矿井瓦斯(张新林)

矿井瓦斯一、矿井瓦斯概述（一）瓦斯的概念、性质和危害1、瓦斯的概念瓦斯是指矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体。有时单独指甲烷。煤层的倾角大，埋藏浅，顶板透气性好，煤层中保留下来的瓦斯量就少；反之，煤层中保留下来的瓦斯量就多。2、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，能燃烧和爆炸，难溶于水，有较强的扩散性和渗透性。瓦斯的化学性质很不活泼。不助燃也不供应呼吸。3、瓦斯的危害（1）瓦斯燃烧（2）瓦斯爆炸（3）瓦斯窒息（二）矿井瓦斯涌出、喷出和突出1、瓦斯涌出：是指与其众受采动影响的煤层、岩层以及由采出的煤、矸石向井下空间匀整地放出瓦斯的现象。2、瓦斯（二氧化碳）喷出：是指从煤体或岩体裂隙、孔洞或炮眼中大量瓦斯（二氧化碳）异样涌出的现象。在20m巷道范围内，涌出瓦斯量大于或等于1.0m3/min，且持续时间在8h以上时，该采掘区即定为瓦斯（二氧化碳）喷出危急区域。3、煤（岩）与瓦斯突出是指在地应力和瓦斯的共同作用下，裂开的煤、岩和瓦斯由煤体或岩体突然向采掘空间抛出的异样的动力现象。4、矿井瓦斯涌出量矿井瓦斯涌出量大小可用确定瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量来表示。（1）确定瓦斯涌出量：是指单位时间内涌出的瓦斯量。（2）相对瓦斯涌出量：是指平均日产1t煤所涌出的瓦斯量。（三）矿井瓦斯等级划分一个矿井中只要有一个煤（岩）层发觉瓦斯，该矿井即为瓦斯矿井。依据矿井相对瓦斯涌出量、矿井确定瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式，矿井瓦斯等级划分为：（1）低瓦斯矿井。矿井相对瓦斯涌出量≤10m3/t且矿井确定瓦斯涌出量≤10m3/min。（2）矿井相对瓦斯涌出量>10m3/t矿井确定瓦斯涌出量>40m3/min。（3）煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井。二、瓦斯爆炸及防治措施

（一）瓦斯爆炸的基本条件1、瓦斯浓度在爆炸界线内：一般为5%—16%2、有足够能量的点火源：650—750℃3、混合气体中氧气的浓度不低于12%（二）预防瓦斯爆炸的措施1、防止瓦斯积聚：（1）加强通风。每一矿井都必需接受机械通风，禁止单独利用自然通风。（2）加强瓦斯检查。《规程》中对井下瓦斯、二氧化碳浓度的规定如下：①矿井总回风巷或一翼回风巷风流中瓦斯或二氧化碳浓度超过0.75%时，必需马上查明缘由，进行处理。②采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度达到1.0%或二氧化碳浓度达到1.5%时，必需停止工作，撤出人员，实行措施，进行处理。③采掘工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度达到1.0%时，必需停止用电钻打眼；爆破地点旁边20m以内风流中的瓦斯浓度达到1.0%时，严禁爆破。★采掘工作面及其他作业地点风流中，志动机或其开关安设地点旁边20M内风流中的瓦斯浓度达到1.5%时，必需停止工作，切断电源，撤出人员，进行处理。★采掘工作在用度其他巷道内，体积大于0.5m3空间内积聚的瓦斯浓度达到2.0%时，旁边20m内必需停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。★对因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电气设备，必需在瓦斯浓度降到1.0%以下时，方可通电开动。★④采掘工作面风流中二氧化碳浓度达到1.%时，必需停止工作，撤出人员，查明缘由，制定措施，进行处理。（3）要刚好处理局部积聚的瓦斯：凡井下瓦斯浓度达到2%，体积大于0.5m3的积存瓦斯时，即定为局部瓦斯积聚。依据排放瓦斯管理制度，对回采工作面上隅角，顶板冒落的空洞内，低风速巷道的顶板旁边，停风的盲巷中，回采工作面采空区边界处，独立掘进工作面的巷道隅角，以及采掘机械切割部分四周等处积聚的瓦斯刚好处理。②加强盲巷管理，尽量避开和削减盲巷。已发生的盲巷，长度大于6m的独头巷道在24h内必需进行封闭。（4）对瓦斯涌出量较大的太井或采区，要实行抽放瓦斯的措施。2．消退引爆火源（1）严加明火管制。严禁携带烟草和火种下井，井下严禁运用电炉和灯泡取暖；井口房、瓦斯抽放泵房以及通风机房四周20m内禁止运用明火。（2）严格执行爆破制度。爆破工要持证上岗，爆破作业严格执行“一炮三检”制度，严禁放糊炮，严禁用明火爆破和一次装药分次爆破。严禁运用不合格或变质和过期的炸药。（3）防止电气火花和静电火花。井下检修电器设备、设施时，必需先检查瓦斯，严禁带电作业。（4）防止摩擦和撞击火花。主要措施有：在摩擦发热的装置上安设过酷爱护装置和温度检测报警断电装置；工作面遇坚硬夹石或硫化铁夹层时，不能强行截割，应爆破处理；定期检查截齿和其后的喷水装置，保证其工作正常。3、限制瓦斯爆炸事故范围扩大的措施：具体措施有两个方面：隔爆和阻挡爆炸。接受分区通风；利用爆炸产生的高温、冲击波设置自动阻爆装置；制定灾难预防处理支配；装有主通风机的出风井口，应安装防爆门等。三、瓦斯突出及防治措施（一）突出的特点、预兆和危害1、突出的特点（1）大多数突动身生在地质构造带内，抛出物大块在下面，小块在中间，煤粉在上部。（2）突出的高压瓦斯能使煤炭裂开成粉并抛至数十米甚至数千米；使井巷风流逆转。（3）动力效应大，能推倒矿车、破坏巷道和通风设施。救灾以及复原生产难度大。（4）孔洞形态呈腹大口小的梨形、台形、倒瓶形。2、突出前的预兆煤体内声响，煤硬度变更，煤光泽变更，煤的层理紊乱变更，掉渣及煤面外移，支架压力增加，工作面瓦斯忽大忽小，打钻时顶钻、夹钻和喷煤。3、突出的危害煤与瓦斯突出是煤矿生产中一种极其困难的动力现象，可能突然间使工作面或井巷充溢瓦斯，造成人员窒息，引起瓦斯燃烧或爆炸；突出能破坏通风系统，造成风流紊乱或逆转；突出的煤（岩）能堵塞巷道、埋人、推翻矿车和设备、破坏支架和设施。（二）防治煤与瓦斯突出的主要措施1、区域性防治突出措施：对于有突出危急煤层，应实行开采爱护层或预抽煤层瓦斯等区域性防治突出措施。开采爱护层是预防突出最有效、最经济的区域性措施，应优先接受。2、局部防治突出措施：振动爆破、远距离爆破、超前排放钻孔、多排排放钻孔、水力冲孔、金属骨架和松动爆破等。突出矿井的入井人员必需携带隔离式自救器。四、瓦斯的检查、监控（一）瓦斯检查检查矿井瓦斯的目的：1、是了解驾驭井下不同地点、不同时间的瓦斯涌出状况，以便进行风量计算和安排，调整所需风量，达到平安、经济、合理通风的目的；2、是为了防止和刚好发觉瓦斯积聚等隐患，实行针对性的有效措施，防止瓦斯事故的发生。采掘工作面瓦斯浓度检查次数：1、低瓦斯矿井中每班至少检查2次2、高瓦斯矿井中每班至少检查3次3、突出矿井必需有专人常常检查，并安设甲烷断电仪。采掘工作面二氧化碳浓度应每班至少检查2次。五、瓦斯爆炸事故案例（一）辽宁省阜新矿业（集团）有限责任公司孙家湾煤矿海州立井“2·14”瓦斯爆炸事故2005年2月14日15时01分，辽宁省阜新矿业（集团）有限责任公司孙家湾煤矿海州立井发生瓦斯爆炸，214人死亡，30人受伤，干脆经济损失4968.9万元。该矿井接受走向长壁采煤法，回采工艺为综合机械化放顶煤和炮采放顶煤开采。属高瓦斯矿井，超实力生产。2005年2月14日15时03分，发觉井下可能出事，并马上向有关领导报告并依据程序逐级上报。本次事故发生地点是3316准备工作面的架子道。事故干脆缘由：1、冲击地压造成3316回风道外段大量瓦斯异样涌出；2、3316回风道里段掘进工作面局部停风造成瓦斯积聚达到爆炸界限；3、工人违章带电检修综合爱护装置时产生电火花而引起瓦斯爆炸。事故间接缘由：1、该矿在改建、扩建工程及矿井生产技术管理混乱。超实力生产，造成采掘接替严峻失调，瓦斯涌出异样。2、该矿“一通三防”、机电管理混乱。井下特殊工种长期违规无证上岗、违章带电检修电气设备。3、该矿劳动组织管理混乱，缺乏统一、有效的平安管理制度。4、该矿平安管理混乱。配备有自救器和便携式瓦斯监测仪，但却基本无人运用。生产值班安监科长擅自离岗，直至发生事故才回到工作岗位。5、该矿重生产、轻平安，片面追求经济效益，忽视平安生产管理。并下达超实力生产支配。6、辽宁省煤炭工业局未细致落实平安第一、预防为主的平安生产方针，未能正确履行工作职责。7、辽宁省煤矿平安监察局辽西分局在监察执法工作中，对该矿的平安监察不到位。（二）黑龙江鸡西矿业（集团）公司城子河煤矿“6·20”瓦斯爆炸事故2002年6月20日，鸡西矿业矿业（集团）有限公司城子河煤矿西二采区排水巷距积水水面14m处的巷道内发生瓦斯爆炸事故（有煤尘参与），造成124人死亡，24人受伤，造成干脆经济损失984.81万元。该矿井为高瓦斯矿井。事故的缘由：1、西二采区排水巷局部通