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瓦斯检查工培训课件,东笋煤矿安全培训中心,第五章 矿井瓦斯防治,重点提要,一、矿井瓦斯基本概念，也就是说什么叫矿井瓦斯？瓦斯的生成，煤层瓦斯赋存状态与性质及危害。二、煤层瓦斯含量的主要因素和涌出形式以及矿井瓦斯等级划分确定的依据。三、矿井瓦斯在管理上的特殊要求。四、,煤矿安全规程,对煤矿井下各地点瓦斯浓度有何规定和处理要求。综观上述都是在作业过程中经常遇到和要解决的实际问题。,瓦斯是一种有害气体。瓦斯灾害也是煤矿井下“五大”自然灾害之一，在采掘过程中瓦斯大量涌出，可造成作业地点的瓦斯超限，当井下空气中瓦斯浓度较高时，会相对地降低空气中的氧气浓度，可以造成作业人员窒息。如果忽视矿井通,风与瓦斯管理和不严格执行,规程,有关规定，当瓦斯与空气混合达到一定浓度时，遇火源能燃烧或爆炸。瓦斯的存在易造成煤与瓦斯突出，严重影响和威胁矿井生产安全，一旦发生重、特大瓦斯灾害事故，就会给国家财产和职工的生命安全造成巨大损失。所以说，瓦斯是煤矿第一大杀手。,第一节 矿井瓦斯基础知识,一、概述,1,、矿井瓦斯的概念,矿井瓦斯是指煤矿在生产过程中从煤（岩）层中涌出以甲烷为主的各种有毒有害气体的总称。有时单独指甲烷（沼气）。根据气体分析结果表明，其中构成的主要成分是以甲烷为主，约占总量的,80,90%,左右，它是一种最简单的炭氢化合物，又是各种有害气体混合物。因沼泽之气而得名，俗称沼气，其化学分子为,CH,4,。根据人们群众长期形成的历史习惯把沼气也称为瓦斯。瓦斯的成分且由基本成分和其它成分所组成，其成分组成为：,瓦斯,基本成分,其它成分,甲烷,(,沼气,)CH,4,二氧化碳,CO,2,硫化氢,H,2,S,二氧化氮,NO,2,一氧化碳,CO,二氧化硫,SO,2,氨 气,NH,3,硫化氢化合物,(,乙烷丙烷丁烷,),依据瓦斯成分与其性质的不同，大致可分为三种类型：,1,、具有可燃、可爆性气体，主要是沼气；,2,、具有窒息性气体，主要是二氧化碳；,3,、具有毒、有害气体，主要是一氧化碳、硫化氢、二氧化硫、二氧化氮。上述这些有毒有害气体中，绝大多数矿井中沼气约占瓦斯总量的,80%,以上，其次才是二氧化碳。煤矿通常所说的瓦斯实际是指沼气。矿井瓦斯的这种可燃性、爆炸性、窒息性，是煤矿安全生产中的主要威胁。,矿井瓦斯来源于煤（岩）层，瓦斯的生成是在成煤过程中的一种伴生气体，它的形成要经历两个不同的造气时期，古代植物遗体在形成泥炭过程中，由于厌氧菌的作用，植物的纤维质被分解、发,酵，逐渐生成腐植酸，与此同时生成瓦斯，属于生物化学造气时期；此后，在煤的炭化变质过程中，随着化学成分和结构的变化，从泥炭转变成褐煤、烟煤到无烟煤，属于变质作用造气时期。同时继续有大量瓦斯伴随生成。当生成一吨煤的同时，大约生成,1000m,3,以上的瓦斯（沼气）伴随生成。在长期的地质年代里，由于在生化作用造气时期泥炭的埋藏较浅，覆盖层的胶结固化也不好，因地层变动造成的断裂和裂隙，大部分瓦斯通过煤层裂隙自然逸散到大气中去了，仅仅只有一部分则被保存在煤体和围岩中。,其次，煤层的倾角大，埋藏较浅，顶板岩层透气性好，而煤层中被保存下来的瓦斯量就少；反,之，煤层中保留下来的瓦斯就多。当人们建井开拓井巷、从事采掘作业时，瓦斯就会不断地从煤（岩）层中涌向采掘空间，这就是矿井瓦斯的主要来源。当在成煤过程中所伴随生成的瓦斯不逸散，如果大部分都被保存下来的话，那么我们现在就无法开采其煤炭。,由于煤层赋存条件所致，煤层有露头时，瓦斯易于排放，无露头时，顶板岩性致密，其瓦斯不易排放，并易于保存。煤层倾角越小瓦斯运移的途径长。与成煤后地壳上升，剥蚀作用加强为煤层瓦斯向地表运移提供了条件，而大部分瓦斯随着裂隙逸散到大气中去了。因此，在其他条件大致相同的情况下，在同一开采深度上，煤层倾角小，煤层所含瓦斯越多。反之，煤层倾角大，且煤层瓦斯含量就越小。如樟树乡所属煤矿是低瓦斯矿井，其因素就是因为该乡各矿井均属急倾斜煤层，所以瓦斯含量较小。经瓦斯等级鉴定结果都是低瓦斯矿井。,2,、瓦斯的性质,瓦斯通常指 甲烷，分子式为,CH,4,，它是一种无色、无味的气体。,瓦斯具有燃烧和爆炸性。,3,、矿井瓦斯的危害,(1),瓦斯窒息。,(2),瓦斯的燃烧和爆炸。,4,、瓦斯的赋存,1),瓦斯在煤层中的垂直分带。,2),瓦斯的赋存。瓦斯在煤层及围岩中的赋存状态有两种，一种是游离状态，另一个是吸附状态。,(1),游离状态（也称自由状态）。,这种瓦斯以完全自由的气体状态存在于煤体或围岩的较大裂缝、孔隙或空洞之中（如图,11,所示）。游离瓦斯可以自由运动或从煤（岩）层的裂隙中散放出来，因此表现出一定压力。煤体内游离瓦斯的多少取决于储存空间的容积瓦斯压力及围岩温度等因素。,(2),吸附状态（也称结合状态）。,按其结合的形式不同，又分为吸着和吸收两种状态。吸着状态是瓦斯气体分子在其与煤粒固体分子间的引力作用而被吸着在煤体孔隙的内表面上所呈现的状态，其形成一层很薄的吸附层（如图中,2,所示）；吸收状态是瓦斯分子进入煤体胶粒结构内部与煤分子结合而呈现的一种状态，其类似气体溶解于液体的现象（如图中,3,所示）。吸附状态存在的瓦斯量的多少，取决于煤的结构特点、炭化程度等。,游离状态与吸附状态的瓦斯并不是固定不变的，而是处于不断交换的动平衡状态。当条件发生变化，这一平衡就会遭到破坏。在压力降低、温度升高或煤体结构受到破坏时，部分吸附状态的瓦斯就转化为游离瓦斯，这种现象叫解吸；反之，当压力增大或温度降低时，部分游离的瓦斯也是转化为吸附状态，这种现象叫吸附。,二、煤层瓦斯含量,(,一,),煤层瓦斯含量的概念,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,m,3,/t,或,m,3,/m,3,表示。,(,二,),煤层瓦斯含量的主要影响因素,煤层瓦斯含量的大小决定于两个方面的因素，一是在成煤过程中伴生的气体量和煤的含瓦斯能力，二是煤系地层保存瓦斯的条件。,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。,2,、煤系地层保存瓦斯的条件,当前煤层瓦斯含量的大小，主要取决于煤系地层保存瓦斯的条件。,(1),煤层有无露头。,(2),煤层埋藏深度。,(3),围岩的透气性。,(4),煤层的地质史。,(5),地质构造及其条件。,三、矿井瓦斯涌出,(,一,),矿井瓦斯涌出的形式,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。,(1),普通涌出。,(2),特殊涌出。,(,二,),矿井瓦斯涌出来源,掌握矿井瓦斯涌出的来源，是实行瓦斯分源治理的前提条件。按照瓦斯涌出地点和分布状况，瓦斯涌出来源可分为：,(1),煤岩壁瓦斯涌出。,(2),采落煤炭瓦斯涌出。,(3),采空区的瓦斯涌出。,(4),邻近煤层瓦斯涌出。,(,三,),矿井瓦斯涌出量,1,、矿井瓦斯涌出量的概念与计算,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。表示矿井瓦斯涌出量的方法有两种。,(1),绝对瓦斯涌出量。,(2),相对瓦斯涌出量。,必须指出，对于抽放瓦斯的矿井，在计算矿井瓦斯涌出量时，应包括抽放的瓦斯量。,2,、影响瓦斯涌出量的因素,矿井瓦斯涌出量并不是固定不变的，它随自然条件和开采技术条件的变化而变化。,(1),煤层瓦斯含量。它是影响矿井瓦斯涌出量的决定因素。被开采煤层的原始瓦斯含量越高，其涌出量就越大。,(2),地面大气压力的变化。,(3),开采规模。,(4),开采程序。,(5),采煤方法与顶板管理。,(6),生产工序。,(7),通风压力。,(8),采空区管理。,总之，矿井瓦斯涌出量的影响因素很多，但有主有次，应根据不同矿井的具体条件，找出其主要因素及影响规律，以制定和采取针对性的防治措施。,四、矿井瓦斯等级的划分,(,一,),矿井瓦斯等级划分的目的,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。由于不同煤田瓦斯生成与赋存的条件不同，开采时不同矿井的瓦斯涌出量就有很大差异。,(,二,),矿井瓦斯等级划分的依据,煤矿安全规程,规定：一个矿井中只要有一个煤（岩）层发现瓦斯，该矿井即为瓦斯矿井。瓦斯矿井必须依照矿井瓦斯等级进行管理。,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：,(1),低瓦斯矿井：,矿井相对瓦斯涌出量小于或等于,10m,3,/t,且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于,40m,3,/min,。,(2),高瓦斯矿井：,矿井相对瓦斯涌出量大于,10m,3,/t,或矿井绝对瓦斯涌出量大于,40m,3,/min,。,(3),煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）,突出矿井,。,(,三,),矿井瓦斯等级的鉴定,1,、准备工作,2,、井下测定,(1),选定地点,(2),测定内容,(3),测定时间与方法,3,、资料整理,4,、确定矿井瓦斯等级,5,、上级审批,第二节 瓦斯爆炸及其内容,一、瓦斯爆炸,(,一,),瓦斯爆炸的概念,瓦斯是一种能够燃烧和爆炸的气体，瓦斯爆炸就是空气中的氧气（,O,2,）与瓦斯（,CH,4,）进行剧烈氧化反应的结果。其化学反应式为：,CH,4,+2,O,2,C,O,2,+2,H,2,O+882,.6kJ/mol,或,CH,4,+2 C,O,2,（,O,2,+N,2,）,=CO,2,+2H,2,O+7.52N,2,+882.6K3/mol,点燃,79,21,从上式中看出：瓦斯在高温火源作用下，与氧气发生化学反应，生成二氧化碳和水蒸气，并放出大量的热，这些热量能够使反应过程中生成的二氧化碳和水蒸气迅速膨胀，形成高温、高压并以极高的速度向外冲出面是产生动力现象，这就是瓦斯爆炸。,在瓦斯爆炸过程中，当点火源与爆炸性混合物接触时，并不立刻发生爆炸，而需要有一个延迟时间，这段时间称为爆炸感应期。感应期的长短与瓦斯浓度、温度火源的性质决定有关，随着瓦斯的浓度的增加略有增加（附延迟期与瓦斯浓度、引火温度关系表）。,瓦斯,浓度,(%),火 源 温 度,(),700,725,750,775,825,925,1025,延 迟 时 间 （秒）,4,8.2,3.6,2.4,1.4,6,10.0,4.3,2.6,1.5,0.62,0.21,0.06,8,14.0,5.0,3.0,1.6,0.67,0.25,0.08,10,6.3,3.5,1.75,0.72,0.26,0.09,12,7.9,4.1,1.90,0.77,0.27,0.09,由此可见，引火温度越高，延迟时间就越短。瓦斯燃烧这种延迟性，对煤矿安全生产有着十分重要意义。例如，井下放炮时，使用的煤矿安全炸药就是利用了这一特性制定出的，安全炸药虽然爆炸时的温度高达,2000,，但在绝大多数情况下，这一温度存在的时间极短，只有,0.00110ms,，也不致于引燃瓦斯，冲击波存在的时间短于,1ms,，都小于瓦斯爆炸的感应期。但当炸药质量不合格或炮泥充填不足时，就会延长高温气体存在的时间，甚至还会出现火焰，从而形成瓦斯爆炸的点引火源。,(,二,),瓦斯爆炸的条件及界限,瓦斯爆炸必须同时具备下面,3,个基本条件。,1,、一定的瓦斯浓度,(1),瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸具有一定的浓度范围，只有在这个浓度范围内，瓦斯才能够爆炸，这个范围称为瓦斯爆炸的界限。最低爆炸浓度叫爆炸下限；最高爆炸浓度叫爆炸上限，在新鲜空气中，瓦斯爆炸的界限一般认为是,5%16%,。,(2),瓦斯在不同浓度的爆炸特性，当瓦斯浓度低于,5%,时，由于参加化学反应的瓦斯较少，不能形成热积聚，因此，不能爆炸，只能燃烧。燃烧时，在火焰周围形成比较稳定的、呈现蓝色或淡青色的燃烧层。,当瓦斯浓度达到,5%,（下限），瓦斯就能爆炸；浓度在,5%,9.5%,时，爆炸威力逐渐增强；在浓度为,9.5%,时，因为 空气中的全部瓦斯和氧气都能参加反应，所以，这时的爆炸威力最强。在煤矿井下，通过实验和现场测定，爆炸威力最强烈的实际瓦斯浓度为,8.5%,左右。,瓦斯只有在,5%,16%,这个浓度范围内才能爆炸，这个范围称为,瓦斯爆炸界限,。,(,如图,1-8,所示）,5%,是最低爆炸浓度,，叫,爆炸下限,；,16%,是最高爆炸浓度,，叫,爆炸上限,。,必须指出，瓦斯爆炸界限并不是固定不变的，当受到,定因素影响时，爆炸界限会相应缩小或扩大。,当瓦斯浓度低于,5%,时，由于参加化学反应的瓦斯数量较少，不能形成热量积聚，因此，只能燃烧，不能爆炸；当瓦斯浓度高于,16%,时，由于空气中的氧气相对减少和不足，满足不了氧化反应的全部需要,只能有一部分的瓦斯与氧气发生反应，因所生成的热量还会被多余的瓦斯和周围介质吸收而降温，所以也不能爆炸。,2,、一定的引火温度,瓦斯爆炸的第二个基本条件是高温火源的存在。点燃瓦斯所需的最低温度，称为引火温度。瓦斯的引火温度一般认为是,650750,。,3,、充足的氧气含量（不得低于,12%,）,实验表明，瓦斯爆炸界限随着混合气体浓度的降低而缩小，氧气浓度降低时，瓦斯爆炸,下限缓缓地提高，而瓦斯爆炸的上限则迅速下降，当氧气浓度降到,12%,时，混合的气体中的瓦斯就失去了爆炸性，遇火也不会爆炸。,由于氧气含量低于,12%,时，短时间内就能导致人员窒息死亡，因此,规程,规定，井下工作地点的氧气含量不得低于,20%,，而且在正常生产的矿井中，采用降低空气中的氧气含量来防止瓦斯爆炸是没有实际意义的。,(,三,),瓦斯爆炸产生的危害,瓦斯爆炸的危害主要表现在以下,3,个方面。,1,、爆炸温度,试验研究表明，当瓦斯浓度为,9.5%,时，爆炸时产生的瞬时温度，在自由空间可达,1850,，在封闭的空间内高达,2650,。,2,、爆炸压力,据测定，瓦斯爆炸后的压力约为爆炸前的,10,倍。,(1),正向冲击,(2),反向冲击,3,、有毒有害气体,瓦斯爆炸后，将产生大量有害气体，据分析，瓦斯爆炸后的空气成分为：氧气,6%10%,、氮气,82%88%,、二氧化碳,4%8%,、一氧化碳,2%4%,。爆炸后生成的如此大量的一氧化碳是造成人员大量伤亡的主要原因。,(,四,),影响瓦斯爆炸的主要因素,瓦斯爆炸的基本条件受很多因素影响，以下就爆炸界限和引火温度两个方面进行介绍。,1,、影响爆炸界限的因素,影响瓦斯爆炸界限的主要因素有可燃性气体、煤尘、惰性气体及混合气体的初始温度等。,(1),可燃性气体的混入。,(2),爆炸性煤尘的混入。多数矿井的煤尘具有爆炸性。,(,惰性气体的混入,),。,2,、影响引 火温度的因素,影响瓦斯爆炸引火温度的主要原因有瓦斯浓度、混合气体压力及火源性质等。,(1),瓦斯浓度。不同的瓦斯浓度，所需要的引火温度也不同。,(2),混合气体压力。,(3),火源性质。,瓦斯爆炸的感应期。火引延迟的时间称为瓦斯爆炸的感应期。感应期的长短与瓦斯浓度、引火温度有密切关系，瓦斯浓度越高，感应期越长，引火温度越高，感应期越短。,感应期的作用。瓦斯爆炸的感应期虽然非常短暂，但对指导煤矿安全生产却有着十分重要的意义。,首先，利用这一特性，通过缩短高温火源的存在时间，使其不超过瓦斯爆炸的感应期，可以减少或消除瓦斯爆炸的可能性。现在煤矿使用的毫秒雷管和安全炸药，在一定程度上或是根据瓦斯爆炸感应期这一特性研制生产的。,(,五,),瓦斯爆炸的原因分析,1,、瓦斯积聚及其原因,(1),瓦斯积聚的概念，瓦斯积聚是指采掘工作面及其他地点，体积大于,0.5m,3,的空间内积聚，瓦斯浓度达到或超过,2%,的现象。,(2),引起瓦斯积聚的主要原因，引起瓦斯积聚而导致瓦斯爆炸的原因很多，很复杂，主要有：,局部通风机停止运转。,风筒断开或严重漏风。,局部通风机出现循环风。,风流短路。如打开风门而不关闭，巷道贯通后不及时调整通风系统等。,通风系统不合理，不完善。,采空区或盲巷。采空区和盲巷没有风流通过，往往积存有大量高浓度瓦斯。,瓦斯涌出异常。,2,、引爆火源,(1),电火花。,(2),爆破火花。,(3),撞击摩擦火花。,3,、管理因素,瓦斯爆炸事故的发生，主要是由于管理上存在缺陷造成某些作业人员的违章失职所造成的。,二、瓦斯爆炸事故的防治,瓦斯爆炸事故是可以预防的，预防瓦斯爆炸就是指消除瓦斯爆炸的条件并限制爆炸火焰向其他地区传播，归纳起来主要有以下,3,个方面：防止瓦斯积聚，防止引爆瓦斯和防止瓦斯爆炸事故的扩大。,(,一,),防止瓦斯积聚的技术措施,1,、加强通风管理,通风是防止瓦斯积聚的主要措施，建立一个完善合理的矿井通风系统，加强通风管理，做到有效、稳定、可靠、连续不断地向井下所有用风地点输送足够数量的新鲜空气，以保证及时排除和冲淡矿井瓦斯和粉尘，使井下各处的瓦斯浓度符合,规程,的要求，是防止矿井发生瓦斯爆炸事故的可靠保证。,(1),加强掘进工作面的通风管理。据统计资料表明，有,60%,以上的瓦斯爆炸事故发生在掘进工作面。因此，掘进工作面通风是煤矿井下最容易出现安全问题的地点，特别是在更换、维修局部通风机或局部通风机停止运转时，必须加强管理。,(2),加强采煤工作面的通风管理。,2,、加强瓦斯检查与监测,3,、及时处理局部积聚的瓦斯,1),采煤工作面上隅角处瓦斯积聚的处理方法,(1),引导风流法。,(2),风筒导排风流法。,(3),巷尾排放法。,(4),沿空留巷排除法。,(5),瓦斯抽放法。,(6),充填置换法。,(7),风压调节法。,(8),调整通风方法。,2),巷道冒落空洞内瓦斯积聚的处理方法,(1),充填置换法。,(2),风筒分支排放法。,(3),压风排除法。,3),巷道顶部层状赋存瓦斯的处理方法,(1),加大巷道内的风流速度。,(2),加大顶板附近的风流速度。,(3),隔绝瓦斯来源。,(4),钻孔抽放瓦斯。,4,),采煤机附近瓦斯积聚的处理方法,(1),加大风量。,(2),降低瓦斯涌出量和减少瓦斯涌出量的不均衡性。,(3),抽放瓦斯。,(,二,),防止引爆瓦斯的措施,1,、防止明火,2,、防止出现爆破火焰,3,、防止出现电火花,(,三,),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,2,、安设安全装置,(1),安设防爆门,(2),安设反风装置,(3),安设隔爆设施。,(4),佩戴自救器。,第三节 煤与瓦斯突出及防治,一、煤与瓦斯突出的概念及危害,(,一,),煤与瓦斯突出的概念及其危害,1,、煤与瓦斯突出的概念,在煤矿井下由于地应力和瓦斯压力（二氧化碳）的共同作用，在极短的时间内，破碎的煤和瓦斯由煤体或岩体内突然向采掘空间抛出的异常的动力现象，称为煤与瓦斯突出。,2,、煤与瓦斯突出的危害,当发生煤与瓦斯突出时，采掘工作面的煤壁将遭到破坏，大量的煤与瓦斯将从煤层内部，以极快的速度向巷道或采掘空间喷出，充塞巷道，煤层中会形成孔洞，同时由于伴随有强大的冲击力，巷道设施会被摧毁，通风系统会被破坏，甚至发生风流逆转，还可能造成人员窒息和发生瓦斯爆炸、燃烧及煤流埋人事故。,(,二,),煤与瓦斯突出的分类,1,、按动力现象分类,按动力现象的力学特征，可分为突出、压出和倾出。,1,),煤与瓦斯突出（简称突出）。,2),煤突然被压出井涌出大量瓦斯,(,简称压出,),。,3),煤突然倾出并涌出大量瓦斯,(,简称倾出,),。,2,、突出强度的分类,突出强度是指每次突出抛出的煤岩量或喷出的瓦斯量。,按突出强度可分为：,(1),小型突出：,100t,。,(2),中型突出：等于或大于,100t,、小于,500t,。,(3),大型突出：等于或大于,500t,、小于,1000t,。,(4),特大型突出：等于或大于,1000t,。,二、煤与瓦斯突出的预兆及规律,(,一,),煤与瓦斯突出的预兆,绝大多数的煤与瓦斯突出，在突出发生前都有预兆，没有预兆的突出是极少数的，突出的预兆可分为有声预兆和无声预兆。,1,、有声预兆,(1),响煤炮。由于各矿区、各采掘工作面的地质条件、采掘方法、瓦斯及煤质特征的不同，所以预兆声音的大小、间隔时间、在煤体深处发出的响声种类也不同。有的像炒豆似的噼噼叭叭声音，有的像鞭炮声，有的像机关枪连射声，有的似跑车一样的闷雷、嘈杂、沙沙声、嗡嗡声以及气体穿过含水裂缝时的吱吱声等。,(2),其他有声预兆。发生突出前，因压力突然增大，支架会出现嘎嘎响、劈裂折断声，煤岩壁会开裂，打钻时会喷煤、喷瓦斯等。,2,、无声预兆,(1),煤层结构构造方面表现为：煤层层理紊乱，煤变软、变暗淡、无光泽、煤层干燥和煤尘增大，煤层受挤压，褶曲变粉碎、厚度变大、倾角变陡。,(2),地压显现方面表现为：压力增大，使支架变形，煤壁外鼓、片帮、掉渣、顶底板出现凸起台阶、断层、波状鼓起、手扶煤壁感到震动和冲击，炮眼变形装不进药，打眼时垮孔、夹钻等。,(3),其他方面的预兆有：瓦斯涌出异常，忽大忽小，煤尘增大，空气气味异常、闷人，有时变热。,(,二,),煤与瓦斯突出的一般规律,1,、地压是发动突出的主要动力,(1),突出的危险性随着煤层埋藏深度的增加而增大。,(2),采掘工作形成的集中应力区是突出点密集区。,(3),突出危险区集中在地质构造带呈带状分布。,(4),产生强烈震动的采掘作业可能诱发突出。,(5),受煤自重的影响，上山掘进头发生突出的次数多。,2,、瓦斯是抛出煤体完成突出过程的主要动力,3,、煤的物理力学性质决定突出发生发展的难易,三、防止煤与瓦斯突出的措施,(,一,),概述,在防治煤与瓦斯突出的实践中，我国总结了一套行之有效的综合防突措施，习惯上称为“四位一体”的防突措施，即突出危险性预测、防治突出措施、防治突出措施的效果检验和安全防护措施。,(,二,),突出危险性预测,1,、区域突出危险性预测,2,、工作面突出危险性预测,3,、防治突出措施效果检验,(,三,),区域性防突措施,1,、开采保护层,2,、预抽煤层瓦斯,3,、煤体注水,(,四,),局部防突措施,1,、石门揭煤防治突出措施,(1),水力冲孔。,(2),排放钻孔。,(3),水力冲刷。,(4),金属骨架。,2,、煤巷掘进工作面防治突出措施,(1),超前钻孔。,(2),深孔松动爆破。,(3),深孔控制卸压爆破。,(4),卸压槽。,(5),前探支架。,3,、采煤工作面防治突出措施,(1),松动爆破。,(2),浅孔注水。,(,五,),安全防护措施,1,、震动爆破,2,、远距离爆破,3,、挡栏设施,4,、反向风门,5,、自救器,进入有突出危险采掘工作面的工作人员。必须随身佩戴隔离式自救器。,(,六,),规程,对采掘工作面防突的规定,第四节 矿井瓦斯抽放,一、概述,1,、瓦斯抽放的作用,为了减少和解除矿井瓦斯对煤矿安全生产的威胁，利用机械设备和专用管道造成的负压，将煤层中存在或释放出的瓦斯抽出来，输送到地面或其他安全地点的做法，叫做瓦斯抽放。,2,、瓦斯抽放的必要条件,3,、煤层瓦斯抽放难易程度的指标,4,、瓦斯抽放系统,1,),瓦斯泵。,2),抽放管路。,瓦斯抽放管路系统包括：,(1),主管。,(2),分（干）管。,(3),支管。,(4),附属装置,3,）安全装置。,(1)“,三防装置”。所谓“三防装置”是指安设在地面瓦斯抽放泵吸气管路中具有防回火，防回气和防爆炸作用的安全装置。,(2),放水装置。,二、矿井瓦斯抽放的方法,(,一,),瓦斯抽放方法的分类,(,二,),本煤层瓦斯抽放,1,、预抽本煤层瓦斯方式,(1),巷道预抽。,(2),钻孔预抽。,2,、边抽本煤层瓦斯方法,(1),边采边抽。,(2),边掘边抽。,(,三,),邻近层瓦斯抽放,1,、上邻近层瓦斯抽放,2,、下邻近层瓦斯抽放,(,四,),采空区瓦斯抽放,1,、采空区瓦斯来源,2,、采空区瓦斯抽放方法,3,、采空区瓦斯抽放应注意的事项,(,五,),围岩及裂隙溶洞瓦斯抽放方法,第六章 瓦斯检查与管理,矿井空气中的瓦斯浓度，受通风、采掘和气压以及瓦斯涌出变化异常等诸多因素的影响而经常发生变化，及时准确地检查瓦斯浓度，搞好瓦斯管理，对于了解和掌握井下的瓦斯涌出情况，防止瓦斯积聚和瓦斯事故的发生至关重要。瓦斯检查与管理不仅是矿井通风管理工作的一项重要内容也是保证矿井安全生产和防止重大事故发生最基本和最关键的环节。,第一节 瓦斯检查方法,一、巷道风流瓦斯的检查方法,1,、巷道风流,2,、检查方法,3,、注意事项,二、采煤工作面瓦斯检查的方法,1,、采煤工作面的瓦斯的检查方法,(1),测点的选取。,采煤工作面回风巷风流中的瓦斯浓度的测点位置应选在距采煤工作面煤壁线,10m,以外的采煤工作面的回风流中风流充分汇合稳定处。,(2),测定步骤,2,、注意事项,三、掘进工作面瓦斯检查的方法,1,、掘进工作面风流及回风流,2,、瓦斯的检查方法,3,、注意事项,四、盲巷瓦斯的检查方法,1,、盲巷,2,、检查方法,3,、注意事项,五、其他地点瓦斯的检查方法,1,、采掘工作面爆破地点附近,20m,范围风流中瓦斯浓度的检查测定,2,、采掘工作面电动机及其开关附近,20m,范围风流中瓦斯浓度的检查测定,3,、高冒区及突出孔洞内的瓦斯检查,4,、爆破过程中的瓦斯检查,5,、煤仓、水仓等特殊地点的瓦斯检查,六、采掘工作面和机电硐室空气温度的测定方法,七、瓦斯检查过程中常见的人身安全事故及其预防,第二节 矿井瓦斯管理,矿井瓦斯管理是矿井安全生产的一项重要内容，是矿井安全管理的重要组成部分。矿井瓦斯管理工作的好坏，不但制约着矿井安全生产正常进行，还影响矿井的经济效益和社会效益。因此，矿井必须认真落实“先抽后采，监测监控，以风定产”的防治瓦斯方针。矿井瓦斯管理工作与瓦斯检查员的本职工作密切相关。,一、矿井瓦斯管理的规章制度,矿井瓦斯管理制度是矿井瓦斯管理不可缺少的内容，是保证矿井安全生产的基本措施制度，是规范人们行为的措施，没有制度就没有统一的行为标准。煤矿井下生产是在极其复杂和恶劣的,环境中进行作业，如果出现某一个人的行为不规范，就有可能导致事故的发生。因此，为使通风与瓦斯管理工作能够得到正常的开展，杜绝瓦斯事故的发生，每一矿井，尤其是高突矿井应根据,规程,有关规定，结合本矿井的实际情况，建立健全矿井瓦斯管理的有关规定和制度。,1,、矿井瓦斯管理制度的主要内容,主要应包括：健全专业机构，配足检查人员，定期培训和不断提高专业人员技术素质的规定；煤矿领导和检查人员（包括瓦斯检查员）区域分工巡回素质的规定；各级领导和检查人员（包括瓦斯检查员）区域分工巡回检查汇报制度、交接班制度，矿长总工程师每天阅签瓦斯日报的规定；盲巷、采空区和密闭启封等有关瓦斯管理,的规定，爆破与巷道贯通时的瓦斯管理规定；矿井瓦斯排放的有关规定及瓦斯监控装备的使用、管理的有关规定；矿井瓦斯抽放、防止煤与瓦斯突出的规定。,在建立健全规章制度的同时，还应制定相应的奖罚制度，以保证有关规定、制度的贯彻落实。,2,、专职瓦检员的配备与要求,开拓新水平的井巷第一次接近各开采煤层时，必须按掘进工作面距煤层的准确位置，在距煤层垂直距,10m,以外开始打探煤钻孔，钻孔超前工作面的距离不得小于,5m,，并有专职瓦斯检查员经常检查瓦斯。岩巷掘进遇到煤线或接近地质破坏带时必须有专职瓦斯检查员经常检查瓦斯；发现瓦斯大量增加或其他异状时，必须停止掘进，撤出人员，进行处理。,要求：,凡是配备专职瓦斯检查员的地点，都是容易发生瓦斯事故和出现各种隐患比较危险的重要采掘工作面。为此要求专职瓦斯检查员：要有较高的思想和业务素质；遵章守纪，必须在工作面交接班；必须随时进行瓦斯检查等工作，不准随意离开工作现场；严格执行“一炮三检”爆破制度；对采掘工作面内的通风、瓦斯、防尘、防火、防灾以及瓦斯监控系统等有关设施和装置负有维护管理与监督的责任；制止任何人的违章指挥或违章作业；要做到在一旦发现临时停风、瓦斯积聚、突出预兆或其他隐患情况时，能够采取针对性的有效果断措施，妥善处理。,3,、瓦斯检查的“三对口”,矿井通风质量标准及检查评定方法中规定的瓦斯检查“三对口”，指的是瓦斯检查员在检查工作中，必须做到井下检查地点的记录板、瓦斯检查员随身携带的检查手册和地面的瓦斯台账（或调度日志）三者上面填记的有关情况和数据要完全一致，而不能出现矛盾、不符或遗漏。“三对口”主要内容包括：检查地点和检查人姓名；检查日期、班次及每次检查的具体时间；检查结果，瓦斯浓度、二氧化碳浓度和空气温度以及,规程,和局矿规定要求检查的内容。,4,、瓦斯日报的审批制度,规程,规定通风值班人员必须审阅瓦斯班,报，掌握瓦斯变化情况，发现问题，应制定措施，进行处理。,通风瓦斯日报必须送矿长，矿技术负责人审阅，一矿多井的矿必须同时送井长、井技术负责人审阅。对重大的通风瓦斯问题，应制定措施，进行处理。,二、瓦斯检查制度,1,、瓦斯检查制度的内容,规程,规定：矿井必须建立瓦斯、二氧化碳和其他有害气体检查制度。,矿井瓦斯检查制度的主要内容有：瓦斯检查地点、检查次数、巡回检查路线、巡回检查时间、检查人员的安排等。,瓦斯检查员配备必须符合,规程,中有关规定和安全生产的需要。,有煤（岩）与瓦斯突出危险的采掘工作面，有瓦斯喷出危险的采掘工作面和瓦斯涌出量较大、变化异常的采掘工作面必须有专人经常检查，并安设甲烷断电仪。采煤工作面回风巷风流中瓦斯最高允许浓度为,1.5%,的采煤工作面，必须配备专职瓦斯检查员经常检查瓦斯（二氧化碳）。,其他采掘工作面（地点）瓦斯检查员的配备，可以不设专人检查，但必须满足“三人连锁放炮制”和安全生产的需要。,瓦斯检查员必须具有一定煤矿实践经验，掌握一定的通风、瓦斯知识和技能，经专门培训，考核合格，持证上岗。在岗的瓦斯检查员要进行定期培训，每次培训后都要考核、考试，不合格者不能上岗。,瓦斯检查员下井时必须携带便携式光学甲烷检测仪，仪器必须完好，精度符合要求，同时备有长度大于,1.5m,的胶管（或瓦斯检查棍）、温度计等。矿长、矿技术负责人、采掘与通风区队长、工程技术人员、爆破工、流动电钳工、班长下井时，必须携带便携式甲烷检测仪。安全监测工必须携带便携式甲烷检测报警仪或便携式光学瓦斯检定器。,瓦斯检查人员必须严格按瓦斯检查计划图表的要求执行。,瓦斯检查员不得发生空班、漏检、少检、假检，并做到井下记录牌板、检查手册、瓦斯台账“三对口”。,瓦斯检查员必须严格执行井下现场交接班制度。,在有自然发火危险的矿井，必须定期检查一氧化碳浓度、气体温度等的变化情况。,瓦斯检查员每班必须向通风值班室汇报检查的情况。汇报的次数由矿总工程师根据矿井生产、安全状况、井下环境条件的实际情况确定；瓦斯检查员发现问题或隐患时必须及时汇报。,任何人检查瓦斯时，都不得进入瓦斯及二氧化碳浓度超过,3%,的区域或其他有害气体浓度超过,规程,规定的区域。否则，必须制定切实可靠的安全措施，报矿总工程师批准，并严格按措施的要求执行。,2,、瓦斯检查员入井前的准备工作。,三、瓦斯检查员交接班制度,为了使瓦斯检查员能在交接班时双方见面。交接清楚现场情况和责任，避免误会；为了防止瓦斯检查员迟到、早退或无人接班，避免分工区域出现无人检查、监视的空岗状态，从而保证能及时发现、处理通风瓦斯隐患，矿井必须建立瓦斯检查员井下交接班制度。主要内容包括：,1,、井下交接班地点。,采煤工作面在回风巷入口的新鲜风流处交接班，掘进工作面在局部通风机处交接班。,2,、瓦斯检查员井下交接时间。,由矿总工程师根据矿井工作制度，以及人员入出井所需要的时间等因素确定。,3,、交班内容。,分工区域内的通风及通风系统、瓦斯、煤尘、防突、防火、放炮、局部通风和生产情况有无异常，是否需要下一班处理及应采取的措施。,分工区域内的各种通风安全设施、装备的运行情况。是否需要维修、增加或拆除。,分工区域内发生的各种“一通三防”隐患，当班处理的情况和需要继续处理的内容。,4,、交接班要做到上不清下不接。,5,、防止“空岗”。,交班时，如果下一班的瓦斯检查员未到班，交班瓦斯检查员必须请示值班领导，由值班领导决定是由交班瓦斯检查员继续进行下一班的瓦斯检查员工作，还是由地面另派瓦斯检查员。无论采取何种方式，都不能中断瓦斯检查员工作。,6,、,规程,对瓦斯检查地点、检查次数的规定。,(1),检查的地点,(2),检查的次数,四、排放瓦斯制度,矿井生产过程中，不可避免地会出现瓦斯积聚。瓦斯积聚就像定时炸弹一样，处理不当就有可能发生矿毁人亡的爆炸事故。一般来说，多数是采用排放瓦斯的方法来消除瓦斯积聚，所以排放瓦斯是矿井瓦斯管理工作中的一项重要工作。,规程,规定：停风区中瓦斯浓度超过,1.0%,或二氧化碳浓度超过,1.5%,，最高瓦斯和二氧化碳浓度不超过,3.0%,时，必须采取安全措施，控制风流排放瓦斯。,停风区中瓦斯浓度或二氧化碳浓度超过,3.0%,时，必须制定安全排瓦斯措施，报矿技术负责人批准。,1,、排放瓦斯的安全措施,计算排放瓦斯量，预计排放所需时间。,明确排出的瓦斯与全风压风流混合处的瓦斯浓度，制定控制送入独头巷道风量的方法，严禁“一风吹”。,确定排放瓦斯流经的路线，标明通风设施，电气设备的位置。,明确撤人范围，指定警戒人位置。,明确停电范围，停电地点及断、复电的执行人。,明确排放瓦斯的负责人和参加人员的名单及各自担负的责任。,明确排放瓦斯的负责人和参加人员的名单及各自担负的责任。,文图齐全、清楚，通风设施、机电设备及甲烷传感器等应该上图的，都要准确，不能遗漏。,2,、排放瓦斯时的安全注意事项,编制排放瓦斯措施时，必须根据不同地点的不同情况制定有针对性的措施。禁止使用“备用”措施，更不准几个地点用一个措施，批准的排放措施，必须由矿总工程师或通风安全副总工程师负责贯彻，责任落实到位。凡参加审查贯彻实施的人员都必须签字备查。,排放瓦斯前必须先检查局部通风机及其开关地点附近,10m,以内风流中的瓦斯浓度，其浓度不超过,0.5%,时，方可人工开动局部通风机向独头巷,道送入有限的风量，逐步排放积聚的瓦斯；同时还必须使独头巷道中排出的风流与全风压风流混合处的瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过,1.5%,。,排放时，严禁局部通风机发生循环风。如果发生循环风，立即停止局部通风机运转，消除循环风后再启动局部通风机。,排放时，独头巷道的回风系统内必须切断电源，撤出人员；还应有矿山救护队在现场值班。,排放后，经检查证实，整个独头巷道内风流中的瓦斯浓度不超过,1%,，氧气浓度不低于,20%,，二氧化碳浓度不超过,1.5%,，且稳定,30min,后，瓦斯浓度没有变化时，才可以恢复局部通风机的正常通风。,独头巷道恢复正常通风后，必须由电工对独头巷道中的电气设备进行检查，证实完好后，方可人工恢复局部通风机供风的巷道中的一切电气设备的电源。,3,、控制排放风流中瓦斯的方法,控制排放风流中瓦斯的方法在现场很多，主要有以下几种，应根据排放现场的具体情况选定。,局部通风机直接排放法。独巷停风时间较短，积存瓦斯量不多，在排放瓦斯回风线路上瓦斯浓度不超过规定时，可直接启动局部通风机进行排放。,风筒接头调风排放法。若独巷距离远，停,风时间长，瓦斯积聚量大，启动局部通风机排放瓦斯前，在回风口一侧的全风压巷道内，将风筒接头断开，然后启动局部通风机，并检查局部通风机运转，将局部通风机一侧的风筒捆小，增加阻力，减少风量，消除循环风。根据瓦斯浓度的大小，将断开的风筒接头拉成一定错距来调节送往独巷的风量，使大部分风量从断口短路，流入回风并降低瓦斯浓度。检查瓦斯人员必须同调风人员紧密配合，根据瓦斯浓度指挥调风人员及时调风，做到安全可靠。,风筒三通调风排放法。独巷敷设风筒时，在回风口一侧的全风压风流中敷设一个三通风筒。,逐段通风排放法。一般情况下，已经封闭的独巷里面都已积聚了瓦斯浓度高的气体，排放时比较困难。所以，启封密闭排放瓦斯要十分慎重。,通常独巷内都未敷设风筒，启封密闭排放瓦斯时要敷设风筒。一次性将风筒全部敷设在井下无风的高浓度瓦斯区既困难又危险。因此，采取逐段排放法较好。,排放前，准备一根短风筒（,5m,左右），先检查密闭处有无瓦斯积聚，如果有则必须先处理后启封。将密闭上角打一些比较小的孔洞，启动局部通风机，先使风筒偏离孔洞，然后逐渐靠近。同时检查回风瓦斯，用风筒与密闭孔洞距离的大,小来控制瓦斯浓度。再慢慢扩大密闭孔洞，直到风筒移入密闭内，附近瓦斯浓度不超,1.5%,，再全部打开密闭，人员才能进入里面，风筒可随着向前敷设运入独巷。待风筒出口附近瓦斯浓度下降后，可将风筒出口缩小，加大风筒出口射程，排出前方的瓦斯。当风筒出口前方一