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1、山西大同大学继续教育学院毕 业 论 文题目： 矿井瓦斯综合治理级 别 2011级 专 业 采 矿 工 程 函授站点 阳泉技校函授站班 级 姓 名 葛 晓 波 指导教师 姜 有 2014 年 6月 30 日摘 要瓦斯事故是所有煤矿安全事故中主要的一种类型,属于煤矿五大灾害之一论文针对矿井瓦斯地质影响因素,探讨了其对煤层瓦斯含量的影响,并从瓦斯安全管理火源安全管理等方面给出了瓦斯事故防治措施近年来,煤矿重大瓦斯爆炸事故呈现多发趋势如2009年山西焦煤集团屯兰煤矿事故黑龙江龙煤集团鹤岗分公司新兴煤矿事故贵州黔西南州兴仁县振兴煤矿事故等均为瓦斯事故煤矿瓦斯爆炸必须同时具备以下两个条件:一是空气中瓦斯含
2、量达到爆炸范围内,即瓦斯的体积分数为5%16%时;二是存在引爆的火源,且其时间长度大于瓦斯引火感应期长度所以,在煤矿实际作业环境中,对瓦斯爆炸事故的防控重点应放在防止瓦斯积聚和限制火源上本文从引起矿井瓦斯含量的地质因素出发,探讨了煤的自身性质煤层赋存条件和地质构造对煤层瓦斯含量的影响,最后又从管理角度给出了瓦斯事故防治的措施关键词：瓦斯防治，因素，危害，管理制度，防治措施目 录摘要 (1)关键词 (1)影响煤层瓦斯含量的因素 (3)瓦斯防治措施 (4)煤矿瓦斯事故频繁的原因及对策 (7)结语 (9)参考文献 (9)矿井瓦斯综合治理矿井瓦斯治理,必须预先从瓦斯来源和瓦斯涌出量方面进行分析,既要考
3、虑瓦斯地质条件,也要分析采矿技术条件当用通风方法不能有效解决工作面瓦斯问题时,就必须采取多种方法综合治理瓦斯,瓦斯抽采技术已成为降低采掘工作面瓦斯涌出量和防止突出的重要和必要手段一影响煤层瓦斯含量的因素 煤层瓦斯含量是一定量煤中所含有的瓦斯量,它是煤层的基本瓦斯参数,是计算瓦斯蕴藏量预测瓦斯涌出量的重要依据影响矿井瓦斯含量的因素有很多,表现在以下几个方面: 1煤体变质程度煤体对瓦斯的吸附能力主要取决于煤体的孔隙率和煤质,煤的变质程度不同,孔隙大小不同,其所含瓦斯的量就不同煤的变质程度越高,煤体内部孔隙率越低,吸附瓦斯的能力越强,但并不是煤体吸附瓦斯能力强就一定含瓦斯量大,最终瓦斯含量除了需要煤
4、体有瓦斯的吸附外,还需要密闭的空间使其得以保存2煤层赋存条件煤层中的瓦斯的运动速度与煤层和围岩的渗透性有关渗透性越大,瓦斯就越容易逸散,反之瓦斯则容易保存在煤层之中;如果煤层的围岩致密完整,煤层中的瓦斯就容易保存下来,反之,瓦斯容易逸散瓦斯可溶解于水中,煤层含水越大,瓦斯相应就越少瓦斯还与煤层的埋藏深度和煤层倾角有关系,通常,瓦斯含量随着煤层埋藏深度的增加而增大,而煤层的倾角越小,瓦斯含量则越大3地质构造在地质构造附近瓦斯涌出量往往增加或减少一般说来,开放性断层有利于瓦斯排放,瓦斯含量减少;封闭挤压性断层甚至可以封闭储存瓦斯,其瓦斯含量增大地质构造是影响瓦斯存储最重要的条件之一,封闭型地质构造
5、有利于封闭瓦斯,开放性地质构造有利于排放瓦斯 4采煤工作面瓦斯涌出受采动影响因素对于采煤工作面,瓦斯涌出的主要来源于本煤层和邻近层围岩以及采空区在工作面未受顶底板采动影响前,主要以本煤层瓦斯为主,通过煤壁工作面落煤和采空区瓦斯涌出三种形式涌入工作面工作面受采动作用后,采空区顶底板煤岩层发生移动变化煤岩层泄压,形成裂隙,位于顶底板内的含瓦斯煤岩层通过裂隙与工作面采空区导通,在瓦斯压力及工作面通风负压的双重作用下,大量邻近层泄压瓦斯涌入工作面采空区,再通过采空区涌入工作面 工作面开采后,采空区顶底板内的裂隙发育及影响作用随着向顶底板内的延伸逐渐减弱,则顶底板内邻近层瓦斯向采煤工作面的排放率与间距呈
6、反比,间距越小,邻近层瓦斯涌出量越大,反之邻近层瓦斯涌出量越小在开采煤层残存可解析瓦斯量一定的情况下,工作面绝对瓦斯涌出量与工作面产量成正比,工作面产量越高,工作面落煤瓦斯越大,邻近层受采动涌出的瓦斯越多,造成工作面绝对瓦斯涌出量越大5大气压力变化因素影响工作面瓦斯涌出情况看,瓦斯大量涌出时多发生在大气压力下降较为明显的时期,采空区内的压力与巷道内的通风压力需保持平衡状态当大气压力突然下降时,井下巷道的通风静压也相应下降,采空区内的压力高于通风静压,从而导致临近采空区内的瓦斯将大量涌入工作面采空区内二瓦斯防治措施1合理布局井巷,安全组织生产对于高瓦斯矿井多层开采,采煤工作面开采宜采用下行开采方
7、式,即先采上部煤层,后采下部煤层,并始终保持水平,确保上层采空区瓦斯得到有效的卸压释放,以利于下部煤层的瓦斯治理;对于单一煤层回采,要优化井巷布局,为工作面回采瓦斯治理提供条件,不能盲目的不规则回采,造成井巷生产布局不合理,给瓦斯治理带来难度2根据工作面的地质条件,以及煤层瓦斯的赋存条件,强化瓦斯地质工作,从技术层面上治理工作面瓦斯,加强矿井各煤层的基础参数测定统计工作,完善煤矿瓦斯地质基础工作,准确记录回采各个阶段的瓦斯涌出情况,包括遇断层褶皱火成岩等地质构造带期间的瓦斯运移情况,从而能够对不同煤层不同时间不同开采条件的瓦斯涌出情况进行详细统计,并制定相应合理完善的瓦斯防治技术方案,从源头上
8、治理瓦斯3 综合抽采技术根据井巷布置条件,煤层赋存条件采取相应的瓦斯抽采方式,形成合理完善的地面和井下抽采系统,对工作面可采取如下抽采措施:顺层钻孔穿层钻孔抽采上下顶底板高抽巷尾巷瓦斯道抽采地面采空区钻孔抽采上层临近层采空区导入钻孔抽采高位钻场水平长钻孔抽采回顺采空区埋管抽采井下移动瓦斯泵抽采和等多种方法的综合抽采,实现井上下多方位立体交叉抽采瓦斯,实践证明,针对不同煤层不同井巷因地制宜的采取相应有效的抽采方式对工作面的瓦斯治理起到了至关重要的作用4采取合理有效的通风方式,确保工作面通风系统的正常稳定,并能根据不同煤层不同采面的瓦斯赋存条件,合理配备工作面风量,确保工作面风速瓦斯浓度符合规定,
9、并能够有效的使采煤工作面抽采与工作面通风达到一个动态平衡,从而使工作面瓦斯抽采和利用均达到最佳状态但对于容易自然的煤层,更要注重考虑工作面风量防火抽采三者之间的平衡关系,并要加大采空区发火的预防和日常观测管理5抽采设备系统完备,布置合理对于高瓦斯矿井,近些年煤炭产量日益增加,原来的老的抽采设备已不能完全满足瓦斯治理的需要,必须加大抽采设备的投入,从抽采设备硬件上治理瓦斯问题(1)提高地面井下瓦斯抽采泵的抽采能力,配备大流量的抽采泵,是瓦斯治理硬件的重要条件(2)配备合理完善的多条井上下抽采管路系统,井上下抽采管路系统实现高低浓瓦斯高低压管路系统联合抽采,从而使煤层瓦斯应抽尽抽,降低风排瓦斯量,
10、有效杜绝上隅角回风流瓦斯浓度超限问题(3)引进使用先进的“大功率大扭矩定方向”抽采钻机,增大钻孔孔径和孔长,保证钻孔施工质量,扩大钻孔抽采断面积,提高抽采钻孔服务时间,提高钻孔成孔率,同时还要加强钻孔的封孔质量,引进使用先进的钻孔封孔设备,替代原有原始的封孔方法,降低抽采钻孔的漏气现象(4)逐步替换原有陈旧的小管径抽采管路,布置接设大管径抽采管路,增大抽采管径,降低抽采阻力,提高抽采效率(5)加强抽采管路附属设备的安设和使用,包括自动抽采管路阀门控制系统管理自动放水装置封孔装置抽采管路参数观测监测装置等6健全管理体制,加强现场瓦斯管理许多事故的发生,都是由于管理的不到位造成的所以,要加强对矿上
11、职工的安全教育,健全管理体制,管理水平和职工的安全意识对于煤矿的长期安全生产非常重要从严瓦斯治理责任制的落实,把瓦斯治理和安全生产的责任逐层逐级落实,明确具体职责,实行精细化管理,逐步形成了完善的管理体系(1)建立火源安全管理机制引爆火源的特征源主要有电气火花放炮火源摩擦撞击吸烟明火等,火源安全管理应包括明火电火花放炮火花等的管理通过对引爆火源的安全管理,可从根本上阻断瓦斯爆炸所必需的温度条件,从而有利于控制瓦斯爆炸事故(2)加强矿井用电安全管理矿工长期在低电压供电线路中所养成的带电接线搭火换灯泡等习惯,如果在井下高压电力作业中仍然如此则后果不堪设想因此,用于井下的电气设备必须进行防爆检测,合
12、格后才能使用;井下电缆接头不准留有明接头,对电缆经常检查,防止漏电,设置漏电保护器;矿灯必须经检验合格后方可使用,如在井下发生损坏,严禁在井下打开电池盒或自行修理(3)加强矿井用火安全管理严禁在井下吸烟和生火取暖瓦斯泵房及附近20 m以内不许存在明火在井下不准进行电焊和气焊等焊接作业,如确实需要则必须严格执行报批手续(4)加强井下放炮的安全管理井下作业时要对火药和雷管进行严格管理,实行审批使用程序严禁简化放炮程序放明炮及明电放炮多母线放炮违规填充炮泥反向爆破一次装药多次爆破使用岩石炸药爆破等(5)加强摩擦撞击的安全管理采煤机械截割部件上需加洒水喷雾降温设备,严禁在井下通风不良区域使用可产生火花
13、的金属工具和机械设备如果发生瓦斯事故,抢险救灾时须使用专用工具7矿工不安全行为控制造成煤矿瓦斯爆炸事故的原因是多方面的,有客观原因,也有主观原因;有直接原因,也有间接原因依据安全学原理,引发事故的原因不外乎人(人的不安全行为)物 (物的不安全状态)环(不安全的环境)三大因素,而人为因素往往是引发事故最直接最常见的原因安全教育是为了防止矿工不安全行为,防止人为失误的重要途径其重要性首先在于通过安全教育能提高企业领导和广大矿工搞好事故预防工作的责任感和自觉性其次,安全技术知识的普及和安全技能的提高,能使广大矿工掌握事故发生发展的客观规律,提高安全操作水平最后,矿工可通过安全教育掌握安全检测技术水平
14、和提高安全控制技术,搞好事故预防,起到保护自身和他人安全的作用安全教育可从以下3个方面进行:(1)安全知识教育使矿工掌握有关事故预防的基本知识,提高矿工的安全素质,从而提高煤炭企业整体事故预防水平教育内容包括安全生产法律法规知识安全技术知识和安全管理知识各种知识教育的深度可结合矿工所在岗位进行安排(2)安全技能教育通过对教育者进行培训和反复的实际操作训练,使其逐渐掌握安全技能在将知识转化为能力的过程中,使作业人员掌握完成本岗位安全作业技巧,具备相应的安全操作能力和紧急应变能力安全操作技能教育应结合工种岗位,按照有关规程标准有计划地进行(3)安全态度教育通过安全态度教育使操作者尽可能自觉地掌握安全技能,克服不利于安全生产的思想和观念,树立科学的安全观念和法制观念,提高安全意识,端正安全态度,自觉遵章守纪,搞好安全生产教育内容应该包括学习安全生产法律法规方针政策和企业规章制度,安全形势教育和结合典型事故案例开展的安全教育等三煤矿瓦斯事故频繁的原因及对策1瓦斯爆炸必须具备火源 瓦斯浓度在 5 %16 %之间 氧气充足 3 个基本条件 ,其中足够浓度的瓦斯是造成爆炸事故最重要的因素
