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1、矿井瓦斯防治、检查与管理陕西中牛工程勘察设计有限公司编制目录 矿矿井瓦斯与管理井瓦斯与管理井瓦斯与管理井瓦斯与管理矿矿井瓦斯防治井瓦斯防治井瓦斯防治井瓦斯防治7 78 8第一节矿井瓦斯基础知识第二节矿井瓦斯爆炸及其防治第三节煤与瓦斯突出及其防治第四节抽采瓦斯第一节瓦斯检查第二节矿井瓦斯管理第三节矿井瓦斯的排放第七章矿井瓦斯防治本章培训考核要点：掌握矿井瓦斯的性质、危害及矿井瓦斯等级的划分；熟练掌握矿井瓦斯爆炸的条件及防治措施；掌握煤与瓦斯突出的基本概念及其防治突出措施；了解矿井瓦斯抽采的作用、条件、方法和抽放系统。中牛安全培训第一节 矿井瓦斯基础知识一、瓦斯和瓦斯的性质瓦斯是矿井生产过程中涌出
2、到采掘及各生产空间的各种有害气体的总称。瓦斯是一种混合气体，主要成分是甲烷。瓦斯性质（1）瓦斯是无色、无味、无臭、无毒的气体。（2）瓦斯比空气轻，因此在煤矿井下常积聚在巷道顶部或上山迎头。（3）瓦斯有很强的扩撒性。（4）瓦斯渗透能力很强。（5）瓦斯微溶于水，瓦斯不助燃，但条件适宜时能发生燃烧和爆炸。（6）井下空气中瓦斯浓度较高时，会相对地降低空气中的氧气而使人窒息死亡。二、矿井瓦斯的危害 1 1瓦斯窒息：瓦斯窒息：甲烷虽然无毒，但其浓度如果超过甲烷虽然无毒，但其浓度如果超过5757，能使空气中氧能使空气中氧浓度降低至浓度降低至1010以下。瓦斯矿井通风不良或不通风的煤巷，往往积存以下。瓦斯矿井
3、通风不良或不通风的煤巷，往往积存大量瓦斯如果未经检查就贸然进入，因缺大量瓦斯如果未经检查就贸然进入，因缺O O2 2而很快地昏迷、窒息，而很快地昏迷、窒息，直至死亡，此类事故在煤矿井不鲜见。直至死亡，此类事故在煤矿井不鲜见。 2 2燃烧爆炸：燃烧爆炸：瓦斯在适当的浓度能燃烧和爆炸。瓦斯在适当的浓度能燃烧和爆炸。 3 3突出：突出：在煤矿的采掘生产过程中，当条件合适时，会发生瓦斯喷在煤矿的采掘生产过程中，当条件合适时，会发生瓦斯喷出或煤与瓦斯突出，产生严重的破坏作用，甚至造成巨大的财产损失出或煤与瓦斯突出，产生严重的破坏作用，甚至造成巨大的财产损失和人员伤亡。和人员伤亡。 4 4利用：利用：瓦斯
4、可作为燃料和化工原料（碳黑和甲醛）。把煤层中的瓦斯可作为燃料和化工原料（碳黑和甲醛）。把煤层中的瓦斯抽到地面可以变害为利。瓦斯抽到地面可以变害为利。三、矿井瓦斯等级煤矿安全规程规定：一个矿井中，只要有一个煤（岩）层中发现瓦斯，该矿井即定为瓦斯矿井。必须依照矿井瓦斯等级的工作制度进行管理。矿井瓦斯等级，按照平均日产一吨煤涌出瓦斯量和瓦斯涌出形式划分为：（1）低瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10m3/t且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40m3/min；（2）高瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量高于10m3/t或矿井绝对瓦斯涌出量40m3/min。（3）煤与瓦斯突出矿井：矿井在采掘过程中，只要发生过
5、一次煤与瓦斯突出，该矿井即为突出矿井，发生突出的煤层定为突出煤层。第二节 矿井瓦斯爆炸及其防治一、瓦斯爆炸的条件瓦斯浓度在爆炸界限内，一般5%16%；混合气体中氧的浓度不低于12%；有足够的点火源。三个条件必须同时满足，缺一不可二、预防瓦斯爆炸的措施瓦斯爆炸，三个条件必须同时存在，若能消除、控制其中一个，即可防止瓦斯爆炸。但是氧气浓度始终在生产巷道中具备，因此防止瓦斯爆炸的措施，就是防止瓦斯积聚和杜绝限制高温热源的出现。（1）防止瓦斯积聚。瓦斯浓度超过瓦斯浓度超过2，其，其体积超过体积超过0.5m3。（2）防止明火。严禁携带烟草及引火物进入井下，井下严禁吸烟和使用明火，严禁进行电焊，气焊作业。
6、（3）防止电火花。井下使用的机械和电器设备，必须符合煤矿安全规程的要求。（4）防止爆破火焰。（5）防止摩擦火花。（6）防止高温火源。三、发生瓦斯煤尘爆炸事故时的应急避险瓦斯爆炸是一种最严重的煤矿安全事故，与瓦斯有关的煤矿事故主要有：瓦斯燃烧事故；瓦斯窒息事故；瓦斯喷出事故；煤与瓦斯突出事故；瓦斯煤尘爆炸式可产生巨大的声响、高温、有毒有害气体、炽热火焰和强烈的冲击波。会造成重大的伤亡事故，因此煤矿职工必须了解和掌握发生瓦斯爆炸时的避险自救知识。（1）当灾害发生时一定要镇静清冷，不能惊慌失措、乱喊乱跑。当听到或感觉到爆炸声和空气冲击波时，应立即背朝声响和气浪传来方向，脸朝下，双手置于身体下面，闭上
7、眼睛迅速卧倒。头部要尽量低，有水沟的地方最好趴在水沟边上或坚固的障碍物后面。（2）立即屏住呼吸，用湿毛巾捂住口鼻，防止吸入有毒的高温气体，避免中毒和灼伤气管内脏。（3）用衣服将自己身上裸露部分尽量盖严，以防止火焰和高温气体灼伤皮肤。（4）迅速取下自救器，按照使用方法戴好，以防止吸入有毒气体。（5）高温气浪和冲击波过后应立即辨别方向，以最短的距离进入新鲜风流中，并按避灾线路尽快逃离灾区。（6）已无法逃离灾区时，应立即选择避难硐室，充分利用现场的一切器材和设备保护人员的自身安全。第三节 煤与瓦斯突出及其防治一、煤与瓦斯突出的概念及危害1.概念 煤矿地下采掘过程中，在极短的时间内煤矿地下采掘过程中，
8、在极短的时间内( (几秒到几分钟几秒到几分钟) )，从煤、岩层内以极快的，从煤、岩层内以极快的速度向采掘空间内喷出速度向采掘空间内喷出煤（岩）和瓦斯煤（岩）和瓦斯(CH(CH4 4、COCO2 2) )的现象，称为的现象，称为煤与瓦斯突出煤与瓦斯突出。 规规程程中所指的煤与瓦斯突出是中所指的煤与瓦斯突出是突出、压出突出、压出和倾出和倾出的总称。的总称。2.危害 （1 1）它所产生的高速瓦斯流）它所产生的高速瓦斯流( (含煤粉或岩粉含煤粉或岩粉) )能够摧毁能够摧毁巷道设施，破坏通风系统，甚至造成风流逆转；巷道设施，破坏通风系统，甚至造成风流逆转； （2 2）喷出的瓦斯由几百到几万）喷出的瓦斯由
9、几百到几万m m3 3，能使井巷充满瓦斯，能使井巷充满瓦斯，造成人员窒息，引起瓦斯燃烧或爆炸；造成人员窒息，引起瓦斯燃烧或爆炸； （3 3）喷出的煤、岩由几千吨到万吨以上，能够造成煤淹）喷出的煤、岩由几千吨到万吨以上，能够造成煤淹埋人；埋人； （4 4）猛烈的动力效应可能导致冒顶和火灾事故的发生。）猛烈的动力效应可能导致冒顶和火灾事故的发生。 我国是世界上瓦斯突出灾害最严重的国我国是世界上瓦斯突出灾害最严重的国家，截至家，截至2009年底，累计发生突出年底，累计发生突出 15600多次，占世界总突出次数的多次，占世界总突出次数的40以上。以上。二、 煤与瓦斯突出的规律（1 1）突出发生在一定的
10、采掘深度以后。突出发生在一定的采掘深度以后。（2 2）突出多发生在地质构造附近突出多发生在地质构造附近，如断层、褶曲、扭转和，如断层、褶曲、扭转和火成岩侵入区附近。火成岩侵入区附近。（3 3）煤层瓦斯含量高，瓦斯压力大，突出的危险性就大。）煤层瓦斯含量高，瓦斯压力大，突出的危险性就大。（4 4）煤的破坏程度越严重，煤的强度越小，煤层透气性越）煤的破坏程度越严重，煤的强度越小，煤层透气性越差，越有利于突出的发生。差，越有利于突出的发生。（5 5）煤层的厚度大，倾角大或厚度、倾角及煤层走向急剧）煤层的厚度大，倾角大或厚度、倾角及煤层走向急剧变化的区域，突出的可能性大。变化的区域，突出的可能性大。（
11、6 6）突出多发生在集中应力区突出多发生在集中应力区，如巷道的上隅角，相向掘，如巷道的上隅角，相向掘进工作面接近时。进工作面接近时。（7 7）突出常发生于外力冲击作用。）突出常发生于外力冲击作用。（8）煤层围岩致密、厚度大、透气性差，有利于煤层瓦斯的储存，）煤层围岩致密、厚度大、透气性差，有利于煤层瓦斯的储存，其突出危险性大。其突出危险性大。 （9）煤与瓦斯突出之前，大都出现明显的突出预兆。）煤与瓦斯突出之前，大都出现明显的突出预兆。 a a声响预兆声响预兆：煤体中发出闷雷声、爆竹声、机枪声、煤体中发出闷雷声、爆竹声、机枪声、嗡嗡声，这些声响在许多地方统称为嗡嗡声，这些声响在许多地方统称为“煤
12、炮煤炮”。 b b煤结构变化煤结构变化：煤质干燥，光泽暗淡，层理紊乱，煤：煤质干燥，光泽暗淡，层理紊乱，煤尘增多。尘增多。 c c地压方面预兆地压方面预兆：煤体和支架压力增大，煤壁移动加：煤体和支架压力增大，煤壁移动加剧，煤壁向外鼓出，掉碴，煤块进出；剧，煤壁向外鼓出，掉碴，煤块进出； d. d. 瓦斯方面预兆瓦斯方面预兆：瓦斯增大或忽大忽小，打钻时顶钻：瓦斯增大或忽大忽小，打钻时顶钻或夹钻。或夹钻。 e e其他预兆其他预兆：煤壁和工作面温度降低，特殊气味等。：煤壁和工作面温度降低，特殊气味等。三、发现突出预兆时的应急措施当发生突出征兆或发生突出时，采煤工作面应迅速向进风侧撤离，掘进工作面迅速
13、向外撤离至反向风门之外，并关好反向风门，之后继续外撤，撤离中快速佩戴好自救器。如自救器发生故障或佩带自救器不能安全到达新鲜风流时，应立即撤到避难场所或利用急救袋自行自救，等待救援。四、煤与瓦斯突出事故的预防（1）在突出地点工作的人员，必须经过专门训练，掌握防治突出的基本知识，熟悉突出的各种预兆，熟悉井下的避灾线路。（2）突出煤层采掘工作面必须有独立的通风系统，并设专人检查瓦斯。（3）在突出危险区工作的人员必须佩带隔离式自救器。（4）在有突出危险的煤层中进行采掘工作时，同一煤层的同一采区，禁制布置两个工作面同时相向回采，禁制两个工作面同时相向掘进。（5）在有突出危险煤层中的掘进工作面，应在进风侧
14、的巷道中设置两道坚固的反向风门。（6）在突出煤层的采掘工作面附近的进风巷中，必须设置有供给压缩空气的避难硐室和急救袋。第四节 瓦斯抽采一、瓦斯抽采的概念和作用1.概念 煤层瓦斯抽放煤层瓦斯抽放一般是指利用瓦斯泵或其一般是指利用瓦斯泵或其他抽放设备、抽取煤层中高浓度的瓦斯、他抽放设备、抽取煤层中高浓度的瓦斯、并通过与巷道隔离的管网，把抽出的高浓并通过与巷道隔离的管网，把抽出的高浓度的瓦斯排至地面或矿井总回风巷中。度的瓦斯排至地面或矿井总回风巷中。2.2.瓦斯抽采的作用瓦斯抽采的作用 （1 1）通过抽放，可降低矿井瓦斯涌出量和回采空间中的）通过抽放，可降低矿井瓦斯涌出量和回采空间中的瓦斯浓度瓦斯浓
15、度，从而达到矿井安全生产之目的。，从而达到矿井安全生产之目的。 （2 2）通过抽放，可降低煤层中的）通过抽放，可降低煤层中的瓦斯压力和瓦斯含量瓦斯压力和瓦斯含量，防治煤与瓦斯突出，从而减少矿井伤亡事故及重大恶性事防治煤与瓦斯突出，从而减少矿井伤亡事故及重大恶性事故的发生。故的发生。 （3 3）矿井瓦斯是一种）矿井瓦斯是一种优质燃料优质燃料，具有商业利用价值。，具有商业利用价值。二、瓦斯抽采的条件煤矿安全规程规定有下列情形之一的矿井，必须建立地面永久抽放瓦斯系统和井下临时抽放瓦斯系统：（1）1个采煤工作面的绝对瓦斯涌出量大于5m3/min或一个掘进工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，用通风方法解
16、决瓦斯问题是不合理的。（2）矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的：a，大于或等于40m3/min；b，年产量1.01.5Mt的矿井，大于30m3/min；c，年产量0.61.0Mt的矿井，大于25m3/min；d，年产量0.40.6Mt的矿井，大于20m3/min；e，年产量小于或等于0.4Mt的矿井，大于15m3/min；（3）开采有煤与瓦斯突出危险的煤层。三、瓦斯抽采的基本方法1.按矿井瓦斯抽采的方法分：分类方法瓦斯抽采方法1.按抽采瓦斯的来源分类1.本煤层瓦斯抽采2.临近层瓦斯抽采3.采空区瓦斯抽采2.按抽采与采掘的关系分类1.采前抽采（也叫预抽）2.采中抽采（边采边抽、边掘边抽）3.采后抽采3.按施工工艺分类1.巷道抽采法2.钻孔抽采法3.巷道钻孔混合抽采法 2.2.按瓦斯的来源分三类按瓦斯的来源分三类；开采煤层、邻近；开采煤层、邻近层、采空区抽放层、采空区抽放 3.3.按抽放的机理分为两类按抽放的机理分为两类；未卸压和卸压；未卸压和卸压抽放抽放 4.4.按汇集瓦斯的方法分为三类。按汇集瓦斯的方法分为三类。钻孔、巷钻孔、巷道抽放、钻孔与巷道综合抽放道抽放、钻孔与巷道综合抽放 贯彻贯
