通風瓦檢工培訓(xùn)-瓦斯防治

1、通風瓦檢工培訓(xùn)瓦斯防治 礦井瓦斯是煤礦生產(chǎn)中必然遇到的有害氣體，是煤礦五大自然災(zāi)害之一，在采掘過程中瓦斯大量涌出，可造成作業(yè)地點的瓦斯超限，當井下空氣中瓦斯?jié)舛容^高時，會相對地降低空氣中的氧氣濃度，可以造成作業(yè)人員窒息。如果忽視礦井通風與瓦斯管理和不嚴格執(zhí)行規(guī)程有關(guān)規(guī)定，當瓦斯與空氣混合達到一定濃度時，遇火源能燃燒或爆炸。瓦斯的存在易造成煤與瓦斯突出，嚴重影響和威脅礦井生產(chǎn)安全，一旦發(fā)生重、特大瓦斯災(zāi)害事故，就會給國家財產(chǎn)和職工的生命安全造成巨大損失。所以說，瓦斯是煤礦第一大殺手。第三章 瓦斯防治第一節(jié) 瓦斯的性質(zhì)與賦存狀態(tài) 礦井瓦斯是指煤礦在生產(chǎn)過程中從煤（巖）層中涌出以甲烷為主的各種有毒有

2、害氣體的總稱。有時單獨指甲烷（沼氣）。根據(jù)氣體分析結(jié)果表明，其中構(gòu)成的主要成分是以甲烷為主，約占總量的8090%左右，它是一種最簡單的炭氫化合物，又是各種有害氣體混合物。因沼澤之氣而得名，俗稱沼氣，其化學(xué)分子為CH4。根據(jù)人們?nèi)罕婇L期形成的歷史習(xí)慣把沼氣也稱為瓦斯。瓦斯的成分且由基本成分和其它成分所組成，其成分組成為：甲烷(沼氣)（CH4）、二氧化碳（CO2）、硫化氫（H2S）二氧化氮（NO2）、一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）氨氣（NH3）、碳氫化合物(乙烷、丙烷、丁烷)。一、礦井瓦斯的概念依據(jù)瓦斯成分與其性質(zhì)的不同，大致可分為三種類型：（一）具有可燃、可爆性氣體，主要是沼氣；（二）具有

3、窒息性氣體，主要是二氧化碳；（三）具有毒、有害氣體，主要是一氧化碳、硫化氫、二氧化硫、二氧化氮。上述這些有毒有害氣體中，絕大多數(shù)礦井中沼氣約占瓦斯總量的80%以上，其次才是二氧化碳。煤礦通常所說的瓦斯實際是指沼氣，礦井瓦斯的這種可燃性、爆炸性、窒息性，是煤礦安全生產(chǎn)中的主要威脅。 礦井瓦斯來源于煤（巖）層，瓦斯的生成是在成煤過程中植物的纖維質(zhì)被分解、發(fā)酵，逐漸生成腐植酸，與此同時生成瓦斯，屬于生物化學(xué)造氣時期；此后，在煤的炭化變質(zhì)過程中，隨著化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)的變化，從泥炭轉(zhuǎn)變成褐煤、煙煤到無煙煤，屬于變質(zhì)作用造氣時期。同時繼續(xù)有大量瓦斯伴隨生成。當生成一噸煤的一種伴生氣體，它的形成要經(jīng)歷兩個不同

4、的造氣時期，古代植物遺體在形成泥炭過程中，由于厭氧菌的作用，的同時，大約生成1000m3以上的瓦斯（沼氣）伴隨生成。在長期的地質(zhì)年代里，由于在生化作用造氣時期泥炭的埋藏較淺，覆蓋層的膠結(jié)固化也不好，因地層變動造成的斷裂和裂隙，大部分瓦斯通過煤層裂隙自然逸散到大氣中去了，僅僅只有一部分則被保存在煤體和圍巖中。 其次，煤層的傾角大，埋藏較淺，頂板巖層透氣性好，而煤層中被保存下來的瓦斯量就少；反之，煤層中保留下來的瓦斯就多。當人們建井開拓井巷、從事采掘作業(yè)時，瓦斯就會不斷地從煤（巖）層中涌向采掘空間，這就是礦井瓦斯的主要來源。當在成煤過程中所伴隨生成的瓦斯不逸散，如果大部分都被保存下來的話，那么我們

5、現(xiàn)在就無法開采其煤炭。 由于煤層賦存條件所致，煤層有露頭時，瓦斯易于排放，無露頭時，頂板巖性致密，其瓦斯不易排放，并易于保存。煤層傾角越小瓦斯運移的途徑長。如成煤后地殼上升，剝蝕作用加強為煤層瓦斯向地表運移提供了條件，而大部分瓦斯隨著裂隙逸散到大氣中去了。因此，在其他條件大致相同的情況下，在同一開采深度上，煤層傾角小，煤層所含瓦斯越多。反之，煤層傾角大，且煤層瓦斯含量就越小。二、瓦斯的性質(zhì) 瓦斯通常指甲烷，分子式為CH4，它是一種無色、無味的氣體。瓦斯具有燃燒和爆炸性。三、礦井瓦斯危害四、瓦斯的賦存（一)瓦斯窒息。（二)瓦斯的燃燒和爆炸。（一)瓦斯在煤層中的垂直分帶 在漫長地質(zhì)年代中，變質(zhì)作用

6、過程中生成的瓦斯在其壓力差與濃度差的驅(qū)動下不斷向古大氣中運移，而地表空氣通過滲透和擴散也不斷向煤層深部運移，這就導(dǎo)致沿煤層垂深出現(xiàn)了特征明顯的四個分帶，即CON帶、N帶、NCH和CH帶，見圖11。各帶的氣體成分組成與含量見表11。按照各帶的成因和組分變化規(guī)律，第、帶又統(tǒng)稱為瓦斯風化帶，第帶稱為甲烷帶。圖3-1 煤礦瓦斯垂直分布圖、瓦斯風化帶，甲烷帶 確定瓦斯風化帶和甲烷帶的深度是很重要的，因為在甲烷帶內(nèi)，煤層中瓦斯含量、瓦斯壓力、以及在開采條件變化不大的前提下的瓦斯涌出量都隨著深度的增加而有規(guī)律地增大。研究這些規(guī)律及影響因素，是防治礦井瓦斯災(zāi)害的基本工作之一。 表3-1 煤層垂向各瓦斯帶主要特

7、征 （二)瓦斯的賦存。瓦斯在煤層及圍巖中的賦存狀態(tài)有兩種，一種是游離狀態(tài)，另一個是吸附狀態(tài)。如圖3-2所示。圖32 煤礦瓦斯賦存狀態(tài)示意圖1游離瓦斯；2吸著附瓦斯；3吸收瓦斯；4煤體；5空隙1、游離狀態(tài)（也稱自由狀態(tài)）。 這種瓦斯以完全自由的氣體狀態(tài)存在于煤體或圍巖的較大裂縫、孔隙或空洞之中（如圖11所示）。游離瓦斯可以自由運動或從煤（巖）層的裂隙中散放出來，因此表現(xiàn)出一定壓力。煤體內(nèi)游離瓦斯的多少取決于儲存空間的容積瓦斯壓力及圍巖溫度等因素。2、吸附狀態(tài)（也稱結(jié)合狀態(tài)）。 按其結(jié)合的形式不同，又分為吸著和吸收兩種狀態(tài)。吸著狀態(tài)是瓦斯氣體分子在其與煤粒固體分子間的引力作用而被吸著在煤體孔隙內(nèi)表

8、面上所呈現(xiàn)的狀態(tài)，其形成一層很薄的吸附層（如圖中2所示）；吸收狀態(tài)是瓦斯分子進入煤體膠粒結(jié)構(gòu)內(nèi)部與煤分子結(jié)合而呈現(xiàn)的一種狀態(tài)，其類似氣體溶解于液體的現(xiàn)象（如圖中3所示）。吸附狀態(tài)存在的瓦斯量的多少，取決于煤的結(jié)構(gòu)特點、炭化程度等。 游離狀態(tài)與吸附狀態(tài)的瓦斯并不是固定不變的，而是處于不斷交換的動平衡狀態(tài)。當條件發(fā)生變化，這一平衡就會遭到破壞。在壓力降低、溫度升高或煤體結(jié)構(gòu)受到破壞時，部分吸附狀態(tài)的瓦斯就轉(zhuǎn)化為游離瓦斯，這種現(xiàn)象叫解吸；反之，當壓力增大或溫度降低時，部分游離的瓦斯也是轉(zhuǎn)化為吸附狀態(tài)，這種現(xiàn)象叫吸附。第二節(jié) 礦井瓦斯涌出煤層瓦斯含量指煤層在自然條件下單位重量或單位體積所含有的瓦斯量，

9、一般用m3/t或m3/m3表示。一、煤層瓦斯含量二、煤層瓦斯含量的主要影響因素 煤層瓦斯含量的大小決定于兩個方面的因素，一是在成煤過程中伴生的氣體量和煤的含瓦斯能力，二是煤系地層保存瓦斯的條件。 （一）煤的變質(zhì)程度煤的變質(zhì)程度決定了成煤過程中伴生的氣體量和煤的含瓦斯能力。（二）煤系地層保存瓦斯的條件 當前煤層瓦斯含量的大小，主要取決于煤系地層保存瓦斯的條件。 1、煤層有無露頭。煤層有無露頭對煤層瓦斯含量有很大影響。有露頭一般存在著瓦斯風化帶，在該帶內(nèi)瓦斯沿煤層向大氣中運移阻力較小，煤層的瓦斯很容易放散到大氣中去。所以，地表有煤層露頭時，該煤層的瓦斯含量會很低。 2、煤層埋藏深度。煤層埋藏深度增

10、加，保存瓦斯的條件就變好，煤層吸附瓦斯的能力就加大，瓦斯放散就越困難。在甲烷帶內(nèi)，煤層的瓦斯含量和瓦斯壓力隨埋藏深度的增加而增加。瓦斯壓力梯度是指煤層埋藏深度每增加1m，煤層內(nèi)瓦斯壓力的增加值。 3、圍巖的透氣性。煤層上覆和下伏巖層的透氣性，對 煤層瓦斯含量影響很大。煤層被透氣性很低的巖層包圍，煤層的瓦斯放散不出去，瓦斯含量就高；反之，瓦斯含量就低。 4、煤層的地質(zhì)史。成煤有機物沉積以后，直到現(xiàn)今的變質(zhì)作用階段，經(jīng)歷了漫長的地質(zhì)年代。其間，地層多次下降或上升，覆蓋層加厚或遭受剝蝕，海相與陸相交替變化并伴有地質(zhì)構(gòu)造運動等。這些地質(zhì)過程的形式和持續(xù)的時間對煤層瓦斯含量影響很大。一般來說，以下降、覆

11、蓋層加厚和海相沉積為主要變化的地質(zhì)活動過程，會導(dǎo)致煤層瓦斯含量增高；反之，煤層瓦斯含量則降低。 5、地質(zhì)構(gòu)造及其條件。閉合的和傾伏的背斜或穹窿，通常是儲瓦斯構(gòu)造，在其軸部區(qū)域形成瓦斯包，即所謂的“氣頂”。構(gòu)造形成的煤層局部變厚的大型煤包，往往也是瓦斯包。斷層對煤層瓦斯含量的影響與其性質(zhì)有關(guān)，開放性斷層(一般是指張性、張扭性、或?qū)膲盒詳鄬拥?會導(dǎo)致煤層瓦斯含量降低；封閉性斷層(壓性、壓扭性不導(dǎo)水斷層)會導(dǎo)致煤層瓦斯含量增高。 煤層傾角小，瓦斯沿層運移的路徑長，阻力大，煤層瓦斯不易流失，導(dǎo)致煤層瓦斯含量大；反之，則煤層瓦斯含量小。地下水活躍的礦區(qū)，通常煤層的瓦斯含量小。地下水對煤層瓦斯含量的降

12、低作用表現(xiàn)在三個方面：一是長期的地下水活動，帶走了部分溶解的瓦斯；二是地下水滲透的通道，同樣可以成為瓦斯?jié)B透的通道；三是地下水帶走了溶解的礦物，使圍巖及煤層卸壓，透氣性增大，造成了瓦斯的流失。（一）礦井瓦斯涌出的形式 當煤層被開采時，煤體受到破壞，貯存在煤體內(nèi)的部分瓦斯就會離開煤體而涌入采掘空間，這種現(xiàn)象叫做瓦斯涌出。瓦斯涌出根據(jù)涌出形式的不同可以分為普通涌出和特殊涌出。 （二）礦井瓦斯涌出來源 掌握礦井瓦斯涌出的來源，是實行瓦斯分源治理的前提條件。按照瓦斯涌出地點和分布狀況，瓦斯涌出來源可分為： 1、煤、巖壁瓦斯涌出；2、采落煤炭瓦斯涌出； 3、采空區(qū)的瓦斯涌出；4、鄰近煤層瓦斯涌出。 三、

13、礦井瓦斯涌出 1、礦井瓦斯涌出量的概念與計算 礦井瓦斯涌出量是指在開采過程中，單位時間內(nèi)或單位重量煤中放出的瓦斯量。表示礦井瓦斯涌出量的方法有兩種。 1）絕對瓦斯涌出量 絕對瓦斯涌出量是指單位時間內(nèi)涌人采掘空間的瓦斯數(shù)量，用m3min或m3d表示。可用下式進行計算 Q CH4=QC (11)或 Q=1 440QC (12)（三）礦井瓦斯涌出量式中 Q CH4礦井(或采區(qū))絕對瓦斯涌出量，m3min；QCH4礦井(或采區(qū))絕對瓦斯涌出量，m3d；Q礦井(或采區(qū))總回風量，m3min；C礦井(或采區(qū))總回風流中的瓦斯?jié)舛?，? 4401晝夜的分鐘數(shù)。 2）相對瓦斯涌出量 相對瓦斯涌出量是指在礦井正

14、常生產(chǎn)條件下，月平均日產(chǎn)1 t煤所涌出的瓦斯數(shù)量，用m3t表示?？捎孟率竭M行計算： 式中 qCH4礦井(或采區(qū))相對瓦斯涌出量，m3t； QCH4礦井(或采區(qū))絕對瓦斯涌出量，m3min； A礦井(或采區(qū))月產(chǎn)煤量，t； N礦井(或采區(qū))的月工作天數(shù)。 必須指出，對于抽放瓦斯的礦井，在計算礦井瓦斯涌出量時應(yīng)包括抽放的瓦斯量。（四）影響礦井瓦斯涌出量的因素 礦井瓦斯涌出量并不是固定不變的，它隨自然條件和開采技術(shù)條件的變化而變化。 1、煤層瓦斯含量 它是影響礦井瓦斯涌出量的決定因素。被開采煤層的原始瓦斯含量越高，其涌出量就越大。如果開采煤層附近有瓦斯含量大的圍巖或煤層(通常稱為鄰近層)，由于采動影

15、響，鄰近層中的瓦斯就會沿采動裂隙涌入開采空間，導(dǎo)致實際瓦斯涌出量大于開采煤層的瓦斯含量。 2、大氣壓力的變化 正常情況時，采空區(qū)及裂隙中的瓦斯與巷道風流處于相對平衡狀態(tài)。當大氣壓力突然降低時，就會破壞原來的平衡狀態(tài)，瓦斯涌出的數(shù)量就會增大；反之，瓦斯涌出量變小。因此，當?shù)孛娲髿鈮和蝗幌陆禃r，必須百倍警惕，加強對采空區(qū)和密閉等附近的瓦斯檢查；否則，可能造成重大事故。 3、開采規(guī)模 開采規(guī)模是指礦井的開采深度、開拓開采的范圍以及礦井產(chǎn)量。開采深度越大，煤層瓦斯含量越高，瓦斯涌出量就越大；開拓與開采范圍越大，瓦斯涌出的暴露面積越大，其涌出量就越大；在其他條件相同時，產(chǎn)量高的礦井其瓦斯涌出量一般較大。

16、 4、開采程序 厚煤層分層開采時，第一分層(上分層)的瓦斯涌出量最大，這是由于采動影響，其他分層中的瓦斯也會沿裂隙滲出的緣故。顯然，對頂?shù)撞苦徑鼘佣家巡蛇^的煤層，其開采過程中的瓦斯涌出量會顯著地減少。 5、采煤方法與頂板管理 機械化采煤，煤的破碎較嚴重，瓦斯涌出量高；水力采煤，水包圍著采落的煤體，對其中的瓦斯的排出起阻礙作用，導(dǎo)致濕煤中殘余瓦斯含量增大，其瓦斯涌出量較少。采用全部陷落法管理頂板，由于能夠造成頂?shù)装甯蠓秶乃蓜樱约安煽諈^(qū)存留大量散煤等原因，其瓦斯涌出量比采用充填法管理頂板時要高。另外，回采率低的采煤方法，瓦斯涌出量相對就高。 6、生產(chǎn)工序 同一采面，放炮或割煤時的瓦斯涌出量最

17、高，較該面平均涌出量可高出一倍或幾倍。 7、通風壓力 采用負壓通風(抽出式)的礦井，風壓越高瓦斯涌出量越大，而采用正壓通風(壓人式)的礦井，風壓越高瓦斯涌出量越小。這主要是風壓與瓦斯涌出壓力相互作用的結(jié)果。 8、采空區(qū)管理 一般說來，多數(shù)采空區(qū)都積存有大量瓦斯，其管理方法及好壞程度對瓦斯涌出影響很大。例如，該封閉而未封閉或密閉質(zhì)量很差，就會造成采空區(qū)瓦斯向外涌出。對采空區(qū)進行合理抽放會降低礦井的實際瓦斯涌出量?？傊?，礦井瓦斯涌出量的影響因素很多，但有主有次，應(yīng)根據(jù)不同礦井的具體條件，找出其主要因素及影響規(guī)律，以制定和采取針對性的防治措施。四、礦井瓦斯等級的劃分（一）礦井瓦斯等級劃分的目的 礦井

18、瓦斯等級是礦井瓦斯涌出量大小和安全程度的基本標志。由于不同煤田瓦斯生成與賦存的條件不同，開采時不同礦井的瓦斯涌出量就有很大差異。（二）礦井瓦斯等級劃分的依據(jù) 煤礦安全規(guī)程規(guī)定：一個礦井中只要有一個煤（巖）層發(fā)現(xiàn)瓦斯，該礦井即為瓦斯礦井。瓦斯礦井必須依照礦井瓦斯等級進行管理。礦井瓦斯等級，根據(jù)礦井相對瓦斯涌出量、礦井絕對瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式劃分為：1、瓦斯礦井：礦井相對瓦斯涌出量小于或等于10m3/t且礦井絕對瓦斯涌出量小于或等于40m3/min。 2、高瓦斯礦井：礦井相對瓦斯涌出量大于10m3/t或礦井絕對瓦斯涌出量大于40m3/min。3、煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井。 各礦井每年

19、必須組織進行礦井瓦斯等級和二氧化碳涌出量的鑒定工作，將鑒定結(jié)果報省主管部門審批，并報省煤礦安全監(jiān)察機構(gòu)備案。新礦井設(shè)計前，地質(zhì)勘探部門應(yīng)提供各煤層的瓦斯含量資料，礦井瓦斯涌出量和礦井瓦斯等級在設(shè)計任務(wù)書中確定。 五、礦井瓦斯等級的鑒定凡瓦斯礦井，每年都必須進行一次礦井瓦斯等級鑒定工作。礦井瓦斯等級鑒定工作一般可按下列順序和步驟進行：（一）準備工作1、成立鑒定小組，配足人員，明確分工；2、編制實施方案，包括時間安排、人員組織、儀器用品、井下測點布置、測定內(nèi)容、注意事項等；3、備齊所需測定儀器和記錄、測算所用的表格等物品；4、校正所用儀器。 （二）井下測定1、選定測點1）選點的原則是所選點能反映全

20、礦井、各水平、各煤層、各采區(qū)(工作面)等區(qū)域的回風量和瓦斯涌出情況； 2）選點位置一般選在礦井總回風道、各獨立通風區(qū)域的回風道和各翼、各水平、各煤層、各采區(qū)(工作面)的進、回風道內(nèi)的合適地點； 3）對測點要求與測風站標準相同，可用原有測風站，如無測風站，可選在斷面規(guī)整、無雜物、距岔風口15m一30m以外的一段平直巷道(10m)內(nèi)。 2、測定內(nèi)容 1）風量； 2）風流中瓦斯?jié)舛龋?）風流中二氧化碳濃度；4）氣象條件(地面和井下的氣溫、氣壓、濕度等)。 3、測定時間與方法。1）根據(jù)當?shù)貧夂驐l件，應(yīng)選擇瓦斯涌出量最大的一個月(一般為7月或8月)為鑒定月；2）在鑒定月的月初、月中和月末各選一天(間隔1

21、0d)，如選5日、15日、25日，為鑒定日，鑒定日的產(chǎn)量、通風瓦斯管理必須正常；3）在鑒定日內(nèi)分早、中、晚三班進行測定(四班工作制者分四班測定)，測定工作要在本班正常生產(chǎn)時進行；4）在每一班的時間內(nèi)，應(yīng)在班初、班中和班末各測一次，取其平均值；5）在每次測定時，對風流瓦斯?jié)舛?、二氧化碳濃度和溫度等，要在同一斷面的上、中、下分別測定，取其平均值，風量測定按測風要求進行；6）將測定數(shù)據(jù)及時記人記錄表中。 4、資料整理將整理后的實測記錄表中的原始數(shù)據(jù)以及月產(chǎn)量、工作天數(shù)等匯總于瓦斯鑒定基礎(chǔ)表(見表32)中。 表3-2 瓦斯和二氧化碳監(jiān)定基礎(chǔ)表5、確定礦井瓦斯等級6、上級審批7、注意事項應(yīng)做好鑒定月生產(chǎn)

22、天數(shù)和產(chǎn)量的統(tǒng)計工作 第三節(jié) 瓦斯爆炸及其防治 瓦斯是一種能夠燃燒和爆炸的氣體，瓦斯爆炸就是空氣中的氧氣（O2）與瓦斯（CH4）進行劇烈氧化反應(yīng)的結(jié)果。其化學(xué)反應(yīng)式為： CH4+2O2=CO2 +2H2O+882.6kJ/mol 從上式中看出：瓦斯在高溫火源作用下，與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成二氧化碳和水蒸氣，并放出大量的熱，這些熱量能夠使反應(yīng)過程中生成的二氧化碳和水蒸氣迅速膨脹，形成高溫、高壓并以極高的速度向外沖出面是產(chǎn)生動力現(xiàn)象，這就是瓦斯爆炸。 在瓦斯爆炸過程中，當點火源與爆炸性混合物接觸時，并不立刻發(fā)生爆炸，而需要有一個延遲時間，這段時間稱為爆炸感應(yīng)期。感應(yīng)期的長短與瓦斯?jié)舛?、溫度火源的?/p>

23、質(zhì)有關(guān)，隨著瓦斯的濃度的增加略有增加。一、瓦斯爆炸的概念瓦斯?jié)舛?%)火 源 溫 度 ()7007257507758259251025延 遲 時 間 （秒）48.23.62.41.4610.04.32.61.50.620.210.06814.05.03.01.60.670.250.08106.33.51.750.720.260.09127.94.11.900.770.270.09表3-3 延遲期與瓦斯?jié)舛?、引火溫度關(guān)系表 由此可見，引火溫度越高，延遲時間就越短。瓦斯燃燒這種延遲性，對煤礦安全生產(chǎn)有著十分重要意義。例如，井下放炮時，使用的煤礦安全炸藥就是利用了這一特性制定出的，安全炸藥雖然爆炸時

24、的溫度高達2000，但在絕大多數(shù)情況下，這一溫度存在的時間極短，有0.00110ms，也不致于引燃瓦斯， 沖擊波存在的時間短于1ms，都小于瓦斯爆炸的感應(yīng)期。但當炸藥質(zhì)量不合格或炮泥充填不足時，就會延長高溫氣體存在的時間，甚至還會出現(xiàn)火焰，從而形成瓦斯爆炸的點引火源。二、瓦斯爆炸的條件及界限瓦斯爆炸必須同時具備下面3個基本條件。（一）一定的瓦斯?jié)舛?、瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸具有一定的濃度范圍，只有在這個濃度范圍內(nèi)，瓦斯才能夠爆炸，這個范圍稱為瓦斯爆炸的界限。最低爆炸濃度叫爆炸下限；最高爆炸濃度叫爆炸上限，在新鮮空氣中，瓦斯爆炸的界限一般認為是5%16%。 2、瓦斯在不同濃度的爆炸特性，當瓦斯?jié)?/p>

25、度低于5%時，由于參加化學(xué)反應(yīng)的瓦斯較少，不能形成熱積聚，因此，不能爆炸，只能燃燒。燃燒時，在火焰周圍形成比較穩(wěn)定的、呈現(xiàn)藍色或淡青色的燃燒層。當瓦斯?jié)舛冗_到5%（下限），瓦斯就能爆炸；濃度在5%9.5%時，爆炸威力逐漸增強；在濃度為9.5%時， 因為 空氣中的全部瓦斯和氧氣都能參加反應(yīng)，所以，這時的爆炸威力最強。在煤礦井下，通過實驗和現(xiàn)場測定，爆炸威力最強烈的實際瓦斯?jié)舛葹?.5%左右。 瓦斯只有在5%16%這個濃度范圍內(nèi)才能爆炸，這個范圍稱為瓦斯爆炸界限。5%是最低爆炸濃度，叫爆炸下限；16%是最高爆炸濃度，叫爆炸上限。 必須指出，瓦斯爆炸界限并不是固定不變的，當受到定因素影響時，爆炸界限

26、會相應(yīng)縮小或擴大。 當瓦斯?jié)舛鹊陀?%時，由于參加化學(xué)反應(yīng)的瓦斯數(shù)量較少，不能形成熱量積聚，因此，只能燃燒，不能爆炸；當瓦斯?jié)舛雀哂?6%時，由于空氣中的氧氣相對減少和不足，滿足不了氧化反應(yīng)的全部需要,只能有一部分的瓦斯與氧氣發(fā)生反應(yīng)，因所生成的熱量還會被多余的瓦斯和周圍介質(zhì)吸收而降溫，所以也不能爆炸。 （二）一定的引火溫度瓦斯爆炸的第二個基本條件是高溫火源的存在。點燃瓦斯所需的最低溫度，稱為引火溫度。瓦斯的引火溫度一般認為是650750。 （三）充足的氧氣含量 實驗表明，瓦斯爆炸界限隨著混合氣體濃度的降低而縮小，氧氣濃度降低時，瓦斯爆炸下限緩緩地提高，而瓦斯爆炸的上限則迅速下降，當氧氣濃度降

27、到12%時，混合的氣體中的瓦斯就失去了爆炸性，遇火也不會爆炸。 由于氧氣含量低于12%時，短時間內(nèi)就能導(dǎo)致人員窒息死亡，因此規(guī)程規(guī)定，井下工作地點的氧氣含量不得低于20%，而且在正常生產(chǎn)的礦井中，采用降低空氣中的氧氣含量來防止瓦斯爆炸是沒有實際意義的。三、瓦斯爆炸產(chǎn)生的危害瓦斯爆炸的危害主要表現(xiàn)在以下3個方面。（一）爆炸溫度試驗研究表明，當瓦斯?jié)舛葹?.5%時，爆炸時產(chǎn)生的瞬時溫度，在自由空間可達1850，在封閉的空間內(nèi)高達2650 。這樣的高溫，不僅會燒傷人員、燒壞設(shè)備，還可能引起井下火災(zāi)，擴大災(zāi)害。 （二）爆炸壓力 瓦斯爆炸產(chǎn)生的高溫，會使氣體突然膨脹而引起氣體壓力的驟然增大，再加上爆炸波

28、的疊加作用或瓦斯連續(xù)爆炸，爆炸產(chǎn)生的沖擊壓力會越來越高。據(jù)測定，瓦斯爆炸后的壓力約為爆炸前的10倍。在高溫高壓的作用下，爆源處的氣體以每秒幾百米的速度向前沖擊。瓦斯爆炸時，常常會伴生兩種沖擊。 1、正向沖擊在爆炸產(chǎn)生的高溫、高壓作用下，爆源附近的氣體以極大的速度向四周擴散，在所經(jīng)過的路程上形成威力巨大的沖擊波的現(xiàn)象稱為正向沖擊。 2、反向沖擊 爆炸發(fā)生后，由于爆炸氣體從爆源處高速向外沖擊，加上爆炸后生成的部分水蒸氣又很冷卻和凝聚，因而，在爆源附近就形成了氣體稀薄的低壓區(qū)。這樣，在壓差的作用下爆炸氣體就會連同爆源外圍的氣體又以極高的速度反向沖回爆炸地點。這一過程稱為反向沖擊。（三）有毒有害氣體瓦

29、斯爆炸后，將產(chǎn)生大量有害氣體，據(jù)分析，瓦斯爆炸后的空氣成分為：氧氣6%10%、氮氣82%88%、二氧化碳4%8%、一氧化碳2%4%。爆炸后生成的如此大量的一氧化碳是造成人員大量傷亡的主要原因。如果有煤塵參與爆炸，一氧化碳的生成量就會更大，危害就更為嚴重。統(tǒng)計資料表明，在發(fā)生的瓦斯、煤塵爆炸事故中，死于一氧化碳中毒的人數(shù)占總死亡人數(shù)的70%以上，因此規(guī)程規(guī)定，入井人員必須佩戴自救器。 四、影響瓦斯爆炸的主要因素瓦斯爆炸的基本條件受很多因素影響，以下就爆界限和引火溫度兩個方面進行介紹。（一）影響爆炸界限的因素 影響瓦斯爆炸界限的主要因素有可燃性氣體、煤塵、惰性氣體及混合氣體的初始溫度等。 1、可燃

30、性氣體的混入在瓦斯和空氣的混合氣體中，如果有一些可燃性氣體(如硫化氫、乙烷等)混入，則由于這些氣體本身具有爆炸性，不僅增加了爆炸氣體的總濃度，而且會使瓦斯爆炸下限降低，從而擴大了瓦斯爆炸的界限。 2、爆炸性煤塵的混入多數(shù)礦井的煤塵具有爆炸性。當瓦斯和空氣的混合氣體中混入有爆炸危險的煤塵時，由于煤塵本身遇到火源會放出可燃性氣體，因而會使瓦斯爆炸下限降低。 根據(jù)實驗，空氣中煤塵含量為5gm時，瓦斯的爆炸下限降低到3；煤塵含量為8gm時，瓦斯爆炸下限降低到25。顯然，正常情況下，空氣中的煤塵含量達到這樣高是不可能的，但當沉積煤塵被爆風吹起時，達到這樣高的煤塵含量卻十分容易。因此，對于有煤塵爆炸危險的

31、礦井，作好防塵工作，從防止瓦斯爆炸的角度來講也是十分重要的。 3、惰性氣體的混入惰性氣體是指不太容易與其他氣體分子結(jié)合、化學(xué)性質(zhì)不太活潑的氣體。如氮氣(N2)、二氧化碳(CO2)等。瓦斯和空氣的混合氣體中，混入惰性氣體將使氧氣的含量降低，可以縮小瓦斯的爆炸界限，降低瓦斯爆炸的危險性。 （二）影響引火溫度的因素影響瓦斯爆炸引火溫度的主要原因有瓦斯?jié)舛?、混合氣體壓力及火源性質(zhì)等。 1、瓦斯?jié)舛炔煌耐咚節(jié)舛龋枰囊饻囟纫膊煌?。一般來說，瓦斯?jié)舛仍?一8時，其引火溫度最低。高于這個濃度，所需引火溫度就增高，這是因為瓦斯的熱容量較大、吸收的熱量較多的緣故；當瓦斯?jié)舛冗^低時，也不易引燃，所需引火溫

32、度也比較高。 2、混合氣體壓力 混合氣體的壓力越大，引火溫度就越低。例如，當瓦斯與空氣混合氣體的壓力為9.8kPa時，引火溫度為700；壓力為2744kPa時，引火溫度為460。當混合氣體瞬間被壓縮到原來體積的120時，混合氣體由于被壓縮而自身產(chǎn)生的熱量，就能使其自行爆炸。 引火溫度隨著混合氣體壓力的增高而降低，這對加強放炮管理很有指導(dǎo)意義。因為放炮時能造成很大的氣體壓力，大大降低了引火溫度，因而就比較容易引起瓦斯爆炸事故。 3、火源性質(zhì)火源有多種，不同的火源有不同的性質(zhì)，它們的溫度、存在時間及表面積等也都不同，而這些都能對瓦斯爆炸的引火溫度產(chǎn)生很大的影響。1）瓦斯爆炸的感應(yīng)期在一定溫度條件下

33、，火源的表面積越大，火源存在時間越長，就越容易引爆瓦斯；反之，即使火源的溫度很高，若存在時間短，也不能使瓦斯引爆。這是因為瓦斯的熱容量比較大，即使達到爆炸濃度的瓦斯遇到高溫火源，也并不能立即發(fā)生爆炸，而需要延遲一個很短的時間。瓦斯的這種延遲一個很短時間才爆炸的現(xiàn)象，稱為引火延遲現(xiàn)象。引火延遲的時間稱為瓦斯爆炸的感應(yīng)期。感應(yīng)期的長短與瓦斯?jié)舛?、引火溫度有密切關(guān)系，瓦斯?jié)舛仍礁?，感?yīng)期越長；引火溫度越高，感應(yīng)期越短。 2）感應(yīng)期的作用瓦斯爆炸的感應(yīng)期雖然非常短暫，但對指導(dǎo)煤礦安全生產(chǎn)卻有著十分重要的意義。 首先，利用這一特性，通過縮短高溫火源的存在時間，使其不超過瓦斯爆炸的感應(yīng)期，可以減小或消除瓦

34、斯爆炸的可能性?，F(xiàn)在煤礦使用的毫秒雷管和安全炸藥，在一定程度上就是根據(jù)瓦斯爆炸感應(yīng)期這一特性研制和生產(chǎn)的。雖然在爆破時炸藥的爆炸溫度能達2000左右，但是這一高溫存在的時間極短(通常僅為千分之幾秒)，小于瓦斯爆炸的感應(yīng)期，不會引起瓦斯爆炸；當然，如果炸藥質(zhì)量不合格或炮泥裝填不合要求，爆炸后高溫氣體存在的時間就能延長，當超過感應(yīng)期時即會造成瓦斯爆炸事故。礦用安全電氣設(shè)備，在發(fā)生故障時能迅速斷電，由于其斷電的時間小于感應(yīng)期，因而不會導(dǎo)致瓦斯爆炸。 其次，根據(jù)瓦斯爆炸感應(yīng)期這一特性，對一些存在或停留時間較長(超過感應(yīng)期)的高溫火源，如明火、電火、灼熱金屬板(網(wǎng))、摩擦火花等，在瓦斯礦井中都要嚴加禁止

35、。 應(yīng)當指出，瓦斯爆炸的感應(yīng)期也并不是固定不變的。混合氣體的壓力增高時，感應(yīng)期就會縮短或消失。例如，井下放炮時，由于爆破沖擊壓縮作用而使混合氣體壓力增大，瓦斯爆炸的感應(yīng)期將會縮短。因此，加強井下放炮管理是十分必要的。 綜上所述，由于瓦斯爆炸的三個基本條件中的一些數(shù)值受很多因素影響，會在較大范圍內(nèi)發(fā)生變化，加上礦井通風和瓦斯涌出的不穩(wěn)定性，所以規(guī)程對井下各地點的瓦斯?jié)舛燃翱赡墚a(chǎn)生的火源都作了嚴格的限制和規(guī)定，這是十分必要的，必須認真執(zhí)行。五、瓦斯爆炸的原因分析（一）瓦斯積聚及其原因 1、瓦斯積聚的概念，瓦斯積聚是指采掘工作面及其他地點，體積大于0.5m3的空間內(nèi)積聚，瓦斯?jié)舛冗_到或超過2%的現(xiàn)象

36、。 2、引起瓦斯積聚的主要原因，引起瓦斯積聚而導(dǎo)致瓦斯爆炸的原因很多，很復(fù)雜，主要有： 1）局部通風機停止運轉(zhuǎn) 2）風筒斷開或嚴重漏風 3）采掘工作面風量不足 4）風流短路 造成風流短路的原因主要是打開風門不關(guān)，其次是巷道貫通不及時調(diào)整通風系統(tǒng)。 5）通風系統(tǒng)不合理、不完善自然通風、串聯(lián)通風、擴散通風、無回風道的獨眼井及局部通風機循環(huán)風等都不是合理通風。殘采和通風不良的采煤法，由于其通風系統(tǒng)不正規(guī)、不完善容易引起瓦斯積聚。 6）采空區(qū)和盲巷沒有風流通過，往往積存有大量高濃度瓦斯。 7）瓦斯涌出異常 斷層、褶曲或地質(zhì)破碎帶是瓦斯的富集區(qū)域，在接近或通風這些地帶時，瓦斯涌出量可能突然增大，或者忽大

37、忽小，而且容易冒頂造成瓦斯積聚。）采空區(qū)或盲巷8）局部地點 巷道支架后及高頂區(qū)、采掘工作面的上隅角、采煤機切割機構(gòu)附近、采掘進工作面的機組附近、刮板輸送底槽和未充填的各種鉆孔，由于通風不良，常常積聚著高濃度的瓦斯。 9）恢復(fù)通風排放瓦斯時期。（二）引爆火源有點火源出現(xiàn)在瓦斯積聚并達到爆炸界限的區(qū)域才能引起瓦斯爆炸事故。在正常生產(chǎn)時期，存在許多足以引燃瓦斯的點火源，例如礦車與軌道的摩擦、工作過程中的機械碰撞、采煤機截齒與煤層夾矸的碰撞等。這些點火源的出現(xiàn)有時是難以避免的，其出現(xiàn)也具有隨機性。從事故的統(tǒng)計分析可以看到，很多瓦斯爆炸事故的點火源都是人為造成的，即違章操作、使用不合格產(chǎn)品等，應(yīng)該找出這

38、些方面的規(guī)律，堅決杜絕類似現(xiàn)象的發(fā)生。 1、爆破火花 爆破是煤礦井下開采中經(jīng)常遇到的一項工作，爆破工作本身就具有一定的危險性。在煤礦井下進行的爆破，因其特殊的環(huán)境條件，安全爆破就顯得更為重要。據(jù)統(tǒng)計，近年來因井下爆破引起的瓦斯爆炸和燃燒事故呈增加的趨勢。 存在的問題主要有： 1）使用了不符合安全要求的炸藥或炸藥已經(jīng)超過安全有效期限； 2）充填炮泥不合格，造成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）放炮器不合格或使用明電放炮等。 2、電火花 因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)，主要的原因有

39、線路接頭不符合要求、電器失爆、帶電檢修、違章私自打開礦燈或礦燈失爆、使用非煤礦用的電器設(shè)備等。 3、摩擦撞擊火花 井下工作中的摩擦和撞擊有時難以避免，因此，在瓦斯高濃度的區(qū)域，例如排放瓦斯的路線上、U+L形通風的瓦斯尾巷等，應(yīng)該減少或停止工作。從事故原因的統(tǒng)計看，該類原因僅次于前兩類點燃源。 4、明火 井下使用明火的情況很少，屬于嚴格限制的作業(yè)。井下明火來源主要有吸煙、電焊、煤炭自然發(fā)火以及形成的火區(qū)。 5、靜電和雷擊 高分子材料表面電阻高，容易積聚電荷，放電時可產(chǎn)生火花，地面雷擊可以通過電話線、鐵軌、金屬管路等傳到井下，引起瓦斯爆炸。 （三）管理因素 瓦斯爆炸事故的發(fā)生，主要是由于管理上存在

40、缺陷造成某些作業(yè)人員的違章失職所造成的。六、瓦斯爆炸事故的防治瓦斯爆炸事故是可以預(yù)防的，預(yù)防瓦斯爆炸就是指消除瓦斯爆炸的條件并限制爆炸火焰向其他地區(qū)傳播，歸納起來主要有以下3個方面：防止瓦斯積聚，防止引爆瓦斯和防止瓦斯爆炸事故的擴大。（一）防止瓦斯爆炸的一般措施瓦斯爆炸事故是可以預(yù)防的，預(yù)防瓦斯爆炸應(yīng)加強下述幾方面的工作。1、建立健全礦井瓦斯管理規(guī)章制度各項目部，尤其是高突礦井項目部應(yīng)該根據(jù)規(guī)程有關(guān)規(guī)定，結(jié)合本項目的實際情況，建立健全瓦斯管理的有關(guān)規(guī)定和制度。這主要包括：健全專業(yè)機構(gòu)，配足檢查人員，定期培訓(xùn)和不斷提高專業(yè)人員技術(shù)素質(zhì)的規(guī)定；建立各級領(lǐng)導(dǎo)和檢查人員（包括瓦斯檢查工）區(qū)域分工巡回檢

41、查、匯報制度，建立瓦斯日報審批制度；建立盲巷、舊區(qū)和密閉啟封等瓦斯管理規(guī)定；健全爆破過程中的瓦斯管理制度；健全排放瓦斯的有關(guān)規(guī)定及瓦斯監(jiān)測裝備的使用、管理的有關(guān)規(guī)定；健全礦井瓦斯抽放、防止煤與瓦斯突出的規(guī)定等。 2、建立完善合理的礦井通風系統(tǒng)建立一個完善合理的礦井通風系統(tǒng)，做到穩(wěn)定、可靠、連續(xù)地向井下所有用風地點輸送足夠數(shù)量的新鮮空氣，以保證及時排除和沖淡礦井瓦斯和粉塵，使井下各處的瓦斯?jié)舛确弦?guī)程的要求，是防止礦井發(fā)生瓦斯爆炸事故的可靠保證。為此，要求礦井通風系統(tǒng)要具有較強的抗災(zāi)能力，通風系統(tǒng)要力求簡單，實行分區(qū)通風，各水平、各采區(qū)要有單獨的回風道，不得串聯(lián)通風。礦井通風設(shè)施要保證規(guī)格質(zhì)量，

42、經(jīng)常檢查維修，保證完好。 3、加強局部通風管理統(tǒng)計表明，有60%的瓦斯爆炸事故發(fā)生在掘進工作面。因此，加強掘進工作面的通風管理是防止瓦斯爆炸的重點工作之一。掘進工作面的通風系統(tǒng)應(yīng)滿足下列要求：1）局部通風機和啟動裝置必須安設(shè)在新鮮風流中，距回風口不得小于10米。風筒吊掛要平直，拐彎處應(yīng)設(shè)彎頭或緩慢拐彎，不能拐死彎。風筒應(yīng)無破口，接頭應(yīng)嚴密不漏風，異徑風筒要設(shè)立過渡節(jié)，先大后小，不能花接。嚴格風筒“三個末端”管理，即風筒末端距掘進工作面距離必須符合作業(yè)規(guī)程要求，風筒末端出口量要大于40m3/min，風筒末端處回風瓦斯?jié)舛缺仨毞弦?guī)程規(guī)定。 2）高突礦井（區(qū)域或掘進工作面）的局部通風機和掘進工作面

43、中的電氣設(shè)備要實現(xiàn)“三專“（專用變壓器、專用開并、專用線路）、兩閉鎖（風電閉鎖、瓦斯電閉鎖）”。低瓦斯礦井的采、掘工作面的供電要分開。3）局部通風機要掛牌指定專人管理或派專人看管，主備局扇每天要進行切換試驗，并有記錄可查。4）局部通風機不準任意開停。有計劃停電停風要編制安全措施，履行審批手續(xù)，并嚴格執(zhí)行。試驗低壓檢漏裝置而停局部通風機時，必須有電工、瓦檢工和專管局部通風機的人員或掘進班組長同時在場，方可進行工作；停風停電前，必須先撤出人員和切斷電源；恢復(fù)通風前，必須檢查瓦斯，、符合規(guī)定后，方可人工開啟局部通風機。5）一臺局部通風機只準給一個掘進工作面供風，嚴禁單臺局部通風機供多頭的通風方式。嚴

44、禁使用3臺以上（含3臺）的局部通風機同地向一個掘進工作面供風。6）通風距離長且瓦斯涌出量較大的掘進工作面要推廣雙風機、雙電源、自動切換，以保證風局部通風機發(fā)生故障時，備用局部通風機能自動啟動，確保掘進工作面不間斷供風。 7）安設(shè)局部通風機的進風巷道所通過的風量，要大于局部通風機風量1.43倍，以保證局部通風機不發(fā)生循環(huán)風。8）由于機電故障等無計劃停風或節(jié)假日檢修等有計劃停風已經(jīng)形成瓦斯積聚的掘進工作面，都必須進行排放瓦斯工作，只有在排放后恢復(fù)正常通風、瓦斯符合規(guī)定的情況下，方可人內(nèi)進行生產(chǎn)活動。9）臨時停工的掘進工作面不準停風，并設(shè)柵欄、切斷電源、加強檢查。長斯停工的掘進工作面要在24h內(nèi)封閉

45、完好，并定期檢查。10）巷道貫通后應(yīng)及時調(diào)整通風系統(tǒng)。掘進巷道與其他巷道貫通必須編制專門安全技術(shù)措施，包括調(diào)整通風系統(tǒng)的安全措施，并做好充分的準備。被貫通的巷道要保持 正常通風，貫通前每放一次炮都要檢查瓦斯和通風情況，證明已符合規(guī)程要求時，方可放下一次炮，直至貫通。貫通后，必須立即調(diào)整通風系統(tǒng)，保證有足夠風量，防止瓦斯積聚，待通風系統(tǒng)穩(wěn)定、正常、可靠、瓦斯?jié)舛仍?%以下后，方可恢復(fù)其他工作。 4、加強排放瓦斯管理凡因停電或停風造成瓦斯積聚的采掘工作面、恢復(fù)瓦斯超限的停工區(qū)或已封閉的停工區(qū)以及采掘工作面接近這些地點時，通風部門必須編制排放瓦斯安全措施。不編制排放瓦斯的安全措施，不準進行排放瓦斯工

46、作。排放瓦斯的安全措施包括下列內(nèi)容：1）計算排放的瓦斯量、供風量和排放時間，制定控制排放瓦斯的方法，嚴禁“一風吹”，確保排出的風流與全風壓風流混合處的瓦斯?jié)舛炔怀^1.5%，并在排出 的瓦斯與全風壓風流混合處安設(shè)甲烷報警斷電儀。2）確定排放瓦斯的流經(jīng)路線和方向、控制風流設(shè)施的位置、各種電氣設(shè)備的位置、甲烷傳感器的監(jiān)測位置等，必須做到文、圖齊全，并在圖上注明。3）明確停電撤人范圍，凡愛排放瓦斯影響的硐室、巷道和被排放瓦斯風流切斷安全出口的采掘工作面，必須停電、撤人、停止作業(yè)，指定警戒人員的位置，禁止其他人員進入。4）排放瓦斯風流經(jīng)過的巷道內(nèi)的電氣設(shè)備，必須指定專人在采區(qū)變電所和配電點兩處同時切斷

47、電源，并設(shè)警示牌和派專人看管。5）瓦斯排完全，指定專人檢查瓦斯，只有在供電系統(tǒng)和電氣設(shè)備完好，排放瓦斯巷道的瓦斯?jié)舛炔怀^1%時，方準指 定專人恢復(fù)供電。6）加強排放瓦斯的組織領(lǐng)導(dǎo)，明確排放瓦斯人員名單，要落實責任。5、加強瓦斯引爆火源治理1）防止明火（1）禁止在井口房、通風機房、瓦斯機房周周20米以內(nèi)使用明火、吸煙或用火爐取暖。（2）嚴禁攜帶煙草、點火物品和穿化纖衣服入井；嚴禁攜帶易燃品入井，必須帶入井下的易燃品要經(jīng)礦總工程師批準。（3）井下禁止使用電爐或燈炮取暖。（4）不得在井下和井口房內(nèi)從事燒焊作業(yè)。如必需在井下主要硐室、主要進風道和井口房內(nèi)從事電焊、氣焊和使用噴燈焊接時，每次都必須制定

48、安全措施，報礦長批準，并遵守規(guī)程有關(guān)規(guī)定，回風巷不準備進行施焊作業(yè)。（5）嚴禁在井下存放汽油、煤油、變壓器油等。井下使用的棉紗、布頭、潤滑油等，必須放在有蓋的鐵桶內(nèi)，嚴禁亂扔亂放和拋灑在巷道、硐室或采空區(qū)內(nèi)。（6）防止煤炭氧化自燃，加強火區(qū)檢查與管理，定期采氣分析，防止得燃。2）防止炮火（1）嚴格火藥、爆破管理，井下嚴禁使用產(chǎn)生火焰的爆破器材和爆破工藝。（2）瓦斯礦井要使用安全炸藥，不合格或變質(zhì)的炸藥不準備使用。（3）炮眼深度和裝藥量要符合“作業(yè)規(guī)程”規(guī)定；炮眼黃泥裝填要滿、要 實，防止爆破打通，堅持使用水炮泥。（4）禁止止使用明接頭或裸露的爆破母線；爆破母線與起爆器聯(lián)結(jié)要牢固，防止產(chǎn)生電火花

49、；爆破工盡量在入風流中啟動起爆器。（5）禁止止放明炮、糊炮。（6）嚴格執(zhí)行“一炮三檢”制度。 3）防止電氣火源和靜電火源（1）瓦斯礦井必須采用礦用安全型、防爆型和安全火花型的電器設(shè)備。對電器設(shè)備的防爆性能要定期經(jīng)常檢查，不符合要求的要及時更換和修理；否則，不準使用。（2）井口和井下電氣設(shè)備必須有防雷和防短路保護裝置；采取有效措施防治井下下雜散電流。（3）所有電纜接頭不準有“雞爪子”、“羊尾巴”和明接頭。（4）修理開關(guān)、接線盒等不準帶電作業(yè)。（5）局部通風機開關(guān)要設(shè)風電閉鎖、瓦斯電閉鎖裝置和檢測裝置。（6）發(fā)放的礦燈要符合要求；嚴禁在井下拆開、敲打和撞擊燈頭和燈盒。（7）為防止靜電火花，井下使用

50、的高分子材料(如塑料、橡膠、樹脂)制品，其表面電阻應(yīng)低于其安全限定值。灑水、排水用塑料管外壁表面電阻應(yīng)小于1X10，壓風管、噴漿管的表面電阻應(yīng)小于1X10。消除井下雜散電流產(chǎn)生的火源首先應(yīng)普查井下雜散電流的分布，針對產(chǎn)生的原因采取有效措施，防治雜散電流。4）防止摩擦和撞擊點火在摩擦發(fā)熱的裝置上安設(shè)過熱裝置；在摩擦部件金屬表面附著活性低的金屬，使火花難以引燃瓦斯；工作面遇堅硬夾石或硫化鐵夾層時，應(yīng)放炮處理； 定期檢查采掘機內(nèi)外噴霧裝置，保證其工作正常； 嚴禁使用鋁合金等高鎂材料。5）防止其他火源 防止地面閃電、突發(fā)電流進入井下。6、防止瓦斯爆炸災(zāi)害擴大1）編制災(zāi)害預(yù)防與處理計劃（1）當前安全、生

51、產(chǎn)狀況有反映時間情況的各類圖紙。（2）災(zāi)害處理計劃爆炸發(fā)生后可能造成的影響區(qū)域；如何恢復(fù)災(zāi)區(qū)的通風和確定災(zāi)區(qū)人員的避災(zāi)路線；災(zāi)害區(qū)域的斷電方法；如何防止爆炸引起的火災(zāi)、二次爆炸等；救災(zāi)人員的安全路線。（3）每季度根據(jù)礦井變化情況進行修訂和補充，并且組織所有入井人職工認真學(xué)習(xí)、貫徹，使每個瓦檢員都能了解和熟悉一旦發(fā)生瓦斯爆炸時的撤出和躲避的路線與地點。每年由礦長組織一次實戰(zhàn)演習(xí)。安設(shè)安全裝置A、安設(shè)防爆門。安裝主要通風機的出風井口，必須裝設(shè)防爆門和防爆井蓋，以便在井下發(fā)生瓦斯爆炸時，沖擊波將防爆門（或防爆井蓋）沖開，釋放能量，防止通風機受到破壞。 B、安設(shè)反風裝置。主要通風機必須裝有反風設(shè)備，并

52、做到每季度至少檢查一次，一年至少進行一次反風演習(xí)，操作時間和反風風量達到規(guī)程規(guī)定要求，保證在處理事故需要緊急反風時能靈活使用。 C、安設(shè)隔爆設(shè)施。隔爆設(shè)施是根據(jù)瓦斯或煤塵爆炸時所產(chǎn)生的沖擊波與火焰的速度差的原理設(shè)計的。爆炸時產(chǎn)生的沖擊波在前，可使隔爆設(shè)施動作，將隨后而來的火焰撲滅、隔住，從而使爆炸災(zāi)害范圍不再擴大。 D、佩戴自救器。每個入井人員不僅要隨身佩戴自救器，還要懂原理、會使用，在發(fā)生瓦斯爆炸或其他災(zāi)害時，能安全逃生。（二）局部瓦斯積聚的處理 1、掘進工作面局部瓦斯積聚的處理 掘進工作面的供風量一般都比較小，因此，出現(xiàn)瓦斯局部積聚的可能性較大，應(yīng)該特別注意防范，加強監(jiān)測工作。對于瓦斯涌出

53、大的掘進工作面盡量使用雙巷掘進，每隔一定距離開掘聯(lián)絡(luò)巷，構(gòu)成全負壓通風，以保證工作面的供風量。盲巷部分要安設(shè)局部通風機供風，使掘進排除的瓦斯直接流人回風道中。掘進工作面或巷道中的瓦斯積聚，通常出現(xiàn)在一 些冒落空洞或裂隙發(fā)育、涌出速率較大的地點。對于這些地點積聚的瓦斯可以使用下列的方法處理。 1）充填法。充填法就是將沙土等惰性物質(zhì)充填到冒落的空洞內(nèi)，以消除瓦斯積聚的空間，如圖38所示。 空洞內(nèi)，以消除瓦斯積聚的空間，如圖38所示。 圖38 充填法處理冒落空洞的瓦斯積聚2）引風法。該方法是利用安設(shè)在巷道頂部的擋風板將風流引入冒落的空洞中，稀釋其中積聚的瓦斯，如圖3-9所示。1擋風板；2坑木；3風筒

54、圖39 擋風板引風處理冒落空洞中的瓦斯3）風筒分支排放法。如圖310所示，在局部通風機風筒上安設(shè)三通或直徑較小的風管，將部分風流直接送到冒落的空洞中，排放積聚的瓦斯。該方法適用于積聚的瓦斯量較大、冒落空間較大、擋風引風難以奏效的情況下。圖310 風筒分支法排放瓦斯4）黃泥抹縫法。該方法是在頂板裂隙發(fā)育、瓦斯涌出量大而又難以排除時使用。它首先將巷道棚頂用木板背嚴，然后用黃泥抹縫將其封閉，以減少瓦斯的涌出或擴大瓦斯涌出的面積。5）鉆孔抽放裂隙帶的瓦斯。如圖311所示，當巷道頂、底板裂隙大量涌出瓦斯時，可以向裂隙帶打鉆孔，利用抽放系統(tǒng)對該區(qū)域進行定點抽放。這種方法適應(yīng)于通風難以解決掘進面瓦斯涌出的情

55、況下，否則，因工程量較大，而使用期又較短，在經(jīng)濟上不合理。圖311 鉆孔抽放裂隙帶的瓦斯2、通風異?；蛲咚褂砍霎惓r期應(yīng)特別注意的事項 通風異常與瓦斯涌出異常是造成瓦斯積存的重要原因。瓦斯涌出異常主要有：1）煤與瓦斯突出造成的短時間內(nèi)涌出大量瓦斯，形成高瓦斯區(qū)，此時必須杜絕一切可能產(chǎn)生的火源，切斷該區(qū)域的供電、撤出人員，并對災(zāi)區(qū)實行警戒，然后制定專門措施處理積聚的瓦斯；2）抽放瓦斯系統(tǒng)停止工作時，必須及時采取增加供風、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）排除積存瓦斯時期，可能會造成局部區(qū)域的瓦斯超限，因此，必須制定排放方案和保安措施，以保證排放工作的順利；4）地面大氣壓力的急

56、劇下降也會造成井下瓦斯涌出的異常，必須加強監(jiān)測，并有相應(yīng)的防護措施；5）在工作面接近上、下鄰近已采區(qū)邊界或老頂來壓時，會使涌人工作面的瓦斯突然增加，應(yīng)加強對這一特殊時期的監(jiān)測，總結(jié)規(guī)律，做到心中有數(shù)； 6）回采工作面大面積落煤也會造成大量的瓦斯涌出，因此，應(yīng)適當限制一次放炮的落煤量和采煤機連續(xù)工作的時間。井下通風改變引起的瓦斯?jié)舛犬惓Ｗ兓缓鲆?。在井下巷道貫通、增加或減少某工作場所的風量、停止供風或恢復(fù)供風、井下通風設(shè)施遭到破壞、礦井反風及礦井災(zāi)變時期等都會引起井下瓦斯?jié)舛鹊漠惓Ｗ兓?。這些情況下，必須首先考慮礦井安全，防止出現(xiàn)瓦斯積聚。 局、礦通風安全管理部門應(yīng)當依據(jù)煤礦安全規(guī)程的相關(guān)規(guī)定

57、，制定井下巷道貫通、瓦斯排放、掘進面臨時停風、火區(qū)等封閉區(qū)域恢復(fù)通風、瓦斯燃燒等災(zāi)害時期的瓦斯管理規(guī)定和基本的技術(shù)措施內(nèi)容，以有效地防止特殊情況下的瓦斯積聚。七、瓦斯爆炸事故的處理處理瓦斯爆炸，救護隊的主要任務(wù)是：搶救遇險人員，恢復(fù)通風，清理堵塞物和撲滅因爆炸引起的火災(zāi)。搶救時要密切監(jiān)視災(zāi)區(qū)瓦斯?jié)舛茸兓?，認真檢查殘留火源，防止二次爆炸，發(fā)現(xiàn)火源應(yīng)徹底處理。在無火源、無爆炸危險的情況下，盡可能恢復(fù)通風，排除瓦斯。盡力查清現(xiàn)場情況，以確定爆炸源與爆炸波傳播方向及影響區(qū)。搶救方法與安全注意事項：（一）選擇最短線進入災(zāi)區(qū)。一般應(yīng)從進風側(cè)進入。如進風巷道受阻，則由回風進入。災(zāi)區(qū)較大時，應(yīng)分別從進風與回風

58、同時進入。（二）對爆炸后，經(jīng)偵察確認無火源時，應(yīng)盡可能恢復(fù)通風。（三）反風與停風時要慎重進行，未經(jīng)周密研究不允許行動。一般應(yīng)保持原有的通風狀態(tài)。遇有害氣體威脅回風側(cè)人員時，為了救人，可在撤出進風流中的人員后進行反風。（四）如遇獨頭巷道，應(yīng)及時清理堵塞物。巷道堵塞嚴重，短時間不能清除時，應(yīng)恢復(fù)通風后再進行。如獨頭巷道較長、有害氣體濃度大，支架損壞嚴重的情況，在確認沒有火源、遇險人員已犧牲時，嚴禁冒險進入工作，要在恢復(fù)通風、護好支架后，方可搬運遇難人員。（五）火災(zāi)引起的爆炸事故或在搶救遇險人員有明火存在時，應(yīng)同時救人與滅火，并派專人監(jiān)測檢查瓦斯?jié)舛?，防止瓦斯聚積。（六）進入災(zāi)區(qū)前，應(yīng)切斷災(zāi)區(qū)電源。

59、如掘進工作面瓦斯引起火災(zāi)，則應(yīng)考慮切斷局部通風機電源后可能引起工作面瓦斯積聚，再次發(fā)生爆炸。如進入災(zāi)區(qū)后發(fā)現(xiàn)電器設(shè)備附近瓦斯?jié)舛瘸?，則不允許在該處切斷電源，應(yīng)在采區(qū)變電所或其它安全地點切斷電源。（七）進入災(zāi)區(qū)時，要有專人檢查瓦斯、各種有害氣體、溫度及通風設(shè)施破壞情況，如瓦斯?jié)舛冗_2%，且仍在迅速上升時，救護隊要立即退出災(zāi)區(qū)，災(zāi)區(qū)無人或確認人員已經(jīng)犧牲時，必須先恢復(fù)通風，再進行處理。（八）進入災(zāi)區(qū)行動要謹慎，防止碰撞產(chǎn)生火花，引起爆炸。第四節(jié) 礦井瓦斯抽放（一）瓦斯抽放的作用 為了減少和解除礦井瓦斯對煤礦安全生產(chǎn)的威脅，利用機械設(shè)備和專用管道造成的負壓將煤層中存在或釋放出的瓦斯抽出來，輸送到地

60、面或其他安全地點的做法，叫做瓦斯抽放。 簡單說來，瓦斯抽放的作用就是為了減少和消除瓦斯威脅，保證煤礦生產(chǎn)安全，主要表現(xiàn)在以下幾個方面： 1、瓦斯抽放可以減少開采時的瓦斯涌出量，從而可減少瓦斯隱患和各種瓦斯事故，是保證安全生產(chǎn)的一項預(yù)防性措施。 2、瓦斯抽放可以減少通風負擔，降低通風費用，還能夠解決通風難以解決的難題。一、概述（二）瓦斯抽放的必要條件 我國是以礦井瓦斯涌出量的大小作為瓦斯抽放的基本條件的，總的原則是：如果利用通風方法不能夠?qū)⒂砍龅耐咚瓜♂尩揭?guī)程允許的安全濃度，就必須考慮進行瓦斯抽放，否則，可以不考慮瓦斯抽放。 規(guī)程規(guī)定有下列情況之一的礦井，必須建立地面永久抽放瓦斯系統(tǒng)或井下臨時抽