《中等职业矿井通风及安全电子教案全》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中等职业矿井通风及安全电子教案全（70页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、授授课时间课时间20 年月日星期第年月日星期第节节学学 时时2 课课 题题1-1 煤层瓦斯含量授授课类课类型型新授课教学目的教学目的煤层瓦斯的生成这种现象称为解吸现象。的确良教学重点、教学重点、难难点点瓦斯在煤体中的存在状态教学内容、方法、教学内容、方法、过过程及板程及板书设计书设计附附 记记1 分钟85 分钟（一）组织教学：起立点名（二）讲授新课：一、煤层瓦斯的生成瓦斯是伴随煤炭同时生成的。古代植物在成煤过程中，经厌氧菌的作用，植物的纤维质分解产生大量瓦斯。 此后， 在煤的变质过程中， 随着煤的化学成分和结构的变化， 继续有瓦斯不断生成。据有些研究人员粗略计算，在全部成煤过程中，每形成1t烟
2、煤，大约可以伴随生成600m3以上的瓦斯；而由长焰煤变质成为无烟煤时，每吨煤又可产生大约240m3的瓦斯。在长期的地质年代里，由于瓦斯的密度很小，扩散性很强，地层又具有一定的透气性， 所以大部分瓦斯都已逸散到大气中去了， 只有其中的一小部分至今仍然保存在地下煤体和围岩中。二、瓦斯在煤体中的存在状态瓦斯之所以能够存在于煤体中，与煤的结构状态有密切关系。(一)游离状态游离状态也称为自由状态。这种状态的瓦斯是以自由气体的形式存在于煤体或岩体的孔隙和裂隙之中。教学内容、方法、教学内容、方法、过过程及板程及板书设计书设计附附 记记游离状态的瓦斯能自由运动，并呈现一定的压力。煤岩体中处于游离状态的瓦斯数量
3、，取决于煤体或岩体中孔隙和裂隙的体积大小以及外界压力和温度的影响。(二)吸附状态吸附状态按其结构形式的不同，又可分为吸着状态和吸收状态2种：1吸着状态吸着状态是瓦斯在孔隙表面的固体分子引力作用下，气体分子被紧密地吸附于孔隙的表面上，形成很薄的吸附层。吸着状态的瓦斯不能自由运动。2吸收状态吸收状态是瓦斯分子在较高的气体压力作用下，已深入到煤的分子团的内部，和气体溶解于液体的现象相似。以吸附状态存在的瓦斯数量，受煤体孔隙结构特点、瓦斯压力、煤的温度和湿度等诸因素的影响。瓦斯在煤岩体中的存在状态不是固定不变的。在一定条件下，游离状态与吸附状态的瓦斯处于动平衡状态，即吸附状态和游离状态的瓦斯分子处于不
4、断地交换之中。在外界条件发生变化时，这种平衡则遭到破坏。当压力升高或温度降低时，部分游离状态瓦斯转变为吸附状态，这种现象称为吸附现象。当压力降低或温度升高时，又会有部分吸附状态瓦斯转变为游离状态，这种现象称为解吸现象。教学内容、方法、教学内容、方法、过过程及板程及板书设计书设计附附 记记三、煤层瓦斯含量及其影响因素煤层瓦斯含量是指单位质量煤中所含瓦斯的体积， 单位为mLg。影响煤体中瓦斯含量的因素很多，可概括为2大类。(一)影响瓦斯生成量的因素(1)成煤前植物遗体中含有机质越多，含杂质越少，瓦斯的生成量越多。(2)煤的变质程度越高，含固定炭越多，瓦斯的生成量越多。(3)按地质条件，古老煤田成煤
5、早，瓦斯生成量大。(二)影响瓦斯的保存和放散条件的因素1煤的性质2煤层的赋存条件3围岩的性质4地质构造地质构造往往是同一矿区内瓦斯含量不同的主要原因。分析瓦斯分布规律时，必须着重考虑这方面的影响。总之，影响煤层瓦斯含量的因素是多种多样的，应根据具体情况作调查研究分析，找出影响本煤田、本矿井瓦斯含量的主要因素，作为预测瓦斯含量和瓦斯涌出量的参考。1、小结：影响瓦斯的保存和放散条件的因素2、作业：3 分钟 1 分钟授授课时间课时间20 年月日星期第年月日星期第节节学学 时时2 课课 题题1-2 矿井瓦斯涌出授授课类课类型型新授课教学目的教学目的瓦斯涌出形式1煤的性质2煤层的赋存条件3围岩的性质4地
6、质构造的确良教学重点、教学重点、难难点点开采技术因素教学内容、方法、教学内容、方法、过过程及板程及板书设计书设计附附 记记1 分钟5 分钟80 分钟（一）组织教学：起立点名（二）复习提问：1、什么是矿井瓦斯？2、煤矿“五大自然灾害”是什么？3、瓦斯的性质有哪些？（三）讲授新课：一、瓦斯涌出形式瓦斯涌出是指由受采动影响的煤层、岩层，以及由采落的煤、矸石向井下空间放出瓦斯的现象。根据瓦斯涌出特性的不同，瓦斯涌出可分为普通涌出和特殊涌出 2 种形式(也称一般涌出和异常涌出)。1普通涌出瓦斯从煤(岩)层以及采落的煤、矸石表面细微的裂缝和孔隙中缓慢、均匀地涌出称为普通涌出。首先是处于游离状态的瓦斯涌出，
7、而后是吸附状态的瓦斯解吸为游离状态的瓦斯涌出。这种涌出形式的特点是涌出范围广、时间长、速度缓慢而均匀，(累计)总量大，是瓦斯涌出的主要形式。2特殊涌出瓦斯特殊涌出形式包括瓦斯喷出和煤(岩)与瓦斯突出。教学内容、方法、教学内容、方法、过过程及板程及板书设计书设计附附 记记二、矿井瓦斯涌出量矿井瓦斯涌出量是指煤层在开采过程中，单位时间内，从煤层本身及围岩和邻近煤层涌出的瓦斯数量的总和。它仅指普通涌出，不包括特殊涌出的瓦斯量。瓦斯涌出量有2种表示方法，即绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量。1绝对瓦斯涌出量绝对瓦斯涌出量是指单位时间内涌出的瓦斯体积，其单位是m3min或m3d。2相对瓦斯涌出量相对瓦斯涌出
8、量是指矿井在正常生产情况下，平均日产1t煤所涌出的瓦斯体积，单位是m3t。三、影响矿井瓦斯涌出量的因素(一)自然因素1本煤层和邻近层的瓦斯含量本煤层和邻近层的瓦斯含量是矿井瓦斯涌出量大小的决定因素。一般说来，本煤层瓦斯含量越高，瓦斯涌出量就越大。2地面大气压力的变化地面大气压力变化，必然引起井下大气压的相应变化，它对于煤层暴露面涌出的瓦斯影响甚小，但对采空区或坍塌冒落处瓦斯涌出量的影响就比较显著。3地质构造当采掘工作面接近地质构造带时，瓦斯涌出量往往会发生很教学内容、方法、教学内容、方法、过过程及板程及板书设计书设计附附 记记大变化。其大小主要取决于促成构造时地层受力状态和最终的成型构造类型。
9、(二)开采技术因素1开采规模开采规模是指开采深度、开拓与开采范围以及矿井的产量而言。2开采顺序先开采的煤层或分层瓦斯涌出量大，后开采的煤层瓦斯涌出量较小。3开采方法采用采出率低的采煤方法时，瓦斯涌出量较大。4生产工艺过程从煤层暴露面和采落煤炭内涌出的瓦斯量，都是随着时间的延长而迅速下降的。5通风压力通风压力对矿井瓦斯涌出量的影响，其原理和大气压力对瓦斯涌出量的影响相似，但又有其不一致的内涵。四、矿井瓦斯等级(1)、低瓦斯矿井。（2)、高瓦斯矿井。(3)、煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井。1、小结：开采技术因素2、作业：3 分钟 1 分钟 授授课时间课时间20 年月日星期第年月日星期第节节学学
10、 时时2 课课 题题1-3 瓦斯爆炸及其预防授授课类课类型型新授课教学目的教学目的瓦斯爆炸发展过程及危害的确良教学重点、教学重点、难难点点瓦斯爆炸的条件及其影响因素教学内容、方法、教学内容、方法、过过程及板程及板书设计书设计附附 记记1 分钟5 分钟80 分钟（一）组织教学：起立点名（二）复习提问：1、什么是矿井瓦斯含量？2、瓦斯在媒体中的存在状态有几种？3、影响瓦斯含量的因素有哪些？（三）讲授新课：二、瓦斯爆炸发展过程及危害瓦斯在矿井中爆炸时，将产生以下产物。1高温瓦斯爆炸的瞬时高温可达18502650。2高压瓦斯爆炸后的压力可达 911.7kPa(9个大气压)左右。3冲击波爆炸时产生的高温
11、、高压可 促使爆源附近的气体和爆炸火焰以极高的速度(可达每秒几百米甚至数千米)向外冲击，从而形成冲击波。冲击波通常出现2种情况：(1)正向冲击。由于炽热的 气体膨胀后具有很高的压力，而由爆炸点向四周扩散， 在所经过的地方形成的冲击，称为正向冲击。教学内容、方法、教学内容、方法、过过程及板程及板书设计书设计附附 记记(2)反向冲击。由于爆炸生成物冷却，水蒸气很快凝结，在爆炸地点形成空气稀薄的低压区，而引起因爆炸冲击的气体连同爆源外围的气体又以高速度返回爆源地时形成的冲击，称为反向冲击。4有害气体瓦斯爆炸后产生大量的有害气体，并使氧气浓度降低。瓦斯爆炸的危害主要表现在以下 2 个方面：(1)伤亡人
12、员。例如，1942 年日本侵占东北时期，本溪煤矿因电火花引起瓦斯、煤尘爆炸，死亡 1549 人，伤 146 人，成为世界煤矿开采史上最大的伤亡事故。(2)破坏矿井设备、设施。三、瓦斯爆炸的条件及其影响因素瓦斯爆炸必须同时具备 3 个条件：一是瓦斯浓度在其爆炸界限内(一般为 516)；二是空气中氧气浓度不低于 12；三是有足够能量的点火源(最低点燃温度为 650750)。三者缺一不可。若能消除、控制其中一个条件，即可防止瓦斯爆炸。(一)瓦斯浓度瓦斯浓度是指瓦斯在空气中按体积计算占有的比率，以表示。它和煤(岩)层瓦斯含量是两个完全不同的概念，不可混淆。1瓦斯爆炸界限 瓦斯爆炸界限是指在空气中瓦斯遇
13、高温火源能引起爆炸的浓度范围。2影响瓦斯爆炸界限的因素 教学内容、方法、教学内容、方法、过过程及板程及板书设计书设计附附 记记瓦斯爆炸界限并不是固定不变的，它受诸多因素的影响：(1)爆炸初温。(2)爆炸初压。(3)煤尘和可燃性气体的混入。(4)惰性气体混人。(二)氧气浓度瓦斯爆炸就是瓦斯的急剧氧化，没有足够的氧气，瓦斯就不能爆炸。(三)足够能量的点火源 1点燃温度2瓦斯的引火延迟性五、预防瓦斯爆炸的措施(一)防止瓦斯积聚的措施所谓瓦斯积聚是指采掘工作 面及井下其他地点，局部瓦斯浓度达到2，体积超过05m3的现象。防止瓦斯积聚就是要把采掘工作面及井下其他各处的瓦斯浓度冲淡到或控制在规程规定的浓度
14、以下。1加强通风2加强检查3及时处理局部积聚的瓦斯（二）防止瓦斯引燃的措施1、小结：预防瓦斯爆炸的措施2、作业：3 分钟 1 分钟授授课时间课时间20 年月日星期第年月日星期第节节学学 时时2 课课 题题1-4 瓦斯检测与监测授授课类课类型型新授课教学目的教学目的光学甲烷检测仪的确良教学重点、教学重点、难难点点煤矿安全监控系统教学内容、方法、教学内容、方法、过过程及板程及板书设计书设计附附 记记1 分钟5 分钟80 分钟（一）组织教学：起立点名（二）复习提问：1、什么是瓦斯涌出？2、什么是瓦斯涌出量？3、影响矿井瓦斯涌出量的因素有哪些？（三）讲授新课：一、光学甲烷检测仪甲烷测定器是用于测定甲烷
15、浓度的携带式仪器，安全检查人员、井下生产管理人员可随身携带、随时测定矿井空气中甲烷浓度，或挂在工作场所监测甲烷浓度，是煤矿使用最为广泛的安全检测仪器。(一)光学甲烷测定器1结构和原理 2使用方法1)测定前的准备(1)药品性能检查。应根据药品的使用时间和变化程度来确定是否能继续使用。药品的颗粒大小以 35mm 为宜。(2)气路系统检查。教学内容、方法、教学内容、方法、过过程及板程及板书设计书设计附附 记记(3)光路系统检查。(4)清洗空气室。2)测定方法(1)对零。首先在和待测地点温度相近的进风巷中，捏放气球数次清洗瓦斯室。(2)测定。在测定地点将二氧化碳吸收管接于仪器的进气口上，然后捏放吸气球
16、 56 次，使含有瓦斯的空气进入瓦斯室。3)使用时注意事项(1)仪器应定期检修、校正。国产光学瓦斯检定器的简便校正方法之一，是将光谱第一条黑线纹对在“0”上，如果第五条条纹正在 7的数值上，表明条纹宽窄适当，可以使用；否则，应调整光学系统。(2)在严重缺氧地区测定瓦斯时，其读数往往比瓦斯实际浓度偏高很多，此时应采用取样化验的方法测定瓦斯浓度。(3)在高原地区，由于空气密度小，气压低，应对仪器做相应的调整才能使用。(4)仪器不用时，要放在干燥地方，并取出电池，以防腐蚀仪器。(二)催化式甲烷测定器催化式甲烷测定器，是利用空气中甲烷与氧气可在催化元件表面进行催化氧化反应并产生热量的特性，通过测量反应放热量来测定甲烷浓度的仪器。教学内容、方法、教学内容、方法、过过程及板程及板书设计书设计附附 记记甲烷报警器是指具有检测甲烷浓度功能的，在甲烷浓度达到或超过规定的浓度值时能发出声、光报警信号的仪器，又称瓦斯报警仪。它是在甲烷测定器的基础上加上声
