矿井瓦斯防治(含防突)讲座[1]

井下防治瓦斯、防突详细内容

第二部分 矿井瓦斯防治

第一章 矿井瓦斯概述

一 矿井瓦斯的概念

二 矿井瓦斯的性质

1 瓦斯是一种无色、无味的气体，比空气轻，相对空气的密度为0.554。瓦斯的扩散性很强，扩散速率是空气的1.34倍。

2 瓦斯无毒，但空气中瓦斯浓度增高会导致氧气浓度降低。当空气中瓦斯浓度增高到43％时，氧气浓度将降低到12％，人会感到呼吸困难；当空气中瓦斯浓度增高到57％时，氧气浓度将降低到9％，人会处于昏迷状态。

3 瓦斯在空气中达到一定浓度后，遇到高温火源能燃烧和爆炸。

三 矿井瓦斯的赋存

1 游离状态: 瓦斯以自由气体状态存在于煤层或围岩的孔洞之中，其分子可以自由运动。

2 吸附状态：瓦斯被吸附着在煤体微孔表面或瓦斯被溶解于煤体之中。

四 矿井瓦斯的涌出

1 、 煤层瓦斯含量及影响因素

2、 矿井瓦斯涌出量：绝对瓦斯涌出量、相对瓦斯涌出量 3 、 影响矿井瓦斯涌出量的因素

4 、 矿井瓦斯涌出来源：掘进区、采煤区、已采区.

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五 矿井瓦斯的等级与鉴定

1 矿井瓦斯等级的划分：

⑴ 低瓦斯矿井：相对瓦斯涌出量小于等于10 m3/t 且绝对瓦斯涌出量小于等于40m3/min；

⑵ 高瓦斯矿井：相对瓦斯涌出量大于10 m3/t 或绝对瓦斯涌出量大于40m3/min；

⑶ 煤与瓦斯突出 矿井：采掘过程中只要发生过一次 煤与瓦斯突出。 2 矿井瓦斯等级的鉴定

⑴ 鉴定要求: 凡瓦斯矿井，每年都必须进行一次瓦斯等级的鉴定工作。

⑵ 鉴定方法步骤：准备工作、井下测定、资料整理、确定矿井瓦斯等级。

第二章 矿井瓦斯防治

一 矿井瓦斯的危害

1 、 使人窒息死亡

2 、 燃烧引起井下火灾

3 、 发生爆炸

4、 发生煤与瓦斯突出

二 瓦斯爆炸危害

1 、 产生1850 —2650℃高温，烧伤人员、烧坏设备、引起井下火灾；

2 、 产生高压，形成冲击波，致使人员伤亡、冲毁井巷和设备；

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3 、 产生大量CO等有毒有害气体，使井下大量人员中毒死亡。

三 瓦斯爆炸的基本条件

（一）瓦斯爆炸的基本条件

1、 瓦斯浓度（体积浓度）达到爆炸界限：5—16 ％；

2 、 一定的引火温度：650—750℃，能量大于0.28mJ 且持续时间大于爆炸感应期。

3 、 混合气体中O2浓度不低于12％（井下有人工作的地点不可能存在氧气低于12%的条件。

（二）影响瓦斯爆炸的因素

1、可燃性气体的混入（H2S、乙烷等）：爆炸下限降低

2、爆炸性粉尘的混入：爆炸下限降低

3、惰性气体的混入：缩小爆炸界限，降低危险性

4、混入气体的压力：压力越大，点火温度越低，易发事故

5、混合气体的初始温度：初始温度越高，爆炸界限越大

6、瓦斯浓度与点火温度：浓度不同，点火温度不同。7%- 8%时所需点火温度最低，最易发生爆炸。

四 瓦斯事故的防治

1 、防止瓦斯超限（积聚）：正常供风、密闭、抽放、充填。

2 、防止点火源的出现：明火、电火花、爆燃、摩檫火花、其它火源（地面闪电、静电火花等）

五 瓦斯超限（积聚）的防治措施

1、建立健全矿井瓦斯管理规章制度：

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2 、建立完善合理的矿井通风系统：

3 、矿井瓦斯治理的技术措施：

⑴ 通风排出：

⑵ 抽放系统抽出：

⑶ 开采保护层：

4 、加强盲巷和局部地点瓦斯管理：

5 、加强排放瓦斯的分级管理：

6 、 加强放炮过程中的瓦斯管理：

六 防止点火源的措施

1、防止明火：井口房、主要通风机房和瓦斯泵房周围20米范围内禁止使用明火、吸烟；严禁烟草和点火物品入井；井下禁止使用电炉和使用灯泡取暖；防止煤炭自燃及火区复燃等。

2、防止放炮火源：不准使用变质或不合格的炸药，必须使用与该矿瓦斯等级相适应的安全炸药；按规定使用水炮泥，炮眼封泥符合规定；禁止裸露爆破；禁止使用明接头或裸露的放炮母线等。

3、防止电火花：采用矿用防爆型电气设备；井口和井下设备必须设防雷电和防短路保护装置；杜绝电缆的明接头、“羊尾巴”、“鸡爪子”；禁止带电作业；严禁在井下拆开、敲打、撞击矿灯等。

4、防止撞击摩擦火花：机械设备间的撞击、截齿（镐、锹等）与坚硬岩石间的摩擦撞击、坚硬顶板冒落时的撞击、金属表面的摩擦（利用合金工具或铜制工具、喷水降温）等。

5、防止其它火源：防止出现地面闪电导入井下（接地等）或密闭前

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的金属导体加绝缘体或切断；禁止穿化纤衣服等。

七 局部瓦斯积聚的处理方法

1、采煤工作面回风隅角瓦斯积聚的处理方法

⑴ 风障引导风流法：

⑵ 风筒引排风流法：

⑶ 尾巷排放法：

⑷ 全风压巷道排放法：

⑸ 风压调节法：

⑹ 调整通风方式法：

⑺ 隔离抽放瓦斯法：

2 、掘进巷道瓦斯积聚的处理方法

⑴ 增加风量稀释法：

⑵ 导风板引导风流法：

⑶ 风筒分支排放法：

⑷ 充填封闭法：

3、全风压通风巷道瓦斯积聚的处理方法

⑴ 导风板引导风流法：

⑵ 充填封闭法：

⑶ 风障引导风流法：

⑷ 抽放采空区密闭瓦斯法：

八 防止瓦斯事故扩大的措施

1、独立通风，禁止不合理的串联通风；

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2、加强通风设施管理；

3、编制“矿井灾害预防和处理计划”，熟悉事故撤退路线；

4、及时扫尘，防止煤尘参与爆炸；

5、佩戴自救器；

6、架设水棚、岩粉棚阻爆。

第三章 防治煤与瓦斯突出

一 煤与瓦斯突出的危害

1、概念：在地应力和瓦斯（含CO2）应力的共同作用下，破碎的煤（岩）和瓦斯由煤（岩）体内突然喷出到采掘空间的现象。

2、危害：采掘空间突然充满高浓度瓦斯，人员窒息，遇火爆炸；其动能摧毁支架，破坏设备、设施；破坏通风系统，风流紊乱；煤岩堵塞巷道，影响使用。

二 煤与瓦斯突出的基本特征

煤与瓦斯突出、煤的突然压出、煤的突然倾出、 岩石与瓦斯突出。 1 煤与瓦斯突出的基本特征：距离远；较破碎；破坏大；瓦斯大；孔洞口小腔大；分选性。

2 煤的突然压出的基本特征：距离较小；呈块状；瓦斯大；无孔洞或口大腔小。

3 煤的突然倾出的基本特征：自然堆积，无明显位移；孔洞口大腔小；无明显动力；瓦斯增加。

4 按突出的煤岩量分为四类：小型突出 --小于100吨；中型突出

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--100-500吨（含100吨）；大型突出--500-1000吨（含500吨）；特大型突出--大于或等于1000吨。

三 煤与瓦斯突出的一般规律

1 突出的危险性随着煤层埋藏深度的增加而增大

2 突出危险区集中在地质构造带和采掘工作面形成的集中应力区； 3 产生强烈震动的采掘作业可能诱导突出

4 上山掘进易发生突出；

5 突出的次数和强度随着煤层厚度特别是软分层厚度的增加而增多；

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