第一章 礦井瓦斯災害防治1

煤礦災禍防治技術(shù)課件目錄第一章礦井瓦斯災禍防治第二章礦井火災防治第三章礦塵防治第四章礦井水災防治第五章煤礦爆破事故防治第六章煤礦頂板災禍防治第七章煤礦災禍防治檢測技術(shù)第八章煤礦平安管理技術(shù)第一章礦井瓦斯災禍防治

目錄第一節(jié)根本概念和實際概述第二節(jié)瓦斯爆炸及突出的規(guī)律第三節(jié)瓦斯爆炸的防治與處置技術(shù)第四節(jié)煤與瓦斯突出防治與處置第五節(jié)礦井瓦斯抽放復習題問題思索第一節(jié)根本概念和實際概述

主要內(nèi)容一、礦井瓦斯的定義及性質(zhì)二、礦井瓦斯的成因和分帶三、煤層瓦斯的賦存形狀四、礦井瓦斯的涌出五、瓦斯涌出的影響要素六、礦井瓦斯等級一、礦井瓦斯的定義及性質(zhì)1．礦井瓦斯的定義從廣義上講，礦井瓦斯是指從煤層或巖層中放出或消費過程中產(chǎn)生并涌入到礦井內(nèi)的各種氣體。狹義的講，礦井瓦斯專指甲烷〔CH4〕。后面章節(jié)中所談的瓦斯概念，普通為甲烷。2．礦井瓦斯的性質(zhì)瓦斯是無色、無味、無臭、無毒的氣體。瓦斯比空氣輕，其比重為O.554，因此在煤礦井下常積聚在巷道頂部或上山迎頭。瓦斯的分散才干是空氣的1.6倍，且浸透才干很強。瓦斯微溶于水，瓦斯不助燃，但條件適宜時能發(fā)生熄滅和爆炸。二、礦井瓦斯的成因和分帶1、礦井瓦斯的成因成氣過程可分為兩個階段：第一階段為生物化學成氣時期；第二階段為煤化蛻變作用時期。2.煤層瓦斯垂直分帶根據(jù)井下煤層瓦斯組分和含量，將煤層瓦斯按賦存深度不同自上而下分為4個帶：N2—CO2帶、N2帶、N2—CH4帶和CH4帶〔見圖1-1-1〕。

圖1-1-l頓巴斯煤田煤層瓦斯組分在各瓦斯帶中的變化I—N2-CO2；II—N2；III—N2-CH4；IV—CH4

圖1-1-2煤體中瓦斯的賦存形狀表示圖1-自在瓦斯；2-吸著瓦斯；3-吸收瓦斯；4-煤體；5-空隙

三、煤層瓦斯的賦存形狀1、瓦斯的賦存形狀礦井瓦斯在煤、巖層中以兩種形狀存在，即自在形狀和吸附形狀。自在形狀又稱游離形狀。吸附形狀分為兩種表現(xiàn)方式，即吸著形狀和吸收形狀。自在瓦斯和吸附瓦斯關(guān)系：二者是處于一種動平衡形狀，即在一定條件下自在瓦斯和吸附瓦斯可以相互轉(zhuǎn)化。

2.影響煤層瓦斯含量的要素〔1〕煤田地質(zhì)史?！?〕地質(zhì)構(gòu)造?！?〕煤層的賦存條件?！?〕煤層的圍巖性質(zhì)?！?〕煤的蛻變程度?！?〕巖漿活動?！?〕水文地質(zhì)條件。3.煤層瓦斯壓力煤層瓦斯壓力是指煤孔隙中所含游離瓦斯的氣體壓力，即氣體作用于孔隙壁的壓力。四、礦井瓦斯的涌出1．礦井瓦斯涌出方式瓦斯從煤層或圍巖中涌出的方式有兩種：〔1〕普通涌出?！?〕特殊涌出。2．礦井瓦斯涌出量〔1〕Q絕=Q×C×60×24〔1-1-1〕式中Q—礦井總回風道風量，m3/d；C—回風流中的平均瓦斯?jié)舛龋??！?〕q相=Q絕×n/T〔1-1-2〕式中Q絕—礦井絕對瓦斯涌出量，m3/d；n—礦井瓦斯鑒定月的任務(wù)天數(shù)，d/月；T—礦井瓦斯鑒定月的產(chǎn)量，t/月。〔1〕煤層和圍巖的瓦斯含量〔2〕開采深度〔3〕開采規(guī)?！?〕開采順序與開采方法?！?〕地面氣壓的變化。五、瓦斯涌出的影響要素<規(guī)程>規(guī)定：一個礦井中，只需有一個煤〔巖〕層中發(fā)現(xiàn)過瓦斯，該礦井即定為瓦斯礦井，并按照礦井瓦斯等級的任務(wù)制度進展管理，礦井瓦斯等級，按照平均日產(chǎn)一噸煤涌出瓦斯量和瓦斯涌出方式劃分為：低瓦斯礦井：10m3及其以下；高瓦斯礦井：10m3以上。煤與瓦斯突出礦井：礦井在采掘過程中，只需發(fā)生過一次煤與瓦斯突出，該礦井即為突出礦井，發(fā)生突出的煤層定為突出煤層。六、礦井瓦斯等級第二節(jié)瓦斯爆炸及突出的規(guī)律

主要內(nèi)容一、瓦斯爆炸二、煤(巖)與瓦斯突出〔一〕瓦斯爆炸的過程及其危害1.瓦斯爆炸的化學反響過程最終的化學反響式為： CH4＋2O2＝CO2+2H2O假設(shè)煤礦井下O2缺乏，反響的最終式為：CH4+O2＝CO+H2+H2O2．瓦斯爆炸的產(chǎn)生與傳播過程3．瓦斯爆炸的危害礦內(nèi)瓦斯爆炸的有害要素是：高溫、沖擊波和有害氣體。一、瓦斯爆炸1、瓦斯爆炸的根本條件①瓦斯?jié)舛仍诒ń缦迌?nèi)，普通為5％～16％；②混合氣體中的氧濃度不低于12％；③有足夠能量的點火源以上三條件必需同時具備?？峦叩卤ㄈ切巍捕惩咚贡ǖ臈l件及影響要素瓦斯與高溫熱源接觸后，不是立刻熄滅或爆炸，而是要經(jīng)過一個很短的間隔時間，這種景象叫引火延遲性，間隔的這段時間稱感應期。表1-2-1瓦斯爆炸感應期火源溫度/℃瓦斯?jié)舛?﹪火源溫度/℃77582587592597510751175感應期/s678910121.081.151.251.31.41.640.580.60.620.650.680.740.350.360.370.390.410.440.200.210.220.230.240.250.120.130.140.140.150.160.0390.0410.0420.0440.0490.055

0.010.0120.0150.0180.02柯瓦德爆炸三角形2、影響瓦斯爆炸發(fā)生的要素〔1〕其它可燃氣體的影響〔2〕氧濃度和過量惰氣的影響〔表1-2-2〕〔3〕溫度的影響?！?〕氣壓的影響?？扇細怏w加入的惰氣惰氣/可燃氣(體積比率)失爆點處的氣體(體積)濃度/%可燃氣體O2H2N216.554.35.1CO210.205.38.4CH4N23.006.112.1CO23.207.314.6CON24.1213.96.0CO22.1618.68.6表1-2-2可燃氣體H2、CH4、CO失爆所需的惰氣量〔三〕礦井瓦斯爆炸的致因1．瓦斯積聚瓦斯積聚是指體積超越0.5m3時的空間瓦斯?jié)舛瘸?％的景象。積聚緣由主要有以下幾個方面：〔1〕通風系統(tǒng)不合理?！?〕正常消費時期，煤礦井下的通風設(shè)備被隨意改動其形狀?！?〕采掘任務(wù)面的串聯(lián)通風?！?〕部分通風機停頓運轉(zhuǎn)能夠使掘進任務(wù)面很快到達瓦斯爆炸的界限?！?〕對封鎖的區(qū)域或停工一段時間的任務(wù)面恢復通風，未制定專門的排放瓦斯措施?！?〕采空區(qū)和盲巷中往往積存大量高濃度的瓦斯?！?〕當采掘任務(wù)面推進到地質(zhì)構(gòu)造異常區(qū)域時，有能夠發(fā)生瓦斯異常涌出，呵斥瓦斯積聚?！?〕巷道冒落空洞由于通風不良容易構(gòu)成瓦斯積聚?！?〕小煤礦的瓦斯積聚除上述幾個方面外，還有以下幾點：①獨眼井開采。②未安裝主要通風機。③運用部分通風機替代主要通風機。④回風井筒兼作提升，礦井漏風嚴重，通風機不能發(fā)揚作用。⑤礦井停工停風或掘進任務(wù)面停工停風。⑥井下通風系統(tǒng)混亂，串聯(lián)通風嚴重。⑦掘進任務(wù)面無部分通風機。⑧沒有瓦斯檢查、監(jiān)測制度。⑨無專門的平安技術(shù)人員從事平安管理任務(wù)。2．瓦斯爆炸的點火源〔1〕井下爆破引起的瓦斯爆炸和熄滅事故呈添加的趨勢，存在的問題主要有：①運用了不符合平安要求的炸藥或炸藥曾經(jīng)超越平安有效期限。②充填炮泥不合格，呵斥放炮火焰存在時間過長。③爆破炮眼布置不合理，抵抗限過低，或者放明炮、糊炮等。④爆破電路連線不合格，產(chǎn)生電火花。⑤放炮器不合格或運用明電放炮等?！?〕電火花引起的瓦斯爆炸與電器設(shè)備的不合格和人員違章操作有關(guān)?！?〕摩擦撞擊火花有時難以防止?！?〕井下嚴禁運用明火。〔5〕其他情況有?！惨弧趁?巖)與瓦斯突出分類按照突出物質(zhì)的不同，突出可分為煤與甲烷突出、巖石與甲烷突出、砂巖和二氧化碳突出，以及煤、巖、二氧化碳和甲烷突出。按照突出動力源的不同，突出又可分為傾出、壓出和突出?！捕趁?巖)與瓦斯突出的機理和條件1.突出機理煤(巖)與瓦斯突出是一種力學景象，是地應力、瓦斯和煤(巖)的物理力學性質(zhì)3個要素綜協(xié)作用的結(jié)果。地應力、瓦斯和煤(巖)強度是突出的主要自然要素，突出的發(fā)生與否取決于這3個要素的一定組合。典型的煤(巖)與瓦斯突出過程可歸結(jié)為預備、激發(fā)、開展和終止4個階段。有些突出不是一次完成的，而是有多個循環(huán)。二、煤(巖)與瓦斯突出2.突出的條件突出發(fā)生必需同時滿足以下3個條件：〔1〕放炮落煤、石門忽然揭開煤層、采掘任務(wù)面進入地質(zhì)構(gòu)造帶、打鉆、懸頂冒落等使任務(wù)面附近煤〔巖〕體應力形狀忽然改動，并導致煤〔巖〕體部分的忽然破壞，這是突出的誘發(fā)條件。〔2〕突出誘發(fā)后，煤〔巖〕的暴露面處于高地應力和高瓦斯壓力區(qū)，使煤〔巖〕體能產(chǎn)生自發(fā)地延續(xù)破碎，這是突出的開展條件?！?〕煤〔巖〕體和已破碎的煤〔巖〕能快速涌出瓦斯〔包括游離瓦斯和吸附瓦斯〕，并構(gòu)成能拋出已破碎煤〔巖〕的瓦斯流，這是突出開展的必要條件?！踩趁?巖)與瓦斯突出的普通規(guī)律和預兆1.煤(巖)與瓦斯突出的普通規(guī)律〔1〕危險性隨開采深度及煤層厚度增大而增大?！?〕絕大多數(shù)發(fā)生在掘進任務(wù)面?！?〕引起應力形狀忽然變化的區(qū)域：〔4〕主要誘導要素是采掘作業(yè)，其次為爆破、風鎬、手鎬作業(yè)。2.突出預兆突出預兆主要有以下幾種：①聲響預兆。②煤構(gòu)造變化預兆：③地壓方面的預兆。④瓦斯方面的預兆。⑤其他預兆。第三節(jié)瓦斯爆炸的防治與處置技術(shù)

主要內(nèi)容一、防止瓦斯積聚的技術(shù)措施二、防止點火源的出現(xiàn)三、加強瓦斯的檢查和監(jiān)測四、瓦斯爆炸的處置要點

一、防止瓦斯積聚的技術(shù)措施〔一〕按照<規(guī)程>的要求做好通風任務(wù)〔1〕礦井通風必需采用機械通風?！?〕一切沒有封鎖的巷道必需堅持足以稀釋瓦斯到規(guī)定界限的風量和風速?！?〕采煤任務(wù)面必需堅持風路暢通，防止構(gòu)成串連通風?！?〕掘進任務(wù)面供風最容易出現(xiàn)平安問題?！?〕對高瓦斯礦井，必需運用“三專兩閉鎖〞?！?〕整個礦井的消費和通風是相匹配的?！捕臣皶r處置部分聚積的瓦斯1．回采任務(wù)面上隅角的瓦斯積聚處置技術(shù)處置的方法有以下幾種：1〕增風吹散法〔1〕風障引流法?！?〕液壓部分通風機吹散法?！?〕脈動通風技術(shù)吹散法2〕無火花設(shè)備抽排法〔1〕風筒引射導風法。〔2〕挪動泵站抽放法?！?〕尾巷排放法。<煤礦平安規(guī)程>對該方法的運用提出如下要求：①任務(wù)面風流控制必需可靠；②公用排瓦斯巷道內(nèi)不得進展消費作業(yè)和設(shè)置電器設(shè)備進。③公用排瓦斯巷道內(nèi)風速不低于0.5m/s；④公用排瓦斯巷道內(nèi)必需用不燃性資料支護，并應有防止產(chǎn)生靜電、摩擦和撞擊火花的平安措施；⑤公用排瓦斯巷道必需貫穿整個任務(wù)面推進長度且不得留有盲巷；⑥公用排瓦斯巷道內(nèi)必需安設(shè)甲烷傳感器，甲烷傳感器應懸掛在距公用排瓦斯巷道回風口15m處。⑦煤層的自燃傾向性為不易自燃。2．刮板保送機底槽的瓦斯積聚處置技術(shù)處置的方法有以下幾種：〔1〕設(shè)專人清理保送機底下遺留的煤炭，保證底槽暢通，使瓦斯不易積聚?！?〕堅持保送機經(jīng)常運轉(zhuǎn)，即使不出煤也讓保送機繼續(xù)運轉(zhuǎn)，以防止瓦斯積聚?！?〕假設(shè)發(fā)現(xiàn)保送機底槽內(nèi)有瓦斯超限的區(qū)段，可把保送機吊起來，使空氣流通排除瓦斯?！?〕有壓風管路的地點可以將壓風引至底槽進展通風，排除積聚的瓦斯。3．機械化采煤任務(wù)面瓦斯積聚的處置〔1〕加大任務(wù)面的進風量?！?〕降低瓦斯涌出的不均勻性?！?〕抽放瓦斯和煤壁注水?！?〕采煤機附近部分瓦斯積聚，可在采煤機的切割部或牽引部安裝小型局扇或水力引射器，吹散積存的瓦斯。4．頂板瓦斯聚積的處置1〕頂板附近瓦斯層狀積聚的處置預防和處置瓦斯層狀積聚的方法有兩種：〔1〕加大巷道內(nèi)風流速度?！?〕加大頂板附近的風速?！?〕黃泥抹縫法?！?〕瓦斯抽放法。如圖1-3-9所示。圖1-3-9鉆孔抽放裂隙帶的瓦斯2〕頂板冒落空洞內(nèi)積存瓦斯處置〔1〕隔離法，見圖1-3-10?！?〕引風吹散法，常見的方法有：圖1-3-10隔離法圖1-3-11擋風板引風處置冒落空洞中的瓦斯1-擋風板；2-坑木；3-風筒①導風板引風吹散法?！踩鐖D1-3-11所示〕②風筒分支吹散法。見圖1-3-12③壓風管分支吹散法。圖1-3-12風筒分支法排放瓦斯5．掘進任務(wù)面部分的瓦斯積聚處置技術(shù)〔1〕對于瓦斯涌出量大的掘進任務(wù)面盡量運用雙巷掘進，每隔一定間隔開掘聯(lián)絡(luò)巷，構(gòu)成全負壓通風?！?〕盲巷部分要安設(shè)部分通風機供風?！?〕掘進任務(wù)面及其巷道中很容易出現(xiàn)冒落空洞或裂隙發(fā)育帶，對于這些地點積聚的瓦斯應運用上述有關(guān)方法予以及時處置。6.恢復有瓦斯積存的盲巷或在翻開密閉時的瓦斯處置措施要留意以下幾點：〔1〕最好在非消費班進展?！?〕排放任務(wù)普通由一個救護小隊操作?！?〕開動局扇前必需檢查局扇附近20m內(nèi)瓦斯?jié)舛饶芊癯?，開動后要檢查局扇附近能否有循環(huán)風。〔4〕瓦斯積存量較大時，應逐段恢復通風?！?〕采用巷道積聚瓦斯自控排放安裝。1．加強管理，提高防火認識2．防止放炮火源〔1〕煤礦井下的爆破必需運用符合<煤礦平安規(guī)程>規(guī)定的平安炸藥?！?〕有爆破作業(yè)的任務(wù)面必需嚴厲執(zhí)行“一炮三檢〞的瓦斯檢查制度?！?〕制止運用明接頭或裸露的放炮母線。要嚴厲執(zhí)行“三人連鎖放炮〞制度?！?〕炮眼的深度、位置、裝藥量要符合該任務(wù)面作業(yè)規(guī)程的要求?！?〕制止放明炮、糊炮?！?〕嚴厲執(zhí)行井下火藥、雷管的存放、運輸?shù)墓芾硪?guī)定。二、防止點火源的出現(xiàn)3．防止電氣火源和靜電火源4．防止摩擦和撞擊點火5．防止明火點燃〔1〕嚴禁攜帶煙草、點火物品入井，嚴禁攜帶易燃物品入井；〔2〕嚴禁在井口房、通風機房、瓦斯泵房周圍20m范圍內(nèi)運用明火、吸煙或用火爐取暖?！?〕不得在井下和井口房內(nèi)從事電氣焊作業(yè)?！?〕嚴禁在井下存放汽油、煤油、變壓器油等?！?〕井下嚴禁運用電爐或燈泡取暖。6．防止其他火源1．井下各處允許的瓦斯?jié)舛戎导俺迺r的措施<規(guī)程>對井下各處允許瓦斯?jié)舛鹊南拗导俺迺r應采取的措施，都作了明確的規(guī)定，詳見表1-3-1。三、加強瓦斯的檢查和監(jiān)測地點允許瓦斯?jié)猓?）超過允許濃度時必須采取的措施礦井總回風或一翼回風巷≤0.75礦總工程師立即調(diào)查原因、進行處理并報告局總工程師采區(qū)回風巷、采掘工作面回風流≤1停止作業(yè)，由礦總工程師負責采取有效措施進行處理采掘工作面風流中＜1停止電鉆打眼，采取措施＜1.5停止工作、切斷電源，進行處理采掘工作面?zhèn)€別地點＜2立即進行處理，附近20m內(nèi)停止進行其他工作使用機械采煤或掘進的工作面局部積聚＜2附近20m內(nèi)必須停止機器運轉(zhuǎn)，并切斷電源進行處理，只有瓦斯?jié)舛冉档?％以下時，才允許開動機器放炮地點附近20m以內(nèi)風流中＜1禁止放炮電動機附近20m以內(nèi)的風流中＜1.5必須停止設(shè)備運轉(zhuǎn)、切斷電源進行處理，只有在瓦斯?jié)舛冉档?％以下，才允許開動機器表1-3-1井下各處允許的瓦斯?jié)舛戎导俺迺r的措施2．<規(guī)程>關(guān)于礦井瓦斯檢查的制度要求<礦井瓦斯檢查的主要地點有：一切采掘任務(wù)面、硐室、運用中的機械電氣設(shè)備的設(shè)置地點、有人員作業(yè)的地點、瓦斯能夠超限或積聚的地點等。其檢查要求如下：〔1〕采掘任務(wù)面的瓦斯?jié)舛葯z查次數(shù)：①低瓦斯礦井每班至少檢查兩次，高瓦斯礦井每班至少檢查3次。②有煤〔巖〕與瓦斯突出危險的采掘任務(wù)面，有瓦斯噴出危險的采掘任務(wù)面和瓦斯涌出量較大、變化異常的采掘任務(wù)面，都必需有專人經(jīng)常檢查瓦斯，并安設(shè)甲烷斷電儀?！?〕采掘任務(wù)面CO2濃度應每班至少檢查兩次；有煤〔巖〕與CO2突出危險的采掘任務(wù)面，CO2涌出量較大、變化異常的采掘任務(wù)面，必需有專人經(jīng)常檢查CO2濃度。本班未進展任務(wù)的采掘任務(wù)面，瓦斯和CO2應每班至少檢查一次；能夠涌出或積聚瓦斯或CO2的硐室和巷道的瓦斯或CO2應每班至少檢查一次?！?〕在有自燃發(fā)火危險的礦井，必需定期檢查CO濃度、氣體溫度等的變化情況?！?〕井下停風地點柵欄外風流中的瓦斯?jié)舛让刻熘辽贆z查一次，擋風墻外的瓦斯?jié)舛让恐苤辽贆z查一次?！?〕在爆破過程中，嚴厲執(zhí)行“一炮三檢制〞?！?〕其他作業(yè)地點或應該檢查瓦斯和CO2地點，每班至少檢查一次?！?〕瓦斯檢查人員必需執(zhí)行瓦斯巡回檢查制度和請示報告制度，并仔細填寫瓦斯檢查班報?！?〕通風平安管理部門的值班人員，必需審閱瓦斯檢查班報表，掌握瓦斯變化情況，發(fā)現(xiàn)問題及時處置，并向礦調(diào)度室匯報。3.<規(guī)程>對礦井瓦斯檢查儀器、儀表的要求 4.通風或瓦斯涌出異常時期應特別留意的事項〔1〕煤與瓦斯突出呵斥短時間內(nèi)涌出的大量瓦斯，易構(gòu)成高瓦斯區(qū)?！?〕抽放瓦斯系統(tǒng)停頓任務(wù)時，必需及時采取添加供風、加強監(jiān)測直至停產(chǎn)撤人的措施，防止瓦斯事故的發(fā)生。〔3〕排除積存瓦斯時能夠會呵斥部分區(qū)域的瓦斯超限，必需制定排放方案和保安措施，以保證排放任務(wù)的順利進展?！?〕地面大氣壓力的急劇下降也會呵斥井下瓦斯涌出異常，必需加強監(jiān)測，并有相應的防護措施?！?〕在任務(wù)面接近采空區(qū)邊境或老頂來壓時，會使涌入任務(wù)面的瓦斯忽然添加，應加強對這一特殊時期瓦斯的監(jiān)測，總結(jié)規(guī)律，并做到心中有數(shù)。〔6〕采煤任務(wù)面大面積落煤也會呵斥大量的瓦斯涌出，應適當限制一次放炮的落煤量和采煤機延續(xù)任務(wù)的時間。四、瓦斯爆炸的處置要點1．必需了解〔訊問〕的內(nèi)容〔1〕爆炸地點及其事故涉及范圍?！?〕人員分布及其傷亡情況?！?〕通風情況?！?〕災區(qū)瓦斯情況?！?〕能否發(fā)生了火災？〔6〕主要通風機任務(wù)情況。2．必需分析判別的內(nèi)容〔1〕通風系統(tǒng)破壞程度?！?〕能否會產(chǎn)生延續(xù)爆炸？〔3〕能否誘發(fā)火災？〔4〕能夠的影響范圍。3．必需做出決議并下達的命令〔1〕切斷災區(qū)電源?！?〕撤出災區(qū)和能夠影響區(qū)的人員?！?〕向礦務(wù)局匯報并召請救護隊?！?〕成立搶救指揮部，制定救災方案?！?〕保證主要通風機和空氣緊縮機正常運轉(zhuǎn)?！?〕保證升降人員的井筒正常提升?！?〕清點井下人員、控制入井人員?！?〕礦山救護隊到礦后，按照救災方案部署救護隊搶救脫險人員、偵查災情、撲滅火災、恢復通風系統(tǒng)、防止再次爆炸?！?〕命令有關(guān)單位預備救災物資，醫(yī)院預備搶救傷員。

4．處置事故的詳細措施〔1〕選擇最短的道路，以最快的速度到達脫險人員最多的地點進展偵查、搶救。〔2〕迅速恢復災區(qū)通風。〔3〕反風。〔4〕去除災區(qū)巷道的堵塞物?！?〕撲滅爆炸引起的火災?！?〕發(fā)生延續(xù)爆炸時，為了搶救脫險人員或封鎖災區(qū)，救護隊指戰(zhàn)員在緊急情況下，也可利用兩次爆炸的間隔時間進展?！?〕最先到達事故礦井的小隊，擔負搶救脫險人員和災區(qū)的偵查義務(wù)。〔8〕第二個到達事故礦井的小隊應配合第一小隊完成搶救人員和偵查災區(qū)的義務(wù)，或是根據(jù)指揮部的命令擔負待機義務(wù)?！?〕恢復通風設(shè)備時，首先恢復主要的最容易恢復的通風設(shè)備。第四節(jié)煤與瓦斯突出防治與處置

主要內(nèi)容一、煤與瓦斯突出四位一體防治體系二、煤與瓦斯突出的防治措施三、煤與瓦斯突出事故的處置〔1〕突出危險性預測。〔2〕防治突出措施。〔3〕防治突出措施的效果檢驗?！?〕平安防護措施?！八奈灰惑w〞的防治突出綜合措施實施系統(tǒng)如圖1-4-1所示。一、煤與瓦斯突出四位一體防治體系圖1-4-1防突綜合措施實施系統(tǒng)圖

二、煤與瓦斯突出的防治措施〔一〕區(qū)域性防突出措施1．開采維護層1〕開采維護層的作用〔1〕地壓減少，彈性潛能得以緩慢釋放?！?〕煤層膨脹變形，構(gòu)成裂隙與孔道，透氣系數(shù)添加。〔3〕煤層瓦斯涌出后，煤的強度添加。2〕維護范圍〔1〕垂直維護間隔維護層與被維護層之間的有效垂距應符合表1-4-1所列數(shù)值。

表1-4-1維護層與被維護層間的有效垂距名稱上保護層/m下保護層/m急傾斜煤層緩傾斜與傾斜煤層<60<50<80<100(2)沿傾向的維護范圍

煤層傾角β（°）△（°）緩傾斜傾斜急傾斜90－α90－α100－α11107表1-4-2(3)沿走向的維護范圍維護層回采任務(wù)面始采線兩側(cè)的維護范圍，必需按實踐調(diào)查結(jié)果確定。我國現(xiàn)場多用冒落角φ3來確定，如圖1-4-4所示。南桐礦務(wù)局取為62°～65°，北票礦務(wù)局取為80°。圖1-4-4沿走向的維護范圍(4)煤柱的影響開采維護層還必需留意以下幾點：A．如煤層群中有幾個維護層時，應首先思索上維護層。B．礦井中一切煤層都有突出危險時，可選擇突出危險程度較小的煤層作為維護層，但在此維護層的采掘過程中，必需采取防治突出的措施。C．礦井中一切可采煤層都具有嚴重突出危險時，也可以選擇不可采的煤層作為維護層。為了減小勞動強度，可運用刨煤機、鋼絲繩鋸等采煤機械。D．開采維護層時，應同時抽放被維護層的瓦斯。2．大面積預抽煤層瓦斯〔二〕部分防突措施1．松動爆破2.鉆孔排放瓦斯3．水力沖孔4．超前支架〔1〕煤巷掘進超前支架。〔2〕石門揭煤超前支架。5．超前鉆孔〔三〕平安防護措施1.震動放炮它的效果取決于巖柱厚度、裝藥量和炮眼布置等參數(shù)。實施震動放炮措施時，應留意以下事項：〔1〕石門震動放炮要求一次全斷面揭穿〔薄煤層〕或揭開〔中厚煤層和厚煤層〕突出煤層。〔2〕震動放炮前，揭穿煤層的石門任務(wù)面必需有獨立的回風系統(tǒng)，且回風系統(tǒng)必需保證風流暢通?！?〕在石門進風側(cè)的巷道中，為了防止突出的瓦斯逆流進入進風系統(tǒng)，應設(shè)置兩道鞏固的反向風門。〔4〕震動放炮應一次起爆全部炮眼，崩開石門全斷面的巖柱?！?〕震動放炮必需有專門設(shè)計，設(shè)計中對爆破參數(shù)，爆破器材及起爆要求，爆破地點，反向風門位置，避災道路及停電、撤人和警戒范圍等必需做出明確的規(guī)定。〔6〕巖石眼不得打入煤層，眼底距煤層應堅持0.2m。如已打入煤層，應在眼底充填不小于0.2m長的炮泥。〔7〕一切炮眼裝藥后都應先充填1～2個水炮泥，然后再封炮泥直至眼口?！?〕震動放炮應采用毫秒雷管，延期總時間不準超越130ms，嚴禁跳段運用。〔9〕震動放炮時，回風系統(tǒng)內(nèi)電器設(shè)備都必需切斷電源，嚴禁人員作業(yè)和經(jīng)過。〔10〕放炮地點和石門任務(wù)面的間隔應根據(jù)突出后瓦斯能夠涉及的最大范圍確定。〔11〕震動放炮由礦總工程師一致指揮，并有礦山救護隊在指定地點值班。2.金屬柵欄。3.反向風門4.井下避難所〔1〕井下避難所。〔2〕壓風自救系統(tǒng)。三、煤與瓦斯突出事故的處置〔1〕瓦斯來源充足，并且瞬間涌出量很大、濃度很高?！?〕突出的瓦斯能構(gòu)成沖擊氣浪破壞通風系統(tǒng)，突出的煤巖能堵塞巷道。〔3〕突出的高濃度瓦斯，開場時不會立刻發(fā)生爆炸，但在一定供氧條件下能夠遇火源引起熄滅?！?〕在處置事故過程中，假設(shè)需在突出煤層中掘進巷道用于救人或恢復通風，仍必需采取防突措施?！?〕突出后，有能夠在同一地點發(fā)生第二次、第三次突出。突出事故發(fā)生后，指揮人員應果斷地做出的決策：〔1〕切斷災區(qū)和受影響區(qū)的電源，但必需在遠間隔斷電，防止產(chǎn)生電火花引起爆炸?！?〕撤出災區(qū)和受要挾區(qū)的人員?！?〕派人到進、回風井口及其50m范圍內(nèi)檢查瓦斯、設(shè)置警戒，熄滅警戒區(qū)內(nèi)的一切火源，嚴禁一切機動車輛進入警戒區(qū)?！?〕派遣救護隊佩戴呼吸器、攜帶滅火器等器材下井偵查情況，搶救脫險人員、恢復通風系統(tǒng)等。〔5〕要求災區(qū)內(nèi)不準隨意啟閉電器開關(guān)。〔6〕發(fā)生突出事故后不得停風和反風，防止風流紊亂擴展災情?！?〕組織力量搶救脫險人員。〔8〕制定并實施預防再次突出的措施?！?〕當突出后破壞范圍很大、巷道恢復困難時，應在搶救脫險人員后，對災區(qū)封鎖?！?0〕假設(shè)突出后呵斥火災或爆炸，那么按處置火災或爆炸事故進展救災。第五節(jié)礦井瓦斯抽放

主要內(nèi)容一、瓦斯抽放的條件二、礦井瓦斯抽放方法三、布孔及抽放參數(shù)確實定四、抽放瓦斯配備及抽放監(jiān)控系統(tǒng)衡量一個瓦斯礦井能否有必要抽放，可以根據(jù)以下幾點：〔1〕對于消費礦井，由于礦井的通風才干曾經(jīng)確定，所以礦井瓦斯涌出量超越通風所能稀釋瓦斯量時，即應思索抽放瓦斯；〔2〕對于新建礦井，當采煤任務(wù)面瓦斯涌出量＞5m3/min，掘進任務(wù)面瓦斯涌出量＞3m3/min，采用通風方法處理瓦斯問題不合理時，應該抽放瓦斯；〔3〕對于全礦井，普通以為，絕對瓦斯涌出量＞30m3/min，或相對瓦斯涌出量＞15～25m3/t時應抽放瓦斯；〔4〕開采維護層時可思索抽放維護層瓦斯；對于突出煤層，可以思索用預抽瓦斯的方法防止突出。一、瓦斯抽放的條件二、礦井瓦斯抽放方法依據(jù)分類適用條件按抽出瓦斯來源分本煤層抽放井下開采工作所遇到的瓦斯主要來自本煤層，且涌出量大鄰近煤層抽放由于采動的影響，開采層上、下鄰近煤層內(nèi)的瓦斯涌入開采層的回采工作面而威脅生產(chǎn)時采空區(qū)抽放在工作面后方的采空區(qū)或者采空區(qū)經(jīng)常泄出瓦斯，導致工作面、采區(qū)總回風或全礦井總回風中的瓦斯嚴重超限按抽放區(qū)是否卸壓分未卸壓抽放適用于透氣系數(shù)較大的開采煤層卸壓抽放適用于透氣系數(shù)較差的開采煤層按抽放與采掘的時間配合分預先抽放用于夠消除回采和掘進時的瓦斯危害邊采邊抽適用于預先抽放效果不理想或接續(xù)緊張條件下的瓦斯抽放按抽放工藝分井下鉆孔抽放本煤層、鄰近層、采空區(qū)抽放瓦斯皆可使用，是最常見的瓦斯抽放通道巷道抽放煤層較厚透氣性好，采掘時有大量瓦斯涌出時鉆孔、巷道混合抽放鄰近層或工作面開區(qū)抽放采空區(qū)封閉抽放采空區(qū)丟煤太多，放頂后涌出瓦斯量大的情況地面鉆孔抽放采區(qū)距地表較淺，地面有施工條件的地方表1-5-1瓦斯抽放方法分類〔一〕本煤層瓦斯抽放開采煤層的瓦斯抽放，是在煤層開采之前或采掘的同時，用鉆孔或巷道進展該煤層的抽放任務(wù)。按照煤層的透氣系數(shù)評價未卸壓煤層預抽瓦斯的難易程度的目的如表1-5-2。表1-5-2煤層抽放瓦斯難易程度分級表等級煤層透氣系數(shù)／m2.MPa-2.d-1煤層百米鉆孔瓦斯涌出衰減系數(shù)/d-1容易抽放可以抽放較難抽放>1010～0.1<0.1<0.015～0.030.03～0.05>0.05

1．未卸壓鉆孔抽放〔1〕穿層鉆孔〔2〕順層鉆孔2．卸壓鉆孔抽放〔1〕隨掘隨抽〔2〕隨采隨抽3．人工添加煤層透氣系數(shù)的措施〔1〕水力壓裂〔2〕水力割縫〔3〕深孔爆破〔4〕酸液處置〔二〕臨近層的瓦斯抽放1．上臨近層瓦斯抽放1〕頂板穿層鉆孔法詳細應思索：〔1〕鉆孔的終孔點要在冒落帶以上的裂隙帶內(nèi)；〔2〕鉆孔仰角和夾角要保證任務(wù)面推過后不斷孔，并且要使鉆孔處于卸壓帶以內(nèi)；〔3〕根據(jù)任務(wù)面上隅角或采空區(qū)瓦斯分布，鉆孔伸人任務(wù)面程度投影間隔應在1Om以上。2〕頂板走向鉆孔法3〕頂板巷道抽巷道法〔1〕傾斜高抽巷?！?〕走向高抽巷?！踩巢煽諈^(qū)抽放采空區(qū)瓦斯抽放可分為封鎖式抽放和開放式抽放兩類。1．封鎖式采空區(qū)瓦斯抽放技術(shù)2．開放式采空區(qū)瓦斯抽放技術(shù)開放式采空區(qū)瓦斯抽放方法開放式采空區(qū)瓦斯抽放方法主要有以下幾種：〔1〕引巷密閉插管抽放法〔2〕鉆孔抽放法〔3〕埋管抽放法〔4〕頂板〔煤〕巷抽放法抽放的瓦斯混合氣體，應符合下述要求，一旦發(fā)現(xiàn)有關(guān)目的異常，應立刻停頓抽放，采取防止自燃的措施。①氧氣濃度不得大于7%，最高不大于10%；②一氧化碳濃度不得大于臨界值〔臨界值目的由開采礦井調(diào)查確定。撫順礦區(qū)煤炭自燃發(fā)火的臨界值目的CO臨≤50PPm〕；③瓦斯〔CH4〕濃度不得低于25%或30%〔采用水環(huán)式真空泵抽放時，不低于25%；采用干式鼓風機抽放時，不低于30%)；④混合氣體溫度不得大于所在場所〔地點〕的空氣溫度；⑤回采任務(wù)面回風流和上隅角的瓦斯和一氧化碳濃度不得超越<煤礦平安規(guī)程>的規(guī)定。

三、布孔及抽放參數(shù)確實定1．鉆孔間距2．鉆孔個數(shù)和鉆孔長度3．鉆孔直徑4．鉆孔方向5．抽放負壓。抽放瓦斯的設(shè)備主要有鉆機、封孔安裝、管道、瓦斯泵、平安安裝和檢測儀表?！惨弧炽@機鉆機按動力種類可分為液動、電動和風動鉆機三種；按傳動方式分為全液壓傳動杯機械液壓傳動兩種；按構(gòu)造方式分為滑臺動力頭式和立軸回轉(zhuǎn)式兩種。〔二〕抽放瓦斯的管道普通用鋼管或鑄鐵管。管道直徑是決議抽放投資和抽放效果的重要要素之一?！踩惩咚钩榉疟玫V用瓦斯抽放泵大致可分為三類，即水環(huán)式真空泵、離心式鼓風機和回轉(zhuǎn)式鼓風機?！菜摹称渌惭b1．放水器2．防爆、防回火安裝四、抽放瓦斯配備及抽放監(jiān)控系統(tǒng)〔五〕抽放瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)1．瓦斯泵房及抽放管道監(jiān)控系統(tǒng)瓦斯抽放泵房及抽放管道監(jiān)控系統(tǒng)，用于井下或地面抽放泵站對瓦斯抽放管中的甲烷濃度、溫度、抽放負壓、抽放瓦斯的混合流量和純流量進展流動檢測和延續(xù)監(jiān)測。