瓦斯防治防突抽放瓦工培43

涟源市煤矿安全技术培训中心祝您身体健康！工作顺利！阖家欢乐！万事如意！瓦斯的防治、防突授课人：曾伟雄授课人：曾伟雄第一节、瓦斯的基础知识一、瓦斯的概念：矿井瓦斯：是矿井中由煤层气构成的以甲烷（CH4）为主的有害气体。矿井瓦斯来自煤层和煤系地层，它主要经历了两个不同的造气时期：从植物遗体到造成泥碳，属于生物化学造气时期，从褐煤、烟煤到无烟煤，属于变质造气时期。二、瓦斯的性质瓦斯通常是指甲烷，分子式是CH4，它是一种无色、无味、无臭的气体。在标准状态下，1立方米甲烷的质量0.7618千克，瓦斯有很强的渗透性和扩散性，扩散速度是空气的1.34倍。巷道顶部、冒落区易积聚瓦斯。三、瓦斯的危害瓦斯的危害：瓦斯是煤矿普遍存在危害最大的气体，全国煤矿都是瓦斯矿。瓦斯能使人窒息，瓦斯燃烧爆炸能造成大量的人员伤亡、财产损失，瓦斯燃烧爆炸也可能引发连环事故的产生。突出矿井中存在煤与瓦斯突出。1、瓦斯窒息。当瓦斯浓度达到57％时，O2浓度会降到9％，人误入，会短时内因缺氧窒息而死亡。2、瓦斯的燃烧和爆炸。瓦斯具有燃烧和爆炸性，当瓦斯与空气混合达一定浓度时，遇到高温）（650度—750度）火源能燃烧或爆炸3、煤与瓦斯的突出。四、瓦斯的赋存1、瓦斯在煤层中的垂直分布。包括浅部瓦斯风化带和深部瓦斯带。2、瓦斯的赋存状态。（1）游离状态。以自由气体状况存在于煤层或围岩的孔洞中，处于承压状况。（2）吸附状态。包括吸着状况和吸收状况。吸着状况是指瓦斯被吸着在煤岩体表面，形成瓦斯薄膜。吸收状况指瓦斯被溶解于煤体中，与煤的分子相结合，瓦斯分子进入煤体胶粒结构。五、煤层瓦斯含量一、煤层瓦斯含量是指煤层在自然条件下单位质量或单位体积所含有的瓦斯量，一般用立方米/吨或立方米/立方米表示。其中游离瓦斯占10%--20%，吸附瓦斯占80%--90%。二、煤层含量的主要影响因素：1、煤的变质程度。变质程度越高，瓦斯含量就大。2、煤系地层保存瓦斯的条件。（1）煤层有无露头。（2）煤层埋藏深度。（3）围岩的透气性。（4）煤层的地质史。（5）地质构造及其条件。断裂、褶皱、地下水、煤层倾角。六、矿井瓦斯涌出一、矿井瓦斯涌出形式：瓦斯涌出：由于受采动影响的煤层、岩层以及由采落的煤矸石向井下空间放出瓦斯的现象。1、普通涌出2、特殊涌出：是一种动力现象。分为瓦斯喷出和煤与瓦斯突出。二、矿井瓦斯涌出来源：1、煤岩壁瓦斯涌出。2、采落煤炭瓦斯涌出。3、采空区瓦斯涌出。4、邻近煤层瓦斯涌出。七、矿井瓦斯涌出量1、绝对瓦斯涌出量。单位时间内涌入采掘空间的瓦斯数量。用m3/min表示。2、相对瓦斯涌出量。指在矿井正常生产条件下，月平均日产1t煤所涌出的瓦斯数量。用m3/t表示。八、影响瓦斯涌出量的因素1、煤层瓦斯含量。2、地面大气压力的变化。3、开采规模。4、开采程序。5、采煤方法和顶板管理。6、生产工序。7、通风压力8、采空区管理。九、矿井瓦斯等级的划分1、低瓦斯矿井：矿井相对涌出量小于或等于10立方米/吨且绝对瓦斯涌出量小于或等于40立方米/分钟。2、高瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量大于10立方米/吨或矿井绝对瓦斯涌出量大于40立方米/分钟。3、煤与瓦斯突出矿井。十、矿井瓦斯等级的鉴定1、准备工作。2、井下测定。3、资料整理。4、确定矿井瓦斯等级。5、上级审批。第二节、瓦斯爆炸及防治一、瓦斯爆炸：瓦斯是一种可以燃烧和爆炸的气体。瓦斯在高温火源作用下，与氧气发生化学反应，生成二氧化碳和水蒸汽，并放出大量的热，这些热量能够使反应过程中生成的二氧化碳和水蒸汽迅速膨胀，形成高温、高压并以极高的速度向外冲出而产生动力现象，这就是瓦斯爆炸。二、瓦斯爆炸的条件瓦斯爆炸的三个条件：①瓦斯浓度达到5—16%；②高温热源引火温度650—750℃③空气中氧气浓度12%以上。三个条件必须同时具备才会瓦斯爆炸。三、瓦斯爆炸的危害1、爆炸温度。当瓦斯浓度为9.5%时，爆炸时的温度在巷道里可达1850度到2650度。2、爆炸压力。（1）正向冲击（2）反向冲击3、有毒有害气体。发生瓦斯爆炸中死亡人数一氧化碳中毒占70%以上。四、影响瓦斯爆炸的主要因素1、影响爆炸界限的因素：可燃性气体、煤尘、惰性气体及混合气体的初始温度等。2、影响引火温度的因素。（1）瓦斯浓度为7%--8%时其引火温度最低。（2）混合气体压力。压力越大，引火温度就越低。3、火源性质。引火温度越高，感应期越短。五、瓦斯爆炸的原因分析（一）、瓦斯积聚：局部扇风机停止运转，风筒断开或严重漏风，采掘工作面风量不足，循环风，风流短路，通风系统不合理，不完善，采空区或盲巷，瓦斯涌出异常，局部地点瓦斯积聚。（二）、引爆火源：电火花，爆破火花，撞击摩擦火花，明火。（三）、管理因素。管理缺陷、违章失职。六、瓦斯的防治措施（一般措施）1、建立健全全矿井的瓦斯管理规章制度，配备机构和专职人员落实安全责任制。编制灾害预防处理计划。2、建立完善矿井通风系统，做到稳定可靠地向用风地点输送足够的风量。加强局部通风管理，局扇的安装、使用和风筒的悬挂等必须符合有关规程的规定。《规程》规定井下空气中一氧化碳最高允许浓度为0.0024%；二氧化氮最高允许浓度为0.00025%。3、加强瓦斯检查，防止瓦斯积聚，防止点火源（括明火、电火、放炮火、其他引火源）的出现。六、瓦斯的防治措施（一般措施）4、加强瓦斯监控监测。5、加强盲巷和采空区瓦斯治理，根据实际情况建立密闭和栅栏。6、任何工作面不得采用扩散通风，临时停工的地点，不得停风，否则必须及时打好栅栏，长期停风的地点必须打好密闭。井下作业工人看到巷道口打有栅栏或挂有安全警示牌的地点，绝对不准鲁莽进入。7、消灭通风死角。8、加强瓦斯排放管理六、瓦斯的防治措施（一般措施）9、加强放炮过程中的瓦斯管理。10、防止瓦斯爆炸灾害扩大。①分区通风；②隔爆、阻爆装置；11、完善矿井的安全设施。各种通风设施必须根据《规程》的要求设置，绝对控制风流方向和保证各用风地点足够的风量。12、突出矿井应落实“四位一体”防突措施，执行先抽后采（掘）以风定产，监控监测，建立瓦斯抽放系统。七、防止瓦斯灾害扩大的措施1、编制灾害预防和处理计划和事故应急救援预案。2、安设安全装置：安设防爆门，安设反风装置，安设隔爆设施，佩带自救器。瓦斯爆炸案例12004年3月29日17时，涟源市某煤矿-100m水平绞车房和副暗斜井发生一起瓦斯爆炸事故，造成12人遇难。主要原因是：1、矿井被淹，-300中央水泵房顶部被水封堵的空间积聚瓦斯，强排水后，瓦斯经管子道从暗副井水中大量涌出瓦斯，充满了暗副井及上车场绞车房等巷道，积聚瓦斯爆炸浓度。2、暗副井绞车房附近有一台非防爆变压器，高压接线室因受潮绝缘损坏，电气相间产生电火花，点燃瓦斯引起瓦斯爆炸。瓦斯燃烧事故案例2七星街镇某煤矿2002年9月27日10时一水平大巷发生瓦斯燃烧事故，造成3人死亡，3人重伤，3人轻伤。主要原因：①主斜井井口局扇打循环风，导致暗斜井和一水平大巷内瓦斯达到燃烧浓度；②安全员没有带瓦检仪，没有检查瓦斯；③电工廖某启动暗井绞车房空气开关（非防爆设备）产生火花，引起瓦斯燃烧导致事故。瓦斯爆炸案例32005年2月14日辽宁省孙家湾煤矿井下发生瓦斯爆炸造成214人死亡，14人受伤。主要原因是：1、3316外风道掘进工作面瓦斯积聚，达到爆炸界限，排放的瓦斯随风进入回风巷。2、在回风系统中，一名电工违规带电作业，产生电火花，发生爆炸。第三节、煤与瓦斯突出防治一、煤与瓦斯突出概述1、煤与瓦斯突出：煤矿井下采掘过程中，在很短时间内从煤体内向采掘空间突然喷出大量煤和瓦斯的一种动力现象。是地压、瓦斯、煤的理性质综合作用的结果。2、煤与瓦斯突出的分类：突出、压出、倾出。二、煤与瓦斯突出的防治一）“四位一体”防突体系“四位一体”防突措施：指突出危险性预测、防治突出措施、防突措施效果检验、和安全防护措施。体系表现：突出危险性预测是防突综合措施第一个环节，防治突出措施是第二个环节，防突措施效果检验是第三个环节，安全防护措施是第四个环节二）、突出预兆1、有声预兆：煤体中发现闷雷声、炮声、机枪声和爆竹声，深部岩层及煤层的断裂声，工作面支架的断裂声2、无声预兆：（1）煤层层位紊乱，煤层由硬变软，厚度发生变化，倾角由小变大，煤由湿变干，光泽光暗，顶底板出现断裂及波状起伏，煤岩严重破坏。二）、突出预兆（2）工作面压力增大，片帮、顶板下沉、底鼓。（3）瓦斯涌出量增大或忽大忽小。（4）钻孔变形，顶钻、夹钻或发生自喷。（5）温度降低。注：煤层发生突出时，并不意味着上述预兆需全部出现，有时只出现一种或几种就开始发生突出，故工作时请加注意，一旦出现上述预兆之一，立即停止生产，撤出作业地点，并报告矿安全值班员。三）、突出危险性预测和效检临界值以MD—2型为例所测指标危险性ｈ2最大钻屑量Smaxｋ1PａKｇｍLｍＭL/ｇ.ｍｉｍ1/2突出危险工作面≥200≥6≥5.4≥0.5无突出危险工作面20065.40.5预测钻孔图1（剖面图）234正面工作面12、341、4232至4米长探钻孔图145623721、85、676米10米20米2、73456工作面5米5米待掘10米保持超前距10米8仰２０度仰１０度俯８０度０度四）、防突措施包括区域性防突措施和局部防突措施（一）、区域性防突措施：包括开采保护层，预抽煤层瓦斯，煤体注水。（二）、局部防突措施：包括瓦斯抽放、排放钻孔、水力冲孔、金属骨架、水力冲刷、其他经试验证明有效的措施。前探钻孔五）、安全防护措施1、震动放炮：是一种诱导突出的安全措施，它是通过多打眼、多装药、一次爆破，使承受地应力的含高压瓦斯的煤体在强大震动力作用下，突然暴露，给突出创造有利条件。震动放炮炮眼数按每平方4-5个布置，煤眼与岩眼之比1：2。炸药消耗量按1.5—2倍确定，震动爆破工作面必须具有独立可靠的回风系统，在其进风侧设置两道反向风门等等。2、全井撤人地面放炮，放炮30分钟后，方可进入工作面检查。五）、安全防护措施3、反向风门：突出危险区、掘进工作面进风侧必须设置至少二道牢固的反向风门，以控制突出时的瓦斯沿着进风道进入进风系统。2道风门之间距离不少于4米。爆破时风门必须关闭。爆破后人员进入时，必须把反向风门顶牢。4、自救器：井下工作人员必须佩戴隔离式自救器，一般选用AZL-40型、AZL-60A型。5、井下避灾所6、压风自救系统第四节、瓦斯抽放一、瓦斯抽放：指为减少和解除矿井瓦斯对煤矿安全威胁，利用机械设备和专用管道造成的负压将煤层中存在或释放出的瓦斯抽出输送到地面或其他安全地点的方法。瓦斯抽放的方法：预抽和边抽。边抽包括边抽边采、边抽边掘。二、、矿井瓦斯抽放设备（二）、2BEA-252瓦斯抽放系统设备（为例）1、水环式真空泵2台2BEA-2522、配套电机2台YB2-280M-4、45KW3、监控系统控制柜1台ZKC30型4、管道多参数传感器1套QLW100型5、矿用隔爆型真空电磁开关2台QBZ83-2006、正压放水器1个ZF负压放水器2个CF7、抽放主管米160*9.58、抽放支管110*7.49、汽水分离器1套QF-11.0m3二、矿井瓦斯抽放设备（二）、瓦斯抽放系统设备10、干粉灭火器3台11、矿用潜水泵2台12、避雷针1套。13、防爆、防回火装置2套DB、DH。14、供水传感器个2KGL-2015、电缆？米16、液压钻机2台ZY-75型11KWZDY-340型全自动液压钻机，电机功率7.5kw，钻套42mm钻杆直径75mm17、井下监控分站2台KFD-3X。18、高、低水位水池。2BE1抽放泵2BE3抽放泵瓦斯抽放系统设备示意图抽放泵高水位水池低水位水池分离器排水进水排气排气进气2BEA-252防回火器防爆器防爆防回火器放空管放空管抽放泵监控柜防爆开关防爆开关瓦斯抽放二、回采工作面抽放（1）、