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1、.,1,2011年8月,矿井瓦斯灾害防治,2,.,提 纲,上午： 一、矿井瓦斯基础知识 二、矿井瓦斯爆炸及防治 三、压风自救系统； 四、突出参数测定仪操作 下午： 煤与瓦斯突出及防治 突出矿井及管理 四位一体防突措施 矿井瓦斯抽放,3,.,一、矿井瓦斯 基础知识,4,.,瓦斯的概念、性质及赋存状态,矿井瓦斯是成煤过程中的一种伴生气体，是指煤矿井下以甲烷(CH4)为主的有毒、有害气体(CH4、CO2、N2、C2H6、SO2、H2S、CO等)的总称，其中CH4是矿井瓦斯的主要成分，所以，一般讲的瓦斯就是甲烷，也叫沼气。,5,.,瓦斯的概念、性质及赋存状态,瓦斯是一种无色、无味、无溴的气体，其本身无
2、毒，比空气轻，比重0.554，不易溶于水，但有很强的扩散性；不助燃，但与空气混合到一定浓度、并遇火源时能燃烧或爆炸，其爆炸界线为56%到1416%。当空气中瓦斯浓度超过40%时(即空气中氧气含量下降到12%以下)，就会使人严重缺氧而窒息死亡(窒息性、燃烧性与爆炸性)。,6,.,瓦斯的概念、性质及赋存状态,瓦斯在煤层及围岩中的赋存状态有两种：一种是游离状态，另一种是吸附状态(吸着状态和吸收状态)。,7,.,煤层瓦斯含量与矿井瓦斯涌出,煤层瓦斯含量 指煤层在自然条件下单位重量或单位体积所含有的瓦斯量，一般用m3/t或m3/m3表示。煤层瓦斯含量包括游离瓦斯和吸附瓦斯两部份，其中游离瓦斯约占10%2
3、0%，吸附瓦斯约占80% 90%。,8,.,煤层瓦斯含量与矿井瓦斯涌出,煤层瓦斯含量的主要影响因素 1)煤的变质程度 煤的变质程度决定了成煤过程中伴生的气体量和煤的含瓦斯能力。此外，煤层中的灰分和杂质也降低煤层吸附瓦斯的能力。 2)煤系地层保存瓦斯的条件 煤层有无露头；煤层埋藏深度；围岩的透气性；煤层的地质史；地质构造及其条件。,9,.,煤层瓦斯含量与矿井瓦斯涌出,矿井瓦斯涌出 1)矿井瓦斯涌出的形式 普通涌出；特殊涌出(瓦斯喷出和煤与瓦斯突出)。 2)矿井瓦斯涌出来源 煤岩壁瓦斯涌出；采落煤炭瓦斯涌出；采空区的瓦斯涌出；邻近煤层瓦斯涌出。,10,.,煤层瓦斯含量与矿井瓦斯涌出,3)矿井瓦斯涌
4、出量的概念与计算 矿井瓦斯涌出量是指在开采过程中，单位时间内或单位重量煤中涌出的瓦斯量，仅指普通涌出。 绝对瓦斯涌出量qCH4QC (m3/min) 相对瓦斯涌出量 (m3/t),11,.,煤层瓦斯含量与矿井瓦斯涌出,4)影响瓦斯涌出量的因素 煤层瓦斯含量； 地面大气压力的变化； 开采规模； 开采程序； 采煤方法与顶板管理； 生产工序； 通风压力； 采空区管理。,12,.,矿井瓦斯等级,矿井瓦斯等级是矿井瓦斯涌出量大小和安全程度的基本标志。 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10m3/t且矿井绝对瓦斯涌出量40m3/m
5、in；,13,.,矿井瓦斯等级,高瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量 10m3/t或矿井绝对瓦斯涌出量 40m3/min； 煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井。,14,.,瓦斯治理方针,煤矿瓦斯灾害是一种对煤矿安全生产有较大影响的自然灾害，瓦斯事故时刻威胁煤矿安全和职工的人生安全，所以对瓦斯灾害的防治一直是煤矿安全工作的重中之重。在技术管理上，始终坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的原则，提出了“先抽后采、 以风定产、监测监控”综合治理瓦斯灾害的十二字方针， “先抽后采”是瓦斯防治的基础，是从源头上治理瓦斯的治本之策和关键之举；,15,.,瓦斯治理方针,“以风定产”是防治瓦斯的基本生产管理措施；也
6、是防治瓦斯积聚的先决条件；“监测监控”是防治瓦斯事故的重要防线和保障措施。今年在全国煤矿瓦斯治理现场会上总局原王局长又提出了“通风可靠，抽采达标，监控有效，管理到位”瓦斯治理工作体系，这些都是对瓦斯治理的高度概括和总结,16,.,二、瓦斯爆炸 及其防治,17,.,瓦斯煤尘爆炸示例,18,.,瓦斯煤尘爆炸示例,19,.,瓦斯爆炸及其防治,瓦斯爆炸的条件 1、瓦斯浓度达到爆炸界限，即5%16%； 2、存在高温火源，瓦斯的引火温度达到650750； 明火、煤炭自燃、电气火花、吸烟、放炮、架线火花、甚至摩擦和撞击产生的火花等都足以引燃瓦斯。 3、充足的氧气含量，氧气浓度在12%以上。,20,.,瓦斯爆
7、炸的原因分析,瓦斯爆炸由3个方面的因素促成，即瓦斯积聚、引爆火源和管理因素。 1、瓦斯积聚及其原因 瓦斯积聚的概念：采掘工作面及其它地点，体积大于0.5m3的空间内，瓦斯浓度达到或超过2%的现象。,21,.,瓦斯爆炸的原因分析,引起瓦斯积聚的主要原因：局部通风机停止运转、风筒断开或严重漏风、采掘工作面风量不足、局部通风机出现循环风、风流短路、通风系统不合理不完善、采空区或盲巷、瓦斯涌出异常等。,22,.,瓦斯爆炸的原因分析,2、引爆火源 电火花；爆破火花；撞击摩擦火花；明火。 3、管理因素 大量事实表明，多数瓦斯爆炸事故是因某些人，尤其是负有特殊工作的人员(如瓦斯检查员、放炮员、井下电钳工及班
8、组长等)不能尽职尽责，思想上麻痹大意，抱有侥幸心理甚至违章违纪造成的。,23,.,瓦斯爆炸事故的防治,主要有3个方面： 防止瓦斯积聚、防止引爆瓦斯、防止瓦斯爆炸事故的扩大。,24,.,瓦斯爆炸事故的防治,1、防止瓦斯积聚的技术措施 (1)加强通风管理(掘进工作面、采煤工作面)； 据统计资料表明，60%以上的瓦斯斯爆炸都发生在掘进工作面，主要原因是掘进工作面是靠局部通风机依靠风筒导风，受局部通风机安设、管理、供电、供风量等诸多因素影响，使掘进巷道内容易发生瓦斯积聚、微风、工作面风量不足等，因此，加强掘进工作面通风管理尤为重要。,25,.,瓦斯爆炸事故的防治,(1)加强通风管理(掘进工作面、采煤工
9、作面)； 高瓦斯矿井掘进工作面局部通风机必须实行“三专两面闭锁”； 局部通风机必须挂牌专人管理； 风筒距工作面的距离为3、5、7米，风量不得小于40m3/min； 风筒吊挂平直，严禁拐死弯； 风筒接头应严密不漏风；,26,.,防止瓦斯积聚的技术措施,(1)加强通风管理(掘进工作面、采煤工作面)； 局部通风机和启动装置必须安设在进风流中，且距回风口的距离不小于10米； 局部通风机供风量应大于吸风量的1.43倍等。 采煤工作面通风管理(略),27,.,防止瓦斯积聚的技术措施,(2)加强瓦斯检查与监测； 按煤矿安全规程规定。 (3)局部积聚瓦斯的处理方法； 采煤工作面上隅角处瓦斯积聚的处理方法 风幛
10、引导风流法、风筒导排风流法、巷尾排放法、沿空留巷排除法、瓦斯抽放法、充填置换法、风压调节法、调整通风方法。,28,.,及时处理局部积聚的瓦斯,风幛引导风流处理上隅角瓦斯,29,.,尾巷排放瓦斯法,30,.,埋管抽放处理上隅角局部积聚的瓦斯,31,.,风压调节法排放瓦斯,32,.,局部积聚瓦斯的处理方法,巷道冒落空洞内瓦斯积聚的处理方法 导风板引风法、充填置换法、风筒分支排放法、压风排除法。 巷道顶部层状赋存瓦斯的处理方法 加大巷道内的风流速度(使风速大于0.51.0m/s)、加大顶板附近的风流速度、隔绝瓦斯来源、钻孔抽放瓦斯。,33,.,局部积聚瓦斯的处理方法,采煤机附近瓦斯积聚的处理方法 加
11、大风量、降低瓦斯涌出量和减少瓦斯涌出量的不均衡性、安装小型局部通风机或水力引射器、抽放瓦斯。,34,.,防止引燃瓦斯,防止明火 井口房、通风机房周围20米以内严禁明火； 严禁烟火入井、严禁穿化纤衣服入井； 井下严禁使电炉或灯泡取暖； 不得在井口附近或井下从事焊接作业；,35,.,防止明火,严禁在井下存放汽油、变压器没等 防止煤炭自燃、加强火区检查。 防止出现爆破火焰 严格火工品管理、严格爆破工艺； 瓦斯矿井使用安全炸药、不使用变质或不合格炸药；,36,.,防止出现爆破火焰,炮眼深度、炮泥冲填符合规定； 使用合格放炮母线、接头符合要求、尽量在新鲜风流中启爆； 禁止放明泡、糊炮； 严格执行“一炮三
12、检”、“三人连锁放炮”；,37,.,防止出现电火花,瓦斯矿井必须采用矿用安全型、防爆型和安全火花型电气设备。并定期进行防爆性能检查； 井口和井下电气设备必须有防雷和防短路保护装置；采取有效措施防治井下杂散电流； 所有电缆接头不准有“鸡爪子”、“羊尾巴”和明接头；,38,.,防止出现电火花,修理开关、接线盒等不准带电作业； 局部通风机开关要设风电、瓦斯电闭锁装置、检漏装置； 矿灯符合要求，严禁在井下拆开、敲打矿灯；,39,.,防止引燃瓦斯,其它火源防治 摩擦发热部件上安过热保护、机组截齿处设喷雾装置等,40,.,防止瓦斯爆炸灾害扩大的措施,1)编制灾害预防与处理计划； 为了防治事故发生，并在一旦
13、发生事故时能有效地阻止事故扩大和迅速抢救人员，煤矿安全规程规定：每一矿井每年必须由矿总工程师组织编制矿井灾害预防和处理计划，在每季末，应根据具体情况进行修改，制定补充措施，灾害预防与处理计划由矿长负责贯彻实施。每年至少进行一次救灾演习。,41,.,计划内容,灾害预防与处理计划(以下简称计划)，由文字说明、附图以及消防材料设备和必须工程规划表三部分组成。文字说明既要详尽确切，又要避免繁琐冗长，应尽量采用示意图和表格表示,42,.,计划内容,A附图及有关处理各种事故必备的技术资料有： 矿井通风系统图、反风试验报告以及反风时保证反风设施完好可靠的检查报告； a矿井供电系统图和井下电话安装地点； b井
14、下消防、洒水管路、排水管路和压风管路系统图； c地面和井下消防材料库的位置及储备的材料、设备、工具的品名和数量登记表；,43,.,计划内容,d井上下对照图，图中应注明井口位置和标高、地面铁路、公路、钻孔、水井、水管、储水池及其它存放可供处理事故用的材料、设备和工具等。 B文字说明中包括： a可能发生事故地点的自然条件、生产条件及预防的事故性质、原因和预兆；,44,.,计划内容,b出现各种事故时，保证人员安全撤退所必须采取的措施； c预防、处理各种事故和恢复生产的具体技术措施； d实现预防措施的单位及负责人； e参加处理事故指挥部的人员组成、分工和其它有关人员名单、通知方法和顺序。计划中人员的分
15、工要明确具体，通知召集人员的方法要迅速及时。,45,.,计划内容,C安全迅速撤退人员的措施中包括： a及时通知灾区和受威胁地区人员的方法(电话、音响、放特殊气味等)及所需材料设备； b人员撤退路线及该路线上需设的照明设备、路标、自救器及临时避难硐室的位置； c风流控制方法、实现步骤及其适用条件；,46,.,计划内容,d发生事故后，对井下人员的统计方法(一般根据入井人员的挂牌及领取的矿灯、自救器牌号码、考勤记录、井是人员跟踪定位系统等统计在井下的人数及其姓名)； e救护队向遇难人员接近的移动路线； f向待救人员供给空气、食物和水的方法。,47,.,计划内容,D处理灾害和恢复生产措施的编制原则：
16、a处理火灾事故，应根据已探明的火区地点和范围，首先制定控制火势的方法、步骤，采用的灭火方法，防火墙的位置、材料和修建顺序等； b处理爆炸事故，关键是写出如何迅速恢复灾区通风、防止爆炸引起火灾和防止瓦斯连续爆炸的措施；,48,.,计划内容,c其它事故(煤与瓦斯突出、冒顶、透水、运输提升和机电事故等)的预防和处理措施，也应根据本矿具体情况制定。 2)安设安全装置 安设防爆门，防止主要通风机受到破坏。,49,.,计划内容,安设反风装置，主要通风机必须有反风设备，每年进行一次反风演习，保证处理事故需要紧急反风时能灵活使用。 安设隔爆设施，爆炸后产生的冲击波使隔爆设施动作，扑灭、隔离火焰。 佩戴自救器，灾害来临时能安全逃生自救。,
