井下灾害防治

1、十矿职教中心（矿井瓦斯）前前 言言本教案课程主要为“一通三防”在岗职工编写，旨在提高职工技术素质，理论水平，操作能力，安全意识。内容主要为“矿井瓦斯防治”，参考教材有矿井瓦斯防治、 煤与瓦斯突出防治、 矿井瓦斯综合治理技术、 新煤矿安全规程等。3目目 录录 一、矿井瓦斯基础知识二、矿井瓦斯涌出及涌出量的计算 三、矿井瓦斯等级划分及鉴定 四、瓦斯爆炸及防治 五、瓦斯检查4第一讲矿井瓦斯基础知识第一讲矿井瓦斯基础知识1、何谓矿井瓦斯2、矿井瓦斯的性质3、井下气体的分类4、矿井瓦斯的生成退出5何谓矿井瓦斯何谓矿井瓦斯“瓦斯”是一种危害井下的气体，是在开采过程中从井下煤体或围岩中涌出的或在生产过程中产

2、生的各种有害气体的总称。从另一方面讲，它又是指井下以甲烷为主的有害气体的总称。退出6矿井瓦斯的性质矿井瓦斯的性质它是一种无色、无味、无嗅的气体。它具有扩散性，渗透性。它微溶于水。它能够燃烧和爆炸。退出7井下气体的分类井下气体的分类在井下从安全角度出发，这些气可分为四类：可燃性气体，如：甲烷、氢气、硫化氢等。有毒性气体，如：H2S、CO、SO2等它微溶于水。它能够燃烧和爆炸。退出8矿井瓦斯的生成矿井瓦斯的生成瓦斯是由亿万年前古代的森林和其他植物由于地壳运动被埋入地下，与空气隔绝。在地温、地压和厌氧菌的作用下，由植物纤维分解而成。瓦斯是成煤过程中的一种伴生气体，所有煤矿在生产过程中都有瓦斯涌出。退

3、出9瓦斯在煤层中的赋存瓦斯在煤层中的赋存在井下，气体存在于两种介质中，一是赋存在煤（岩）层中，加一种是散布在井下巷道中，它有三种存在状态：游离态、吸着态和吸收态。退出煤体煤体裂隙游离态吸着态吸收态10各存在状态的关系各存在状态的关系退出吸附状态吸着状态吸收状态游离状态压力降低，温度升高压力升高，温度降低11案案 例例平煤十矿2001年月23日零点班，在己1524020掘进工作面在振动放炮的作用下，由大量吸附瓦斯解析为游离瓦斯，形成高压瓦斯源，产生瓦斯能量的突然释放，发生煤与瓦斯突出。本次突出，喷出煤距约49米，满煤巷堆积约19米，半煤巷堆积约30米，堆积坡度约1518，突出瓦斯量约18816m

4、3，突出煤量约326吨退出12案案 例例2000年6月24日,十矿戊91022150机巷发生煤与瓦斯突出，突出煤距12.7米，其中巷道里段5米巷堆积，外段呈15堆积，突出后瓦斯超限28小时，涌出瓦斯量7682m3，浓度在10%以上。当时突出前，由于工信面职工能熟练掌握煤与瓦斯突出预兆，在发现工作面瓦斯突然增大，煤壁不断掉渣后，职工果断地撤离到外面，避免了突出造成的人身伤亡事故。退出退出13第二讲矿井瓦斯涌出及涌出量的计算1、何谓矿井瓦斯涌出2、矿井瓦斯的涌出形式3、瓦斯涌出的四个阶段4、矿井瓦斯涌出量退出退出14何谓矿井瓦斯涌出何谓矿井瓦斯涌出v当开采煤（岩）层时，煤体受到破坏，赋存在煤（岩）

5、体内的大部分瓦斯就会涌入采掘空间，我们称这种现象为矿井瓦斯涌出。v井下气体的主要来源有： 、煤（岩）壁 、采落的煤（岩）体 、采空区退出退出15矿井瓦斯的涌出形式矿井瓦斯的涌出形式普通涌出普通涌出特殊涌出特殊涌出涌出形式涌出形式瓦斯喷出瓦斯喷出瓦斯突出瓦斯突出退出退出v普通涌出：瓦斯从煤（岩）层的暴露面上通过细小的裂隙或孔隙缓慢而长时间的放出。v瓦斯喷出：煤体内存有大量高压瓦斯突然的涌出的现象，涌出特征是：口小肚大。v瓦斯突出：采掘过程中在短时间内突然喷出大量煤与瓦斯的现象。涌出特征是：口大肚大。16瓦斯涌出的四个阶段瓦斯涌出的四个阶段v准备阶段v发展阶段v发动阶段v结束阶段退出退出17矿井瓦

6、斯涌出量矿井瓦斯涌出量v绝对瓦斯涌出量：单位时间内涌出瓦斯量的多少。用QCH4表示，单位：m3/min, m3/d。v计算式：QC= QCH4或2460 QC= QCH4vQCH4采区绝对瓦斯涌出量vQ矿井（或采区）总回风量vC矿井（或采区）总回风流中的瓦斯浓度。v相对瓦斯涌出量：矿井正常生产条件下，月平均日产1吨煤所涌出的瓦斯数量。用qCH4表示，单位m3/t。v计算式： QCH4N/A= qCH4或2460QCH4N/A= qCH4vqCH4矿井（或采区）相对瓦斯涌出量vN 矿井（或采区）月工作天数vA 矿井（或采区）月产煤量退出退出18例例v某矿井总排风量为2200 m3/min，总排风

7、流中的瓦斯浓度为0.25%，平均日产煤量为2475t，月工作日为30d，求该矿的绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量。v已知矿井的相对瓦斯涌出量为7.8 m3/t，平均日产量2800t，问每分钟从矿井排出多少瓦斯？v某掘进工作面进风流中瓦斯浓度为0.45%，回风流的瓦斯浓度为1%，掘进工作面的绝对瓦斯涌出量为1.2 m3/min，问该掘进头的风量至少为多少？v100个体积的大气，加多少体积的瓦斯能使氧含量从20.94%降到12%，这种条件下瓦斯浓度为多少？v一个采煤工作面进风流的瓦斯浓度为0.05%，通风量为500 m3/min，工作面回风流中瓦斯浓度为0.75%，问该工作面的瓦斯涌出量为多少？退出

8、退出19第三讲 矿井瓦斯等级划分及鉴定 1、何谓瓦斯矿井 2、何为突出矿井 3、瓦斯等级划分的目的 4、瓦斯等级划分 5、矿瓦斯等级鉴定的内容退出退出20何谓瓦斯矿井 煤矿安全规程第133条规定：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。 对于这个问题，我们首先应明白，“瓦斯矿井”与“矿井瓦斯”是不同的，它们不是同一个概念。退出退出21何谓突出矿井 煤矿安全规程第176条规定：矿井在采掘过程中，只要发生过一次煤（岩）与瓦斯（二气化碳）突出，该矿井即为突出矿井，发生突出的煤层即为突出煤层退出退出22瓦斯等级划分的目的 目的有以下几点： 便于瓦斯的管理和防治 有利于供给所需的风量

9、 可选用等量的防爆电气设备退出退出23矿井瓦斯等级划分 依据绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量进行如下划分： 低瓦斯矿井： QCH4m3/min，且 qCH4 m3/t 高瓦斯矿井：QCH4m3/min，且 qCH4 m3/t退出退出24矿井瓦斯等级鉴定的内容 瓦斯等级鉴定是矿井瓦斯防治工作的基础，主要内容如下： 计划组织，鉴定时间，测定地点的选择，测定内容，测定结果的认定。退出退出25计划组织 成立由矿总工程师任组长，矿井通风，安全等部门参加的瓦斯等级鉴定小组，并贯彻落实实施方案和措施，确保鉴定工作安全顺利进行。退出退出26鉴定时间 根据生产和气候变化，可先择在瓦斯涌出量较大的月份进行。一般在夏

10、季78月份（ 78月份地面温度高压强小，瓦斯涌出量大），由月份再取上、中、下旬各一天，每天分三班，应在正常生产中进行退出退出27测定地点的选择 一般能准确地测出被鉴定区域内瓦斯（如煤层、一翼、水平和采区等），即总回风道、采掘回风道、工作面回风道的测风站内。退出退出28测定内容 瓦斯浓度 二氧化碳浓度退出退出29测定的要求 A、瓦斯应在巷道风流上部 B、二氧化碳应在巷道风流下部 每班测定三次，取平均值。退出退出30第四讲 瓦斯爆炸及预防v1、瓦斯爆炸的三个必要条件v2、瓦斯爆炸界限及燃烧退出退出31瓦斯爆炸的三个必要条件v瓦斯浓度在5%16%。v空气中的氧含量不低于12%。v引爆火源温度在650

11、 750v引起瓦斯爆炸的三个条件必须同时具备，才能引起爆炸。退出退出32瓦斯爆炸界限及燃烧03%4% 5%9.5%16%100%不燃不燃不爆不爆燃烧淡蓝燃烧淡蓝色色燃烧淡青色燃烧淡青色下限下限上限上限爆力最强爆力最强可燃不爆可燃不爆爆爆 炸炸33瓦斯爆炸界限及燃烧v空气中，在没有其它气体注入时，能够产生爆炸的瓦斯浓度的范围称为爆炸界限，最低爆炸浓为5%，称为爆炸下限，最高爆炸浓度为16%，称为爆炸上限。v影响瓦爆炸界限的因素：A、可燃性气体的存在可使瓦斯爆炸下限降低。B、惰性气的存在可使瓦斯爆炸下限升高。C、环境、温度、压力等对瓦斯爆炸界限都有影响。v瓦爆炸界限不是固定不变的。退出退出34第五

12、讲 瓦斯检查n1、瓦斯检查方法：n巷道风流瓦斯的检查方法n采煤工作面瓦斯的检查方法n掘进工作面瓦斯的检查方法n盲巷瓦斯的检查方法n其它地点瓦斯的检查方法n2、瓦斯检查中应注意的事项及预防退出退出35巷道风流瓦斯的检查方法巷道风流瓦斯的检查方法A、矿总回风巷或一翼回风巷中测定瓦斯和二氧化碳浓度应在测风站内进行。B、采区回风巷中测定瓦斯和二氧化碳浓度应在该采区所有回风流汇合稳定的风流中进行。C、当测定地点风速较大时，瓦斯检测仪进气口应位于巷道中心点风速最快的位置进行，连续测3次求平均值。D 、当测定地点风速较慢时，仪器的进气口应根据气体的比重来确定位置。a、测定CH4、H2、NH3时应在巷道风流的

13、上部（断面全高1/5处）。b、测定CO2、H2S、NO2、SO2时应在巷道风流下部（断面全高1/5处）进行。36巷道风流瓦斯的检查方法巷道风流瓦斯的检查方法n注意事项：nA、测定位置应尽量避开材料堆积或冒顶阻挡巷道风速变化的区域。nB、注意自身安全。nC、重点检查回采工作面上下隅角。nD、注意通风及其他设施是否存在问题。退出退出37采煤工作面瓦斯的检查方法采煤工作面瓦斯的检查方法n测点的选取要能准确反映该区域的瓦斯情况。测定方法与巷道风流相同。具体步骤是：nA、应从进风侧或回风侧开始，逐段检查。nB、测定瓦斯浓度应在巷道风流上部进行，测定二氧化碳浓度应在巷道风流下部进行。nC、测点选择要正确没

14、遗漏，每个测点要连续测三次，取最大值。nD、把检查结果作好记录，填好报表。退出退出38掘进工作面瓦斯的检查方法掘进工作面瓦斯的检查方法n掘进工作面风流中瓦斯应选取在工作面上部左右角距顶、帮各200mm处，二氧化碳应选在工作面距帮、底左右柱窝各200mm处。n掘进工作面回风巷中，瓦斯和二氧化碳测定地点要根据巷道布置和通风方式确定。单巷压入式通风一般选在距风筒出口处10米以外风流汇合稳定处，取最大值作为测定结果。对单巷混合式通风、双巷压入式通风这里不做介绍。39掘进工作面瓦斯的检查方法掘进工作面瓦斯的检查方法n注意事项：注意事项：n1、检查应由外向内，当瓦斯浓度超过3%或其它气体超过规定时，应立即

15、停止前进，退到进风流中，并通知有关人员或部门进行处理。n2、首先检查局部通风机安设是否符合规定，是否发生循环风及有专人管理。n3、在检查瓦斯时是否有局部瓦斯积聚。n4、检查风筒是否符合规定，传感器是否正常。n5、上山重点检查瓦斯，下山重点检查CO2。退出退出40盲巷瓦斯的检查方法盲巷瓦斯的检查方法n由于盲巷不通风，如瓦斯涌出量大或停风时间长，便会积聚大量高浓度瓦斯，应先由入口处检查，当瓦斯、二氧化碳浓度超过规定时，应立即停止检查，并及时汇报。n水平盲巷应在上部检查瓦斯，下部检查二氧化碳。上山盲巷由下而上，重点检查瓦斯，当瓦斯浓度达到3%时停止前进，下山盲巷由上而下，重点检查二氧化碳，当二氧化碳浓度达到3%时停止前进。41盲巷瓦斯的检查方法盲巷瓦斯的检查方法n注意事项：n1、应由专职瓦检员负责，检查中不可有任何“火花”隐患。n2、检查瓦斯的同时，还应注意其它有害气体异常现象。n3、注意自身安全。退出退出42其他地点瓦斯的检查方法其他地点瓦斯的检查方法n在高冒区和突出孔洞内检查瓦斯时，人员不得进入，只能用长棍伸到里面，由外向里逐渐检查。n爆破过程中检查瓦斯，必须遵守“一炮三检”制。n采煤工作面爆破地点和电气设备检查瓦斯应在附近20米内的风流中。n掘进工作面爆破地点检查瓦斯应在20米以