压状态。当通风机停止运转时，井下空气压力相对下降，瓦斯易涌出，因此不宜在高瓦斯矿使用。只有开采煤田上部，塌陷区严重，瓦斯涌出量不大的矿井，采用压入式通风较为合理。

(3)压入和抽出混合式。在入风井口设一个风机做压入式工作，回风井口设一风机做抽出式工作。其主要应用于矿井通风距离大、通风阻力大的矿井。在管理上比较复杂，应用较少。

2．矿井通风方式 矿井通风方式根据进、出风井在井田内的相对位置不同，分为以下几种类型。(1)中央式。分为中央并列式和中央边界式。

①中央并列式。进、出风井均布置在井田中央的工业广场内。管理集中，维护方便，反风容易。但通风线路长，阻力大；井底车场附近漏风大；安全出口少；工业广场受通风机噪声影响和回风风流的污染。适用于煤层倾角大、埋藏深，井田走向长度较小的矿井。

②中央边界式。进风井布置在井田中央，沿井田中央上部边界布置出风井。通风线路短、阻力小、漏风少；工业广场不受影响；增加了安全出口，但管理分散。适用于煤层倾角较小、埋藏较浅，井田走向长度不大的矿井。

(2)对角式。分为两翼对角式和分区对角式。①两翼对角式。进风井位于井田中央，出风井位于井田浅部沿走向的两翼边

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培训教案－矿井通风

界附近。井下风流的流动线路是直向式，通风线路短、阻力小、漏风少；各采区风阻均衡，易控制风量；安全出口多，抗灾能力强。但占用设备多，管理不集中；初期投资大，适用于井田走向长度大、井型较大的矿井。

②分区对角式。进风井位于井田走向的中央，在各采区开掘一个回风井，无总回风巷。每个采区有独立通风线路，互不影响，便于风量调节；安全出口多，抗灾能力强；建井期短，初期投资少。但占用设备多，管理分散；矿井反风较困难。适用于煤层埋藏浅或开掘总回风巷困难的矿井。

(3)混合式。由上述诸种方式混合组成，各具有独立的通风系统，通风能力大，布置较灵活，适应性强。但通风设备多，管理分散，反风困难。适用于井田范围大，地质和地面地形复杂的大型矿井。

(4)区域式。在井田的每一个生产区域开凿进、回风井，分别构成独立的通风系统。一般用于井田范围大的特大型矿井。

3．通风网路

矿井内风流按照生产需求在井巷中流动时，风流的分支、汇合线路的结构形式，叫通风网路。其类型有以下3种：

(1)串联通风。指井下用风地点的回风再次进入其他用风地点的通风方式，又称一条龙通风。

(2)并联通风。指井下各用风地点的回风直接进入采区回风道或总回风道的通风方式。

(3)角联通风。指在并联的两条风路之间，还有一条或数条风路连通的通风风路。

（二）采区通风系统

采区通风系统是矿井通风系统的主要组成单元，是采区生产系统的重要组成部分，它包括采区进风、回风和工作面进、回风巷道组成的风路连接形式及采区内的风流控制设施。

1．采区通风系统的基本要求

采区应该有足够的供风量，并按需分配到各个采、掘工作面。为此，采区通风系统应满足下列要求。

(1)每一个生产水平和采区，都须布置单独的回风巷，实行分区通风。采掘工作面、硐室都应独立通风，有特殊困难必须串联通风时应符合有关规定。

(2)有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险的采煤工作面不得采用下行通风。

(3)掘进和采煤工作面的进回风，都不得经过采空区或冒落区。(4)通风网路要力求简单，尽量减少通风设施的数量。(5)采空区和废弃巷道必须及时封闭。

(6)倾斜运输巷道中，不应设置风门。如果必须设置风门时，要采取安全措施。

2．采区进风上山与回风上山的选择

采区内一般布置两条上山，一条为运输上山，一条为轨道上山。当采区生产能力大或瓦斯涌出量大时，增设一条专用的通风上山。

(1)运输上山进风、轨道上山回风。由于风流方向与运煤方向相反，容易引起煤尘飞扬，使进风流中的煤尘浓度增大，影响工作面的安全和环境；需在轨道上山的下部车场内安设风门，易被矿车撞坏，造成风流短路。

(2)轨道上山进风、运输上山回风。该系统避免了上述缺点，但输送机设备

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培训教案－矿井通风

处在回风流中，安全性差；轨道上山的上部和中部甩车场都要安装风门，风门数量多，管理不善，易造成漏风，同时采区溜煤眼也可能产生漏风，因而须采取措施。

在选择采区通风系统时，对煤尘燃烧、爆炸危险性大的采区，应采用轨道上山进风、运输上山回风的采区通风系统；煤尘爆炸、燃烧危险性小的采区，为了简化通风系统，便于管理，减少漏风量，可以采用运输上山进风、轨道上山回风的采区通风系统，但应采取防尘措施。对于综合机械化采区、煤层群集中上山联合布置或厚煤层分层开采的采区，由于产量大，瓦斯涌出量大，供风量也大，并受到风速的限制及为了降低阻力，采区内可布置三条或更多的上山作为进风与回风用。

三、矿井通风构筑物

矿井通风系统，除了有结构合理的通风网路和能力适当的通风机外，还要在网路中的适当位置安设隔断、引导和控制风流的设施和装置，以保证风流按生产需要流动。这些设施和装置，统称为通风构筑物。按其作用不同可分为以下两大类。

（一）引导风流类构筑物 1．风硐

风硐是连接风机和井筒的一段巷道。由于其通过风量大、内外压差较大，应尽量降低其风阻，并减少漏风。一般风硐为混凝土浇注而成。

2．风 桥

风桥是将平面交叉的进、回风流隔开成立体交叉的一种通风构筑物。根据风桥的服务年限及通风量的大小，分为以下三种：

(1)铁筒风桥。用厚度不小于5mm的铁板制成圆形或矩形。它适用于服务年限短，通过的风量在lOm3/s以下的风路。

(2)混凝土风桥。用砖或混凝土砌筑而成。结构紧凑，比较坚固。它适用于服务年限较长，通过的风量在10～20m3/s的风路。

(3)绕道式风桥。开凿在岩石里，坚固耐用，漏风少。它适用于服务年限长，通过的风量在20m3/s以上的风路。

3．导风板

在矿井中常用以下几种导风板。

(1)引风导风板。压入式通风的矿井，为防止井底车场漏风，在入风石门与巷道交叉处，安设引导风流的导风板，利用风流动压的方向性，改变风流分配状况，提高矿井有效风量率。导风板可用木板、铁板或混凝土板制成。

(2)降阻导风板。通过风量较大的巷道直角转弯处，为降低通风阻力，可用铁板制成机翼形或普通弧形导风板，减少风流冲击的能量损失。安设导风板后可使直角转弯的局部阻力系数由原来的1.40降低到0.3～0.4。

(3)汇流导风板。在三岔口巷道中，当两股风流对头相遇汇合在一起时，可安设导风板，减少风流相遇时的冲击能量损失。

4．调节风窗

调节风窗是一种增加风阻的调风设施，用于采区内各工作面之间、采区之间，以及各生产水平之间的风量调节。

（二）隔断风流类的构筑物 1．防爆门

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培训教案－矿井通风

装有主要通风机的出风井口，必须安装防爆设施，在斜井井口安设防爆门，在立井井口安设防爆井盖。其作用是，一旦井下发生瓦斯或煤尘爆炸时，受高压气浪的冲击作用，防爆门自动打开，保护主要通风机免遭毁坏；在正常情况下它是气密的，以防止风流短路。

防爆门（井盖）应设计合理，结构严密，维护良好，动作可靠。2．风墙

风墙（俗称密闭）是隔断风流的构筑物。设置在需要隔断风流、也不需要通车行人的巷道中。密闭的结构随服务年限的不同而分为两类：

(1)临时密闭。常用木板、木段等修筑，并用黄泥、石灰抹面，一般服务年限在二年以下。

(2)永久密闭。常用料石、砖、水泥等不燃性材料修筑，在巷道地压大或服务年限在二年以上时采用。

3．风 门

风门是既要切断风流又要行人、通车的通风构筑物。按材料可分为木制的、铁制的和木板包铁皮的几种；按其开启方式分为人力开启和自动开启两种。对风门的具体要求如下：

(1)风门的开启方向，应逆着风流，保证风门受压后和门框接触严密。(2)为了减少风门开启时的漏风量，每处风门至少要有两道，两道风门之间的距离：矿车运输时，不得小于一列车长度，只行人时不得小于5m。

(3)禁止两道风门同时开启。为适应矿井灾变时期风流控制的需要，我国已研制出了两种能对井下风流进行远程控制的风门远控系统。一种以压气为动力，通过矿井安全监测系统传送控制命令。另一种则为电动自控风门，通过电话网络传输控制信号。这两种系统解决了灾变时期，抢救人员必须进入灾区开启或关闭风门的难题。

在矿井通风系统中，通风构筑物的安设和建造质量极为重要，是造成矿井漏风量大小和有效风量率高低的重要原因，直接关系到矿井的安全生产。同时，由于顶板压力、淋水、氧化及其他种种因素的影响，通风构筑物的质量将会随时间的推移而逐渐下降，故应经常检查、维修，这是矿井通风管理的重要工作之一。

四、反风技术

反风技术是指为防止灾害扩大和抢救人员的需要而采取的迅速倒转风流方向的措施。在矿井进风口、井筒、井底车场附近一旦发生火灾，为防止火灾产生的有害气体进入作业区，保障井下人员安全撤离，而利用反风装置，改变井下风流方向；有时为了适应救护工作也需要进行反风。《规程》规定，矿井主要通风机必须有反风装置，必须在lOmin内改变巷道中的风流方向；当风流方向改变后，主要通风机的供给风量不应小于正常供风量的40％。

反风方法因风机的类型和结构不同有以下几种： 1．设专用反风道反风 2．轴流式通风机反转反风

调换电动机电源的任意两相接线，使电动机改变转向，从而改变通风机动轮的旋转方向，使井下风流反向。此种方法基建费用小，反风方便，但反风量较小。

3．利用备用风机的风道反风

当两台轴流式风机并排布置时，工作通风机正转，利用另一台备用通风机的风道作为“反风道”进行反风。

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4．调整动叶安装角进行反风

对于装有动叶可以同时整体偏转装置的轴流式通风机，可把所有叶片同时偏转一定角度，不改变动轮转向而实现矿井风流反向。

五、掘进通风

在矿井建设和生产过程中，都需开掘大量的井巷。在开掘过程中，为了稀释和排除有害气体、炮烟、矿尘和保持良好的气候条件，必须对掘进工作面进行通风。掘进通风方法主要有3种：矿井全风压通风、局部通风机通风、水力或压力引射器通风。

(1)矿井全风压通风。是利用矿井主要通风机产生的风压借助导风设施对掘进巷道通风的方法。

(2)局部通风机通风。用局部通风机对掘进工作面进行通风的方法。

(3)引射器通风。是利用压气或压力水通过喷嘴产生射流，造成负压而吸入风量，使空气流动进行通风的方法。

矿井全风压通风和引射器通风造成的风压有限，只适于小风量、短距离的掘进通风，而一般掘进工作面都采用局部通风机通风。

局部通风机通风方法有以下几种方式。1．压入式通风

压入式通风是利用局部通风机将新鲜空气经风筒压入工作面，而污风则由巷道排出。压入式通风的风流从风筒末端以自由射流状态射向工作面，其有效射程可达7～8m，易于排除污风和矿尘。局部通风机和启动设备处在进风侧，较为安全。但是，整个掘进巷道处于回风之中，劳动卫生条件较差。

2．抽出式通风

抽出式通风与压入式通风相反，新鲜风流由巷道进入工作面，污风经风筒由局部通风机抽出。其特点是保持巷道中为新鲜空气，故劳动卫生条件好。但是，风流有效吸程较短，一般为3～4m。如果风筒末端距工作面较远，则有效吸程以外，将形成涡流区，易积聚瓦斯和粉尘，且抽出的含有瓦斯和粉尘的污风经过通风机，不安全。并且不能使用柔性风筒。

3．混合式通风

混合式通风就是把压入式和抽出式通风混合使用，新鲜空气由压入式通风机压入工作面，而污风由抽出式通风机排出。这种方式既有压入式有效射程长、通风效果好的优点，又有抽出式巷道空气不受污染的优点。但是，这种通风方式的缺点是巷道内风速较小，易积聚瓦斯，且管理复杂。

据统计，在掘进过程中发生的瓦斯煤尘爆炸事故占煤矿该类事故的80％以上。因此，研究推广使用安全、可靠、有效的通风技术，建立安全保障系统，防止事故发生是煤矿安全的重要课题之一。近年来，我国煤矿实施了综合治理措施和新技术的使用，取得了显著效果。

(1)双风机、双电源、自动换机和风筒自动倒风装置。正常通风时由专用开关供电，使局部通风机运转通风；一旦常用风机因故障停机时，电源开关自动切换，备用风机启动继续供风。由于双风机共用一趟主风筒，风机要实现自动倒台，则连接两风机的风筒也能自动倒风。

(2)“三专两闭锁”装置。“三专”是指专用变压器、专用开关、专用电缆；“两闭锁”则指风、电闭锁和瓦斯、电闭锁。其功能是：掘进工作面先送风后送电，停风后立即断电；当瓦斯超限后，系统能自动切断瓦斯传感器控制范围内的第6页

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电源，而局部通风机仍可照常运转。若局部通风机停转、停风区内瓦斯超限时，局部通风机便自动闭锁，重新恢复通风时，要人工复电，先送风，瓦斯浓度降到安全值以下时才能送电。

(3)压抽混合式通风除尘系统。在压抽混合式通风的基础上，配套使用除尘风机、除尘器及集尘器等设备，该系统能有效地抑制粉尘，减少煤尘爆炸的机率和减轻工入患尘肺病的程度。

4.铝电解工职业技能培训教案 篇四

一、安全生产基础知识

二、铝电解生产基础知识

三、电解槽通电、焙烧、启动

四、预焙阳极电解槽换阳极作业

一、安全生产基础知识

1、安全生产

1.1铝电解职业 环境

室内、室外、高温、高空、高压、噪音、粉尘、有毒有害、强电磁场、电弧光等在强电流、系列电压、强磁场、高温、粉尘、氟化氢、沥青烟等有害气体

1.2常见的安全事故

触电、烫伤、爆炸、砸伤、中毒

1.2.1 电解生产过程中电气安全 ▪电解槽绝缘系统

▪多功能机组

1.2.2主要工艺操作安全

▪严格遵循作业规程规，避免作业过程中的安全危害。1.3事故预防及事故管理

▪“事故”是指在生产进行过程中，突发的与人们的意愿相反的情况，使生产进程停止或受到干扰的事件。事故可能造成人身伤害或财产损失。▪事故的预防

▪事故管理

发生事故 →汇报→控制和保护好现场→协助各级事故调查及责任认定→ 落实整改防范措施

2、职业病预防

铝电解职业环境和过程中存在噪音、粉尘、有毒有害、强电流及磁场、电弧光职业危害。为确保职业安全卫生，要做好职业病的预防。

职业病预防要求：

健康适于从事电解生产 ；

从业前接受职业卫生教育，了解岗位职业卫生常

识 ；

职业卫生教育内容包括：生产环境、职业危害因素、防护用品的正确使用、发生伤害时的急救措施和处理程序 ；

定期接受健康检查；

保持通风设备和气体净化设备，散发沥青烟和氟化氢气体的工艺过程采取密闭集气。6．防尘、防毒设备（或设施）不得拆除或挪作它用。7．从业人员必须按规定穿戴好劳动保护用品。8．作业场所中粉尘、有毒有害物质浓度和噪音严重超标的，宜设置隔离并通风良好的休息场所。9．对存在高温的作业场所，应制定并实施防暑降温措施。

3、铝电解生产中的环保治理

1）气态污染物质。

如氟化氢（HF）气体、二氧化硫（SO2）气体、电解质蒸汽、沥青烟气等，是铝电解生产过程中产生的有害气体。2）固态粉尘污染物质。

如氧化铝（Al2O3）粉尘、冰晶石和氟化铝粉尘等，它们是电解生产过程中产生的。3）固态废弃物。

这是铝电解生产过程中排放的废旧碳阴极和碳渣等。思考题：

1、“事故” 的 定义

2、电解生产环境中存在哪些职业危害？

3、铝电解生产中的污染物主要哪几类？

4、简述国家安全方针

5、电解岗位操作工在安全事故管理中的职责有哪些？

二

铝电解生产基础知识

（一）、铝的性质与用途

1）铝是一种银白色的金属。铝的原子序数为13，原子量为26.98154，外层电子排列形式为3S23P1化合价通常为三价，但有时也呈一价、二价。

2）铝密度小，导电性好，抗腐蚀性强，足够的机械强度以及很大的塑性、延展性。这些特性使铝的纯金属和铝基合金具有广泛的用途，在工业上被誉为万能金属。随着世界铝产量不断的增长，铝生产成本的不断降低，铝在现代经济社会中运用领域得到更进一步的拓展，一跃成为仅次于钢铁的第二大金属。

（二）铝电解原理及生产工艺流程

1、主要生产设备：电解槽。

2、铝电解原理：

以冰晶石---氧化铝熔体为电解质，炭素材料为两极，强大的直流电由阳极导入，经过电解质与铝液层从阴极导出，在两极间发生电化学反应，使电解质中的铝离子从阴极上得到电子而析出得到铝液，氧离子则在阳极上放电生成一氧化碳、二氧化碳混合气体的过程。

3、生产工艺流程

（三）铝电解生产中的主要原料

1、溶质——氧化铝。

▪氧化铝是铝电解的主要原料。工业铝电解生产对氧化铝的要求，首先是它的化学纯度，其次是物理性能。

▪在化学纯度方面，要求氧化铝中杂质和水分的含量低。因为氧化铝中那些电位正于铝的元素氧化物，如SiO2、Fe2O3、等，在电解过程中会被铝还原，还原出来的Si和Fe进入铝液中降低铝的品位；而那些电位负于铝的元素的氧化物杂质，如Na2O和CaO会分解冰晶石，还将增加铝液中的氢含量。其它杂质，如P2O5、TiO2、V2O5、Cr2O3等高价杂质元素的循环放电会影响电流效率。

▪铝电解工业生产对氧化铝的物理性能要求：通常要求氧化铝具有较小的吸水性，能够较快地溶解在熔融电解质里，在加料时飞扬损失少，并能够严密地覆盖在炭阳极上，以防止阳极在空气中氧化，同时在凝固的电解质结壳表面上起良好的保温作用。这些物理性能取决于氧化铝晶格的晶型、粒度和几何形状。

2、熔剂——氟化盐

▪铝电解生产用的主要溶剂是冰晶石，氧化铝能够溶解在冰晶石中，在962℃时约能溶解11%的氧化铝。另外还有氟化铝、氟化钙、氟化镁、氟化锂。

▪冰晶石 ：冰晶石性质：属于单斜晶系，是一种无色或白色晶体，其密度为2.95g/㎝³，熔点为1008℃。

氧化铝能够溶解在熔融冰晶石里，构成的冰晶石—氧化铝熔体，这种熔体基本能够满足铝电解的需要：

a．纯冰晶石里不含有电位顺序比铝更正电性的金属杂质，因而可以保证产品铝的质量。

b．熔融冰晶石能够较好地溶解氧化铝，而且所构成的冰晶石—氧化铝溶液可以在冰晶石的熔点1008℃以下进行电解。

c．在此电解温度之下，冰晶石—氧化铝溶液的密度比铝液的密度小10%，因此电解出来的铝液能沉积在电解质液下的阴极上，这就能够减少铝的氧化损失，而且更为重要的是可以大大简化电解槽的结构。

d．这种电解质具有相当良好的导电性。此外，冰晶石—氧化铝溶液基本上不吸水，在电解温度下它的蒸汽压不高，这就能保证电解质成分相对稳定。

2、熔剂——氟化盐。▪氟化铝

：氟化铝可用来降低电解质分子比，改善电解质性质，目前在铝工业上得到广泛运用。作为冰晶石—氧化铝溶液的一种添加剂，它既可以弥补电解质中氟化铝的损失，又可以降低电解质的分子比，降低电解质温度。工业氟化铝是一种白色粉末，其粒度比氧化铝稍大，不粘手。它在常压下加热时不熔化，但在高温下升华（不经过液态直接气化），1200℃时蒸汽压达到760mmHg。

（四）铝电解生产主要技术经济指标

1、原铝产量。

电解槽系列铝产量是指电解条件下所生产的原铝量。铝产量与电流强度、电流效率和运行的槽昼夜总数有关。通过提高电流强度、电流效率和增加运行的槽昼夜总数，都能够增加铝产量。

P=0.3356×I×η×24×10-3, 公斤/日

式中：P——单槽实际日产量

I——平均电流强度（A）

η——电流效率（%）

0.3356——铝的电化学当量（g/A.h）

2、电流效率

铝电解的电流效率是指阴极上实际产出的铝量相对依照法拉第定律计算的理论产铝量之间的百分比。电解电流效率是铝电解生产的一项重要技术经济指标，在其它条件不变的情况下与铝产量、物耗、能耗密切相关。

3、直流电耗率

直流电耗率是用于表示电能利用效率的一项重要指标。它是指铝电解产出单位金属铝量所消耗的电能量。理论上电解铝所需的最低电能，称为理论电能消耗量。

4、原铝质量

铝的质量通常按铝中杂质金属的含量来评定，铝中金属杂质有二十多种，其中最主要的是Si、Fe、Cu等，此外铝中还有非金属杂质，如氢、氧化铝、炭化铝等。按GB/T1196—2002可将重熔用铝锭分为Al99.90、Al99.85、Al99.70A、Al99.70、Al99.60、Al99.50、Al99.00等七个质量等级。

原铝中的主要的杂质是硅和铁，同时，还存在其它如：钠、钙、磷、硼、钛、钡、锌、镓等杂质金属。他们绝大部分随氧化铝、冰晶石等原料带入原铝中。进入原铝的非金属杂质主要有：氢、氧化铝、炭化铝等。

由于存在于电解原铝中的杂质，均会给原铝质量和性能造成不同程度的影响，因此，在生产中要积极采取措施，努力提高原铝质量，树立坚定的质量意识。

5、原材料消耗

氧化铝消耗

氟化盐单耗

炭阳极消耗

（五）铝电解槽基本结构

1、电解槽发展

▪在20世纪20年代，挪威开始使用侧棒自焙阳极铝电解槽型，槽容量随之扩大，电流强度达到2.5kA，电流效率约80%，1kg铝电耗20kw·h。这种型式的铝电解槽很快在全世界范围推广使用，槽容量也增大到135kA。

▪由于侧插自焙阳极铝电解槽的电流分布不均匀，阳极操作复杂，不易实现机械化。在20世纪40年代，法国成功研制出上插自焙阳极铝电解槽，这种槽型在阳极结构上增设了集气罩，用以收集阳极气体，提高了烟气中氟的浓度，使烟气易于净化和易于氟的回收，最大电流强度达到了150-160kA。

▪由于世界各国对环境保护要求日趋严格；炭素生产技术日益发展，成功制造出大规格预焙阳极炭块；同时，随着氧化铝产量的日益增长，在20世纪60年代开始开发运用大型预焙阳极电解槽，槽中央部位实现自动下料，电流强度达到了230-500kA，电流效率94%-95%，1kg铝电耗降到13 kw·h以下.2、槽型及其特点

工业铝电解槽槽型有侧插棒自焙阳极铝电解槽、上插棒自焙阳极铝电解槽和预焙阳极铝电解槽三大类，三者各具特点。

（五）铝电解槽基本结构

3、基本结构

4、电解槽使用寿命

▪铝电解槽的阴极内衬在使用一段时期后就会破损，这时需停槽大修。现代预焙阳极电解槽的平均寿命可达4~6年，有的甚至达到10年以上。

▪电解槽破损的主要标志是槽内铝液中铁含量连续不断的增加，表明炭阴极已发生破损，钢质阴极棒已被铝液侵蚀、熔解。

▪为了延长槽寿命，需要从多方面采取措施。在设计时应充分考虑热场和磁场分布的合理性。建造时要采用高质量的砌炉材料和进行精细的施工，操作上要采用合理的焙烧和启动方法，并建立平稳的正常运行工艺制度等。

（六）铝电解主要工艺技术参数

1、电解质成份

我们通常所说的电解质成份是指电解质的分子比情况和Ca含量情况，以及AL2O3的含量等。冰晶石分子式为Na3AlF6，可写成3 Na F。AlF3，其熔点为1008℃，在电解温度为950度时，氧化铝体系的熔液密度为2.1克/厘米3，而同一条件下的铝液密度为2.3克/厘米3，因此出现自然的分层现象。1.1 分子比

分子比是指电解质中的NaF与ALF3的分子个数之比。而我们目前所用的是重量比，又称浴比，是指电解质中NaF与ALF3的重量之比。

分子比≈2倍重量比

电解质温度 = 初品温度+过热度

1.2

CaF2含量

CaF2，氟化钙能降低电解质的熔点，作用是对炉帮的形成有好处，可以形成比较坚固的炉帮，在我们实际生产上一般作矿化剂使用，多数情况下在启动前装炉使用，之后靠氧化铝中的钙含量来维持，要求控制在3—6%。1.3 氧化铝浓度

保持较低的氧化铝浓度对稳定生产和提高电流效率有益。主要是低氧化铝浓度可以长期稳定保持良好的炉底情况；保持电阻曲线对浓度的敏感，提高控制的精确度；在低氧化铝浓度可以获得较高的电流效率；但保持低氧化铝浓度需要缩短加工间隔，以防止阳极效应的发生。

从实际生产上来看，低于1%时就有可能发生阳极效应，在不同的槽运行温度下，发生效应的浓度也存在差异，槽运行温度高，效应时浓度就相对较低，槽运行温度低，效应时浓度就相对较高，如果保持较高的氧化铝浓度，炉底情况在电解温度变化时，发生恶化的可能性增加，不利于长期稳定生产。特别是在氧化铝浓度模糊控制下，存在着过—欠加工过程，氧化铝浓度过低，易发生突发效应和诱发性效应，氧化铝浓度过高，氧化铝的溶解速度减小，在下料口处容易出现沉淀，可见氧化铝应保持在一个合理范围，一般在2—3%为益。

极距

极距是指阳极底掌到阴极铝液镜面之间的垂直距离。

是电解过程中的电化学反应区域，又是维持电解温度的热源中心，极距大小对电解温度和电流效率有着直接的影响。提高极距会减少铝的溶解损失（二次反应），提高电流效率，同时使电压升高。缩短极距可以降低槽电压，并达到节能的目的，但过低的极距则使二次反应加剧，电流效率降低。所以极距的确定以保持稳定的热平衡出发，在不明显影响电流效率的前提下，尽可能保持低的极距，以便节约电能。由于预焙阳极电解槽的阳极较多，很难使每块阳极都保持在同一水平线上，所以一般情况下预焙阳极电解槽的极距比较高，要求在5—6.5CM。当出现有极距较低的碳块时，就会引起电流分布不均，造成局部过热，出现电压摆，降低电流效率。

电解温度

电解温度指的是电解质温度。直接影响电流效率的高低，电解温度越高，电流效率越低，相反则电流效率越高，一般情况下，电解温度每升高10℃，电流效率则降低1%。

电解温度=电解质初晶温度+过热度

▪电解温度过低的影响？ ▪电解温度过高的影响？ 4

电压

电压分成设定电压、工作电压和平均电压

▪设定电压——人为设定，根据槽况设定单槽理想的控制电压，是计算机对电压实施控制的基准值。这一数值的确定取决于管理者对槽况的了解程度和判断的准确程度；以及对槽况的走势预测情况。

▪工作电压——电解槽在正常生产时所保持的电压。它由极化电压、电解质压降、阴极压降、阳极压降、槽周围母线压降所组成。

▪平均电压——是包含效应分摊电压在内的日平均电压。

平均电压=工作电压+效应分摊电压 5 电解质水平和铝水平

电解质：

铝： 6 阴极压降

阳极效应系数

极上保温料

炉膛内型

（七）相关知识

电解生产中常用工器具、原材料名称与用途： ㈠ 操炉工具及用途：

1．炉前耙：用于换极捞块。

2．勾子：用于槽内勾块和摸炉底。

3．炉前滤：在换极时把电解槽中间炭渣扒至边部。4．铝耙：用于扒极上料。

5．风动毛刷：用于清刷水平大母线与阳极导杆的接触面。6．铁锹：用于撮料。

7．扫把：用于打扫地面卫生。

8．90度测定棒：在换极时用于测量铝液和电解质水平。9．呆扳手：用于复紧卡具。

10．钢丝刷：用于清理阳极铝导杆。11．粉笔：用于画线进行阳极高度标识。12．阳极卡尺：用于设置阳极高度。

13．空气软管：用于出铝，吹扫卫生，冷却槽壳发红部位的温度。14．漏铲：用于打捞炭渣。15．铁碓：用于壳面打洞。

16．大锤：用于出铝时敲打台包盖和破碎大块物料。17．扳手：用于松紧螺栓连接。

18．风镐：用于清理用过的台包和大修槽炉面。19．钢丝绳：用于吊运重物。

20．连接紧固螺杆：用于停开槽固定母线用。21．螺栓和螺母：用于吸出管、短路口等的连接。22．半月耙：用于出铝后的台包清理。

23．铁钎：用于清理台包，处理卡打击头，壳面打洞。24．铁箱：用于装炭渣和舀出来的电解质。25．手推车：用于推物料。

26．大勺：用于电解质和停槽后残铝的舀取。

27．风动扳手：用于停开槽短路口连接螺栓的松卸、紧固。28．溜槽：用于向电解槽灌注电解质和铝水。

㈡ 测量用工器具及用途

1．数字万用表：用于电解槽上各部位压降的测量。

2．便携式红外非接触式测温仪：用于非接触方式介质表面温度的测量，比如：测量槽壳表面温度。

3．数字式测温仪：用于显示电解质温度的测量结果。

4．插杆式热电偶：插入电解质中测量电解质温度或电解槽焙烧温度。5．补偿导线：用于连接测量仪表和测量工具。

6．热电偶保护陶套管：用于保护电解槽焙烧期埋设的测温热电偶。7．耐火纤维圆锥：用于保护电解槽焙烧期埋设的测温热电偶

8．炉膛形状测定棒：用于炉膛形状的测量。9．炉底隆起测定棒：用于炉底隆起的测量。

10．阳极电流分布测定棒：用于阳极电流分布的测量。

11．带线测定棒：用于阴极电流分布、阳极压降和阴极压降等的测量。12．极距测量棒：用于极距的测量。

13．阳极压降测量棒：用于阳极压降的测量。14．刻度尺：用于高度和长度的测量。

15．水平仪：在测量两水平、炉膛形状和炉底隆起时，进行测定水平面的校准。16．毫伏表：用于阳极电流分布的测量。

㈢ 常用原材料的名称与用途：

1．氧化铝：电解生产的主要原料，其分子式为Al2O3。2．冰晶石：电解生产的主要溶剂，其分子式为Na3AlF6。3．氟化铝：调节降低电解质分子比的一种主要添加剂，分子式为AlF3。4．炭酸钠：调节提高电解质分子比的一种主要添加剂，分子式为Na2CO3。5．炭阳极块：电解生产的主要原料，主要成分是碳。6．氟化钙：用于调整电解质成份，分子式为CaF2。7．氟化镁：用于调整电解质成份，分子式为MgF2。三

电解槽通电、焙烧、启动

一、学习目的

通过学习，了解电解槽通电、焙烧、启动作业程序，掌握短路片操作，能进行点动抬阳极，安装和拆卸分流器、软连接，能对卡具进行复紧、手动打壳下料。

二、焦粒焙烧作业程序及操作步骤 准备焙烧启动工器具、原料。

将电解槽阴极炭块表面清扫干净。

铺设煅后焦、石墨粉混合料。挂阳极。安装软连接。安装分流片。砌炉。

设置热电偶。联系停电。

三

电解槽通电、焙烧、启动 操作短路口。联系通电。

通电后进行相关测试。拆除分流片。拆除软连接。灌电解质启动。灌铝。联机。记录。

㈠ 通电短路片操作

1．确认停电后，用风动扳手松开短路片紧固螺栓，并将短路片撬开。

2．插入短路绝缘片，若绝缘片插入困难，应检查短路片是否松开、软带部位间隙是否过小，若为间隙过小，应用木楔子插入，使间隙增大。

3．先取出紧固螺栓，检查绝缘套管有无损坏，若有损坏，立即更换并重新安装、紧固，取下上、下两段螺杆，收拾备用。

㈡ 点动抬阳极

1．在焙烧槽需要进行点动阳极提升时，作业人员必须接受明确的作业指示，方能开始操作。2．以1mm为提升单位，按规定的时间间隔进行阳极提升。3．每抬一次阳极记录一次回转计读数及槽电压。

4．在抬阳极过程中发生效应，应采取人工手动点降电压，并将大面、阳极上的冰晶石推入槽内的方法熄灭效应。

㈢ 软连接、分流片的连接与拆卸 1．安装软连接的目的

安装软连接的目的是在电解槽焙烧前每块阳极电流通路上附加一套软连接装置，如图2-1所示，以使电解槽内靠自重放置在焦粒上的每一块阳极电流通路畅通，确保槽内阳极电流分布均匀。

2．软连接的安装

① 准备软连接装置。检查装置各部件是否完整，螺口有无滑丝现象，清洗压接面，修复装置的缺失。

② 铺垫上槽用于攀登的槽罩，确保稳当。

③ 两人配合，一人抱软连接装置上槽，另一人抵紧槽罩做好安全监护。④ 将软连接的各连接端头分别与导杆和水平母线相连，紧固连接螺杆。⑤ 重复以上步骤，将电解槽中所有阳极通过软连接装置与水平母线相连接。⑥ 将所有软连接的接点再紧固一遍，确保通电后阳极电流分布均匀。⑦ 收拾工具，记录工作完成情况。3．软连接的拆卸

当电解槽具备启动条件后，进行软连接拆除。拆卸步骤：

① 在拆除软连接前通过各部位温度测量确定电解槽已具备启动温度条件。② 紧固阳极卡具。

③ 铺垫攀爬上槽的槽罩，确保稳妥。

④ 两人配合，一人上槽，另一人抵紧槽罩，做好安全监护和工具传递。⑤ 逐一将软连接的连接螺杆扭松。⑥ 将拆卸下的软连接传递下槽。⑦ 收拾工具，软连接归位。⑧ 人工复紧卡具。

4．安装分流片的作用

分流片的作用是在用焦粉焙烧电解槽之初，通过分流器将部分电流导入阴极，减少通过电解槽内的电流量。分流方式有从每一块阳极向阴极钢棒的分流，通过焊接，将分流片两端连接在阳极钢爪和阴极钢棒上。这种分流方式，存在连接上的不便和分流片的不可重复使用等问题，但连接处的接点压降较小。目前生产中多采用母线分流的方法进行电流分流，即直接将部分电流从母线的正极导入负极。这种连接方式较前一种分流方式，有连接操作简单，且分流器可重复使用，利于降低电解槽焙烧成本的优势，但存在机械接点压降大的问题，分流片出现发红甚至烧断的现象。

5．分流片安装步骤

① 准备分流装置。检查分流装置是否存在缺失损坏，清洗压接面，修复分流装置各部件功能。② 根据规程选择分流器的安装位置。

③ 将分流装置的两端分别连接在电解槽的进电母线及其相应阴极母线上。原则上电解槽各个进电端的分流量要均等。④ 紧固各连接点。

⑤ 收拾工具，做好记录。

6．分流片的拆卸

根据电解槽升温速率控制要求，在电解槽通电后逐片拆除分流片，逐步提高焙烧电流，直至全部拆除分流片，使焙烧电流升至全电流。分流片的拆卸步骤： ① 松开要拆除分流片的相应连接点，逐一拆除分流片，直至全部拆除，使焙烧电流达到全电流。② 待全部分流片断开后，卸下分流装置与母线的连接。③ 收拾工具，分流器归位。④ 做好相关记录。

㈣ 人工复紧卡具

在电解槽焙烧后启动前，应先拧紧卡具再拆除软连接，在提升阳极前，必须再次复紧卡具。复紧卡具的操作要求如下：

1．检查用于攀登的槽罩是否稳当，如不稳当要重新盖稳当。

2．操作时两人配合，一人上槽，一人在槽下进行监护，用脚抵紧上槽人踩的槽罩。3．将扳手卡住卡具螺杆，一手扶住相邻阳极导杆，一手拉动扳手旋转扳手拧紧。4．确认拧紧后，进行阳极水平的标识。

5．作业完毕后，上槽者将扳手递交给监护人，沿槽罩下槽。㈤ 手动打壳下料

1．在作业前检查各阀门是否正常。

2．将烟道端槽罩拉开一个缝隙，便于操作人员一边手动操作下料，一边观察打击头动作、下料情况，发现异常及时加以处理。

3．将槽控机置于手动，操作手动下料阀进行人工打壳下料操作。4．加工时控制好下料量。

5．在手动下料作业时，通过观察打击头动作、倾听打击下料的声音，判断下料是否正常。如存在下料不畅、打击头不动作等异常情况，应立即联系处理。

三、相关知识

㈠ 电解槽通电、焙烧、启动作业的目的及意义

电解槽由安装内衬后的冷态过渡到具备正常生产运行条件（含槽膛状况在内），并具有一定自调节能力，达到效率稳定的产铝槽，都要经历预热（亦即焙烧）、启动和启动后期管理这一非正常期管理。

对于预焙槽，此间的主要任务是：

1．排除砌体水分，加热熔池；焦化熔池内炭块之间和阴极钢棒周围的糊料；使阴极达到正常作业热平衡下的温度分布。

2．自然形成规整、坚实的炉帮。3．达到正常生产的技术条件。

4．熔池内炭素材料对碱性物质的充分吸收。

四 预焙阳极电解槽换阳极作业

（一）学习目标

通过本节学习能读懂换极周期表，确认换极槽号、极号；能对阳极导杆和水平母线的接触面进行清刷；明确作业前必须将槽控机转入阳极交换状态；能将槽内的结壳块勾出，进行炭渣打捞；通过观察判断残极是否有裂纹、碎脱、化爪；对换极处进行收边整形。

（二）作业步骤 工器具准备。

确认换极的槽号、极号，并在残极导杆上进行高度标识。

准备好阳极块，并用钢丝刷等打磨工具、清刷与阳极水平母线接触处的铝导杆。准备好换极处需加入的结壳块及混合料。切换风量阀，开大电解槽的排风量。

操作槽控箱上阳极交换键，将槽控箱控制置于阳极交换状态。揭开换极处炉盖，扒净极面上的浮料。

指挥多功能机组在大面开口。同时，打开与交换残极相邻极的间缝。

四 预焙阳极电解槽换阳极作业

指挥多功能机组提起残极，用钩子、氧化铝耙把松动的结壳块勾出大面。

指挥吊出残极，检查残极状况，是否有裂纹、碎脱、化爪等情况。并标记设置高度。钩出槽内的结壳、阳极碎块，将槽内炭渣扒到炉帮边、捞净。

使用钩子摸炉底，检查沉淀、结壳和伸腿情况，邻极状况以及炉底是否破损。测量槽内铝水平和电解质水平。打磨阳极导杆。

多功能机组吊运、安装新极前，进行阳极高度设置，通常比残极高设1～3cm。

（二）作业步骤

多功能机组扎完大面后，用铁锹将碎块结壳撮到两块极里端的低凹处垒墙，高度按规程要求进行控制。

用碎块堵两极间的缝隙，撮混合料堆于阳极中缝处，用氧化铝耙推混合料，以填满中缝和内侧结壳缝隙为准。

撮碎块堵外侧的阳极极端口，添加极上保温料。对槽大面进行收边整形，要求平整，氧化铝高度适宜，使阳极外侧边沿与炉面形成一自然坡度，留出炉面边部的散热带。盖好炉盖，风量阀复位。

人工复紧卡具，在阳极导杆上进行高度标识。清理作业现场、记录。

（三）炭渣打捞 1．作业前准备 ⑴ 预热打捞工具。

⑵ 揭开槽罩，打开捞炭渣的洞。2．打捞操作

⑴ 用漏铲将带有电解质的结壳块捞出，放置在两侧阳极上。

⑵ 将漏铲伸入槽内，捞出电解质液表面的炭渣，并将其放入炭渣箱内。重复数次，以尽可能打捞干净为止。

⑶ 打捞干净后，清理现场。

3．对电解槽进行炭渣打捞的要求

⑴ 交接班炭渣打捞在出铝端进行，必要时也在烟道端打开壳面进行。⑵ 熄灭效应后打捞炭渣在出铝端进行。⑶ 换阳极在阳极交换处进行。⑷ 出铝前打捞炭渣在出铝端进行。

⑸ 扎大面打捞炭渣在出铝端分多次进行。

（四）相关知识

1、阳极交换的排序。

为了减小阳极更换作业对电解槽行程的影响，大体保证阳极各区域的残极重量相等，电流分布均衡。因此对电解槽上阳极的更换，按一定的规律进行排列，形成该槽的阳极更换顺序表。评价一个换极表的好坏，通常是：能否均匀分散换极对电流分布产生的干扰；能否保证挂在阳极母线上阳极块的对称、均衡。

阳极交换排序坚持“均匀分散换极对电流分布产生的干扰和保证挂在阳极母线上阳极块的重量对称、均衡”性原则，以160kA的24块阳极排列为例进行排序如下：

⑴ 一天交换一块阳极，每槽24块阳极，以25天为一个周期（第25天休息，不换极）。

⑵ 换完第六块阳极，要在两天后再换第七块，至于其它相邻的阳极，交换日期相差4天，以此作为交换顺序。

⑶ A、B侧的阳极交替更换，如：今天换A面的阳极，明天就换B面的阳极。

⑴ 新开槽一般从启动后第二天开始换极。

⑵ 开始交换的第一块阳极号，就是相邻槽前一天交换的阳极号（如：昨天101#换A3，新开槽102#今天换的第一块极为A3）。

（五）注意事项

1．阳极交换是人工操作与机械操作交叉的作业，同时作业面较窄，因此作业过程中应注意人与多功能机组的配合。

2．打捞炭渣时漏铲发红严重，或出现化铁时，应更换漏铲或待其冷却后再使用，以免影响原铝质量。