【精品】一通三防—矿井瓦斯（可编辑.ppt

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1、一通三防矿井瓦斯矿井瓦斯矿井瓦斯-煤层中由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体监测监控、以风定产、先抽后采2023/3/1423 31.1.煤层瓦斯含量煤层瓦斯含量p瓦斯的生成l瓦斯是伴随煤的生成而生成的o瓦斯的性质l物理性质难溶于水、无色无味无臭的气体；相对密度0.554，比空气轻；扩散性渗透性很强。l化学性质不助燃，能燃烧或爆炸；无毒，不能维持呼吸。2023/3/143o瓦斯在煤层中的存在状态：即游离状态瓦斯在煤层中的存在状态：即游离状态和吸附状态。游离状态也称为称为自由和吸附状态。游离状态也称为称为自由状态，吸附状态状态，吸附状态(吸着、吸收吸着、吸收)也叫结合也叫结合状态。状态。o在煤层内

2、，无论是深部还是浅部，吸附在煤层内，无论是深部还是浅部，吸附的瓦斯量约占煤层瓦斯含量的的瓦斯量约占煤层瓦斯含量的8090%，游离状态的瓦斯只占，游离状态的瓦斯只占1020%。但是在断层和其它裂隙发育的。但是在断层和其它裂隙发育的地带，游离状态就有可能是瓦斯的主要地带，游离状态就有可能是瓦斯的主要赋存状态。赋存状态。4 42023/3/144o煤层中瓦斯的垂直分带煤层中瓦斯的垂直分带在漫长地质年代中，变质作用过程中生在漫长地质年代中，变质作用过程中生成的瓦斯在其压力差与浓度差的驱成的瓦斯在其压力差与浓度差的驱动下不断向古大气中运移，而地表动下不断向古大气中运移，而地表空气通过渗透和扩散也不断向煤

3、层空气通过渗透和扩散也不断向煤层深部运移，这就导致沿煤层垂深出深部运移，这就导致沿煤层垂深出现了特征明显的现了特征明显的4个分带，即个分带，即CO2N2带、带、N2带、带、N2CH4和和CH4带，按照各带的成因和组分变化规带，按照各带的成因和组分变化规律，第律，第、带以统称为瓦斯带以统称为瓦斯风化带，第风化带，第带称为甲烷带。带称为甲烷带。瓦斯含量及其影响因素o瓦斯含量：自然条件下单位体积或单位重量的煤体或围岩中所含有瓦斯的量。m3/m3或m3/to影响瓦斯含量的因素影响瓦斯生成量的因素影响瓦斯保存和放散条件的因素2023/3/148o影响瓦斯生成量的因素成煤前植物含有机质的多少、含杂质的多少

4、煤的炭化程度越高，瓦斯生成量越大古老煤田成煤早，瓦斯生成量大2023/3/149o影响瓦斯的保存和放散条件的因素煤的性质：孔隙率、透气性、水分含量煤层的赋存条件：埋藏深度、煤层倾角、围岩性质、地质构造、地下水2023/3/1410地质构造对瓦斯含量的影响地质构造对瓦斯含量的影响o地质构造是影响煤层瓦斯含量和涌出的最主要因素之一、地质构造是影响煤层瓦斯含量和涌出的最主要因素之一、封闭型地质构造有利于瓦斯的储存，而开放型地质构造封闭型地质构造有利于瓦斯的储存，而开放型地质构造有利于瓦斯排放。有利于瓦斯排放。o开放型的断层两盘是分离运动，断层为煤层瓦斯排放提开放型的断层两盘是分离运动，断层为煤层瓦斯

5、排放提供了通道，在这类断层附近，煤层的瓦斯含量减少，其供了通道，在这类断层附近，煤层的瓦斯含量减少，其涌出量也相当减少。封闭型断层，由于两盘相互挤压，涌出量也相当减少。封闭型断层，由于两盘相互挤压，本身的透气性差，割断了煤层同表面的联系，从而使煤本身的透气性差，割断了煤层同表面的联系，从而使煤层瓦斯含量较高，瓦斯压力增加，其瓦斯涌出量也相应层瓦斯含量较高，瓦斯压力增加，其瓦斯涌出量也相应增大。增大。背斜构造的轴部通常比相同深度的两翼瓦斯含量高，特别背斜构造的轴部通常比相同深度的两翼瓦斯含量高，特别是当背斜上部的岩层透气性差或含水充分时，往往积聚高是当背斜上部的岩层透气性差或含水充分时，往往积聚

6、高压的瓦斯，形成压的瓦斯，形成“气顶气顶”。当背斜轴部的上覆岩层因张力。当背斜轴部的上覆岩层因张力而形成连通地面的裂隙时，瓦斯会大量散失，其轴部的瓦而形成连通地面的裂隙时，瓦斯会大量散失，其轴部的瓦斯含量反而较小。向斜构造由于轴部岩层受到挤压，因此斯含量反而较小。向斜构造由于轴部岩层受到挤压，因此瓦斯含量一般比两翼高。但是在开采透气性较好的煤层时，瓦斯含量一般比两翼高。但是在开采透气性较好的煤层时，向斜轴部瓦斯涌出量反而较低，这是因为当开采面接近斜向斜轴部瓦斯涌出量反而较低，这是因为当开采面接近斜轴部时，瓦斯的补给区域越来越窄小，补给的瓦斯量减少轴部时，瓦斯的补给区域越来越窄小，补给的瓦斯量减

7、少所造成的。所造成的。2。瓦斯的涌出u瓦斯涌出形式l普通涌出：瓦斯从煤（岩）层暴露面上的裂隙、孔隙，从采落的煤炭和采空区缓慢、均匀、持久地向外放散的现象。特点：涌出范围广，时间长，速度慢而均匀，总的涌出量很大。是矿井瓦斯涌出的主要形式。l特殊涌出：瓦斯喷出、煤与瓦斯突出瓦斯喷出是指瓦斯从煤岩裂缝、空洞或炮眼中向外喷的现象。煤与瓦斯突出是指在地应力和瓦斯的共同作用下，破碎的煤和瓦斯由煤体内突然向采掘空间抛出的异常的动力现象。2023/3/1413瓦斯涌出量瓦斯涌出量o绝对绝对瓦斯涌出量瓦斯涌出量 是是指指矿矿井井在在单单位位时时间间内内涌涌出出瓦瓦斯斯的的体体积积，单单位位为为m m3 3min

8、 min 或或m m3 3/d/d。Q绝绝=QC6024 式中式中 QQ矿矿井井总总回回风风道道风风量，量，m m3 3/d/d；CC回回风风流中的平均瓦斯流中的平均瓦斯浓浓度，度，%。o相相对对瓦斯涌出量：瓦斯涌出量：q q相相 指在正常生指在正常生产产条件下开采条件下开采1 1吨煤所涌出的瓦斯体吨煤所涌出的瓦斯体积积，其，其单单位位为为m m3 3/t/t q相相=（Q绝绝n）/T 式中式中 Q Q绝绝矿矿井井绝对绝对瓦斯涌出量，瓦斯涌出量，m m3 3/d/d；nn矿矿井瓦斯井瓦斯鉴鉴定月的工作天数，定月的工作天数，d/d/月；月；TT矿矿井瓦斯井瓦斯鉴鉴定月的定月的产产量，量，t/t/

9、月。月。影响瓦斯涌出的因素影响瓦斯涌出的因素o自然因素：自然因素：l煤层和围岩的瓦斯含量煤层和围岩的瓦斯含量l地面大气压力的变化地面大气压力的变化p开采技术因素开采技术因素l开采规模：开采深度、开拓开采范围、矿井年产量开采规模：开采深度、开拓开采范围、矿井年产量l开采顺序与回采方法开采顺序与回采方法l开采工艺开采工艺l风量变化风量变化l采空区密闭质量采空区密闭质量l采区通风系统采区通风系统o瓦斯等级划分瓦斯等级划分 矿井瓦斯等级，根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌矿井瓦斯等级，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：出量和瓦斯涌出形式划分为：低瓦斯低瓦斯矿矿井井：矿

10、矿井相井相对对瓦斯涌出量小于或等于瓦斯涌出量小于或等于10 m10 m3 3/t/t且且矿矿井井绝对绝对瓦斯涌出量小于或等于瓦斯涌出量小于或等于40 m40 m3 3/min/min。高高瓦瓦斯斯矿矿井井：矿矿井井相相对对瓦瓦斯斯涌涌出出量量大大于于10 10 m m3 3/t/t或或矿矿井井绝绝对对瓦斯涌出量大于瓦斯涌出量大于40 m40 m3 3/min/min。煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿矿井。井。汇：矿井瓦斯涌出汇：矿井瓦斯涌出生产采区瓦斯涌出生产采区瓦斯涌出源：已采采空区瓦斯涌出源：已采采空区瓦斯涌出回采工作面瓦斯涌出回采工作面瓦斯涌出采空区瓦斯涌出

11、采空区瓦斯涌出掘进工作面瓦斯涌出掘进工作面瓦斯涌出源：落煤瓦斯涌出源：落煤瓦斯涌出源：煤壁瓦斯涌出源：煤壁瓦斯涌出源：邻近层瓦斯涌出源：邻近层瓦斯涌出源：开采层瓦斯涌出源：开采层瓦斯涌出1919o瓦斯爆炸的实质就是一定浓度的瓦斯与空气瓦斯爆炸的实质就是一定浓度的瓦斯与空气中的氧气在一定湿度作用下产生的剧烈氧化中的氧气在一定湿度作用下产生的剧烈氧化反应。反应。oCH4+2O2=CO2+2H2O+882.6kJ/molo当反应生成热的速度大于散热速度时，热量当反应生成热的速度大于散热速度时，热量积聚，反应物的湿度升高，氧化进一步加快，积聚，反应物的湿度升高，氧化进一步加快，使气体受热膨胀，形成爆炸

12、。使气体受热膨胀，形成爆炸。3.瓦斯爆炸瓦斯爆炸2023/3/1419瓦斯爆炸的效应及危害瓦斯爆炸的效应及危害o产生高温产生高温 瓦斯的化学反应方程式为瓦斯的化学反应方程式为 CH4+2O2=CO2+2H2O+882.6KJ/MOL 封闭空间为封闭空间为21502650 自由空间为自由空间为1850 井下为井下为1850 o产生高压产生高压 当体积相同时当体积相同时,有有p1/p2=273+t1/273+t2 式中式中:p1-爆炸前的气压值爆炸前的气压值,kpa p2-爆炸后的气压值爆炸后的气压值,kpa t1-爆炸前的空气温度爆炸前的空气温度,t2-爆炸后的空气温度爆炸后的空气温度,2023

13、/3/1420p产生冲击波产生冲击波l正向冲击正向冲击:瓦斯爆炸发生后瓦斯爆炸发生后,在高温高压的作用下在高温高压的作用下,爆源附近的气体爆源附近的气体以几百米几千米以几百米几千米/秒的速度向四周扩散秒的速度向四周扩散,它经过的路线它经过的路线上形成威力巨大的冲击波现象。上形成威力巨大的冲击波现象。l反向冲击：爆炸后因爆源附近气体高速向外冲击，加上反向冲击：爆炸后因爆源附近气体高速向外冲击，加上爆炸后生成的水蒸气会很快冷却和凝结，故在爆源附近爆炸后生成的水蒸气会很快冷却和凝结，故在爆源附近形成一个气体稀薄的低压区；在压差作用下，爆炸气体形成一个气体稀薄的低压区；在压差作用下，爆炸气体会连同爆源

14、附近气体，以极高的速度，反向冲回爆炸地会连同爆源附近气体，以极高的速度，反向冲回爆炸地点。点。2023/3/1421p产生大量有害气体产生大量有害气体据某些矿爆炸后的气体取样分析据某些矿爆炸后的气体取样分析:O O2 2=6=6 10 10 N N2 2=82=82 88 88 COCO2 2 =4=4 8 8 COCO =2=2 4 4井下人员在这样恶劣的环境下井下人员在这样恶劣的环境下,根本无法生存。根本无法生存。案例案例:1981:1981年年1212月月2424日，在五矿的第三次爆炸事故中，日，在五矿的第三次爆炸事故中，死亡死亡133133人，其中有人，其中有108108人是窒息死亡，

15、占人是窒息死亡，占8484.2023/3/1422瓦斯爆炸条件及影响因素瓦斯爆炸条件及影响因素p瓦瓦斯斯爆爆炸炸的的条条件件是是：一一定定浓浓度度(5%5%16%16%)的的瓦瓦斯斯、高高温温火源火源(650(650750)750)的存在和充足的氧气的存在和充足的氧气(12%(12%以上以上)。p瓦斯爆炸界限为瓦斯爆炸界限为5%5%16%16%。2023/3/1423影响瓦斯爆炸界限和引火温度的因素影响瓦斯爆炸界限和引火温度的因素影响瓦斯爆炸界限的因素影响瓦斯爆炸界限的因素l爆炸初温：爆炸初温越高，界限越大爆炸初温：爆炸初温越高，界限越大如:20 界线为6 13.4；600 界线为3.35 1

16、6.4 ；700 界线为3.25 18.75.l爆炸初压：爆炸初压越高，爆炸界限越大爆炸初压：爆炸初压越高，爆炸界限越大l煤尘和可燃性气体的混入：爆炸界限扩大煤尘和可燃性气体的混入：爆炸界限扩大 如:混入CO.H2.H2S等气体,会使瓦斯爆炸下线下移。煤尘的混入,使下线下移 如:混入8g/m3的煤尘,下线降为4.l惰性气体的混入：爆炸界限缩小惰性气体的混入：爆炸界限缩小影响引火温度的因素影响引火温度的因素l瓦斯浓度：瓦斯最易点燃的浓度瓦斯浓度：瓦斯最易点燃的浓度7%-8%l混合气体温度：气体温度越高，点燃温度越低混合气体温度：气体温度越高，点燃温度越低瓦斯引燃的延迟性瓦斯引燃的延迟性-感应期：

17、浓度越高，感应期越长，火源温度越高，感感应期：浓度越高，感应期越长，火源温度越高，感应期越短。应期越短。2023/3/1424瓦斯爆炸的一般规律瓦斯爆炸的一般规律l爆炸地点：任何地点都有发生瓦斯爆炸的可能性，但大部分发生在采掘工作面。l采煤工作面上隅角容易发生瓦斯爆炸的地点：工作面上隅角和采煤机滚筒附近。上隅角容易出现瓦斯积聚上隅角设置回柱绞车或开缺口放炮破煤时瓦斯大量涌出，通风不良造成瓦斯积聚截齿与支架顶梁或岩石产生碰撞火花2023/3/1425l掘进工作面容易发生瓦斯爆炸的原因掘进巷道位于煤层新开拓区，瓦斯涌出量较大局部通风管理难度较大，导致瓦斯积聚煤巷多用电钻打眼、爆破、电气设备失爆等产

18、生引爆火源较多l井下高温火源电气火花爆破火源明火煤炭自燃摩擦碰撞火花静电火花2023/3/14264。预防瓦斯爆炸的措施。预防瓦斯爆炸的措施p防止瓦斯积聚的措施防止瓦斯积聚的措施p防止瓦斯引燃的措施防止瓦斯引燃的措施p防止瓦斯爆炸事故范围扩大的措施防止瓦斯爆炸事故范围扩大的措施2023/3/1427防止瓦斯积聚的措施防止瓦斯积聚的措施p加强通风加强通风p加强检查加强检查p及时处理局部积聚的瓦斯及时处理局部积聚的瓦斯l采煤工作面上隅角及采空区边界瓦斯积聚的处理采煤工作面上隅角及采空区边界瓦斯积聚的处理l采煤机附近瓦斯积聚的处理采煤机附近瓦斯积聚的处理l掘进巷道顶板冒落的空洞内瓦斯积聚的处理掘进巷

19、道顶板冒落的空洞内瓦斯积聚的处理l顶板附近瓦斯层状积聚的处理顶板附近瓦斯层状积聚的处理p瓦斯抽放瓦斯抽放2023/3/1428加强通风o加强通风是防止瓦斯积聚的基本方法之一，主要包括建立合理的通风系统和加强通风管理两个方面。o每一矿井的通风系统和通风管理工作都必须符合煤矿安全规程的要求。o严禁采用独眼井开采，严禁采用不符合规程规定的串联通风，掘进工作面禁止采用扩散通风。o矿井的产量必须与矿井通风能力相适应，严禁超通风能力生产。29292023/3/1429加强检查加强检查p瓦斯检查员的交接班制度：瓦斯检查员的交接班制度主要包括对瓦斯检查员交接班时间、地点、方法及内容的规定。l采掘工作面配备有专

20、职瓦斯检查员时，采煤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，其它与其检查员的交接班地点由矿总工程师根据矿井的实际情况确定。2023/3/1430对瓦斯检查次数的规定对瓦斯检查次数的规定l采掘工作面的瓦斯浓度检查次数如下：采掘工作面的瓦斯浓度检查次数如下：低瓦斯矿井中每班至少低瓦斯矿井中每班至少2次；次；高瓦斯矿井中每班至少高瓦斯矿井中每班至少3次；次；有煤（岩）与瓦斯突出危险的采掘工作面，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较大、变化异常的采掘工作面，有瓦斯喷出危险的采掘工作面和瓦斯涌出较大、变化异常的采掘工作面，必须有专人经常检

21、查，并安设甲烷断电仪。必须有专人经常检查，并安设甲烷断电仪。l采掘工作面二氧化碳浓度应每班至少检查采掘工作面二氧化碳浓度应每班至少检查2次；有煤（岩）与二氧化碳突次；有煤（岩）与二氧化碳突出危险的采掘工作面，二氧化碳涌出量较大、变化异常的采掘工作面，必出危险的采掘工作面，二氧化碳涌出量较大、变化异常的采掘工作面，必须有专人经常检查二氧化碳浓度。须有专人经常检查二氧化碳浓度。l本班未进行工作的采掘工作面，瓦斯和二氧化碳应每班至少检查本班未进行工作的采掘工作面，瓦斯和二氧化碳应每班至少检查1次；可次；可能涌出或积聚瓦斯或二氧化碳的硐室和巷道的瓦斯或二氧化碳应每班至少能涌出或积聚瓦斯或二氧化碳的硐室

22、和巷道的瓦斯或二氧化碳应每班至少检查检查1次。次。l井下停风地点栅栏外风流中的瓦斯浓度每天至少检查井下停风地点栅栏外风流中的瓦斯浓度每天至少检查1次，挡风墙外的瓦次，挡风墙外的瓦斯浓度每周至少检查斯浓度每周至少检查1次。次。2023/3/1431p特殊情况下的瓦斯检查要求特殊情况下的瓦斯检查要求l临时停风地点在恢复通风前的瓦斯检查临时停风地点在恢复通风前的瓦斯检查局部通风机因故停止运转，在恢复通风前，必须检查瓦斯，只有在停风区中最局部通风机因故停止运转，在恢复通风前，必须检查瓦斯，只有在停风区中最高瓦斯浓度不超过高瓦斯浓度不超过1.0%1.0%和最高二氧化碳浓度不超过和最高二氧化碳浓度不超过1

23、.5%1.5%，且符合本规程第，且符合本规程第一百二十九条开启局部通风机的条件时，方可人工开启局部通风机，恢复一百二十九条开启局部通风机的条件时，方可人工开启局部通风机，恢复正常通风。正常通风。l开拓新水平的井巷第一次接近各开采煤层时的瓦斯检查要求开拓新水平的井巷第一次接近各开采煤层时的瓦斯检查要求规程规程第一百四十二条规定：开拓新水平的井巷第一次接近各开采煤层时，第一百四十二条规定：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，在距煤层垂距必须按掘进工作面距煤层的准确位置，在距煤层垂距1010米以外开始打探煤米以外开始打探煤钻孔，钻孔超前工作面的距离不得小于钻孔，

24、钻孔超前工作面的距离不得小于5 5米，并有专职瓦斯检查工经常检米，并有专职瓦斯检查工经常检查瓦斯。查瓦斯。2023/3/1432l岩巷掘进遇到煤线或接近地质破坏带时的瓦斯检查要求规程第一百四十二条规定：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工经常检查瓦斯，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。l其它规程第一百四十条规定：矿井必须有因停电和检修主要通风机停止运转或通风系统遭到破坏以后恢复通风、排除瓦斯和送电的安全措施。恢复正常通风后，所有受到停风影响的地点，都必须经过通风、瓦斯检查人员检查，证实无危险后，方可恢复工作。所有安装电动机及其开关的地点附近20

25、米的巷道内，都必须检查瓦斯，只有瓦斯符合本规程规定时，方可开启。33332023/3/1433p严禁瓦斯检查员空班、漏检、假检和规定o空班是指瓦斯检查工未下井或虽然下井了但未进入自已的责任区履行岗位职责；漏检是指瓦斯检查工实际检查的点数或次数（即遍数）不符合瓦斯检查制度规定；假检是指瓦斯检查工未进行实地检查，填写假记录，汇报假情况。矿井瓦斯检查制度中必须包括严禁瓦斯检查工空班、漏检、假检和规定。2023/3/1434p巡回检查制度和请示报告制度o巡回检查制度实质上是关于瓦斯检查方法的规定，它规定瓦斯检查工在对采掘工作面进行例行瓦斯检查时必须按照规定的路线和规定的点位对每个需要检查的点逐一进行检

26、查，不得因为怕跑路对一个点连续检查两次或多次，其中还应规定进行相邻两次检查的最短时间间隔或进行每一次检查的具体时间。o请示报告制度是规定瓦斯检查工在一个班中进行例行报告的次数、时间以及内容。瓦斯检查工在工作中遇特殊情况必须及时报告。o规程中规定：瓦斯检查人员必须执行瓦斯巡回检查制度和请示报告制度。2023/3/1435p瓦斯检查“三对口”制度o瓦斯检查“三对口”制度要求瓦斯检查工在瓦斯检查工作中必须认真填写检查地点的记录牌、随身携带的手册以及需要上报的报表（或台帐）等资料，不得出现不符、遗漏或相互矛盾的情况。要求“三对口”的主要内容有：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；

27、检查结果（包括瓦斯浓度、二氧化碳浓度和空气温度等）。2023/3/1436p一炮三检制o一炮三检制要求每次爆破在装药前、爆破前和爆破后，必须对爆破地点及其附近规定范围内进行瓦斯检查。规程中规定：破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.0时，严禁爆破；爆破后，待工作面的炮烟被吹散，爆破工、瓦斯检查工和班组长必须首先巡视爆破地点，检查通风、瓦斯、煤尘、顶板、支架、拒爆、残爆等情况。如有危险情况，必须立即处理。2023/3/1437p井下各作业地点和巷道中的瓦斯允许浓度和超限时的管理要求井下各作业地点和巷道中的瓦斯允许浓度和超限时的管理要求o矿井总回风巷或一翼回风巷中瓦斯或二氧化碳浓度超过0.75

28、%时，必须立即查明原因，进行处理。o采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过1.0%或二氧化碳浓度超过1.5%时，必须停止工作，撤出人员，采取措施，进行处理。o采掘工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度达到1.0时，必须停止用电钻打眼；爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.0时，严禁爆破o采掘工作面及其他作业地点风流中、电动机或其开关安设地点附近20m以内风流中的瓦斯浓度达到1.5时，必须停止工作，切断电源，撤出人员，进行处理。38382023/3/1438o采掘工作面及其他巷道内，体积大于采掘工作面及其他巷道内，体积大于0.5m30.5m3的空间内积聚的瓦斯浓度达到的空间内积聚的瓦斯

29、浓度达到2.0%2.0%时，附近时，附近20m20m内必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。内必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。o对因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电气设备，必须在瓦斯浓度降到对因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电气设备，必须在瓦斯浓度降到1.0%1.0%以以下时，方可通电开动。下时，方可通电开动。o采掘工作面风流中二氧化碳浓度达到采掘工作面风流中二氧化碳浓度达到1.5%1.5%时，必须停止工作，撤出人员，查时，必须停止工作，撤出人员，查明原因，制定措施，进行处理明原因，制定措施，进行处理o临时停工的地点，不得停风；否则必须切断电源，设置栅栏，揭示警标，禁临时停工的地

30、点，不得停风；否则必须切断电源，设置栅栏，揭示警标，禁止人员进入，并向矿调度室报告。停工区内瓦斯或二氧化碳浓度达到止人员进入，并向矿调度室报告。停工区内瓦斯或二氧化碳浓度达到3.0%3.0%或或其他有害气体浓度超过本规程第一百条的规定不能立即处理时，必须在其他有害气体浓度超过本规程第一百条的规定不能立即处理时，必须在24h24h内封闭完毕。内封闭完毕。2023/3/1439p规程中关于瓦斯排放管理的规定o规程第一百四十一条中规定：矿井必须有因停电和检修主要通风机停止运转或通风系统遭到破坏以后恢复通风、排除瓦斯和送电的安全措施。o恢复已封闭的停工区或采掘工作接近这些地点时，必须事先排除其中积聚的

31、瓦斯。排除瓦斯工作必须制定安全技术措施。o规程第一百四十条规定：局部通风机因故停止运转，在恢复通风前，必须首先检查瓦斯，只有停风区中最高瓦斯浓度不超过1.0%和最高二氧化碳浓度不超过1.5%，且符合本规程第一百二十九条开启局部通风机的条件时，方可人工开启局部通风机，恢复正常通风。40402023/3/1440o停风区中瓦斯浓度超过停风区中瓦斯浓度超过1.0%或二氧化碳浓度超过或二氧化碳浓度超过1.5%，最高瓦斯浓，最高瓦斯浓度和二氧化碳浓度不超过度和二氧化碳浓度不超过3.0%时，必须采取安全措施，控制风流排放时，必须采取安全措施，控制风流排放瓦斯。瓦斯。o停风区中瓦斯浓度或二氧化碳浓度超过停风

32、区中瓦斯浓度或二氧化碳浓度超过3.0%时，必须制订安全排瓦斯时，必须制订安全排瓦斯措施，报矿技术负责人批准。措施，报矿技术负责人批准。o在排放瓦斯过程中，排出的瓦斯与全风压风流混合处的瓦斯和二氧化碳在排放瓦斯过程中，排出的瓦斯与全风压风流混合处的瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过浓度都不得超过1.5%，且采区回风系统内必须停电撤人，其他地点的，且采区回风系统内必须停电撤人，其他地点的停电撤人范围应在措施中明确规定。只有恢复通风的巷道风流中瓦斯浓停电撤人范围应在措施中明确规定。只有恢复通风的巷道风流中瓦斯浓度不超过度不超过1.0%和二氧化碳浓度不超过和二氧化碳浓度不超过1.5%时，方可人工恢复局部通时

33、，方可人工恢复局部通风机供风巷道内电气设备的供电和采区回风系统内的供电。风机供风巷道内电气设备的供电和采区回风系统内的供电。2023/3/1441瓦斯排放的有关问题瓦斯排放的有关问题o瓦斯排放是指独头巷道停风后恢复通风或封闭巷道启封时排瓦斯排放是指独头巷道停风后恢复通风或封闭巷道启封时排出巷道内的瓦斯。出巷道内的瓦斯。l有密闭墙的瓦斯排放（必须有救护队）有密闭墙的瓦斯排放（必须有救护队）l只有隔离栅栏独头巷道的瓦斯排放（通风队）只有隔离栅栏独头巷道的瓦斯排放（通风队）o瓦斯排放的基本要求瓦斯排放的基本要求l查明瓦斯积聚的原因；停风、火灾、异常涌出查明瓦斯积聚的原因；停风、火灾、异常涌出l估算积

34、聚的瓦斯量；估算积聚的瓦斯量；测量法：进人、埋管测平均浓度，再乘以体积测量法：进人、埋管测平均浓度，再乘以体积 计算法：绝对涌出量乘以停风密闭的时间计算法：绝对涌出量乘以停风密闭的时间l制定排放瓦斯的措施；制定排放瓦斯的措施；包括：明确恢复通风的巷道或区域；瓦斯积聚原因的叙述；包括：明确恢复通风的巷道或区域；瓦斯积聚原因的叙述；瓦斯量的估算；排放的方法、路线图和排放影响的停电区域；瓦斯量的估算；排放的方法、路线图和排放影响的停电区域；瓦斯检测的地点和方法；防止无关人员进入排放区域的站岗瓦斯检测的地点和方法；防止无关人员进入排放区域的站岗人员及地点；主要仪器设备调配；排放工作步骤及排放的组人员及

35、地点；主要仪器设备调配；排放工作步骤及排放的组织、指挥和各方面的责任人。关键岗位和负责人必须明确到织、指挥和各方面的责任人。关键岗位和负责人必须明确到人。人。l排放瓦斯工作中的三个坚持（必须）。排放瓦斯工作中的三个坚持（必须）。坚持停电，坚持撤人，坚持限量。坚持停电，坚持撤人，坚持限量。p排放区域内瓦斯量和瓦斯浓度的估排放区域内瓦斯量和瓦斯浓度的估算算l设停停风巷道内的体巷道内的体积为V(m3),巷道四周瓦斯涌出速率巷道四周瓦斯涌出速率为R(m3/min),停停风前巷道瓦斯前巷道瓦斯浓度度为C0(%)，停，停风时间为t(min),则：停：停风开始开始时的瓦斯量的瓦斯量为Q0=V C0，m3 停

36、停风期期间涌出的瓦斯量涌出的瓦斯量为QtY=R t，m3l开口巷道，漏出的瓦斯量开口巷道，漏出的瓦斯量m3 停停风t min后，巷道内的瓦斯量后，巷道内的瓦斯量为Qt=Q0+QtY-QtL,m3 巷道中的平均瓦斯巷道中的平均瓦斯浓度度为Ct=Qt/Vl巷道密闭，密闭区瓦斯压力增加，涌出量等于漏风量时，巷道密闭，密闭区瓦斯压力增加，涌出量等于漏风量时，t min后漏出的瓦斯量为后漏出的瓦斯量为 l停风停风t min后，巷道内的瓦斯量为后，巷道内的瓦斯量为Qt=Q0+QtY-QtL,m3l巷道中的平均瓦斯浓度为巷道中的平均瓦斯浓度为 Ct=Qt/Vm3l瓦斯排放时间的估算瓦斯排放时间的估算设排放瓦

37、斯所需的全风压风量设排放瓦斯所需的全风压风量Q(m3/min),风流中瓦斯浓风流中瓦斯浓度为度为C0(%)。排放时回风流中允许的瓦斯浓度为。排放时回风流中允许的瓦斯浓度为CH(%)，排放结束后巷道中允许的瓦斯浓度为，排放结束后巷道中允许的瓦斯浓度为C1(%)，则排放所，则排放所需的时间为需的时间为 mino通常情况下通常情况下C1为为1%，CH为为1.5%，C0为为0。47p排放方法排放方法（1）分段排放法）分段排放法（2）卸流排放法（三通）卸流排放法（三通）（3）扎风筒限流排放法）扎风筒限流排放法（4）挡风机限流排放法）挡风机限流排放法采煤工作面上隅角及采空区边界瓦斯积聚的处理采煤工作面上隅

38、角及采空区边界瓦斯积聚的处理采煤工作面上隅角及采空区边界瓦斯积聚的处理采煤工作面上隅角及采空区边界瓦斯积聚的处理o改善通风方式改善通风方式o引导风流带走上隅角的瓦斯引导风流带走上隅角的瓦斯o改变采空区漏风方向带走瓦斯改变采空区漏风方向带走瓦斯o脉动通风技术治理上隅角瓦斯积聚脉动通风技术治理上隅角瓦斯积聚o高压水射流风机引排上隅角瓦斯高压水射流风机引排上隅角瓦斯o抽出式无火花风机治理上隅角瓦斯积聚抽出式无火花风机治理上隅角瓦斯积聚2023/3/1449改善通风方式改善通风方式o最有前途的通风方式是分源处理瓦斯的通风方式主要有：Y形、W形通风方式；从掺风顺槽向工作面上部供新风；采用专门排瓦斯巷道；

39、利用局部通风机向工作面上隅角供新风。2023/3/1450引导风流带走上隅角的瓦斯o当工作面瓦斯涌出量不大当工作面瓦斯涌出量不大(23m3/min)，上隅角瓦斯浓度不多，上隅角瓦斯浓度不多时，迫使一部分风流流经工作面上隅角，将该处积存的瓦斯冲淡排时，迫使一部分风流流经工作面上隅角，将该处积存的瓦斯冲淡排出。具体做法是在工作面上隅角附近设置木板隔墙或帆布风障。出。具体做法是在工作面上隅角附近设置木板隔墙或帆布风障。2023/3/1451改变采空区漏风方向带走瓦斯改变采空区漏风方向带走瓦斯o在瓦斯涌出量大、回风流瓦斯、煤炭无自然发火危险而且上区段采空区之在瓦斯涌出量大、回风流瓦斯、煤炭无自然发火危

40、险而且上区段采空区之间无煤柱的情况下，可控制上阶段的已密闭墙漏风，进而改变采空区的漏间无煤柱的情况下，可控制上阶段的已密闭墙漏风，进而改变采空区的漏风方向，将采空区的瓦斯直接排入回风道内。风方向，将采空区的瓦斯直接排入回风道内。2023/3/1452抽出式无火花风机治理上隅角瓦斯积聚抽出式无火花风机治理上隅角瓦斯积聚整套系统检测、调节、控制全部实现智能化，具有安装使用方便，结构简单紧凑等优点。在工作面绝对瓦斯涌出量超过56m3/min的情况下，单独采用上述方法难以收到预期效果，必须进行瓦斯抽放，以降低整个工作面的瓦斯涌出量。GDS一1型瓦斯自动引排系统排放上隅角积聚瓦斯示意图T1-风筒内瓦斯传

41、感器l；T2-风筒内瓦斯传感器2；K-调节风门；X-吸风器；L-软风筒；Y-硬风筒；F-抽出式无火花局部通风机2023/3/1453高高压水射流水射流风机引排上隅角瓦斯机引排上隅角瓦斯高高压水射流水射流风机的工作原理：高机的工作原理：高压水通水通过固定引固定引风器内的特制器内的特制喷头，形成旋，形成旋转雾化化射流，高速射流，高速雾粒与空气的粒与空气的动量交量交换和高和高压水射流的卷吸作用，水射流的卷吸作用，带动气流前气流前进形形成成风流，在流，在进风口口处产生生负压，把含有瓦斯或粉，把含有瓦斯或粉尘的空气吸的空气吸进风机，从而达到机，从而达到通通风或降或降尘的目的。在的目的。在处理采煤工作面上

42、隅角理采煤工作面上隅角积聚的瓦斯聚的瓦斯时，高，高压水射流水射流风机机利用高利用高压水作水作动力形成引射流，可将力形成引射流，可将积聚在上隅角的瓦斯抽放或吹散到回聚在上隅角的瓦斯抽放或吹散到回风巷，巷，使其与主使其与主风流混合从而达到解决瓦斯流混合从而达到解决瓦斯积聚的目的。聚的目的。水射流风机结构原理图1-集流器；2-引风器；3-风筒；4-高压胶管；5-吸水管；6-泵站；7-防尘供水管路2023/3/142023/3/1454脉脉动通通风技技术治理上隅角瓦斯治理上隅角瓦斯积聚聚脉脉动通通风技技术就是利用就是利用风流的紊流流的紊流扩散系数与散系数与风流脉流脉动特性相关的理特性相关的理论，在正，

43、在正常通常通风风流中叠加脉流中叠加脉动风流，从而增加流，从而增加风流的紊流流的紊流扩散系数，提高散系数，提高风流流驱散局散局部部积聚瓦斯的能力，从根本上解决回采工作面上隅角瓦斯聚瓦斯的能力，从根本上解决回采工作面上隅角瓦斯积聚聚问题。针对脉脉动通通风机运行机运行环境的特殊安全要求，在其境的特殊安全要求，在其动力方面考力方面考虑采用气采用气压或液或液压作作为动力源。在叶力源。在叶轮材材质方面，方面，选用具有抗静用具有抗静电和阻燃性能的高和阻燃性能的高强度工程塑料度工程塑料脉脉动风流的流的产生是因生是因为风机体旋机体旋转，在，在风机体周机体周围获得脉得脉动风流。流。该通通风机主要特性：乳化液机主要

44、特性：乳化液动力源和抗静力源和抗静电和阻燃工程塑料叶和阻燃工程塑料叶轮，具有可靠的，具有可靠的无火花防爆性能，可在有无火花防爆性能，可在有矿井瓦斯或可燃气体爆炸危井瓦斯或可燃气体爆炸危险的通的通风工程中使用；液工程中使用；液压马达达驱动叶叶轮和机体，和机体，产生双旋生双旋转脉脉动射流，不射流，不仅有效射程有效射程远，冲淡瓦斯的，冲淡瓦斯的扩散系数高，而且散系数高，而且还有有对瓦斯瓦斯仓储区的柔性排放效区的柔性排放效应等特性，特等特性，特别适合于采煤适合于采煤工作面上隅角瓦斯工作面上隅角瓦斯积聚的有效治理或聚的有效治理或类似的目的；网式开放与螺式封似的目的；网式开放与螺式封闭巧妙巧妙结合的防合的

45、防护笼体，不体，不仅提高了脉提高了脉动通通风的效果，而且的效果，而且对作作业人人员的安全和健康具的安全和健康具有保有保护作用。作用。2023/3/142023/3/1455采煤机附近瓦斯积聚的处理p在开采缓倾斜和倾斜煤层时，在采煤机与煤壁间最易造成瓦斯积聚。在开采缓倾斜和倾斜煤层时，在采煤机与煤壁间最易造成瓦斯积聚。o采煤机附近的瓦斯积聚与煤层倾角、工作面风流方向都无关甚至在采煤机附近的瓦斯积聚与煤层倾角、工作面风流方向都无关甚至在瓦斯涌出量小于瓦斯涌出量小于1m3/min的条件下也可能发生。的条件下也可能发生。p处理办法处理办法o加大工作面进风量加大工作面进风量 15002000m3/min

46、。o降低瓦斯涌出的不均匀性。其方法是增加采煤机在降低瓦斯涌出的不均匀性。其方法是增加采煤机在1日或日或1 班中的班中的工作时间，同时降低采煤机的牵引速度和减小截深。工作时间，同时降低采煤机的牵引速度和减小截深。o在采煤机上安装小型水力引射器。在采煤机上安装小型水力引射器。2023/3/1456掘进巷道局部冒落空洞积聚瓦斯的处理方法掘进巷道局部冒落空洞积聚瓦斯的处理方法导风板引风法充填法接分支风筒压风排除法2023/3/1457顶板附近瓦斯层状积聚的处理顶板附近瓦斯层状积聚的处理o增大巷道的风速，促使瓦斯与风流的充分混合。一般认为，防止层状瓦增大巷道的风速，促使瓦斯与风流的充分混合。一般认为，防

47、止层状瓦斯积聚的平均风速不应低于斯积聚的平均风速不应低于O.51 ms。o增大顶板附近的风速。如在顶梁下面加导风板，将风流引向顶板附近；增大顶板附近的风速。如在顶梁下面加导风板，将风流引向顶板附近；或沿顶板铺设风筒，每隔一段距离接一短管；或铺设接有短管的压气管，或沿顶板铺设风筒，每隔一段距离接一短管；或铺设接有短管的压气管，将积聚的瓦斯吹散；在瓦斯涌出比较集中的地点，可按装引射器将瓦斯将积聚的瓦斯吹散；在瓦斯涌出比较集中的地点，可按装引射器将瓦斯吹散。吹散。o将瓦斯源封闭。如果巷道顶板裂隙发育，有大量的瓦斯涌出，可采用木将瓦斯源封闭。如果巷道顶板裂隙发育，有大量的瓦斯涌出，可采用木板和黏土将其

48、填实隔绝，或注入砂浆等凝固材料，堵塞较大的裂隙板和黏土将其填实隔绝，或注入砂浆等凝固材料，堵塞较大的裂隙2023/3/1458p防明火防明火o规程规程规定：严禁携带烟草和点火物品下井；井口房、通风规定：严禁携带烟草和点火物品下井；井口房、通风机房和抽放瓦斯泵站附近机房和抽放瓦斯泵站附近20 m内，不得有烟火或用火炉取暖；内，不得有烟火或用火炉取暖；井下和井口房内不得从事电焊、气焊和喷灯焊接等工作。如果井下和井口房内不得从事电焊、气焊和喷灯焊接等工作。如果必须在井下主要硐室、主要进风井巷和井口房内进行电焊、气必须在井下主要硐室、主要进风井巷和井口房内进行电焊、气焊和喷灯焊接等工作，每次都必须根据

49、现场条件和焊和喷灯焊接等工作，每次都必须根据现场条件和规程规程第第二百二十三条制定严密的安全措施，并认真贯彻贯彻执行；对二百二十三条制定严密的安全措施，并认真贯彻贯彻执行；对井下火区必须加强管理。井下火区必须加强管理。防止瓦斯引燃的措施防止瓦斯引燃的措施2023/3/1459p防电气火花防电气火花o井下有瓦斯爆炸危险的地点必须按井下有瓦斯爆炸危险的地点必须按规程规程要求选用具有防爆性能的电要求选用具有防爆性能的电气设备。经常对电气设备的防爆性能进行检查，发现失爆要及时处理或气设备。经常对电气设备的防爆性能进行检查，发现失爆要及时处理或更换电气设备，严禁继续使用。井下不得带电检修、搬迁电电气设备

50、、更换电气设备，严禁继续使用。井下不得带电检修、搬迁电电气设备、电缆和电线。严禁在井下拆开敲打和撞击矿灯。矿灯必须有可靠的短路电缆和电线。严禁在井下拆开敲打和撞击矿灯。矿灯必须有可靠的短路保护装置，高瓦斯矿井应装有短路保护器。保护装置，高瓦斯矿井应装有短路保护器。p防爆破火焰防爆破火焰o井下爆破必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管，选用炸药的安全等井下爆破必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管，选用炸药的安全等级必须符合级必须符合规程规程规定，不得使用过期或严重变质的爆炸材料。井下规定，不得使用过期或严重变质的爆炸材料。井下爆破必须使用发爆器，严禁使用其它电源作为起爆电源。炮眼装药量要爆破必须使