煤礦瓦斯治理
“煤礦瓦斯治理”講義
1、{C}
什麼是瓦斯礦井？
一個礦井隻要有一個煤（岩層）發現瓦斯，該礦井即為瓦斯礦井。
低瓦斯礦井：Q相對≤10m3/t且Q絕對≤40m3/min
高瓦斯礦井：Q相對≥10m3/t且Q絕對≥40m3/min
2、{C}
礦井瓦斯的含義：
礦井瓦斯是煤礦開采過程中，從煤岩體內湧出的有害氣體的總稱。礦井下有害氣體有甲烷（沼氣）、乙烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氫、二氧化硫、氮氧化合物、氫、氨等，其中甲烷所占比重最大，在80%以上，所以礦井瓦斯習慣上又指甲烷。
3、{C}
瓦斯的性質：
無色、無味、無臭的氣體且微溶於水。
比空氣輕，相對密度0.554.
甲烷無毒，但不能呼吸。
④具有很強大的擴散性和滲透性，速度是空氣的1.34-1.6倍。
⑤具有爆炸性和燃燒性。
4、瓦斯爆炸的三個必備條件：
發生瓦斯爆炸必須同時具備3個條件，缺一不可。
（1）瓦斯濃度：瓦斯與空氣混合，按體積計算，瓦斯濃度在5-16%時具有爆炸性（如有煤塵或其他氣體混入，此範圍有變化）。
（2）點燃瓦斯的火源：井下煤炭自燃、明火、電氣火花、吸煙及摩擦都會點燃瓦斯。
（3）空氣中的氧氣含量：在空氣與瓦斯混合的氣體中如氧氣含量低於12%，混合氣體就失去爆炸性。
5、瓦斯爆炸的界限：
瓦斯爆炸界限不是固定不變的。在新鮮空氣中，濃度在5%以下和16%以上都不會發生爆炸。濃度在7-8%時，是最優爆炸濃度。如有可燃氣體或煤塵混入，當溫度、壓力增加後，瓦斯爆炸界限就會擴大，不到5%或超過16%均會發生瓦斯爆炸。惰性氣體（如二氧化碳或氮氣）混入後，可使瓦斯爆炸的界限縮小，既達到5-16%也不爆炸。如混入的惰性氣體很多，就會使混合氣體失去爆炸性。
6、{C}
瓦斯爆炸的危害：
瓦斯爆炸的危害是極其嚴重的。（1）產生據毒氣體：瓦斯爆炸後產生大量一氧化碳，空氣中一氧化碳含量按體積計算達到4.0%時，人在短時間內就會死亡。（2）產生高溫：瓦斯含量為9.5%時瓦斯爆炸的瞬間溫度可達到1850℃-2650℃。並可能伴有火災。（3）產生高壓氣體：瓦斯爆炸後，巷道中的空氣壓力約為爆炸前的7倍，高壓氣體以每秒幾百米的衝擊波摧毀巷道支架設備，揚起煤塵，引發煤塵爆炸。
7、引起瓦斯爆炸的主要原因：
引起瓦斯爆炸02manbetx.com
的原因有客觀的也有人為的，但絕大多數瓦斯爆炸02manbetx.com
的調查結果表明，主要原因是工作失聰造成的。
8、{C}
杜絕火源，防止瓦斯爆炸：
在井下防止各種火源的出現，防止瓦斯爆炸時十分重要的。（1）電火，（2）炮火，（3）撞火，（4）明火,（5）炸火。
9、{C}
電火花的防治措施：
（1）{C}
必須采用安全型，防爆型，安全火花型的電氣設備。
（2）{C}
井口和井下電氣設備必須有防雷電和防短路保護裝備。
（3）{C}
嚴禁在井下拆開、敲打、撞擊礦燈的燈頭和燈盒。
（4）{C}
電纜與電氣設備的連接，必須用與電氣設備性能相符的接線盒。電纜線芯，必須使用齒形壓線板（卡爪）或線鼻子與電氣設備進行連接。
（5）{C}
不同型電纜之間嚴禁直接連接，必須經過符合要求的接線盒。連接器或母線盒進行連接。
（6）{C}
同型電纜之間直接連接時必須遵守規定。不準有雞爪子、羊尾巴和明接頭。
10、{C}
跑火花的防治措施：
炮眼封泥應用水泡泥，水泡泥外剩餘的炮眼部分應用粘土炮泥封實。禁止放明炮、糊炮。禁止使用明接頭或裸露的放炮母線。
11、{C}
井下明火是決不允許的。
井口房和通風機房附近20米內，不得有煙火或用火爐取暖，嚴禁攜帶點火器具入井，井下禁止使用電爐。井下施焊時，要遵守《01manbetx
》規定，嚴格審批手續，防止煤炭自燃、複燃。
12、{C}
哪些人需攜帶甲烷檢測儀？
礦長、礦技術負責人、爆破工、采掘區隊長、通風區隊長、工程技術人員、班長、流動電鉗工下井時，必須攜帶便攜式甲烷檢測儀。瓦斯檢查工必須攜帶便攜式光學甲烷檢測儀。安全監測工必須攜帶便攜式甲烷檢測報警儀或便攜式光學甲烷檢測儀。
13、{C}
瓦斯檢查三對口：
瓦斯檢查人員必須執行瓦斯巡回檢查製度和請示報告製度，並認真填寫瓦斯檢查班報。每次檢查結果必須記入瓦斯檢查班報手冊和檢查地點的記錄牌上，並通知現場工作人員。
14、{C}
甲烷傳感器的作用：
專用排瓦斯巷內必須安設甲烷傳感器，甲烷傳感器應懸掛在距專用排瓦斯巷回風口15米處。當甲烷濃度達到2.5%時，能發出報警信號並切斷工作麵電源，工作麵必須停止工作，進行處理。
15、{C}
杜絕空班、漏檢、假檢現象：
礦井通風，瓦斯檢查人員應由從事井下采掘工作不少於1年，並經過專門培訓和實習，考試合格的人員擔任，並經常接受有關安全技術培訓知識的培訓和教育。
瓦檢員沒有上崗，空班遲到，早退。
沒按分工區域或規定的次數巡回檢查。
根本沒有檢查而填寫記錄，彙報假情況。
16、{C}
瓦斯檢查範圍：
所有采掘工作麵，硐室，使用中的機電設備的設置地點，有人員作業的地點都應納入檢查範圍。
17、{C}
采掘工作麵風流中的瓦斯和CO超限----停止工作。
采區回風巷、采掘工作麵回風巷風流中瓦斯濃度超過1%或二氧化碳濃度超過1.5%時，必須停止工作，撤出人員，采取措施，進行處理。
18、{C}
采掘工作麵放炮地點瓦斯和CO超限----禁止爆破。
采掘工作麵及其他作業地點風流中瓦斯濃度濃度達到3.0%時，必須停止用電鑽打眼，爆破地點附近20米以內風流中的瓦斯濃度達到1.0%時，嚴禁爆破。
19、{C}
電動機及開關附近的瓦斯和CO2超限----切斷電源。
采掘工作麵及其他作業地點風流中，電動機或其他開關安設地點附近20米以內風流中的瓦斯濃度達到1.5%時，必須停止作業，切斷電源，撤出人員進行處理。
20、{C}
采區、工作麵回風道瓦斯和CO2超限----采取措施處理。
采掘工作麵風流中二氧化碳濃度達到1.5%時，必須停止工作，撤出人員，查明原因，進行處理。
21、{C}
總回風巷和一翼回風巷中的瓦斯超限----必須查明原因。
礦井總回風巷或一翼回風巷中瓦斯或二氧化碳濃度超過0.75%時，必須立即查明原因，進行處理。
22、{C}
采空區裏的瓦斯：
采空區的瓦斯主要來源：殘留下的煤炭，頂板和周圍煤藏中的瓦斯。往往因漏風帶入采煤工作麵或生產巷道。另外當工作麵與采空區之內的壓力失衡。采空區的瓦斯會大量湧入工作麵。對采空區積聚的瓦斯應抽放。礦井必須從采掘生產管理上采區措施，防止瓦斯積聚。當發生瓦斯積聚時，必須及時處理。
23、{C}
局部瓦斯積聚的原因。
煤礦井下的瓦斯爆炸02manbetx.com
，多數發生在采掘工作麵，而且又以掘進工作麵占多數。原因之一是井下井部地區發生了瓦斯積聚。
24、{C}
防止瓦斯積聚的措施。
防止瓦斯積聚，首先應加強瓦斯檢查，其次是加強礦井通風，利用新鮮空氣來稀釋並排出瓦斯。同時對井下風門、風橋、擋風牆、 調節窗等通風構築物應經常維護，保持其完好，隨手關閉風門，並不得在通風巷道和工作麵堆積雜物。
25、{C}
處理瓦斯積聚的方法。
開采有瓦斯或二氧化碳噴出的煤（岩）層，必須采取下列措施：
（1）{C}
打前探鑽孔或抽排鑽孔。
（2）{C}
加大噴出危險區域的風巷。
（3）{C}
將噴出的瓦斯或二氧化碳直接引入回風巷或抽放瓦斯管路。
26、{C}
處理上隅角局部瓦斯積聚的方法。
對於采煤工作麵上隅角積聚的瓦斯，可采用技術措施進行處理：用竹簾、舊風筒布做風障，使風流通過采煤工作麵上隅角三角區，將瓦斯帶走。利用引射器或專用局部通風機抽出瓦斯。打開工作麵後邊的橫貫密閉牆，使一部分風流通過此橫貫進入尾巷，將上隅角積存的瓦斯排放。
常用的有：風障引導風流法、風筒導排風流法、尾巷排放法和抽放排除法。
27、{C}
處理冒落空洞中局部積聚瓦斯的方法：
導風板引風法充填置換法風筒分支排放法④壓風排除法
28、{C}
處理巷道頂板處呈層狀局部積聚的瓦斯：
加大巷道內的風流速度加大頂板附近的風速頂板漏氣及時修補，隔絕瓦斯來源④抽風管抽放。
29、{C}
防止瓦斯爆炸02manbetx.com
擴大：
主要通風機出風井口裝設防爆門或防爆井蓋，且能被爆炸波衝開。釋放能量入井人員必須佩戴自救器安設隔爆設施，阻隔火焰傳④安裝隔爆水袋。
30、{C}
排放瓦斯條件：局部通風機因故停止運轉，在恢複通風前，必須先檢查瓦斯，停風區中，瓦斯濃度超過1%，必須製定排放瓦斯措施。
31、{C}
臨時停工地點，不得停風，否則必須切斷電源，設置柵欄，揭示警標，禁止人員進入。並向礦調度室報告。停工區內瓦斯或二氧化碳濃度達到3%不能立即處理時，必須在24小時內封閉完畢。
32、{C}
恢複停工區時注意事項：
恢複已封閉的停工區或采掘工作接近這些地點時，必須事先排除其中積聚的瓦斯。排除瓦斯工作必須製定安全技術措施。
檢查自救器是否完好。檢查測定工作應由2人共同進行，前後保持3-5米距離，負責監護工作。發現瓦斯濃度達到3%時，立即返回。④要時刻注意巷幫、頂、支架狀態，千萬不要引起一切堅硬物的撞擊。
33、{C}
探煤孔：開拓新水平的井巷第一次接近各開采煤層時，必須按掘進工作麵距煤層的準確位置，在距煤層垂距10米以外開始打探煤鑽孔，鑽孔超前工作麵的距離不得小於5米，並有專職瓦斯檢查工經常檢查瓦斯。
34、{C}
特殊地點的瓦斯檢查：
井下停風地點柵欄處風流中的瓦斯濃度每天至少檢查1次。擋風牆外的瓦斯濃度每周至少檢查一次。
35、{C}
什麼是瓦斯噴出？
高壓遊離瓦斯從岩層或煤層的裂隙、孔洞中突然大量放出來的現象，就叫做瓦斯噴出。在煤礦采掘過程中，造成噴出的根本原因是高壓的瓦斯源。若含瓦斯煤層的地質破碎地帶產生有天然空洞或裂隙，其中有可能積存高壓瓦斯。壓力愈大，瓦斯噴出愈強。
36、{C}
瓦斯噴出的危害：
瓦斯噴出能破壞巷道、支架、設備及通風係統，危害生產和人身安全，由於瓦斯濃度突然增大還會造成人員窒息及燃燒人爆炸事故所以必須認真防治。
英國卡爾烏德煤礦打開時遇瓦斯噴出，並被引燃，在井口形成巨大的火柱，燃燒達9年之久，方圓15公裏內可見到火柱。
37、{C}
瓦斯噴出的預防：
打前探鑽孔或抽放鑽孔加大噴出危險區域的風量將噴出的瓦斯或二氧化碳直接引入回風巷或抽放瓦斯回路。
“探”：探明是否存在斷層，裂隙，溶洞。
“排”：溶洞體積大、範圍廣、瓦斯量大。
“引”：噴出瓦斯的裂隙範圍較小，且瓦斯噴出量不大時。
“堵”裂隙範圍較廣，噴出瓦斯量很小時。
38、{C}
瓦斯噴出的預兆：
瓦斯噴出前都有明顯的預兆，如煤層變軟、變濕，頂板來壓、掉渣，支架斷裂和底鼓，工作麵風流中的瓦斯濃度增加或忽大忽小，有“嘶嘶”的瓦斯湧出聲等。
39、{C}
什麼是煤與瓦斯突出？
在井下采掘過程中，尤其是在石門過煤層掘進時，常常發出一瞬間（幾秒鍾內）工作麵突然被破壞、大量的煤與岩石被拋出，並放出大量瓦斯的現象。這種現象叫做煤與瓦斯突出，簡稱突出。
煤與瓦斯突出會造成巷道設施被摧毀，通風係統被破壞。可能造成人員窒息，及煤流埋人事故，還可能發生瓦斯爆炸事故。
40、{C}
煤與瓦斯突出前的預兆：
煤與瓦斯突出前具有各種預兆，大致可歸納為兩大類，即無聲預兆和有聲預兆。
無聲預兆：工作麵頂板壓力增大，壓力增大使支架變形，煤壁被擠出、生幫、掉渣。頂板下沉或壁板鼓起，頂底板出現凸起台階斷層，頂板出現坡狀鼓起。煤層層理紊亂，煤暗淡無光澤，煤質變質，瓦斯忽大忽小，煤壁發涼，空氣變冷。④打鑽時有頂鑽、卡鑽、噴瓦斯噴煤現象。煤岩壁開裂，炮眼變形，裝不進藥。⑤胸悶，空氣氣味異常。
有聲預兆：煤層在變形過程中發生劈裂聲（像炒豆似的聲音），悶雷聲，機槍聲，響煤炮，聲音由遠到近，由小到大，有短暫的，有連續的，間隔時間長短不一致，有時像鞭炮時，有時像氣體穿過含水裂縫時的吱吱聲。煤壁發生震動和衝擊，頂板來壓，支架發生折斷聲。
41、煤與瓦斯突出後的特征：
有明顯的動力效應，能破壞支架，推到礦車，破壞和拋出安裝在巷道內的設備。
煤與瓦斯突出後的孔洞呈小腔大的梨形、舌形、倒瓶形等。煤堆體的角度都小於40°且大塊在下，小塊在上，煤粉被吹到遠處堆積。
④湧出的瓦斯量超過突出煤的瓦斯含量。
42、{C}
采掘突出危險煤層的要求：
在突出地點工作麵的人員，必須經過專門培訓。
有獨立的通風係統。
必須專門設計規劃。
④進風巷中設置兩道風門。
43、{C}
“四位一體”綜合防突措施：
煤與瓦斯突出礦井，必須采取包括突出危險性預測、防突措施、防突措施的效果檢驗、安全防護措施的綜合措施防止煤與瓦斯突出。通常稱為“四位一體”綜合防突措施。
44、{C}
礦井瓦斯抽放：
在煤礦中，一般用通風方法將井下湧出的瓦斯衝淡到安全濃度以下。但如果瓦斯湧出量很大，僅靠通風方法排除瓦斯是困難的，甚至經濟上不合理，技術上不可靠，這就需要采用抽放瓦斯的辦法來解決。瓦斯抽放有本煤層抽放、鄰近煤層抽放和采空區抽放等方法。
45、{C}
盲巷：長度超過6米，而且不通風或通風不良的獨立巷道。
盲巷中有害氣體多，氧氣少，易造成缺氧窒息事故，不能冒險進入。空氣中的瓦斯濃度不斷增加，氧氣濃度相應降低。當瓦斯濃度達到43%時，氧氣濃度降12%以下，人就會感到呼吸困難，當瓦斯濃度達到57%時，氧氣濃度會降到9%，人在短時間內缺氧窒息而死。
46、{C}
防範突出規定：
采掘工作麵二氧化碳濃度應每班至少檢查2次，
有煤與二氧化碳突出危險的，必須有專人經常檢查二氧化碳濃度。
本班未進行工作的采掘工作麵，應每班至少檢查1次。
④可能積聚瓦斯二氧化碳的硐室和巷道，應每班至少檢查1次。
