矿井瓦斯防治教材

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第一节矿井瓦斯根基知识

矿井瓦斯是煤矿生产过程中，从煤层和围岩内涌出的以甲烷

(CHJ为主的各种有毒有害气体的总称。有时单指甲烷。

一、瓦斯的性质及其赋存状态

1、瓦斯的性质

瓦斯是一种无色、无味、无臭的气体，相对密度为0.554,几乎

比空气轻一半，所以在井下空气中，它总是存在于巷道的顶部。因此,

测定风流中的瓦斯浓度通常要求在距离巷道顶板一定距离的上部测

定，以防止测得数据不能真实反映巷道中瓦斯积聚的状况，特别是上

山巷道。

瓦斯渗透性很强，在空气中具有较强的扩散性。它具有燃烧性、

爆炸性，微溶于水，无助于呼吸。如果空气中的瓦斯浓度增加，则氧

气浓度相对降低，从而使空气具有窒息性。当空气中的瓦斯浓度到达

19%时，氧气浓度会降低到17%,人的呼吸会感到困难；当空气中的

瓦斯浓度到达43%,氧气浓度会降低到12%,人会因窒息死亡。

2、瓦斯的赋存状态

煤是一种多孔性固体。煤体中分布着大量的各种不同直径的孔

隙，瓦斯就赋存在这些孔隙中，这就使瓦斯有可能以两种状态存在煤

体或围岩中。

(1)游离状态：瓦斯以自由气体状态存在于煤层或岩层的孔隙

和裂隙中，又称自由瓦斯。这种状态的瓦斯可以自由运动，并呈显一

定的压力。但是这种状态的瓦斯含量很小，一般仅占总量的10%〜20%

左右。

(2)吸附状态：由于瓦斯分子和煤分子或围岩分子间的吸引力

的作用，使瓦斯可以被吸附在煤体和岩体的外表形成一层薄膜，这种

形式叫做吸着瓦斯。另外还有局部瓦斯是被溶解于煤体和岩体中，类

似气体被溶解于液体中的现象叫做吸收瓦斯。这些瓦斯分子受到煤、

岩分子的引力约束，而不能以一种自由气体状态存在，所以也不呈显

压力，吸附状态的瓦斯约占煤层瓦斯问题的80%〜90%。

在一定条件下，这两种状态的瓦斯是可以转换的，处于动态平

衡。

3、瓦斯含量

煤层瓦斯含量是指煤层未采动前，单位体积或单位质量的煤所

含有的瓦斯量。通常以m7t或nf7min作为单位，表示瓦斯含量的大

小。

瓦斯含量的大小主要取决于煤层保存瓦斯的自然条件。在不同

的情况下，其含量的大小有很大的差异。煤层中所含有的瓦斯量主要

与以下因素有关。

(1)地质构造：封闭型的地质构造有利于瓦斯的存储，而开放

的地质构造有利于瓦斯排放。

(2)煤层倾角：在一样的条件下，煤层的倾角越小，瓦斯含量

越大。

(3)围岩性质：煤层的围岩致密、完整、不透气时，瓦斯容易

保存；反之则瓦斯容易散失。

(4)煤的吸附特性：一般情况下煤的炭化程度越高，存贮瓦斯

的能力越强。

(5)煤层的埋藏深度：一般情况下煤层的埋藏深度越深，煤层

中瓦斯含量就越大。

(6)水文地质条件：地下水活泼的地区，可以带走大量瓦斯，

降低煤层瓦斯含量。

二、矿井瓦斯的涌出

(-)瓦斯的涌出形式

瓦斯涌出是指由于受采动影响的煤层、岩层以及采落的煤、研

石向井下空间释放瓦斯的现象。根据瓦斯涌出的特点不同，瓦斯涌出

可分普通涌出和特殊涌出两种。

1、普通涌出：

瓦斯从煤〔岩)层以及采落的煤、肝石外表细微的裂隙、孔隙

中缓慢、均匀地涌出称为瓦斯普通涌出。其特点是瓦斯涌出范围广、

时间长、总量大、速度缓慢而均匀，易于防范。普通涌出是瓦斯涌出

的主要形式。

2、特殊涌出：

瓦斯特殊涌出形式包括瓦斯喷出、煤与瓦斯突出。

(1)瓦斯喷出：是指在开采过程中，从煤体或岩体裂隙、孔洞

中大量瓦斯异常涌出的现象。其特点是时间短、喷出量大、不带煤岩。

在较短的时间内，采掘工作空间突然充满大量爆炸窒息性瓦斯是非常

不安全的。

(2)煤与瓦斯突出：是指在开采过程，在矿山压力和瓦斯压力

的共同作用下，破碎的煤、岩和瓦斯由煤体或岩体内突然向采掘工作

空间抛出的异常动力现象。矿井瓦斯突出对安全生产危害极大，它往

往摧毁设备，堵塞巷道，造成人员伤亡事故。

(二)瓦斯涌出量

矿井瓦斯涌出量是指矿井生产过程中，从开采煤层、围岩和邻

近层涌出瓦斯量的总和。瓦斯涌出量有绝对涌出量和相对涌出量两种

表示方法。

1、绝对瓦斯涌出量：是指矿井在单位时间内的瓦斯涌出总量。

其单位是m7mino矿井绝对瓦斯涌出量的计算公式为：

◊绝=0乂0<1440

式中Q绝——矿井绝对瓦斯涌出量，m7min；

Q---矿井总回风量，m7min；

C——矿井总回风流中的平均瓦斯浓度，％；

1440----昼夜的分钟数。

计算矿井瓦斯的涌出量，指的是普通涌出的瓦斯，用以掌握瓦

斯的涌出程度。瓦斯浓度和瓦斯含量是两个不同概念。矿井绝对瓦斯

涌出量是指开采一定瓦斯含量的煤层时，每分钟从煤层中进入井下巷

道的瓦斯量，它与开采工艺、开采强度、通风管理等有关。

在煤层赋存条件基本一样的矿井，其瓦斯的绝对涌出量是随

着开采深度和强度加大而增加的。但是这种计算方法仅可以说明矿井

瓦斯涌出量的多少，而不能说明其涌出的严重程度。为了更好地表达

和判断矿井瓦斯涌出量的危害程度，就引出相对瓦斯涌出量的概念。

2、相对瓦斯涌出量：是指矿井在正常生产条件下，平均日产It

煤所涌出的瓦斯量。单位是m'/t,与瓦斯含量的单位一样。矿井相对

瓦斯涌出量的计算公式为：

q相=1440Q绝n/A月

式中q相——矿井相对瓦斯涌出量，m3/t；

Q绝---矿井绝对瓦斯涌出量，m7min；

n——矿井的月工作天数；

A月——矿井月产量，to

矿井瓦斯涌出量并不是固定不变的，它随自然条件和开采技术

条件的变化而变化。影响瓦斯涌出量的因素主要有煤层瓦斯含量、地

面大气压力的变化、开采规模、开采顺序、开采方法、生产工艺、通

风压力等。

三、矿井瓦斯等级

（一）矿井瓦斯等级的划分

根据矿井瓦斯的涌出情况和灾害情况对矿井进展瓦斯等级划

分，有利于矿井瓦斯灾害的防治和管理。《规程》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。瓦斯矿井必

须依照矿井瓦斯等级进展管理。

矿井瓦斯等级是根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量

和瓦斯涌出形式划分为:

（1）低瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量小于或等于lOmYt且矿

井绝对瓦斯涌出量小于或等于40m7mino

（2）高瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量大于10m：7t或矿井绝对

瓦斯涌出量大于40m7mino

（3）煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井：

低瓦斯矿井中，相对瓦斯涌出量大于10nf/t或有瓦斯喷出的个

别区域〔采区或工作面）为高瓦斯区，该区应按高瓦斯矿井管理。对

于不同瓦斯等级的矿井或区域，要求的瓦斯防治措施是不同的。

（二）矿井瓦斯等级鉴定

矿井瓦斯等级鉴定是矿井瓦斯防治工作的根基，是矿井瓦斯量大

小和安全程度的基本标志。借助于矿井瓦斯等级鉴定工作，也可以

较全面地了解矿井瓦斯的涌出情况，包括各工作区域的涌出和各班涌

出的不均衡程度。

1、鉴定前的准备工作：

成立由矿总工程师任组长，矿井通风、安全、机电等部门参加的

矿井瓦斯等级鉴定小组；由通风部门编制实施方案，报矿总工程师审

批；鉴定小组备齐所用仪器和测算记录等用品；校正鉴定所用的仪器;

矿总工程师组织参加鉴定人员学习、贯彻、落实实施方案和措施，确

保鉴定工作安全、顺利进展。

2、鉴定进展的时间与方法：

根据矿井生产和气候变化的规律，可以选在瓦斯涌出量较大的一

个月进展，一般在7、8、9月份。在鉴定月的月初、月中和月末各选

一天（间隔10天）为鉴定日〔如6日、16日、26日）。鉴定期间的

生产和通风必须正常；在鉴定日内，分早、中、晚三班（或四班）进

展测定；在每一班的时间内，分班初、班中、班末各测一次，并取其

平均值；在每一次测定时，对风流的瓦斯浓度、二氧化碳浓度、风量、

温度等，要在同一断面上、中、下分别测定，并取其平均值。所有数

据应准确、真实、及时地记录在相应的表格上。

3、测定的地点和内容：

（1）测定地点：一般选在矿井总回风道、各独立通风区域的回

风道和各翼，各水平、各煤层、各采区（工作面）的进回风道内的适

宜地点，可用原测风站。如无测风站，可选巷道断面规整，无杂物，

距岔风口15〜30nl以外的一段（10m）平直巷道内。

（2）测定内容：包括风量（巷道断面和平均风速）、瓦斯浓度、

二氧化碳浓度、气象条件（地面和井下测点气温、气压、温度等）。

4、确定矿井瓦斯等级

按照矿井瓦斯鉴定的相关报表的内容和格式进展测量数据的填

写、整理、计算。在鉴定月的上、中、下三旬进展测定的三天中，选

出最大一天的瓦斯涌出量作为该矿井绝对瓦斯涌出量，并计算平均采

煤一吨的瓦斯相对涌出量，以此便可确定矿井瓦斯等级。

《规程》规定，每年必须对矿井进展瓦斯等级和二氧化碳涌出量

的鉴定工作，报省（自治区、直辖市）负责煤炭行业管理的部门审'批,

并报省级煤矿安全监察机构备案。

第二节瓦斯爆炸及预防

瓦斯爆炸是煤矿生产中严重的自然灾害之一。矿井瓦斯爆炸的

有害因素是高温、冲击波和有害气体。爆炸的危害主要表现在造成人

员伤亡和矿井设备设施损坏造成巨大的财产损失两个方面。

一、瓦斯爆炸的条件

矿井瓦斯爆炸必须同时具备三个条件：

1、瓦斯浓度在5%〜16%之间。即瓦斯爆炸的界限，最低爆炸浓度

叫爆炸下限，最高爆炸浓度叫爆炸上限。当浓度为9.5%时混合气体

中的瓦斯和氧气全部完全反响，其爆炸威力最大。

2、具有温度为650C〜750C以上的高温引爆热源，且热源存在

时间大于瓦斯爆炸感应期。

3、有浓度不低于12%的氧气。

二、瓦斯爆炸的预防：

瓦斯爆炸事故是可以预防的。引起瓦斯爆炸必须同时具备三个条

件，缺一不可。所以，在预防工作中，只要采取措施，去掉三个条件

中的任何一个，就可以保证瓦斯不致爆炸。预防瓦斯爆炸主要有以下

三个方面：防止瓦斯积聚、防止引爆瓦斯、防止瓦斯爆炸事故的扩大。

（一）防止瓦斯积聚的技术措施

1、加强通风管理

加强通风管理是防止瓦斯积聚最基本最有效的措施。每一矿井

都必须采用机械通风；具有完整独立合理的通风系统，实行分区通风;

矿井各用风地点必须按照《规程》要求供应质洁量足的空气。

2、加强瓦斯检查

瓦斯检查与监测不仅是矿井通风管理工作的一项重要内容，也是

保证矿井安全生产和防止重大事故发生最基本最关键的环节。严格

执行《规程》有关瓦斯浓度的规定，按《规程》的要求排放瓦斯，及

时处理局部积聚的瓦斯，防止瓦斯积聚。

（二）防止引爆瓦斯的措施

防止瓦斯引燃的措施是严禁和杜绝一切非生产性火源；严格管理

和控制生产中可能产生的火源或热源，防止火源、热源的产生或限制

其引燃瓦斯的能力。

1、加强明火管理，提高防火意识

严禁携带烟草、易燃品、点火物品下井；必须有防止烟火进入井

筒的安全措施；井下严禁使用电炉和灯泡取暖；井口房、通风机房周

围20m内制止存在明火；井下和井口房内不得从事电焊、气焊和喷灯

焊等工作，如果必须进展，应遵守《规程》规定；矿灯发放前应保证

完好，否则不得发出，矿工应保护矿灯，严禁拆开、敲打、撞击矿灯;

严格井下火区管理。

2、严格爆破制度，防止出现爆破火焰

严格炸药、雷管的管理，采掘工作面都必须使用煤矿安全炸药和

瞬发雷管。使用毫秒延期电雷管时，最后一段的延期不得超过130mso

打眼、装药、放炮都必须符合《规程》的规定；严禁采用明火放炮和

放糊炮；严禁用炮崩卡在溜煤眼中的煤和肝石。

3、加强机电设备管理，防止出现电火花

井下机电设备的选用、井下供电，应符合《规程》的要求；井下

严禁带电作业，不得带电检修、搬迁电气设备及电缆、电线；井下机

电设备的运行、维护修理等工作必须符合要求。

4、其他引火源的治理

防止摩擦和撞击火花的产生，防止静电火花的产生；使用柴油机

车的矿井要严禁司机撤除防爆装置；防止煤炭自燃火灾引爆瓦斯。除

上述方法外，地面的闪电或突发的电流也可能通过井下管道进入这些

可能爆炸区域而引燃瓦斯。因此，通常应当截断通向这些区域的铁轨、

金属管道等。

（三）防止瓦斯爆炸事故扩大的措施

1、合理布置矿井通风系统

矿井通风系统力求简单、完整；矿井必须实行分区通风，风路并

联；矿井各水平、各采区都必须设置单独的回风道，采掘工作面要实

行独立通风；不用的巷道应及时封闭；入井工人要配带自救器等。

2、编制灾害预防和处理方案

矿井每年应编制灾害预防处理方案，加强教育，提高职工的抗灾

能力。使每一个职工熟悉这个方案，掌握预防瓦斯爆炸的基本知识

和有关规章制度。

3、加强防爆隔爆设施的管理

在风井口应安设防爆门，主要通风机要有反风装置；矿井还必须

设置岩粉棚和水幕装置，以免造成连锁爆炸；井下有关地点按《规程》

要求安设隔爆设施。

三、瓦斯爆炸事故案例

1、1996年5月21日，河南平顶山某矿，因通风设施管理不善，

造成工作面风量严重缺乏，瓦斯积聚；放炮作业时，产生火花，引爆

瓦斯，造成瓦斯爆炸事故。84人遇难，68人受伤，直接经济损失984.5

万元。

2、2001年4月6日，陕西省铜川某煤矿，掘进工作面的局部通

风机没有正常运行，造成瓦斯积聚；电气失爆产生火花，引起瓦斯爆

炸事故。造成38人死亡，16人受伤，直接经济损失136万元。

3、2004年2月23日，黑龙江省鸡西市某煤矿一掘进工作面，瓦

检员脱岗，没及时接风筒，致使工作面处于微风、无风状态；矿工在

井下拆卸矿灯，矿灯短路产生火花，引起瓦斯爆炸事故。造成37人

（其中女工2人）死亡，直接经济损失246万元。

4、2005年2月14日，辽宁省阜新某煤矿，因掘进工作面局部停

风造成瓦斯积聚；工人违章带电检修照明信号综合保护装置，产生电

火花，引起瓦斯爆炸事故。造成214人死亡，30人受伤，直接经济

失4968.9万元。

5、2007年6月3日，山西省静乐县杜家村镇某村办煤矿，因管

理极为混乱，两名工人在井下吸烟，产生明火，引发瓦斯爆炸事故，

13名矿工遇难。

第三节煤与瓦斯突出的防治

《规程》规定：矿井在采掘过程中，只要发生过一次煤（岩）

与瓦斯突出（简称突出），该矿井即为突出矿井，发生突出的煤层即

为突出煤层。

一、煤与瓦斯突出及其危害

1、突出强度及分类

突出强度是指每次突出抛出的煤、岩量或喷出的瓦斯量。按突出

强度可分为：

⑴小型突出：小于loot；

⑵中型突出：等于或大于loot,小于500t；

(3)大型突出：等于或大于500t,小于lOOOt；

⑷特大型突出：等于或大于1000，

2、突出的条件

煤和瓦斯突出是地应力、煤中的瓦斯及煤的构造和力学性质综合

作用的动力现象。突出过程中，地应力、瓦斯压力是发动与开展煤和

瓦斯突出的动力，煤的构造和力学性质则是突出发生的阻碍因素。它

们存在于一个共同体中，有其内在联系，但不同因素对突出的作用不

同，不同的突出主要作用的因素也不一样。

3、突出的危害

矿井一旦发生煤与瓦斯突出，大量的煤岩固体物和瓦斯气体即以

极快的速度喷出，巨大的冲击力不仅破坏井巷设施和装备，冲出的煤

岩还会阻塞巷道，埋压人员和阻绝人员撤出。同时，通风系统遭严重

破坏，风流逆转，可使人员窒息死亡，突出的瓦斯遇火还可能引发瓦

斯爆炸、燃烧，造成井毁人亡的特大灾害事故。

二、突出的预兆

绝大多数的突出，在突出发生前都有预兆，没预兆的突出是极少

数的。突出预兆可分为有声预兆和无声预兆。

1、有声预兆

m响煤炮。由于各矿区、各采掘工作面的地质条件、采掘方

法、瓦斯及煤质特征等的不同，所以预兆声音的大小、间隔时间，在

煤体深处发出的响声种类也不同。有的像炒豆似的劈劈啪啪声，有的

象鞭炮声，有的象机枪连射声，有的象跑车一样的闷雷声、嘈杂声、

沙沙声、嗡嗡声，以及气体穿过含水裂缝时的吱吱声等。

(2)压力突然增大。发生突出前，因压力突然增大，支架会出

现嘎嘎响。劈裂折断时，煤岩壁会开裂，打钻时出现喷煤喷瓦斯等。

2、无声预兆

(1)在煤层构造构造方面的表现：煤层层理紊乱，煤变软、变

暗淡、无光泽，煤层枯燥和煤尘增大，煤层受挤压褶曲变粉碎、厚度

变大、倾角变陡。

[2)在地压显现方面的表现：压力增大使支架变形，煤壁外鼓、

片帮、掉渣，顶底板出现凸起台阶、断层、波状鼓起，手扶煤壁感到

震动和冲击，炮眼变形装不进药，打钻时垮孔、夹钻等。

(3)其他方面的预兆表现：瓦斯涌出异常，忽大忽小，煤尘增

大，空气气味异常、闷人，煤或空气变冷、有时变热等。

上述突出预兆并非每次突出时都同时出现，而仅仅是出现一种或

某几种。

三、突出的规律

1、突出的分布规律

U)从我国突出分布的区域看，是南方多，北方少；东部多,

西部少。

(2)从成煤时代看，由最老的早石炭纪煤层到最新的第三纪煤

层都有突出发生。但突出最严重的是华南晚二叠纪龙潭组煤系，其次

是晚侏罗纪和早第三纪煤系，然后是石炭二叠纪的太原组。

突出分布的不均衡性是普遍现象，如我国南、北方和东、西方的

不同，各时代煤系的不同，都是这种不均衡性的反映。

2、突出的一般规律

(1)突出的不安全性随着煤层埋藏深度的增加而增大。

(2)突出的不安全性随着煤层的厚度，特别是软分层的厚度的

增加而增大。

[3)突出的不安全性随着煤层倾角的增大而增大。

14)突出煤层的瓦斯含量和瓦斯压力一般都对比高。

[5)突出与煤层构造有一定关系。突出煤层的特点是光泽暗淡

层理紊乱，煤质松软，强度低，用手捻之成粉末，透气性低，瓦斯放

散初速度高。

(6)突出多发生在地质构造发育、变化异常的地带。

(7)突出多发生在爆破落煤这一工序。

(8)突出多发生在石门揭煤和煤层掘进工作面。

[9)突出的区域分布是不均匀的。同一矿区，不同矿井的突出

煤层可能不同；同一矿井，同一煤层在不同地点的突出不安全性也可

能不同。

四、煤与瓦斯突出的预防措施

在防治煤与瓦斯突出的实践中，我国总结了一套行之有效的综合

防突措施，习惯上称为“四位一体〃的防突措施。即突出不安全性预

测、防治突出措施、防治突出措施的效果检验和安全防护措施。

（一）突出不安全性预测

根据突出预测的范围和精度，煤层突出不安全性预测可分为区域

突出不安全性预测和工作面突出不安全性预测。

区域性预测应预测煤层和煤层区域的突出不安全性，并应在地质

勘探、新井建设、新水平和新采区开拓或准备时进展。工作面预测是

预测工作面附近煤体的突出不安全性，应在工作面推进过程中进展。

通过区域预测，把煤层划分为突出煤层和非突出煤层。突出煤层

经区域预测后可划分为突出不安全区、突出威胁区和无突出不安全

区。

在突出不安全区，工作面进展采掘前应进展工作面预测。采掘工

作面经预测后，可划分为有突出不安全工作面和无突出不安全工作

面。

在突出威胁区内，根据煤层突出不安全程度，采掘工作面每推进

30〜100m,应用工作面预测方法连续进展不少于两次预测验证，其中

一次验证为有突出不安全时，该区域应为突出不安全区。只有连续两

次验证都为无突出不安全时，该区域才能继续定为突出威胁区。

突出煤层在开采过程中，如果已确切掌握煤层突出不安全区域的

分布规律，并且有可靠的预测资料，在确认的无突出不安全区内可不

采取防治突出措施。

(二)防治突出措施

开采突出煤层时，必须采取综合防突措施。在采用防治突出措施

时，应优先选择区域性防治突出措施。如果不具备采取区域性防治突

出措施的条件，必须采取局部防治突出措施。

1、区域性防治突出措施

(1)开采保护层：在突出矿井中，在煤层群中首先开采没有突

出不安全或突出不安全小的，并能使相邻的突出煤层消除不安全的煤

层叫保护层，而后开采的具有突出不安全的煤层叫被保护层。位于被

保护层之上的保护层叫上保护层，位于被保护层之下的保护层叫下保

护层。开采保护层是防治煤与瓦斯突出最有效的、最经济的措施之一。

保护层开采后，被保护层中对应区域内的煤体被充分卸压，导致

煤层和围岩中积蓄的弹性能释放，减弱了发动突出的主要动力；煤体

卸压后会产生大量裂隙，使煤层的透气性增加，造成瓦斯潜能的释放,

减弱了完成突出过程的主要动力；高压瓦斯的大量释放，使煤层瓦斯

的含量降低，导致煤体强度增加，煤的稳固性系数可提高一倍以上，

这就增大了突出的阻力。这些因素综合作用的结果，必然导致被保护

层突出不安全的消失。

(2)预抽煤层瓦斯：开采保护层时，已有瓦斯抽放系统的矿井,

应同时抽放被保护层的瓦斯。单一煤层和无保护层可开采的突出不安

全煤层，经试验预抽瓦斯有效果时，也必须采用抽放瓦斯的措施。

煤层抽放瓦斯后，大量高压瓦斯的抽放导致瓦斯潜能的释放，减

弱了完成突出过程的主导动力。一方面大量瓦斯抽放直接导致煤体强

度增大，增加突出的阻力；另一方面，大量瓦斯的抽放又导致了煤体

的卸压，释放了积蓄在煤体和围岩中的弹性能，减弱了发动突出的主

要动力。这些因素综合作用的结果，消除了突出的不安全。

(3)煤体注水：压力水进入煤层可以破碎工作面附近的煤体。

水进入煤层内部的裂缝和孔隙后，可使原始煤体湿润，改变煤的力学

性质，增加了煤可塑性和柔性，降低了煤的弹性，使煤体疏松；可减

小煤体内部的应力集中和瓦斯放散初速度，应力分布变得对比均匀，

使集中应力峰值移入煤体深处，巷道工作面前方应力集中系数减小，

在采掘过程中煤体弹性能的释放变得对比缓慢。同时，水进入煤体后

封闭了流动的通道，并将瓦斯向煤体内部挤压，提高了煤体承受压力

的能力，降低了瓦斯破碎煤体的可能性。另外，水浸入煤体的微孔隙

后，也使瓦斯难以排放。

煤体注水能较有效地起到防止突出的作用。煤体注水不仅可以预

防煤与瓦斯突出，也可以减少开采过程中粉尘的产生和飞扬。当水中

参加一些阻化剂时，还可以防止煤炭自燃。

2、局部防突措施

(1)石门揭煤防治突出措施：主要有瓦斯抽放、水力冲孔、排

放钻孔、水力冲刷、金属骨架和震动爆破等。

(2)煤巷掘进工作面防治突出措施：在有突出不安全的煤层中

掘进巷道，可以采用预抽瓦斯、水力冲孔、超前钻孔、深孔松动爆炸、

深孔控制卸压爆破、卸压槽和前探支架等防治突出措施。

（3）采煤工作面防治突出措施：对于有突出不安全的采煤工作

面，防治突出应以区域性措施为主。因为采煤工作面范围大，又是采

煤场所，任何局部防突措施都将中断采煤作业，影响生产。当由于某

种原因未采取区域防突措施时或在区域防突措施失效的区域，可采用

排放钻孔、松动爆破、注水湿润煤体、大直径钻孔、预抽瓦斯等局部

防突措施，并应尽可能地采用刨煤机或浅截深滚筒式采煤机采煤。

（三）防治突出措施效果检验

对防治突出的措施进展效果检验，相当于对已经采取了防突措施

的采掘工作面，在原来的根基上再进展一次突出不安全性预测。按照

《防治煤与瓦斯突出细则》的规定，在突出不安全工作面进展采掘作

业前，必须采取防治突出措施。采取防治突出措施后，还要进展措施

效果检验，经检验证实措施有效后，方可采取安全措施进展采掘作业。

如果经检验证实措施无效，则必须采取防治突出的补充措施并经检验

有效后，方可采取安全防护措施进展采掘作业。防突措施的有效检验

方法与工作面突出不安全性预测的方法基本一样。

（四）安全防护措施

为降低煤与瓦斯突出造成的危害，减少不必要的伤亡，在井巷揭

穿突出层或在突出煤层中进展采掘作业时，都必须采取安全防护措

施。安全防护措施主要有震动放炮、远距离放炮，设置避难碉室、压

风自救系统和隔离式（压缩氧和化学氧）自救器等。

五、煤与瓦斯突出事故案例

1、2001年12月30日，江西省丰城矿务局某煤矿，掘进工作面

在放炮过程中发生煤与瓦斯突出事故，突出煤量1396吨，瓦斯量8.7

万布。造成20人死亡，28人受伤，直接经济损失184.6万元。

导致事故发生的原因是：施工工作面处于卸压带范围之外，而且处于

应力集中异常带，未采取有效防突措施；“四位一体〃的综合防突措

施没有得到落实，压风自救设施不合要求；采掘关系严重失调，生产

系统不完善，通风系统混乱。

2、2006年4月9日，重庆市松藻煤电公司某煤矿，工作面在掘

进过程中发现有煤层变薄、防突预测超标等现象，开场停头打了三次

地质孔。4月9日早班在补打防突措施孔时发生煤与瓦斯突出，造成

现场施工的3名人员死亡。此次突出煤量490吨，涌出瓦斯9.1万

3

mo导致事故发生的原因是：对掘进该煤层的突出不安全认识缺乏，

施工钻孔过程中发生煤与瓦斯突出，是事故发生的直接原因；该矿技

术安全管理不到位，工作面切割巷布置位置不当；防突掘进头在出现

喷孔、预测超标等情况下，采取措施不当，是导致事故发生的重要原

因。

3、2007年4月6日，甘肃省窑街煤电公司某煤矿，掘进工作面

有小断层，在实施防突措施效果检验、发现有突出不安全性后，停顿

掘进，准备实施深孔松动爆破，在施工钻孔过程中诱发了煤与二氧化

碳突出事故，造成9人死亡。

第四节、瓦斯检查方法：

一、下井前的准备

1、检查瓦斯检定器各部件：要求各部件完好、齐全、光谱清晰，

电路畅通，各旋钮灵活，电源充足。

2、检查药品：C02吸收管应装满碱石灰粒度应为2〜5mm,两端用

药棉填实，螺纹盖有胶垫，并紧固好，发现三分之一的钠石灰变色就

应更换；水分吸收管应装满硅胶（枯燥剂），其粒度为2〜5mm,筛除

粉末，隔板、隔圈要齐全，两端药棉填实，胶塞安装结实，发现有潮

解或三分之一的硅胶变色应更换。

3、检查气密性：把装有二氧化碳吸收管的一端接在仪器的进气口，

左手堵住另一端，右手按压吸气球，如球在一分钟内不复原，表示仪

器吸气球不漏气，左手放开后，吸气球应能在3秒左右复原，表示气

路畅通，否则应查出原因，并进展处理或更换仪器。

4、检查光谱：左手按目镜电路开关，眼看目镜内的干预条纹，当

第一根黑基线中心与分划板零位刻度线对准时，应看到第五根彩纹与

7%的刻度线对齐，否则应维修校正或更换仪器。如果分划板及数字不

清晰，可用右手转动目镜调至清晰。

5、检查测微组局部:将第一根黑色条纹对在分划板1%的刻度上（这

时测微组刻度盘0位线与指示板标线相对），转动微读旋钮，使微读

刻度盘的1%对正指针，第一根黑色条纹应从分划板1%刻度移到分划

板。刻度上，这时微读窗口内的指针对准1.0%,否则应修理校正。

二、对零

1、测量前，应在与测定地点气候相近的新鲜风流中按动吸气球5〜

7次，吸入新鲜空气，洗净瓦斯室。

2、左手按住微读窗口电路开关，眼看微读窗口内的指针，右手转

动微读旋钮，使其零位刻度线对准指针。

3、左手按住目镜电路开关，眼看目镜窗口内分划板上的彩色条纹,

选择其中一条基准线（一般从左侧彩色条纹数第一条黑线作基准线），

并记住这条黑基线，看它是否在零位，否则用右手翻开转动补偿器的

护盖，转动补偿器使其对准零位，盖好护盖，不能再转动补偿器旋钮。

二、读数

读数要领是眼、刻度盘刻度、指针组成的直线垂直刻度盘的平面,

读温度时，眼的视线垂直温度计的刻度线。

四、检查沼气浓度

1、首先检查光谱基线是否跑位，如发现跑位，必须到新鲜空气中

再次对零位。

2、将对好零位的仪器背在身上，把接在装有钠石灰或碱石灰吸收

管的胶皮管的一端安在仪器的进气孔上，另一端伸到要检查沼气地

点，即：在巷道中上肩窝处有支架时离支架帮、顶分别50mm,无支

架时200mm（选点原则是在巷道横截面的风流范围内瓦斯浓度最高

处），挤压吸气球5〜7次，使沼气进入瓦斯室。测量局部瓦斯浓度时,

取气样位置应离顶部10mm左右处，其它与测量风流中瓦斯浓度一样。

3、按动目镜窗口电路开关，通过目镜观看原对零位的黑基准线移

动位置，先读出整数刻度值，仍看目镜内的黑基线，右手旋动微读旋

钮，使黑基线移到读过的整数刻度线上，此时按动微读窗口电路开关,

从微读窗口内的数盘中读出，整数和小数相加，即为该点风流中的瓦

斯浓度。

4、按上述方法连续测量3次，取平均值。

五、检查二氧化碳浓度

1、检查二氧化碳时，应在巷道下肩窝离底、帮各200mm分处取检

查气样。

2、先按检查沼气的操作方法检查出该点的沼气浓度，然后拿掉装

有钠石灰〔碱石灰）的辅助管，检查混合气体（即沼气和二氧化碳）

浓度。

3、混合气体浓度数值减去该点的沼气数值即可近似看作该处的二

氧化碳浓度，如果要准确值，应乘以校正系数（0.955）。

六、其它

1、每点次检查3次瓦斯浓度（除密闭墙、盲巷外）以平均值作为该

点次的浓度，每次检查完后，应及时记入瓦斯手记本，等检查1个巡

回后，把各点次的数据记入瓦斯记录牌板，同时，告知现场负责人，

并向通防科［区）汇报。

在检查密闭墙时，同时检查氧气和一氧化碳浓度；在检查盲巷时,

同时检查氧气浓度，上井后将检查情况填入检查记录本，如发现不正

常情况及时向通防科［区）领导回报。

2、在进入停风区检查瓦斯时，必须至少有两人同时进展，两人相

距4〜6m,由外往里每隔3〜4m检查一次，当发现瓦斯浓度到达3%

或大于3%时必须停顿前进，立即撤出，钉好栅栏、提醒警标、制止

人员入内。并将检查情况报告通防科（区）领导和矿调度室。

3、在进入临时停头、停风的掘进工作面检查瓦斯时，不准先开局

扇通风机再进展检查，而应按上条检查方法进入掘进工作面进展检

查。当迎头的瓦斯和二氧化碳浓度不超过规定时，方可开动局扇通风

机。如果瓦斯浓度超过1%或二氧化碳浓度超过1.5%时，或局扇及其

开关附近10米范围以内瓦斯或二氧化碳浓度超过0.5%时，应设好栅

栏，提醒警标、制止人员入内，同时在局扇开关上挂上不准开动局扇

的警标牌，并及时报告通防科〔区）领导，采取排放瓦斯的专门措施

进展处理。

4、无论是回采工作面的上下隅角，巷道的高冒区，盲巷等处，瓦

斯检查员均应检查，当发现瓦斯浓度到达2%以上，体积大于0.5立

方米时即为瓦斯积聚，发现瓦斯积聚时，应立即通知附近20nl范围内

的工作人员，并立即停顿一切工作，同时报告通防科（区）领导，及

时处理。并记入瓦斯手记本，填入报表，注明原因。

5、在检查瓦斯过程中同时要检查空气温度，检查温度时要使温度

计离身体0.5m,待五分钟后读数，把读出数据记入手记本，瓦斯记

录牌板，上井后同瓦斯浓度数据一起填写到记录本上。

空气温度测点的选定：掘进工作面应在风筒出口前方3m处的巷道

中央的风流中；工作面应在回风出口5m处的风流中；机电胴室应在

回风道口的回风流中。

七、瓦斯检查次数及检查点处规定

（一）、检查次数规定

1、低瓦斯矿井的正常回采的工作面、掘进头、回风流中的胴室每

班至少检查二次；

2、高瓦斯矿井和高瓦斯区域的正常采掘工作面，每班至少检查三

次，临时停工时每班至少检查二次；

3、临时停工的掘进头、备用工作面每班至少检查一次；

4、进风流中的胴室每天至少检查一次；

5、盲巷、密闭墙及总回风道每旬检查一次。

6、特殊另行规定检查次数。

（二）、检查点次规定

1、长壁工作面至少检查五个地点的沼气浓度和二氧化碳浓度即：

离工作面回风道出口15〜25m处，离工作面15〜30m处的回风道中，

工作面上隅角，工作面和工作面进风口里5〜15m；

2、台阶回采工作面应检查每个回采掘进头。

3、掘进工作面每次检查以下五个地点的沼气浓度和二氧化碳浓

度，即：离掘进迎头煤壁200mm,离迎头50〜100m,掘进回风出口

15〜25m处，局扇及其开关附近10m范围内风流中的瓦斯二氧化碳浓

度。

4、碉室每次检查以下三个地点，即：进风口、碉室中部、碉室回

风出口。

5、密闭墙每次检查时应检查以下二处。即：密闭墙处5m范围和

密闭墙内。

6、盲巷每次检查都应检查栅栏处和盲巷中的沼气浓度、二氧化碳

浓度、氧气和气体温度。

7、主要进回风道在测风站检查。

8、急倾斜煤层小阶段回采工作面回采头、毛胴及小井应按掘进工

作面检查要求设点，另外回风道也应设1个检查点。

（三）、《规程》规定瓦斯浓度:

地点浓度值规定内容

CH4%C02%

矿总回风或一翼回风流>0.75>0.75立即查明原因，报公司

采区回风道、采掘工作面>1>1.5停顿工作、撤人、处理

回风道风流中

采掘工作面风流中21停顿煤电钻打眼

21.521.5停工撤人断电处理报公司

放炮地点20m以内21严禁放炮

采掘面内积聚沼气（体积2220m范围内停工撤人断电处理

大于0.5m3）

电机或其开关附近20m以21.5处理停顿运转、撤人、处理

内

切断电流的电气设备20m<1方准人工复电

范围内

井口房及井下主要进风道<0.5方准进展

中的电焊、气焊及喷灯焊

接

停风区中W1.5方可正常送风

局部扇机及其开关地点附W0.5方可人工复电

近10m以内风流中

串联通风、进入串联工作20.520.5停工处理

面的风流中

临时停风巷道1~31.5由通风科和瓦斯员负责就地排放

瓦斯排放地点影响范围不>3>3由矿总工程师批准报公司备案

大

瓦斯排放路线长影响范围>3由公司总工程师批准

大

排放瓦斯风流与全风压风>1.5不准排放

流混合处

第五节、瓦检工复习题

1、什么是矿井瓦斯

矿井瓦斯是指井下以甲烷为主的有毒有害气体的总称。有时单

指甲烷。

2、瓦斯有哪些性质

瓦斯（CH4）是一种无色、无味、无臭的气体。在标准状态下，

瓦斯密度为0.7168Kg/m3,相对密度为0.544。由于瓦斯较轻，故常

积聚在巷道的顶部、上山掘进面及顶板冒落空洞中。

瓦斯本身无毒，但不能供人呼吸。瓦斯浓度增高能降低空气中的氧含

量，当它的浓度到达一定值时，会造成人员窒息事故。

瓦斯不助燃，但与空气混合到达一定浓度时，遇到高温火焰能燃烧或

爆炸。

3、瓦斯爆炸的基本条件

瓦斯爆炸必须同时具备三个条件，缺一不可。一是空气中瓦斯浓

度到达5〜16%；二是要有温度为650〜7500C的引爆火源；三是空气

中氧含量不低于12%0

4、煤矿井下哪些地点容易发生瓦斯爆炸

井下任何地点都有发生瓦斯爆炸的可能，但大部份发生在煤巷掘

进工作面和回采工作面的回风隅角。

5、引起瓦斯爆炸的主要原因有哪些

瓦斯爆炸由3个方面的因素促成的，即：瓦斯积聚、引爆火源和

管理工作不善某些人员的失职。

6、为什么要检查矿井瓦斯

检查矿井瓦斯主要有两个目的：一是了解和掌握井下不同地点、

不同时间的瓦斯涌出规律，为矿井通风安全管理提供技术数据；二是

防止和及时发现瓦斯超限或积聚等隐患，采取针对性的有效措施，妥

善处理，防止瓦斯事故发生。

7、什么叫空、漏、假检为什么要杜绝空、漏、假检现象的发生

所谓空、漏、假检是指以下三种现象：一是瓦斯检查工没有上岗，

空班、迟到或早退；二是没有按分工区域和规定次数进展巡回检查，

未能及时发现瓦斯隐患；三是基本没有进展实地检查而填写假记

录、汇报假情况，弄虚作假。

由于煤矿生产的环境和条件十分复杂，变化很大，不同地点的瓦斯涌

出每时每刻都在变化，如空、漏、假检不能及时发现瓦斯超限或积聚,

给瓦斯事故的发生创造了条件和时机。

8、为什么规定瓦斯检查工要在井下指定地点交接班

瓦斯检查工在井下指定地点交接班的目的：一是防止瓦斯检查工

迟到、早退。控制空班漏检的一项重要管理措施；二是了解当班的通

风、瓦斯、防尘情况，为下一班重点管理提供情况；三是给下班人员

传达单位的应急任务。

9、什么是瓦斯员“一管四〃

除正常的瓦斯检查外，瓦斯员应对掘进工作面的风筒送风及局扇

运转情况及回采工作面的通风状况，对采掘头面及其运输道的防尘管

路、设施及综合防尘执行情况，对瓦斯监测设备的使用情况，以及沿

途通风设施的完好情况进展监视、处理、汇报。

10、什么是“一炮三检〃

是指放炮作业工序中的装药前、放炮前及放炮后进入工作前检

查瓦斯情况。

11、一通三防：通风、防瓦斯、防煤尘、防灭火

12、采掘工作面的进风流中，氧气浓度不低于20%,二氧化碳

浓度不超过0.5%

13、采掘工作面的空气温度不得超过26度，机电设备嗣室温度不

超过30度。

14、按井下同时工作的最多人数计算每人每分钟供风不得小于

4m3o

15、采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度到达1%或

二氧化碳浓度超过1.5%时必须停顿作业，撤出人员采取措施进展处

理。

16、采掘工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度到达1%时必须

停顿用电钻打眼；爆破地点附近20米以内风流中瓦斯浓度到达1%时，

严禁爆破。

17、采掘工作面及其他巷道内，体积大于0.5m3的空间内积聚的

瓦斯浓度到达2%时，附近20米内必须停顿作业，撤出人员进展处理。

18、对因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电器设备，必须在瓦

斯浓度降到1%以下时，方可通电开动。

19、三人连锁放炮制度：是放炮前放炮员将戒备牌交给班组长,

由班组长派专人设戒备，清点人数，检查顶板与支架完好情况，下达

放炮命令，将自己携带的命令牌交给瓦斯员，瓦斯员经检查瓦斯、煤

尘情况符合有关规定后，将自己携带的放炮牌交给放炮员，放炮员发

出放炮口哨后进展放炮，放炮后三牌各归原主。

20、瓦斯便携仪：是连续不断测量瓦斯，当瓦斯含量达0.75%

时报警。

21、掘进头及工作面回风巷安装甲烷传感器，回风流中瓦斯含

量到达0.75%时报警，瓦斯含量到达1%时断电。

22、煤尘堆积：煤尘厚度达2毫米连续长度达5米的现象就是煤

尘堆积。

23、瓦斯积聚：是指体积到达0.5m3瓦斯浓度在2%或以上的现

象。

24、过滤式自救器自救器的作用、使用方法、适应条件

1、过滤式自救器的作用：当井下发火灾、爆炸事故时，在灾害

涉及范围内的人员，佩用它可以在规定时间内，通过有毒有害气体的

巷道，安全撤离灾区。

2、过滤式自救器的使用方法：

①翻开自救器②取出过滤器③咬住口具④上鼻夹⑤戴头带⑥戴

矿灯帽。

3、过滤式自救器适用条件：空气中氧浓度不低于18%、CO浓度

不高于1.5%的

25、压缩氧自救器的作用、使用方法、适应条件

1、压缩氧自救器的作用：主要用于煤矿或环境空气发生有毒有

害气体污染及缺氧窒息性灾害时现场人员迅速佩戴保护人正常呼吸

逃离灾区

2、压缩氧自救器适应条件:

（1）可供煤矿井下作业人员在发生瓦斯突出、火灾、爆炸等灾

害性事故时以及救护人员在呼吸器发生故障时迅速撤离灾区使用。如

井下人员迂到巷道大面积冒顶被堵人员可佩带该自救器等待营救。

[2）可装备在现代化高层建筑中当发生灾害性火灾时供遇险人

员佩戴逃生和待救时使用。

[3）可供石油开采作业时天然气及其它毒性气体大量突出时使

用。

[4）可供化工部门在对设备进展维护或有毒有害气体逸出时使

用。

（5）也可供其它部门在有毒有害气体或缺氧环境中使用。

3、压缩氧自救器使用方法：

[1）将自救器从佩戴时的右侧移至正前面。

[2）拉开挂钩取下上盖。展开气囊气囊不要扭折。

[3）把口具放入口中。口具片应放在唇和下齿之间。牙齿紧紧

咬住牙垫闭紧嘴唇使之具有可靠的气密。

[4）逆时针转动开关手轮，然后用手指按动补气压板气囊迅速

鼓起便可把鼻夹的弹簧扳开将鼻垫准确的夹住鼻孔用嘴呼吸。

[5）使用中如果看见气囊在呼完气后仍不太鼓及吸气有点憋

应及时向气囊补气。可按动补气压板气囊鼓起后停顿补气。也可用力

吸气气囊吸瘪后补气压板压迫补气杆也会自动补气。

4、压缩氧自救器使用本卷须知

[1）携带自救器下井前观察压力表的指示值不得低于18Mpa,

在使用时要随时观察压力表以掌握耗氧情况及撤离灾区的时间。

（2）不要无故开启磕碰及坐压自救器。

〔3〕使用者应预先进展试用培训认真阅读本说明书以便在使用

时能迅速准确地完成佩带动作。

[4）使用时保持沉着在呼气和吸气时都要慢而深即深呼吸。

口与自救器的距离不能过近以免气囊内的呼气软管打折呼气阻力增

加。使自救器处在最正确状态。在使用过程的中后期清净罐的温度略

有上升是正常的不必紧张。

[5）使用中应特别注意防止利器刺伤、划伤气囊。

[6）在未到达安全地点时不要摘下自救器。

[7）在高温下使用自救器应遵守有关规定。

瓦斯检查工考试题

单位姓名得分

一、填空题：

1、任何人发现井下火灾时，应立即采取一切可能的方法进展直接灭

火。

2、矿井火灾发生的三要素是：热源、可燃物和空气。

3、当二氧化碳浓度到达10%时，人会出现头痛现象。

4、一个矿井只要有一个煤〔岩）层发现瓦斯，该矿井即为瓦斯矿井。

5、《煤矿安全规程》第二百二十三条规定所允许的地点进展电焊、气

焊和喷灯焊接时，只有在查清作业地点附近20m范围内的巷道顶部和

支架背板后面无瓦斯积存，作业地点风流中瓦斯浓度不超过0.5%；

时，方可作业。

6、采煤工作面、掘进中的煤巷和半煤岩巷允许的风速范围为

0.25-4m/s；

7、低瓦斯矿井中采掘工作面的瓦斯浓度检查次数至少每班二次。

8、对采掘工作面和其他用风地点，应根据实际需要随时测风。

9、采区开采完毕后45天内，必须在所有与已采区相连通的巷道中设

置防火墙，全部封闭采区。

10、在理论上，当瓦斯浓度到达9.5%时，瓦斯可以和空气中的氧气

完全反响，爆炸强度最大。

11、甲烷的性质是无色、无味、无臭、无毒的气体