矿井瓦斯防治(含防突)讲座[1]

第二部分第二部分 矿井瓦斯防治矿井瓦斯防治 第一章第一章 矿井瓦斯概述矿井瓦斯概述 一一 矿井瓦斯的概念矿井瓦斯的概念 二二 矿井瓦斯的性质矿井瓦斯的性质 1 瓦斯是一种无色 无味的气体 比空气轻 相对空气的密度为 0 554 瓦斯的扩散性很强 扩散速率是空气的 1 34 倍 2 瓦斯无毒 但空气中瓦斯浓度增高会导致氧气浓度降低 当空气 中瓦斯浓度增高到 43 时 氧气浓度将降低到 12 人会感到呼吸困难 当空气中瓦斯浓度增高到 57 时 氧气浓度将降低到 9 人会处于昏迷 状态 3 瓦斯在空气中达到一定浓度后 遇到高温火源能燃烧和爆炸 三三 矿井瓦斯的赋存矿井瓦斯的赋存 1 游离状态 瓦斯以自由气体状态存在于煤层或围岩的孔洞之中 其分子可以自由运动 2 吸附状态 瓦斯被吸附着在煤体微孔表面或瓦斯被溶解于煤体之 中 四四 矿井瓦斯的涌出矿井瓦斯的涌出 1 煤层瓦斯含量及影响因素 2 矿井瓦斯涌出量 绝对瓦斯涌出量 相对瓦斯涌出量 3 影响矿井瓦斯涌出量的因素 4 矿井瓦斯涌出来源 掘进区 采煤区 已采区 五五 矿井瓦斯的等级与鉴定矿井瓦斯的等级与鉴定 1 矿井瓦斯等级的划分 低瓦斯矿井 相对瓦斯涌出量小于等于 10 m3 t 且绝对瓦斯涌出 量小于等于 40m3 min 高瓦斯矿井 相对瓦斯涌出量大于 10 m3 t 或绝对瓦斯涌出量大 于 40m3 min 煤与瓦斯突出 矿井 采掘过程中只要发生过一次 煤与瓦斯突出 2 矿井瓦斯等级的鉴定 鉴定要求 凡瓦斯矿井 每年都必须进行一次瓦斯等级的鉴定工 作 鉴定方法步骤 准备工作 井下测定 资料整理 确定矿井瓦斯 等级 第二章第二章 矿井瓦斯防治矿井瓦斯防治 一一 矿井瓦斯的危害矿井瓦斯的危害 1 使人窒息死亡 2 燃烧引起井下火灾 3 发生爆炸 4 发生煤与瓦斯突出 二二 瓦斯爆炸危害瓦斯爆炸危害 1 产生 1850 2650 高温 烧伤人员 烧坏设备 引起井下火 灾 2 产生高压 形成冲击波 致使人员伤亡 冲毁井巷和设备 3 产生大量 CO 等有毒有害气体 使井下大量人员中毒死亡 三三 瓦斯爆炸的基本条件瓦斯爆炸的基本条件 一 瓦斯爆炸的基本条件 一 瓦斯爆炸的基本条件 1 瓦斯浓度 体积浓度 达到爆炸界限 5 16 2 一定的引火温度 650 750 能量大于 0 28mJ 且持续时间 大于爆炸感应期 3 混合气体中 O2浓度不低于 12 井下有人工作的地点不可能存 在氧气低于 12 的条件 二 影响瓦斯爆炸的因素 二 影响瓦斯爆炸的因素 1 可燃性气体的混入 H2S 乙烷等 爆炸下限降低 2 爆炸性粉尘的混入 爆炸下限降低 3 惰性气体的混入 缩小爆炸界限 降低危险性 4 混入气体的压力 压力越大 点火温度越低 易发事故 5 混合气体的初始温度 初始温度越高 爆炸界限越大 6 瓦斯浓度与点火温度 浓度不同 点火温度不同 7 8 时所需 点火温度最低 最易发生爆炸 四四 瓦斯事故的防治瓦斯事故的防治 1 防止瓦斯超限 积聚 正常供风 密闭 抽放 充填 2 防止点火源的出现 明火 电火花 爆燃 摩檫火花 其它火 源 地面闪电 静电火花等 五五 瓦斯超限 积聚 的防治措施瓦斯超限 积聚 的防治措施 1 建立健全矿井瓦斯管理规章制度 2 建立完善合理的矿井通风系统 3 矿井瓦斯治理的技术措施 通风排出 抽放系统抽出 开采保护层 4 加强盲巷和局部地点瓦斯管理 5 加强排放瓦斯的分级管理 6 加强放炮过程中的瓦斯管理 六六 防止点火源的措施防止点火源的措施 1 防止明火 井口房 主要通风机房和瓦斯泵房周围 20 米范围内 禁止使用明火 吸烟 严禁烟草和点火物品入井 井下禁止使用电炉和使 用灯泡取暖 防止煤炭自燃及火区复燃等 2 防止放炮火源 不准使用变质或不合格的炸药 必须使用与该矿 瓦斯等级相适应的安全炸药 按规定使用水炮泥 炮眼封泥符合规定 禁 止裸露爆破 禁止使用明接头或裸露的放炮母线等 3 防止电火花 采用矿用防爆型电气设备 井口和井下设备必须设 防雷电和防短路保护装置 杜绝电缆的明接头 羊尾巴 鸡爪子 禁 止带电作业 严禁在井下拆开 敲打 撞击矿灯等 4 防止撞击摩擦火花 机械设备间的撞击 截齿 镐 锹等 与坚 硬岩石间的摩擦撞击 坚硬顶板冒落时的撞击 金属表面的摩擦 利用合 金工具或铜制工具 喷水降温 等 5 防止其它火源 防止出现地面闪电导入井下 接地等 或密闭前 的金属导体加绝缘体或切断 禁止穿化纤衣服等 七七 局部瓦斯积聚的处理方法局部瓦斯积聚的处理方法 1 采煤工作面回风隅角瓦斯积聚的处理方法 风障引导风流法 风筒引排风流法 尾巷排放法 全风压巷道排放法 风压调节法 调整通风方式法 隔离抽放瓦斯法 2 掘进巷道瓦斯积聚的处理方法 增加风量稀释法 导风板引导风流法 风筒分支排放法 充填封闭法 3 全风压通风巷道瓦斯积聚的处理方法 导风板引导风流法 充填封闭法 风障引导风流法 抽放采空区密闭瓦斯法 八八 防止瓦斯事故扩大的措施防止瓦斯事故扩大的措施 1 独立通风 禁止不合理的串联通风 2 加强通风设施管理 3 编制 矿井灾害预防和处理计划 熟悉事故撤退路线 4 及时扫尘 防止煤尘参与爆炸 5 佩戴自救器 6 架设水棚 岩粉棚阻爆 第三章第三章 防治煤与瓦斯突出防治煤与瓦斯突出 一一 煤与瓦斯突出的危害煤与瓦斯突出的危害 1 概念 在地应力和瓦斯 含 CO2 应力的共同作用下 破碎的煤 岩 和瓦斯由煤 岩 体内突然喷出到采掘空间的现象 2 危害 采掘空间突然充满高浓度瓦斯 人员窒息 遇火爆炸 其 动能摧毁支架 破坏设备 设施 破坏通风系统 风流紊乱 煤岩堵塞巷 道 影响使用 二二 煤与瓦斯突出的基本特征煤与瓦斯突出的基本特征 煤与瓦斯突出 煤的突然压出 煤的突然倾出 岩石与瓦斯突出 1 煤与瓦斯突出的基本特征 距离远 较破碎 破坏大 瓦斯大 孔洞口小腔大 分选性 2 煤的突然压出的基本特征 距离较小 呈块状 瓦斯大 无孔洞 或口大腔小 3 煤的突然倾出的基本特征 自然堆积 无明显位移 孔洞口大腔 小 无明显动力 瓦斯增加 4 按突出的煤岩量分为四类 小型突出 小于 100 吨 中型突出 100 500 吨 含 100 吨 大型突出 500 1000 吨 含 500 吨 特大型突出 大于或等于 1000 吨 三三 煤与瓦斯突出的一般规律煤与瓦斯突出的一般规律 1 突出的危险性随着煤层埋藏深度的增加而增大 2 突出危险区集中在地质构造带和采掘工作面形成的集中应力区 3 产生强烈震动的采掘作业可能诱导突出 4 上山掘进易发生突出 5 突出的次数和强度随着煤层厚度特别是软分层厚度的增加而增多 6 危险随煤层倾角的增大而增加 7 突出煤层的特点是强度低 有软分层 8 突出煤层的瓦斯含量和瓦斯压力都较其它大 9 突出煤层的瓦斯压力越高 突出的危险性越大 10 突出的气体主要是甲烷 四四 煤与瓦斯突出的预兆煤与瓦斯突出的预兆 1 有声预兆 响煤炮 气体穿过含水裂缝时的吱吱声 支架嘎嘎声 劈裂折断声 煤岩壁开裂声 2 无声预兆 煤层结构构造方面 矿山压力显现方面 其他方面 瓦 斯涌出量忽大忽小 煤尘增大 空气气味异常 忽冷忽热 五五 煤与瓦斯突出的防治煤与瓦斯突出的防治 四位一体 综合防突措施 突出危险性的预测预报 防治突出措 施 防治突出措施的效果检验和安全防护措施 1 突出危险性的预测预报 2 防治突出措施 区域性防治突出措施 局部防治突出措施 3 防治突出措施的效果检验 4 安全防护措施 五五 矿