瓦斯防治复习题

矿井瓦斯防治复习题
一、解释题
1．矿井瓦斯：矿井内以甲烷为主的有害气体的总称。

2．矿井瓦斯涌出量：指涌入矿井风流中的瓦斯总量。

3．绝对瓦斯涌出量：指单位时间涌出的瓦斯量；
4．相对瓦斯涌出量：矿井正常生产条件下，平均产一吨煤涌出的瓦斯量；
5．煤与瓦斯突出：在地下采掘过程中，在极短的进间内，从煤、岩层内以极快的速度向采掘空间喷出大量煤〔岩〕体和瓦斯的现象；
6．保护层与被保护层：在突出矿井中，为消除或削弱相邻煤层的突出冲击地压危险而先开采的煤层或矿层称为保护层，后开采的煤层或矿层称为被保护层。

7．煤层瓦斯压力：赋存在煤层孔隙中的游离瓦斯所表现出来的气体压力。

8．煤层瓦斯含量：单位质量或体积的煤中所含有的瓦斯量，单位是m3/t或m3/m3。

9．煤的孔隙率：煤的孔隙率是指煤中孔隙总体积与煤的总体积之比，通常用百分数表示。

二、填空
1．煤矿五大自然灾害是指、、、_____和___ _。

水、火、瓦斯、煤尘、顶板事故
2．瓦斯在煤岩体中存在的状态有________、_______两种，但并不是固定不变的，当外界压力和温度发生变化时，两种状态会相互，在天然条件下，煤体中吸附状态存在的瓦斯占﹪，以游离状态存在的仅占﹪。

游离、吸附、转化、90、10
3．矿井瓦斯涌出形式有————和————两种，一般常见的涌出形式是—————。

普通、特殊、普通涌出4．一般把矿井瓦斯来源划分为____、____ 和_____三局部。

采煤工作面瓦斯、掘进工作面瓦斯、采空区瓦斯
5．矿井瓦斯等级，根据和、划分为、和。

相对涌出量、绝对涌出量、涌出形式;高瓦斯矿井、低瓦斯矿井、煤〔岩〕与瓦斯突出矿井。

6．矿井瓦斯等级的鉴定工作应在时进行，鉴定的时间，应根据矿井和变化规律，选择在————较大的一个月，一般在月或——月，在鉴定月的旬每隔天各选一天作为鉴定日，每个鉴定日应分班进行测定，一般每班不少于次。

正常生产、生产、气候、瓦斯涌出量、3、7、8、上中下、10、3〔或
4〕、3；
7．瓦斯爆炸，其客观原因是它具有化学爆炸的__要素，其人为原因是某些人员______或_______造成瓦斯____产生引爆____而导致瓦斯爆炸。

三个、违章作业、擅离职守、积聚、火源；
8．瓦斯爆炸的条件是具有一定的，足够的和。

瓦斯浓度、氧、高温热源
9．瓦斯爆炸的下限浓度为，上限浓度为，爆炸威力最强烈的浓度为。

5%-6%、14%-16%、9.1%或9.5%；
10．一般认为在正常大气条件下，瓦斯在空气中的点燃温度为；点燃温度受——————、——、——与火源性质等因素的影响。

650-750℃、瓦斯浓度、气体压力、温度
11．在煤矿的任何地点都有发生瓦斯爆炸的————性，但大局部发生在，其最易发生的地点是————和————。

可能性、采掘工作面、工作面上隅角、采煤机滚筒附近；
12．采掘工作面的瓦斯浓度检查次数，低瓦斯矿井中每班至少次，高瓦斯矿井中每班至少次，有煤〔岩〕与瓦斯突出危险的采掘工作面，必须有，并安装。

2、3、专人经常检查、甲烷断电仪
13．矿井总回风巷或一翼回风巷中瓦斯或二氧化碳浓度超过时，必须立即查明原因，进行处理。

0.75
14．采区回风巷、采掘工作面回风瓦斯浓度超过或二氧化碳浓度超过时，必须停止工作，撤出人员，采取，进行处理。

1%、1.5%、措施
15．采掘工作面及其他作业地点瓦斯浓度到达——时，必须停止用电钻打眼，爆破作业点附近内风流中瓦斯浓度到达时，严禁爆破。

1%、20米、1%；
16．高瓦斯矿井的掘进工作面，局部通风机实行“三专〞是指、、。

专用电缆、专用开关、专用变压器
17．高瓦斯矿井中的所有掘进工作面应装设闭锁和闭锁。

风电、瓦电
18．根据抽出瓦斯来源不同，抽放方法分为、、。

本煤层抽放、邻近层抽放、采空区抽放
三、判断题
1．瓦斯含量和瓦斯浓度的含义是一致的。

〔〕×
2．无论是抽出式还是压入式通风的矿井中，当地面在气压突然降低时，将引起矿井瓦斯涌出量增加；相反，矿井瓦斯涌出量将减少。

〔〕√
3．矿井开采深度越大，那么煤层的瓦斯含量越高，瓦斯涌出量也就越大。

〔〕√
4．矿井在正常生产条件下，绝对瓦斯涌出量大至正比于产量，相对瓦斯涌出量的变化那么不甚明显。

〔〕√
5．在产量迅速增加时，绝对瓦斯涌出量增加不明显，相对瓦斯涌出量那么显著下降。

〔〕√
6．一个矿井中只要有一个煤岩层发现瓦斯，该矿井即为瓦斯矿井。

瓦斯矿井必须依照矿井瓦斯等级进行管理。

〔〕√
7．一个矿井的瓦斯等级是根本不变的，所以不必要每年组织进行一次矿井瓦斯等级和二气化碳涌出量的鉴定。

〔〕×
8．在瓦斯爆炸造成的伤亡中，一氧化碳中毒者占很大比重。

〔〕√
9．在煤矿的任何地点都有发生瓦斯爆炸的可能性。

〔〕√10．煤矿井下一切高温火源都可以引起瓦斯爆炸或燃烧。

〔〕√11．瓦斯突出矿井中的风门可不设反向风门。

〔〕×
四、简答
1．简述影响矿井瓦斯涌出量的主要因素。

答：〔1〕煤层和围岩的瓦斯含量；〔2〕开采规模；
〔3〕开采程序；〔4〕采煤方法与顶板管理；
〔5〕生产工艺；〔6〕地面大气压变化
〔7〕通风压力
2．影响煤层瓦斯含量的因素？
答：1〕、煤田地质史：地层上升时，剥蚀作用增强，使煤层露出地表，煤层瓦斯的运移排放速度加快；地层下降时，煤层的覆盖层加厚，从而缓解了瓦斯向地表散失
2〕、煤层的埋藏深度：煤层的埋藏深度越深瓦斯向地表运移的距离就越长；也使煤层在地应力作用下降低了透气性，有利于保存瓦斯；由于煤层瓦斯压力增大，煤的吸附瓦斯量增加，也使煤层瓦斯含量增大。

3〕、地质构造：当围岩透气性较差时，封闭型地质构造有利于瓦斯的贮存，而开放型的地质构造有利于瓦斯排放。

4〕、煤层倾角和露头：煤层倾角越大，有利于瓦斯排放；有露头有利于瓦斯排放。

5〕、煤的变质程度：一般情况下，煤的变质程度越高，生成的瓦斯量就越大，但对于高变质无烟煤〔如石墨〕，煤吸附瓦斯的能力急剧减小，煤层瓦斯含量反而大大降低
6〕、煤层围岩的性质：煤层的围岩致密、完整、透气性差时，瓦斯容易保存；反之，瓦斯那么容易逸散
7〕、水文地质条件：地下水活泼的地区通常瓦斯含量小。

这是因为这些地区的裂隙比拟发育，而且处于开放状态，瓦斯易于排放。

虽然瓦斯在水中的溶解度很小〔3%～4%〕，但经过漫长的地质年代，地下水也可以带走大量的瓦斯，降低煤层瓦斯含量。

3．简述影响瓦斯爆炸界限的主要因素及各因素与瓦斯爆炸界限的关系。

答：〔1〕其它可燃气体的存在；
〔2〕煤尘的混入：不仅能增加瓦斯爆炸的猛烈程度，还可降低甲烷的爆炸下限。

；
〔3〕混合气体的初温和初压；
〔4〕惰性气体的混入。

4．预防瓦斯爆炸主要有哪些措施？如何利用全负压通风处理上隅角瓦斯积聚？
答：防止瓦斯的积聚和杜绝或限制高温热源的出现。

〔1〕利用风障引导风流；
〔2〕利用尾巷通风处理上隅角瓦斯；
〔3〕Y型通风处理上隅角瓦斯；
〔4〕多巷通风处理上隅角瓦斯。

5．简述防止瓦斯爆炸灾害范围扩大的措施。

答：1〕、通风及管理方面的措施：
〔1〕编制周密的预防和处理瓦斯爆炸事故方案，并加强对相关人员的贯彻。

〔2〕实行分区通风。

各水平、各采区都应布置单独的回风道，采掘工作面都应采用独立通风。

这样，一条通风系统的破坏将不致影响其他区域。

〔3〕通风系统力求简单。

应保证当发生瓦斯爆炸时进风流与回风流不会发生短路。

〔4〕装有主要通风机的出风井口，应安装防爆门或防爆井盖，防止爆炸波冲毁通风机，影响救灾与恢复通风工作。

2〕、架设被动式隔爆棚：它可分为被动式岩粉棚、水槽棚和水袋棚。

其作用原理是：当发生瓦斯爆炸时，在超前于爆炸火焰传播的冲击波超压作用下，隔爆棚上装有岩粉或水的容器被击碎，或被爆风掀翻，在巷道中形成一高浓度的岩粉云区或水雾区。

6．试述使用光学瓦斯检定器检测瓦斯和二氧化碳浓度的方法。

答：〔1〕使用前的准备工作：
①检查药品是否失效②进行气密检查
③检查干预条纹是否清晰④用新鲜空气清洗气室
⑤干预条纹的零位调整
〔2〕甲烷浓度测定：①取气；②读数；③回零〔小数〕。

〔3〕二氧化碳浓度测定：根据测定瓦斯的方法测出某地点的瓦斯浓度，然后，把二氧化碳吸收管取下，再按照测定瓦斯的方法测定该地点的气体浓度，得到的数据为瓦斯和二氧化碳浓度之和，然后将第一步测得的瓦斯浓度减去，差值再乘以0.955,即得二氧化碳浓度。

7．使用光学瓦斯检测检定器一般要注意哪些事项？
答:①测定时空气中湿度过大，会使气室玻璃生雾，灰尘容易附在上面使干预条纹不清晰。

因此必须用硅胶或氯化钙来吸收水汽，必要时可在仪器外再增加一支吸收管。

光源各局部的接触不良、灯泡移动都会影响干预条纹的清晰。

②所测甲烷读数比实际含量偏高，其原因可能是:钠石灰失效或吸收能力降低，把甲烷和二氧化碳的混合含量误认为甲烷含量。

有时药品的吸收能力很好，但由于颗粒过大，也会降低吸收二氧化碳的能力。

盘形管堵塞也可能造成甲烷读数偏高。

如从含量高转到含量低
的地点进行测定而读数偏高，其原因可能是吸气球或吸气球到气室之间漏气，进气管路被堵或被压，使前一地区进入仪器的气体不能被后一地区的气体完全置换。

所以每班都应检查仪器的进出气系统。

③所测甲烷读数比实际含量偏低，原因可能是：第一，空气室上所装盘形管和橡皮堵头以及与空气连接的各个接头有破裂漏气情况，使空气室中的空气不新鲜，折射率增大而使瓦斯室和空气室中气体折射率的差值减少，因而读数也随着降低。

第二，瓦斯室入口、出口和吸气球漏气，接头不紧，使吸气能力降低，并在吸气时有附近的气体渗入瓦斯室冲淡了待测定的气体，结果读数偏低。

第三，在准备工作中，调整零点的地方空气不新鲜，或空气室与瓦斯室之间相互串气。

④空气中氧含量的变化对瓦斯测定的结果影响很大。

当氧含量降低时，读数产生正值偏差。

在严重缺氧的密闭火区中测定瓦斯时．往往测值偏高很大。

例如当待测气样中氧含量为15.4％时，测得的瓦斯读数为2.1％，而实际含量只为1.11％。

8．简述瓦斯喷出的原因及一般规律。

答:瓦斯喷出的原因是天然的或采掘形成的孔洞、裂隙内积存着大量的高压游离瓦斯，当采掘工作面接近或沟通这样的地区时，高压瓦斯就能沿裂隙突然喷出一般规律:
1)与地质变化有密切关系(瓦斯喷出常发生在地质构造、溶洞、裂隙的位置，此外与开采层与邻近层之间的岩石及厚度变化，邻近层瓦斯压力大小等密切相关。

这些与地质变化有密切的关系。

2)喷出前一般有明显的预兆瓦斯喷出前均有预兆(如地压活动显现加剧，支架来压破坏，煤层变软、湿润、瓦斯发出流动声响等。

掘进工作面所发生的瓦斯喷出，都发生在距掘进工作面一定距离(如20m～30m)的巷道内，说明瓦斯喷出是发生在一定卸压面积的条件下。

影响这个面积值的因素有层间岩石力学性质、层间距大小、喷出源的瓦斯压力、地质构造破坏程度以及地应力大小等)
3)喷出后一般有明显的喷出口或裂缝
9．简述煤(岩)与瓦斯突出的预兆。

答:常见的有声预兆有：煤体中出现闷雷声〔放炮声〕、劈啪声〔枪声〕、劈裂声、嘈杂声、沙沙声等；常见的无声预兆有：煤层层理紊乱、煤变软、光泽变暗、煤面轻微颤抖、煤面外鼓、片帮、掉碴、煤面温度或气温降低，支架压力增加，瓦斯浓度增大或瓦斯涌出忽大忽小，打钻时顶钻、夹钻、钻孔喷孔等
10．简述区域防突措施。

区域防突措施包括开采保护层和预抽煤层瓦斯两类。

开采保护层分为上保护层和下保护层两种方式。

预抽煤层瓦斯可采用的方式有：地面井预抽煤层瓦斯以及井下穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯、穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯、顺层钻孔或穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯、穿层钻孔预抽石门〔含立、斜井等〕揭煤区域煤层瓦斯、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯等。

五、计算题
某矿日产量3000t，总回风道回风量为7600m3/min，相对瓦斯涌出量为25m3/t，求总回风道的瓦斯浓度？
解该矿井绝对瓦斯涌出量为：
总回风道瓦斯浓度为：
答：总回风道的瓦斯浓度为0.685%
08
.
52
1440
3000
25
1440
=
⨯
=
⨯
=d
g
g
T
q
Q
%
685
.0
%
100
7600
08
.
52
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⨯
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Q
Q
C g
g。