矿井瓦斯防治管理.pptx
第一节矿井瓦斯概述一、矿井瓦斯的生成矿井瓦斯是成煤过程中的一种伴生气体二、矿井瓦斯的性质甲烷无色、无味，轻，扩散性强，无毒，窒息，燃烧，爆炸三、煤层瓦斯的存在状态游离状态吸附状态第1页/共47页第2页/共47页 四、煤层瓦斯压力 第3页/共47页五、煤层瓦斯含量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m3/t（米3/吨）表示煤层瓦斯含量的影响因素：煤的变质程度煤田地质史煤层的赋存条件煤层埋藏深度第4页/共47页倾角煤层露头煤层围岩的性质地质构造水文地质条件第5页/共47页第6页/共47页 六、矿井瓦斯涌出 第7页/共47页第8页/共47页1.矿井瓦斯涌出形式普通涌出特殊涌出（喷出、突出）2.矿井瓦斯涌出量(1)矿井绝对瓦斯涌出量单位时间内涌入采掘空间的瓦斯数量Q瓦=QC式 中 Q瓦矿 井 绝 对 瓦 斯 涌 出 量，m3/minQ矿井总回风量，m3/minC矿井总回风流中的瓦斯浓度，%(2)矿井相对瓦斯涌出量第9页/共47页在矿井正常生产条件下，月平均日产1吨煤所涌出的瓦斯数量式中q瓦矿井相对瓦斯涌出量，m3/t14401昼夜的分钟数A矿井月产煤量，tN矿井的月工作天数例：回风大巷风量1000m3/min，矿井回风大巷瓦斯浓度0.5%，6月份月产量20000tQ瓦=QC=10000.5%=5m3/min第10页/共47页q瓦=1440Q瓦N/A=1440530/2000030/20000=10.8m3/t3.影响矿井瓦斯涌出量的因素(1)煤层瓦斯含量(2)地面大气压力变化(3)开采规模(4)开采顺序(5)采煤方法第11页/共47页(6)顶板管理(7)生产工序(8)通风压力七、矿井瓦斯燃烧 八、矿井瓦斯爆炸1矿井瓦斯爆炸条件（1）一定浓度的瓦斯（5%16%）（2）一定温度的引火源（650750）（3）足够氧气（大于12%）2影响爆炸界限的因素 第12页/共47页（1）可燃气的混入（2）爆炸性煤尘的混入（3）混合气体的初温（4）惰性气体的混入3矿井瓦斯爆炸的主要危害（1）爆炸火焰（2）爆炸冲击波（3）有毒有害气体第13页/共47页第二节矿井瓦斯管理一、矿井瓦斯分级管理矿井瓦斯管理的首要原则分级目的：安全、经济（一）矿井瓦斯等级的划分1低瓦斯矿井：相对瓦斯涌出量10m3/t且绝对瓦斯涌出量40m3/min2 高 瓦 斯 矿 井：相 对 瓦 斯 涌 出 量 10m3/t或绝对瓦斯涌出量40m3/min3煤与瓦斯突出矿井(二）矿井瓦斯分级管理第14页/共47页1井瓦斯检查制度及人员配备（1）划分瓦斯检查地区（2）瓦斯检查地点（3）瓦斯检查次数（4）瓦检三对口瓦斯检查班报手册、记录牌、调度日志三对口（5）瓦斯检查工交接班制度（6）通风值班人员的工作（7）审阅通风瓦斯日报制度（8）安全培训制度第15页/共47页2矿井通风安全监测装置设置的要求3矿井电气设备的选用要求4掘进工作面安全技术装备系列化标准5矿用安全炸药选用要求及爆破管理6通风的要求7“四位一体”综合防突措施二、矿井瓦斯的分源治理按照瓦斯涌出地点和分布状况，矿井瓦斯涌出来源可分为：掘进区、回采区、采空区三部分三、矿井瓦斯的综合管理措施第16页/共47页1矿井瓦斯的一般管理措施安全责任制通风管理机电设备防爆管理炸药和爆破管理火区管理隔爆设施管理瓦斯监测2矿井瓦斯的特殊管理措施矿井瓦斯抽放巷道局部积聚的瓦斯排放盲巷管理掘进巷道贯通管理矿井瓦斯监测设备和仪表管理第17页/共47页第三节矿井瓦斯爆炸的防治措施一、防止瓦斯积聚1优化设计方案2合理采掘布置3加强通风管理4建立健全矿井瓦斯管理规章制度5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第18页/共47页第19页/共47页 第20页/共47页 （2）巷道积聚瓦斯的处理方法 第21页/共47页（3）盲巷积聚瓦斯的处理方法盲巷是指没有通风、其长度大于6m的独头井下应尽量避免出现盲巷 临时停工的地点不得停风盲巷内必须切断一切电气设备的电源和撤出所有人员，在离巷道口5m内设置栅栏，并挂有明显警标，严禁人员入内必须进入盲巷检查瓦斯时要有安全措施，由外向里检查 瓦斯检查工每天在栅栏处至少检查一次第22页/共47页7抽放瓦斯 第23页/共47页二、防止瓦斯引燃1防止明火明火主要有自燃及形成的火区、井下电焊、吸烟等2防止电火电火花主要包括电弧放电、电气火花、静电火花。由于线路接头不符合要求、电器失爆、带电检修、违章私自打开矿灯或矿灯失爆、使用非煤矿用的电器设备等而产生3防止炮火第24页/共47页爆破火花主要是由于炮泥装填不满、最小抵抗线不够、放明炮、放糊炮、接线不良、炸药不合要求、发爆器不合格、明电爆破等引起的“一炮三检”制度（装药前、爆破前、爆破后检查瓦斯）4其他引火源的治理如机械设备之间的撞击、坚硬顶板冒落时的撞击、金属表面之间的撞击等三、防止瓦斯爆炸事故扩大（1）建立完善合理、抗灾能力强的矿井通风系统(2)安设防爆门第25页/共47页（3）安设反风装置（4）安设隔爆设施（5）携带自救器（6）编制灾害预防与处理计划第26页/共47页第四节 矿井瓦斯检测监控一、矿井甲烷检测仪器1便携式光学甲烷检测仪第27页/共47页2便携式甲烷检测报警仪 第28页/共47页 2便携式甲烷检测报警仪 第29页/共47页 3甲烷断电仪 第30页/共47页二、矿井安全监控系统1矿井监控系统的组成传感器和执行器信息传输装置中心站或主站的硬件中心站或主站的计算机软件第31页/共47页第32页/共47页2采掘工作面甲烷传感器设置第33页/共47页第34页/共47页第35页/共47页第36页/共47页第37页/共47页第38页/共47页三、矿井瓦斯检查次数 采掘工作面瓦斯检查次数：低瓦斯矿井中每班至少2次；高瓦斯矿井中每班至少3次；突出、喷出采掘工作面和瓦斯涌出较大、变化异常的采掘工作面，都必须有专人经常检查瓦斯，并安设甲烷断电仪 采掘工作面二氧化碳应每班至少检查2次 本班未进行工作的采掘面可能涌出或积聚瓦斯或二氧化碳的硐室和巷道每班至少检查1次瓦斯或二氧化碳第39页/共47页第五节煤与瓦斯喷出的防治一、矿井瓦斯喷出的特点(1)瓦斯喷出与地质变化有密切关系(2)喷出时常有咝咝声响,且有动力作用(3)喷出物只是高浓度的瓦斯(4)喷出量从几平方米到几十万平方米,持续时间从几分钟到几天、几年、十几年二、矿井瓦斯喷出的预兆三、矿井瓦斯喷出的防治措施（1）打前探钻孔或油排钻孔（2）当喷出量较小时可用增大风量的办法加以稀释，或通过引排罩、管道把瓦斯引入回风中 (3)(3)当喷出量大时打钻孔抽放或封闭巷道进行抽放第40页/共47页第六节 煤与瓦斯突出的防治一、煤与瓦斯突出的原因二、煤与瓦斯突出的一般规律（1）突出发生在一定采掘深度以下（2）突出危险区集中在地质构造带，呈带状分布（3）在集中应力区进行裁决，突出危险性明显增加 (4)(4)绝大多数突出发生在落煤时,尤其是爆破时(5)受煤自重影响，上山掘进头发生突出的次数多，强度小；而下山掘进头发生突出的次数少第41页/共47页（6）同一突出煤层瓦斯压力越高，突出危险性越大（7）突出气体主要是瓦斯，少数情况下突出二氧化碳（8）突出的次数和强度随着煤层厚度特别是软分层的厚度的增加而增多（9）突出的危险性随煤层的倾角的增大而增加（10）突出煤的特点是强度低，层理紊乱，变质强度高，透气性差，瓦斯放散初速度高等（11）突出多发生与煤巷掘进和石门揭煤，石门揭煤时突出危险性最大（12）突出前一般都有预兆 第42页/共47页三、煤与瓦斯突出的预兆（1）地压显现方面（2）瓦斯涌出方面（3 3）煤结构方面四、“四位一体”综合防突措施的管理四位一体：突出危险预测、防治突出措施、防治突出措施的效果检验1、突出危险性预测（1）区域预测（2）工作面预测 2 2、防治突出措施第43页/共47页（1）开采保护层a、开采保护层的作用b、被保护范围的确定c、开采保护层的注意事项（2）预抽煤层瓦斯（3）水力冲孔（4）排放钻孔（5）水力冲刷（6）金属骨架（7）超前钻孔（8）松动爆破（9）前探支架（1010）卸压槽第44页/共47页3、防治突出措施效果检验（1）远距离和极薄保护层的保护效果检验（2）预抽煤层瓦斯防突措施的效果检验a、预抽煤层瓦斯后，突出煤层参与瓦斯含量应小于该煤层始突深度的原始瓦斯含量 b b、煤层瓦斯预抽率大于30%（3）石门揭煤工作面防突措施的效果检验（4）煤巷掘进工作面防突措施的效果检验（5）采煤工作面防突措施的效果检验第45页/共47页4、安全防护措施（1）震动爆破（2）远距离爆破（3）挡拦设施（4）反向风门（5）井下避难硐室和压风自救系统（6 6）自救器第46页/共47页感谢您的观看！第47页/共47页
