《采煤概論》教學(xué)PPT課件,采煤概論,采煤,概論,教學(xué),PPT,課件 LOGO第十五章第十五章 礦井瓦斯與礦塵礦井瓦斯與礦塵v 礦井瓦斯是嚴(yán)重威脅煤礦安全生產(chǎn)的礦井瓦斯是嚴(yán)重威脅煤礦安全生產(chǎn)的最主要自然因素之一最主要自然因素之一。20012004我國煤礦事故類別Company Logov 礦井瓦斯是嚴(yán)重威脅煤礦安全生產(chǎn)的礦井瓦斯是嚴(yán)重威脅煤礦安全生產(chǎn)的最主要自然因素之一最主要自然因素之一。2006年全國煤礦事故死亡人數(shù)（共死亡4746人）Company Logo04年10月20日鄭煤集團(tuán)大平煤礦重大瓦斯爆炸事故，148人死亡；04年11月28日陜西銅川陳家山煤礦瓦斯爆炸，死亡166人；05年2月14日遼寧新礦業(yè)集團(tuán)孫家灣煤礦瓦斯爆炸，死亡214人；05年3月19日山西朔州細(xì)水煤礦瓦斯爆炸，死亡72人；05年5月19日河北承德暖兒河煤礦瓦斯爆炸，死亡50人；05年7月2日山西忻州寧武縣賈家堡煤礦瓦斯爆炸，死亡36人；05年7月11日新疆阜康市神龍煤礦瓦斯爆炸，死亡83人；05年8月7日廣東梅州興寧市大興煤礦透水，死亡123人；05年10月3日河南省鶴壁二礦發(fā)生瓦斯爆炸事故，34人遇難；05年11月27日黑龍江七臺河?xùn)|風(fēng)煤礦瓦斯爆炸事故，死亡173人；05年12月2日河南洛陽寺溝煤礦透水事故，死亡42人；05年12月7日，河北唐山市開平區(qū)劉官屯煤礦瓦斯爆炸事故，死亡108人。04-05年多百人以上煤礦事故年多百人以上煤礦事故6起起Company LogoCompany Logo最近一次死亡百人的特大事故最近一次死亡百人的特大事故山西省臨汾市洪洞縣瑞之源煤業(yè)有限公司山西省臨汾市洪洞縣瑞之源煤業(yè)有限公司新窯煤礦新窯煤礦 2007年12月5日23時15分，洪洞縣瑞之源煤業(yè)有限公司新窯煤礦井下發(fā)生特別重大瓦斯爆炸事故。據(jù)核查，事故發(fā)生時入井作業(yè)人員128人，其中升井38人、失蹤90人；自救下井人員37人，其中升井22人、失蹤15人。最后確定遇難人員為105人。另外，升井人員中受傷18人，其中重傷4人、輕傷14人。Company Logov2008年年10月月29日日20時左右，時左右，陜西澄城縣堯頭陜西澄城縣堯頭斜井煤礦斜井煤礦發(fā)生一起瓦斯爆炸事故。初步了解共有發(fā)生一起瓦斯爆炸事故。初步了解共有29人被困井。至人被困井。至11月月2日，日，礦難遇難人數(shù)上升至礦難遇難人數(shù)上升至26人人 仍有仍有3人被困人被困。最近一次瓦斯事故最近一次瓦斯事故Company Logo本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容v第一節(jié)第一節(jié) 礦井瓦斯的存在狀態(tài)礦井瓦斯的存在狀態(tài)v第二節(jié)第二節(jié) 礦井瓦斯涌出量礦井瓦斯涌出量v第三節(jié)第三節(jié) 瓦斯爆炸及其預(yù)防瓦斯爆炸及其預(yù)防v第四節(jié)第四節(jié) 瓦斯噴出與突出及其預(yù)防瓦斯噴出與突出及其預(yù)防v第五節(jié)第五節(jié) 瓦斯抽放瓦斯抽放v第六節(jié)第六節(jié) 礦塵礦塵Company Logo第一節(jié) 礦井瓦斯的存在狀態(tài)v瓦斯是煤礦生產(chǎn)過程中瓦斯是煤礦生產(chǎn)過程中,從煤、巖內(nèi)涌出的以從煤、巖內(nèi)涌出的以甲烷甲烷為主的為主的各種有害氣體的總稱。主要成分為甲烷（各種有害氣體的總稱。主要成分為甲烷（CH4CH4），含量可），含量可達(dá)達(dá)80-90%80-90%。v1 1、甲烷無毒，但濃度超過、甲烷無毒，但濃度超過57%57%，能使空氣中濃度降低至，能使空氣中濃度降低至10%10%以下，能使人昏迷、窒息而死亡。以下，能使人昏迷、窒息而死亡。v2 2、瓦斯在適當(dāng)濃度能燃燒和爆炸。、瓦斯在適當(dāng)濃度能燃燒和爆炸。v3 3、條件合適時，煤礦采掘過程中會發(fā)生瓦斯噴出或煤與、條件合適時，煤礦采掘過程中會發(fā)生瓦斯噴出或煤與瓦斯突出，產(chǎn)生嚴(yán)重破壞。瓦斯突出，產(chǎn)生嚴(yán)重破壞。v4 4、煤層及頂?shù)装鍑鷰r中的瓦斯是重要的礦物資源之一，、煤層及頂?shù)装鍑鷰r中的瓦斯是重要的礦物資源之一，可做燃料和化工原料，也稱可做燃料和化工原料，也稱煤層氣煤層氣。Company Logo第一節(jié) 礦井瓦斯的存在狀態(tài)v一、瓦斯的生成一、瓦斯的生成v瓦斯是在煤的生成和煤的變質(zhì)過程中伴生的氣體。在成煤的過程中生成的瓦瓦斯是在煤的生成和煤的變質(zhì)過程中伴生的氣體。在成煤的過程中生成的瓦斯是古代植物在堆積成煤的初期，纖維素和有機(jī)質(zhì)經(jīng)厭氧菌的作用分解而成。斯是古代植物在堆積成煤的初期，纖維素和有機(jī)質(zhì)經(jīng)厭氧菌的作用分解而成。另外，在高溫、高壓的環(huán)境下中，在成煤的同時，由于物理和化學(xué)作用，可另外，在高溫、高壓的環(huán)境下中，在成煤的同時，由于物理和化學(xué)作用，可繼續(xù)生成瓦斯。繼續(xù)生成瓦斯。v二、瓦斯的性質(zhì)二、瓦斯的性質(zhì)v瓦斯是瓦斯是無色、無味、無臭的氣體無色、無味、無臭的氣體，但有時可以聞到類似蘋果的香味，這是出，但有時可以聞到類似蘋果的香味，這是出于芳香族的碳?xì)錃怏w同瓦斯同時涌出的緣故。瓦斯對空氣的相對密度是于芳香族的碳?xì)錃怏w同瓦斯同時涌出的緣故。瓦斯對空氣的相對密度是0.5440.544，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下瓦斯的密度為，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下瓦斯的密度為0.716kg/m0.716kg/m3 3。助燃也不能維持呼吸，瓦斯在空。助燃也不能維持呼吸，瓦斯在空氣中達(dá)到一定濃度時，遇火能燃燒或爆炸。在煤礦的采掘過程中，當(dāng)條件合氣中達(dá)到一定濃度時，遇火能燃燒或爆炸。在煤礦的采掘過程中，當(dāng)條件合適時，會發(fā)生瓦斯突出（噴出），產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞作用。適時，會發(fā)生瓦斯突出（噴出），產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞作用。Company Logo第一節(jié) 礦井瓦斯的存在狀態(tài)v三、瓦斯的存在狀態(tài)三、瓦斯的存在狀態(tài)v 瓦斯在煤體中存在的狀態(tài)可分為兩類：瓦斯在煤體中存在的狀態(tài)可分為兩類：即即游離狀態(tài)和吸著狀態(tài)游離狀態(tài)和吸著狀態(tài)。v 游離狀態(tài)也叫自由狀態(tài)，是瓦斯以自游離狀態(tài)也叫自由狀態(tài)，是瓦斯以自由氣體狀態(tài)存在于煤體或周圍巖體的裂縫由氣體狀態(tài)存在于煤體或周圍巖體的裂縫孔隙之中?？紫吨?。v 吸著狀態(tài)又稱為結(jié)合狀態(tài)，起特點是吸著狀態(tài)又稱為結(jié)合狀態(tài)，起特點是瓦斯與煤或某些巖石結(jié)合成一體，不再以瓦斯與煤或某些巖石結(jié)合成一體，不再以自由氣態(tài)形式存在。按其結(jié)合形式不同又自由氣態(tài)形式存在。按其結(jié)合形式不同又可分為可分為吸附和吸收吸附和吸收兩種：吸附狀態(tài)是由于兩種：吸附狀態(tài)是由于固體粒子與瓦斯分子之間分子吸引力的作固體粒子與瓦斯分子之間分子吸引力的作用，使瓦斯分子在固體顆粒表面上形成很用，使瓦斯分子在固體顆粒表面上形成很薄的吸附層；吸收狀態(tài)是氣體分子已進(jìn)入薄的吸附層；吸收狀態(tài)是氣體分子已進(jìn)入煤分子團(tuán)的內(nèi)部。煤分子團(tuán)的內(nèi)部。Company Logo第二節(jié) 礦井瓦斯涌出量v一、煤層的瓦斯含量及影響因素一、煤層的瓦斯含量及影響因素v煤的瓦斯含量煤的瓦斯含量:單位體積或重量的煤在自然條件下所含有的瓦斯量單位體積或重量的煤在自然條件下所含有的瓦斯量,單單位位:m:m3 3/m/m3 3或或m m3 3/t/t。v1 1、煤的吸附性、煤的吸附性煤的吸附性能決定于煤化程度，一般情況下煤的煤化程度越高，存儲瓦斯的能力煤的吸附性能決定于煤化程度，一般情況下煤的煤化程度越高，存儲瓦斯的能力越強(qiáng)。越強(qiáng)。v2 2、煤層露頭、煤層露頭煤層有或曾經(jīng)有露頭，瓦斯含量不大，反之瓦斯含量大。煤層有或曾經(jīng)有露頭，瓦斯含量不大，反之瓦斯含量大。v3 3、煤層埋藏深度、煤層埋藏深度v4 4、圍巖透氣性、圍巖透氣性v5 5、煤層傾角、煤層傾角埋藏相同時，煤層傾角越小，瓦斯含量越大。例如：芙蓉煤礦北冀煤層傾角為埋藏相同時，煤層傾角越小，瓦斯含量越大。例如：芙蓉煤礦北冀煤層傾角為4040-48-48，相對瓦斯涌出量為，相對瓦斯涌出量為20m20m3 3/t/t，而南翼煤層傾角為，而南翼煤層傾角為6 6-12-12 ，相對，相對瓦斯涌出量高達(dá)瓦斯涌出量高達(dá)150m150m3 3/t/t。Company Logo第二節(jié) 礦井瓦斯涌出量v一、煤層的瓦斯含量及影響因素一、煤層的瓦斯含量及影響因素v6 6、地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)構(gòu)造Company Logov二、煤層內(nèi)的瓦斯壓力二、煤層內(nèi)的瓦斯壓力v煤層的煤層的瓦斯壓力：瓦斯壓力：是處于煤的裂隙和孔隙中的游離瓦斯分是處于煤的裂隙和孔隙中的游離瓦斯分子熱運(yùn)動撞擊所產(chǎn)生的作用力。子熱運(yùn)動撞擊所產(chǎn)生的作用力。v瓦斯壓力測定原理為：瓦斯壓力測定原理為：打一穿透待測煤層打一穿透待測煤層(或直接打在煤或直接打在煤層中層中)的鉆孔，插入一根測壓管的鉆孔，插入一根測壓管(5mm-12mm(5mm-12mm的銅管或的銅管或10mm-10mm-13mm13mm的鍍鋅鐵管的鍍鋅鐵管)后再把鉆孔封堵好，在測壓管的外端接后再把鉆孔封堵好，在測壓管的外端接上壓力表，待壓力穩(wěn)定后就可以讀取瓦斯壓力值了。上壓力表，待壓力穩(wěn)定后就可以讀取瓦斯壓力值了。第二節(jié) 礦井瓦斯涌出量Company Logov二、煤層內(nèi)的瓦斯壓力二、煤層內(nèi)的瓦斯壓力v煤層的煤層的瓦斯壓力預(yù)測：瓦斯壓力預(yù)測：第二節(jié) 礦井瓦斯涌出量Company Logo第二節(jié) 礦井瓦斯涌出量v三、瓦斯的涌出形式三、瓦斯的涌出形式v（1 1）普通涌出：瓦斯從煤層或巖層表面非常細(xì)微的縫隙中緩慢、均）普通涌出：瓦斯從煤層或巖層表面非常細(xì)微的縫隙中緩慢、均勻而持久地涌出。這種涌出的方式涌出的面積大、時間長，是瓦斯涌勻而持久地涌出。這種涌出的方式涌出的面積大、時間長，是瓦斯涌出的主要形式。出的主要形式。v（2 2）特殊涌出：特殊涌出又可以分為瓦斯噴出和煤）特殊涌出：特殊涌出又可以分為瓦斯噴出和煤(巖巖)與瓦斯突出與瓦斯突出兩種。兩種。瓦斯噴出瓦斯噴出是指大量瓦斯突然噴出的現(xiàn)象，噴出的時間可長、可短是指大量瓦斯突然噴出的現(xiàn)象，噴出的時間可長、可短(數(shù)天或數(shù)天或數(shù)年數(shù)年)。每晝夜的噴出量可達(dá)數(shù)百立方米。每晝夜的噴出量可達(dá)數(shù)百立方米。煤煤(巖巖)與瓦斯突出與瓦斯突出(簡稱突出簡稱突出)是在一瞬間是在一瞬間(幾秒鐘或幾分鐘幾秒鐘或幾分鐘)突然噴出大突然噴出大量瓦斯和煤炭量瓦斯和煤炭(巖石巖石)，并伴隨有強(qiáng)烈的聲響和強(qiáng)大的沖擊動力現(xiàn)象。，并伴隨有強(qiáng)烈的聲響和強(qiáng)大的沖擊動力現(xiàn)象。Company Logo第二節(jié) 礦井瓦斯涌出量v四、瓦斯涌出量的計算四、瓦斯涌出量的計算Company Logo第二節(jié) 礦井瓦斯涌出量v影響瓦斯涌出量的因素影響瓦斯涌出量的因素v1 1、自然因素、自然因素v（1 1）煤層和圍巖的瓦斯含量）煤層和圍巖的瓦斯含量v（2 2）地面大氣壓變化）地面大氣壓變化v2 2、開采技術(shù)因素、開采技術(shù)因素v（1 1）開采規(guī)模）開采規(guī)模v（2 2）開采順序與回采方法）開采順序與回采方法v（3 3）生產(chǎn)工藝）生產(chǎn)工藝v（4 4）風(fēng)量變化）風(fēng)量變化v（5 5）采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)）采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)v（6 6）采空區(qū)的密閉質(zhì)量）采空區(qū)的密閉質(zhì)量Company Logo第二節(jié) 礦井瓦斯涌出量v五、礦井瓦斯等級五、礦井瓦斯等級根據(jù)規(guī)程規(guī)定，一個礦井只要有一個煤（巖）層發(fā)現(xiàn)瓦斯，該礦井即為瓦斯礦井。礦井瓦斯等級，根據(jù)礦井相對瓦斯涌出量、絕對瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式劃分為：（1 1）低瓦斯礦井：）低瓦斯礦井：礦井相對瓦斯涌出量小于或等于10m3/t且礦井絕對瓦斯涌出量小于或等于40m3/min。（2 2）高瓦斯礦井：）高瓦斯礦井：礦井相對瓦斯涌出量大于10m3/t或礦井絕對瓦斯涌出量大于40m3/min。煤（巖）和瓦斯（二氧化碳）突出礦井煤（巖）和瓦斯（二氧化碳）突出礦井Company Logo第三節(jié) 瓦斯爆炸及其預(yù)防v瓦斯爆炸是煤礦生產(chǎn)中最嚴(yán)重的災(zāi)害之一。瓦斯爆炸是煤礦生產(chǎn)中最嚴(yán)重的災(zāi)害之一。v我國最早關(guān)于煤礦瓦斯爆炸的文獻(xiàn)記載見于山西省我國最早關(guān)于煤礦瓦斯爆炸的文獻(xiàn)記載見于山西省高平縣高平縣志志，萬歷三十一年，萬歷三十一年(1603(1603年年)，山西省高平且唐安鎮(zhèn)一煤井，山西省高平且唐安鎮(zhèn)一煤井發(fā)生瓦斯爆炸事故，文中描述瓦斯爆炸時的情形為：發(fā)生瓦斯爆炸事故，文中描述瓦斯爆炸時的情形為：“火光火光滿井，極為熏蒸，人急上之，身已焦?fàn)€而死，須臾雷震井中，滿井，極為熏蒸，人急上之，身已焦?fàn)€而死，須臾雷震井中，火光上騰，高兩丈余火光上騰，高兩丈余”。v國外文獻(xiàn)記載的最早瓦斯爆炸事故，是國外文獻(xiàn)記載的最早瓦斯爆炸事故，是16751675年發(fā)生于英國茅年發(fā)生于英國茅斯汀煤礦的瓦斯爆炸。斯汀煤礦的瓦斯爆炸。v世界煤礦開采史上最大的傷亡事故，是世界煤礦開采史上最大的傷亡事故，是19421942年發(fā)生于遼寧本年發(fā)生于遼寧本溪煤礦的瓦斯、煤塵爆炸，造成溪煤礦的瓦斯、煤塵爆炸，造成15491549人死亡，人死亡，146146人受傷。人受傷。v本世紀(jì)本世紀(jì)6060年代以來，由于大型高效通風(fēng)機(jī)的投入使用，自動年代以來，由于大型高效通風(fēng)機(jī)的投入使用，自動遙測監(jiān)控裝置的使用和采取了瓦斯抽放等一系列技術(shù)措施，遙測監(jiān)控裝置的使用和采取了瓦斯抽放等一系列技術(shù)措施，瓦斯爆炸事故已逐漸減少，但是還是不能完全杜絕。瓦斯爆炸事故已逐漸減少，但是還是不能完全杜絕。Company Logo第三節(jié) 瓦斯爆炸及其預(yù)防 礦內(nèi)瓦斯爆炸的有害因素：礦內(nèi)瓦斯爆炸的有害因素：高溫、沖擊波和有害氣體高溫、沖擊波和有害氣體。瓦斯溫炸后生成大量有害氣體，某些煤礦分析爆炸后的氣體成分瓦斯溫炸后生成大量有害氣體，某些煤礦分析爆炸后的氣體成分為為0 02 2 6 6-10-10，N N2 2 8282-88-88，COCO2 2 4 4-8-8，CO 2CO 2-4-4。如果。如果有煤塵參與爆炸，有煤塵參與爆炸，COCO的生成量更大，往往成為人員大量傷亡的主的生成量更大，往往成為人員大量傷亡的主要原因（占要原因（占70-80%70-80%左右）。左右）。Company Logo第三節(jié) 瓦斯爆炸及其預(yù)防v一、瓦斯爆炸的條件及其影響因素一、瓦斯爆炸的條件及其影響因素瓦斯爆炸的三個充分必要條件：瓦斯?jié)舛?、引火溫度和氧的濃度?.瓦斯?jié)舛韧咚怪辉谝欢舛确秶鷥?nèi)爆炸，該濃度范圍稱為瓦斯爆炸界限，其最低濃度界限叫爆炸下限，最高濃度界限叫爆炸上限，瓦斯在空氣中的爆炸下限為5-6%，上限為14-16%。當(dāng)瓦斯?jié)舛鹊陀诒ㄏ孪迺r，遇高溫火源并不爆炸，但能在火焰外圍形成穩(wěn)定的燃燒層。當(dāng)瓦斯?jié)舛雀哂诒ㄉ舷迺r，失去其爆炸性，但在空氣中遇火仍會燃燒。在正?？諝庵型咚?jié)舛葹?.5%時，其爆炸威力最大。當(dāng)瓦斯?jié)舛葹?%8%時最容易爆炸，稱為最優(yōu)爆炸濃度。Company Logo第三節(jié) 瓦斯爆炸及其預(yù)防v2 2、引火溫度、引火溫度v瓦斯的引火溫度受瓦斯?jié)舛取⒒鹪葱再|(zhì)及混合氣體的壓力等因素而變瓦斯的引火溫度受瓦斯?jié)舛?、火源性質(zhì)及混合氣體的壓力等因素而變化，一般認(rèn)為，瓦斯的引火溫度為化，一般認(rèn)為，瓦斯的引火溫度為650650750750，最低點燃能量為，最低點燃能量為0.28Mj0.28Mj。當(dāng)混合氣體在壓力增高時，引燃溫度即降低。在引火溫度相。當(dāng)混合氣體在壓力增高時，引燃溫度即降低。在引火溫度相同時，火源面積越大、點火時間越長，越易引燃瓦斯。同時，火源面積越大、點火時間越長，越易引燃瓦斯。v3 3、氧的濃度、氧的濃度v在煤礦井下巷道及采場等一般氧濃度均滿足瓦斯爆炸條件（在煤礦井下巷道及采場等一般氧濃度均滿足瓦斯爆炸條件（氧濃度氧濃度12%12%）。井下含瓦斯的混合氣體中氧的濃度降低時，瓦斯爆炸界限隨）。井下含瓦斯的混合氣體中氧的濃度降低時，瓦斯爆炸界限隨之提高。當(dāng)氧的濃度之提高。當(dāng)氧的濃度低于低于12%12%時，混合氣體即失去爆炸性。時，混合氣體即失去爆炸性。Company Logo第三節(jié) 瓦斯爆炸及其預(yù)防v4 4、瓦斯的引火延遲性、瓦斯的引火延遲性v瓦斯與高溫?zé)嵩唇佑|后，不是立即燃燒或爆炸，而是要經(jīng)過一個很短瓦斯與高溫?zé)嵩唇佑|后，不是立即燃燒或爆炸，而是要經(jīng)過一個很短的間隔時間，這種的間隔時間，這種現(xiàn)象叫現(xiàn)象叫引火延遲性引火延遲性，間隔的這段時間稱，間隔的這段時間稱感應(yīng)期感應(yīng)期，感，感應(yīng)期的長短與應(yīng)期的長短與瓦斯的濃度、火源溫度和火源性質(zhì)瓦斯的濃度、火源溫度和火源性質(zhì)有關(guān)，火源溫度升高，有關(guān)，火源溫度升高，感應(yīng)期迅速下降，瓦斯?jié)舛仍黾?，感?yīng)期感應(yīng)期迅速下降，瓦斯?jié)舛仍黾樱袘?yīng)期略有增加。略有增加。v瓦斯爆炸的感應(yīng)期，對煤礦安全生產(chǎn)意義很大。井下高溫?zé)嵩词遣豢赏咚贡ǖ母袘?yīng)期，對煤礦安全生產(chǎn)意義很大。井下高溫?zé)嵩词遣豢杀苊獾?，關(guān)鍵是控制其存在時間在感應(yīng)期內(nèi)。例如避免的，關(guān)鍵是控制其存在時間在感應(yīng)期內(nèi)。例如，使用安全炸藥爆使用安全炸藥爆炸時，其初溫能達(dá)到炸時，其初溫能達(dá)到20002000左右，但高溫存在時間只有左右，但高溫存在時間只有1616-6-6-10-10-7-7s s，都，都小于瓦斯的爆炸感應(yīng)期，所以不會引起瓦斯爆炸。小于瓦斯的爆炸感應(yīng)期，所以不會引起瓦斯爆炸。如果炸藥質(zhì)量不合如果炸藥質(zhì)量不合格，炮泥充填不緊或放炮操作不當(dāng)，就會延長高溫存在時間，一旦時格，炮泥充填不緊或放炮操作不當(dāng)，就會延長高溫存在時間，一旦時間超過感應(yīng)期，就能發(fā)生瓦斯燃燒或爆炸事故。間超過感應(yīng)期，就能發(fā)生瓦斯燃燒或爆炸事故。v為了安全，井下電氣設(shè)備必須采用安全火花型或隔為了安全，井下電氣設(shè)備必須采用安全火花型或隔爆型，將電火花存爆型，將電火花存在的時間控制在在的時間控制在1010-2-2-10-10-6-6s s內(nèi)。內(nèi)。Company Logo第三節(jié) 瓦斯爆炸及其預(yù)防v二、煤礦井下瓦斯爆炸事故原因分析二、煤礦井下瓦斯爆炸事故原因分析1、火源2、發(fā)生地點Company Logo第三節(jié) 瓦斯爆炸及其預(yù)防v二、煤礦井下瓦斯爆炸事故原因分析二、煤礦井下瓦斯爆炸事故原因分析v 國內(nèi)外的統(tǒng)計資料表明，低瓦斯礦井，由國內(nèi)外的統(tǒng)計資料表明，低瓦斯礦井，由于通風(fēng)、放炮和機(jī)電設(shè)備管理不嚴(yán)格，爆于通風(fēng)、放炮和機(jī)電設(shè)備管理不嚴(yán)格，爆炸事故有可能比高瓦斯涌出量礦井嚴(yán)重。炸事故有可能比高瓦斯涌出量礦井嚴(yán)重。v 分析爆炸事故的原因還表明，分析爆炸事故的原因還表明，絕大多數(shù)絕大多數(shù)爆炸事故是管理上疏忽和人為違反安全規(guī)爆炸事故是管理上疏忽和人為違反安全規(guī)程，以及缺少應(yīng)有的紀(jì)律與責(zé)任的結(jié)果程，以及缺少應(yīng)有的紀(jì)律與責(zé)任的結(jié)果。Company Logo第三節(jié) 瓦斯爆炸及其預(yù)防v三、預(yù)防瓦斯爆炸的措施三、預(yù)防瓦斯爆炸的措施1、防止瓦斯積聚的措施1）加強(qiáng)通風(fēng)2）及時處理局部聚集的瓦斯3）瓦斯抽放4）加強(qiáng)瓦斯?jié)舛群屯L(fēng)狀況檢測對于新建礦井，當(dāng)采煤工作面瓦斯涌出量5m3min，掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量3m3min，采用通風(fēng)方法解決瓦斯問題不合理時，應(yīng)該抽放瓦斯(規(guī)程150條)；對于全礦井，一般認(rèn)為，絕對瓦斯涌出量30m3mm，或相對瓦斯涌出量15-25m3t時應(yīng)抽放瓦斯；開采保護(hù)層時應(yīng)考慮抽放保護(hù)層瓦斯；對于突出煤層，可以考慮用預(yù)抽瓦斯的方法防止突出。Company LogoCompany Logo第三節(jié) 瓦斯爆炸及其預(yù)防v三、預(yù)防瓦斯爆炸的措施三、預(yù)防瓦斯爆炸的措施2、防止瓦斯引燃措施1）在井口和井口房內(nèi)，禁止使用明火。2）在瓦斯礦井，要使用防爆型或安全火花型電器設(shè)備，對其防爆性能要經(jīng)常檢查，不符合要求的要及時更換。3）嚴(yán)格執(zhí)行放炮制度。4）嚴(yán)格管理火區(qū)，防止密閉墻漏風(fēng)，并定期測定火區(qū)溫度。Company Logo第三節(jié) 瓦斯爆炸及其預(yù)防v三、預(yù)防瓦斯爆炸的措施三、預(yù)防瓦斯爆炸的措施3、限制瓦斯爆炸范圍擴(kuò)大的措施(1)編制周密的預(yù)防和處理瓦斯爆炸事故計劃，并對相關(guān)人員貫徹這個計劃。(2)實行分區(qū)通風(fēng)。各水平、各采區(qū)都必須布置單獨的回風(fēng)道，采掘工作面都應(yīng)采用獨立通風(fēng)。這樣一條通風(fēng)系統(tǒng)的破壞將不致影響其他區(qū)域。(3)通風(fēng)系統(tǒng)力求簡單。應(yīng)保證當(dāng)發(fā)生瓦斯爆炸時入風(fēng)流與回風(fēng)流不會發(fā)生短路。(4)裝有主要通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)井口，應(yīng)安裝防爆門或防爆井蓋，防止爆炸波沖毀通風(fēng)機(jī)，影響救災(zāi)與恢復(fù)通風(fēng)。(5)在連接礦井兩翼相鄰采區(qū)、相鄰煤層的巷道中設(shè)置巖粉棚或水槽等，以阻斷爆炸波的傳播及防止煤塵參與爆炸。（6）礦井主要回風(fēng)通道必須裝有反風(fēng)設(shè)備。Company Logo第四節(jié) 瓦斯噴出與突出及其預(yù)防v 瓦斯噴出是指大量承壓狀態(tài)的瓦斯從煤、巖裂縫中快速噴出的現(xiàn)象。它是瓦斯特殊涌出中的一種形式。其特點是瓦斯在短時間內(nèi)從煤、巖層的某一特定地點突然涌向采礦空間，而且涌出量可能很大，風(fēng)流中的瓦斯突然增加。v 產(chǎn)生瓦斯噴出的原因是，天然的或因采掘工作形成的孔洞、裂隙內(nèi)，積存著大量高壓游離瓦斯，當(dāng)采掘工作接近或溝通這樣的地區(qū)時，高壓瓦斯就能沿裂隙突然噴出，如同噴泉一樣。Company Logo第四節(jié) 瓦斯噴出與突出及其預(yù)防v一、瓦斯噴出及其預(yù)防一、瓦斯噴出及其預(yù)防1、瓦斯噴出的特點1）瓦斯噴出與地質(zhì)構(gòu)造有密切關(guān)系。噴出一般都會發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造破壞帶內(nèi)，如斷層、斷裂和褶曲軸附近。如果煤層圍巖中有溶洞、裂隙發(fā)育的石灰?guī)r巖層存在，當(dāng)其中儲有大量瓦斯時，也能發(fā)生大規(guī)模的瓦斯噴出。2）瓦斯噴出量有大有小，從幾立方米到幾十萬立方米，噴出的持續(xù)時間從幾分鐘到幾年，甚至十幾年。它與蓄積的瓦斯量和瓦斯來源的范圍有密切關(guān)系。3）瓦斯噴出前往往出現(xiàn)預(yù)兆，如瓦斯?jié)舛茸兇螅蚝龃蠛鲂?，以及噴出量增加時的嘶嘶聲等。Company Logo第四節(jié) 瓦斯噴出與突出及其預(yù)防v2 2、噴出的預(yù)防與處理、噴出的預(yù)防與處理預(yù)防與處理瓦斯噴出的措施，應(yīng)根據(jù)瓦斯噴出量的大小和瓦斯壓力的高低來擬定。有些礦井總結(jié)為探、排、引、堵探、排、引、堵四類方法。1）探明地質(zhì)構(gòu)造。在掘進(jìn)工作面的前方和兩側(cè)打鉆，探明含有大量瓦斯的斷層、斷裂和溶洞，以及它們的位置、范圍和瓦斯情況。2）排放（或抽放）瓦斯。如探明的高壓瓦斯帶范圍不大，含量不多時，可讓其自然排放。若范圍較大，瓦斯時較多時可將鉆孔封堵，接入瓦斯管路進(jìn)行抽放。3）將瓦斯引至回風(fēng)流。當(dāng)噴出瓦斯的裂隙范圍小和瓦斯量不大時，可用金屬罩或帆布將噴瓦斯的裂隙蓋住，然后在罩上接風(fēng)筒或管子將瓦斯引至回風(fēng)流，以保證工作面放炮、掘進(jìn)安全。4）封堵裂隙。噴瓦斯的裂隙較小，瓦斯量較少時，可用黃泥或其它材料封堵裂隙，阻止瓦斯噴出。Company Logo煤與瓦斯突出基本概念煤與瓦斯突出基本概念煤與瓦斯突出基本概念煤與瓦斯突出基本概念具具具具體體體體表表表表現(xiàn)現(xiàn)現(xiàn)現(xiàn)為為為為在在在在幾幾幾幾秒秒秒秒至至至至幾幾幾幾十十十十秒秒秒秒極極極極短短短短的的的的時時時時間間間間內(nèi)內(nèi)內(nèi)內(nèi)，大大大大量量量量的的的的煤煤煤煤和和和和瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯由由由由煤煤煤煤體體體體向向向向采采采采場場場場、巷巷巷巷道道道道等等等等采采采采掘掘掘掘空空空空間間間間噴噴噴噴出出出出。噴噴噴噴出出出出的的的的煤煤煤煤從從從從幾幾幾幾噸噸噸噸到到到到上上上上萬萬萬萬噸噸噸噸，瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯量量量量從從從從數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)米米米米3 3 3 3到到到到百百百百萬萬萬萬米米米米3 3 3 3。突突突突出出出出時時時時常常常常伴伴伴伴有有有有較較較較大大大大的的的的動動動動力力力力效效效效應(yīng)應(yīng)應(yīng)應(yīng)，如如如如摧摧摧摧毀毀毀毀支支支支架架架架、推推推推倒倒倒倒礦礦礦礦車車車車、破破破破壞壞壞壞通通通通風(fēng)風(fēng)風(fēng)風(fēng)設(shè)設(shè)設(shè)設(shè)施施施施，使使使使風(fēng)風(fēng)風(fēng)風(fēng)流流流流反反反反向向向向等等等等。突突突突出出出出后后后后，常常常常在在在在煤煤煤煤體體體體中中中中形形形形成成成成楔楔楔楔形形形形、梨梨梨梨形形形形、舌舌舌舌形形形形突突突突出出出出孔孔孔孔洞洞洞洞，堆堆堆堆積積積積的的的的煤煤煤煤常常常常有有有有明明明明顯顯顯顯的的的的分分分分選選選選現(xiàn)現(xiàn)現(xiàn)現(xiàn)象象象象，表表表表面面面面含含含含有有有有大大大大量量量量的的的的粒粒粒粒度度度度極極極極細(xì)的煤粉。細(xì)的煤粉。細(xì)的煤粉。細(xì)的煤粉。物理概念物理概念物理概念物理概念具體表現(xiàn)具體表現(xiàn)具體表現(xiàn)具體表現(xiàn)煤煤煤煤與與與與瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯突突突突出出出出是是是是煤煤煤煤開開開開采采采采過過過過程程程程中中中中嚴(yán)嚴(yán)嚴(yán)嚴(yán)重重重重的的的的自自自自然然然然災(zāi)災(zāi)災(zāi)災(zāi)害害害害之之之之一一一一，是是是是井井井井工工工工開開開開采采采采煤煤煤煤礦礦礦礦井井井井下下下下發(fā)發(fā)發(fā)發(fā)生生生生的的的的一一一一種種種種復(fù)復(fù)復(fù)復(fù)雜雜雜雜的的的的有有有有煤煤煤煤、巖巖巖巖和和和和瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯（個個個個別別別別有有有有二二二二氧氧氧氧化化化化碳碳碳碳）參參參參與與與與的的的的瓦瓦瓦瓦斯動力現(xiàn)象。斯動力現(xiàn)象。斯動力現(xiàn)象。斯動力現(xiàn)象。第四節(jié) 瓦斯噴出與突出及其預(yù)防Company Logo煤與瓦斯突出發(fā)生必要條件煤與瓦斯突出發(fā)生必要條件煤與瓦斯突出發(fā)生必要條件煤與瓦斯突出發(fā)生必要條件煤結(jié)構(gòu)和煤結(jié)構(gòu)和力學(xué)性質(zhì)條件力學(xué)性質(zhì)條件瓦斯條件瓦斯條件 地應(yīng)力條件地應(yīng)力條件地應(yīng)力狀態(tài)的突然變化地應(yīng)力狀態(tài)的突然變化 圍圍巖巖或或煤煤層層的的彈彈性性潛潛能能釋釋放放作作功功，使使煤煤體體產(chǎn)產(chǎn)生生突然破壞和位移。突然破壞和位移。地地應(yīng)應(yīng)力力場場對對瓦瓦斯斯壓壓力力場起控制作用。場起控制作用。地地應(yīng)應(yīng)力力狀狀態(tài)態(tài)對對煤煤層層的的透透氣性起到一定的控制作用。氣性起到一定的控制作用。高壓游離瓦斯產(chǎn)生的瓦斯膨脹能；高壓游離瓦斯產(chǎn)生的瓦斯膨脹能；高高壓壓瓦瓦斯斯分分子子，促促使使煤煤體體中中產(chǎn)產(chǎn)生生彈彈性性潛能潛能吸吸附附在在微微孔孔表表面面的的瓦瓦斯斯分分子子對對微微孔孔起起楔子作用，降低煤的強(qiáng)度。楔子作用，降低煤的強(qiáng)度。工工作作面面前前方方形形成成的的瓦瓦斯斯壓壓力力梯梯度度，造造成作用于壓力降低方向的力。成作用于壓力降低方向的力。強(qiáng)強(qiáng)度度條條件件：煤煤愈愈硬硬，所所需需的的破破碎碎功功愈愈大大瓦斯解析和放散能力。瓦斯解析和放散能力。煤層透氣性能。煤層透氣性能。不均質(zhì)性條件。不均質(zhì)性條件。第四節(jié) 瓦斯噴出與突出及其預(yù)防Company Logo第四節(jié) 瓦斯噴出與突出及其預(yù)防v二、煤與瓦斯突出及其預(yù)防二、煤與瓦斯突出及其預(yù)防 煤礦地下采掘過程中，在極短的時間內(nèi)(幾秒到幾分鐘)，從煤、巖層內(nèi)以極快的速度向采掘空間內(nèi)噴出煤(巖)和瓦斯(CH4、C02)的現(xiàn)象，稱為煤與瓦斯突出。它是另一類型的瓦斯特殊涌出，也是煤礦地下開采過程中的一種動力現(xiàn)象。Company LogoCompany LogoCompany LogoCompany LogoCompany LogoCompany LogoCompany LogoCompany LogoCompany LogoCompany LogoCompany LogoCompany LogoCompany LogoCompany LogoCompany LogoCompany LogoCompany LogoCompany LogoCompany LogoCompany LogoCompany LogoCompany LogoCompany LogoCompany LogoCompany LogoCompany Logo第四節(jié) 瓦斯噴出與突出及其預(yù)防v二、煤與瓦斯突出及其預(yù)防二、煤與瓦斯突出及其預(yù)防我國最大的一次突出發(fā)生在1975年，天府礦務(wù)局三匯壩一井的+280 m水平主平硐揭煤時，突出煤巖12780t，瓦斯140萬m3，為世界第二大突出。突出煤巖最多的一次突出發(fā)生在前蘇聯(lián)的加加林礦的石門揭穿厚僅1.03m的煤層時，突出煤巖14000t，瓦斯25萬m3。Company Logo第四節(jié) 瓦斯噴出與突出及其預(yù)防v二、煤與瓦斯突出及其預(yù)防二、煤與瓦斯突出及其預(yù)防（一）煤與瓦斯突出的特點（一）煤與瓦斯突出的特點（1 1）煤與瓦斯突出多發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造附近，如斷層、褶曲、扭）煤與瓦斯突出多發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造附近，如斷層、褶曲、扭轉(zhuǎn)等；轉(zhuǎn)等；（2 2）高應(yīng)力集中區(qū)，如巷道的上隅角、受煤柱集中應(yīng)力影響的）高應(yīng)力集中區(qū)，如巷道的上隅角、受煤柱集中應(yīng)力影響的位置等；位置等；（3 3）突出次數(shù)、強(qiáng)度隨煤厚（特別是軟分層厚度）、傾角等增）突出次數(shù)、強(qiáng)度隨煤厚（特別是軟分層厚度）、傾角等增大二危險性增大；大二危險性增大；（4 4）突出與采掘的工序有關(guān)，且多發(fā)生在放炮和落煤時或其后；）突出與采掘的工序有關(guān)，且多發(fā)生在放炮和落煤時或其后；（5 5）突出與煤層的瓦斯含量和瓦斯壓力之間沒有固定關(guān)系。）突出與煤層的瓦斯含量和瓦斯壓力之間沒有固定關(guān)系。Company Logo第四節(jié) 瓦斯噴出與突出及其預(yù)防v二、煤與瓦斯突出及其預(yù)防二、煤與瓦斯突出及其預(yù)防（一）煤與瓦斯突出的特點（一）煤與瓦斯突出的特點（6 6)突出煤層的特點是突出煤層的特點是強(qiáng)度低，而且軟硬相間，透氣系數(shù)小強(qiáng)度低，而且軟硬相間，透氣系數(shù)小，瓦，瓦斯的放散速度高，煤的原生結(jié)構(gòu)遭到破壞，層理紊亂，無明顯節(jié)斯的放散速度高，煤的原生結(jié)構(gòu)遭到破壞，層理紊亂，無明顯節(jié)理，光澤暗淡，易粉碎。如果煤層的頂板堅硬致密，突出危險性理，光澤暗淡，易粉碎。如果煤層的頂板堅硬致密，突出危險性增大。增大。(7)(7)大多數(shù)突出發(fā)生在放炮和落煤工序。例如，重慶地區(qū)大多數(shù)突出發(fā)生在放炮和落煤工序。例如，重慶地區(qū)132132次突次突出中，落煤時出中，落煤時124124次，占次，占9595。放炮后沒有立即發(fā)生的突出，稱延。放炮后沒有立即發(fā)生的突出，稱延期突出。延遲的時間由幾分鐘到十幾小時，它的危害性更大。期突出。延遲的時間由幾分鐘到十幾小時，它的危害性更大。(8)(8)突出前常有預(yù)兆發(fā)生，如煤體和支架壓力增大；煤壁移動加突出前常有預(yù)兆發(fā)生，如煤體和支架壓力增大；煤壁移動加劇，煤壁向外鼓出，掉碴，煤塊進(jìn)出；破裂聲，煤炮聲，悶雷聲；劇，煤壁向外鼓出，掉碴，煤塊進(jìn)出；破裂聲，煤炮聲，悶雷聲；媒質(zhì)干燥，光澤暗淡，層理紊亂；瓦斯增大或忽大忽小；煤塵增媒質(zhì)干燥，光澤暗淡，層理紊亂；瓦斯增大或忽大忽?。幻簤m增多；氣溫降低；頂鉆或夾鉆，等等。多；氣溫降低；頂鉆或夾鉆，等等。熟悉或掌握本礦的突出預(yù)兆，熟悉或掌握本礦的突出預(yù)兆，對于及時撤出人員，減少傷亡，有重要意義。對于及時撤出人員，減少傷亡，有重要意義。Company Logo第四節(jié) 瓦斯噴出與突出及其預(yù)防v（二）預(yù)防煤與瓦斯突出的措施（二）預(yù)防煤與瓦斯突出的措施v19881988年制訂并頒發(fā)了年制訂并頒發(fā)了防治煤與瓦斯突出防治煤與瓦斯突出細(xì)則細(xì)則，對防治突出的各個環(huán)節(jié)都做出了，對防治突出的各個環(huán)節(jié)都做出了具體的規(guī)定，將防治突出技術(shù)歸納為具體的規(guī)定，將防治突出技術(shù)歸納為“四四位一體位一體”的綜合性防突措施，其內(nèi)容包括：的綜合性防突措施，其內(nèi)容包括：突出危險性預(yù)測突出危險性預(yù)測；防治突出措施防治突出措施;防突措施的效果檢驗防突措施的效果檢驗;安全防護(hù)措施安全防護(hù)措施。Company Logo第四節(jié) 瓦斯噴出與突出及其預(yù)防v（二）預(yù)防煤與瓦斯突出的措施（二）預(yù)防煤與瓦斯突出的措施v1 1、區(qū)域性措施、區(qū)域性措施v區(qū)域性措施是指使大范圍煤層消除突出危險性的措施，主要有區(qū)域性措施是指使大范圍煤層消除突出危險性的措施，主要有開采保開采保護(hù)層護(hù)層(解放層解放層)和預(yù)抽煤層瓦斯和預(yù)抽煤層瓦斯兩種。兩種。在突出礦井中，預(yù)先開采的、并能使其他相鄰的有突出危險的煤層受到采動影響而減少或喪失突出危險的煤層稱為保護(hù)層(解放層)，后開采的煤層稱為被保護(hù)層。保護(hù)層位于被保護(hù)層上方的叫上保護(hù)層，位于下方的叫下保護(hù)層。Company Logo第四節(jié) 瓦斯噴出與突出及其預(yù)防v2 2、局部性防突措施、局部性防突措施1）鉆孔排放瓦斯，鉆孔排放瓦斯是石門揭煤時的一種措施，即用石門開拓有煤與瓦斯突出的煤層時，從掘進(jìn)工作面距煤層10m以外，開始向煤層打鉆，使煤層中的瓦斯從鉆孔中自然排放出來，降低瓦斯壓力，達(dá)到預(yù)防突出的目的，鉆孔超前掘進(jìn)工作面的距離不得小于5m。2）放震動炮，放震動炮也是石門揭煤的一種措施。3）水力沖孔，水力沖孔是在安全巖柱（或煤柱）的保護(hù)下向煤層打鉆孔，用壓力水通過鉆桿沖擊煤體，邊鉆邊沖，使煤、瓦斯和水一起從鉆桿也孔壁這間流出，從而將煤與瓦斯突出的能量“化整為零”地逐步釋放出來。預(yù)防煤與瓦斯突出的措施除上述幾種外，還有采用大直徑超前鉆孔、煤層高壓注水及開卸壓槽卸壓等方法。Company Logo穿層控制爆破穿層控制爆破穿層注水穿層注水超前100米超前50米式抽放式抽放超前排放鉆孔超前排放鉆孔高壓磨料射流高壓磨料射流己14己15巖層Company Logo工作原理工作原理高壓磨射流割縫措施高壓磨射流割縫措施Company Logo高壓磨料射流割縫防突技術(shù)現(xiàn)場應(yīng)用高壓磨料射流割縫防突技術(shù)現(xiàn)場應(yīng)用通過通過割縫割縫相鄰相鄰孔貫孔貫通，通，形成形成卸壓卸壓縫槽縫槽高壓磨射流割縫措施高壓磨射流割縫措施Company Logo第四節(jié) 瓦斯噴出與突出及其預(yù)防v3 3、突出的預(yù)測相關(guān)指標(biāo)、突出的預(yù)測相關(guān)指標(biāo)1煤的瓦斯放儀初速度P它是表示瓦斯從煤內(nèi)放散出來快慢的相對指標(biāo)，能反映煤它是表示瓦斯從煤內(nèi)放散出來快慢的相對指標(biāo)，能反映煤的孔隙結(jié)構(gòu)和微觀破壞程度的孔隙結(jié)構(gòu)和微觀破壞程度。2煤的堅固性系數(shù)f它也是一個相對指標(biāo)，反映煤的力學(xué)性質(zhì)它也是一個相對指標(biāo)，反映煤的力學(xué)性質(zhì)。3煤層瓦斯壓力反映瓦斯含量、瓦斯釋放強(qiáng)度和搬運(yùn)突出物的能力反映瓦斯含量、瓦斯釋放強(qiáng)度和搬運(yùn)突出物的能力。4軟煤比軟煤分層厚度與煤層總厚度之比稱軟煤比，亦稱揉皺系數(shù)。軟煤分層厚度與煤層總厚度之比稱軟煤比，亦稱揉皺系數(shù)。該值越高，煤層越不穩(wěn)定，突出可能性越大該值越高，煤層越不穩(wěn)定，突出可能性越大。5鉆孔瓦斯涌出量和鉆屑量即時預(yù)測有無突出危險的方法，它綜合反映了媒體滲透性、即時預(yù)測有無突出危險的方法，它綜合反映了媒體滲透性、破壞程度、瓦斯涌出速度和巖層應(yīng)力狀態(tài)破壞程度、瓦斯涌出速度和巖層應(yīng)力狀態(tài)。Company Logo第五節(jié) 瓦斯抽放v瓦斯抽放是將礦井瓦斯通過鉆孔（或?qū)ｉT抽瓦斯抽放是將礦井瓦斯通過鉆孔（或?qū)ｉT抽放瓦斯的巷道）、管道、瓦斯泵直接抽至地放瓦斯的巷道）、管道、瓦斯泵直接抽至地面。抽放辦法有：本煤層抽放、鄰近層抽放、面。抽放辦法有：本煤層抽放、鄰近層抽放、采空區(qū)抽放及地面定向鉆孔抽放等。采空區(qū)抽放及地面定向鉆孔抽放等。v一、本煤層抽放瓦斯一、本煤層抽放瓦斯v本煤層抽放瓦斯是在開采煤層之前或開采煤本煤層抽放瓦斯是在開采煤層之前或開采煤層過程中利用鉆孔或巷道進(jìn)行該煤層的抽放層過程中利用鉆孔或巷道進(jìn)行該煤層的抽放工作。工作。v二、掘進(jìn)巷道瓦斯抽放二、掘進(jìn)巷道瓦斯抽放v在掘進(jìn)巷道的兩幫隨掘進(jìn)巷道的推進(jìn)，每隔在掘進(jìn)巷道的兩幫隨掘進(jìn)巷道的推進(jìn)，每隔101015m15m開一鉆窩，在巷道周圍卸壓區(qū)內(nèi)打開一鉆窩，在巷道周圍卸壓區(qū)內(nèi)打1 12 2個個454560m60m的鉆孔，封孔深的鉆孔，封孔深1.51.52.0m2.0m，封孔后連接于抽放系統(tǒng)進(jìn)行抽放。封孔后連接于抽放系統(tǒng)進(jìn)行抽放。圖15-2Company Logo第五節(jié) 瓦斯抽放v三、鄰近煤層抽放瓦斯三、鄰近煤層抽放瓦斯當(dāng)開采含瓦斯的煤層群時，在有瓦斯賦存的鄰近煤層內(nèi)預(yù)先開鑿抽放瓦斯的巷道或預(yù)先從開采煤層的某些巷道中向鄰近煤層的頂板或底板打抽放鉆孔，裝上瓦斯抽放管道，進(jìn)行瓦斯抽放 v四、采空區(qū)抽放瓦斯四、采空區(qū)抽放瓦斯如果在采空區(qū)內(nèi)積存大量瓦斯時，往往會通過漏風(fēng)而進(jìn)入生產(chǎn)巷道或采煤工作面，造成瓦斯超限而影響正常生產(chǎn)。為此可采用：（1）在采空區(qū)上方開掘一條專用瓦斯抽放巷道，在巷道中布設(shè)鉆場向下部采空區(qū)打鉆抽放；（2）從工作面超前巷道中掘?qū)Ｓ勉@窩向工作面采空區(qū)的上隅角打鉆抽放；（3）在放頂煤工作面煤層中沿頂板在靠風(fēng)巷一側(cè)開設(shè)專用的瓦斯排放巷道，密閉后安設(shè)管道抽放。圖15-3Company Logo第五節(jié) 瓦斯抽放v五、地面定向鉆孔抽放瓦斯五、地面定向鉆孔抽放瓦斯近年來，應(yīng)用石油部門的拐彎鉆機(jī)從地面打抽放瓦斯鉆孔獲得成功，先從地面打垂直鉆孔到煤層，經(jīng)拐彎后沿煤層鉆進(jìn)，在煤層內(nèi)可延伸達(dá)1000m以上，然后在地面利用鉆孔直接抽放瓦斯。規(guī)程規(guī)定：“抽放瓦斯的礦井中，利用瓦斯時其濃度不得低于30%，不利用瓦斯時，采用干式抽放瓦斯設(shè)備，瓦斯?jié)舛炔坏玫陀?5%”。抽出的瓦斯可以按濃度不同，合理的加以利用：濃度為35%40%時，可作為工業(yè)或民用燃料；濃度50%以上的瓦斯可作為化工原料。Company Logo第六節(jié) 礦塵v一、礦塵及其危害性一、礦塵及其危害性礦塵是指在礦山生產(chǎn)和建設(shè)過程中所產(chǎn)生的各種煤、巖微粒的總稱，主要是煤塵和巖塵。其生成量，以采掘工作面最高，其次為運(yùn)輸過程中的各轉(zhuǎn)載點。礦塵危害的主要表現(xiàn)為：（1）污染工作場所，危害人體健康，引起職業(yè)病。工人長期吸人礦塵后，輕者會患呼吸道炎癥、皮膚病，重者會患塵肺病，而塵肺病引發(fā)的礦工致殘和死亡人數(shù)在國內(nèi)外都十分驚人據(jù)國內(nèi)某礦務(wù)局統(tǒng)計，塵肺病的死亡人數(shù)為工傷事故死亡人數(shù)的6倍；德國煤礦死于塵肺病的人數(shù)曾比工傷事故死亡人數(shù)高10倍。Company Logo第六節(jié) 礦塵v一、礦塵及其危害性一、礦塵及其危害性礦塵危害的主要表現(xiàn)為：（2）某些礦塵（如煤塵、硫化塵）在一定條件下可以燃燒或爆炸井下煤塵在一定的條件下可以燃燒或爆炸，對于瓦斯礦井，煤塵可能參與瓦斯同時爆炸，煤塵或瓦斯煤塵爆炸可釀成嚴(yán)重的礦山災(zāi)害。例如，例如，19061906年年3 3月月1010日法國柯利爾煤礦發(fā)生的煤塵爆炸事故，死亡日法國柯利爾煤礦發(fā)生的煤塵爆炸事故，死亡10991099人，造成了重大的災(zāi)難。人，造成了重大的災(zāi)難。（3）加速機(jī)械設(shè)備的磨損，縮短儀器設(shè)備的使用壽命。（4）降低工作場所能見度，增加工傷事故的發(fā)生。Company Logo第六節(jié) 礦塵v二、煤塵的爆炸及其預(yù)防二、煤塵的爆炸及其預(yù)防煤塵引燃的溫度變化范圍較大，一般為煤塵引燃的溫度變化范圍較大，一般為700700800800以上，有時也可達(dá)以上，有時也可達(dá)11001100。煤礦中能點燃煤塵的高溫?zé)嵩从斜茣r出現(xiàn)的火焰、電氣設(shè)備的電火花、電煤礦中能點燃煤塵的高溫?zé)嵩从斜茣r出現(xiàn)的火焰、電氣設(shè)備的電火花、電纜和架線上的電弧、采掘機(jī)械工作時出現(xiàn)的沖擊火花、安全燈火焰、井下火纜和架線上的電弧、采掘機(jī)械工作時出現(xiàn)的沖擊火花、安全燈火焰、井下火災(zāi)以及瓦斯爆炸等。災(zāi)以及瓦斯爆炸等。煤塵爆炸的特征：煤塵爆炸的特征：(1)(1)形成高溫、高壓、沖擊波形成高溫、高壓、沖擊波 煤塵焊炸火焰溫度為煤塵焊炸火焰溫度為1600-19001600-1900，爆源的溫，爆源的溫度達(dá)到度達(dá)到20002000以上，這是煤塵爆炸得以自動傳播的條件之一。以上，這是煤塵爆炸得以自動傳播的條件之一。(2)(2)煤塵爆炸具有連續(xù)性煤塵爆炸具有連續(xù)性 由于煤塵爆炸具有很高的沖擊波速，能將巷道中由于煤塵爆炸具有很高的沖擊波速，能將巷道中落塵揚(yáng)起，甚至使煤體破碎形成新的煤塵，導(dǎo)致新的爆炸，有時可如此反復(fù)落塵揚(yáng)起，甚至使煤體破碎形成新的煤塵，導(dǎo)致新的爆炸，有時可如此反復(fù)多次，形成連續(xù)爆炸多次，形成連續(xù)爆炸(3)(3)煤塵爆炸的感應(yīng)期煤塵爆炸的感應(yīng)期 煤塵烽炸也有一個感應(yīng)期，即煤塵受熱分解產(chǎn)生足煤塵烽炸也有一個感應(yīng)期，即煤塵受熱分解產(chǎn)生足夠數(shù)量的可燃?xì)怏w形成焊炸所需的時間。夠數(shù)量的可燃?xì)怏w形成焊炸所需的時間。(4)(4)揮發(fā)分減少或形成揮發(fā)分減少或形成“粘焦粘焦”煤塵爆炸時，參與反應(yīng)的揮發(fā)分約占煤塵煤塵爆炸時，參與反應(yīng)的揮發(fā)分約占煤塵揮發(fā)分含量的揮發(fā)分含量的4040-70-70，致使煤塵揮發(fā)分減少，根據(jù)這一特征，可以判斷，致使煤塵揮發(fā)分減少，根據(jù)這一特征，可以判斷煤塵是否參與了井下的爆炸。煤塵是否參與了井下的爆炸。（5 5）產(chǎn)生大量的）產(chǎn)生大量的COCO 煤塵爆炸可使空氣煤塵爆炸可使空氣COCO濃度達(dá)濃度達(dá)2-3%2-3%，甚至達(dá)，甚至達(dá)8%8%，爆炸事故，爆炸事故中受害者中受害者70-80%70-80%是由于是由于COCO中毒造成。中毒造成。Company Logo第六節(jié) 礦塵v二、煤塵的爆炸及其預(yù)防二、煤塵的爆炸及其預(yù)防 煤塵爆炸的條件：（1）煤塵的爆炸性：煤塵的爆炸性可以分為有爆炸危險性及無爆炸危險性兩種，需經(jīng)過煤塵爆炸試驗來確定。（2）懸浮煤塵的濃度：上限30-50g/m3，上限1000-2000g/m3,其中爆炸力最強(qiáng)的濃度范圍為300-500g/m3。（3）引燃煤塵爆炸的高溫?zé)嵩矗好簤m引燃的溫度變化范圍較大，一般為700800以上，有時也可達(dá)1100。Company Logo第六節(jié) 礦塵防止煤塵爆炸的措施分為降塵措施、防止引燃措施、隔爆措施三類。v（一）降塵措施（一）降塵措施v (1)(1)煤層注水濕潤煤體。煤層注水濕潤煤體。v (2)(2)采空區(qū)灌水。采空區(qū)灌水。v (3)(3)水封爆破及水炮泥。水封爆破及水炮泥。v (4)(4)噴霧灑水。噴霧灑水。v (5)(5)采用合理的風(fēng)速。采用合理的風(fēng)速。v (6)(6)清掃積塵。清掃積塵。Company Logo第六節(jié) 礦塵防止煤塵爆炸的措施分為降塵措施、防止引燃措施、隔爆措施三類。v（二）防止煤塵引燃措施（二）防止煤塵引燃措施v（三）隔爆措施（三）隔爆措施v巖粉棚巖粉棚是有安裝在巷道中靠近頂板處的若干塊木制巖粉臺板組成，板是有安裝在巷道中靠近頂板處的若干塊木制巖粉臺板組成，板與板的間隙稍大于板寬，每塊臺板上放置一定數(shù)量的不燃性巖粉，在與板的間隙稍大于板寬，每塊臺板上放置一定數(shù)量的不燃性巖粉，在出現(xiàn)煤塵爆炸時，爆炸波將臺板震翻，巖粉彌漫在巷道中，從赤熱的出現(xiàn)煤塵爆炸時，爆炸波將臺板震翻，巖粉彌漫在巷道中，從赤熱的燃燒煤塵中吸收熱量并隔斷火焰，從而起到阻止爆炸向前擴(kuò)展的作用。燃燒煤塵中吸收熱量并隔斷火焰，從而起到阻止爆炸向前擴(kuò)展的作用。v用用水槽棚或懸掛水袋的水槽棚或懸掛水袋的方法代替巖粉棚，用水代替巖粉，效果比巖粉方法代替巖粉棚，用水代替巖粉，效果比巖粉好。好。v采用自動水幕作為隔爆設(shè)施采用自動水幕作為隔爆設(shè)施，利用煤塵爆炸所產(chǎn)生的爆炸波打開水閥，利用煤塵爆炸所產(chǎn)生的爆炸波打開水閥門，自動噴霧形成水幕，以隔斷煤塵爆炸的傳播。門，自動噴霧形成水幕，以隔斷煤塵爆炸的傳播。Company Logo第六節(jié) 礦塵v三、煤礦塵肺病的預(yù)防三、煤礦塵肺病的預(yù)防v（1 1）濕式鑿巖）濕式鑿巖v濕式鑿巖是在風(fēng)鉆鑿眼時用水沖洗炮眼內(nèi)破碎的巖粉，使其成膠質(zhì)狀從炮眼中濕式鑿巖是在風(fēng)鉆鑿眼時用水沖洗炮眼內(nèi)破碎的巖粉，使其成膠質(zhì)狀從炮眼中流出。流出。v（2 2）噴霧灑水）噴霧灑水v噴霧灑水在采掘工作面是降低爆破、裝巖（煤）及其它工序產(chǎn)生礦塵和防止落噴霧灑水在采掘工作面是降低爆破、裝巖（煤）及其它工序產(chǎn)生礦塵和防止落塵飛揚(yáng)的重要措施。如在掘進(jìn)機(jī)、采煤機(jī)、液壓支架內(nèi)、放頂煤的放煤口等的塵飛揚(yáng)的重要措施。如在掘進(jìn)機(jī)、采煤機(jī)、液壓支架內(nèi)、放頂煤的放煤口等的集中產(chǎn)塵點安裝噴霧灑水裝置，此外在礦井運(yùn)輸、轉(zhuǎn)載等其它生產(chǎn)系統(tǒng)中都普集中產(chǎn)塵點安裝噴霧灑水裝置，此外在礦井運(yùn)輸、轉(zhuǎn)載等其它生產(chǎn)系統(tǒng)中都普遍采用安裝噴霧灑水裝置方法降低煤巖塵。遍采用安裝噴霧灑水裝置方法降低煤巖塵。v（3 3）凈化風(fēng)流）凈化風(fēng)流v在礦井巷道中，按照規(guī)定每隔一定距離安裝噴霧器噴霧形成凈化水幕，在掘進(jìn)在礦井巷道中，按照規(guī)定每隔一定距離安裝噴霧器噴霧形成凈化水幕，在掘進(jìn)巷道的局扇風(fēng)筒中裝設(shè)噴霧器形成水幕，使風(fēng)流中的空氣得到凈化。巷道的局扇風(fēng)筒中裝設(shè)噴霧器形成水幕，使風(fēng)流中的空氣得到凈化。v（4 4）個人防護(hù)）個人防護(hù)v在實施上述綜合防塵的基礎(chǔ)上，為防止人員直接吸入礦塵，對凡粉塵較大場所在實施上述綜合防塵的基礎(chǔ)上，為防止人員直接吸入礦塵，對凡粉塵較大場所的工人發(fā)放防塵口罩等個體防塵面具。要求所有接觸粉塵作業(yè)人員，必須佩帶的工人發(fā)放防塵口罩等個體防塵面具。要求所有接觸粉塵作業(yè)人員，必須佩帶防塵口罩等。防塵口罩等。Company Logo 思 考 題v1礦井瓦斯是如何生成的礦井瓦斯是如何生成的?瓦斯的主要成分是什么？瓦斯的主要瓦斯的主要成分是什么？瓦斯的主要性質(zhì)有哪些性質(zhì)有哪些?v2瓦斯在煤體中存在的狀態(tài)可分為哪兩類？瓦斯在煤體中存在的狀態(tài)可分為哪兩類？v3.瓦斯含量和瓦斯涌出量的區(qū)別？瓦斯涌出量如何計算？瓦斯含量和瓦斯涌出量的區(qū)別？瓦斯涌出量如何計算？v4.礦井瓦斯等級如何劃分？礦井瓦斯等級如何劃分？v5瓦斯爆炸的條件及其影響因素是什么？瓦斯爆炸的條件及其影響因素是什么？v6.預(yù)防瓦斯爆炸的措施主要有哪些預(yù)防瓦斯爆炸的措施主要有哪些?v7.煤與瓦斯突出的特點是什么？預(yù)防煤與瓦斯突出的措施有哪些煤與瓦斯突出的特點是什么？預(yù)防煤與瓦斯突出的措施有哪些?v8.瓦斯抽放方法有哪幾種瓦斯抽放方法有哪幾種?v9.礦塵的主要危害有哪些礦塵的主要危害有哪些?煤塵的爆炸及其預(yù)防措施主要有哪些煤塵的爆炸及其預(yù)防措施主要有哪些?Company Logo