瓦斯防治方法与措施

4、瓦斯的赋存状态
游离态 吸着态
4 5 1 2
吸附态 吸收态
3 图 瓦斯在煤体中的存在状况 1--游离瓦斯；2--吸着瓦斯； 3--吸收瓦斯；4--煤体；5--孔隙
5、煤层瓦斯含量：
指煤层在自然条件下单位重量或单位体积所含 有的瓦斯量 ，单位 m3/t或m3/m3 。煤层瓦斯含量包 括游离瓦斯（10%--20%）、和吸附瓦斯（80%-90%）
③、采掘工作面风量不足。（风筒出口距工作面距离长） ④、通风系统不合理、不完善。（自然通风、串联通风、 循环风、独眼井） ⑤、采空区或盲巷
⑥、瓦斯涌出异常（断层、构造、破碎带）
⑦、局部地点（上隅角、刮板输送机底槽）
第二部分
我国煤矿瓦斯防治概况
1、我国煤矿安全生产形势 2、我国瓦斯治理现状 3、瓦斯防治方面存在问题
矿井瓦斯及防治技术
凤矿
主要内容
第一部分：矿井瓦斯基本知识 第二部分： 我国瓦斯治理状况
第三部分： 矿井瓦斯防治方法
第一部分
矿井瓦斯基本知识
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的一个危险源， 位于煤矿五大自然灾害之首。
排瓦斯混合处
停止工作，撤出人员，采取措施，进 行处理 停止电钻打眼 严禁爆破 停止工作，切断电源、撤出人员，进 行处理
1.5%
2.5%
停电撤人
停止工作面工作，切断电源，进行处 理
专用排瓦斯巷
矿井总回风或一翼回风
0.75%
查明原因，进行处理
10、发生瓦斯积聚的原因：
①、局部通风机停止运转
②、风筒断开或严重漏风
地点。
1）、《规程》关于瓦斯检查次数的规定。
《规程》第149条规定，矿井必须建立瓦斯、二氧化碳和其他有害 气体检查制度。 采掘工作面的瓦斯浓度检查次数为：低瓦斯矿井中每班至少2次； 高瓦斯矿井每班至少3次；有煤（岩）与瓦斯突出危险的采掘工作面， 有瓦斯喷出危险的采掘工作面和瓦斯涌出量较大、变化异常的采掘工
聚时，必须及时处理。
矿井必须有因停电和检修主要通风机停止运转或通风系统遭到破坏后
恢复通风、排除瓦斯和送电的安全措施。恢复正常通风后，所有受到停风 影
响的地点，都必须经过通风、瓦斯检查人员检查，证实无危险后，方可恢 复
工作。所有安装电动机及其开关地点附近20m的巷道内，都必须检查瓦斯，
只有瓦斯浓度符合《规程规定时》，方可开启。
③、煤（岩）与瓦斯（CO2）突出矿井。
8、瓦斯爆炸条件：
具备3个条件： ①、瓦斯浓度在爆炸界限内5%～16%； ②、瓦斯与空气混合气体中氧浓度不低于12%； ③、有足够能量的引燃源。
注：①、5%～6%下限，15%～16%上限.当CH4 9.5%时，反应完全， 爆炸威力最大。 ②、温度不低于650℃。瓦斯与高温火源接触时，并不立 即燃烧或爆炸，而是要经过一个很短的时间间隔、特性叫瓦斯的引火延迟 性。 对井下安全爆破有重要意义。
已达到最高允许风速后，其回风巷风流中瓦斯浓度仍不能降低到1%以下
时，回风巷风流中瓦斯最高允许浓度为1.5%，但应符合下列要求： （1）工作面的风流控制必须可靠。
（2）必须保持通风井巷的设计断面。
（3）必须配有专职瓦斯检查工。
采掘工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度达1%时，必须停止用电
钻打眼；爆破地点附近20m内风流中瓦斯浓度达到1%时，严禁爆破。 采掘工作面及其他作业地点风流中、电动机或其开关安设地点附近 20m 以内风流中的瓦斯浓度达到1.5%时，必须停止工作，切断电源，撤出人员， 进行处理。 采掘工作面及其他巷道内，体积大于0.5m3的空间内聚的瓦斯达到2% 时，附近20m内必须停止工作，切断电源，进行处理。 因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电气设备，必须在瓦斯浓度降到 1% 以下时，方可通电开动。采掘工作面风流中二氧化碳达到1.5%时，必须停止 工作，撤出人员，查明原因，制定措施，进行处理。 矿井必须从采掘生产管理上采取措施，防止瓦斯积聚；当发生瓦斯积
2）《规程》关于瓦斯浓度的规定。
矿井总回风或一翼回风巷中瓦斯或二氧化碳浓度超过0.75%时，必须 立即查明原因，进行处理。 采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过1%或二氧化碳浓 度超过1.5%时，必须停止作业，撤出人员，采取措施，进行处理。 装有矿井安全监控系统的机械化采煤工作面、水采和煤层厚度小于 0.8 m的保护层的采煤工作面，经抽放瓦斯（抽放率25%以上）和增加风量
2、我国瓦斯治理现状 近年来，国家对煤矿安全生产工作高度重视，自“6· 5”开 始，“7· 5”、“8· 5”、“9· 5”、“10· 5” “11· 5”国家均将瓦斯治 理的 研究列入到国家重点科技攻关项目。在瓦斯治理方面，我国已 形成了一系列的综合配套技术、装备和治理经验，有些技术已 达到了世界先进水平。在瓦斯预测方面，我国研究了地勘钻孔 瓦斯解吸与影响因素，确立了统一的较完善的煤层瓦斯含量、 矿井瓦斯涌出量的预测方法，准确率已达80%-85%。在瓦斯抽放 方面，已形成了本煤层、邻近层、穿层和采空区瓦斯抽放等多 种抽放方法，井下瓦斯抽放技术已经成熟。在煤与瓦斯突出防 治方面，已形成了预测预报、防突措施、效果检验和安全防护 措施四位一体的综合防突措施，并形成了合理采掘部署、突出 预测预报、防突措施、效果检验、安全防护的五步配套综合系 统，同时改进、完善、提高了开采保护层、预抽煤层瓦斯、超 前排放钻孔、深孔松动爆破和水力冲孔等技术措施的有效性、 适用性、在防突技术方面我国已进入世界先进行列。
3、瓦斯防治方面存在问题
1）、瓦斯灾害比较严重、危害不断增大。
2）、认识上尚存着定位不准、认识不清的问题。
3）、小型矿井由于安全投入、技术力量、管理等方
面的不足，已成为瓦斯灾害的重灾区，是瓦斯事故的主要 发生地。
第三部分：瓦斯防治方法与措施
(1)、防止瓦斯积聚 (2)、防止瓦斯引燃 (3)、防止爆炸事故范围扩大
7、矿井瓦斯等级划分：
《规程》规定：一个矿井中只要有一个煤（岩）层发现 瓦斯，该矿井即为瓦斯矿井。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： ①、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。 ②、高瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量大于10m3/t或矿 井绝对瓦斯涌出量大于40m3/min 。
1、概念：
井下以甲烷为主的有害有毒气体的总称。是一 种混合气体，甲烷占90%以上，通常单独指甲烷。 2、性质：
“三无”气体，即无色、无味、无嗅。与空气 的相对密度为0.554，微溶于水，瓦斯无毒，但瓦斯 浓度很高会降低空气中氧气的浓度，从而具有窒息 性。具有燃烧和爆炸性。
3、瓦斯的危害与利用：
①、瓦斯的窒息性 瓦斯本身无毒，在压力不变的情况下，CH4上升至43%， O2下降至12%，使人呼吸困难；CH4上升至57%时，O2下降至 9%。 短时间窒息死亡。 ②、瓦斯的燃烧和爆炸 当瓦斯与空气混合达到一定浓度时，就会燃烧和爆炸。 《规 程》规定瓦斯浓度5%～16%爆炸，超过上限15%～ 16%时瓦斯燃烧。 ③、瓦斯利用：瓦斯可以变废为宝，发电、民用、汽车 用气。
作面，必须有专人经常检查，并安设甲烷断电仪。
采掘工作面二氧化碳浓度应每班至少检查2次；有煤（岩）与二氧 化碳突出危险的采掘工作面，二氧化碳涌出量较大、变化异常的采掘工
作面，必须有专人经常检查，并安设甲烷断电仪。
采掘工作面二氧化碳浓度应每班至少检查2次；有煤（岩）与二氧
化碳突出危险的采掘工作面，二氧化碳涌出量较大、变化异常的采掘 作面，必须有专人经常检查二氧化碳浓度。本班未进行工作的采掘工作 面，瓦斯和二氧化碳应每班至少检查1次；可能涌出或积聚瓦斯或二氧化 碳的硐室和巷道的瓦斯或二氧化碳应每班至少检查1次。在有自然发火危 险的矿井，必须定期检查一氧化碳浓度、气体温度等的变化情况。 井下停风地点栅栏风流中的瓦斯浓度每天至少检查1次，挡风墙外的 瓦斯浓度每周至少检查1次。
（1）防止瓦斯积聚的措施
所谓瓦斯积聚是指采掘工作面及井下其他地点，局部瓦 斯浓度达2%，体积超过0.5m3的现象。防止瓦斯积聚就是要把 采 掘工作面及井下其他各处的瓦斯浓度冲淡到或控制在《规程》
规定的浓度以下。具体措施有：1、加强通风，2、加强检查，
3、及时处理局部积聚的瓦斯，4、抽放瓦斯。
1、加强通风Fra Baidu bibliotek
炸药爆炸时火焰温度达2000℃以上，但火焰存在时间很短，小于瓦斯 爆炸感应期，来不及引燃瓦斯。
要求：炸药质量合格，按《规程》爆破。
9、《规程》对井下各地点瓦斯浓度的规定：
地 点 浓度 1% 1% 1% 1.5% 措 施
采区回风巷、采掘面回风 巷 采掘工作面及其他作业点 爆破地点20m以内风流 采掘工作面及其他作业地 点风流、电动机或其开关 地点附近20m以内风流中
注：①、在其他条件相同时，变质程度高的煤 层，瓦斯含量就大。煤的变质程度增高的顺层是： 褐煤、烟煤、无烟煤。 ②、煤层含有瓦斯的最大能力，一般不超过 60m3/t。
6、矿井瓦斯涌出量 ：
概念：指在开采过程中，单位时间内或单位重量煤中涌 出的瓦斯量。
两种方法： ①、绝对瓦斯涌出量：单位时间内涌入采掘空间的瓦斯数 量m3/min 。 QCH4=Q×C Q---风量； C ---指瓦斯浓度 ②、相对瓦斯涌出量。指矿井正常生产条件下，月平均日 产1吨煤所涌出的瓦斯数量。 qCH4=1440 QCH4×N/A N---月工作天数； A---指月产煤量 指出：对于抽放瓦斯矿井，在计算矿井瓦斯涌出量时应包 括抽放的瓦斯量。
（一）、我国煤矿瓦斯防治概况
1、我国煤矿安全生产形势 煤炭是我国的主要能源，自建国以来，煤炭行业得到 了长足的发 展，煤炭产量已跃居世界第一。但由于受水、 火、瓦斯、煤尘、顶板等自然灾害因素的影响，煤炭行业长 期以来又是我国工业生产中伤亡事故最多、安全形势最为严 重的行业，每年事故造成的死亡人数约占全国工矿企业死亡 人数的50%以上，占全国矿山行业死亡人数的80%以上，居全 国各行业的首位；同时我国煤炭每年因事故造成的死亡人 数还大大超过世界其它煤炭国家死亡人数的总和。煤炭安全 生产形势相当严峻。 在煤矿事故中，瓦斯事故长期以来一直是煤矿事故的主 要类型，已成为制约我国煤炭行业健康发展的主要矛盾，瓦 斯已成为造成煤矿死亡事故的第一因素，是煤矿灾害之首。
3）、瓦斯矿井一般应采用抽出式通风，以防止主要通风机停运 时，积存在采空区的瓦斯大量涌出。 4）、正确地分配风量，使每一工作面都有足够的风量通过。 5）、正确地选择通风构筑物，并加强管理，防止漏风。 6）、在瓦斯矿井中，回采工作面、回风巷道都要采用上行风。 7）、瓦斯矿井的掘进工作面，禁止用扩散通风。 8）、临时停工的地点，不得停风，否则必须设置栅栏、揭示警 标、切断电源，禁止人员入内。停工区瓦斯浓度达3%或其他有害气 体超过规定时，必须予以封闭。
临时停工的地点，不得停风；否则必须切断电源，设置栅栏，揭示警 标，禁止人员进入，并向矿调度室报告。停工区内瓦斯或二氧化碳浓度达 到 3.0%或其他有害气体浓度超过《规程》第100条的规定不能立即处理时，必 须在24h内封闭完毕。
矿井通风的基本任务之一就是把瓦斯等有害气体及粉
尘稀释到安全浓度以下，并排至矿井外,所以加强通风既是 防
止瓦斯积聚的基本方法，也是主要措施。加强通风的具体要 求是：
1）、合理地选择最佳的通风系统，采用分区通风，尽量避免角 联 通风。
2）、采用机械通风，全矿井或一翼使用的主要通风机台数、能 力以及备用通风机的启动均要符合《规程》规定。
2、加强检查
根据《规程》有关规定，加强对瓦斯浓度和通风情况的检
查，是及时发现和处理瓦斯超限、瓦斯积聚和防止发生瓦斯爆
炸事故的前提。瓦斯检查人员必须按《规程》规定要求检查瓦 斯和二氧化碳浓度，严禁空班漏检，必须严格执行瓦斯巡回检 查制度和请示报告制度，并认真填写瓦斯检查班报。每次检查 瓦斯的结果必须记入瓦斯检查班报手册和检查地点的记录牌 上，并通知现场工作人员。瓦斯浓度超过《规程》有关条文的 规定时，瓦斯检查工有权责令现场人员停止工作，并撤到安全