礦井瓦斯爆炸及其預防培訓教案

第六節 礦井瓦斯爆炸及其預防

一、教案設計(見表2-2-8)

表2-2-8“礦井瓦斯爆炸及其預防

單 元第五章礦井瓦斯防治課 題第二節礦井瓦斯爆炸及其預防

授課教師工種瓦斯檢查工授課時間年 月 日

教學目的掌握瓦斯爆炸的條件、原因及防治瓦斯事故發生的措施

教學內容礦井瓦斯爆炸及防治，煤礦存在的重大安全隱患

教學重點礦井瓦斯的危害及防治措施

教學難點防治瓦斯爆炸的措施

教學方法考評、教學、考學相結合

課前準備光盤、多媒體課件

講課過程組織教學提問考評新課導人新課講授考問學習課後小結

時間分配

(1學時)2 min0 min2 min25 min8 min3 min

教學過程 組織教學：清點人數，複習

提問考評(請至少3名學生回答，回答結果所得分數計人平時成績)：

(1)什麼是瓦斯礦井?劃分高瓦斯和低瓦斯礦井的依據?

(2)影響瓦斯湧出量的因素有哪些?

(3)瓦斯賦存有哪兩種狀態?

新課導入：瓦斯爆炸是礦井生產中最嚴重的災害之一，每年都會因此造成大量的人員傷亡和財產損失。因此，掌握瓦斯爆炸的條件、原因、規律和防治措施，極為重要。

新課講授：第二節 礦井瓦斯爆炸及其預防

考問學習：

課後小結：

二、教案範例

(一)組織教學：清點人數，複習提問

(1)什麼是瓦斯礦井?劃分高瓦斯和低瓦斯礦井的依據?

(2)影響瓦斯湧出量的因素有哪些?

(3)瓦斯賦存有哪兩種狀態?

(二)新課導入：瓦斯爆炸是礦井生產中最嚴重的災害之一，每年都會因此造成大量的人員傷亡和財產損失。(可以通過事故案例，圖片及視頻資料等引入，但內容不能太多)因此，掌握瓦斯爆炸的條件、原因、規律和防治措施，極為重要。

新課講授：第二節 礦井瓦斯爆炸及其預防

(三)講授內容

第二節 礦井瓦斯爆炸及其預防

一、瓦斯爆炸

(一)瓦斯爆炸的概念

【講解】

瓦斯是一種能夠劇烈燃燒和爆炸的氣體，瓦斯爆炸就是空氣中的氧氣與瓦斯(甲烷)進行劇烈氧化反應的結果。其化學反應為：

CH4 +2O2=C02 +2H20+882.6 KJ/mol

瓦斯在高溫火源作用下，與氧氣發生化學反應，生成二氧化碳和水蒸氣，並放出大量的熱。這些熱量能夠使反應過程中生成的二氧化碳和水蒸氣迅速膨脹，形成高溫、高壓並以極高的速度向外衝出而產生動力現象，這就是瓦斯爆炸。

(通過化學方程式講解瓦斯爆炸的實質，有理論依據，為講三要素做鋪墊)

(二)瓦斯爆炸的條件

【講解】

瓦斯爆炸必須具備以下三個基本條件：

1.一定的瓦斯濃度

(1)瓦斯爆炸界限

【講解】

瓦斯爆炸具有一定的濃度範圍，隻有在這個濃度範圍內，瓦斯才能夠爆炸，這個範圍稱為瓦斯爆炸的界限。最低爆炸濃度稱為爆炸下限;最高爆炸濃度稱為爆炸上限。在新鮮空氣中，瓦斯爆炸的界線一般認為是5%～16%。

(在一般情況下，常溫、常壓、O220%左右)

(2)瓦斯在不同濃度時的燃爆特性

【講解】

當瓦斯濃度低於5%時，由於參加化學反應時的瓦斯較少，不能形成熱量積聚，因此，不能爆炸，隻能燃燒。燃燒時，在火焰周圍形成比較穩定的、呈現藍色或淡青色的燃燒層。當瓦斯濃度達到5%(下限)時，瓦斯就能爆炸;濃度為5.0%～9.5%時，爆炸威力逐漸增強;濃度為9. 5%時，因為空氣中的全部瓦斯和氧氣都能參加反應，這時的爆炸威力最強(這是地麵條件下的理論計算。在煤礦井下，通過實驗和現場測定，爆炸威力最強烈的實際瓦斯濃度為8.5%左右。這是因為井下空氣氧氣濃度減少，濕度較大，含有較多的水蒸氣，氧化反應不可能進行得十分充分的緣故);瓦斯濃度為9.5%～16%(上限)時，爆炸威力呈逐漸減弱的趨勢;當瓦斯濃度高於16%時，由於空氣中的氧氣不足，滿足不了氧化反應的全部需要，隻能有部分瓦斯與氧氣發生反應，所產生的熱量被多餘的瓦斯和周圍介質吸收而降溫，所以也就不能發生爆炸。

(講述清楚：瓦斯濃度達到5%(下限)，濃度為5.0%到9.5%，9.5%到16%(上限))

2.一定的引火溫度

【講解】

瓦斯爆炸的第二個基本條件是高溫火源的存在。點燃瓦斯所需要的最低溫度，稱為引火溫度。瓦斯的引火溫度一般認為是650～750℃。明火、煤炭自燃、電氣火花、赤熱的金屬表麵、吸煙、爆炸、安全燈網罩、架線火花、甚至撞擊和摩擦產生的火花等都足以引燃瓦斯。因此，消滅井下的一切火源是防止瓦斯爆炸的重要措施之一。

(引火溫度650～750℃，例舉瓦斯爆炸主要點火源)

3.充足的氧氣含量

【講解】

實驗研究表明，瓦斯爆炸界限隨著混合氣體中氧氣濃度的降低而縮小。氧氣濃度降低時，瓦斯爆炸的下限緩慢地提高，而瓦斯爆炸的上限則迅速下降，當氧氣濃度降到12%時，混合氣體中的瓦斯就失去了爆炸性，遇火也不會爆炸。

由於氧氣含量低於12%時，短時間內就又能導致人窒息死亡，因此《煤礦安全規程》(第一百條)規定：井下工作地點的氧氣含量不得低於20%，而且在正常生產的礦井中，采用降低空氣中的氧氣含量來防止瓦斯爆炸是沒有實際意義的。但是，對於已封閉的火區，采取降低氧氣含量的措施，卻有著十分重要的意義，因為火區往往積存有大量瓦斯，且有火源存在，如果不按規定封閉火區或火區封閉不嚴造成大量漏風，一旦氧氣濃度達到12%以上時，就有發生爆炸的可能。

(井下工作地點的氧氣含量不得低於20%;對於已封閉的火區，采取降低氧氣含量的措施)

瓦斯爆炸的三要素：

1、瓦斯濃度在5%～16%。

2、引火溫度650～750℃

3、氧氣含量低於12%

(三要素內容是一個容易掌握的基礎知識，講清楚就行，不需用更多的時間)

(三)瓦斯爆炸的危害

【講解】

主要表現在以下三個方麵：

1.爆炸溫度

【講解】

實驗研究表明，當瓦斯濃度為9.5%時，爆炸時產生的瞬時溫度，在自由空間可達1850℃，在封閉的空間內高達2650℃。由於井下巷道是半封閉空間，其內的瓦斯爆炸溫度為l850～2650℃，而這樣高的溫度，不僅會燒傷人員、燒壞設備，還可能引起井下火災，擴大災情。

2.爆炸壓力

【講解】

瓦斯爆炸產生的高溫，會使氣體突然膨脹引起氣體壓力的驟然增大，再加上爆炸波的疊加作用或瓦斯連續爆炸，爆炸產生的衝擊壓力會越高。據測定，瓦斯爆炸後的壓力約為爆炸前的10倍。在高溫、高壓的作用下，爆源處的氣體以每秒幾百米的速度向前衝擊。瓦斯爆炸時，往往伴生正向和反向兩種衝擊。

(1)正向衝擊

【講解】

在爆炸產生的高溫、高壓作用下，爆源附近的氣體以極大的速度向四周擴散，在所經過的路程上形成威力巨大的衝擊波的現象。這一過程稱為正向衝擊。

發生正向衝擊時，由於衝擊氣流具有高溫、高壓，因此能夠造成人員傷亡、巷道和器材設施破壞，能揚起大量煤塵使之參與爆炸，產生更大的破壞力，還可能點燃坑木或其他可燃物而引起火災。

(2)反向衝擊

【講解】

爆炸發生後由於爆炸氣體從爆源處高速向外衝擊，加上爆炸後產生的一部分水蒸氣又很快冷卻和凝聚，因而，在爆源附近就形成了氣體稀薄的低壓區。這樣，在壓差的作用下爆炸氣體就會連同爆源外圍的氣體又以極高的速度反向衝回爆炸地點。這一過程稱為反向衝擊。

雖然反向衝擊的力量較正向衝擊的力量小，但由於它是沿著已經遭受破壞的區域內的反衝，所以其破壞性更大。尤其應當指出的是：如果反向衝擊的空氣中含有足夠的瓦斯和氧氣，而爆源附近的火源尚未熄滅，或由因爆炸而產生的新火源存在時，就可能造成二次爆炸。

3.有毒有害氣體

【講解】

瓦斯爆炸後，將產生大量的有毒有害氣體。據分析，瓦斯爆炸後的空氣成分為：氧氣為6%～10%、氮氣為82%～88%、二氧化碳為4%～8%、一氧化碳為2%～4%。爆炸後生成的大量一氧化碳是造成人員大量傷亡的主要原因。

(四)影響瓦斯爆炸的主要因素

【講解】

瓦斯爆炸的基本條件受很多因素的影響，以下就爆炸界限和引火溫度兩個方麵進行介紹。

1.影響爆炸界限的因素

【講解】

影響瓦斯爆炸界限的主要因素有可燃性氣體、煤塵、惰性氣體及混合氣體的初始溫度等。

(1)可燃性氣體的混入

【講解】

在瓦斯和空氣的混合氣體中，如果有一些可燃性氣體(如硫化氫、乙烷等)混入，則由於這些氣體本身具有爆炸性，不僅增加了爆炸氣體的總濃度，而且會使瓦斯爆炸下限降低，從而擴大了瓦斯爆炸的界限。

(2)爆炸性煤塵的混入

【講解】

多數礦井的煤塵具有爆炸性。當瓦斯和空氣的混合氣體中混入有爆炸性危險的煤塵時，由於煤塵本身遇到火源會放出可燃性氣體，因而會使瓦斯爆炸下限降低。根據實驗，空氣中煤塵含量為5g/m3時，瓦斯的爆炸下限降低到3%;煤塵含量為8 g/m3時，瓦斯爆炸下限降低到2.5%。顯然，在正常情況下，空氣中的煤塵含量達到這樣高是不可能的，但當沉積煤塵被暴風吹起時，達到這樣高的煤塵含量卻十分容易。因此，對於有煤塵爆炸危險的礦井，做好防塵工作。

(3)惰性氣體的混入

【講解】

惰性氣體，是指不太容易與其他分子結合、化學性質不太活潑的氣體，如氮氣、二氧化碳等。在瓦斯和空氣的混合氣體中，混入惰性氣體將使氧氣的含量降低，縮小瓦斯的爆炸界限，降低瓦斯爆炸的危險性。

小結：

混入爆炸性煤塵或可燃性氣體使瓦斯爆炸下限降低

混入惰性氣體，縮小瓦斯的爆炸界限，降低瓦斯爆炸的危險性。

2.影響引火溫度的因素

【講解】

影響瓦斯爆炸引火溫度的主要因素有瓦斯濃度、混合氣體壓力及火源性質等。

(1)瓦斯濃度

【講解】

不同的瓦斯濃度，所具有的引火溫度也不同。一般來說，瓦斯濃度為7%～8%時，其引火溫度最低。高於這個濃度，所需引火溫度就增高，這是因為瓦斯的熱容量較大、吸收熱量較多的緣故;當瓦斯濃度過低時，也不易引燃，所需引火溫度也比較高。

(2)混合氣體壓力

【講解】

混合氣體的壓力越大，引火溫度就越低。例如，當瓦斯與空氣混合氣體的壓力為9.8 kPa時，引火溫度為700℃;壓力為274.2 kPa時，引火溫度為460℃。當混合氣體瞬間被壓縮到原來體積的1/20時，混合氣體由於被壓縮，自身產生的熱量，就能使其自行爆炸。

引火溫度隨著混合氣體壓力的增加而降低，這對加強爆破管理很有指導意義。因為爆破時能造成很大的氣體壓力，大大降低了引火溫度，因而就比較容易引起瓦斯爆炸事故。

(3)火源性質

【講解】

火源有多種，不同的火源有不同的性質，它們的溫度、存在時間及表麵積等也都不同，而這些都能對瓦斯爆炸的引火溫度產生很大的影響。

(五)瓦斯爆炸的感應期

【講解】

在一定的溫度條件下，火源的表麵積越大，火源存在的時間越長，就越容易引爆瓦斯;反之，即使火源的溫度很高，若存在時間短，也不能使瓦斯爆炸這是因為瓦斯的熱容量比較大，即使達到爆炸濃度的瓦斯遇到高溫火源，也並不能立即發生爆炸，而需要延遲一個很短的時間，瓦斯的這種延遲一個很短時間才爆炸的現象，成為引火延遲現象。引火延遲的時間稱為瓦斯爆炸的感應期。感應期的長短與瓦斯濃度、引火溫度有密切關係，瓦斯濃度越高，感應期越長;引火溫度越高，感應期越短。

瓦斯爆炸的感應期雖然非常短暫，但對指導煤礦安全生產卻有著十分重要的意義。

首先，利用這一特性，通過縮短高溫火源的存在時間，使其不超過瓦斯爆炸的感應期，可以減少或消除瓦斯爆炸的可能性。目前煤礦使用的毫秒雷管和安全炸藥，在一定程度上就是根據瓦斯爆炸感應期這一特性研製生產的雖然在爆破時炸藥的爆炸溫度能達到2000℃，但是這一高溫存在時間極短(通常僅為千分之幾秒)，小於瓦斯爆炸的感應期，不會引起瓦斯爆炸;當然，如果炸藥質量溫度不合格或炮泥裝填不合乎要求，爆炸後高溫氣體存在的時間就能延長，當超過感應期即會造成瓦斯爆炸事故。礦用安全電氣設備在發生事故時能迅速斷電，由於其斷電的時間小於感應期，因而不會導致瓦斯爆炸。

其次，根據瓦斯爆炸感應期這一特性，對一些存在或停留時間較長(超過感應期)的高溫火源，如明火、電火、灼熱金屬板(網)、摩擦火花等，在瓦斯礦井中都要嚴加禁止。

應當指出，瓦斯爆炸的感應期也並不是固定不變的。混合氣體的壓力增高時，感應期就會縮短或消失。例如，井下爆破時，由於爆破衝擊壓縮作用而使混合氣體壓力增大瓦斯爆炸的感應期將會縮短。因此，加強井下爆破管理是十分必要的。

(六)瓦斯爆炸的原因分析

【講解】

瓦斯爆炸有三個方麵的因素造成，即瓦斯積聚、引爆火源和管理因素。

1.瓦斯積聚及其原因

【講解】

瓦斯積聚是指采掘工作麵及其他特點，體積大於0.5m3的空間內，積聚瓦斯的濃度

達到或超過2%的現象。瓦斯積聚是造成瓦斯爆炸的根源，對井下瓦斯狀況不了解、礦井

通風係統的不合理布置、通風設施的損壞等，都容易造成瓦斯積聚。

引起瓦斯積聚而導致瓦斯爆炸的原因很多、很複雜，主要有以下幾個方麵：

(1)局部通風機停止轉動引起瓦斯積聚

【講解】

這種現象導致瓦斯積聚而引起爆炸的比例最大。有的是設備檢修，無計劃停電、停風;有的是機電故障，掘進工作麵停工、停風;還有的是局部通風機管理混亂、任意開停等。

(2)風筒斷開或嚴重漏風引起瓦斯積聚

【講解】

主要是施工人員不愛護通風設施，將風筒掐斷、壓扁、刮壞等，而通風管理人員又不能及時發現和進行維護、修補，造成掘進工作麵風量不足而導致瓦斯積聚。

(3)采掘工作麵風量不足引起瓦斯積聚

【講解】

造成采掘工作麵風量不足的原因多種多樣，如果不安需要風量配風、通風巷道冒頂堵塞、單台局部通風機供多個工作麵、風筒出口距掘進工作麵太遠等，都可能造成采掘工作麵風量小、風速低而導致瓦斯積聚。

(4)局部通風機出現循環風引起瓦斯積聚

【講解】

由於局部通風機安裝的位置不符合規定或全風壓供風量小於該處局部通風機的吸入風量等原因，都可能使局部通風機出現循環風，隻是掘進工作麵湧出的瓦斯反複回到掘進工作麵，越積越多，達到爆炸濃度。

(5)風流短路引起瓦斯積聚

【講解】

如果打開風門而不關閉，巷道貫通後不及時調整通風係統等，都可能造成通風係統的風流短路而引起瓦斯積聚。

(6)通風係統不合理、不完善引起瓦斯積聚

【講解】

自然通風、不符合規定的串聯通風、擴散通風和無回風道獨眼井及通風設施不齊全等，都是不合理通風，都有可能引起瓦斯積聚而導致爆炸事故。

(7)采空區或盲巷瓦斯積聚

【講解】

采空區或盲巷沒有風流通過，往往積存有大量高濃度瓦斯，在氣壓變化或冒頂等使其湧出或突然壓出時都可能導致瓦斯爆炸。

(8)瓦斯湧出異常引起瓦斯積聚

【講解】

斷層、褶曲或地質破碎地帶是瓦斯的富集區域，在接近或通過這些地帶時，瓦斯湧出可能會突然增大，或忽大忽小變化無常，而且容易冒頂造成瓦斯積聚。

(9)局部地點瓦斯積聚

【講解】

在正常通風係統中存在的局部地點的瓦斯積聚，往往具有更大的危險性。如采煤工作麵的上隅角、巷道支架背後空間及冒頂區、采煤機切割機組附近、采煤工作麵的機組附近、刮板輸送機底槽附近和未充填的各種鑽孔附近等，常常積聚著高濃度的瓦斯。

2.引爆火源

(1)電火花

【講解】

由於對井下照明和機械設備的電源及電器裝備的管理不善或操作不當，如礦燈失爆、電鑽失爆、帶電作業、電纜漏電或短路、電纜明接頭或抽線、電器開關失爆、電機車架線出火及雜散電流等產生的電火花，都是引起瓦斯爆炸的主要火源。其中，礦燈失爆、電纜明接頭及帶電作業所占比例較大，雜散電流引爆瓦斯的事故也時有發生，電火花引起瓦斯爆炸事故的比重約為40%。

(2)爆破火花

【講解】

爆破產生火花是引爆瓦斯的另一主要火源。爆破火花主要是因泡泥裝填不滿、最小抵抗線不夠、放明炮、糊炮、接線不良及炸藥不合乎要求等引起的，爆破火花引起瓦斯爆炸事故的比重約為40%。

(3)撞擊摩擦火花

【講解】

井下因撞擊和摩擦產生火花的情形多種多樣，機械設備之間的摩擦、截齒與堅硬岩石之間的摩擦、堅硬頂板冒落時的撞擊、金屬表麵之間的摩擦等，都可能產生火花而引爆瓦斯。

(4)明火

【講解】

井下明火的主要來源有煤炭自然發火形成的火區、井下電焊、吸煙等。

3.管理因素

(前麵有瓦斯爆炸三要素的基礎，查找瓦斯爆炸原因，重點從爆炸性瓦如何來的，點火源是如何來的。因此，瓦斯爆炸的原因分析從三個方麵分析：1、瓦斯積聚及其原因;2、引爆火源;3、管理因素。是本結重點之一，在邏輯關係中是層層遞進)

【講解】

瓦斯爆炸事故的發生，主要是由於管理上存在缺陷，造成某些作業人員的違章失職所造成的。例如，根本沒有和不執行瓦斯檢查製度;瓦斯檢查工失職和技術業務素質不高，空崗、漏檢、假檢和脫崗;不在現場交接班;不帶瓦斯監測儀等。大量事實表明，多數瓦斯爆炸事故是因某些人，尤其是負有特殊工作的人員(如瓦斯檢查工、爆破工、井下電鉗工及班組長等)不能盡職盡責，思想上麻痹大意，抱有僥幸心理甚至違章違紀造成的。

二、瓦斯爆炸事故的防治

【講解】

瓦斯爆炸事故是可以預防的。預防瓦斯爆炸是指消除瓦斯爆炸的條件並限製爆炸火焰向其他地區傳播，歸納起來主要有防止瓦斯積聚、防止引爆瓦斯和防止瓦斯爆炸事故擴大三個方麵。

(一)防止瓦斯積聚的技術措施

1.加強通風管理

【講解】

要求礦井通風係統要具有較強的抗災能力，通風係統要力求簡單，實行分區通風，各水平、各采區要有單獨的回風道，不得串聯通風。礦井通風設施要保證規格質量，經常檢查維修，保證完好。

2.加強瓦斯的檢查與監測

【講解】

每個礦井都必須建立井下瓦斯檢查製度，設立相應的瓦斯檢查和通風管理機構，配備相應的瓦斯檢查儀器、儀表，以監測、監控井下瓦斯。瓦斯檢查人員發現瓦斯超限，有權立即停止工作，撤出人員，並向有關部門報告。瓦斯檢查工應由責任心強、經過專業培訓並考試合格的人員擔任，持證上崗。嚴禁瓦斯檢查空班、漏檢、假檢等，一經發現必須嚴肅處理。

3.及時處理局部積聚的瓦斯

【講解】

礦井瓦斯積聚是發生在瓦斯事故的物質基礎，《煤礦安全規程》第一百三十八條規定：采掘工作麵及其他巷道內，體積大於0.5m3的空間積聚的瓦斯濃度達到2.0%時，附近20 m內必須停止工作，撤出人員，切斷電源，進行處理。

(1)采煤工作麵上隅角處瓦斯積聚的處理方法

①風障引導風流法

【講解】

風障引導風流法的實質是將新鮮風流引入瓦斯積聚的地點，把局部積聚的瓦斯衝淡、帶走。該方法應用較為普遍，它適應於上隅角瓦斯湧出量不超過2m3/min、工作麵風量大於200 m3/min、風障最大長度不超過20m的條件。如圖2-2-12所示。

②風筒導排風流法

【講解】

風筒導排風流法，按其動力源的不同分為水力引射器和壓力引射器兩種不同導排方式。其處理積聚瓦斯的原理和布置方式都是相同的，風筒進風口設在上隅角瓦斯積聚地點後，工作麵中一部分風流流經上隅角進入風筒口時，即把積聚的瓦斯衝淡、帶走。如圖2-2-13所示。

③尾巷排放法

【講解】

尾巷排放法是目前廣泛采用的一種方法。此種方法利用尾巷與工作麵采空區的壓力

差，使工作麵一部分風流流經上隅角、采空區、通風眼(聯絡眼)到尾巷，達到衝淡、排

除上隅角瓦斯的目的。如果尾巷排放瓦斯效果不顯著，可在工作麵的回風道設調節風門，

以增大采空區與巷尾之間的壓差，提高排放效果。如圖2-2-14所示。

④瓦斯抽放法

【講解】

瓦斯抽放法即進行采空區的瓦斯抽放。開灤礦務局采用可移動瓦斯泵抽放上隅角瓦

斯，收到了很好的效果，如圖2-2-15所示。

⑤充填置換法

【講解】

這種方法是對采空區上隅角的空隙進行填充，將積聚瓦斯的空間用不燃性固體物質充填嚴密，使瓦斯沒有積聚的空間。這種方法效果明顯，還可達到預防自然發火的目的，是一舉多得的好措施。但這種方法除受條件限製外，工藝過程複雜，對生產有一定幹擾。因此，除有特殊要求的少數礦井外，大部分礦井還沒有應用。如圖2-2-16所示。

⑥風壓調節法

【講解】

風壓調節法也稱均壓通風法，如圖2-2-17所示。在工作麵進風巷安設兩台局部通風機(通風能力大小，根據工作麵需要風量大小而定)Sl和S2接設15～20 m導風筒，向工作麵送風，並在導風筒的出風口與局部通風機之間設兩道風門，在工作麵回風巷設兩道調節風門S3和S4，以調節風壓。同時，在回風巷設一趟硬質導風筒，一端伸人上隅角采空區5～8 m，另一端穿過兩道調節風門，以排放采空區上部的瓦斯。風量的控製應以上隅角瓦斯不超限為準。風壓調節法的實質是：利用局部通風機和設在回風巷的調節風門S3和S4，提高工作麵的空氣壓力，平衡工作麵與采空區的壓差，或使工作麵氣壓略高於采空區，抑製采空區瓦斯向工作麵湧出，從而達到解決工作麵風流瓦斯超限和上隅角積聚瓦斯問題的目的。

(2)巷道冒落空洞內瓦斯積聚的處理方法

①導風板引風法

【講解】

在高頂空間下的支架頂梁上釘擋板，把部分風流引流到高冒處，吹散積聚瓦斯，如圖2-2-18所示。

②充填置換法

【講解】

在棚梁上鋪設一定厚度的木板或荊籬，再在上麵填滿黃土或沙子，從而將積聚的瓦斯置換排除，如圖2-2-19所示。

③風筒分支排放法

【講解】

巷道內若有風筒，可在冒頂處附近的風筒上加“三通”或安設一段小直徑的分支風筒，向冒頂空洞內送風，以排除積聚的瓦斯，如圖2-2-20所示。

④壓風排除法

【講解】

在有壓風筒通過的巷道，可在管路上接出分支，並在支管上設若幹個噴嘴，利用壓風將積聚的瓦斯排除，如圖2-2-21所示。

(3)巷道頂部賦存層狀瓦斯的處理方法

①加大巷道內的風流速度

【講解】

加大風速，使風速大於0. 5～1.O m/s，讓瓦斯與風流充分混合而排出。

例如，在頂梁下設置導風板，可將風流引向頂板附近，如圖2-2-22所示;也可沿頂板鋪設貼風筒，每隔一定距離接出一短管;或沿頂板鋪設鑽有小孔的壓風管等。這樣可將積聚的層狀瓦斯吹散。

②隔絕瓦斯來源

【講解】

如果頂板裂隙發現有大量瓦斯湧出，可用木板和黏土將其背嚴、填實。

鑽孔抽放瓦斯。如果頂板有集中的瓦斯來源，可向頂板打鑽接管抽放瓦斯，如圖2-2-

23所示。

(4)采煤機附近瓦斯積聚的處理方法

【講解】

①加大風量。在采取煤層注水濕潤煤體和采煤機噴霧降塵措施後，經總工程師批準，可適當加大風速，但不得超過5 m/s。

②降低瓦斯湧出量和減少瓦斯湧出量的不均衡性。可延長采煤機在生產班中的工作時間或每晝夜增加一個生產班次，使采煤機以較小的速度和截深采煤。

③當采煤機附近(或工作麵中其他部位)出現局部瓦斯積聚時，可安裝水力引射器，吹散排除積聚的瓦斯。

4.抽放瓦斯

【講解】

對於采用一般通風方法不能解決瓦斯超限的礦井或工作麵，可以采用抽放瓦斯的方法，將瓦斯抽至地麵加以利用或排除。

(二)防止引爆瓦斯的措施

1.防止明火

【講解】

(1)禁止在井口房、通風機房周圍20 m以內使用明火、吸煙或用火爐取暖。

(2)嚴禁攜帶煙草、點火物品和穿化纖衣服人井;嚴禁攜帶易燃物入井，必須帶入井下的易燃物品要經過總工程師批準。

(3)井下禁止使用的電爐或燈泡取暖。

(4)不得在井下和井口房內從事施焊作業。如果必須在井下主要硐室、主要進風道和井口房內從事電焊、氣焊和使用噴燈焊接時，每次都必須製定安全措施，報礦長批準，並遵守《煤礦安全規程》有關規定。回風向不準進行施焊作業。

(5)嚴禁在井下存放汽油、煤油、變壓器油等。井下使用的棉紗、布頭、潤滑油等，

必須放在有蓋的鐵桶內，嚴禁亂扔亂放和拋灑在巷道、硐室或采空區內。

(6)防止煤炭氧化自燃，加強火區檢查管理，定期采樣分析，防止複燃。

2.防止出現爆炸火焰

【講解】

(1)嚴格炸藥、爆破管理，井下嚴禁使用產生火焰的爆破器材和爆破工藝。

(2)井下爆破作業，必須使用煤礦許用炸藥和煤礦許用電雷管。煤礦許用炸藥的選用，應按《煤礦安全規程》的規定執行，不合格或變質的炸藥不準使用。

(3)炮眼深度和裝藥量要符合作業規程的規定;炮眼黃泥裝填要滿、要實，防止爆破打筒，堅持使用水泡泥。

(4)禁止使用明接頭或裸露的爆破母線;爆破母線與發爆器的連接要牢固，防止產生電火花;爆破工盡量在進風流中啟動發爆器。

(5)禁止放明炮、糊炮。

(6)嚴格執行“一炮三檢製”。

3.防止出現電火花

【講解】

(1)井下電氣設備選用時應符合《煤礦安全規程》的要求，對電氣設備的防爆性能定

期、經常檢查，不符合要求的要及時更換和修理;否則，不準使用。

(2)井口和井下電氣設備必須有防雷和防短路保護裝置;采取有效措施防止井下雜散電流。

(3)所有電纜接頭不準有“雞爪子”、“羊尾巴”和明接頭。

(4)嚴禁帶電作業。

(5)局部通風機開關要設風電閉鎖裝置、瓦斯電閉鎖裝置、檢漏裝置等。

(6)發放的礦燈要符合要求;嚴禁在井下拆開、敲打和撞擊燈頭和燈盒。

(三)防止瓦斯爆炸災害擴大的措施

1.編製《礦井災害預防和處理計劃》

2.安設安全裝置

【講解】

(1)安設防爆門。

(2)安設反風裝置。

(3)安設隔爆設施。

. (4)佩戴自救器。

(瓦斯爆炸的原因分析的基礎上進一步提出防止瓦斯爆炸事故措施：防止瓦斯積聚的技術措施、防止引爆瓦斯的措施、防止瓦斯爆炸災害擴大的措施。這部分是本節的主要內容也是本節的落腳點和核心。)

三、礦井存在的重大安全隱患

1.采煤工作麵安裝電動小風機稀釋上隅角瓦斯的重大隱患

2.綜放工作麵爆破預裂堅硬頂煤的重大隱患

3.非正規采煤法爆破的重大隱患

(四)考問學習

(1)瓦斯爆炸必須具備的三個基本條件?

(2)瓦斯爆炸的危害主要有哪三個方麵?

(3)影響瓦斯爆炸界限的主要因素有哪些?

(4)什麼是瓦斯爆炸的感應期?對煤礦安全生產有哪些重要意義?

(5)引起瓦斯積聚主要有幾個方麵?防止瓦斯積聚的技術措施有哪幾個方麵?

(6)防止引爆瓦斯的措施主要有哪幾個方麵?

(五)課後小結：主要掌握瓦斯爆炸的條件、原因、防治措施。