煤矿瓦斯防治基本知识
矿井瓦斯的有关知识（三篇）
矿井瓦斯的有关知识什么是矿井瓦斯？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。
有时单独指甲烷(沼气)。
它是在煤的生成和煤的变质过程中伴生的气体。
在成煤的过程中生成的瓦斯是古代植物在堆积成煤的初期，纤维素和有机质经厌氧菌的作用分解而成。
另外，在高温、高压的环境中，在成煤的同时，由于物理和化学作用，继续生成瓦斯。
瓦斯是无色、无味、无臭的气体，但有时可以闻到类似苹果的香味，这是由于芳香族的碳氢气体同瓦斯同时涌出的缘故。
瓦斯对空气的相对密度是0.554，在标准状态下瓦斯的密度为0.716kg，所以，它常积聚在巷道的上部及高顶处。
瓦斯的渗透能力是空气的1.6倍，难溶于水，不助燃也不能维持呼吸，达到一定浓度时，能使人因缺氧而窒息，并能发生燃烧或爆炸。
瓦斯的燃烧、爆炸性是矿井主要灾害之一。
瓦斯在煤体或围岩中是以游离状态和吸着状态存在的。
游离状态也称为自由状态，这种瓦斯以自由气体状态存在于煤体或围岩的裂缝、孔隙之中，其量的大小主要决定于贮存空间的体积、压力和温度。
吸着状态又称结合状态，其特点是瓦斯与煤或某些岩石结合成一体，不再以自由气态形式存在。
按其结合形式不同又可分为吸附及吸收两种。
吸附状态是由于固体粒子与气体分子之间分子吸引力的作用，使气体分子在固体粒子表面上紧密附着一个薄层；吸收状态是气体分子已进入煤分子团的内部。
几种状态的瓦斯处于不断变化的动平衡之中，在一定条件下会互相转化。
当压力、温度变化时，游离瓦斯转化为吸着瓦斯称为吸附，吸附瓦斯转化为游离瓦斯称解吸。
矿井瓦斯等级的划分矿井瓦斯等级是以相对瓦斯涌出量的大小来划分的。
《煤矿安全规程》规定，在一个矿井中，只要有一个煤(岩)层发现瓦斯，该矿井即定为瓦斯矿井，并依照矿井瓦斯等级工作制度进行管理。
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：(1)低瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10立方米／吨且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40立方米／分。
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。
煤矿瓦斯基本技术知识（二篇）
煤矿瓦斯基本技术知识1．瓦斯性质及瓦斯参数测定瓦斯是指矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体，有时单独指甲烷。
瓦斯是一种无色、无味、无臭、可以燃烧或爆炸的气体，难溶于水，扩散性较空气高。
瓦斯无毒，但浓度很高时，会引起窒息。
瓦斯在煤层中的赋存形式主要有两种状态：在渗透空间内的瓦斯主要呈自由气态，称为游离瓦斯或自由瓦斯，这种状态的瓦斯服从理想气体状态方程；另一种称为吸附瓦斯，它主要吸附在煤的微孔表面上和在煤的微粒内部，占据着煤分子结构的空位或煤分子之间的空间。
实测表明，在目前开采深度下(1000～xxm以内)煤层吸附瓦斯量占70％～95％，而游离瓦斯量占5％～30％。
煤层瓦斯含量是指单位质量煤体中所含瓦斯的体积，单位为m3/t。
煤层瓦斯含量是确定矿井瓦斯涌出量的基础数据，是矿井通风及瓦斯抽放设计的重要参数。
煤层在天然条件下，未受采动影响时的瓦斯含量称原始含量；受采动影响，已有部分瓦斯排出后而剩余在煤层中的瓦斯量，称残存瓦斯含量。
影响煤层原始瓦斯含量的因素很多，主要有：煤化程度、煤层赋存条件、围岩性质、地质构造、水文地质条件等。
2．矿井瓦斯涌出及瓦斯等级开采煤层时，煤体受到破坏或采动影响，贮存在煤体内的部分瓦斯就会离开煤体而涌入采掘空间，这种现象称为瓦斯涌出。
矿井瓦斯涌出形式可分普通涌出和特殊涌出两种。
矿井瓦斯涌出量是指开采过程中正常涌入采掘空间的瓦斯数量，瓦斯涌出量的表示方法有两种：绝对瓦斯涌出量——单位时间涌入采掘空间的瓦斯量，单位为m3／min；相对瓦斯涌出量——单位质量的煤所放出的瓦斯数量，单位为m3／t。
影响矿井瓦斯涌出量的因素主要有煤层瓦斯含量、开采规模、开采程序、采煤方法与顶板管理方法、生产工序、地面大气压力的变化、通风方式和采空区管理方法等。
《煤矿安全规程》规定，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。
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：低瓦斯矿井、高瓦斯矿井和煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井。
瓦斯防治基础知识
第一章煤矿地质基本知识一、煤层埋藏特征煤层的顶底板：赋存在煤层之上、在煤层之后形成的岩层叫顶板。
由煤层依次向上划分为：伪顶、直接顶、老顶。
伪底、直接底、老底。
在采煤工作面的煤炭采落以后，煤层的顶底板就暴露出来，顶板悬空在工作面的上方，底板在工作的下方。
是直接覆盖在煤层之上的，极易随煤炭的采出而同时垮落，厚度不大，一般在0.5M 以下，岩性多为炭质页岩。
作面移架或回柱工序的完成而自行垮落的岩层，厚度一般可达几米，岩性多为较易垮落的泥岩、页岩、粉砂岩等。
层，一般在长时间内不易自行垮落，在采空区上方悬露一段时间，当达到一定悬露面积之后才垮落一次，通常由砂岩、砾岩、石灰岩等坚硬岩石组成。
为0.2~0.3米。
的厚度一般不大，常见的几十厘米，通常为泥岩、页岩或粘土岩。
若直接为粘土岩，遇水后会发生膨胀，造成巷道底板隆起现象，轻者影响巷道运输与支护，重者可使巷道遭受严重破坏。
按厚度将煤层分为以下几类：薄煤层小于1.3 M中厚煤层 1.3 ~ 3.5 M厚煤层大于3.5 M按煤层倾角的大小分为以下四类：近水平煤层小于8°缓倾斜煤层8°～ 25°倾斜煤层25°～45°急倾斜煤层大于45°第二章、矿井瓦斯防治第一节矿井瓦斯基础知识一、概述矿井瓦斯是成煤过程中的一种伴生气体，是指煤矿井下以甲烷（ CH4）为主的有毒、有害的总称，有时单独指甲烷。
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。
瓦斯通常指甲烷，分子式CH4，它是一种无色、无味的气体。
在标准状态下（0℃，大气压为0.1MPa），1M3甲烷的质量为0.7618Kg，而1M3空气的质量为1.293Kg，因此，瓦斯比空气轻，其相对密度为0.554，瓦斯有很强的扩散性，扩散速度是空气的1.34倍。
煤矿瓦斯防治基本知识
山西省晋中灵石煤矿有限公司职工安全手册---瓦斯防治基本知识前言瓦斯灾害是煤矿安全生产的最大危害，是威胁矿工生命安全的“第一杀手”，纵观国内外煤矿事故，绝大多数集中在以瓦斯爆炸为主的“一通三防”事故上。
为深入贯彻落实“人人都是通风员”理念，加强井下员工对瓦斯治理重要性的认识，了解掌握瓦斯防治基础知识和管理技能，做到人人都懂通风知识，把住生产全过程通风工作的各个环节，及时排查消除事故隐患，实现安全生产。
特制作发放此安全手册，望广大职工认真学习，从而实现“人人懂、人人抓、为大家”的全员安全管理目标。
总经理：一、瓦斯的性质煤矿瓦斯是伴随煤层形成而形成的，是随煤而伴生的。
主要成分甲烷（CH4）是一种无色、无味、无臭的气体，它的重量较轻，一般浮在巷道的上半部，独头巷道和顶板冒落空间处，渗透性强，不溶解于水，具有燃烧性和爆炸性，能使人窒息。
主要危害是爆炸。
二、瓦斯爆炸的条件瓦斯爆炸应当具备三个条件：①瓦斯浓度在爆炸界限内，一般为5%-16%。
②混合气体中氧的浓度不低于12%。
③有足够能量的点火火源，既引大温度，一般是450度-650度。
三、瓦斯的来源及积聚特点开采过程中，煤矿井下瓦斯主要有四个来源：一是从采落下来的煤炭中释放出来的瓦斯。
二是从采掘工作面煤壁内释放出来的瓦斯。
三是从煤巷两帮及顶板释放出来的瓦斯。
四是从采空区及围岩中释放出来的瓦斯。
煤矿生产过程中，井下瓦斯按它的四个来源不间断地向外释放，又被流过的风流稀释、带走，当井下风量不足或停风时，井下瓦斯浓度将升高，形成瓦斯积聚，瓦斯积聚只有快慢之分，没有积聚不积聚之别，简单的说，井下无风瓦斯就积聚，有风瓦斯就乘风而去，这就是瓦斯积聚的基本特点。
四、为什么采煤工作面上隅角容易集聚瓦斯：（1）采煤工作面后方采空区内积存着高浓度瓦斯，上隅角是采空区漏风的出口，漏风将采空区内的瓦斯携带到上隅角，又瓦斯相对密度小，采空区瓦斯沿倾斜方向向上移动，部分瓦斯将从上隅角附近逸散出来。
煤矿瓦斯防治措施
煤矿瓦斯防治措施煤矿瓦斯问题一直是煤矿安全管理中的重要环节。
瓦斯爆炸是导致煤矿事故的主要原因之一，因此有效的煤矿瓦斯防治措施对于保障煤矿工人的安全至关重要。
本文将深入探讨煤矿瓦斯防治措施的相关议题，并针对每个问题进行详细阐述。
一、瓦斯抽放技术瓦斯抽放技术是煤矿瓦斯防治中的重要手段。
通过抽取煤层中的瓦斯，减少瓦斯积聚，有效降低瓦斯爆炸的风险。
其中，钻孔抽放技术是常用的瓦斯抽放技术之一。
本文将对钻孔抽放技术的原理、应用范围以及操作流程进行详细介绍。
二、瓦斯抽放井的布设瓦斯抽放井的布设对于瓦斯抽放效果起着至关重要的作用。
合理的瓦斯井布设可以提高抽放效率、减少能源消耗，从而更好地保护煤矿工人的生命安全。
本文将从瓦斯抽放井的密度、位置、间距等方面阐述瓦斯抽放井的布设原则，并探讨如何针对不同地质条件进行布设。
三、瓦斯抽放系统的安全管理瓦斯抽放系统的安全管理是确保瓦斯抽放顺利进行的重要环节。
本文将以瓦斯抽放系统的安全管理规定、操作规程和管理人员培训为重点，详细阐述如何确保瓦斯抽放系统的安全运行。
四、瓦斯检测技术瓦斯检测技术是判断煤矿瓦斯浓度的有效手段，也是煤矿安全管理中的重要环节。
本文将介绍瓦斯检测技术的种类、原理以及应用，并着重阐述常见的瓦斯检测仪器的使用方法和注意事项。
五、瓦斯抑制剂的应用瓦斯抑制剂的应用是煤矿瓦斯防治的另一重要方向。
通过添加瓦斯抑制剂，可以减少瓦斯的释放，降低煤矿的瓦斯危险性。
本文将详细介绍瓦斯抑制剂的种类、工作原理以及使用方法，并探讨其在煤矿瓦斯防治中的应用前景。
六、瓦斯爆炸事故应急处理瓦斯爆炸事故是煤矿安全中的重大灾难，因此对瓦斯爆炸事故的应急处理至关重要。
本文将重点介绍瓦斯爆炸事故的应急处理流程、应急设备的使用以及事故调查与分析，以期提高煤矿瓦斯爆炸事故的应急处理能力和事故预防能力。
通过以上对煤矿瓦斯防治措施的详细阐述，可以更全面地了解煤矿瓦斯问题及其防治措施的相关知识。
为提高煤矿工人的安全保障水平，我们需要持续关注瓦斯防治工作，不断改进和创新防治技术，确保煤矿工作环境更加安全和可持续发展。
煤矿瓦斯基础知识
煤矿瓦斯基础知识目录1. 煤矿瓦斯基础知识概述 (3)1.1 瓦斯的定义与分类 (4)1.2 煤矿瓦斯的特点与危害 (5)1.3 瓦斯监测与治理的基本要求 (6)2. 瓦斯的物理与化学性质 (7)2.1 瓦斯的主要成分 (8)2.2 瓦斯的物理特性 (9)2.3 瓦斯的化学性质 (9)3. 煤矿瓦斯的产生机制 (11)3.1 瓦斯的生成过程 (12)3.2 影响瓦斯生成的主要因素 (12)4. 煤矿瓦斯监测技术 (14)4.1 瓦斯检测仪器与传感器 (15)4.2 瓦斯监测系统的设计与布点 (16)4.3 瓦斯监测数据的分析与处理 (18)5. 煤矿瓦斯灾害预防与治理 (19)5.1 瓦斯爆炸的原理与特点 (20)5.2 瓦斯诱导与增强突出事故的风险防控 (22)5.3 瓦斯管理的国际经验与国内法规 (24)6. 瓦斯抽放与利用 (25)6.1 瓦斯抽放系统设计与施工 (26)6.2 瓦斯抽放效果的评价与优化 (27)6.3 瓦斯在矿井通风与电力系统中的应用 (29)7. 瓦斯洗手技术 (30)7.1 地面瓦斯洗手技术的原理 (32)7.2 瓦斯洗手技术的经济效益分析 (33)7.3 瓦斯洗手项目的实施与管理 (34)8. 煤矿瓦斯科技创新与未来发展趋势 (36)8.1 瓦斯监测与治理技术的最新进展 (37)8.2 瓦斯抽放与利用的先进技术 (38)8.3 瓦斯洗手技术的创新与挑战 (40)9. 瓦斯安全事故案例分析 (42)9.1 国内外重大瓦斯安全事故回顾 (43)9.2 瓦斯安全事故的原因与教训 (45)9.3 瓦斯安全事故预防和处理措施 (46)10. 总结与展望 (47)10.1 煤矿瓦斯基础知识总结 (49)10.2 煤矿瓦斯安全管理展望 (50)10.3 未来瓦斯基础知识的研究方向 (51)1. 煤矿瓦斯基础知识概述煤矿瓦斯是指在煤矿开采过程中，由于地下应力作用和地质构造变化，导致岩石和煤层中的有机物质经过漫长地质时期进行分解，由多种烃类气体（以甲烷为主）、二氧化碳以及少量的氮气、硫化氢气体等组成的地下气体。
矿井防治瓦斯措施
矿井防治瓦斯措施矿井防治瓦斯措施是煤矿安全生产的重要措施之一。
瓦斯是煤炭开采过程中产生的一种有害气体，如果不及时处理会给矿工的安全和健康造成极大的威胁，因此，必须采取有效的防治措施。
一、瓦斯的危害瓦斯主要由甲烷组成，它是一种无色、无味、易燃、易爆的气体。
当瓦斯浓度达到5%~15%时，容易引发火灾或爆炸事故，甚至能够导致重大人员伤亡和经济损失。
此外，瓦斯还会导致矿井通风不畅，造成人员窒息，对矿工健康造成危害。
二、防治瓦斯的措施矿井防治瓦斯，首先要做好矿井通风和监控工作。
具体措施如下：1、矿井通风：通过矿井通风，及时将瓦斯排出矿井，保证矿井内空气新鲜，人员能够正常工作。
2、瓦斯监控：通过安装瓦斯监测装置及时检测矿井内瓦斯浓度是否超标，预测瓦斯积聚情况，及时采取应对措施。
3、防火、防爆措施：在矿井内设置防爆墙和防火墙，分隔矿井内的瓦斯区和煤尘区，避免瓦斯积聚造成爆炸事故。
4、人员防护：在矿井内配备适当的呼吸器和防护装备，保障矿工人身安全。
三、瓦斯治理技术瓦斯治理技术在煤矿生产中应用十分广泛。
常见瓦斯治理技术如下：1、瓦斯抽采：通过采用如风机、压缩机等抽采装置将矿井内的瓦斯抽出，减少瓦斯的积聚，减少事故发生的可能性。
2、煤尘抑制：煤矿开采过程中，煤尘会和瓦斯等有害气体混合，形成一种具有极高爆炸性的混合物，采取煤尘抑制技术将煤尘降低到极低的浓度。
3、水喷淋降温：在井下隧道等密闭区域，高温环境会导致瓦斯的产生和积聚，这时需要采取一定的措施降低温度。
降温过程中，应采用水喷淋技术，利用水的冷却作用。
四、瓦斯防治管理除了技术手段外，瓦斯防治还需要加强管理。
应加强规范化、证书化管理，对矿工进行定期的培训，普及安全知识，提高防卫能力。
同时，应落实责任，明确防治措施负责人，增强措施实施力度，避免形式主义。
总之，瓦斯防治工作是煤矿生产中不可或缺的环节，需要多方面的措施和技术支持，需要加强管理和落实责任。
只有做到全方位防控，才能有效降低矿井事故的发生率，确保煤矿安全生产。
《矿井瓦斯防治》PPT课件
〔6〕风量变化 风量增加时,由于负压增大,采空区漏风加大, 一部分高浓度瓦斯被漏风从采空区带出,绝对 瓦斯涌出量迅速增加,风流中瓦斯浓度可能急 剧上升,然后开始下降,经过一段时间,恢复到或 接近原值.风量减少时,情况相反. 〔7〕采空区密闭质量 密闭质量差,瓦斯涌出量大.
4.矿井瓦斯涌出量的一般规律
④ 煤的变质程度
变质程度越高,生成瓦斯量越大,其他条件相同时, 瓦斯含量就越大.
⑤ 煤层围岩的性质
围岩致密、完整不透气,易保存瓦斯. ⑥ 水文地质条件
地下水活跃的地区,裂隙比较发育,且处于开放状 态,为瓦斯排放提供了通道,地下水在漫长的地质历 史时期,也可以带走大量瓦斯,降低煤
层瓦斯含量.地下水对矿物质的溶解和侵蚀,会造成 底层的天然卸压,使得煤层及围岩的透气性增大,增 大瓦斯的散失量.
① 煤田地质史
煤田地层上升,增加瓦斯向地表扩散,煤层瓦 斯含量小.
煤田地层下沉,缓解瓦斯向地表扩散,煤层瓦 斯含量大.
② 地质构造
封闭型的,有利于瓦斯存储. 开放型的,有利于瓦斯排放. ③ 煤层的赋存条件
埋藏深度、倾角、有无露头对瓦斯含量有
重要影响.
同一煤层内瓦斯含量随深度增加而增大,倾角越 小,瓦斯运移路程越长,煤层瓦斯含量越大,有露头, 易排放,含量低.
3.煤层瓦斯含量 〔1〕定义：煤层瓦斯含量是指单位体积或 重量的煤在自然状态下所有的瓦斯的数量,其 单位为m3/m3或m3/T. 〔2〕煤层瓦斯含量的大小取决于两方面： 一是成煤和变质过程中瓦斯生成量的多少；
二是瓦斯能被保存下来的条件.〔起主要作 用,决定煤层中 瓦斯含量的大小〕
〔3〕影响煤层瓦斯含量的因素
①封闭性断层两侧、岩溶陷落柱周围<封闭 的>、背斜地区瓦斯涌出量大.
煤矿瓦斯基本技术知识
煤矿瓦斯基本技术知识煤矿瓦斯是一种常见的危险性气体，由于其易燃易爆的性质，对煤矿生产安全产生了严重的威胁。
为了有效应对煤矿瓦斯危害，了解煤矿瓦斯的基本技术知识是至关重要的。
下面将介绍煤矿瓦斯的起源、组成、检测和处理技术，以及预防瓦斯事故的措施。
起源和组成：煤矿瓦斯是在煤矿地层中生成的一种混合气体，主要由甲烷和少量的低烷烃组成。
甲烷(CH4)是瓦斯中最主要的成分，其浓度通常在0.1%至20%之间。
其他成分包括乙烷、丙烷、丁烷等。
瓦斯生成的过程与煤的热解、酶解以及煤与地下水的化学反应有关。
瓦斯检测技术：为了及时掌握煤矿瓦斯气体的浓度，瓦斯检测技术被广泛应用于煤矿安全管理。
常见的瓦斯检测手段包括传感器、红外光谱法、电化学法和质谱法。
传感器是一种常见的检测设备，以其快速、灵敏和实时监测的特点受到广泛关注。
红外光谱法可通过检测甲烷的吸收峰来测量瓦斯浓度，具有高精度和抗干扰能力。
电化学法和质谱法则通过电化学和质谱分析原理进行瓦斯分析。
瓦斯处理技术：为了降低煤矿瓦斯的浓度，减少瓦斯爆炸的风险，瓦斯处理技术被广泛应用于煤矿安全管理。
目前常见的瓦斯处理技术包括抽放、利用和封闭。
抽放是指将瓦斯排放到安全环境中，以降低瓦斯浓度。
利用则是指将瓦斯进行燃烧利用，如利用瓦斯发电等。
封闭是指将瓦斯收集起来，并加以密闭处理。
预防瓦斯事故的措施：为了预防煤矿瓦斯事故的发生，采取一系列的预防措施是非常重要的。
首先，建立完善的瓦斯检测和报警系统，确保能够及时发现和警示瓦斯泄漏。
其次，加强瓦斯治理和通风系统的管理，确保瓦斯能够得到有效处理和排放。
此外，加强对操作人员的培训和安全意识教育，提高煤矿作业人员的安全意识和技能水平。
同时，完善应急准备和救援措施，提高应对瓦斯事故的能力。
总结：煤矿瓦斯是一种常见的危险性气体，必须引起足够的重视。
了解煤矿瓦斯的起源、组成、检测和处理技术，以及预防瓦斯事故的措施，对于保障煤矿生产安全至关重要。
只有通过科学合理的管理和技术手段，才能有效地控制煤矿瓦斯的危害，确保煤矿安全生产。
矿井瓦斯基础知识1-1
第一章矿井瓦斯基础知识在煤矿生产过程中，伴随着生产的进行,瓦斯涌出到生产空间,岁井下生产构成威胁。
瓦斯，不论其涌出量的多少，一直是矿井生产最主要的一个危险源，瓦斯灭害的治理就成为矿井最根本的、最重要的任务。
本章介绍煤矿井下瓦斯灭害治理的一些基本知识，包括瓦斯的基本特性以及瓦斯在煤矿井下的赋存、运动规律。
第一节瓦斯的性质一、瓦斯的概念瓦斯是指矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主要有害气体，有时单独指甲烷。
由此可见，瓦斯指的是一种混合气体，其组分主要包括井下煤层中含有的所有的有毒有害气体.在外啊的各组分中，由煤体及巷道围岩涌出的甲烷往往占总量的90%以上，因此瓦斯的概念通常单独指甲烷（本书中如不特别指明，则瓦斯单独指甲烷)。
从广义上,瓦斯由于其组成成分的不同，性质具有很大的差别,从安全的角度可以将这些组分划分为四类：①可燃性气体，如甲烷等同系烷烃（CnH2n+2）、环烷烃（CnH2n）、H2、CO、H2S等等，这些气体具有可燃烧的特性，在一定浓度范围内与空气的混合气体往往具有爆炸性，对煤矿安全构成严重威胁；②有毒性气体，如H2S、CO、SO2、NH3、NO、NO2等等，这些气体达到一定的浓度时,会直接威胁人体的健康甚至生命；③窒息性气体如N2、CH4、CO2、H2等等，这些气体往往赋存在煤体或其围岩内，开采过程中大量涌出到生产空间，从而使空气中氧气的浓度降低,造成人员窒息；④放射性气体，如氡气。
矿井中的瓦斯主要来源于煤层及围岩内涌出到矿井中的气体。
此外，矿井生产中生产的气体如放炮生产的炮烟,井下空气于煤、岩、矿用材料等反应生成的气体以及井下人员呼吸生成的气体等也都混入井下风流中，从而增加回风流中的瓦斯浓度.二、瓦斯的基本性质瓦斯是无色、无味的气体，标准状态下的密度为0.716kg/m3，为空气密度的0.554倍。
瓦斯在空气中具有较强的扩散性，局部地点较高浓度的瓦斯会自动向低浓度的区域扩散，从而使瓦斯浓度趋于均匀。
矿井瓦斯的有关知识
矿井瓦斯的有关知识矿井瓦斯是指煤矿中存在的一种气体，主要由甲烷组成，也含有一定量的氮气、二氧化碳、氢气等。
矿井瓦斯在采煤和矿井开拓过程中，由于煤体破碎和煤层变形，释放到矿井中，成为一种潜在的危险源。
因此，矿井瓦斯的了解和控制对于矿山安全至关重要。
下面我们将详细介绍矿井瓦斯的相关知识。
第一部分：矿井瓦斯的形成和特性1. 矿井瓦斯的形成：矿井瓦斯主要是由煤层中的有机质在地壳深部经过煤化作用形成的。
在这个过程中，煤层中的有机质被高压、高温和微生物作用所分解，产生甲烷等气体。
2. 矿井瓦斯的成分：矿井瓦斯主要由甲烷组成，占据了总体积的90%以上。
此外，还含有少量的氮气（约占5%）、二氧化碳（约占2%）和氢气等。
3. 矿井瓦斯的特性：矿井瓦斯是一种无色、无味、无毒的可燃气体。
它比空气轻，密度约为空气的0.55倍。
矿井瓦斯具有较高的爆炸极限（5%-15%），爆炸范围较宽；同时，矿井瓦斯也是一种强大的媒介，能够导致煤尘、粉尘等其他爆炸源的爆炸。
第二部分：矿井瓦斯的危害和防治1. 矿井瓦斯的危害：矿井瓦斯是煤矿事故发生的主要原因之一。
当瓦斯浓度超过爆炸极限时，一旦受到明火、静电等火源的引爆，就会产生瓦斯爆炸事故。
瓦斯爆炸不仅会导致人员伤亡和设施损坏，还会引发其他后续事故，如火灾、塌方等。
2. 矿井瓦斯的防治措施：为了保障矿山安全，必须采取一系列的瓦斯防治措施。
包括：采煤工作面瓦斯抽采、瓦斯抽放、通风与通风废气处理、爆破瓦斯抽放等。
此外，还需要建立完善的监测系统，确保及时发现和处理瓦斯异常情况。
第三部分：矿井瓦斯的检测和监测1. 矿井瓦斯的检测方法：矿井瓦斯的检测主要包括现场检测和实验室检测两种方法。
现场检测主要通过使用瓦斯检测仪等设备，在矿井现场对瓦斯浓度进行实时监测；实验室检测则是将采集到的瓦斯样品送回实验室进行进一步的分析和检测。
2. 矿井瓦斯的监测系统：为了实现对矿井瓦斯的长期、全面的监测，需要建立起完善的矿井瓦斯监测系统。
矿井瓦斯基础知识
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瓦斯保护技术：加强瓦斯监测和预 警，确保安全生产
市场需求：随着能源需求的增长， 瓦斯利用前景广阔
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瓦斯爆炸会产生火灾，对矿井内的 设备和人员造成烧伤和窒息危险。
瓦斯突出的危害
瓦斯爆炸：瓦斯浓度达到一定值时，遇到火源会发生爆炸，造成人员伤亡和财产 损失
瓦斯窒息：瓦斯浓度过高时，会降低空气中的氧气含量，导致人员窒息
瓦斯燃烧：瓦斯燃烧会产生高温，对矿井设备和人员造成伤害
瓦斯涌出：瓦斯涌出会导致矿井压力增大，影响矿井安全
瓦斯具有毒性，当浓度过高 时，会对人体造成伤害
瓦斯是煤层中释放出的可燃 气体，主要成分为甲烷
瓦斯具有流动性，会在煤层 中流动，影响矿井安全
瓦斯爆炸的条件及过程
瓦斯浓度：达到爆炸极限，一般 为5%-16%
氧气浓度：不低于12%
火源：明火、电火花、机械摩擦 等
密闭空间：瓦斯在密闭空间内聚 集，无法及时扩散
矿井瓦斯检测与监控
瓦斯检测的目的和意义
保障矿井安全：及时发现瓦斯浓度异常，避免瓦斯爆炸等事故发生 提高生产效率：通过实时监测瓦斯浓度，合理安排生产计划，提高生产效率 降低环境污染：减少瓦斯排放，降低对环境的污染 提高员工健康：减少瓦斯对人体健康的影响，提高员工健康水平
瓦斯检测的方法和仪器
瓦斯保护的措施和政策
加强通风管理，确 保瓦斯浓度在安全 范围内
采用先进的瓦斯检 测和监控技术，及 时发现和处理瓦斯 问题
加强矿井瓦斯治理 ，提高瓦斯利用率
制定严格的瓦斯保 护政策和法规，确 保矿井安全
瓦斯保护与利用的前景展望
瓦斯利用技术：提高瓦斯利用率， 降低环境污染
2024年瓦斯、煤尘的危害及防治
2024年瓦斯、煤尘的危害及防治
1. 瓦斯危害：
煤矿中常见的瓦斯有甲烷和可燃性气体。
瓦斯泄漏或积聚可引起爆炸和窒息事故。
防治方法：
- 瓦斯传感器：安装可靠的瓦斯传感器检测瓦斯浓度，及时报警并采取相应措施。
- 通风系统：确保矿井有有效的通风系统，通过通风将瓦斯排出矿井。
- 防爆设备：使用带有防爆功能的设备和工具，避免引发火花或电弧。
- 安全操作：培训矿工正确使用设备和工具的方法，避免操作过程中产生瓦斯泄漏。
2. 煤尘危害：
煤尘含有许多有害物质，如硅酸盐和重金属，吸入煤尘会引起职业性肺病。
防治方法：
- 湿式采煤：在采煤过程中使用水喷雾来控制煤尘扬尘。
- 通风系统：通过通风将空气中的煤尘排出矿井。
- 个人防护装备：提供合适的呼吸器和防护眼镜等个人防护装备，减少吸入煤尘的风险。
- 定期清扫和保养设备：清洁和维护设备，减少煤尘积累的机会。
请记住，瓦斯和煤尘危害是复杂的问题，具体的防治方法需要根据具体矿井条件和法规要求进行制定。
煤矿瓦斯基本技术知识
煤矿瓦斯基本技术知识煤矿瓦斯（即煤层气）是煤矿中常见的一种危险气体。
它主要由甲烷（CH4）组成，同时也含有少量的其他烃类和气体。
瓦斯在矿井中的积聚和释放会导致爆炸和有毒气体泄漏，对矿工的安全造成严重威胁。
因此，煤矿瓦斯管理成为一项十分重要的工作。
下面将介绍煤矿瓦斯的基本技术知识。
一、煤矿瓦斯形成和释放1. 煤层气的形成：煤层气是在地质过程中形成的。
随着植物残渣埋入地下，经过压力和温度的作用，植物残渣逐渐转化为煤，并产生瓦斯。
瓦斯主要由甲烷（CH4）组成，也含有少量的乙烷、丙烷等。
2. 煤层气的释放：瓦斯会随着煤的开采而释放。
当煤体被破坏、破碎或钻孔时，瓦斯会从煤中逸出，在矿井和巷道中积聚。
二、煤矿瓦斯爆炸的原理1. 瓦斯与空气混合：瓦斯与空气在一定比例下混合，形成可燃气体混合物。
瓦斯的爆炸极限为5%~15%。
2. 点火源的存在：当混合物中存在点火源（如明火、火花、静电等），就会引发爆炸。
3. 爆炸传导：瓦斯爆炸的第一次爆炸将造成巨大的气浪和冲击波，导致周围的瓦斯层爆炸，形成所谓的“传导波”。
三、煤矿瓦斯治理技术1. 排放和抽采：通过排放和抽采瓦斯，将矿井中的瓦斯排到安全区域或利用瓦斯作为能源。
排放瓦斯主要通过通风系统，抽采瓦斯主要通过坑道、井筒等设备。
2. 监测和控制：煤矿需要建立完善的瓦斯监测系统，及时掌握瓦斯含量和瓦斯压力等指标，并根据监测结果调整瓦斯抽采的方法和参数。
3. 瓦斯抑制：采取措施减少煤体破坏和瓦斯释放，如加强巷道支护、减少钻孔数等。
此外，还可以使用抑制剂来降低瓦斯释放量。
4. 安全管理：煤矿需要建立健全的瓦斯管理制度，制定科学合理的作业方案和安全标准，加强瓦斯安全培训和监督检查，确保煤矿人员的安全。
四、煤矿瓦斯防范措施1. 设立瓦斯监测点，定期监测矿井中的瓦斯含量和其他指标。
2. 建立瓦斯防爆设备，如防爆电器、防爆灯等，并保证设备的正常运行。
3. 严格执行瓦斯检查制度，定期检查矿井中的瓦斯情况，及时发现和处理问题。
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煤矿瓦斯防治基本知识
一、瓦斯
（一）瓦斯的性质
煤矿瓦斯是伴随煤层形成而形成的，是随煤而伴生的。
主要成分甲烷（CH4）是一种无色、无味、无臭的气体，它的重轻，相对空气的密度为0.554。
一般浮在巷道的上半部，独头巷道和顶板冒落空间处，渗透性强，不溶解于水，具有燃烧性和爆炸性，能使人窒息。
主要危害是爆炸。
瓦斯的燃烧、爆炸和使人窒息的条件各不相同，主要取决于瓦斯在井下空气中的浓度（体积比），一般情况下浓度在5%以下不燃烧、不爆炸，但如果井下空气中含有其他气体或煤尘，爆炸限度可能降低到5%以下，浓度在5%-16%之间，遇火源会燃烧爆炸，其中浓度在7%-8%最容易引起爆炸，9.5%爆炸威力最大、最猛烈，浓度在16%以上不能爆炸，但可能燃烧，还容易使人缺氧窒息。
当空气中瓦斯浓度大于50%时，能使人缺氧而窒息死亡。
（二）瓦斯爆炸的条件
瓦斯爆炸应当具备三个条件：①瓦斯浓度在爆炸界限内，一般为5%-16%。
②混合气体中氧的浓度不低于12%。
③有足够能量的点火火源，既引大温度，一般是450度-650度。
（三）瓦斯的来源及积聚特点
开采过程中，煤矿井下瓦斯主要有四个来源：一是从采落下来的煤炭中释放出来的瓦斯。
二是从采掘工作面煤壁内释放出来的瓦斯。
三是从煤巷两帮及顶板释放出来的瓦斯。
四是从采空区及围岩中释放出来的瓦斯。
煤矿生产过程中，井下瓦斯按它的四个来源不间断地向外释放，又被流过的风流稀释、带走，当井下风量不足或停风时，井下瓦斯浓度将升高，形成瓦斯积聚，高瓦斯矿井积聚的快些，有的几分钟就积聚到爆炸限度，瓦斯积聚只有快慢之分，没有积聚不积聚之别，简单的说，井下无风瓦斯就积聚，有风瓦斯就乘风而去，这就是瓦斯积聚的基本特点。
二、井下瓦斯的防治
井下瓦斯防治工作主要归纳为“十不要”、“八注意”。
“十不要”：1、不要随便开关局扇，以免造成瓦斯积聚。
2、不要随便敞开风门，以免风流短路造成工作地点无风。
3、不要堵塞风筒、风道，不让风筒脱落。
4、不要让局扇吃循环风。
5、不要擅自变动风筒、风障、风墙、风窗等通风设施的位置和正常风流方向。
6、不要用扩散通风方式采煤、掘进。
7、不要在未检查瓦斯的情况下盲目作业，或者超限作业。
8、不要在无措施的情况下进入无风区。
9、不要携带烟火下井，不带电作业，不放糊炮。
10、不要在回风流、无风或微风地点检修电气设备。
“八注意”：1、停风地点恢复通风前，要注意先检查瓦斯，发现瓦斯积聚应当按规定采取措施，有控制的排放瓦斯，送风时不要同时送采掘作业地点机械设备的电。
2、局扇风筒要维护好，注意不要有破口和拐死弯。
3、排放瓦斯时，瓦斯检查员应当在场，要注意检查瓦斯，撤出回风流中的人员并切断回风流中的一切电源。
4、放炮时，要注意执行“一炮三检”制度，即每次放炮都要在装药前，放炮前和放炮后检查瓦斯。
5、需要改变井下风流方向时，要注意测定风量，检查瓦斯浓度，使风流稳定，瓦斯不超限后才能安排工作。
6、掘进时要注意不留盲峒，暂时停工的盲峒不停风，长期停工的盲峒要打好栏杆，并设置警标或密闭充填。
7、探放时，要注意检查瓦斯，不超限后才能作业。
8、要注意识别突出预兆，遇煤体变软、变冷、放煤炮瓦斯浓度忽高忽低等情况时，要立即停电撤人并报告。
三、矿井瓦斯防治的基本要求
瓦斯是可防可治的，只要引起重视，煤矿瓦斯事故是可以避免的。
（一）明确责任，做到有人管事。
要成立以煤矿企业主要负责人为组长的“一通三防”领导小组，建立健全“一通三防”管理机构，配齐人员，人员的数量和素质要满足瓦斯防治工作的需要。
1、煤矿企业主要负责人是瓦斯治理的第一责任人，煤
矿技术负责人对瓦斯治理负技术责任。
2、煤矿值班负责人对当天的安全生产工作负全面责任，应当掌握井下人数发现瓦斯隐患必须立即采取措施进行处理。
3、严格干部跟班下井制度，保证各采掘面每班有矿领导跟班，跟班领导落实“一通三防”隐患排查制度。
4、“一通三防”管理机构应落实“一通三防”管理制度和措施，对“一通三防”工作负管理责任。
（二）完善通风系统，实行分区通风。
高瓦斯矿井，每个采区必须设置至少一条专用回风巷。
主要进、回风巷之间的联络巷必须砌筑永久性风墙，需要使用的必须安设至少2道联锁的正向和反向风门，采区进、回风巷必须贯穿整个采区，严禁一段进风，一段回风。
高瓦斯矿井掘进工作面的局扇应采用三专两闭锁（专用变压器、专用开关、专用线路，实行风和电、瓦斯和电闭锁、低瓦斯矿井采掘供电分开）。
局扇通风必须指定专人管理，保证正常运转，严禁使用3台以上局扇同时向一个掘进工作面送风，使用2台局扇向同一个地点供风的，必须同时实现风电闭锁，禁止一台局扇同时向两个掘进头供风。
保证井下电气设备的防爆性能，做到不失爆。
（三）严格检查，管好井下瓦斯。
要制定瓦斯检查制度，并采取防止瓦斯检查员空班漏检的措施，实行矿井通风和瓦斯日报表审阅制，井下瓦斯牌板管理制，现场瓦斯情况实时监控制。
煤矿井下所有作业地点和容易积聚瓦斯的地点应当定人、定时进行瓦斯巡回检查。
采掘工作面必须要有专职瓦斯员跟班检查瓦斯，瓦斯员发现瓦斯超限时，有权决定立即停止作业，撤出人员。
坚持瓦斯浓度按0.9%断电管理制度，采掘工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度达到1.5%时，必须停止作业，切断电源，撤出人员，进行处理。
爆破地点附近20米以内风流中瓦斯浓度达到1.0%时严禁爆破，爆破作业必须执行“一炮三检”（即装药前、放炮前、放炮后）和“三人联锁”放炮制度（即班长、瓦斯员、放炮员都在场确认可以放炮）。
（四）建立可靠的监测监控系统。
所有矿井都要装备运行可靠的矿井安全监控系统，中心站要装备2套主机，1套使用、一套备用。
确保系统24小时不间断运行，甲烷、馈电、设备开停、风速、一氧化碳、烟雾、温度、风门、风筒等传感器的安装地点，安装位置，安装数量，使用维修，调校必须符合要求，瓦斯传感器的报警浓度，断电浓度，复电浓度。
断电范围应当符合《煤矿安全规程》第169条及省政府的规定，确保当瓦斯超限后系统
能够自动切断被控设备的电源，并保持闭锁状态的功能。
监控系统中心站值班应当设在矿调度室内，必须配备经安全培训合格的专职人员24小时值班，值班人员发现井下瓦斯超限报警时，必须立即处理，发现井下大面积瓦斯超限时，必须立即停电撤人。
按照新的MA标志证书确认的系统配置对煤矿在用监测监控系统进行升级改造。
（五）严禁超通风能力组织生产。
严禁超国家三部委批准核定的矿井生产能力下达生产作业计划和组织生产。
煤矿井下出现风速超限，瓦斯超限，不合理串联通风的，视同超通风能力生产，超通风能力生产的矿井、采区、工作面必须立即减少产量，重新调整生产布局及通风系统，把产量降到核定通风能力范围内。
四、瓦斯灾害的自救要领
1、发生爆炸的灾区人员要立即利用附近电话向矿井调度室汇报发生灾害地点、时间、性质、范围以及被困人员情况。
2、发现事故的人员要利用各种方法迅速通知灾区回风侧的人员撤出。
3、灾区班组长应指挥本班（组）所有人员立即带好自救器，按照避灾路线退到新鲜风流地点待命或撤出地面，位
于进风侧的人员应迎着风流撤退，位于回风侧或充漏有害气体巷道中的人员，应考虑这些巷道的状况及长度，撤出时间和自救器有效作用的时间等问题，选择最安全最近的路线撤出灾区，如果一时难以撤出，应就近进入避难峒室等候救援。
4、位于灾区内部的人员，撤出路线不明或较长较难不易撤出时，也不要惊慌失措，乱跑乱动，要沉着冷静，注意空气振动的方向，很快的背着振动方向卧在水沟一侧，用湿毛巾或湿衣服掩住口鼻及面部，利用水能隔火及溶解有害气体的作用，减少烧伤和中毒的危害，在空气振荡完全停止以后，要试探进入附近的避难峒室或独头巷道，并用材料、风筒布、衣服或矿渣等物品堵塞有毒气体的入口，等候救援。
5、灾区人员进入避难峒室后，要静卧休息，注意节约食物或饮水，节约矿灯电源，并要不断发出信号，便于救护队员抢救。