《煤矿瓦斯防治技术》PPT课件
矿井瓦斯防治及粉尘防治课件
第一章矿井瓦斯防治矿井瓦斯从广义上说是井下有毒有害气体的总称。
它的主要成分通常是以甲烷(沼气)为主的烃类气体。
它的来源一般分为四个方面:一是在煤层与围岩内赋存并能涌入到矿井的气体;二是生产过程中生成的气体,如放炮时产生的炮烟、充电过程产生的氢气;三是井下空气与煤岩、支架和其它材料之间的化学或生物化学的反应生成的气体;四是放射性物质蜕变过程生成的或地下水放出的放射性惰性气体氡(Rn)及惰性气体氦。
第一节矿井瓦斯的生成与赋存一、矿井瓦斯的生成煤层瓦斯的来源主要是煤层和煤系地层,它主要是腐植型有机物在成煤过程中生成的。
一般分为两个成气时期:一是从植物遗体到形成泥炭属于生物化学成气时期;二是地层在高温高压作用下从褐煤到无烟煤属于煤的化学作用成气时期。
瓦斯生成的多少主要取决于原始母质的组成和煤的化学作用所处的阶段。
二、煤层瓦斯的赋存煤层进过漫长的地质年代煤化过程生成的瓦斯,在其压力和浓度差的驱动下进行运移,其中大部分脱离产气煤层排放到古大气中;当在运移中遇到良好的圈闭和储存条件下时,会聚集起来形成天然的气藏。
留存在现今煤层中的瓦斯,仅是其中的一小部分(占3%—24%)。
煤层瓦斯含量的多少,主要取决于封闭条件。
如煤层埋藏深度、煤层与围岩的透气性、地质构造与存储条件。
如煤的吸附能力、孔隙率、含水程度、温度与压力等。
三、瓦斯的存在状态瓦斯在煤层或岩层中存在的状态有两种:一种叫游离状态;另一种叫吸附状态。
游离瓦斯存在于煤层、岩层的裂隙或空洞中,它可以自由地从煤层或岩层的裂隙中散放出来。
吸附瓦斯是指被吸附在煤体或掩体孔隙壁上,形成一个极薄的薄膜或进入煤体内部,瓦斯分子与煤的分子之间由于引力作用,紧密的吸附着。
以吸附状态存在的瓦斯含量大小,决定于煤的孔隙结构特点、瓦斯压力、煤的温度和湿度等。
据估算,在天然条件下,煤体中以吸附状态储存的瓦斯约占90%,而以游离状态存在的瓦斯的约仅占10%。
这说明瓦斯绝大多数是以吸附状态存在。
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〔三〕瓦斯的危害
• 1>、熄灭 • 2>、爆炸 • 3>、使人窒息:40%
二、瓦斯的存在形状
{游离形状 { 吸附形状
吸着形状 吸收形状
三、矿井瓦斯涌出
1、矿井瓦斯涌出方式 普通涌出:特点是缓慢、均匀、延续、
时间长、范围广、数量多〔累计〕, 是矿井瓦斯涌出的主要方式。 特殊涌出:特点是瞬间、忽然、部分、 数量大〔一次〕,直接要挟到矿井平 安消费。
• 无声预兆:包括任务面顶板压力增大、 顶板下沉或底板鼓起、煤层层理紊乱、煤 暗淡无光泽、煤量变软、瓦斯忽大忽小、 煤壁发凉,打钻有时顶钻、卡钻、喷瓦斯 等景象。
九、瓦斯治理
〔一〕瓦斯综合治理十二字方针: 先抽后采,监测监控,以风定产。
〔二〕、“四位一体〞综合防突措 施
• 突出危险性预测 • 防治突出措施 • 防治突出措施的效果检验 • 平安防护措施
• 有声预兆:顶板来压,片帮掉渣,支架断裂,有煤炮声 和闷雷声。
• 无声预兆:瓦斯涌出量忽大忽小,任务面气温变冷,煤 层层理紊乱,光泽暗淡,打眼是有顶钻、夹钻或喷孔景象。
• 24、“一通三防〞的一通指通风,三防指防治瓦斯、防治 煤尘和防灭火。
• 25、我矿所运用的自救器 称号:隔绝式化学氧自救器 型号:ZH30〔B)
• (三〕引爆火源 • 〔1〕电火花。 Байду номын сангаас 电火花引起瓦斯爆炸事故的比例
约为40%。 • 〔2〕爆破火花。占40%。 • 〔3〕撞击摩擦火花。 • 〔4〕明火。如井下火区、电焊、吸烟
等。
六、预防瓦斯爆炸的措施
〔一〕防止瓦斯积聚的措施: 1〕、加强通风; 2〕、加强检查、监测; 3〕、及时处置部分积存的瓦斯; 4〕、加强抽放。
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〔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.
煤矿防治煤与瓦斯突出知识专项培训PPT课件
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区域。
数值模拟法
基于计算机数值模拟技术,建立 煤层地质模型,模拟煤与瓦斯突 出过程,实现突出危险性的定量
评估。
预测预报系统建设
数据采集与传输系统
建立完善的数据采集网络,实时收集井下环境参数、煤层地质数 据等,确保数据的准确性和时效性。
数据处理与分析系统
运用大数据、人工智能等技术手段,对收集的数据进行深度处理和 分析,提取有用的信息,为预测预报提供科学依据。
发生条件
煤与瓦斯突出必须同时具备四个基本条件,即地应力、高压瓦斯、煤的结构性 能破坏和诱发突出的因素。只有当四个条件同时具备时,才有可能发生突出。
国内外典型案例
国内案例
我国是世界上煤与瓦斯突出最严重的国家之一。近年来,随着开采深度的增加和开采强度的加大,我国煤矿煤与 瓦斯突出事故呈上升趋势。例如,2009年11月21日,黑龙江省龙煤集团鹤岗分公司新兴煤矿发生特别重大煤与 瓦斯突出和瓦斯爆炸事故,造成108人死亡。
实例二
另一煤矿在邻近层抽采中,针对抽采 效果不佳的问题,通过改进抽采系统 和提高抽采负压等措施,显著提高了 瓦斯抽采量。
04 预测预报技术及应用
预测预报方法及原理
地质勘探法
通过地质勘探手段,获取煤层地 质构造、瓦斯含量等关键信息,
为预测预报提供基础数据。
地球物理探测法
利用地球物理探测技术,如地震、 电磁等方法,对煤层及围岩进行 无损检测,识别潜在的突出危险
实例三
某煤矿在防治煤与瓦斯突出过程中,积极采用先进的预测预报技术和装 备,显著提高了防治效果和矿井安全水平。
05 应急救援与处置措施
应急预案制定及演练
矿井瓦斯防治 课件(1)矿井瓦斯性质及危害
1) 瓦斯性质
(5)矿井瓦斯具有燃烧性和爆炸性。当瓦斯 与空气混合到一定浓度时(5%~16%),遇到引爆 热源,就能引起燃烧或爆炸,严重影响和威胁 矿井安全生产,一旦形成灾害事故,常会给国 家财产和职工生命健康造成巨大损失。因此, 瓦斯是矿井灾害之首。 (6)当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。
3)瓦斯爆炸的危害
当前现状 随着开采深度增加,瓦斯涌出量增大,发生爆 炸的可能性增大; 机械化程度的提高,火源点增多,摩擦火花增 多; 导致伤亡的爆炸事故仍然不少,未杜绝; 多数事故是人为的、组织管理上的缺陷; 爆炸次数与矿井瓦斯涌出量之间无必然联系, 1/3的爆炸发生在低瓦斯矿井。
瓦斯爆炸
2007-5-5,山西蒲邓煤矿井下发生瓦斯爆炸事 故。遇难21人,矿山全部摧毁。
特点:时间上:连续不断
空间上:普遍存在 涌出强度:缓慢、均匀。 特殊涌出: 突然集中大量涌出,如瓦斯喷出、煤与 瓦斯突出。
5. 瓦斯涌出
4.实际采掘工作面现场瓦斯涌出的“不均匀”性 1、煤巷掘进工作面瓦斯涌出的构成及变化 1)瓦斯涌出构成:巷道壁、迎头煤壁、采落煤炭。
掘进巷道
工作面 巷道壁面 掘进落煤
1) 瓦斯性质
(3)瓦斯有很强的扩散性。一处有瓦斯涌出, 就能扩散到巷道附近。这样,既增加了检查瓦 斯涌出源的难度,也使瓦斯的危害范围扩大。 (4)瓦斯的渗透性很强。在一定瓦斯压力和 地压共同作用下,瓦斯能从煤岩中向采掘空间 涌出,甚至喷出或突出。利用这个特性向煤层 中打钻抽放瓦斯,可降低煤层瓦斯赋存量并变 害为利、开发利用。
氧气浓度 对人的影响
19.5%~23.5%
15%~19% 12%~14% 10%~12% 8%~10% 6%~8% 4%~6%
《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
《煤矿矿井瓦斯防治》PPT课件
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3
(2)瓦斯的性质
瓦斯是一种无色、无臭、无味、无
毒比空气轻的气体,易于在巷道顶部和
冒高处积聚。
.
4
(3)矿井瓦斯等级的划分
煤矿安全规程,根据矿井相对瓦斯涌出量(q相)、矿 井绝对瓦斯涌出量(q绝)和瓦斯涌出形式三项指标,把矿井 瓦斯等级划分为三个等级:
②有≥610℃的引爆火源。
③空气中有≥18%的含氧量。
应当注意,煤的挥发分越高,煤尘的爆炸性
就越强。“积尘”具备一定条件也会爆炸。因此,
必须加强煤尘管理,消除煤尘爆炸事故发生。
.
20
3、煤尘爆炸类型
按爆炸强度煤尘爆炸可分为:弱爆炸、中强爆炸、强爆 炸三大类。
4、煤尘爆炸特点
① 巷道顶帮、支架、开关、管线上留有明显粘焦物。
.
16
(6)瓦斯爆炸类型
按爆炸特点,波及范围和破坏程度,瓦斯爆炸的类型大体
可分为三大类: ■ 局部爆炸 ■ 大型爆炸 ■ 连续爆炸
局部爆炸——系指瓦斯积聚量小,爆炸波及范围小、破 坏程度小,处理难度相对也小的小型爆炸。一般发生在局部通 风不良的掘进工作面。如:
1995年某矿,掘进工作面的瓦斯爆炸死亡7人的事故,就 属于局部爆炸。
■ 减尘技术——煤注、湿式、潮喷、水炮泥等。
■ 排尘技术——合通、风速、风量。
■ 湿式除尘——1、2、3喷、净通、割移喷。
■ 个人防护——口罩。
■ 其他技术——
.
23
五、瓦斯煤尘爆炸事故处理要点
井下发生瓦斯或煤尘爆炸事故后,处理要点基本 相同,除按有关程序汇报外,其要点是:
我国煤矿瓦斯防治新技术介绍PPT课件
报告内容
快速消突新技术 瓦斯抽放新技术 瓦斯爆炸防治知识
一、快速消突新技术
水力挤出钻孔布置
一、快速消突新技术
水力挤出设备
一、快速消突新技术
A—A剖面
二、矿井瓦斯抽放新技术
全封闭采空区瓦斯抽放
密闭巷道抽放
均压密闭抽放(新)
二、矿井瓦斯抽放新技术
回风顺槽
A
A
分
段
走
向
顶
板
岩
运输顺槽
孔
抽
顶板岩石钻场
放
A—A剖面放大图
二、矿井瓦斯抽放新技术
二、矿井瓦斯抽放新技术
三、瓦斯爆炸防治知识
瓦斯爆炸是一个猛烈而复杂的链式化学反应。
CH4+2O2→CO2+2H20+833.28J/mol
火焰锋面,传播速度一般为500--700m/s;
●冲击波
波峰压力可达10kPa--2MPa;正向冲击波叠加或返回时,可形 成高达10MPa的压力。
●改变矿井空气成分
三、瓦斯爆炸防治知识
瓦斯爆炸的条件----瓦斯浓度
火源
正 常 条 件 下 的 弱 火 源 强 火 源
瓦 斯 爆 炸 浓 度
爆 炸 下 限
(三)开采有煤与瓦斯突出危险的煤层。
二、矿井瓦斯抽放新技术
瓦斯抽放方法
邻近层抽放 本煤层抽放 采空区抽放
上邻近层 下邻近层 预抽 边采边抽 边掘边抽 半封闭抽放 全封闭抽放
二、矿井瓦斯抽放新技术
本煤层瓦斯边掘边抽
矿井瓦斯防治课件第五章矿井瓦斯爆炸及其预防
§5—3 煤矿爆炸性体的安全技术参数
N
100
C1 C2 Cn
N1 N2
Nn
式中:N、N1、N2……Nn——分别是混合气体的和及其 中各个可燃气体组分的爆炸上限、下限浓度,%;
C1,C2 …… Cn——分别是各可燃气体组分占可燃气体
总和的百分比(按体积计,%)
氧浓度所决定的坐标点落入BCE区内时,可能会发
生瓦斯爆炸。氧浓度降低不仅使爆炸范围缩小,而 且爆炸压力也明显减小。在现场,降低封闭区域的氧
浓度的办法通常是充入CO2或N2。这一过程叫做惰化 。在相同惰化效果条件下,采用CO2比N2节省10% 以上的用量,因为CO2惰化时,其失爆氧浓度比N2 高2.5~3%。
一个燃烧带并在烷空气体中传 播。图5-2是在烷空气体中传 播的一维层流定常火焰的构 造。
第八页,编辑于星期五:十五点 三十八分。
§5—2 瓦斯爆炸的传播及其后果
当燃烧波在开始移动后5~10倍巷道宽度距离
后,便开始明显加速,爆燃开始所产生的巳燃气体
产物的比体积(m3/kg)约为未燃烷空气体的5~15倍 ,这些已燃气相当于一个燃气活塞,通过已燃气体
Cl+C2+ …… +Cn=100%
该法则适用于烃类与CO等混合气体,但氢除外 。使用该法则计算混合气体爆炸界限的缺点是必须预 先知道混合物中各可燃组分的浓度。
第二十一页,编辑于星期五:十五点 三十八分。
定不衰,使爆轰传播到可爆烷空 气体占据全部空间。
第十页,编辑于星期五:十五点 三十八分。
§5—2 瓦斯爆炸的传播及其后果
3)反向冲击
爆炸发生时,爆源附近的气体向外冲出,加之反