矿井瓦斯防治

1、矿井瓦斯防治,瓦斯防治,瓦斯的概念：瓦斯是指矿井中主要有煤层气构成的以甲烷为主的有害气体。有时单独之甲烷。 瓦斯的性质：无色、无味、无臭的气体，相对密度0554，能燃烧和爆炸，难溶于水，不助燃也不供给呼吸。 瓦斯的危害:（1）瓦斯燃烧。（2）瓦斯爆炸。（3）瓦斯窒息,影响瓦斯涌出量的因素,1、煤岩的瓦斯含量。 2、大气压变化对瓦斯涌出量的影响与瓦斯涌出来源关系。 3、开采规模。（深度、开拓和开采范围及产量）规模与涌出量成正比。 4、开采方法。（开采顺序、回采方法及生产工艺）先开采，回采率低的涌出量大 5、通风方法及采空区的管理,矿井瓦斯涌出、喷出和突出（形式,瓦斯涌出：是指无色从受采动影响的煤

2、层、岩层以及由采出的煤、矸石向井下空间均匀的方出瓦斯的现象。其范围广，持续时间长，使瓦斯进入矿井的主要方式。 瓦斯（二氧化碳）喷出：是指煤体或岩体裂隙、孔洞火炮严重打乱瓦斯（二氧化碳）异常涌出的现象。 煤（岩）与瓦斯突出：是指在地应力和瓦斯的共同作用下，破碎的煤、岩和瓦斯由煤体和掩体内突然向采掘空间抛出的异常的动力现象。 矿井瓦斯涌出量：矿井瓦斯涌出量大小可用绝对瓦斯涌出量和向对瓦斯涌出量来表示。绝对瓦斯涌出量是指单位时间内涌出的瓦斯量；相对瓦斯涌出量是指平均日产一吨煤所涌出的瓦斯量,瓦斯喷出的原因及规律,原因 1、煤层、岩层构造中储存大量的高压瓦斯引起喷出（内在原因）。 2、由于放炮或机械摩

3、擦震动使岩层破裂引起瓦斯喷出。（外在因素） 规律 1、一般发生在地质条件复杂，构造破碎带内。 2、有征兆:矿压获得显著、堤坝突然骨气、支架破坏、煤层变软湿润、煤壁塌落、片帮掉渣、打钻夹钻、瓦斯涌出异常，浓度突大突小、有相声,矿井瓦斯等级划分,一个矿井中只要有一个煤（岩）层发现瓦斯，该矿井即为瓦斯矿井。瓦斯矿井必须依照瓦斯矿井等级进行管理。 根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和涌出形式，可把瓦斯等级分为（1）低瓦斯矿井。矿井相对瓦斯涌出量10m3/t且矿井绝对瓦斯涌出量40m3/min。 (2)高瓦斯矿井。矿井相对瓦斯涌出量10m3/t或矿井瓦斯绝对涌出量 40m3/min。 （3）煤（

4、岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井,生产中容易积存瓦斯的区域,回采工作面的上隅角、渡头掘进工作面巷道的上隅角、顶板冒落空间、停风的盲巷,瓦斯爆炸及防治措施 瓦斯爆炸的概念 瓦斯在高温火源作用下，与氧气发生化学反应，生成二氧化碳和水，放出大量的热，这些热量能使反应过程中生成的二氧化碳和水蒸气迅速膨胀，形成高温、高压并以极高的速度向外冲击而产生动力现象,瓦斯爆炸的条件,1、瓦斯浓度5%16% （瓦斯和空气混合后能发生爆炸的浓度范围是5%16%）。 2、引爆火源650750。（温度高于650 、能量大于028mJ和持续时间大于瓦斯爆炸感应期称为引起瓦斯爆炸的点火源。 3、氧气浓度大于12,瓦斯爆炸的危害

5、 爆炸温度。瓦斯爆炸的温度在1850-2650之间。这样的高温，不仅烧伤人员、烧坏设备，还可能引起井下火灾，扩大灾情。 爆炸压力。瓦斯爆炸后的压力约为爆炸前的10倍。在高温高压作用下，爆源处的气体以每秒2500米的速度向外冲击。伴随有正向和反向冲击（火风压），都具有极大的破坏性。 有毒有害气体。爆炸后产生大量有害气体。主要成分为：氧气降低到6-10%、氮气82-88%，二氧化碳4-8%、一氧化碳2-4%。爆炸后生成大量一氧化碳是造成人员大量死亡的主要原因。 引起煤尘爆炸。爆炸产生的高温、高压作用下，冲击波以极快速度向四周扩散，扬起大量煤尘并使之参与爆炸，产生更大的破坏、力和更多的有害气体。据统

6、计分析，很多爆炸事故不是单纯的瓦斯爆炸事故，而是煤尘参与了 爆炸,瓦斯爆炸的影响因素 影响爆炸界限的因素 可燃气体的混入。如果有可燃气体混入，不仅会增加爆炸气体的总浓度，而且会使爆炸下限降低，扩大了爆炸的界限。 爆炸性煤尘的混入。多数矿井煤尘具有爆炸性。当混入煤尘时，会使瓦斯爆炸下限降低。如空气中煤尘含量为3g/m3时，爆炸下限降到3%。因此，做好防尘工作十分重要。 惰性气体的混入。混入氮气、二氧化碳等惰性气体，可以缩小瓦斯爆炸界限，降低爆炸的危险性,影响引火温度的因素。 瓦斯浓度。一般来说，瓦斯浓度在7-8%时其引火温度最低。 混合气体压力。压力越大，引火温度就越低。 火源性质。在一定温度条

7、件下，火源的表面积越大，存在时间越长，越容易引爆瓦斯。反之，即使火源温度很高，而存在的时间较短，也不能引爆瓦斯。这就是瓦斯爆炸的感应期。对煤矿安全生产有着重要意义。如煤矿现在使用的毫秒雷管和安全炸药，就是应用这一原理。 混合气体的初始温度,瓦斯爆炸发生的规律 据资料统计，矿井内任何地点都有发生瓦斯爆炸的可能性，但90%以上发生在采掘工作面 瓦斯聚集发生的原因及地点 局部通风机停止运转。这一现象导致瓦斯爆炸的比例最大。主要是管理混乱、任意停开，机电故障、无计划停电停风等 风筒断开或严重漏风； 采掘工作面风量不足； 风流短路； 通风系统不合理、不完善 存有采空区或盲巷； 巷道支架后空间及高顶区；

8、瓦斯涌出异常； 局部地点,引爆火源发生的规律 电火花。电火花引起瓦斯爆炸的比重约为40%。其中，矿灯失爆、电缆明接头及带电作业所占比例较大。 放炮火花。放炮火花引起瓦斯爆炸的比率约为40%。主要是炮泥充填不满、最小抵抗线不够和放明炮、糊炮等。 撞击摩擦火花。因摩擦火花引起的爆炸事故起数仅次于前两位。 明火。 静电火花和地面雷击,瓦斯爆炸事故原因分析 引起瓦斯爆炸的主要原因。违章作业、违章指挥，安全技术措施不完善、不落实，安全技术水平不高。 爆炸发生地点。绝大多数发生在采掘工作面。 引爆火源。以爆破火焰居多，其他依次为明灯、失爆、撞击、吸烟和摩擦火花等,预防瓦斯爆炸的措施,一、防止瓦斯积聚: 1

9、、加强通风。（基本措施） 2、加强瓦斯检查。 3、及时处理局部积聚的瓦斯。 4、对瓦斯涌出量较大的矿井或采区，要采取瓦斯抽放的措施。 5、安装风电、瓦斯电闭锁,二防止点火源的出现（一） 加强管理，提高防火意识，防止明火源点燃 加强安全教育，提高职工素质，加大安全管理力度。 严禁携带烟火、易燃品下井； 严禁在井口房、通风机房周围20m范围内使用明火、吸烟、用火炉取暖等； 加强井下火区管理； 井下严禁使用电炉或灯泡取暖； 井下烧焊必须制定安全措施； 防止放炮火源 爆破工作符合规程规定，保证炸药符合要求； 严格执行一炮三检、三人联锁制度； 炮眼深度、位置、装药量符合规定； 禁止放明炮、糊炮； 严格执

10、行炸药、雷管存放、运输管理规定,二防止点火源的出现（二） 防止电气火源和静电火源 井下严禁带电检修，井下供电做到无“鸡爪子”、无“羊尾巴”和明接头，有各类保护，坚持使用检漏继电保护器、煤电钻综合保护等。 防止摩擦和撞击火花 在摩擦发热的装置上安设过热装置； 在摩擦部件金属表面附着活性低的金属，使火花难以引燃瓦斯； 工作面遇坚硬夹石或硫化铁夹层时，应放炮处理； 定期检查截齿和其后的喷水装置，保证其工作正常； 严格执行炸药、雷管存放、运输管理规定。 防止其他火源 防止地面闪电、突发电流进入井下,防止瓦斯爆炸灾害扩大措施 分区通风 要求通风系统力求简单。井下各区域实行分区通风。每一水平、每一采区都必须布置单独的回风道，严格禁止各采区、水平之间串联通风，尽量避免采区之间角联风路的存在。 下井人员必须带自救器,隔爆 、阻爆措施 用岩粉棚阻爆。定期将岩粉撒布于积存煤尘的采掘工作面和巷道中。 用水预防和阻隔爆炸。以用水槽或水袋棚代替岩粉棚。使用效果较好。 自动式隔爆棚。使用压力或温度或传感器，在爆炸时发生时