煤矿瓦斯灾害防治培训课件

煤矿瓦斯灾害防治一、矿井瓦斯基础知识；二、矿井瓦斯爆炸及防治。2015年12月主讲：刘伟瓦斯的概念、性质及赋存状态：矿井瓦斯是成煤过程中的一种伴生气体，是指煤矿井下以甲烷(CH4)为主的有毒、有害气体(CH4、CO2、N2、C2H6、SO2、H2S、CO等)的总称，其中CH4是矿井瓦斯的主要成分，所以，一般讲的瓦斯就是甲烷，也叫沼气。一、矿井瓦斯基础知识瓦斯是一种无色、无味、无溴的气体，其本身无毒，比空气轻，比重0.554，不易溶于水，但有很强的扩散性；不助燃，但与空气混合到一定浓度、并遇火源时能燃烧或爆炸，其爆炸界线为5～6%到14～16%。当空气中瓦斯浓度超过40%时(即空气中氧气含量下降到12%以下)，就会使人严重缺氧而窒息死亡(窒息性、燃烧性与爆炸性)。一、矿井瓦斯基础知识瓦斯在煤层及围岩中的赋存状态有两种：一种是游离状态，另一种是吸附状态(吸着状态和吸收状态)。一、矿井瓦斯基础知识煤层瓦斯含量与矿井瓦斯涌出⑴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，一般用m3/t或m3/m3表示。煤层瓦斯含量包括游离瓦斯和吸附瓦斯两部份，其中游离瓦斯约占10%～20%，吸附瓦斯约占80%～90%。一、矿井瓦斯基础知识煤层瓦斯含量的主要影响因素：1)煤的变质程度：煤的变质程度决定了成煤过程中伴生的气体量和煤的含瓦斯能力。此外，煤层中的灰分和杂质也降低煤层吸附瓦斯的能力。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。一、矿井瓦斯基础知识⑵矿井瓦斯涌出：1)矿井瓦斯涌出的形式：①普通涌出；②特殊涌出(瓦斯喷出和煤与瓦斯突出)。2)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采空区的瓦斯涌出；④邻近煤层瓦斯涌出。一、矿井瓦斯基础知识3)矿井瓦斯涌出量的概念与计算：矿井瓦斯涌出量是指在开采过程中，单位时间内或单位重量煤中涌出的瓦斯量，仅指普通涌出。①绝对瓦斯涌出量qCH4＝QC(m3/min)②相对瓦斯涌出量qCH4＝(m3/t)一、矿井瓦斯基础知识4)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采煤方法与顶板管理；⑥生产工序；⑦通风压力；⑧采空区管理。一、矿井瓦斯基础知识矿井瓦斯等级：矿井瓦斯等级是矿井瓦斯涌出量大小和安全程度的基本标志。矿井瓦斯等级，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：一、矿井瓦斯基础知识⑴低瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量≤10m3/t且矿井绝对瓦斯涌出量≤40m3/min；⑵高瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量＞10m3/t或矿井绝对瓦斯涌出量＞40m3/min；⑶煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井。一、矿井瓦斯基础知识瓦斯治理方针：煤矿瓦斯灾害是一种对煤矿安全生产有较大影响的自然灾害，瓦斯事故时刻威胁煤矿安全和职工的人生安全，所以对瓦斯灾害的防治一直是煤矿安全工作的重中之重。在技术管理上，始终坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的原则，提出了“先抽后采、以风定产、监测监控”综合治理瓦斯灾害的十二字方针，“先抽后采”是瓦斯防治的基础，是从源头上治理瓦斯的治本之策和关键之举。一、矿井瓦斯基础知识“以风定产”是防治瓦斯的基本生产管理措施；也是防治瓦斯积聚的先决条件；“监测监控”是防治瓦斯事故的重要防线和保障措施。今年在全国煤矿瓦斯治理现场会上总局原王局长又提出了“通风可靠，抽采达标，监控有效，管理到位”瓦斯治理工作体系，这些都是对瓦斯治理的高度概括和总结。一、矿井瓦斯基础知识瓦斯爆炸的条件：1、瓦斯浓度达到爆炸界限，即5%～16%。2、存在高温火源，瓦斯的引火温度达到650℃～750℃；明火、煤炭自燃、电气火花、吸烟、放炮、架线火花、甚至摩擦和撞击产生的火花等都足以引燃瓦斯。3、充足的氧气含量，氧气浓度在12%以上。二、瓦斯爆炸及其防治瓦斯爆炸由3个方面的因素促成，即瓦斯积聚、引爆火源和管理因素。1、瓦斯积聚及其原因：⑴瓦斯积聚的概念：采掘工作面及其它地点，体积大于0.5m3的空间内，瓦斯浓度达到或超过2%的现象。瓦斯爆炸的原因分析：二、瓦斯爆炸及其防治⑵引起瓦斯积聚的主要原因：局部通风机停止运转、风筒断开或严重漏风、采掘工作面风量不足、局部通风机出现循环风、风流短路、通风系统不合理不完善、采空区或盲巷、瓦斯涌出异常等。2、引爆火源：⑴电火花；⑵爆破火花；⑶撞击摩擦火花；⑷明火。3、管理因素：大量事实表明，多数瓦斯爆炸事故是因某些人，尤其是负有特殊工作的人员(如瓦斯检查员、放炮员、井下电钳工及班组长等)不能尽职尽责，思想上麻痹大意，抱有侥幸心理甚至违章违纪造成的。二、瓦斯爆炸及其防治瓦斯爆炸事故的防治主要有3个方面：防止瓦斯积聚、防止引爆瓦斯、防止瓦斯爆炸事故的扩大。1、防止瓦斯积聚的技术措施：(1)加强通风管理(掘进工作面、采煤工作面)：据统计资料表明，60%以上的瓦斯斯爆炸都发生在掘进工作面，主要原因是掘进工作面是靠局部通风机依靠风筒导风，受局部通风机安设、管理、供电、供风量等诸多因素影响，使掘进巷道内容易发生瓦斯积聚、微风、工作面风量不足等，因此，加强掘进工作面通风管理尤为重要。二、瓦斯爆炸及其防治①高瓦斯矿井掘进工作面局部通风机必须实行“三专两面闭锁”；②局部通风机必须挂牌专人管理；③风筒距工作面的距离为3、5、7米，风量不得小于40m3/min；④风筒吊挂平直，严禁拐死弯；⑤风筒接头应严密不漏风；⑥局部通风机和启动装置必须安设在进风流中，且距回风口的距离不小于10米；⑦局部通风机供风量应大于吸风量的1.43倍等。二、瓦斯爆炸及其防治防止瓦斯积聚的技术措施：(2)加强瓦斯检查与监测：按《煤矿安全规程》规定。(3)局部积聚瓦斯的处理方法：①采煤工作面上隅角处瓦斯积聚的处理方法：风幛引导风流法、风筒导排风流法、巷尾排放法、沿空留巷排除法、瓦斯抽放法、充填置换法、风压调节法、调整通风方法。二、瓦斯爆炸及其防治及时处理局部积聚的瓦斯风幛引导风流处理上隅角瓦斯(3)局部积聚瓦斯的处理方法：二、瓦斯爆炸及其防治尾巷排放瓦斯法(3)局部积聚瓦斯的处理方法：二、瓦斯爆炸及其防治埋管抽放处理上隅角局部积聚的瓦斯(3)局部积聚瓦斯的处理方法：二、瓦斯爆炸及其防治风压调节法排放瓦斯二、瓦斯爆炸及其防治局部积聚瓦斯的处理方法：②巷道冒落空洞内瓦斯积聚的处理方法：导风板引风法、充填置换法、风筒分支排放法、压风排除法。③巷道顶部层状赋存瓦斯的处理方法：加大巷道内的风流速度(使风速大于0.5～1.0m/s)、加大顶板附近的风流速度、隔绝瓦斯来源、钻孔抽放瓦斯。二、瓦斯爆炸及其防治④采煤机附近瓦斯积聚的处理方法：加大风量、降低瓦斯涌出量和减少瓦斯涌出量的不均衡性、安装小型局部通风机或水力引射器、抽放瓦斯。局部积聚瓦斯的处理方法：二、瓦斯爆炸及其防治防止引燃瓦斯⑴防止明火：①井口房、通风机房周围20米以内严禁明火；②严禁烟火入井、严禁穿化纤衣服入井；③井下严禁使电炉或灯泡取暖；④不得在井口附近或井下从事焊接作业；⑤严禁在井下存放汽油、变压器没等；⑥防止煤炭自燃、加强火区检查。二、瓦斯爆炸及其防治⑵防止出现爆破火焰：①严格火工品管理、严格爆破工艺；②瓦斯矿井使用安全炸药、不使用变质或不合格炸药；③炮眼深度、炮泥冲填符合规定；④使用合格放炮母线、接头符合要求、尽量在新鲜风流中启爆；⑤禁止放明泡、糊炮；⑥严格执行“一炮三检”、“三人连锁放炮”。二、瓦斯爆炸及其防治⑶防止出现电火花：①瓦斯矿井必须采用矿用安全型、防爆型和安全火花型电气设备。并定期进行防爆性能检查；②井口和井下电气设备必须有防雷和防短路保护装置；采取有效措施防治井下杂散电流；③所有电缆接头不准有“鸡爪子”、“羊尾巴”和明接头；二、瓦斯爆炸及其防治⑶防止出现电火花：④修理开关、接线盒等不准带电作业；⑤局部通风机开关要设风电、瓦斯电闭锁装置、检漏装置；⑥矿灯符合要求，严禁在井下拆开、敲打矿灯。⑷其它火源防治：摩擦发热部件上安过热保护、机组截齿处设喷雾装置等。二、瓦斯爆炸及其防治防止瓦斯爆炸灾害扩大的措施：1)编制灾害预防与处理计划：为了防治事故发生，并在一旦发生事故时能有效地阻止事故扩大和迅速抢救人员，《煤矿安全规程》规定：每一矿井每年必须由矿总工程师组织编制矿井灾害预防和处理计划，在每季末，应根据具体情况进行修改，制定补充措施，《灾害预防与处理计划》由矿长负责贯彻实施。每年至少进行一次救灾演习。二、瓦斯爆炸及其防治《计划》内容：《灾害预防与处理计划》(以下简称《计划》)，由文字说明、附图以及消防材料设备和必须工程规划表三部分组成。文字说明既要详尽确切，又要避免繁琐冗长，应尽量采用示意图和表格表示。二、瓦斯爆炸及其防治A．附图及有关处理各种事故必备的技术资料有：矿井通风系统图、反风试验报告以及反风时保证反风设施完好可靠的检查报告；a．矿井供电系统图和井下电话安装地点；b．井下消防、洒水管路、排水管路和压风管路系统图；c．地面和井下消防材料库的位置及储备的材料、设备、工具的品名和数量登记表；《计划》内容：二、瓦斯爆炸及其防治d．井上下对照图，图中应注明井口位置和标高、地面铁路、公路、钻孔、水井、水管、储水池及其它存放可供处理事故用的材料、设备和工具等。B．文字说明中包括：a．可能发生事故地点的自然条件、生产条件及预防的事故性质、原因和预兆；《计划》内容：二、瓦斯爆炸及其防治b．出现各种事故时，保证人员安全撤退所必须采取的措施；c．预防、处理各种事故和恢复生产的具体技术措施；d．实现预防措施的单位及负责人；e．参加处理事故指挥部的人员组成、分工和其它有关人员名单、通知方法和顺序。《计划》中人员的分工要明确具体，通知召集人员的方法要迅速及时。《计划》内容：二、瓦斯爆炸及其防治C．安全迅速撤退人员的措施中包括：a．及时通知灾区和受威胁地区人员的方法(电话、音响、放特殊气味等)及所需材料设备；b．人员撤退路线及该路线上需设的照明设备、路标、自救器及临时避难硐室的位置；c．风流控制方法、实现步骤及其适用条件；《计划》内容：二、瓦斯爆炸及其防治d．发生事故后，对井下人员的统计方法(一般根据入井人员的挂牌及领取的矿灯、自救器牌号码、考勤记录、井是人员跟踪定位系统等统计在井下的人数及其姓名)；e．救护队向遇难人员接近的移动路线；f．向待救人员供给空气、食物和水的方法。《计划》内容：二、瓦斯爆炸及其防治D．处理灾害和恢复生产措施的编制原则：a．处理火灾事故，应根据已探明的火区地点和范围，首先制定控制火势的方法、步骤，采用的灭火方法，防火墙的位置、材料和修建顺序等；b．处理爆炸事故，关键是写出如何迅速恢复灾区通风、防止爆炸引起火灾和防止瓦斯连续爆炸的措施；《计划》内容：二、瓦斯爆炸及其防治c．其它事故(煤与瓦斯突出、冒顶、透水、运输提升和机电事故等)的预防和处理措施，也应根据本矿具体情况制定。《计划》内容：二、瓦斯爆炸及其防治2)安设安全装置：①安设防爆门，防止主要通风机受到破坏。②安设反风装置，主要通风机必须有反风设备，每年进行一次反风演习，保证处理事故需要紧急反风时能灵活使用。③安设隔爆设施，爆炸后产生的冲击波使隔爆设施动作，扑灭、隔离火焰。④佩戴自救器，灾害来临时能安全逃生自救。《计划》内容：二、瓦斯爆炸及其防治