矿井瓦斯防治技术PPT课件.ppt

矿井瓦斯防治技术 主讲 孙祖河 1 主要内容 一 瓦斯的危害性二 矿井瓦斯等级三 巷道顶板附近瓦斯层状积聚防治技术四 顶板冒落空洞积聚瓦斯处理技术五 巷道积聚瓦斯排放方法六 回采工作面上隅角瓦斯防治技术七 巷道贯通八 防止引爆火源九 瓦斯检测十 安全监控十一 安全技术管理 2 一 瓦斯的危害性 3 一 瓦斯的危害性 窒息性CH443 O212 呼吸非常短促CH457 O29 即刻昏迷 有死亡危险 4 一 瓦斯的危害性 爆炸性爆炸三条件瓦斯浓度5 16 3 6 引爆火源空气氧含量 12 5 一 瓦斯的危害性 爆炸的主要危害高压冲击波 音速 最高1000m s以上波峰压力0 5 0 8MPa 最高2MPa传播几千米 甚至地面人员伤亡摧毁井巷支架 设备 破坏通风系统扬起煤尘 产生新的瓦斯 煤尘爆炸源 引起二次爆炸二次反冲 破坏更为严重 容易产生二次爆炸 6 一 瓦斯的危害性 爆炸的主要危害高温火焰锋面传播速度初期较慢 随后从100m s迅速增长到音速以上 最高2500m s传播几十米 几百米 少数可达几千米温度可达2150 2650oC人体皮肤 呼吸器官大面积烧伤烧坏井下电器设备 电缆 引燃井下可燃物 产生新的引爆火源 7 一 瓦斯的危害性 爆炸的主要危害有毒有害气体CO2达到9 O2下降到6 人员窒息CO高达12 短时间即可致人死亡 8 一 瓦斯的危害性 爆炸的主要危害引发煤尘爆炸产生大量CO 浓度2 3 有时高达7 8 最高14 18 致人死亡的主要原因 70 80 灾区瞬时气温达2300 2500oC连续爆炸 呈跳跃式增大 越远破坏力越强冲击波速度可达2340m s 沉积煤尘再次扬起火焰速度1120 1800m s 点燃扬起的浮沉产生二次 三次爆炸 爆炸压力每次都增加5 7倍摧毁整个矿井 9 一 瓦斯的危害性 突发性瓦斯突然喷出煤与瓦斯突出煤与瓦斯突出主要危害突出冲击波摧毁巷道设施 人员伤亡破坏通风系统瓦斯逆流 几百米 上千米 甚至整个矿井人员窒息瓦斯爆炸煤流埋人 10 二 矿井瓦斯等级 11 二 矿井瓦斯等级 矿井瓦斯等级 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 低瓦斯矿井 矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10m3 t且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40m3 min 高瓦斯矿井 矿井相对瓦斯涌出量大于10m3 t或矿井绝对瓦斯涌出量大于40m3 min 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10m3 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 12 三 巷道顶板附近瓦斯层状积聚防治技术 13 三 巷道顶板附近瓦斯层状积聚防治技术 容易出现层状积聚的巷道在顶板10m范围内有高瓦斯涌出源石门接近煤层巷道过地质构造破坏带巷道有瓦斯喷出 14 三 巷道顶板附近瓦斯层状积聚防治技术 层状积聚与巷道风速有关正常瓦斯涌出条件下 0 5m3 min 风速 1m s 15 三 巷道顶板附近瓦斯层状积聚防治技术 防治技术增加巷道风速增大顶板附近的风速导风板法分支压风管法引射器法 16 三 巷道顶板附近瓦斯层状积聚防治技术 防治技术康达风筒旋转风流15 30m s 17 三 巷道顶板附近瓦斯层状积聚防治技术 防治技术封闭隔绝瓦斯源裂隙瓦斯背板和黏土充填其他化学材料抽放 瓦斯涌出量大 18 四 顶板冒落空洞积聚瓦斯处理技术 19 四 顶板冒落空洞积聚瓦斯处理技术 案例2007 4 16河南平顶山宝丰县王庄煤矿 重特大瓦斯煤尘爆炸 死31人 伤9人东三平巷交叉口冒顶 停风一个月的东三平巷积聚瓦斯向外涌出 充满冒落空洞放明炮处理冒顶 20 四 顶板冒落空洞积聚瓦斯处理技术 充填空洞法黄土充填法泡沫塑料充填法泡沫塑料块浇注泡沫塑料实用条件冒顶范围较大有自然发火危险 21 四 顶板冒落空洞积聚瓦斯处理技术 风流吹散法风幛法实用条件冒高0 5m s优点 简单 经济 22 四 顶板冒落空洞积聚瓦斯处理技术 风流吹散法分支风管法实用条件冒高 2m体积 6m3风速 0 5m s优点 简单易行缺点 降低工作面有效风量分支压管法 23 四 顶板冒落空洞积聚瓦斯处理技术 封闭抽放法适用条件瓦斯涌出量大巷道风量不足优点 技术可行 效果好缺点 工艺相对复杂 成本较高 易产生自然发火 24 五 巷道积聚瓦斯排放方法 25 五 巷道积聚瓦斯排放方法 原因因故停风盲巷安全技术措施组织分工 总工程师现场指挥回风系统撤人 停电 设置警戒严格控制工作面风量 严格控制排放浓度 严禁 一风吹 排放结束后 全面检查排放区通风瓦斯情况 26 五 巷道积聚瓦斯排放方法 案例2006 11 15山西大同轩岗煤电焦家寨煤矿 重特大瓦斯爆炸 死47人 伤2人掘进巷无计划停风 一风吹 距巷口630m处动力电缆两接线盒失爆 27 五 巷道积聚瓦斯排放方法 常规方法增阻排放法断开排放法三通排放法分段排放法变频风机 自动排放 28 六 回采工作面上隅角瓦斯防治技术 29 六 回采工作面上隅角瓦斯防治技术 案例1995 12 31盘江老屋基矿 131211回采面上隅角重特大瓦斯爆炸 死65人 伤24人工作面上隅角抽排瓦斯不充分 瓦斯积聚超限 放炮员无上岗证 违章放炮引爆瓦斯 30 六 回采工作面上隅角瓦斯防治技术 常规方法挂风幛排瓦斯尾巷抽采 31 七 巷道贯通 32 七 巷道贯通 33 七 巷道贯通 专人现场统一指挥停掘工作面 设置栅栏 正常通风 检查瓦斯掘进工作面每次爆破前 派专人到停掘工作面检查瓦斯只有两个工作面及回风瓦斯不超限 才能爆破贯通后 停止采区一切工作 调整通风系统 稳定后方可恢复工作间距 20m的平行巷道联络巷贯通 也必须按此规定 34 七 巷道贯通 1996 5 21平煤集团十矿 准备工作面发生重特大瓦斯爆炸 死84人 伤68人切眼贯通后 由机掘队随意调风 作业点风流不稳定 风量严重不足 瓦斯积聚瓦斯探头用炮泥 塑料布 衣服等堵塞 35 八 防止引爆火源 36 八 防止引爆火源 引爆火源统计放炮46 机电失爆17 带电作业18 其它19 37 八 防止引爆火源 严禁携带香烟 火柴 打火机等点燃物下井井下严禁使用灯火照明和非防爆照明工具严禁井下拆卸 敲打 撞击矿灯 加强矿灯防爆性能检查 失爆矿灯严禁入井非金属材料制品必须符合阻燃抗静电要求 38 八 防止引爆火源 采用合格防爆型电气设备 并加强检查维修防止电缆碰撞 急弯 划伤刺伤连接牢固 无鸡爪子 羊尾巴 明接头设置保护接地和漏电保护装置严禁带电维修和搬迁电气设备 39 八 防止引爆火源 案例1996 11 27山西大同市新荣区东村煤矿 瓦斯煤尘爆炸 死114人乡镇煤矿 低瓦斯矿井 5 6m3 t 0 23m3 min 6号贯眼工作面35m处于盲巷 带电检修80开关 40 八 防止引爆火源 必须使用煤矿许用炸药和许用电雷管严禁用煤粉 块状材料或其他可燃物作封泥严禁无封泥 封泥不足或不实进行爆破严禁火花起爆和裸露爆破 41 九 瓦斯检测 42 九 瓦斯检测 采掘面及其他作业地点风流中瓦斯浓度达到1 0 时 必须停止用电钻打眼爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1 0 时 严禁爆破采掘面及其他作业地点风流中 电动机或其开关安设地点附近20m以内风流中的瓦斯浓度达到1 5 时候 必须停止工作 切断电源 撤出人员 进行处理采掘面及其他巷通内 体积大于0 5m3的空间内积聚的瓦斯浓度达到2 时 附近20m内必须停止工作 撤出人员 切断电源 进行处理 43 九 瓦斯检测 采掘工作面瓦斯检查次数低瓦斯矿井每班至少2次高瓦斯矿井每班至少3次有突出危险 有瓦斯喷出危险和瓦斯涌出量较大 变化异常的采掘工作面 必须有专人经常检查 并安设甲烷断电仪在有自然发火危险的矿井中 必须定期检查CO浓度 气体温度等变化情况所有采掘工作面 硐室 使用中的机电设备的设置地点 有人员作业的地点都应纳入检查范围 44 九 瓦斯检测 瓦斯检查制度矿长 矿技术负责人 爆破工 采掘区队长 通风区区长 工程技术人员 班长 流动电钳工下井时 必须携带便携式甲烷检测仪 瓦斯检查工必须携带便携式光学甲烷检测仪 安全监测工必须携带便携十式甲烷检测报警仪或便携式光学甲烷检测仪 瓦斯检查员必须执行瓦斯巡回检查制度和请示报告制度 并认真填写瓦斯检查班报瓦斯浓度超限时 瓦检员有权责令现场人员停止工作 并撤到安全地点 45 十 监控有效 46 十 监控有效 按AQ1029 2007要求布置 安装和管理 确保系统可靠 连续运行中心站双回路供电 双机备份 备用机能在5min内投入工作实时监控全部采掘面瓦斯浓度变化被控设备通 断电状态 47 十 监控有效 井下设备之间使用专用阻燃电缆或光缆连接传感器种类 数量 安装位置 信号电缆和电源电缆敷设等符合规定监测设备的报警点 断电点 断电范围 复电点设置和信号传输符合规定 瓦斯超限断电及时有效 并按规定定期调试 校正 性能完好 工作正常矿井具有相应的安全监控系统技术管理能力 48 十一 安全技术管理 49 十一 安全技术管理 防突是技术管理中的瓶颈 是安全施工中的重中之重成立揭煤领导小组 统一指挥总工程师必须亲自指挥建立健全各项规章制度有令必行 有禁必止施工人员及管理人员必须经过安全技术培训 特殊作业人员必须持证上岗 50 十一 安全技术管理 建立入井检身制度所有人员必须接受检身入井人员严禁携带香烟 火柴 打火机 手机 非防爆灯具等一切发火物品严禁不戴安全帽 穿化纤工作服 拖鞋 凉鞋等入井严禁酒后入井 51 十一 安全技术管理 入井检身员岗位职责牢固树立 安全第一 预防为主 思想严格执行 入井检身制度 对上级领导和来宾一视同仁要有高度责任心 坚守岗位 不得擅自离岗认真清点出入井人员 52 十一 安全技术管理 瓦检员岗位职责必须熟悉光学瓦斯检定器的结构 性能 使用及维护方法须经专门培训 考核合格 持证上岗每天必须跟班检查瓦斯 严禁空班漏检作好瓦斯检查记录 填写瓦斯检查记录牌板工作面风流中瓦斯浓度达1 时 必须停止电钻打眼 爆破地点附近20m以内风流中的瓦斯浓度达1 时 严禁爆破工作面风流 电机或开关安设地点附近20m以内 风流中瓦斯浓度达到1 5 时 必须停止工作 切断电源 撤出人员 进行处理爱护瓦斯检定器 做到随时保养 及时换药和校正 确保检测数据的准确性 53 十一 安全技术管理 放炮员岗位职责必须持有 放炮员作业许可证 严格按 煤矿安全规程 和 放炮操作规程 进行作业爆破物品的运送存放必须安全可靠 进入工作面前必须敲帮问项 检查瓦斯 炮眼位置必须亲自装药 连线装药时应用木棍装填 炮泥或水炮泥封口 严禁用纸 煤 渣石封炮眼严禁使用明电 明火和火雷管放炮严禁利用残眼继续加深