矿井安全监测监控系统

（四） 孔板流量计 为了全面掌握与管 理井下瓦斯抽放情况， 需要在总管、支管和 各个钻场内安设测定 瓦斯流量的流量计。
目前井下一般采用孔
板流量计。
叶轮式流量计
（五）安全防护装置
安全防护装置，主要是确保瓦斯抽采管 路安全、可靠、有效的运行，便于控制、 防止和消灭管路中的瓦斯爆炸与燃烧事故 的发生和扩大。主要有放水装置、防爆、 防回火装置，控制流量装置，放空和避雷 装置。
1.放水装置
为了及时放出管道内的积水，以免堵塞管道。 在钻孔附近和管路系统中都要安装放水器。最简 单的放水器为“Ｕ”形管自动放水器当Ｕ型管内 积水超过开口端的管长时，水就自动流出。
人工放水器 自动放水器
2.防爆装置
抽放系统正常工作状态遭到破
坏，管内瓦斯浓度降低时，遇到
火源瓦斯就有可能燃烧或爆炸。 为了防止火焰沿管道传播,正常抽 放时，瓦斯由进气口进入，经水 封器由出口排出。管内发生瓦斯 燃烧或爆炸时，火焰被水隔断、 熄灭、爆炸波将防爆盖冲破而释
第二节 矿井瓦斯爆炸及其防治
一、瓦斯爆炸的条件 瓦斯浓度在爆炸界限内， 一般5%~16%； 混合气体中氧的浓度 不低于12%； 有足够的点火源。
三个条件必须同时 满足，缺一不可
二、预防瓦斯爆炸的措施
瓦斯爆炸，三个条件必须同时存在，若 能消除、控制其中一个，即可防止瓦斯爆 炸。但是氧气浓度始终在生产巷道中具备， 因此防止瓦斯爆炸的措施，就是防止瓦斯 积聚和杜绝限制高温热源的出现。
第四节 瓦斯抽采
一、瓦斯抽采的概念和作用 1.概念 煤层瓦斯抽放一般是指利用瓦斯泵或其 他抽放设备、抽取煤层中高浓度的瓦斯、 并通过与巷道隔离的管网，把抽出的高浓 度的瓦斯排至地面或矿井总回风巷中。
2.瓦斯抽采的作用 （1）通过抽放，可降低矿井瓦斯涌出量和回采空间中的 瓦斯浓度，从而达到矿井安全生产之目的。 （2）通过抽放，可降低煤层中的瓦斯压力和瓦斯含量， 防治煤与瓦斯突出，从而减少矿井伤亡事故及重大恶性事 故的发生。 （3）矿井瓦斯是一种优质燃料，具有商业利用价值。
造成人员窒息，引起瓦斯燃烧或爆炸；
（3）喷出的煤、岩由几千吨到万吨以上，能够造成煤淹 埋人；
（4）猛烈的动力效应可能导致冒顶和火灾事故的发生。
我国是世界上瓦斯突出灾害最严重的国
家，截至2009年底，累计发生突出 15600
多次，占世界总突出次数的40％以上。
二、 煤与瓦斯突出的规律
（1）突出发生在一定的采掘深度以后。 （2）突出多发生在地质构造附近，如断层、褶曲、扭转和
和人员伤亡。
4．利用：瓦斯可作为燃料和化工原料（碳黑和甲醛）。把煤层中的 瓦斯抽到地面可以变害为利。
三、矿井瓦斯等级
《煤矿安全规程》规定：一个矿井中，只要有一个煤 （岩）层中发现瓦斯，该矿井即定为瓦斯矿井。必须依照 矿井瓦斯等级的工作制度进行管理。 矿井瓦斯等级，按照平均日产一吨煤涌出瓦斯量和瓦 斯涌出形式划分为： （1）低瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10 m3 /t且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40m3/min； （2） 高瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量高于10 m3 /t 或矿井绝对瓦斯涌出量40m3/min 。 （3） 煤与瓦斯突出矿井： 矿井在采掘过程中，只要 发生过一次煤与瓦斯突出，该矿井即为突出矿井，发生突 出的煤层定为突出煤层。
火成岩侵入区附近。
（3）煤层瓦斯含量高，瓦斯压力大，突出的危险性就大。
（4）煤的破坏程度越严重，煤的强度越小，煤层透气性越 差，越有利于突出的发生。 （5）煤层的厚度大，倾角大或厚度、倾角及煤层走向急剧 变化的区域，突出的可能性大。 （6）突出多发生在集中应力区，如巷道的上隅角，相向掘 进工作面接近时。 （7）突出常发生于外力冲击作用。
（1）当灾害发生时一定要镇静清冷，不能惊慌失措、乱喊 乱跑。当听到或感觉到爆炸声和空气冲击波时，应立即背 朝声响和气浪传来方向，脸朝下，双手置于身体下面，闭 上眼睛迅速卧倒。头部要尽量低，有水沟的地方最好趴在 水沟边上或坚固的障碍物后面。 （2）立即屏住呼吸，用湿毛巾捂住口鼻，防止吸入有毒的 高温气体，避免中毒和灼伤气管内脏。 （3）用衣服将自己身上裸露部分尽量盖严，以防止火焰和 高温气体灼伤皮肤。 （4）迅速取下自救器，按照使用方法戴好，以防止吸入有 毒气体。 （5）高温气浪和冲击波过后应立即辨别方向，以最短的距 离进入新鲜风流中，并按避灾线路尽快逃离灾区。 （6）已无法逃离灾区时，应立即选择避难硐室，充分利用 现场的一切器材和设备保护人员的自身安全。
所以供气均匀，效率高。缺点是噪音大，检修复杂。
（二）瓦斯抽采泵站
瓦斯抽采泵站，是安装瓦斯抽采泵的地 点。泵站是瓦斯抽采系统的重要组成部分， 其安全管理必须符合有关规定。 许多矿井或区域瓦斯抽采工作量并不是很 大，只需设置井下临时瓦斯抽采泵站。临 时瓦斯抽采泵站根据矿井的具体情况一般 设置在井下。
（三） 瓦斯抽采管路
（1）防止瓦斯积聚。瓦斯浓度超过2％，其 体积超过0.5m3。 （2）防止明火。严禁携带烟草及引火物进入 井下，井下严禁吸烟和使用明火，严禁进 行电焊，气焊作业。 （3）防止电火花。井下使用的机械和电器设 备，必须符合《煤矿安全规程》的要求。 （4）防止爆破火焰。 （5）防止摩擦火花。 （6）防止高温火源。
二、瓦斯抽采的条件
《煤矿安全规程》规定有下列情形之一的矿井，必须建立地面永久抽放 瓦斯系统和井下临时抽放瓦斯系统： （1）1个采煤工作面的绝对瓦斯涌出量大于5m3/min或一个掘进工作面 瓦斯涌出量大于3m3/min，用通风方法解决瓦斯问题是不合理的。 （2）矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的： a，大于或等于40m3/min； b，年产量1.0~1.5Mt的矿井，大于30m3/min； c，年产量0.6~1.0Mt的矿井，大于25m3/min； d，年产量0.4~0.6Mt的矿井，大于20m3/min； e，年产量小于或等于0.4Mt的矿井，大于15m3/min； （3）开采有煤与瓦斯突出危险的煤层。
二、矿井瓦斯的危害
1．瓦斯窒息：甲烷虽然无毒，但其浓度如果超过57％，能使空气中 氧浓度降低至10％以下。瓦斯矿井通风不良或不通风的煤巷，往往积 存大量瓦斯．如果未经检查就贸然进入，因缺O2而很快地昏迷、窒息， 直至死亡，此类事故在煤矿井不鲜见。
2．燃烧爆炸：瓦斯在适当的浓度能燃烧和爆炸。
3．突出：在煤矿的采掘生产过程中，当条件合适时，会发生瓦斯喷 出或煤与瓦斯突出，产生严重的破坏作用，甚至造成巨大的财产损失
放于大气中。
3.防回火装置
防回火装置主要是利用铜
网的散热作用，达到隔绝
火焰的传播。此套防回火 装置与防爆器共同属于瓦 斯抽放与利用系统必备的 安全设施 防回火网多由
防回火网
4～6层导热性能好而不易 生锈Hale Waihona Puke 铜网构成，网孔约0.5mm.
2.按瓦斯的来源分三类；开采煤层、邻近 层、采空区抽放 3.按抽放的机理分为两类；未卸压和卸压 抽放 4.按汇集瓦斯的方法分为三类。钻孔、巷 道抽放、钻孔与巷道综合抽放 贯彻“先抽后采，监测监控，以风定产” 十二字方针
四、瓦斯抽采系统
由瓦斯抽采设备和管路等构成的 系统，称为瓦斯抽采系统。瓦斯抽采 系统主要由瓦斯泵、管路系统、流量 计和安装装置等组成。
矿井瓦斯防治
第一节 第二节 第三节 第四节 矿井瓦斯基础 矿井瓦斯爆炸及其防治 煤与瓦斯突出及其防治 瓦斯抽采
第一节 矿井瓦斯基础知识
一、瓦斯和瓦斯的性质 瓦斯是矿井生产过程 中涌出到采掘及各生 产空间的各种有害气 体的总称。瓦斯是一 种混合气体，主要成 分是甲烷。
瓦斯性质
（1）瓦斯是无色、无味、无臭、无毒的气体。 （2）瓦斯比空气轻，因此在煤矿井下常积聚在巷道顶部或 上山迎头。 （3）瓦斯有很强的扩撒性。 （4）瓦斯渗透能力很强。 （5）瓦斯微溶于水，瓦斯不助燃，但条件适宜时能发生燃 烧和爆炸。 （6）井下空气中瓦斯浓度较高时，会相对地降低空气中的 氧气而使人窒息死亡。
煤矿瓦斯检查工操作资格培训
陕西中牛工程勘察设计有限 公司编制
第七章 矿井瓦斯防治
本章培训考核要点： 掌握矿井瓦斯的性质、 危害及矿井瓦斯等级的 划分； 熟练掌握矿井瓦斯爆 炸的条件及防治措施； 掌握煤与瓦斯突出的 基本概念及其防治突出 措施； 了解矿井瓦斯抽采的 作用、条件、方法和抽 放系统。
中牛安全培训
（8）煤层围岩致密、厚度大、透气性差，有利于煤层瓦斯的储存， 其突出危险性大。 （9）煤与瓦斯突出之前，大都出现明显的突出预兆。
a．声响预兆：煤体中发出闷雷声、爆竹声、机枪声、 嗡嗡声，这些声响在许多地方统称为“煤炮”。
b．煤结构变化：煤质干燥，光泽暗淡，层理紊乱，煤
尘增多。 c．地压方面预兆：煤体和支架压力增大，煤壁移动加 剧，煤壁向外鼓出，掉碴，煤块进出； d. 瓦斯方面预兆：瓦斯增大或忽大忽小，打钻时顶钻 或夹钻。 e．其他预兆：煤壁和工作面温度降低，特殊气味等。
第三节 煤与瓦斯突出及其防治
一、煤与瓦斯突出的概念及危害 1.概念 煤矿地下采掘过程中，在极短的时间内 (几秒到几分钟)，从煤、岩层内以极快的 速度向采掘空间内喷出煤（岩）和瓦斯(CH4、 CO2)的现象，称为煤与瓦斯突出。 《规 程》中所指的煤与瓦斯突出是突出、压出 和倾出的总称。
2.危害
（1）它所产生的高速瓦斯流(含煤粉或岩粉)能够摧毁 巷道设施，破坏通风系统，甚至造成风流逆转； （2）喷出的瓦斯由几百到几万m3，能使井巷充满瓦斯，
（1）在突出地点工作的人员，必须经过专门训练，掌握防 治突出的基本知识，熟悉突出的各种预兆，熟悉井下的避 灾线路。 （2）突出煤层采掘工作面必须有独立的通风系统，并设专 人检查瓦斯。 （3）在突出危险区工作的人员必须佩带隔离式自救器。 （4）在有突出危险的煤层中进行采掘工作时，同一煤层的 同一采区，禁制布置两个工作面同时相向回采，禁制两个 工作面同时相向掘进。 （5）在有突出危险煤层中的掘进工作面，应在进风侧的巷 道中设置两道坚固的反向风门。 （6）在突出煤层的采掘工作面附近的进风巷中，必须设置 有供给压缩空气的避难硐室和急救袋。