4、煤矿瓦斯的检测与检查技术

辽宁工程技术大学李宗翔教授中国矿业大学（教育培训处）——培训讲座有两个内容煤矿瓦斯的检测煤矿瓦斯检查与管理技术煤矿瓦斯的检测技术AQ1029-2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范煤矿瓦斯的检测Page4Page5瓦斯检查与管理矿井空气中的瓦斯浓度受通风、采掘和气压以及瓦斯涌出变化异常等诸多因素的影响而经常发生变化，及时准确地检查瓦斯浓度，搞好瓦斯管理，对了解和掌握井下的瓦斯涌出情况，防止瓦斯积聚和瓦斯事故的发生至关重要。瓦斯检查与管理不仅是矿井通风管理工作的一项重要内容也是保障矿井安全生产和防止重大事故发生最基本和最关键的环节。Page6瓦斯检查方法矿井瓦斯检查方法是瓦斯检查员必须熟练掌握的基本技能。正确选用不同的测定方法，准确地检查瓦斯浓度，能准确地反映井下不同地点、不同时间的瓦斯涌出情况，以便进行风量分配与调节，从而达到安全、经济、合理通风,而且对于防止和及时发现瓦斯超限或积聚等隐患，采取针对性的措施，妥善处理，防止瓦斯事故的发生都是十分重要的。另外，对于瓦斯检查员的自身安全也很重要。Page7矿井瓦斯检查巷道风流瓦斯的检查方法1采煤工作面瓦斯检查方法23.34.435盲巷瓦斯的检查方法掘进工作面瓦斯检测的方法其他地点瓦斯的检查方法Page8一、巷道风流瓦斯的检查方法1.巷道风流巷道风流，指据巷道的顶板、底板和两帮有一定距离的巷道空间内的风流，设有各类支架的巷道中，距支架和巷道底板各50mm巷道空间；在不设支架或用锚喷、砌碹支架的巷道中，距巷道的顶板、底板和两帮各为200mm巷道空间。Page9一、巷道风流瓦斯的检查方法2.检查方法测定巷道风流瓦斯和二氧化碳浓度应该在巷道空间风流中进行。1）当测定地点风流速度较大时，无论测瓦斯还是二氧化碳瓦斯，检测仪进气管口应位于巷道中心点风速最快的部位进行，连续测3次取其平均值。2）当测定地点风速比较慢时，检测仪和进气管口应根据不同气体的比重来确定，测定甲烷或氢气、氨气等气体时，应该在巷道风流的上部（风流断面全高的上部约1/5处）进行抽气，连续测定3次，取其平均值。Page10一、巷道风流瓦斯的检查方法2.检查方法测定二氧化碳（或硫化氢、二氧化氮、二氧化硫等）浓度时，应在巷道风流的下部（风流断面全高的下部1/5处）进行抽气，首先测定该处甲烷浓度；然后去掉二氧化碳吸收管；测出该处甲烷和二氧化碳混合气体浓度，后者减去前者，乘上校正系数即是二氧化碳的浓度，这样连续测定3次，取其平均值。Page11一、巷道风流瓦斯的检查方法3.注意事项1)矿井总回风或一翼回风中瓦斯或二氧化碳的浓度测定，适当利用风门隔开，应在矿井总回风或一翼回风的测风站内进行。2)采区回风中瓦斯或二氧化碳的测定，应在该采区所有的回风流汇合稳定的风流中进行，其测定部位和操作方法与在巷道风流中进行的测定相同。3)测定部位应尽量避开由于材料堆积冒顶等原因造成的阻断巷道断面变化而引起的风速变化大的区域。4)注意自身安全，防止铆钉、片邦（偏帮）、运输等其他事故的发生。3.注意事项Page12二、采煤工作面瓦斯检查方法1.采煤工作面风流与采煤工作面回风流采煤工作面风流使指距煤壁、顶（岩石、煤或假顶）底、两帮（煤、岩石或充填材料）各为200mm小于1m厚的薄煤层采煤工作面距顶、底各为100mm和以采空区的切顶线为界的采煤工作面空间内的风流。采用充填法管理顶板时，采空区一侧应以挡矸、砂帘为界。采煤工作面回风隅角以及一段未放顶的巷道空间至煤壁线的范围内空间风流，都按采煤工作面风流处理。Page13二、采煤工作面瓦斯检查方法1.采煤工作面风流与采煤工作面回风流采煤工作面回风流是指从煤壁线开始，采煤工作面回风侧从煤壁线开始到采区总回风范围内，锚喷、锚网锁等支护距煤壁、顶板、底板200mm空间范围内的风流。支架支护是距棚梁、棚腿50mm巷道空间范围内的风流。Page14二、采煤工作面瓦斯检查方法2.采煤工作面的瓦斯的检查方法1)测点的选取。采煤工作面瓦斯测点的选取。以能准确反映该区域的瓦斯情况为准则。风流测点垂直断面上选取测定部位和测定方法与在巷道风流进行测定时的测定部位和方法相同。沿风流测定位置的选取如图所示：采煤工作面回风流中的瓦斯浓度的测点位置应选在距采煤工作面煤壁线10m以外的采煤工作面的回风流中风流充分汇合稳定处。测点的数量应根据本采面的通风状况和矿井瓦斯等级不同适当选区。Page15二、采煤工作面瓦斯检查方法2.采煤工作面的瓦斯的检查方法2)测定步骤①应由进风侧或回风侧开始，逐段检查，检查瓦斯浓度和检查局部瓦斯积聚同时进行，同时还应记住测取温度；②测定甲烷浓度时，应在巷道风流的上部进行，测定二氧化碳浓度时，应在巷道风流下部进行；③测点选择正确，没遗漏，每个测点连续测定3次，且取其最大值作为测定结果和处理标准；④准确清晰地将测定结果分别记入瓦斯检查班报手册和检查地点的记录板上，并通知现场工作人员；Page16二、采煤工作面瓦斯检查方法3.注意事项1)初次放顶前的采空区也应选点测定。以便对采空区的瓦斯做到心中有数。2)重点检查回采工作面的上下隅角。因为此区域是采面风流拐角处，风流不易带走瓦斯，同时此区域又是采空区瓦斯涌出的通道，易造成瓦斯积聚。3)准确地掌握《规程》对井下不同地点的瓦斯浓度的要求及措施。发现瓦斯或二氧化碳超限积聚等隐患时，积极采取有效措施进行处理，并向有关领导和地面调度室汇报。4)检查的同时还应注意通风及其他设施是否存在问题，发现问题及时汇报。5)另外，还应注意自身安全，防止冒顶、片邦（偏帮）、运输等因素可能造成的危害。测点选定时应选在顶板或支护较完好的地点。Page17三、掘进工作面瓦斯检测的方法掘进工作面风流，是指掘进工作面到风筒出风口这一段巷道空间中按巷道风流划定法划定的空间中的风流。2.瓦斯的检测方法掘进工作面风流中瓦斯和二氧化碳浓度的检查测定地点位置应选取在工作面上部，左右角距顶、帮、工作面各200mm处的甲烷浓度；工作面第一架棚左、右柱窝距梆底各200mm处的二氧化碳浓度，其测定方法同巷道风流中的测定相同，并各取其最大值作为检查结果和处理依据。1.巷掘进工作面风流及回风流道风流Page18三、掘进工作面瓦斯检测的方法（1）检查工作应由外向内依次进行。当瓦斯浓度超过3.0%或其他有害气体浓度超过规定时，立即停止前进或推到进风流中，并通知有关人员和部门进行处理。（2）首先应检查局部通风机安装位置是否符合规定，是否发生循环风及是否挂牌由专人管理。（3）在检查风流瓦斯的同时，还必须注意检查有无局部瓦斯积聚。3、注意事项Page19三、掘进工作面瓦斯检测的方法（4）检查风筒末端至工作面距离及供风量是否合乎规定及风筒吊挂和安装质量，风筒有无破口等。（5）检查甲烷传感器或断电仪安装是否符合规定，是否正常运行。（6）上山掘进重点检查甲烷，下山掘进重点检查二氧化碳。（7）注意自身安全，以防爆破、运输及炮烟熏人等事故的发生。3、注意事项Page20四.盲巷瓦斯的检查方法凡不通风（包括临时停风的掘进区）长度大于6m的独头巷道，统称为盲巷。1.盲巷Page21四.盲巷瓦斯的检查方法由于巷道内不通风，如果瓦斯涌出量大或停风时间长，便会积聚大量的高浓度瓦斯，因此进入盲巷内检查瓦斯和其他有害气体时要特别小心谨慎。先检查盲巷入口处的瓦斯和二氧化碳，其浓度均小于3%方可由外向内逐渐检查。不可直接进入盲巷检查。在水平盲巷检测时，应在巷道的上部检测瓦斯，在巷道的下部检测二氧化碳。在上山盲巷检测时，应重点检测甲烷浓度，要由下而上至顶板进行检查，当瓦斯浓度达到3%时应立即停止前进。在下山盲巷检测时，当二氧化碳浓度达到3%时，必须立即停止前进。2、检查方法Page22四.盲巷瓦斯的检查方法（1）检查工作应由专职瓦斯检查员负责进行。检测前要首先检查自己的矿灯、自救器、瓦斯检定器等有关仪器；确认完好、可靠后方可开始工作，在进行检测过程中，要精神集中谨慎小心，不可造成撞击“火花”等隐患。（2）盲巷入口处或盲巷内一段距离处的甲烷或二氧化碳浓度达到3.0%；或其他气体超过《规程》规定时，必须立即停止前进，并通知有关部门采取封闭等措施进行处理。（3）检查临时停风时间较短、瓦斯涌出量不大的盲巷内瓦斯和其他有害气体浓度时，可以由瓦斯检查员和其他专业检查人员1人进入检查；检察停风时间较长或瓦斯涌出量大的盲巷内瓦斯和其他有害气体浓度时，最少有2人一起入内检查。2人应拉开一定距离；一前一后边检查边前进。3、注意事项Page23四.盲巷瓦斯的检查方法（4）在检查甲烷、二氧化碳浓度的同时；还必须检查氧气和气体有害气体的浓度，超过规定或有异味等现象时，应停止前进，以防止发生中毒或窒息事故。（5）测定倾角大的上山盲巷时，应重点检查甲烷浓度；检查倾角大的下山盲巷时，应重点检查二氧化碳浓度。（6）测定时应站在顶板两帮及支护较好地点，并小心谨慎以防因碰撞而造成冒落伤人。3、注意事项Page24五、其他地点瓦斯的检查方法采煤工作面爆破地点附近20m范围内的风流，即爆破地点沿工作面煤壁方向两端各20m范围内的采煤工作面风流，此范围内风流的瓦斯浓度都应测定。壁式采煤工作面采空区内顶板未冒落时，还应测定切顶线以外（采空区一侧）不小于1.2m范围内的瓦斯浓度。在采空区侧打钻爆破放顶时，也要测定采空区内的瓦斯浓度。测定范围应根据采高、顶板冒落程度、采空区通风条件和瓦斯积聚情况等因素确定，并经矿工程师批准。1、采掘工作面爆破地点附近20m范围风流中瓦斯浓度的检查测定Page25五、其他地点瓦斯的检查方法掘进工作面爆破地点20m以内的风流即爆破的掘进工作面向外20m范围内的巷道风流。其瓦斯浓度测定部位和方法与巷道风流相同，但要注意检查测定本范围内盲巷、冒顶的局部瓦斯积聚情况。在上述范围内进行瓦斯测定时都必须取其最大值作为测定结果和处理依据。1、采掘工作面爆破地点附近20m范围风流中瓦斯浓度的检查测定Page26五、其他地点瓦斯的检查方法在采煤工作面中，电动机及其开关附近20m以内风流即电动机及其开关所在地点沿工作面风流方向的上端和下风六端各20m范围内的采煤工作面风流。在掘进工作面中，电动机及其开关附近20m范围内风流即电动机及其开关地点的上风流端和下风流端各20m范围内的巷道风流。在测定采掘工作面电动机及其开关附近风流宛似（甲烷）浓度时，对上风流端和下风流端各20m范围内风流中瓦斯浓度都要测定，并取其最大值作为测定结果和处理依据。2、采掘工作面电动机及其开关附近20m范围内风流中瓦斯的检查测定Page27五、其他地点瓦斯的检查方法高冒区由于通风不良，容易积聚瓦斯，突出孔洞未通风时里面积聚有高浓度瓦斯，检查时都要特别小心，防止瓦斯窒息事故发生。检查瓦斯时，人员不得进入高冒区域突出孔洞内，只能用瓦斯检查棍或长胶筒伸到里面去检查。应由外向里逐渐检查，根据检查的结果（瓦斯浓度、积聚瓦斯量）采取相应的措施进行处理。当里面瓦斯浓度达到了3.0%或其他有害气体浓度超过规定时，或者瓦斯检查棍等无法伸到最高处，检查时，则应进行封闭处理，不得留下任何隐患。3、高冒区及突出孔洞内的瓦斯检查Page28五、其他地点瓦斯的检查方法爆破使煤（岩）层中释放出大量的瓦斯。并且容易达到燃烧会爆炸浓度，如爆破时产生火源，就会造成瓦斯燃烧或爆炸事故。4、井下爆破是在极其特殊而又恶劣的环境中进行Page29五、其他地点瓦斯的检查方法“一炮三检制”即每次爆破过程中在装药前、放炮前、放炮后都必须检查瓦斯，爆破工、班组长、瓦斯检查员都必须检查。具体实施是：采掘工作面及其他爆破地点，装药前必须检查附近20m范围内瓦斯；瓦斯浓度达到1%，不得装药。紧接爆破前（距起爆时间不能太长，否则爆破地点及其附近瓦斯可能超限规定），检查爆破地点附近20m范围和回风流中瓦斯；当达到1%时，不准爆破，当回风流中瓦斯浓度超过1%时，不准爆破，同时撤出人员，有爆破工或瓦斯检查员向地面报告，等候处理。爆破后至少15min（突出危险工作面至少30min）,并待炮烟吹散后，瓦斯检查员在前、爆破工居中、班组长最后一同进入爆破地点检查瓦斯及爆破效果等情况。