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1、云南能源职业技术学院成人高等教育 毕业论文专 业： 煤矿开采技术 层 次： 专科 学习形式： 函授 论文题目：煤矿五大自然灾害 的防治技术 瓦斯防治指导教师： 摘 要瓦斯治理工作事关矿井工人的生命安全，事关矿井安全生产和煤炭工业的健康发展，是一项长期、艰巨的战略性任务，任重道远。本文特举例说明了煤矿瓦斯治理的重要性和必要性，阐述了关于瓦斯要了解的基础知识、瓦斯爆炸与防治、煤与瓦斯突出及防治、矿井瓦斯抽放等内容。以瓦斯爆炸与防治，煤瓦斯突出及防治为主要内容，主要阐述了瓦斯爆炸的条件及防治、瓦斯聚积及防治、瓦斯爆炸的防治；瓦斯喷出与防治、煤与瓦斯突出及防治、岩与瓦斯突出及防治等相关内容。关键词：基
2、础知识、瓦斯爆炸与及治理、煤与瓦斯突出及防治、矿井瓦斯抽放。目 录1引言.42瓦斯概述.52.1可采煤层特征、煤炭自燃倾向性、煤尘爆炸性 52.1.1可采煤层特征.52.1.2煤炭自燃倾向性.52.1.3煤尘爆炸危险性62.2瓦斯涌出量及其形式72.2.1瓦斯涌出量72.2.2瓦斯涌出形式.73瓦斯爆炸及其防治 83.1瓦斯爆炸的条件及防冶83.1.1瓦斯爆炸的条件83.1.2在生产中预防瓦斯爆炸的措施83.2瓦斯积聚与防治93.2.1瓦斯积聚的概念93.2.2瓦斯积聚的根本93.2.3局部瓦斯积聚的处理方法93.3瓦斯爆炸的防冶 113.3.1防冶瓦斯爆炸的一般措施 114煤与瓦斯突出及其防
3、治 14.4.1 概述 144.2瓦斯喷出与防治 154.3煤与瓦斯突出的防治164.3.1突出危险性预测164.3.2区域防突措施174.3.3局部防突措施184.3.4岩石与瓦斯突出的防治184.3.5安全防护措施185矿井瓦斯抽放195.1瓦斯抽放的必要条件 195.1.1矿井瓦斯抽放的条件 195.1.2瓦斯抽放设备 195.2矿井瓦斯抽放方法205.2.1本煤层抽放瓦斯 205.2.2邻近层抽放瓦斯205.2.3采空区抽放瓦斯 20参考文献211引言瓦斯是我国煤矿的主要灾害之一，瓦斯煤层爆炸，煤与瓦斯突出等灾害严重危协着我国煤矿的安全生产，由于灾害因素多，治理难度大，矿井瓦斯一直是我
4、国煤矿安全工作的重点和难点。目前，我国所有煤矿均为瓦斯矿井，据统计，在100个国有煤炭生产企业的609处矿井中，高瓦斯矿井占26.8%，煤与瓦斯突出矿井占17.6%，低瓦斯矿井占55.6%。国有地方和乡镇煤矿中高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井占15%左右，部分局矿的情况更为严重。如淮南矿业集团所属11对矿井均为突出矿井，平顶山煤业集团所属的13对矿井也全部为高瓦斯和突出矿井。1我国煤矿生产过程中，发生的各种事故以瓦斯事故较为频繁且严重。1996年，平顶山煤业集团十矿“521”瓦斯爆炸事故，死亡84人，造成直接经济损失达984万元，间接经济损失1亿元。22011年3月，河南省洛阳市伊川县国民煤业公司
5、发生一起特重大煤与瓦斯突出事故“331”特重大事故，造成44人死亡、4人失踪，直接经济损失2728.4万元。3对于我国煤矿瓦斯的现状，国家给予了高度重视。2005年8月，全国人大常委会提出、国务院确定“力争用两年左右的时间，使煤矿重特大瓦斯爆炸事故有较大幅度下降”。 42008年，国务院第81次常务会议研究确定了煤矿瓦斯治理七项措施。52008年7月，国家发改委副主任张国宝出席全国煤矿瓦斯治理现场会。6根据瓦斯对煤矿的影响和国家对煤矿瓦斯的高度重视，可见瓦斯治理对于煤矿安全生产的重要性和必要性。因此本文特介绍了与瓦斯治理相关的各方面情况2瓦斯概述2.1可采煤层特征、煤炭自燃倾向性、煤尘爆炸性凡
6、是正常经营或有作业人员入井的煤矿，都必须做出各方面的技术鉴定报告。而在瓦斯方面，包含可采煤层特征、煤炭自燃倾向性和煤尘爆炸性等相关鉴定。2.1.1可采煤层特征煤层特征包含有：煤层的具体位置、煤层厚度、煤层结构、顶板岩性、底板岩性、层间距、倾角、容重等。可以对各煤层进行编号，然后制作一个表格，如表1-1。7表1-1 煤层主要特征煤层编号厚度（ m ）煤层结构顶底板岩性层间距( m )倾角（）容重（t/m3）顶板底板40.751.85（平均1.20）一般无夹矸粉砂岩细砂岩粘土质泥岩91.50243091.002.15（平均1.50）一般无夹矸粉砂岩泥岩粘土质泥岩91.505476151.133.0
7、8（平均1.70）夹矸36层厚度0.050.49m粉砂岩泥岩铝土岩、粘土质泥岩91.502.1.2煤炭自燃倾向性煤矿企业必须在所在省或省级以上的煤田地质局对该矿煤炭作出鉴定。此鉴定表格式如表1-2。71-2 煤炭自燃倾向等级鉴定报告表煤层工业分析%着火温度( ) T自燃倾向分类水分Md灰分Ad挥发分Vdf焦渣特征T氧化T原样T还原44.2716.36.2121.483.591.1030二类94.3714.395.6321.451.591.1432二类2.1.3煤尘爆炸危险性煤矿企业必须在所在省或省级以上的煤田地质局对该矿煤炭作出鉴定。此鉴定表格式如表1-3。7表1-3 煤尘爆炸性鉴定报告表煤层
8、工业分析爆炸试验鉴定等级结果水分Md灰分Ad挥发分Vdf焦渣特征火焰长度（mm）抑制煤尘爆炸最低岩粉量（%）44.2716.36.21200无爆炸性94.3714.395.63200无爆炸性瓦斯在煤体中存在的状态有两种：一种叫游离状态，一种叫吸附状态。吸附状态的瓦斯按其结合形式的不同，分为吸着和吸收两种。如图1-4 8。2.2瓦斯涌出量及其形式当煤层被开采时，煤体受到破坏，贮存在煤体内的部分瓦斯就会离开煤体而涌入采掘空间，这种现象叫做瓦斯涌出。2.2.1瓦斯涌出量瓦斯涌出量是指开采过程中涌入采掘空间的瓦斯数量（只对普通涌出而言，不包括特殊涌出）。常用单位时间内或单位质量的煤放出的瓦斯数量表示其
9、大小。瓦斯涌出量包括：相对瓦斯涌出量和绝对瓦斯涌出量。对于矿井瓦斯涌出量的鉴定报告必须是相关部门作出的鉴定。制作出的鉴定结果格式有如下表2-1。7表2-1年度绝对瓦斯涌出量（m3/min）相对瓦斯涌出量(m3/min)绝对CO量(m3/min)相对CO量(m3/min)鉴定等级结果(m3/min)20107.5020.001.102.93高瓦斯20119.7821.672.064.56高瓦斯2.2.2瓦斯涌出形式矿井瓦斯涌出的形式一般分为普通涌出和特殊涌出两种。普通涌出，即瓦斯从采落的煤炭及煤层、岩层的暴露面上，通过细小的孔隙缓慢而长时间的放出。特殊涌出，如果煤层或岩层中含有大量瓦斯，采掘时，
10、这些瓦斯有时会在极短的时间内、突然的、大量的涌出，可能还伴有煤粉、煤块或岩石。瓦斯涌出形式需要在安全专编中标明，例如，“瓦斯涌出形式：该矿瓦斯涌出形式为普通涌出，瓦斯从煤层表面非常微细的缝隙中缓慢、均匀而持久地涌出。首先是游离瓦斯涌出，其次是吸附瓦斯解吸转为游离瓦斯涌出，这是该矿瓦斯涌出的主要途径。”93瓦斯爆炸及其防治3.1瓦斯爆炸的条件及防冶3.1.1瓦斯爆炸的条件1、瓦斯浓度在爆炸范围内（如图1-1所示）。102、高温热源（650750）存在时间大于瓦斯的引火感应期。3、瓦斯空气混合气体中的氧浓度大于12%（在矿井中是始终具备的）。下限下限燃烧呈淡蓝色燃烧呈淡青色0 3% 4% 5% 9.5% 16% 100% 爆炸界限下限不燃不爆可燃不爆图1-1瓦斯爆炸界限示意图爆力最强3.1.2在生产中预防瓦斯爆炸的措施1、防止瓦斯积聚和超限2、限制高温热源的出现3、防止瓦斯爆炸事故的扩大3.2瓦斯积聚与防治3.2.1瓦斯积聚的概念所谓瓦斯积聚是指局部瓦斯浓度超过2%
