班组长及特员培训之五矿井瓦斯防治.pptx

《班组长及特员培训之五矿井瓦斯防治.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《班组长及特员培训之五矿井瓦斯防治.pptx（125页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、3/26/20231第五章 矿井瓦斯防治 第1页/共125页3/26/20232 2.矿井瓦斯性质第五章 矿井瓦斯防治 瓦 斯 性 质甲烷重烃氢气甲烷二氧化碳氮气一氧化碳硫化氢二氧化硫二氧化氮可燃性窒息性有害性第2页/共125页3/26/20233 3.瓦斯在煤体内存在状态瓦斯在煤体内存在状态吸附瓦斯游离瓦斯吸收状态吸着状态 以自由气体分子存在于煤体或围岩的较大裂隙、孔隙和空洞之中。在与颗粒固体在分子之间引力作用下，被吸着在煤体孔隙的内表面上。图例 瓦斯在煤层内存在状态1-游离瓦斯；2-吸收瓦斯；3-吸着瓦斯 瓦斯分子进入煤体颗粒结构内部，与煤体固体分子相结合。第五章 矿井瓦斯防治 第3页/共

2、125页3/26/20234 4.煤的吸附能力主要影响因素 煤的吸附能力主要影响因素 1 瓦斯压力 5 煤中水分4 变质程度温度每升高1度，吸附瓦斯的能力要降低8%。CO2 CH4 N2 在给定温度下，吸附量与瓦斯压力呈双曲线变化。艾琴格尔经验公式：式中：Xw湿煤的瓦斯吸附量，m3/t；Xd干煤的瓦斯吸附量，m3/t；Mad煤中水分含量，%。变质程度和孔隙结构和比表面积及化学成份有关，呈马鞍型变化。3 温度2 气体性质第五章 矿井瓦斯防治 第4页/共125页3/26/20235 5.煤层瓦斯含量主要决定因素煤的变质程度煤层瓦斯含量主要决定因素水文地质条件地质构造煤层赋存条件煤层围岩性质 煤层有

3、露头瓦斯易于排放，无露头瓦斯易于保存；对同一煤层，瓦斯风化带以下，煤层瓦斯含量随深度加大而增大；在其它条件相同，同一开采深度上，煤层倾角越小，煤层所含瓦斯越多。围岩致密完整、不透气时，煤层瓦斯易于保存；反之，煤层瓦斯易于逸散。煤的变质程度越高，生成的瓦斯量越大。当其它条件相同，煤的变质程度越高，煤层瓦斯含量就越大。地下水交换活跃地区，水能从煤层中带走大量瓦斯，从而使煤层瓦斯含量明显减少。开放性构造是煤层有利于瓦斯的放散，因此开放性构造发育煤层，瓦斯含量就小；封闭性构造，阻断瓦斯放散通道，相应煤层瓦斯含量大。第五章 矿井瓦斯防治 第5页/共125页3/26/20236 二、矿井瓦斯涌出 1.矿井

4、瓦斯涌出方式瓦斯涌出方式特殊涌出一般涌出煤与瓦斯突出瓦斯喷出 由采落煤炭和煤层、岩层的新鲜暴露面，通过孔隙、裂隙，缓慢、长时间的涌出。采掘时，在极短的时间内，瓦斯又煤体、围岩内突然、大量的涌出，有时还伴有煤粉、煤块和岩石等。瓦斯（CO2）喷出 从煤体或岩体裂隙、孔洞或炮眼中大量瓦斯（CO2）异常涌出的现象。在20 m巷道范围内，涌出瓦斯量1.0 m3/min，且持续时间在8 h以上时，该采掘区即定为瓦斯（CO）喷出危险区域。第五章 矿井瓦斯防治 第6页/共125页3/26/20237 2.矿井瓦斯涌出量瓦斯涌出量大小的表示方法相对瓦斯涌出量绝对瓦斯涌出量 矿井单位时间内涌进采掘空间的瓦斯量（m

5、3/min)。在矿井正常生产条件下，月平均日产1t煤所涌出的瓦斯量(m3/t)。第五章 矿井瓦斯防治 QCH4Q风C式中：QCH4绝对瓦斯涌出量；m3/min；Q风流经巷道中的风量m3/min；C风流中瓦斯体积浓度；即风量 中瓦斯体积与风流中总体积的百分比。式中：qCH4相对瓦斯涌出量；m3/t；QCH4绝对瓦斯涌出量；m3/d；T产煤量；t/d。第7页/共125页3/26/20238 3.矿井瓦斯涌出量主要影响因素第五章 矿井瓦斯防治 煤层瓦斯含量矿井瓦斯涌出量主要影响因素采煤方法 开采顺序 厚煤层分层开采时，首分层瓦斯涌出量最大，最后一个分层瓦斯涌出量最小。开采规模越大，矿井的绝对瓦斯涌出

6、量也就越大；但就矿井的相对瓦斯涌出量来说，情况比较复杂。是决定因素。瓦斯含量越高，矿井瓦斯涌出量就越大。陷落法比充填法工作面的瓦斯涌出量大。采煤方法的回采率越低，瓦斯涌出量就越大，因为丢煤中所含瓦斯的绝大部分仍要涌入巷道。顶板管理方法 生产工序 通风压力大气压力变化 负压通风，风压越高瓦斯涌出量越大；正压通风，风压越高瓦斯涌出量越小。地面大气压的变化对对采空区瓦斯涌出有较大的影响。落煤时瓦斯涌出量大于其它工序。开采规模 一般采空区存有大量瓦斯，未封闭或封闭不严，采空区瓦斯大量涌出，矿井瓦斯涌出量增大。采空区管理方式自然因素开采技术因素第8页/共125页3/26/20239 4.矿井瓦斯等级第五

7、章 矿井瓦斯防治 矿井瓦斯等级划分高瓦斯矿井低瓦斯矿井 矿 井 相 对瓦斯涌出量小于或等于10 m3/t，且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40 m3/min 矿井相对瓦斯涌出量大于10 m3/t或矿井绝对瓦斯涌出量大于40 m3/min。煤与瓦斯突出矿井 发生 煤（岩）与瓦斯突出矿井、鉴定有煤与瓦斯突出危险的矿井。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：低低瓦瓦斯斯矿矿井井中中，相相对对瓦瓦斯斯涌涌出出量量大大于于1010m m3 3/t/t或或有有瓦瓦斯斯喷喷出出的的个个别别区区域域（采采区区或或工工作作面面）为为高瓦斯区，该区按高瓦斯矿井管理。高瓦斯区，该区按高瓦斯矿

8、井管理。第9页/共125页3/26/202310 5.矿井瓦斯等级鉴定瓦斯等级鉴定内容测点选择鉴定时间和基本条件 在七月或八月上、中、下旬中各取一天（间隔10天），分三个班（或四个班）进行测定工作。被鉴定的矿井、煤层、水平或采区的回采产量应达到该地区设计产量的60。通风机的风硐、各水平、各煤层和各采区的回风道测风站内。如无测风站，可选取断面规整并无杂物堆积的段平直巷道做测点。测定内容 测定内容为风量和风流中甲烷、二氧化碳浓度。生产矿井每年必须进行矿井瓦斯等级鉴定，同时进行二氧化碳涌出量的测定，作为核定和调整风量的依据。新井没计前，地勘部门根据各煤层的瓦斯含量资料，预测矿井瓦斯等级，作为计算风量

9、的依据。第五章 矿井瓦斯防治 第10页/共125页3/26/202311 三、瓦斯爆炸及其预防 1.矿井瓦斯的爆炸 （1）瓦斯爆炸机理 瓦斯爆炸的化学反应过程 化学反应式为：+882.6KJ/mol 井下空气O2不足，反应的最终式为：第五章 矿井瓦斯防治 第11页/共125页3/26/202312 上述反应是放热反应，当反应生成热的速度大于散热速度时，则热量积聚，反应物的温度上升，反应速度进一步加快，最后形成爆炸。瓦斯爆炸的产生与传播过程 爆炸性的混合气体与高温火源同时存在，就将发生瓦斯的初燃（初爆），初燃产生以一定速度移动的焰面，焰面后的爆炸产物具有很高的温度，由于热量集中而使爆源气体产生高

10、温和高压并急剧膨胀而形成第五章 矿井瓦斯防治 第12页/共125页3/26/202313冲击波。如果巷道顶板附近或冒落孔内积存着瓦斯，或者巷道中有沉落的煤尘，在冲击波的作用下，它们就能均匀分布，形成新的爆炸混合物，使爆炸过程得以继续下去。爆炸时由于爆源附近气体高速向外冲击，在爆源附近形成气体稀薄的低压区，于是产生反向冲击波，使已迈破坏的区域再一次受到破坏。如果反向冲击波的空气中含有足够的CH4和02，而火源又未消失，就可以发生第二次爆炸。第五章 矿井瓦斯防治 第13页/共125页3/26/202314 （2）瓦斯的危害 当 CH4升 至43%,O2降 至12%,人 感 到呼吸困难；当 CH4升

11、 至57%,O2降到9%以下,人短时间窒息死亡。瓦斯的危害分为污染环境瓦斯窒息煤与瓦斯突出瓦斯爆炸瓦斯燃烧 当巷道或采场空气中的瓦斯浓度在515%范围 内 时,一旦存在点火源,将 会 引起瓦斯爆炸事故。当巷道内的瓦斯浓度低于5%或超过 15%时，一旦存在点火源，会酿成瓦斯燃烧事故。当煤层瓦斯压力较高、地质构造复杂、地应力较大、煤体破坏严重时，在该地区采掘作业时易发生煤与瓦斯突出。CH4是 仅 次于氟利昂的温室气体，产生的温室效应是CO2的 25 30倍，时效长达100150年之久。第五章 矿井瓦斯防治 第14页/共125页3/26/202315 (3)瓦斯爆炸发生条件瓦斯爆炸必须具备的三个条件

12、引爆火源瓦斯浓度 5%16%，5%6%为下限，14%16%为上限。650750,瓦斯的最小点然能量为0.28mJ。氧含量 空气中氧含量不低于12%。第五章 矿井瓦斯防治 第15页/共125页3/26/202316 （4）瓦斯爆炸的界限 瓦斯浓度第五章 矿井瓦斯防治 第16页/共125页3/26/202317 井下引燃瓦斯的火源种类 井下的一切高温热源都可以引起瓦斯燃烧或爆炸,但主要火源是放炮和机电火花。随着煤矿机械化程度的提高，摩擦火花引燃瓦斯的事故逐渐增多。一是明火和热辐射。明火有多种，例如，火柴的明火(12000C)，香烟明火(6500C8000C，香烟点燃未吸时温度为4500C5000C

13、)，气焊、喷第五章 矿井瓦斯防治 第17页/共125页3/26/202318灯明火，火灾明火等。二是放炮火焰。使用不合格炸药，放糊炮，炮孔封泥不足或不严，用可燃物做封炮眼填 料等都有可能产生火焰引燃瓦斯。三是冲击、摩擦火花。四是电弧、静电火花。第五章 矿井瓦斯防治 第18页/共125页3/26/202319 氧气浓度 大量实验表明，瓦斯爆炸界限随混合气体中氧浓度的降低而缩小。正常大气压和常温时，瓦斯爆炸浓度与氧浓度的关系，如柯瓦德爆炸三角形所示。当氧浓度降低时，爆炸下限缓慢增高(BE线)，爆炸上限则明显降低(CE线)。氧浓度低于12时，混合气体就失去爆炸性，遇火也不会爆炸。第五章 矿井瓦斯防治

14、 柯瓦德爆炸三角形第19页/共125页3/26/202320 瓦斯爆炸易发区瓦斯爆炸易发区 从国内外煤矿发生瓦斯爆炸资料统计，可从国内外煤矿发生瓦斯爆炸资料统计，可以得出如下结论：以得出如下结论：煤矿内的任何地点都有发生瓦斯爆炸的可煤矿内的任何地点都有发生瓦斯爆炸的可能性，诸如电气设备附近、爆炸地点、火区周能性，诸如电气设备附近、爆炸地点、火区周围、产生摩擦火花及可能出现明火的地点，甚围、产生摩擦火花及可能出现明火的地点，甚至进、回风的井口房和选煤厂内也有瓦斯爆炸至进、回风的井口房和选煤厂内也有瓦斯爆炸事故的发生。但大部分发生在瓦斯煤层的采掘事故的发生。但大部分发生在瓦斯煤层的采掘工作面，其工

15、作面，其第五章 矿井瓦斯防治 第20页/共125页3/26/202321中又以掘进工作面占多数。据统计，瓦斯然烧中又以掘进工作面占多数。据统计，瓦斯然烧或爆炸事故发生在掘进工作面的约占三分之一。或爆炸事故发生在掘进工作面的约占三分之一。影响瓦斯爆炸影响瓦斯爆炸界限的界限的主要因素主要因素 a.a.可燃性气体的混入可燃性气体的混入 当瓦斯和空气的混合气体中混入可燃性气当瓦斯和空气的混合气体中混入可燃性气体（见下表）时，由于这些气体体（见下表）时，由于这些气体(如氢、硫化氢、如氢、硫化氢、乙烷、一氧化碳等乙烷、一氧化碳等)本身具有爆炸性，不仅增加本身具有爆炸性，不仅增加了爆炸气体的总浓度，而且会使

16、瓦斯爆炸下限了爆炸气体的总浓度，而且会使瓦斯爆炸下限降低。降低。第五章 矿井瓦斯防治 第21页/共125页3/26/202322煤矿内常见几种可燃性气体的爆炸界限第五章 矿井瓦斯防治 第22页/共125页3/26/202323从而扩大了瓦斯爆炸的界限。因此，井下发生从而扩大了瓦斯爆炸的界限。因此，井下发生火灾或产生有其他可燃性气体时，即使平时瓦火灾或产生有其他可燃性气体时，即使平时瓦斯涌出量不大的矿井，也可能发生瓦斯爆炸，斯涌出量不大的矿井，也可能发生瓦斯爆炸，应特别引起注意。应特别引起注意。瓦斯混入可燃性气体时，瓦斯爆炸下限降瓦斯混入可燃性气体时，瓦斯爆炸下限降低。低。b b.爆炸性煤尘的混

17、入爆炸性煤尘的混入 如果混入有爆炸性煤尘时，由于煤尘本身如果混入有爆炸性煤尘时，由于煤尘本身遇到遇到300300400400的火源能够放出可燃性气体，的火源能够放出可燃性气体，因因第五章 矿井瓦斯防治 第23页/共125页3/26/202324此能使瓦斯爆炸下限降低。此能使瓦斯爆炸下限降低。当空气中煤尘含量为当空气中煤尘含量为5g/m5g/m3 3时，瓦斯爆炸下时，瓦斯爆炸下限降到限降到3%3%；煤尘含量为；煤尘含量为8g/m8g/m3 3时，瓦斯爆炸下限时，瓦斯爆炸下限降到降到2 2.5%5%。可见，作好防尘工作对防止瓦斯爆。可见，作好防尘工作对防止瓦斯爆炸有着十分重要的意义。炸有着十分重要

18、的意义。c c.惰性气体的混入惰性气体的混入 当混入惰性气体当混入惰性气体(如二氧化碳、氮气等如二氧化碳、氮气等)时，时，将使氧气浓度减少，降低瓦斯爆炸危险性。将使氧气浓度减少，降低瓦斯爆炸危险性。第五章 矿井瓦斯防治 第24页/共125页3/26/202325 如每加入如每加入1%1%的氮气，瓦斯爆炸下限就提高的氮气，瓦斯爆炸下限就提高0.017%0.017%、上限降低、上限降低0.54%;0.54%;每加入每加入1%1%的二氧化碳，的二氧化碳，瓦斯爆炸下限就提高瓦斯爆炸下限就提高0.0033%0.0033%、上限降低、上限降低0.26%0.26%。二氧化碳还能降低瓦斯爆炸压力和延迟爆炸时二

19、氧化碳还能降低瓦斯爆炸压力和延迟爆炸时间。当二氧化碳增加到间。当二氧化碳增加到25.5%25.5%时，无论瓦斯浓度时，无论瓦斯浓度有多大，都不会发生爆炸。有多大，都不会发生爆炸。d.d.混合气体的初温（爆炸前混合气体的温混合气体的初温（爆炸前混合气体的温度）度）根据试验，初温越高，爆炸界限就越扩大，根据试验，初温越高，爆炸界限就越扩大，第五章 矿井瓦斯防治 第25页/共125页3/26/202326当初温达到当初温达到20200 0C C时，爆炸界限为时，爆炸界限为6.0%6.0%13.4%13.4%，1001000 0C C时为时为5.45%5.45%13.5%13.5%，7007000 0

20、C C时为时为3.25%3.25%18.75%18.75%。所以井下发生火灾或爆炸时，高温会。所以井下发生火灾或爆炸时，高温会使原来未达到爆炸浓度的瓦斯发生爆炸。使原来未达到爆炸浓度的瓦斯发生爆炸。第五章 矿井瓦斯防治 第26页/共125页3/26/202327可燃气体的混入瓦斯爆炸的主要影响因素混合气体的初始温度惰性气体的混入 惰性气体混入，减少氧浓度，爆炸界限缩小。N2每增加1，下限上升0.017%，上限下降 0.54；CO2每增加1%，下限上升0.0033，上限下降0.26。粉尘放出可燃气体，爆炸下限降低。5g/m3，3爆炸，8g/m3，2.5爆炸。增大爆炸气体总浓度，降低爆炸下限，扩大

21、爆炸界限。压力越大，所需引火温度越低。当瓦斯压缩到原来体积1/120时，自身热量就能使其自动爆炸。初始温度越高，爆炸界限越大。20时瓦斯爆炸界限6.0-13.4；700时为3.2518.75n瓦斯浓度与引火火源混合气体的压力 瓦斯浓度78时，引火温度最低，即浓度为，78时，瓦斯最容易引爆。爆炸性粉尘的混入第五章 矿井瓦斯防治（5）瓦斯爆炸的主要影响因素第27页/共125页3/26/202328第五章 矿井瓦斯防治（6）瓦斯爆炸危害瓦斯爆炸的主要危害爆炸产生冲击波爆炸产生高温灼热 当瓦斯浓度为9.5时，爆炸时产生的瞬间温度可达 1850-2650。这样高的温度，不仅会烧伤人员、烧坏设备，还可能点

22、燃支架和煤尘，引起井下火灾和煤尘爆炸事故，扩大灾情。瓦斯爆炸后的气体压力是爆炸前压力的710倍。气体压力骤然增大，形成强大的冲击波，推倒支架、损坏设备、使巷道或工作面的顶板坍塌及造成现场人员伤亡将使矿井遭受严重破坏。爆炸产生大量有害气体 瓦斯爆炸后，不仅氧气减少，且产生大量有害气体。爆炸后氧气610、一氧化碳。而当空气中氧化碳浓度达到0.4时，人就会中毒死亡；当氧气浓度减少到10l2%时，人就会失去知觉窒息而死。在瓦斯、煤尘爆炸事故中，死于一氧化碳中毒的人数占死亡总人数的70以上。火焰是在瓦斯爆炸中瓦斯剧烈氧化的产物。火焰传播速度一般为 500 700ms，爆 轰 速 度2500ms。火 焰阵

23、面通过时，不但人的皮肤会被烧伤，就连呼吸和消化器官的黏膜也会烧伤。爆炸产生火焰第28页/共125页3/26/202329（7）瓦斯爆炸的引起原因第五章 矿井瓦斯防治 管理不善、人员失职瓦斯积聚引爆火源瓦斯爆炸的引起原因明火点然井下放炮火花电火花摩擦撞击火花局部通风机停止运转 采掘面风量不足通风设施质量差串联通风、不稳定分支瓦斯异常涌出 风流短路、冒落空洞 通风系统不合理 采空区或盲巷存在 第29页/共125页3/26/202330局部通风机停止运转引起瓦斯积聚的常见主要因素局扇出现循环风 采掘面风量不足风筒断开或严重漏风 未按要求配风、巷道堵塞、单台局扇供多头、风筒出口距掘进面太远等 施工人员

24、不爱护，通风人员不及时维修，造成掘进面风量不足而导致瓦斯积聚 包括检修计划停风、机电故障停风、采掘面停工停风、风机管理混乱停风等 打开风门不关闭、巷道贯通后不及时调整通风系统等造成风流短路而导致瓦斯积聚 局扇位置不合规程要求、全风压供给 风量小于局扇的吸入分量等出现循环风风流短路 通风系统不合理 自然通风、不合规定的串联通风、无回风道的独眼井、通风设施不全等采空区或盲巷存在 瓦斯异常涌出 采空区或盲巷无风流通过，发生瓦斯突然涌出 裁决通过地质构造、瓦斯富集带，瓦斯涌出异常，发生瓦斯喷出、煤与瓦斯突出等第五章 矿井瓦斯防治（8）引起瓦斯积聚的常见主要因素分析第30页/共125页3/26/2023

25、31电火花引起瓦斯爆炸的火源明火 摩擦、撞击火花 放炮火花 主要是炮泥填装不满、最小抵抗线不够、放明炮、放糊炮、接线不良、炸药不符合要求等引起火花。煤炭自然发火及火区、井下焊接、吸烟等。照明、机械设备、电器设备的管理不善、操作不当，如矿灯失爆、电钻失爆、带电作业、电缆明头、开关失爆等产生的电火花。机械设备之间的撞击、截齿与坚硬岩石摩擦、坚硬顶板冒落撞击、金属表面之间摩擦等等产生的火花。第五章 矿井瓦斯防治（8）引起瓦斯爆炸的火源分析第31页/共125页3/26/202332第五章 矿井瓦斯防治 四、防治瓦斯爆炸的措施防治瓦斯超限和积聚措施杜绝火源(一)防治瓦斯爆炸措施管理措施严禁明火按要求配备

26、防爆设备使用安全炸药加强通风管理 加强机电防爆管理 加强瓦斯检查管理 加强监察系统管理 提高人员素质 防止摩擦、撞击火花及时封闭盲巷 防治巷道瓦斯积聚防治工作面回风瓦斯超限防治工作面上隅角瓦斯超限局部瓦斯排放措施 第32页/共125页3/26/202333 （一）预防瓦斯爆炸的措施预防瓦斯爆炸的措施 瓦斯爆炸必须同时具备三个条件瓦斯爆炸必须同时具备三个条件:；即瓦斯；即瓦斯浓度在爆炸界限内；高温热源存在时间大于瓦浓度在爆炸界限内；高温热源存在时间大于瓦斯的引火感应期；瓦斯与空气混合气体中的氧斯的引火感应期；瓦斯与空气混合气体中的氧浓度大于浓度大于12%12%。在正常生产的矿井，所有工作的。在正

27、常生产的矿井，所有工作的地点和井巷中氧气浓度始终大于地点和井巷中氧气浓度始终大于12%12%，所以预，所以预防瓦斯爆炸的措施，就只能是防止瓦斯的集聚防瓦斯爆炸的措施，就只能是防止瓦斯的集聚和杜绝、限制高温热源的出现。和杜绝、限制高温热源的出现。第五章 矿井瓦斯防治 第33页/共125页3/26/202334 1.防止瓦斯积聚防止瓦斯积聚瓦斯积聚是指局部空间的瓦斯浓度达到瓦斯积聚是指局部空间的瓦斯浓度达到2%2%，其体积超过，其体积超过0.50.5 m m3 3的现象。防止瓦斯聚集的的现象。防止瓦斯聚集的基本方法如下基本方法如下:（1 1）保证工作面的供风量保证工作面的供风量 用适当的风量将井下

28、涌出的瓦斯及时冲淡用适当的风量将井下涌出的瓦斯及时冲淡并排至地面，是预防瓦斯积聚的基本措施。为并排至地面，是预防瓦斯积聚的基本措施。为此应该做到：此应该做到：第五章 矿井瓦斯防治 第34页/共125页3/26/202335 合理选择通风系统，正确确定矿井风量。合理选择通风系统，正确确定矿井风量。每一矿井都必须采用机械通风。每一矿井都必须采用机械通风。每一生产水平和每一采区，都必须布置每一生产水平和每一采区，都必须布置单独的回风巷，实行分区通风。单独的回风巷，实行分区通风。采煤工作面和掘进工作面都应采用独立采煤工作面和掘进工作面都应采用独立通风。通风。掘进巷道应采用矿井全风压通风或局部掘进巷道应

29、采用矿井全风压通风或局部通风机通风，不得采用扩散通风。通风机通风，不得采用扩散通风。第五章 矿井瓦斯防治 第35页/共125页3/26/202336 正确选择构筑物的位置，并加强维护与正确选择构筑物的位置，并加强维护与管理，防止大量漏风。管理，防止大量漏风。（2 2）认真进行瓦斯检查与监测）认真进行瓦斯检查与监测 严格按照规程规定进行瓦斯检查与监严格按照规程规定进行瓦斯检查与监测是及时发现和处理瓦斯积聚的前提。测是及时发现和处理瓦斯积聚的前提。规程规定，矿井必须建立瓦斯检查制度。规程规定，矿井必须建立瓦斯检查制度。低瓦斯矿井的采掘工作面，每班至少检查低瓦斯矿井的采掘工作面，每班至少检查2 2次

30、；次；高瓦斯矿井中每班至少检查高瓦斯矿井中每班至少检查3 3次。有煤（岩）与次。有煤（岩）与瓦斯瓦斯第五章 矿井瓦斯防治 第36页/共125页3/26/202337 （二氧化碳）突出危险的采掘工作面，有瓦斯（二氧化碳）突出危险的采掘工作面，有瓦斯喷出危险的采掘工作面和瓦斯涌出较大、变化喷出危险的采掘工作面和瓦斯涌出较大、变化异常的采掘工作面，必须有专人经常检查，并异常的采掘工作面，必须有专人经常检查，并安设甲烷断电仪。安设甲烷断电仪。关于具体的检查地点、允许的瓦斯浓度和关于具体的检查地点、允许的瓦斯浓度和超限时应采取的措施，都有明确的规定（见下超限时应采取的措施，都有明确的规定（见下表），必须

31、严格执行。表），必须严格执行。第五章 矿井瓦斯防治 第37页/共125页3/26/202338 第五章 矿井瓦斯防治 井下各处瓦斯的允许浓度及超限时应采取的措施 第38页/共125页3/26/202339 (3)(3)及时处理局部积存的瓦斯及时处理局部积存的瓦斯 生产中容易积存瓦斯的地点有生产中容易积存瓦斯的地点有:采煤工作采煤工作面上隅角，独头掘进工作面的巷道隅角，顶板面上隅角，独头掘进工作面的巷道隅角，顶板冒落的空洞内，低风速巷道的顶板附近，停风冒落的空洞内，低风速巷道的顶板附近，停风的盲巷中，采煤工作面采空区边界处，以及采的盲巷中，采煤工作面采空区边界处，以及采掘机械切割部周围等等。及时

32、处理生产井巷中掘机械切割部周围等等。及时处理生产井巷中局部积存的瓦斯，是矿井日常瓦斯管理的重要局部积存的瓦斯，是矿井日常瓦斯管理的重要内容。也是预防瓦斯爆炸事故，保证安全生产内容。也是预防瓦斯爆炸事故，保证安全生产的关键工作。的关键工作。通通第五章 矿井瓦斯防治 第39页/共125页3/26/202340 常采用的方法有常采用的方法有：向瓦斯积聚地点加大风量和：向瓦斯积聚地点加大风量和提高风速，将瓦斯冲淡排出，将盲巷和顶板空提高风速，将瓦斯冲淡排出，将盲巷和顶板空洞内积存的瓦斯封闭隔绝，必要时应采取抽放洞内积存的瓦斯封闭隔绝，必要时应采取抽放瓦斯的措施。瓦斯的措施。采煤工作面上隅角瓦斯积聚的处

33、理采煤工作面上隅角瓦斯积聚的处理 我国煤矿处理采煤工作面上隅角瓦斯积聚我国煤矿处理采煤工作面上隅角瓦斯积聚的方法很多，大致可以分为以下几类的方法很多，大致可以分为以下几类:a.a.风障引导风流法。其实质是迫使一部分风障引导风流法。其实质是迫使一部分风风第五章 矿井瓦斯防治 第40页/共125页3/26/202341 流流经工作面上隅角，将该处积存的瓦斯冲淡流流经工作面上隅角，将该处积存的瓦斯冲淡排出。如排出。如下下图图（a a）。）。b.b.风筒导排风流法。风筒导排法按其动力风筒导排风流法。风筒导排法按其动力源的不同分为水力引射器、电动通风机和源的不同分为水力引射器、电动通风机和3 3种不种不

34、同导排方式。其处理积聚瓦斯的原理和布置方同导排方式。其处理积聚瓦斯的原理和布置方法都是相同的，如法都是相同的，如下下图图（b b）。风筒进风口设在。风筒进风口设在上隅角瓦斯积聚地点后，工作面中一部分风流上隅角瓦斯积聚地点后，工作面中一部分风流流经上隅角进入风筒口时，即把积聚的瓦斯冲流经上隅角进入风筒口时，即把积聚的瓦斯冲淡、带走。这淡、带走。这第五章 矿井瓦斯防治 第41页/共125页3/26/202342 第五章 矿井瓦斯防治 图a 利用风障排放积聚瓦斯1风障；2采空区图b 利用水力引射器处理上隅角瓦斯1高压水管；2风筒；3喷嘴；4风障第42页/共125页3/26/202343 种种方方法的

35、优点是处理能力大，适应范围广。其法的优点是处理能力大，适应范围广。其缺点是安设设备，并占据了一定采掘空间，影缺点是安设设备，并占据了一定采掘空间，影响作业环境和条件，尤其是电动通风机，虽然响作业环境和条件，尤其是电动通风机，虽然有很好的防爆性能，但由于采煤工作面作业条有很好的防爆性能，但由于采煤工作面作业条件较差，难免产生冲击、摩擦火花等，管理和件较差，难免产生冲击、摩擦火花等，管理和维护比较困难；同时需要一定的动力为条件，维护比较困难；同时需要一定的动力为条件，不经济。不经济。c.c.尾巷排风法。如下图（尾巷排风法。如下图（a a）所示。尾巷）所示。尾巷排放法是目前广泛采用的一种方法。此种方

36、排放法是目前广泛采用的一种方法。此种方 法法利用利用 第五章 矿井瓦斯防治 第43页/共125页3/26/202344 第五章 矿井瓦斯防治 图a 利用尾巷排放积聚瓦斯1回风巷；2尾巷；3采空区图b Y型通风系统第44页/共125页3/26/202345 尾巷与工作面采空区的压力差，使工作面一部尾巷与工作面采空区的压力差，使工作面一部分风流流经上隅角、采空区、通风眼（联络眼）分风流流经上隅角、采空区、通风眼（联络眼）到尾巷，达到冲淡、排除上隅角瓦斯的目的。到尾巷，达到冲淡、排除上隅角瓦斯的目的。d.d.调整通风方式法。根据煤层赋存条件、调整通风方式法。根据煤层赋存条件、瓦斯涌出来源，可调整或选

37、择瓦斯涌出来源，可调整或选择Y Y型、型、W W型、在型、在Z Z型型通风系统。通风系统。Y Y型通风系统如型通风系统如上上图图（b b）所示。工所示。工作面向采空区内的漏风，稀释并排除上隅角的作面向采空区内的漏风，稀释并排除上隅角的瓦斯后，流入在采空区中维护的回风巷。瓦斯后，流入在采空区中维护的回风巷。Y Y型与型与U U型相比，型相比，第五章 矿井瓦斯防治 第45页/共125页3/26/202346 工作面的风量增加不多。为了增加工作面的通工作面的风量增加不多。为了增加工作面的通风能力，满足长工作面高产的需要，可采用风能力，满足长工作面高产的需要，可采用W W型型和双和双Z Z型通风系统。

38、型通风系统。掘进巷道瓦斯积聚的处理掘进巷道瓦斯积聚的处理 掘进巷道瓦斯积聚多发生在因冒顶而形成掘进巷道瓦斯积聚多发生在因冒顶而形成的高顶空间内以及供风不足的掘进头。的高顶空间内以及供风不足的掘进头。a.a.增加风量稀释法。加大巷道的平均风速，增加风量稀释法。加大巷道的平均风速，使瓦斯与空气充分地紊流混合。一般认使瓦斯与空气充分地紊流混合。一般认 为，防为，防止止第五章 矿井瓦斯防治 第46页/共125页3/26/202347 工作面的风量增加不多。为了增加工作面的通工作面的风量增加不多。为了增加工作面的通风能力，满足长工作面高产的需要，可采用风能力，满足长工作面高产的需要，可采用W W型型和双

39、和双Z Z型通风系统。型通风系统。掘进巷道瓦斯积聚的处理掘进巷道瓦斯积聚的处理 掘进巷道瓦斯积聚多发生在因冒顶而形成掘进巷道瓦斯积聚多发生在因冒顶而形成的高顶空间内以及供风不足的掘进头。的高顶空间内以及供风不足的掘进头。a.a.增加风量稀释法。加大巷道的平均风速，增加风量稀释法。加大巷道的平均风速，使瓦斯与空气充分地紊流混合。一般认为，防使瓦斯与空气充分地紊流混合。一般认为，防止止第五章 矿井瓦斯防治 第47页/共125页3/26/202348 瓦斯层状集聚的平均风速不得低于瓦斯层状集聚的平均风速不得低于0.5 m/s0.5 m/s1.o1.o m/s m/s。b.b.引导风流排放法。采用导风

40、板或风筒接引导风流排放法。采用导风板或风筒接岔向层状带或高顶空间引入风流，吹散瓦斯。岔向层状带或高顶空间引入风流，吹散瓦斯。c.c.填堵抹缝法。若顶板裂隙不断有较多的填堵抹缝法。若顶板裂隙不断有较多的瓦斯涌出，可用木板背严顶板并用黄土填实；瓦斯涌出，可用木板背严顶板并用黄土填实；若顶板有集中瓦斯的来源，可向顶板打钻抽放若顶板有集中瓦斯的来源，可向顶板打钻抽放瓦斯。瓦斯。综合机械化机组附近积聚瓦斯的处理方综合机械化机组附近积聚瓦斯的处理方法法 第五章 矿井瓦斯防治 第48页/共125页3/26/202349 根据瓦斯积聚形成的不同原因，应采取相应根据瓦斯积聚形成的不同原因，应采取相应的处理方法的

41、处理方法:a.a.加大风量。在采取煤层注水湿润煤体和加大风量。在采取煤层注水湿润煤体和采煤机喷雾降尘措施后，可适当加大风速，但采煤机喷雾降尘措施后，可适当加大风速，但不得超过不得超过5 5.0.0 m/s m/s。b.b.当采煤机附近（或工作面中其他部位）当采煤机附近（或工作面中其他部位）出现局部瓦斯积聚时，可安装小型局部通风机出现局部瓦斯积聚时，可安装小型局部通风机或水力引射器，吹散排出积聚的瓦斯。或水力引射器，吹散排出积聚的瓦斯。第五章 矿井瓦斯防治 第49页/共125页3/26/202350 刮板输送机下部瓦斯积聚的处理方法刮板输送机下部瓦斯积聚的处理方法 刮板输送机停止运转时，底槽附近

42、有时会刮板输送机停止运转时，底槽附近有时会积聚高浓度的瓦斯。由于刮板与底槽之间在运积聚高浓度的瓦斯。由于刮板与底槽之间在运煤时产生的摩擦火花能引起瓦斯燃烧爆炸，因煤时产生的摩擦火花能引起瓦斯燃烧爆炸，因此，必须排除该处的瓦斯。处理的方法有此，必须排除该处的瓦斯。处理的方法有:a.a.设专人清理输送机底下遗留的煤炭，保设专人清理输送机底下遗留的煤炭，保证底槽畅通，使瓦斯不易积聚。证底槽畅通，使瓦斯不易积聚。b.b.保持输送机经常运转，即使不出煤也让保持输送机经常运转，即使不出煤也让输输第五章 矿井瓦斯防治 第50页/共125页3/26/202351 送机断续运转，以防止瓦斯积聚。送机断续运转，以

43、防止瓦斯积聚。c.c.吊起输送机处理积聚的瓦斯。如果发现吊起输送机处理积聚的瓦斯。如果发现输送机底槽内有瓦斯超限的区段，可把输送机输送机底槽内有瓦斯超限的区段，可把输送机吊起来，使空气流通而排除瓦斯。吊起来，使空气流通而排除瓦斯。d.d.压风排瓦斯。有压风管路的地点可将压压风排瓦斯。有压风管路的地点可将压风引至底槽进行通风，排除积聚的瓦斯。风引至底槽进行通风，排除积聚的瓦斯。防治钻孔瓦斯几积聚和引燃的安全措施防治钻孔瓦斯几积聚和引燃的安全措施 应采取如下措施应采取如下措施:第五章 矿井瓦斯防治 第51页/共125页3/26/202352 a.a.打钻作业时的安全技术措施。一是通过打钻作业时的安

44、全技术措施。一是通过孔底喷水消除摩擦火花和摩擦热；二是孔口附孔底喷水消除摩擦火花和摩擦热；二是孔口附近安设瓦斯自动检测装置；三是保证工作面有近安设瓦斯自动检测装置；三是保证工作面有足够的风量。足够的风量。b.b.采掘工作面已有钻孔的处理方法。当采采掘工作面已有钻孔的处理方法。当采掘工作面已有超前钻孔时，钻孔应用水、胶泥掘工作面已有超前钻孔时，钻孔应用水、胶泥或其他惰性材料充填。或其他惰性材料充填。c.c.采掘作业时的安全技术措施。当有不可采掘作业时的安全技术措施。当有不可能能第五章 矿井瓦斯防治 第52页/共125页3/26/202353 充填的钻孔时，如钻孔已变形或是有用的钻孔，充填的钻孔时

45、，如钻孔已变形或是有用的钻孔，应采取的措施应采取的措施:一是加大采掘机组截齿处的喷水一是加大采掘机组截齿处的喷水量，消除摩擦火花；二是在爆破作业时，采用量，消除摩擦火花；二是在爆破作业时，采用水炮泥或采用喷雾爆破技术。水炮泥或采用喷雾爆破技术。恢复有大量瓦斯积聚的盲巷或打开密闭恢复有大量瓦斯积聚的盲巷或打开密闭时的处理时的处理 盲巷恢复生产时，首先应排除其中积聚的盲巷恢复生产时，首先应排除其中积聚的瓦斯。排除积聚的瓦斯是一项复杂、危险的工瓦斯。排除积聚的瓦斯是一项复杂、危险的工作，作，第五章 矿井瓦斯防治 第53页/共125页3/26/202354 稍有疏忽，便可能引起瓦斯事故。因此，在排稍有

46、疏忽，便可能引起瓦斯事故。因此，在排放瓦斯前，要制定完善的安全技术措施，同时放瓦斯前，要制定完善的安全技术措施，同时必须符合以下要求必须符合以下要求:a.a.编制排放瓦斯措施时，必须根据不同地编制排放瓦斯措施时，必须根据不同地点的不同情况制定有针对性的措施。点的不同情况制定有针对性的措施。b.b.排放瓦斯前必须先检查局部通风机及其排放瓦斯前必须先检查局部通风机及其开关附近开关附近10 m10 m以内风流中的瓦斯浓度，其浓度以内风流中的瓦斯浓度，其浓度都不超过都不超过0.5%0.5%时，方可人工开动局部通风机向时，方可人工开动局部通风机向独头巷独头巷第五章 矿井瓦斯防治 第54页/共125页3/

47、26/202355 道送入有限的风量，逐步排放。与全风流混合道送入有限的风量，逐步排放。与全风流混合处的瓦斯和二氧化碳浓度都不超过处的瓦斯和二氧化碳浓度都不超过1.5%1.5%。c.c.排放瓦斯时，应有瓦斯检查人员在独头排放瓦斯时，应有瓦斯检查人员在独头巷道回风流全风压风流混合处经常检查瓦斯浓巷道回风流全风压风流混合处经常检查瓦斯浓度，当瓦斯浓度达到度，当瓦斯浓度达到1.5%1.5%时，应指令调节风量时，应指令调节风量人员，减少向独头巷道的送入风量，确保独头人员，减少向独头巷道的送入风量，确保独头巷道排出的瓦斯在全风压风流混合处的瓦斯和巷道排出的瓦斯在全风压风流混合处的瓦斯和二氧化碳的浓度均不

48、超限。二氧化碳的浓度均不超限。第五章 矿井瓦斯防治 第55页/共125页3/26/202356 d.d.排放瓦斯时，严禁局部通风机发生循环排放瓦斯时，严禁局部通风机发生循环风。风。e.e.排放瓦斯时，独头巷道内的回风系统内排放瓦斯时，独头巷道内的回风系统内必须切断电源、撤出人员；还应有矿山救护队必须切断电源、撤出人员；还应有矿山救护队现场值班。现场值班。f.f.排放瓦斯后，经检查证实，整个独头巷排放瓦斯后，经检查证实，整个独头巷道内风流中的瓦斯浓度不超过道内风流中的瓦斯浓度不超过1%1%、二氧化碳浓、二氧化碳浓度不超过度不超过1.5%1.5%，且稳定，且稳定30 min30 min后瓦斯浓度没

49、有后瓦斯浓度没有变化时，才可以恢复变化时，才可以恢复 局部通风面的正常风。局部通风面的正常风。第五章 矿井瓦斯防治 第56页/共125页3/26/202357 g.g.独头巷道恢复正常通风后，必须由电工独头巷道恢复正常通风后，必须由电工对独头巷道中的电器设备进行检查，确认完好对独头巷道中的电器设备进行检查，确认完好后，方可人工恢复局部通风机通风的巷道中的后，方可人工恢复局部通风机通风的巷道中的一切电器设备的电源。一切电器设备的电源。排放瓦斯时，一般是通过限制送入巷道中排放瓦斯时，一般是通过限制送入巷道中的风量来控制排放风流中的瓦斯浓度。可采用的风量来控制排放风流中的瓦斯浓度。可采用的方法有：的

50、方法有：一是一是在局部通机的排风侧的风筒上在局部通机的排风侧的风筒上捆上绳索收紧或放松绳索，以控制局部通风机捆上绳索收紧或放松绳索，以控制局部通风机的排风的排风第五章 矿井瓦斯防治 第57页/共125页3/26/202358 量；量；二是二是把风筒接头断开，改变风筒接头对合把风筒接头断开，改变风筒接头对合空隙的大小调节送入的风量；空隙的大小调节送入的风量；三是三是在局通风机在局通风机排风侧的第一节风筒上设排风侧的第一节风筒上设“三通三通”，以调节送，以调节送入的风量。入的风量。2.2.防止瓦斯引燃的措施防止瓦斯引燃的措施 (1)(1)严禁携带烟草和点火物品下井。井口房、严禁携带烟草和点火物品下