预防瓦斯教案.doc

预防瓦斯教案一、瓦斯含量及涌出量 1瓦斯含量及其影响因素 瓦斯含量是指单位体积或单位质量的煤体或围岩中所含有的瓦斯量，单位通常用m3 m3、m3t来表示。瓦斯含量是确定矿井瓦斯涌出量的基础数据，是矿井通风及瓦斯抽放设计的重要参数。 影响煤体瓦斯含量的因素很多，可概括为两类：一类是影响瓦斯生成量多少的因素，如成煤前含有机质的量，煤化程度；另一类是瓦斯的保存和放散条件，如煤的性质，煤层赋存状况，煤层顶、底板和覆盖层的性质、厚度等。 2矿井瓦斯涌出的形式 瓦斯涌出是指储存在煤体内的部分瓦斯离开煤体而涌入采掘空间。瓦斯涌出的形式分为普通涌出和特殊涌出两种。瓦斯由煤层或岩层表面非常微细的裂隙和孔隙中缓慢、均匀而持久地涌出称为普通涌出。瓦斯特殊涌出包括瓦斯喷出与突出，即在压力状态下，在很短的时间内自采掘工作面的局部地区，突然涌出大量的瓦斯或伴随瓦斯突然涌出有大量的煤和岩石被抛出。 3矿井瓦斯涌出量的表示方法和主要影响因素 矿井瓦斯涌出量是指开采过程中正常涌入采掘空间的瓦斯数量，通常用单位时间或单位质量的煤所放出的瓦斯数量来表示。瓦斯涌出量分为绝对涌出量和相对涌出量两种。影响瓦斯涌出量的主要因素有煤层瓦斯含量、开采规模、开采顺序与回采方法、生产工序、地面大气压力的变化、通风方式、采空区管理方法等。 4矿井瓦斯涌出量的测定 井下测定瓦斯浓度是管理瓦斯的主要环节。测定地点包括掘进工作面、采煤工作面及其附近、其他巷道和硐室。按照矿井相对瓦斯涌出量、绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式，将瓦斯矿井划分为低瓦斯矿井、高瓦斯矿井、煤(岩)与瓦斯突出矿井。每年必须对矿井进行瓦斯等级和二氧化碳的鉴定工作。 5矿井瓦斯涌出量预测 新矿井、新水平和新采区投产前，都应该进行矿井瓦斯涌出量预测。现有的矿井瓦斯涌出量预测方法可以概括为两大类：一是矿山统计预测法，二是根据煤层瓦斯含量进行预测的分源预测法。 二、预防瓦斯爆炸的措施 引起瓦斯燃烧与爆炸必须具备3个条件：一定浓度的瓦斯，一定温度的引火源和足够的氧。防止瓦斯爆炸的技术措施很多，可以分为三个方面：防止瓦斯积聚、防止瓦斯被引燃和防止瓦斯事故的扩大。根本措施是前面两个。 防止瓦斯积聚的根本措施是加强通风，包括矿井必须根据规定配足风量，采用机械通风，实行分区通风，工作面采用独立通风，采空区必须及时封闭，瓦斯矿井的掘进工作面禁止使用扩散通风等措施。防止瓦斯积聚的其他措施包括及时处理局部积存瓦斯，抽放瓦斯，加强检查等。防止瓦斯被引燃是指防止明火、放炮和电火花、摩擦火花、冲击火花等引火源使瓦斯燃烧爆炸。 三、预防瓦斯喷出和突出的措施 1预防瓦斯喷出的措施 预防处理瓦斯喷出的措施，应根据瓦斯喷出量的大小和瓦斯压力的高低来制定，一般采取“探、排、引、堵”等措施。 (1)“探”就是探明地质构造和瓦斯情况。 (2)“排” 就是排放和抽放瓦斯。如探明断层、裂隙、溶洞大小或瓦斯量不多时，可让它自然排放。如瓦斯量大，喷出强度大，持续时间长，则可插管进行抽放。 (3)“引” 就是引导瓦斯到回风巷。 (4)“堵”就是堵塞裂隙。可用黄泥或水泥堵住裂隙，防止瓦斯喷出。 同时，对于瓦斯喷出的工作面要有独立的通风系统并加大供风量。 2预防瓦斯突出的措施 预防煤和瓦斯突出的措施分为区域性措施和局部性措施。开采解放层是最经济、最有效的区域性措施。首先开采的非突出层称为解放层，后开采的突出层称为被解放层。局部性措施是指突出危险煤层采掘时采用的影响范围较小的预防措施。主要方法是排出瓦斯，增大卸压范围；加固煤体，增强煤体抵抗能力；人为诱使煤和瓦斯突出，减少突出损失。 四、矿井瓦斯抽放 矿井瓦斯抽放是在矿井中利用专门的巷道系统将瓦斯排至地面或井下回风巷道的安全地点，从而达到减少矿井瓦斯涌出量，实现安全生产的目的。一般是在靠通风方法难以解决瓦斯问题时，采取此措施。 抽放瓦斯的方法，按瓦斯的来源分为开采煤层的抽放、邻近层抽放和采空区抽放三类；按抽放的机理分为未卸压抽放和卸压抽放两类；按汇集瓦斯的方法分钻孔抽放、巷道抽放和巷道与钻孔综合抽放三类。提高抽放效果的措施包括如下几种。 (1)增大孔径和长度。 (2)使用下向钻孔抽放 可以提前抽放深水平的瓦斯，且不受生产中各工序的影响。 (3)井上下水力压裂 水力压裂是从地面或井下向煤层打钻孔，并以压力大于煤层静水压力的液体压裂煤层，增大透气性，提高抽出率。 (4)煤层水力破裂 水力破裂是在井下巷道向煤层打钻，泵入高压水来破裂煤体。 (5)煤层水力割缝。 (6)综合抽放措施 目前，瓦斯抽放已由单一抽放型向综合抽放型发展。的处理方法。 (1)锚喷法。在巷道内有压风系统，且围岩条件允许的情况下，采用锚喷法处理冒顶，不仅节省时间，节约材料，而且作业比较安全，是目前比较广泛使用的方法。 (2)撞楔法。撞楔法是一种超前支护法，在超前支架的掩护下，可以使巷道顶扳完全不暴露。这种方法要求每架支架均应牢固可靠，前后支架之间必须用撑柱和扒钉连接成整体。 (3)木垛法。当冒落的范围不大，且冒落区顶板在一定时间内尚能保持平衡状态时，可采用木垛法。 (4)穿梁护顶法。当冒顶高度不大但长度较大，用木垛法难以处理时，可采用穿梁护顶法。 (5)人工假顶法。当巷道冒顶严重，其他方法难以处理时，可采用钻孔注浆形成人工假顶的方法处理。顶板事故教案顶板一次冒落的范围及造成伤亡的严重程度，可将常见的顶板事故分为两大类：大冒顶和局部冒顶事故。 采煤工作面不断向前推进，采场控顶面积便逐步增大，当厚度不大的直接顶逐渐塌落，而坚硬的老顶大面积的悬露时，在工作面顶板岩层形成一个自然压力拱，煤壁受压发生变化，造成工作面压力集中、在这种情况下，如果工作面支架对顶板的总支撑力不能与维持顶板稳定下沉的要求相适应，就会出现大冒顶（或称切顶）。 (1)大冒顶的预兆 1)顶板的预兆： (a)顶板连续发出断裂声。这是由于直接顶和老顶发生离层或顶板切断而发生的声响。局部冒顶的发生主要决定于顶板的岩石性质以及支架对每一块顶板的支撑力。当顶板破碎、节理发育时、不进行支护就会发生冒顶。在地质条件变化的区域，也易发生冒顶。有时尽管顶板比较稳定，但忽视支架规格质量，违反操作规程，也会引起局部冒顶。(1)局部冒顶的预兆 （a）工作面遇到小地质构造； （b）顶板裂隙张开，裂隙增多，敲帮问顶时发出不正常的声音； （c）顶板裂隙内卡有活矸，并有掉碴、掉矸现象，先小后大； （d）煤层与顶板接触面上，极薄的矸石片不断地脱落； （e）滴淋水从顶板劈裂面滴落。 (2)预防局部冒顶的措施 （a）支护方式必须和顶板岩石性质相适应。（b）采煤机采后要及时支柱。 （c）整体移置输送机要采取必要的安全措施。 （d）工作面上下出口要有特种支架。根据煤矿安全规程的规定，一般采取在上、下平巷中超前工作面架抬棚，在机头、机尾处架抬棚，有时要加打密集支柱或木垛等措施加以特别支护。 （e）防止放炮崩倒棚子。 （f）认真做好回柱放顶工作。回柱放顶一定要及时，控顶距超过作业规程规定时，禁止采煤。回柱后顶板仍不冒落，超过规定悬顶距离时，必须采取人工放顶或其他有效措施进行强制放顶。 （g）坚持正规循环作业。 （h）坚持执行必要的制度。如敲帮问顶制度、验收支架制度、岗位责任制度、金属支架检查制度、交接班制度、顶板分析制度等。按照顶板一次冒落的范围及造成伤亡的严重程度，可将常见的顶板事故分为两大类：大冒顶和局部冒顶事故。 采煤工作面不断向前推进，采场控顶面积便逐步增大，当厚度不大的直接顶逐渐塌落，而坚硬的老顶大面积的悬露时，在工作面顶板岩层形成一个自然压力拱，煤壁受压发生变化，造成工作面压力集中、在这种情况下，如果工作面支架对顶板的总支撑力不能与维持顶板稳定下沉的要求相适应，就会出现大冒顶（或称切顶）。 (1)大冒顶的预兆 1)顶板的预兆： (a)顶板连续发出断裂声。这是由于直接顶和老顶发生离层或顶板切断而发生的声响。局部冒顶的发生主要决定于顶板的岩石性质以及支架对每一块顶板的支撑力。当顶板破碎、节理发育时、不进行支护就会发生冒顶。在地质条件变化的区域，也易发生冒顶。有时尽管顶板比较稳定，但忽视支架规格质量，违反操作规程，也会引起局部冒顶。 (1)局部冒顶的预兆 （a）工作面遇到小地质构造； （b）顶板裂隙张开，裂隙增多，敲帮问顶时发出不正常的声音； （c）顶板裂隙内卡有活矸，并有掉碴、掉矸现象，先小后大； （d）煤层与顶板接触面上，极薄的矸石片不断地脱落； （e）滴淋水从顶板劈裂面滴落。 (2)预防局部冒顶的措施 （a）支护方式必须和顶板岩石性质相适应。 （b）采煤机采后要及时支柱。 （c）整体移置输送机要采取必要的安全措施。 （d）工作面上下出口要有特种支架。根据煤矿安全规程的规定，一般采取在上、下平巷中超前工作面架抬棚，在机头、机尾处架抬棚，有时