矿井瓦斯防治绪论共36页
矿井瓦斯灾害防治资料
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第二节 煤层瓦斯赋存与含量
一.瓦斯在煤体内存在的状态
煤层中瓦斯赋存两种 状态：游离状态、吸附 状态
(1)游离状态：游离 瓦斯量的Байду номын сангаас小与贮存 空间的容积和瓦斯 压力成正比，与瓦斯 温度成反比。
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（2）吸附状态：吸附状态的瓦斯主要吸附在煤的微孔表面上 （吸着瓦斯）和煤的微粒结构内部（吸收瓦斯）
煤矿灾害防治技术
目录
第一节 概述
一、瓦斯的定义
二、瓦斯的化学性质
三、瓦斯的危害和用途
第二节 煤层瓦斯赋存与含量
一、瓦斯在煤体内存在的状态
二、影响煤层瓦斯含量的因素
三、煤层内的瓦斯压力
第三节 矿井瓦斯涌出
一、瓦斯涌出量的定义
二、影响瓦斯涌出的因素
三、矿井瓦斯等级
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第四节 瓦斯喷出 一、瓦斯喷出的原因及分类 二、瓦斯喷出的预防
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三、煤层内的瓦斯压力
1．定义 是处于煤的裂隙和孔隙中的游离瓦斯分子热运动撞击所产
生的作用力。 2．意义
煤层瓦斯压力是决定煤层瓦斯含量、瓦斯流动动力高低以 及瓦斯动力现象的基本参数。当煤的吸附瓦斯能力相同时，煤 层瓦斯压力越高，煤中瓦斯量也就越大。在研究与评价瓦斯储 量、瓦斯涌出、瓦斯流动、瓦斯抽放与瓦斯突出问题时，都要 事先掌握准确的瓦斯压力数据。
《规程》规定，开采有煤与瓦斯突出危险煤层时，必须测定 煤层的瓦斯压力。
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第三节 矿井瓦斯涌出
瓦斯能够长时间地、持续地从煤体中释放出来，这是瓦斯涌 出的基本形式，又叫瓦斯的普通涌出。与其对应的瓦斯特殊涌 出是指在时间上突然，在空间上集中、大量的瓦斯涌出，主要 有瓦斯喷出和煤与瓦斯突出。
【精品】矿井瓦斯灾害防治理论与技术
3.3 瓦斯涌出不均系数 在正常生产过程中，矿井绝对瓦斯涌出量
受各种因素的影响，其数值在一段时间内围绕 平均值上下波动，我们把其峰值与平均值的比 值称为瓦斯涌出不均系数。在确定矿井总风量 选取风量备用系数时，要考虑矿井瓦斯涌出不 均系数。
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矿井瓦斯涌出不均系数表示为：
k g Qmax / Qa
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2 、煤层瓦斯垂向分带： 当煤层直达地表或直接为透气性较好的第四系冲 积层覆盖时，由于煤层中瓦斯向上运移和地面空气 向煤层中渗透，使煤层瓦斯呈现出垂直分带特征:
瓦斯风化带： “CO2－N2”、“N2”、“N2CH4”三带统称瓦斯风化带。瓦斯风化带内的井、 区为低瓦斯井、区。
甲烷带：位于瓦斯风化带下边界以下的瓦斯带。
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4) 通风压力与通风系统
抽出式通风负压增加时，瓦斯涌出量增大。 U型通风系统的回采工作面，其上隅角容易聚积瓦斯。采 用U型加尾巷的通风系统，瓦斯聚积点移至采空区内的尾巷入 风口。Y形与W型通风系统由于采空区内有漏风通道，采空区 与邻近层涌出的瓦斯很少会涌入工作面，加之进风多了一条 风路，工作面的瓦斯浓度较低，适用于高瓦斯高产要求。
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3.4 矿井瓦斯等级
1、矿井瓦斯等级划分
《规程》规定：一个矿井中，只要有一个 煤(岩)层中发现过瓦斯，该矿井即定为瓦斯矿 井，并依照矿井瓦斯等级的工作制度进行管理， 矿井瓦斯等级按照日产吨煤涌出瓦斯量和瓦斯 涌出形式分为：
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（一）低瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量 小于或等于10m3/t且矿井绝对瓦斯涌出量小于 或等于40m3/min。
ξ——瓦斯的压缩系数
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煤的吸附瓦斯含量
煤的表面积是很大的，每克煤有数十至二百 m2，其中微孔表面积占绝大多数，吸附瓦斯量主 要取决于微孔隙表面积、瓦斯压力与温度。煤的吸 附瓦斯服从朗缪尔吸附方程。按朗缪尔方程计算并
第五章 矿井瓦斯防治
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第五章 矿井瓦斯防治
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第五章 矿井瓦斯防治
2.矿井瓦斯性质
瓦 斯 性 质
可燃性 甲烷 重烃 氢气
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窒息性
甲烷 二氧化碳 氮气
有害性
一氧化碳 硫化氢 二氧化硫 二氧化氮
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第五章 矿井瓦斯防治
3.瓦斯在煤体内存在状态
瓦斯在煤体内存在状态
游离瓦斯
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第五章 矿井瓦斯防治
(3)瓦斯爆炸发生条件
瓦斯爆炸必须具备的三个条件
瓦斯浓度
5%～16%，5% ～6%为下限， 14%～16%为上限 。
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引爆火源
氧含量
650℃～750℃,瓦 斯的最小点然能量 为0.28mJ。
空气中氧含量 不低于12%。
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第五章 矿井瓦斯防治
（4）瓦斯爆炸的界限 ①瓦斯浓度
CH 4 2O2 CO2 2 H 2O 882.6 KJ / mol
井下空气O2不足，反应的最终式为：
CH4 O2 CO H2 H2O
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第五章 矿井瓦斯防治
上述反应是放热反应，当反应生成热的速度大于
散热速度时，则热量积聚，反应物的温度上升，反应
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第五章 矿井瓦斯防治
• 中又以掘进工作面占多数。据统计，瓦斯然烧或 爆炸事故发生在掘进工作面的约占三分之一。 • ⑤影响瓦斯爆炸界限的主要因素
•
•
a.可燃性气体的混入
当瓦斯和空气的混合气体中混入可燃性气体 （见下表）时，由于这些气体(如氢、硫化氢、乙 烷、一氧化碳等)本身具有爆炸性，不仅增加了爆 炸气体的总浓度，而且会使瓦斯爆炸下限降低。
矿井灾害防治瓦斯防治ppt
VS
新技术应用
随着科技的不断进步，新技术在矿井灾害 防治中的应用也将更加广泛。例如，新型 的通风技术可以改善矿井内部的空气质量 ，降低瓦斯等有害气体的浓度，提高矿工 的安全性。此外，新型的地质勘探技术也 可以帮助管理人员更好地了解矿井的地质 情况，为灾害防治提供更加准确的数据支 持。
加强国际合作与交流推动矿井灾害防治技术创新
装备配备
根据矿井的实际情况和应急预案的要求，配备相应的应急救援装 备，包括通风设备、灭火器材、防护用品等。
物资储备
建立应急物资储备制度，确保在瓦斯事故发生时能够及时提供足 够的应急物资。
物资管理
对应急物资进行定期检查和维护，确保物资的完好性和有效性。
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矿井灾害预防与管理
矿井安全管理制度建设
建立完善的安全管理制度
国际合作与交流
加强国际合作与交流，可以帮助我国了解世界各国在矿井灾害防治方面的最新技术和经验，推动我国在该领域 的技术创新和发展。同时，也可以通过技术交流和合作，提高我国在矿井灾害防治领域的国际地位和影响力。
技术创新推动
通过加强国际合作与交流，可以促进我国在矿井灾害防治领域的技术创新。例如，通过引进国外先进的技术和 设备，经过消化吸收再创新，可以开发出更加适合我国矿井实际情况的灾害防治技术和设备，提高我国在矿井 灾害防治领域的核心竞争力。
矿井灾害风险评估与控制
进行全面风险评估
针对矿井内各种灾害风险源进行全面评估，包括瓦斯、水、火、 顶板等灾害，明确风险等级和危害程度。
采取有效措施控制风险
根据风险评估结果，采取相应的措施如加强通风管理、优化开采 方案、加强现场监控等，有效控制风险。
定期进行风险复评和更新
根据矿井条件的变化及时对风险进行复评和更新，确保风险评估 的准确性和有效性。
矿井瓦斯防治
二、防止瓦斯爆炸的措施
• （一）防止瓦斯超限、瓦斯积聚，控制瓦 斯浓度 • 瓦斯超限的定义：作业地点瓦斯浓度超 过规定值。 • 瓦斯积聚是指局部空间(体积不超过 0.5m³)瓦斯浓度超过2%的现象。
• • • •
1.加强通风 2.加强瓦斯检查与监控 3.及时处理局部积聚的瓦斯 4.进行瓦斯抽放
• （二）防止瓦斯被引燃 • 1.防止明火。 • 《规程》中规定：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20 m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。 • 2.防止出现电火花。井下必须使用防爆型电气 设备；所有电缆接头不准有“鸡爪子”、“羊 尾巴”和明接头；井下不准带电作业；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。
三、防止瓦斯爆炸事故扩大的措施
• • • • • • • • 1.采掘工作面应采用独立通风 2.通风系统力求简单。 3.挂设符合要求的防爆水棚。 4.装有主要通风机的出风井 口应安装防爆门，防止瓦斯 爆炸毁坏通风机给救灾和恢复 生产增加困难。 5.生产矿井主要通风机必须装有反风设施，并 能在10min内改变巷道中的风流方向。 • 6.井下作业人员都应熟练掌握自救器的开启和 佩戴方法，并熟悉自己工作地点的避灾路线。
总结：
• 1.有人给危险下了这样的定义：人的不安全 因素和物的不安全状态。 • 2.也有人说：无危则安，无缺则全。 • 但是我们细细分析，又有一些理解：
• 比如人体长时间处于干净无菌的状态，免 疫力会下降。军队长时间不战斗不演练， 战斗力也会下降。
警示：
• 1.安全工作要居安思危， • 把查隐患、防漏洞落到实处。 • 2.抓安全必须从每一个员工的思想深处着手， 提高安全意识。 • 3.提高安全作业技能，规范作业。
矿井瓦斯防治课件
矿井瓦斯防治课件1. 矿井瓦斯的来源和危害矿井瓦斯是煤炭开采过程中产生的一种气体，主要成分是甲烷。
甲烷的燃烧容易引起煤尘爆炸和窒息等严重事故，因此必须采取有效措施进行防治。
2. 矿井瓦斯的控制方法2.1 通风通风是控制矿井瓦斯的最主要方法，其原理是通过将新鲜空气引入矿井，将瓦斯排出去，保持矿井内空气的流动从而达到控制甲烷的目的。
通风方式主要分为自然通风和机械通风两种。
2.2 抽放瓦斯在煤矿采掘过程中，可以通过瓦斯抽采井的方式，将瓦斯抽出，从根本上控制瓦斯爆炸的危险。
这种方式需要建设瓦斯抽放井，并且需要配备专业的抽放瓦斯设备。
2.3 瓦斯灭火如果瓦斯已经堆积到一定程度，就需要采用瓦斯灭火的方法将其燃烧掉，避免瓦斯爆炸事故的发生。
瓦斯灭火主要有直接灭火法、间接灭火法和冷却灭火法。
3. 矿井瓦斯监测为确保矿井的安全，必须采取矿井瓦斯监测的方法。
矿井瓦斯监测主要分为实时监测和定期监测两种。
3.1 实时监测实时监测可以通过将瓦斯浓度传感器安装在矿井内，通过传输装置传输到控制室，实时监测矿井内的瓦斯浓度。
3.2 定期监测定期监测则是通过对矿井内瓦斯浓度进行定量化分析，得出矿井内瓦斯的分布情况，从而做出瓦斯防治的决策。
定期监测主要以瓦斯浓度采样、瓦斯压力监测、瓦斯流量监测等设置合理的检测点进行监测。
4. 排瓦斯工作的安全要求为确保排瓦斯操作的安全，必须严格遵守以下要求：•未与着火源、电机电器接触•监测设备正常运行•保持排瓦斯检测设备的灵敏度和检测量程准确•排瓦斯井远离巷道，避免二次灾害的发生•关注瓦斯检测点，及时排除检测设备的故障5. 矿井瓦斯防治的标准和要求为保证煤炭生产安全，矿井瓦斯防治要遵循以下标准和要求：•煤矿瓦斯防治应符合国家法律、法规、标准和规范等相关要求；•煤矿应制定科学的瓦斯防治措施，并制定瓦斯防治方案；•煤矿应建立瓦斯防治体制、责任制和管理制度，明确职责和权限；•煤矿应进行瓦斯防治技术培训，提高员工的技术水平和安全意识；•煤矿应建立瓦斯防治信息系统，及时掌握瓦斯防治的情况。
矿井瓦斯防治
加强科技创新，提高防治水平
加强科技创新：研发更高效、智能的瓦斯防治技术和装备，提高矿井安全水平。 政策支持：政府应加大对矿井瓦斯防治的投入，制定更加严格的法规和标准。 人才培养：加强专业人才的培养和引进，提高矿井瓦斯防治队伍的整体素质。 国际合作：加强与国际先进技术交流合作，引进国外先进的瓦斯防治技术和经验。
定义：利用传 感器、通信、 计算机等技术， 对矿井瓦斯浓 度、压力、温 度等进行实时 监测和远程监
控
目的：及时发 现瓦斯异常， 预防瓦斯事故 的发生，保障 矿工生命安全 和矿井生产安
全
技术手段：数 据采集与处理、 信息传输与控 制、数据分析
与挖掘等
发展趋势：智 能化、网络化、 实时化、高精
度化
瓦斯治理新材料与新工艺
当矿井中瓦斯浓 度过高时，会导 致氧气含量降低， 使人窒息死亡。
瓦斯爆炸会产生 高温高压的气流， 对矿井设施造成 严重破坏，甚至 引发火灾和煤尘 爆炸等次生灾害。
矿井瓦斯突出是 一种危险的自然 灾害，会导致矿 井巷道和采掘工 作面的严重破坏， 甚至造成人员伤 亡和矿井关闭。
03
矿井瓦斯防治的重 要性
研究现状：高效 低浓度瓦斯利用 技术、煤与瓦斯 共采技术等
应用实例：瓦斯 发电、瓦斯供暖 等
未来发展方向： 提高瓦斯利用率 和降低成本
矿井瓦斯防治标准与规范的不断完善
矿井瓦斯防治标准与规范的制定 标准与规范的不断修订和完善 规范在矿井瓦斯防治中的应用 标准与规范对矿井瓦斯防治技术发展的推动作用
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瓦斯治理新材料： 高分子材料、纳 米材料等在矿井 瓦斯防治中的应 用
新工艺：瓦斯抽 采、瓦斯利用等 新工艺技术的发 展
高效低耗：新材 料和新工艺在提 高瓦斯治理效率、 降低能耗方面的 作用
《矿井瓦斯防治》课件
制作人： 时间：20概述 第2章 矿井瓦斯的检测与监测 第3章 矿井瓦斯处理技术 第4章 矿井瓦斯事故预防 第5章 矿井瓦斯防治管理 第6章 矿井瓦斯防治案例分析 第7章 总结与展望
● 01
第一章 矿井瓦斯防治概述
什么是矿井瓦斯
矿井瓦斯主要是由甲烷和二氧化碳等气体组成，具有易燃、 爆炸和窒息的危险。矿井瓦斯会在矿井深部积聚，一旦达 到一定浓度，就会对矿工造成严重危害。
● 07
第7章 总结与展望
矿井瓦斯防治工 作总结
矿井瓦斯防治工作已取得了显著成绩，通过各项措施，瓦 斯爆炸事故得到有效遏制，确保了矿工们的安全。然而， 仍存在一些不足之处，如某些矿井瓦斯浓度仍然较高，需 要进一步加强防治措施。
矿井瓦斯防治工作展望
未来发展方向
绿色环保
挑战
技术更新
结语
在此，感谢各位专家学者和听众的聆听，矿井瓦斯防治是一 项持久而艰巨的工作，祝愿大家工作顺利，生活幸福。
矿井瓦斯的危害
易引发爆炸
瓦斯浓度超标时极 易引发爆炸事故
中毒
长时间接触矿井瓦 斯会导致矿工中毒
窒息
高浓度瓦斯会削弱 矿工的呼吸功能，
导致窒息
矿井瓦斯防治的重要性
矿工健康
矿井瓦斯防治直接 关系到矿工的健康
和安全
矿井安全
有效的瓦斯防治措 施是矿井安全的重
要保障
矿井瓦斯防治的 发展历程
矿井瓦斯防治最早可以追溯到19世纪，随着技术的不断发 展，矿井瓦斯防治技术得到了不断完善，为矿工安全作出 了重要贡献。
谢谢观看！
保障矿工安全，预 防事故发生
矿井瓦斯的监测数据分析
矿井瓦斯监测数据 的分析方法
第一节--矿井瓦斯防治
非突出层
煤层 区域预测
威胁区 人身防护措施
推进 50 m 危险性预测
突出层 区域预测
非危险面 人身防护措施
采掘作业
危险区 危险性预测
威胁面
危险面
人身防护措施
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综合防突措施流程图 云南省煤矿安全技术培训中心
有效 无效
危险面 防突（消突）措施
措施效检
安全措施 采掘作业
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防突措施的类型
上解放层开采
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区域性防突措施---预抽煤层瓦斯
预抽煤层瓦斯措施的沿层
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布孔方式示意图 云南省煤矿安全技术培训中心
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局部防突措施----水力冲孔
水力冲孔工艺系统示意图
1—钻杆 2—套管 3—三通管 4—钻机 5—阀门 6—高压水管 7—压力表 8—射流泵 9—排煤水管
云南省煤矿安全技术培训中心
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瓦斯爆炸事故防治措施
• 防止点火源的出现
防
1）加强管理，提高防火意识
止
点
2）防止放炮火源
火
源 的
3） 防止电气火源和静电火源
出
现
4）防止摩擦和撞击点火
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云南省煤矿安全技术培训中心
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瓦斯爆炸事故防治措施
• 三、防止事故扩大。
• 一旦井下某地点发生瓦斯爆炸，应该使 其限制在尽可能小的范围内，使损失降 到最低程度。具体措施主要有分区通风 和设置防、隔爆设施。目前主要使用岩 粉棚、隔爆水袋和撒布岩粉等三种隔爆 设施。
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煤与瓦斯突出的一般规律
（1）煤层突出危险性随采深增加而增大 （2）绝大多数突出发生在煤巷掘进工作面 （3）煤层突出危险性随煤厚增加而加大 （4）突出大多数发生在地质构造 （5）大多数突出前有作业方式诱导 （6）突出前大多有预兆 （7）煤体破坏程度越高，突出危险性越大 （8）石门突出危险性最大
矿井瓦斯防治
生产中容易积存瓦斯的区域
• 回采工作面的上隅角、渡头掘进工作面 巷道的上隅角、顶板冒落空间、停风的 盲巷。
瓦斯爆炸及防治措施
◆瓦斯爆炸的概念
瓦斯在高温火源作用下， 瓦斯在高温火源作用下，与氧气发生化学 反应，生成二氧化碳和水，放出大量的热， 反应，生成二氧化碳和水，放出大量的热， 这些热量能使反应过程中生成的二氧化碳 和水蒸气迅速膨胀，形成高温、 和水蒸气迅速膨胀，形成高温、高压并以 极高的速度向外冲击而产生动力现象
二防止点火源的出现（ 二防止点火源的出现（二） ③防止电气火源和静电火源 井下严禁带电检修，井下供电做到无“鸡爪 井下严禁带电检修，井下供电做到无“ 羊尾巴”和明接头，有各类保护， 子”、无“羊尾巴”和明接头，有各类保护，坚 持使用检漏继电保护器、煤电钻综合保护等。 持使用检漏继电保护器、煤电钻综合保护等。 ④防止摩擦和撞击火花 在摩擦发热的装置上安设过热装置； ★在摩擦发热的装置上安设过热装置； 在摩擦部件金属表面附着活性低的金属， ★在摩擦部件金属表面附着活性低的金属，使 火花难以引燃瓦斯； 火花难以引燃瓦斯； 工作面遇坚硬夹石或硫化铁夹层时， ★工作面遇坚硬夹石或硫化铁夹层时，应放炮 处理； 处理； 定期检查截齿和其后的喷水装置， ★定期检查截齿和其后的喷水装置，保证其工 作正常； 作正常； 严格执行炸药、雷管存放、运输管理规定。 ★严格执行炸药、雷管存放、运输管理规定。 ⑤防止其他火源 防止地面闪电、突发电流进入井下。 防止地面闪电、突发电流进入井下。
煤矿安全培训课程之一
矿井瓦斯防治
瓦斯防治
• 瓦斯的概念：瓦斯是指矿井中主要有煤 层气构成的以甲烷为主的有害气体。有 时单独之甲烷。 • 瓦斯的性质：无色、无味、无臭的气体， 相对密度0．554，能燃烧和爆炸，难溶 于水，不助燃也不供给呼吸。 • 瓦斯的危害:（1）瓦斯燃烧。（2）瓦斯 爆炸。（3）瓦加强通风。（基本措施） 2、加强瓦斯检查。 3、及时处理局部积聚的瓦斯。 4、对瓦斯涌出量较大的矿井或采区，要 采取瓦斯抽放的措施。 • 5、安装风电、瓦斯电闭锁。 • • • • •
第1章 绪论——【矿井瓦斯防治】
二、煤矿瓦斯概述
（一）煤矿瓦斯的概念 （二）煤矿瓦斯灾害的类型 （三）煤矿瓦斯是清洁能源 （四）煤矿瓦斯对环境的影响 （五）煤矿瓦斯防治的目的
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（一）煤矿瓦斯的概念
煤矿瓦斯是指井下有害气体的总称，包括四类来源 ： 第一类来源是在煤层与围岩内赋存并能涌入到矿井 中的气体； 第二类来源是煤矿生产过程中生成的气体； 第三类来源是煤矿井下空气与煤、岩、矿物、支架 和其它材料之间的化学或生物化学反应生成的气体 等； 第四类来源是放射性物质蜕变过程生成的或地下水 放出的放射性情性气体氡及惰性气体氦。
根据我国煤矿事故统计分类，煤矿瓦斯事故分为瓦 斯爆炸、煤与瓦斯突出、瓦斯燃烧和瓦斯窒息。
➢ 煤矿瓦斯爆炸是以甲烷为主的可燃性气体和空气组成的混合 气体在火源的引发下发生的一种迅猛的氧化反应。
➢ 新中国成立以来，我国共发生一次死亡百人以上的特别重大 瓦斯爆炸事故18起，死亡2447人。
➢ 一般认为，煤矿瓦斯爆炸的甲烷浓度界限为5.0％～15.0％， 理论上爆炸最猛烈的甲烷浓度为9.5％。
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（一）课程说明
4、任课教师 程远平 教授、博士生导师 煤矿瓦斯治理国家工程研究中心主任 安全工程学院副院长 煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室主 煤矿瓦斯治理研究所所长 国家安全生产专家组组长 13952231131，ypc620924 163
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（一）课程说明
4、任课教师
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（一）煤矿瓦斯的概念
煤矿瓦斯中常见组分的主要物理化学性质
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（一）煤矿瓦斯的概念
➢可燃可爆炸气体有甲烷（CH4）及其同系物烷烃 （CnH2n+2）、CO、H2S、H2等；
➢有毒的气体：H2S、CO、SO2、NH3、NO2、NO等； ➢窒息性气体：有CH4、N2、CO2等； ➢属于放射性的气体有氡气。 ➢煤矿瓦斯各组分在数量上差异是很大的，煤矿大部分瓦斯
矿井瓦斯防治(含防突)讲座
第二部分矿井瓦斯防治第一章矿井瓦斯概述一矿井瓦斯的概念二矿井瓦斯的性质1 瓦斯是一种无色、无味的气体，比空气轻，相对空气的密度为0.554。
瓦斯的扩散性很强，扩散速率是空气的1.34倍。
2 瓦斯无毒，但空气中瓦斯浓度增高会导致氧气浓度降低。
当空气中瓦斯浓度增高到43％时，氧气浓度将降低到12％，人会感到呼吸困难；当空气中瓦斯浓度增高到57％时，氧气浓度将降低到9％，人会处于昏迷状态。
3 瓦斯在空气中达到一定浓度后，遇到高温火源能燃烧和爆炸。
三矿井瓦斯的赋存1 游离状态: 瓦斯以自由气体状态存在于煤层或围岩的孔洞之中，其分子可以自由运动。
2 吸附状态：瓦斯被吸附着在煤体微孔表面或瓦斯被溶解于煤体之中。
四矿井瓦斯的涌出1 、煤层瓦斯含量及影响因素2、矿井瓦斯涌出量：绝对瓦斯涌出量、相对瓦斯涌出量3 、影响矿井瓦斯涌出量的因素4 、矿井瓦斯涌出来源：掘进区、采煤区、已采区.五矿井瓦斯的等级与鉴定1 矿井瓦斯等级的划分：⑴低瓦斯矿井：相对瓦斯涌出量小于等于10 m3/t 且绝对瓦斯涌出量小于等于40m3/min；⑵高瓦斯矿井：相对瓦斯涌出量大于10 m3/t 或绝对瓦斯涌出量大于40m3/min；⑶煤与瓦斯突出矿井：采掘过程中只要发生过一次煤与瓦斯突出。
2 矿井瓦斯等级的鉴定⑴鉴定要求: 凡瓦斯矿井，每年都必须进行一次瓦斯等级的鉴定工作。
⑵鉴定方法步骤：准备工作、井下测定、资料整理、确定矿井瓦斯等级。
第二章矿井瓦斯防治一矿井瓦斯的危害1 、使人窒息死亡2 、燃烧引起井下火灾3 、发生爆炸4、发生煤与瓦斯突出二瓦斯爆炸危害1 、产生1850 —2650℃高温，烧伤人员、烧坏设备、引起井下火灾；2 、产生高压，形成冲击波，致使人员伤亡、冲毁井巷和设备；3 、产生大量CO等有毒有害气体，使井下大量人员中毒死亡。
三瓦斯爆炸的基本条件（一）瓦斯爆炸的基本条件1、瓦斯浓度（体积浓度）达到爆炸界限：5—16 ％；2 、一定的引火温度：650—750℃，能量大于0.28mJ 且持续时间大于爆炸感应期。
煤矿瓦斯灾害防治
矿井瓦斯防治矿井瓦斯是煤矿生产中必然遇到的有害气体。
在煤矿生产过程中，伴随着生产的进行，瓦斯涌出到生产空间，对井下安全生产构成威胁。
瓦斯不论其涌出量多少，一直都是矿井主产量最主要的一个危险源，瓦斯灾害、粉尘灾害、火灾、火灾和顶板灾害构成了煤矿的五大自然灾害，瓦斯爆炸事故是矿井五大自然灾害之首。
瓦斯灾害的治理是矿井最根本的、最重要的任务。
第一章矿井瓦斯基础知识一、矿井瓦斯的概念矿井瓦斯是矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体。
在组成瓦斯的各种气体中，甲烷往往占总量的90%以上，因此瓦斯的概念通常单独指甲烷。
矿井瓦斯来自煤层和煤系地层，它的形成经历了两个不同的造气时期，从植物遗体到形成泥炭，属于生物化学造气时期；从褐煤、烟煤到无烟煤，属于变质作用造气时期。
由于在生化作用造气时期泥炭的埋藏较浅，覆盖层的胶结固化也不好，因此生成的气体通过渗透和扩散很容易排放到大气中，留存在现今煤层中的瓦斯，只是其中很少的部分。
二、瓦斯的性质瓦斯通常指甲烷，分子式为CH4，它是一种无色、无味、无臭的气体。
在标准状态下（气温为0℃，大气压为 1.0×105pa），1m3甲烷的质量为0.717kg，而13空气的质量为1.293kg，因此，瓦斯比空气轻，（其相对密度为0.554）。
因此，巷道顶板、冒落区顶部往往容易积聚瓦斯。
瓦斯有很强的渗透性的扩散性，扩散速度是空气的1.34倍。
瓦斯具有燃烧和爆炸性。
三、矿井瓦斯的危害1、瓦斯窒息瓦斯本身虽然无毒，但空气中瓦斯浓度较高时，就会相对降低空中气氧气浓度。
在压力不变的情况下，当瓦斯浓度达到43%时，氧气浓度就会被冲淡到12%，人就会感到呼吸困难；当瓦斯浓度达到57%时，氧气浓度就会降到9%，这时人若误入期中，短时间内就会因缺氧气窒息而死亡。
因此《煤矿安全规程》规定，凡井下盲巷或通风不良的地区，都必须及时封闭或设置栅栏，并悬挂“禁止入内”的警标，严禁人员入内。
2、瓦斯的燃烧和爆炸当瓦斯与空气混合达到一定浓度时，遇到高温火源就能燃烧或发生爆炸，一旦发生爆炸事故，会造成大量井下作业人员的伤亡，给国家财产造成巨大损失。
矿井瓦斯事故防治
震监测法等； • 有效防突技术：开采保护层、瓦斯抽放、煤体注水、卸压
钻孔、水力冲孔、松动爆破等方法。
• 4、瓦斯煤尘爆炸防治 • 传统防止爆炸传播方法：岩粉棚、水槽棚、水袋棚 • 自动抑爆技术：在极短的时间内向巷道散播水雾 • 美国和德国研制的移动隔爆棚：在综掘巷道中优点突出 • 5、瓦斯监控系统 • 检测瓦斯浓度 • 报警 • 国内常见系统：镇江中煤电子，KJ101型矿井监控系统，
到破坏、灾变和反风等时期
• 〔2〕防止点火源出现 • 加强管理提高防火意识 • 防止放炮火源：不合格炸药、炮泥不合格、明炮
• 水活动越剧烈，那么瓦斯风带下部边界就越深 。
•
瓦斯带变化示意图
N2 Ⅰ
co2
Ⅱ
co2
N2
Ⅲ
CH4
Ⅳ
CH4
Ⅰ-N2—CO2 带、 Ⅱ-N2带 、 Ⅲ-N2—CH4带 Ⅳ-CH4带
• 三、煤层瓦斯的含量 • 1、瓦斯的赋存状态：以游离和吸附二种状
态存在。
• 2、瓦斯赋存状态的影响因素 • ⑴温度：温度越高煤吸附瓦斯量越小 • ⑵煤中的水分：煤中含水吸附量将明显减
• 二、煤层瓦斯的分布 • 1、瓦斯的生成 • 2、瓦斯的带状分布，前三带为瓦斯风化带，在 • 瓦斯风化带开采煤层时，瓦斯对生产不构成主要
第一章矿井瓦斯灾害防治
2.煤层瓦斯垂直分带
根据井下煤层瓦斯组分和含量，将煤层瓦斯按赋存深度不同自上 而下分为4 个带：N2—CO2带、N2带、N2—CH4 带和CH4带（见图 1-1-1）。
图1-1-l 顿巴斯煤田煤层瓦斯组分在各瓦斯带中的变化 I—N2-CO2；II—N2；III—N2-CH4；IV—CH4
三、煤层瓦斯的赋存状态
3. 煤层瓦斯压力
煤层瓦斯压力是指煤孔隙中所含游离瓦斯 的气体压力，即气体作用于孔隙壁的压力。
煤层瓦斯压力越高，煤的吸附瓦斯量越大。
四、矿井瓦斯的涌出
1．矿井瓦斯涌出形式
瓦斯从煤层或围岩中涌出的形式有两种：
（1）普通涌出：瓦斯能够长时间地、持续地从煤体中释放出来。
（2）特殊涌出（喷出、突出）：在时间上突然，在空间上集中、大量
4）风量变化 抽出式负压增加时，瓦斯涌出量增大。
5）采区通风系统 Y、W型通风优于U型通风，工作面瓦斯涌出量较低。
泥炭化过程的生物化学作用分两个阶段
①植物中的有机物经氧化分解和水解作用，转化为简单的化学 性质活泼的化合物。
②分解产物相互作用生成新的较稳定的有机化合物。
该时期埋藏深度不大且覆盖层胶结固化程度不够，所产生的气体绝 大部分逸散入大气。
（２） 煤化变质作用时期（煤化阶段）
泥炭、腐泥在以温度和压力为主的作用下变 化为煤的过程。
的瓦斯涌出。
2．矿井瓦斯涌出量
是指在矿井建设和生产过程中从煤与岩石内涌出的瓦斯量。
（1）Q绝=Q×C×60×24
（1-1-1）
式中 Q—矿井总回风道风量，m3/min；
C—回风流中的平均瓦斯浓度，%。
（2）q相= Q绝×n/T
（1-1-2）
式中 Q绝—矿井绝对瓦斯涌出量，m3/d；
矿井瓦斯防治
矿井瓦斯防治一、矿井瓦斯基础知识（一）概述矿井瓦斯是煤矿生产过程中，从煤、岩内涌出的甲烷为主的各种有害气体的总称。
一般情况下，含有甲烷（可达80－90%）和其它烃类、如乙烷、丙烷，以及CO2（如吉林营城矿）和稀有气体。
个别煤层中含有H2、CO（如山东新汶煤业集团）、H2S（如河南鹤壁四矿）、氡气。
瓦斯的化学名称叫甲烷（CH4），是无色、无味、无毒的气体。
甲烷分子的直径为0，3758＊10－9M,可以在微小的煤体孔隙和裂隙里流动。
瓦斯具有扩散性。
其扩散速度是空气的1,34倍，从煤岩中涌出的瓦斯会很快扩散到巷道空间，甲烷的比重为0,554，比空气轻，如果巷道上部有瓦斯涌出源，且风速低时，容易在顶板附近形成瓦斯积累层，瓦斯微溶于水。
瓦斯具有窒息性。
甲烷虽然无毒，但其浓度增加，可相对地使氧气浓度下降。
当空气中瓦斯浓度达19%，氧气下降为17%，在劳动时使人感到呼吸困难；当瓦斯浓度达到43%，氧气下降为12%，使人发生窒息；当瓦斯浓度超过57%，氧气降低至10%以下，使人立即死亡。
这类事故在煤矿并不鲜见。
瓦斯具有燃烧和爆炸性。
一般情况下，瓦斯浓度在5%－16%时，遇火即爆炸。
当瓦斯浓度在5%以下或在16%以上时，遇火不爆炸只燃烧。
当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和人员伤亡。
（二）煤层瓦斯赋存与含量1、矿井瓦斯的生成矿井瓦斯是植物残骸在成煤过程中伴生的产物。
据粗略估计，每生成一吨烟煤同时可伴生成600m3以上的甲烷。
由长烟煤变成无烟煤时，每吨又可伴生240 m3的甲烷。
但在漫长的地质年代中，在地质构造的形成和变化过程中，瓦斯本身在其压力差和浓度差的驱动下进行运移，一部分或大部分瓦斯扩散到大气中，只有一小部分至今仍被保存在煤体和围岩中。
2、瓦斯在煤层中的赋存状态瓦斯以游离和吸附两种状态存在于煤体内。
游离状态是指瓦斯以自由气体状态存在于煤层或围岩的孔隙、裂缝与空洞中，这种状态存在的瓦斯可以自由运动，并表现出有压力。