礦井瓦斯防治

礦井瓦斯防治方裕璋華北科技學(xué)院中國煤礦安全技術(shù)培訓(xùn)中心3/1/20231華北科技學(xué)院方裕章主講交流內(nèi)容第一部分 礦井瓦斯基本知識第二部分 煤礦瓦斯爆炸及防治對策第三部分 瓦斯爆炸事故的搶險(xiǎn)救災(zāi)決策第四部分 發(fā)生爆炸時的避災(zāi)自救 3/1/20232華北科技學(xué)院方裕章主講第一部分 礦井瓦斯基礎(chǔ)知識一、礦井瓦斯的生成，賦存狀態(tài)及性質(zhì)二、煤層瓦斯含量與礦井瓦斯的涌出3/1/20233華北科技學(xué)院方裕章主講第二部分煤礦瓦斯爆炸及防治對策一、瓦斯爆炸條件及其影響因素二、瓦斯爆炸的危害三、防止瓦斯爆炸的措施四、防止爆炸事故擴(kuò)大的措施3/1/20234華北科技學(xué)院方裕章主講第三部分瓦斯爆炸事故的搶險(xiǎn)救災(zāi)決策一、重大災(zāi)害事故的特點(diǎn)及影響救災(zāi)成敗的因素二、爆炸事故發(fā)生后的搶險(xiǎn)救災(zāi)三、爆炸事故處理的思路3/1/20235華北科技學(xué)院方裕章主講第四部分發(fā)生爆炸時的避災(zāi)自救一、礦工自救的重要性二、發(fā)生事故時在場人員的行動原則三、發(fā)生爆炸時的避災(zāi)自救措施3/1/20236華北科技學(xué)院方裕章主講瓦斯事故的嚴(yán)重性2002年全國煤礦共發(fā)生瓦斯事故743起，死亡2407人，分別占事故總數(shù)的17.1%和死亡人數(shù)的34.4%．瓦斯煤塵爆炸事故28起，死亡304人．煤與瓦斯突出事故16起，死亡130人．2003年，瓦斯事故584起，死亡2061人，同期分別下降8.9％和10.3％．3/1/20237華北科技學(xué)院方裕章主講瓦斯對大氣的危害瓦斯主要成分是甲烷，是一種溫室氣體，它的溫室效應(yīng)是CO2的21倍，對大氣環(huán)境造成極大的危害.煤礦的大氣排放的瓦斯量大約每年為90~100億m3．3/1/20238華北科技學(xué)院方裕章主講煤礦瓦斯爆炸事故每次死亡3人以上的瓦斯爆炸：80年代年均122.5起，年均死亡882.4人90年代年均290.3起，年均死亡2194人。90年代的死亡人數(shù)是80年代的2.49倍。每次10死亡人以上的瓦斯爆炸：80年代年均23起，年均死亡425.7人90年代年均53.2起，年均死亡894.7人。90年代的死亡人數(shù)是80年代的2.1倍3/1/20239華北科技學(xué)院方裕章主講瓦斯爆炸事故分析從事故發(fā)生地點(diǎn)看1949-1995年，國有重點(diǎn)礦務(wù)局≥3人/次361起，死亡6931人。其中：采煤面：131起，死2271人，分別占36.29%31.99%掘進(jìn)面：156起，死2691人，分別占43.21%38.83%其它地：74起，死2023人，分別占20.50%29.19%3/1/202310華北科技學(xué)院方裕章主講從瓦斯積聚原因看（一）在上述361次事故中，其中通風(fēng)系統(tǒng)問題 53次 占14.68%局扇停風(fēng) 56次 占15.51%Q不足 56次 占15.51%巷道局部無風(fēng)26次 占7.2%盲巷積存瓦斯24次 占6.65%采空區(qū)積存瓦斯39次 占10.8%3/1/202311華北科技學(xué)院方裕章主講從瓦斯積聚原因看（二）放炮后積聚瓦斯27次 占7.48%違章排放瓦斯13次 占3.6%循環(huán)風(fēng)7次占1.94%地質(zhì)條件變化涌出瓦斯6次占1.66%其他原因引起瓦斯積聚54次占14.96%3/1/202312華北科技學(xué)院方裕章主講從引爆火源看電氣火花 150次 占41.55%放炮 108次 占29.92%磨擦沖擊 31次 占8.59%吸煙 7次占1.94%其他火源 65次 占18.01%3/1/202313華北科技學(xué)院方裕章主講從企業(yè)性質(zhì)看1949-1995年，全國煤礦≥3人/次發(fā)生3343次，死亡28140人。其中：鄉(xiāng)鎮(zhèn)礦發(fā)生2102次，占62.49%，死13555人，占47.64%可見：鄉(xiāng)鎮(zhèn)礦占相當(dāng)比例！3/1/202314華北科技學(xué)院方裕章主講瓦斯爆炸事故原因分析（一）1.違背技術(shù)政策和法律法規(guī)開采：Q不足自然通風(fēng)獨(dú)眼井通風(fēng)系統(tǒng)不合理、不完善（串聯(lián)風(fēng)、擴(kuò)散風(fēng)、循環(huán)風(fēng)）采空區(qū)和盲巷不及時處理和封閉3/1/202315華北科技學(xué)院方裕章主講瓦斯爆炸事故原因分析（二）2.通風(fēng)管理不善：局扇隨意停開不按需要配風(fēng)巷道冒頂堵塞風(fēng)流短路風(fēng)筒脫節(jié)、漏風(fēng)、被壓、不及時處理風(fēng)筒距掘面太遠(yuǎn)，造成迎頭微風(fēng)3/1/202316華北科技學(xué)院方裕章主講瓦斯爆炸事故原因分析（三）3.瓦斯檢查制度執(zhí)行不嚴(yán)瓦檢員數(shù)量不足空班漏撿瓦檢員責(zé)任心不強(qiáng)，做假記錄監(jiān)測系統(tǒng)安裝不合理或不及時維修，不能發(fā)揮作用3/1/202317華北科技學(xué)院方裕章主講4.瓦斯預(yù)排抽放不到位有的礦井有抽放系統(tǒng)，但抽放效果不佳。抽放時間不夠部分礦井沒有建立抽放系統(tǒng)

3/1/202318華北科技學(xué)院方裕章主講5.違章放炮不裝或少裝炮泥用煤粉等可燃物代替炮泥最小抵抗線不夠用裸露爆破或放連珠炮上、下兩段爆破時間間隔不夠3/1/202319華北科技學(xué)院方裕章主講6.電氣系統(tǒng)管理不嚴(yán)及機(jī)械設(shè)備摩擦失爆帶電作業(yè)機(jī)械摩擦3/1/202320華北科技學(xué)院方裕章主講7.著火引爆采空區(qū)和舊巷不及時封閉、殘煤自燃火區(qū)復(fù)燃（封閉管理不嚴(yán)）皮帶著火3/1/202321華北科技學(xué)院方裕章主講8.職工安全意識淡漠井下吸煙違章電焊3/1/202322華北科技學(xué)院方裕章主講國家局治理瓦斯的方針先抽后采以風(fēng)定產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控3/1/202323華北科技學(xué)院方裕章主講國家提出到2007年

煤礦安全生產(chǎn)控制目標(biāo)事故死亡人數(shù)由現(xiàn)在的7000人，下降至5000人，降幅30%；百萬噸死亡率由現(xiàn)在的4降到3以下，降幅25%；特大事故由目前60起左右降至40起左右，降幅30%；80%的大中型礦井，50%的小礦井要實(shí)現(xiàn)安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化。3/1/202324華北科技學(xué)院方裕章主講一、鄭州煤業(yè)集團(tuán)大平煤礦

“10.20”特大型煤與瓦斯突出引發(fā)

特別重大瓦斯爆炸事故2004年10月20日，河南省鄭州煤炭工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司(簡稱鄭煤集團(tuán)公司)大平煤礦發(fā)生一起特大型煤與瓦斯突出引發(fā)的特別重大瓦斯爆炸事故，造成148人死亡，32人受傷（其中重傷5人），直接經(jīng)濟(jì)損失3935.7萬元。3/1/202325華北科技學(xué)院方裕章主講3/1/202326華北科技學(xué)院方裕章主講煤與瓦斯突出事故簡況：突出地點(diǎn)21軌道下山巖石掘進(jìn)工作面（標(biāo)高-282m、距地表垂深602m）。

突出時間2004年10月20日22時9分。

突出類型特大型煤與瓦斯突出。

突出強(qiáng)度突出煤巖量為1894t，瓦斯量約25萬m3。3/1/202327華北科技學(xué)院方裕章主講煤與瓦斯突出的原因：■突出地點(diǎn)垂深達(dá)到了612m；■地層垂直應(yīng)力達(dá)到15MPa左右；■煤層的瓦斯壓力在2MPa以上；■瓦斯放散初速度△P達(dá)31；■煤質(zhì)松軟，f僅0.12；■煤的破壞類型為IV、V類煤。■21軌道下山巖石掘進(jìn)工作面地處礦井深部，放炮揭穿地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的逆斷層，■該礦為高瓦斯礦井，對礦井開采深度增加可能帶來的瓦斯等級升高沒有引起足夠重視。

■瓦斯地質(zhì)預(yù)報(bào)工作不到位，沒有及時預(yù)測到21巖石下山掘進(jìn)工作面遇到的逆斷層3/1/202328華北科技學(xué)院方裕章主講大平煤礦“10.20”瓦斯爆炸傳播過程演示3/1/202329華北科技學(xué)院方裕章主講

瓦斯爆炸的原因：

■局部通風(fēng)設(shè)施管理混亂，２１巖石下山回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷堆積物料，并有帶有通風(fēng)口的風(fēng)墻,加大了突出瓦斯逆流，逆流到西大巷新鮮風(fēng)流中的瓦斯達(dá)到爆炸濃度，由架線電機(jī)車取電弓與架線產(chǎn)生的電火花，引發(fā)了瓦斯爆炸?！鐾咚雇怀雠c瓦斯爆炸有31分鐘的間隔時間，應(yīng)急處置措施不當(dāng)，沒有按照事故應(yīng)急預(yù)案要求，對瓦斯波及區(qū)域?qū)嵤┩ｋ姶胧??！黾夹g(shù)管理、安全責(zé)任不落實(shí)，重生產(chǎn)輕安全。3/1/202330華北科技學(xué)院方裕章主講二、陳家山礦瓦斯爆炸事故2004年11月28日07時10分井下四泵房安檢員韓朝云匯報(bào)聽到爆炸聲、巷道煙霧大，隨之安子溝抽放泵站電話匯報(bào)，安子溝風(fēng)井防爆門被摧毀，有黑煙冒出。四采區(qū)發(fā)生爆炸事故，波及四采區(qū)下山至回風(fēng)井所有區(qū)域，涉及415回采工作面系統(tǒng)、416掘進(jìn)工作面系統(tǒng)、417掘進(jìn)工作面、采區(qū)下山系統(tǒng)、安子溝回風(fēng)系統(tǒng)等，死亡166人，受傷45人。2004年12月2日3:25、6:15、7:45、10:53又發(fā)生4次爆炸，沒有再造成人員傷亡。

3/1/202331華北科技學(xué)院方裕章主講2事故發(fā)生經(jīng)過2004年11月23日10:20～10:30

415上隅角起爆松動頂煤，上隅角采空區(qū)發(fā)生瓦斯爆燃，83#～89#架后溜槽處發(fā)現(xiàn)明火，并有大量青煙。

2004年11月24日79#～80#支架間有少量煙；決定只割煤不放頂煤，加快推進(jìn)速度。2004年11月28日07時10分井下四泵房安檢員韓朝云匯報(bào)聽到爆炸聲、巷道煙霧大，安子溝抽放泵站電話匯報(bào)，安子溝風(fēng)井防爆門被摧毀，有黑煙冒出；事故死亡166人，受傷45人（見圖，遇難人員分布圖和爆炸傳播圖）。2004年12月2日3:25、6:15、7:45、10:53相繼發(fā)生4次爆炸，沒有造成人員傷亡。

3/1/202332華北科技學(xué)院方裕章主講415面爆源點(diǎn)415運(yùn)順415回風(fēng)巷415高位巷1號聯(lián)絡(luò)巷四總回四皮下四軌下415灌漿巷415工作面注水、注漿、注凝膠

24日16時起加快工作面的推進(jìn)度,事故發(fā)生前推進(jìn)27m。24日12時10分,上隅角再次爆燃。23日10時40分,上隅角放炮引起爆燃23日10時50分,85架附近發(fā)現(xiàn)明火。

24日12時14分53號尾梁著火,經(jīng)灑水火滅。

工作面推進(jìn)3/1/202333華北科技學(xué)院方裕章主講5.教訓(xùn)及建議

1.在工作面上、下隅角爆破落頂極易引燃、引爆采空區(qū)瓦斯，建議嚴(yán)禁在上、下隅角爆破落頂。2.實(shí)現(xiàn)一礦一面集約化生產(chǎn)的礦井，生產(chǎn)、人員非常集中，發(fā)生事故造成重大傷亡。建議礦井實(shí)行安全合理集中生產(chǎn)。3.專用排瓦斯巷是在通風(fēng)、瓦斯抽放等措施全力實(shí)施前提下所采取的避免回風(fēng)巷瓦斯超限的輔助措施，且易自燃煤層不得采用專用排瓦斯巷。專用排瓦斯巷分段摻入新風(fēng)，降低瓦斯?jié)舛戎?.5%以內(nèi)，但專用排瓦斯巷與采空區(qū)相聯(lián)，未摻新風(fēng)段瓦斯仍可能處于爆炸限內(nèi)，致使專用排瓦斯巷成為重要危險(xiǎn)源，巷道內(nèi)盡管要求瓦斯?jié)舛瓤刂圃?.5%以內(nèi)，但實(shí)際上出現(xiàn)瓦斯?jié)舛瘸蕃F(xiàn)象時有發(fā)生，控制難度較大，且一旦發(fā)生事故，2.5%以內(nèi)的瓦斯在強(qiáng)點(diǎn)火能量條件下也可能引起爆炸，尤其在有油氣和高濃度煤塵混入的條件下。應(yīng)予以禁止。

3/1/202334華北科技學(xué)院方裕章主講4．高瓦斯礦井放頂煤集約化生產(chǎn)的高可靠性安全保障技術(shù)不配套，不能滿足高效集約化生產(chǎn)的要求。建議政府和企業(yè)加大科研投入研究新技術(shù)，建議高瓦斯突出礦井應(yīng)根據(jù)自身?xiàng)l件選擇合理的開拓布局和產(chǎn)能，切忌無條件追求高產(chǎn)高效和集約化開采。5．玻璃鋼抽放管抗沖擊能力不能抵抗爆炸波的沖擊，致使爆炸時抽放管炸碎，管內(nèi)大量高濃度瓦斯涌出，加劇了爆炸威力。建議盡可能不采用玻璃鋼抽放管。6、采用預(yù)裂爆破措施有利于頂煤和頂板及時垮落，但作為煤、氣、油共生的高瓦斯礦井應(yīng)特別注意防治預(yù)裂爆破、特別是采空區(qū)附近預(yù)裂爆破誘發(fā)瓦斯與煤塵爆炸。建議進(jìn)一步完善爆破設(shè)計(jì)并健全安全施工的監(jiān)督體制。

3/1/202335華北科技學(xué)院方裕章主講7、采煤工作面中部布置聯(lián)絡(luò)巷不利于通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定和瓦斯管理，建議予以禁止。8、礦井應(yīng)實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)控與生產(chǎn)調(diào)度的聯(lián)合開發(fā)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)。9、建議研究開發(fā)礦井應(yīng)急救援系統(tǒng)的可視化、數(shù)字化平臺。10、建議企業(yè)加強(qiáng)提高礦井抽放瓦斯?jié)舛鹊募夹g(shù)研究。11、建議企業(yè)加強(qiáng)高瓦斯易自燃厚煤層開采及相關(guān)安全技術(shù)的研究。

3/1/202336華北科技學(xué)院方裕章主講三、孫家灣煤礦瓦斯爆炸事故2005年2月14日孫家灣煤礦海州立井發(fā)生特別重大瓦斯爆炸事故，死亡214人,受傷30人，其中重傷8人。該事故為40年來最大的煤礦事故3/1/202337華北科技學(xué)院方裕章主講孫家灣煤礦瓦斯異常涌出與瓦斯爆炸時間序列示意圖14時55分盲斜下山瓦斯?jié)舛冗_(dá)4%。2%的積聚瓦斯于14時49分排出。配電點(diǎn)處14時53分瓦斯?jié)舛冗_(dá)8%。15時01分發(fā)生瓦斯爆炸。爆炸前,瓦斯?jié)舛?.2%。爆炸前，瓦斯?jié)舛?.2%。瓦斯?jié)舛冗_(dá)2.7%。14時49分38秒沖擊地壓發(fā)生；14時50分至14時52分瓦斯?jié)舛扔?.29%升至4%以上。(十)、結(jié)論事故類別：瓦斯爆炸事故時間：2005年2月14日15時01分爆源點(diǎn)：-500m水平3316架子道內(nèi)，距專用回風(fēng) 道8m的配電點(diǎn)處；瓦斯來源：3316外風(fēng)道因沖擊地壓造成的異常涌出 的大量高濃度瓦斯與3316風(fēng)道停工掘 進(jìn)工作面積聚的瓦斯排出混合；引爆火源：3316架子道內(nèi)，距專用回風(fēng)道8m的配電 點(diǎn)處，帶電檢修ZBZ-4.0M127V型照明 信號綜合裝置，接線腔內(nèi)產(chǎn)生電火花。

3/1/202339華北科技學(xué)院方裕章主講一、礦井瓦斯的生成、賦存狀態(tài)及性質(zhì)（一）礦井瓦斯的定義、生成及主要成分

礦井瓦斯是指井下以甲烷CH4為主的有毒、有害氣體的總你。有時單指甲烷。礦井瓦斯是成煤過程中的一種伴生產(chǎn)物。古代植物遺體在形成泥炭過程中，由于厭氧菌的作用，植物的纖維質(zhì)破分解、發(fā)酵，逐漸生成腐植酸和瀝青質(zhì)，同時生成瓦斯；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，泥炭轉(zhuǎn)變成褐煤、煙煤和無煙煤，同時繼續(xù)有大量瓦斯伴隨生成。在長期的地質(zhì)年代里，由于地層變動造成的斷裂和裂隙,部分瓦斯逸散到大氣中去,另一部分則被保存在煤體和圍巖之中。礦井瓦斯是各種氣體的混合物,其成分是很復(fù)雜的,它含有甲烷、二氧化碳、氮和數(shù)量不等的重?zé)N以及微量的稀有氣體等，但主要成分是甲烷。因此，習(xí)慣上所說的礦井瓦斯就是指甲烷而言。3/1/202340華北科技學(xué)院方裕章主講問題：為什么煤體中能夠儲存一定數(shù)量的

瓦斯？煤體之所以能夠保存一定數(shù)量的瓦斯，主要與煤的結(jié)構(gòu)狀態(tài)有密切關(guān)系。煤是一種復(fù)雜的孔隙性介質(zhì)，有著十分發(fā)達(dá)的、大小不同的孔隙和裂隙，具有巨大的自由空間和孔隙內(nèi)表面積(煤體孔隙的內(nèi)表面積，每克煤可達(dá)150～200m2)。因此，成煤過程中生成的瓦斯就能以不同狀態(tài)存在于這些裂隙和孔隙內(nèi)。

3/1/202341華北科技學(xué)院方裕章主講（二）瓦斯在煤體中的存在狀態(tài)及相互間的關(guān)系

瓦斯通常是以如下2種狀態(tài)存在于煤體之中。1游離狀態(tài)(也稱自由狀態(tài))這種瓦斯以完全自由的氣態(tài)存在于煤或圍巖的較大裂縫、孔隙或空洞之中(如圖1-1中l(wèi)所示)。游離瓦斯可以自由運(yùn)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。

1—游離瓦斯；2—吸著瓦斯；3—吸收瓦斯圖1-1瓦斯在煤體中的存在狀態(tài)3/1/202342華北科技學(xué)院方裕章主講2吸附狀態(tài)(也稱結(jié)合狀態(tài))

按其結(jié)合形式的不同，又分為吸著和吸收2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下而被吸著在煤體孔隙的內(nèi)表面上所呈現(xiàn)的狀態(tài)。其形成一層很薄的吸附層(如圖1-1中2所示)；吸收狀態(tài)是瓦斯分子進(jìn)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1-1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(diǎn)、炭化程度等。

3/1/202343華北科技學(xué)院方裕章主講

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(dāng)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)化為游離狀態(tài)，這種現(xiàn)象叫解吸；反之，當(dāng)壓力增大或溫度降低時，部分游離的瓦斯也會轉(zhuǎn)化為吸附狀態(tài)。這種現(xiàn)象叫吸附。

注意3/1/202344華北科技學(xué)院方裕章主講（三）瓦斯的性質(zhì)

瓦斯(通常指甲烷CH4)是一種無色、無味、無臭的氣體、在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(溫度為0℃、大氣壓力為101325Pa)下，瓦斯密度為0.7168Kkg/m3，相對密度為0.554。由于瓦斯較輕，故常積聚在巷道的頂部、上山掘進(jìn)面及頂板冒落空洞中。瓦斯微溶干水，在20℃、101.3kPa條件下,溶解度為3.5L/100L水。瓦斯的擴(kuò)散性很強(qiáng)，擴(kuò)散速度是空氣的1.34倍，會很快的在空氣中擴(kuò)散。瓦斯本身無毒，但不能供人呼吸。瓦斯不助燃，但與空氣混合達(dá)到一定濃度后，遇到高溫火焰時能夠燃燒或爆炸。3/1/202345華北科技學(xué)院方裕章主講（四）礦井瓦斯的危害

礦井瓦斯是一種有害氣體。當(dāng)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，使人窒息；另外，當(dāng)瓦斯與空氣混合達(dá)到一定濃度時，遇火就能燃燒或爆炸，嚴(yán)重影響和威脅礦井生產(chǎn)安全，一旦形成災(zāi)害事故，會給國家財(cái)產(chǎn)和職工生命造成巨大損失。瓦斯是礦井六大自然災(zāi)害之首。問題：瓦斯無毒,為什么人誤入高濃度瓦斯的盲

巷中會發(fā)生死亡事故?

這主要是缺氧的緣故。瓦斯本身雖然無毒，但空氣中瓦斯?jié)舛容^高時，象氮?dú)庖粯樱蜁鄬档涂諝庵醒鯕鉂舛?。在壓力不變的情況下，當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到43%時，氧的濃度就會被沖淡到12%,人就會感到呼吸困難,當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到57%時，氧氣濃度就會降到9%,這時人若誤入其中,短時間就會因缺氧窒息而死。3/1/202346華北科技學(xué)院方裕章主講二、煤層瓦斯含量與礦井瓦斯涌出量（一）煤層瓦斯含量及其表示方法

瓦斯含量是指煤層或巖層在天然條件下含有的瓦斯數(shù)量的多少。一般用m3/t表示其大小。即1t煤中所含瓦斯的立方米數(shù)。煤層瓦斯包括游離瓦斯和吸附瓦斯2部分，其中游離瓦斯約占10%～20%，吸附瓦斯約占90%～80%。

3/1/202347華北科技學(xué)院方裕章主講（二）影響煤層瓦斯含量的主要因素

影響煤層瓦斯含量的因素很多、很復(fù)雜，而主要因素有：1.煤的變質(zhì)程度一般說來，煤的變質(zhì)程度越高，成煤過程中生成并保存下來的瓦斯量越大，因而煤層瓦斯含量也越大。2.圍巖的性質(zhì)如果煤層的圍巖，特別是頂板巖層致密而完整，煤層中的瓦斯就容易破保存下來，瓦斯含量就較高；反之，瓦斯容易逸散，煤層瓦斯含量就較低。

3/1/202348華北科技學(xué)院方裕章主講3.煤層賦存條件

一般情況下，煤層埋藏越深，煤層瓦斯越難通過深厚的覆蓋地層散入大氣，其瓦斯含量就越高，反之則低。煤層內(nèi)的瓦斯含量一般隨著深度的增加而逐漸增大。另外，傾角小的煤層在相同深度及相同地質(zhì)條件下，往往比傾角大的煤層瓦斯含量高。

4.水文地質(zhì)條件

煤層中有較大的含水縫隙或有地下水通過時，盡管瓦斯在水中的溶解度很小，但在長期的作用下，水仍能從煤層中帶走大量瓦斯，從而降低煤層的瓦斯含量。3/1/202349華北科技學(xué)院方裕章主講5.地質(zhì)構(gòu)造

地質(zhì)構(gòu)造，特別是斷層，往往是造成同一煤田的瓦斯含量分布不均衡的主要原因。開放性斷層是煤層與地表相聯(lián)的通道，有利于瓦斯的釋放，因而開放性斷層發(fā)育的煤層，其瓦斯含量就較小；封閉性斷層可以割斷煤層與地表的聯(lián)系，是瓦斯向地表流動的屏障，因而封閉性斷層發(fā)育的煤層，其瓦斯含量就較大。煤田內(nèi)褶曲構(gòu)造(包括背斜和向斜)軸部的瓦斯含量較其它地區(qū)會增大或減小。此外，火成巖侵入體附近，煤的變質(zhì)程度增高，瓦斯含量可能會增大。3/1/202350華北科技學(xué)院方裕章主講（三）礦井瓦斯涌出及其涌出形式

煤層開采時，煤體受到破壞，貯存在煤體內(nèi)的部分瓦斯會離開煤體而涌入釆掘空間，這種現(xiàn)象叫做瓦斯涌出。礦井瓦斯涌出的形式一般分為普通涌出和特殊涌出兩種。1.普通涌出

即瓦斯從采落的煤炭及煤層、巖層的暴露面上，通過細(xì)小的孔隙緩慢而長時間的放出。首先是游離瓦斯，而后是部分解吸的吸附瓦斯。普通涌出是礦井瓦斯涌出的主要形式，不僅范圍廣，而且數(shù)量大。2.特殊涌出采掘時，煤層或巖層中的瓦斯在極短的時間內(nèi)，突然的、大量的涌出,并伴有煤粉、煤塊或巖石，這種涌出就稱為特殊涌出。瓦斯特殊涌出的范圍是局部的、短暫的、突發(fā)性的，但其危害極大。3/1/202351華北科技學(xué)院方裕章主講（四）礦井瓦斯涌出量及其表示方法

礦井瓦斯涌出量是指開采過程中涌入采掘空間的瓦斯數(shù)量(只對普通涌出而言，不包括特殊涌出)。礦井瓦斯涌出量的表示有以下2種。1.絕對瓦斯涌出量單位時間內(nèi)涌進(jìn)采掘空間的瓦斯數(shù)量，叫絕對瓦斯涌出量。2.相對瓦斯涌出量在礦井正常生產(chǎn)條件下,月平均日產(chǎn)1t煤所涌出的瓦斯數(shù)量,叫相對瓦斯涌出量。用m3/t表示。

由此可見：礦井瓦斯涌出量通常用單位時間內(nèi)或單位質(zhì)量的煤放出的瓦斯數(shù)量表示其大小。3/1/202352華北科技學(xué)院方裕章主講（五）礦井瓦斯涌出量的計(jì)算1.絕對瓦斯涌出量2.相對瓦斯涌出量3/1/202353華北科技學(xué)院方裕章主講（六）礦井瓦斯涌出量的主要影響因素

影響瓦斯涌出量的主要因素有以下幾點(diǎn)：1.煤層瓦斯含量它是影響瓦斯涌出量的決定因素。開采煤層的原始瓦斯含量越高，瓦斯涌出量就越大。2.開采規(guī)模開采規(guī)模是指礦井的開采深度、開拓與開采的范圍及礦井產(chǎn)量而言。開采深度越深，煤層瓦斯含量越高，瓦斯涌出量越大；開拓與開采范圍越大，瓦斯涌出的暴露面積越大，其涌出量也就越大；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。3.開采程序原煤層采用分層開采時，首先開采的分層，瓦斯涌出量較大。這是由于采動影響，其他分層的瓦斯也會沿裂隙滲入開采分層的緣故。

3/1/202354華北科技學(xué)院方裕章主講4.采煤方法與頂板管理方法

機(jī)械化采煤,煤破碎嚴(yán)重,瓦斯涌出量較大;采用全部陷落法管理頂板時,由于會造成頂?shù)装甯蠓秶乃蓜蛹安煽諈^(qū)存留有大量散煤等原因,其瓦斯涌出量比采用充填法管理頂板時要大?；夭陕实偷牟擅悍?，采空區(qū)瓦斯涌出量也較大。5.生產(chǎn)工序

從煤體暴露面和采落的煤炭中涌出的瓦斯量，一般都是隨著時間的延長而下降的，因此，落煤時瓦斯涌出量大于其他工序。6.地面大氣壓力的變化

當(dāng)大氣壓力突然降低時，瓦斯涌出的壓力就高于風(fēng)流壓力,就破壞了原來的相對平衡狀態(tài),瓦斯涌出量就會增大；反之,瓦斯涌出量變小。因此,當(dāng)?shù)孛娲髿鈮毫ν蝗幌陆禃r,必須百倍警惕，加強(qiáng)瓦斯檢查與管理;否則,可能造成重大事故。3/1/202355華北科技學(xué)院方裕章主講7.通風(fēng)壓力采用負(fù)壓通風(fēng)(抽出式)的礦井，風(fēng)壓越高，瓦斯涌出量就越大；而采用正壓通風(fēng)(壓入式)的礦井，風(fēng)壓越高，瓦斯涌出量就越??；這主要是風(fēng)壓與瓦斯涌出壓力相互作用的結(jié)果。8.采空區(qū)管理方法一般說來，采空區(qū)都積存有大量高濃度瓦斯，如果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，從而導(dǎo)致瓦斯涌出量增大，對采空區(qū)進(jìn)行合理抽放會降低其向外涌出的瓦斯量。

總之，影響礦井瓦斯涌出量的因素很多，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。以采取針對性防治措施。

3/1/202356華北科技學(xué)院方裕章主講（七）礦井瓦斯的來源及其測定方法

從瓦斯涌出的地點(diǎn)和分布狀況看，瓦斯涌出的來源或構(gòu)成可分為：

1.掘進(jìn)區(qū)。即煤或半煤巖掘進(jìn)時，從巷壁和落煤中涌出的瓦斯；

2.回采區(qū)。即工作面煤壁、巷壁和落煤中涌出的瓦斯；

3.已采區(qū)。即已采區(qū)的頂?shù)装搴透∶褐杏砍龅耐咚?。上述三部分瓦斯?gòu)成了礦井瓦斯涌出總量(不包括抽放量)，其比例大多隨生產(chǎn)條件的改變而改變。測定方法：在全礦井同時測定各班掘進(jìn)區(qū)、回采區(qū)和已采區(qū)的絕對瓦斯涌出量，然后分別計(jì)算出各自占總量的百分比。

3/1/202357華北科技學(xué)院方裕章主講（八）瓦斯涌出不均衡系數(shù)1.定義在開采過程中,由于煤層賦存條件、地質(zhì)構(gòu)造、大氣壓力及生產(chǎn)工藝的不同和影響，每時每刻涌出的瓦斯量都不一樣，有時大、有時小。并不均勻。為了便于通風(fēng)瓦斯管理就引入了瓦斯涌出不均衡系數(shù)，其值就是最大絕對瓦斯涌出量與平均絕對瓦斯涌出量的比值。2.確定方法《規(guī)程》執(zhí)行說明規(guī)定,對于一個采區(qū)或采面，在正常生產(chǎn)情況下,至少要連續(xù)進(jìn)行5晝夜測算。所得的5個比值中的最大值即為該區(qū)(面)的瓦斯涌出不均衡系數(shù)。

顯然，瓦斯涌出不均衡系數(shù)總是大于1。3.用途在進(jìn)行風(fēng)量計(jì)算時要乘上瓦斯涌出不均衡系數(shù)，這樣算出的風(fēng)量才能滿足安全生產(chǎn)的要求。

3/1/202358華北科技學(xué)院方裕章主講（九）瓦斯壓力

瓦斯壓力是指瓦斯在煤層中所呈現(xiàn)的壓力。它是由煤層孔隙和裂隙中的游離瓦斯的自由熱運(yùn)動對孔隙和裂隙的空間壁面所產(chǎn)生的作用力而體現(xiàn)出來的。

瓦斯壓力是衡量煤層瓦斯含量大小的一個重要指標(biāo)，也是抽放瓦斯和防止煤與瓦斯突出的重要依據(jù)之一。

《規(guī)程》規(guī)定：開采有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)的煤層時，必須測定煤層中的瓦斯壓力。

3/1/202359華北科技學(xué)院方裕章主講（十）瓦斯梯度及其用途1.概念

對于某一礦井或煤層來說，在一定范圍內(nèi)，其相對瓦斯涌出量是隨開采深度的增加而增加的，而且，相對瓦斯涌出量的增加量與所增加的開采深度之間的比值是一個常數(shù)。這個常數(shù)習(xí)慣上就稱為瓦斯梯度。其含義是，在瓦斯風(fēng)化帶以下，深度每增加一單位時，相對瓦斯涌出量增加的數(shù)量。2.用途

可以用它來推算和預(yù)測深部尚待開采水平或采區(qū)的相對瓦斯涌出量，其對于預(yù)抽瓦斯和新采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì)也是一個非常重要的參數(shù)。

3/1/202360華北科技學(xué)院方裕章主講瓦斯爆炸的條件及其影響因素有一定濃度的瓦斯有一定溫度的引燃火源有足夠的氧氣3/1/202361華北科技學(xué)院方裕章主講瓦斯爆炸的反應(yīng)過程瓦斯爆炸是一個復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過程，是一個連鎖反應(yīng)。爆炸性混合氣體吸收一定能量后，反應(yīng)分子鏈斷裂，離解成兩個或兩個以上游離基（自由基）。在適合條件下，每一個游離基又進(jìn)一步分解，再產(chǎn)生兩個或兩個以上的游離基。如此分離下去，游離基愈來愈多，與氧發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)也愈激烈，最后發(fā)展為燃燒或爆炸。3/1/202362華北科技學(xué)院方裕章主講

CH4[CH3]和[H][CH3]+O2[HCHO]+[OH][H]+O2[OH]+[O][OH]+CH4[CH2]+[H2O][O]+CH4[OH]+[CH3][HCHO]+O2CO+[O]+H2OCO+O2CO2+[O]3/1/202363華北科技學(xué)院方裕章主講

一般只用最終結(jié)果來表達(dá)瓦斯爆炸的化學(xué)反應(yīng)，即：CH4+O2CO2+H2O+833.28Ｊ／mol3/1/202364華北科技學(xué)院方裕章主講（1）瓦斯?jié)舛缺ㄏ孪蕖苁够鹧娣迕鎮(zhèn)鞑サ奖ㄐ曰旌蠚怏w占據(jù)的全部容積的最低瓦斯?jié)舛龋?%爆炸上限——能使火焰峰面?zhèn)鞑サ奖ㄐ曰旌蠚怏w占據(jù)的全部容積的最高瓦斯?jié)舛龋?5%最佳爆炸濃度——最容易激發(fā)著火（爆炸），并且爆炸中能釋放出最大能量的瓦斯?jié)舛龋?.5～10％3/1/202365華北科技學(xué)院方裕章主講

誘導(dǎo)期（感應(yīng)期——火源作用開始到產(chǎn)生運(yùn)動的火焰前沿）所需的時間。沖擊波的作用持續(xù)時間最短——10-7~10-3s。炸藥爆炸后產(chǎn)物，電火花作用時間——10-6~10-2s。電弧及瓦斯煤塵爆炸的火焰前沿的作用時間————10-4~1s。明火和灼熱體作用時間最長。3/1/202366華北科技學(xué)院方裕章主講不同濃度瓦斯的誘導(dǎo)期CH4（%）火源溫度（℃）77582587592597510751175誘導(dǎo)期（S）61.080.380.350.20.120.03971.150.60.360.210.130.0410.0181.250.620.370.220.140.0420.01291.30.650.390.230.140.0440.016101.40.680.410.240.150.0490.018121.640.740.440.250.160.0550.020對于煤塵云，誘導(dǎo)期取決于煤塵的揮發(fā)分含量。揮發(fā)分10%、30%的煤塵，誘導(dǎo)期相應(yīng)為0.24s，0.05s。3/1/202367華北科技學(xué)院方裕章主講井下著火源溫度沖擊波的速度大于1250～1350m/s，其前沿后面的溫度大于500℃。瓦斯和煤塵爆炸火焰前沿的溫度2000～2500℃。炸藥爆炸產(chǎn)物的溫度4500℃。電弧、電火花的平均溫度4000℃，（放電主通道的溫度10000℃）火柴的明火溫度1200℃。點(diǎn)燃香煙溫度600～800℃。3/1/202368華北科技學(xué)院方裕章主講（3）氧濃度Ｏ2小于12％ＣＨ4混合氣體失去爆炸性。瓦斯爆炸范圍隨混合氣體氧濃度的降低時縮小，爆炸下限緩緩增高，爆炸上限則迅速下降。3/1/202369華北科技學(xué)院方裕章主講瓦斯爆炸的危害火焰前沿沖擊波礦井空氣的變化3/1/202370華北科技學(xué)院方裕章主講（1）火焰前沿它是沿巷道運(yùn)動的化學(xué)反應(yīng)帶和燃燒的氣體。火焰前沿的傳播速度為1～2.5m/s（正常燃燒）至2500m/s（爆轟速度），一般為500～700m/s?；鹧媲把叵蟆盎钊蹦菢友叵锏肋\(yùn)動，帶進(jìn)越來越多的空氣和可燃成分．“活塞”長度為0～幾十米?；鹧媲把赝ㄟ^時，人員被燒傷，不但皮膚就連呼吸器官和消化器官的粘膜也會被燒傷。電氣設(shè)備遭到毀壞，尤其是電纜，這時能形成危險(xiǎn)的第二次火源。還會引起火災(zāi)。3/1/202371華北科技學(xué)院方裕章主講（2）沖擊波沖擊波是傳播壓力的突變．是使介質(zhì)狀態(tài)參數(shù)突躍，并以超聲速傳播的壓力波。正向沖擊波傳播時，其波速的壓力10ＫPa～2ＭＰa，正向沖擊波疊加或反射時，可形成高達(dá)10ＭＰa的壓力。沖擊波的傳播速度高于音速（340m/s），隨著爆炸波的衰減，沖擊波轉(zhuǎn)變?yōu)槁暡ā?/1/202372華北科技學(xué)院方裕章主講正向、反向和斜向沖擊波通過時引起的危害人體受創(chuàng)傷，多數(shù)情況下，這些創(chuàng)傷具有綜合（創(chuàng)傷、燒傷等）多樣的特點(diǎn)。沖擊波前沿剩余壓力對人的作用特點(diǎn)0.003~0.01MPa無創(chuàng)傷0.011~0.02MPa頭昏、輕傷0.04MPa中度創(chuàng)傷：震傷、失去知覺、骨折0.06MPa重傷：內(nèi)臟受傷，嚴(yán)重腦震蕩、骨折0.3MPa有較大死亡可能性（75%）0.4MPa死亡率為100%3/1/202373華北科技學(xué)院方裕章主講

移動和破壞設(shè)備，可能發(fā)生二次著火破壞支架、頂板冒落、垮塌的巖石堆積物導(dǎo)致通風(fēng)系統(tǒng)破壞，堵塞巷道使救災(zāi)復(fù)雜化。3/1/202374華北科技學(xué)院方裕章主講沖擊波前沿剩余壓力對物體或巷道的作用特點(diǎn)0.011~0.02MPa:支架部分破壞，密閉被破壞（密閉不穩(wěn)定時）。.021~0.06木支架相當(dāng)程度被破壞，金屬支架移動，混凝土整體支護(hù)發(fā)生片狀脫落。0.061~0.3木支架完全破壞，金屬支架部分破壞，發(fā)碹巷道出現(xiàn)裂隙，片況脫落，鐵軌變形，枕木脫開，小于1噸的設(shè)備整體破壞、變形、位移，大于1噸設(shè)備翻倒、位移、部分變形。3/1/202375華北科技學(xué)院方裕章主講

0.31~0.65金屬支架巷道全長全面破壞，形成密實(shí)堆積物，整體鋼筋混凝土支架部分破壞，混凝土整體遭破壞，設(shè)備和設(shè)施完全破壞。0.66~1.17混凝土支架完全破壞，形成密實(shí)堆積物，整體鋼筋混凝土支架相當(dāng)大破壞，可能形成冒落拱。3/1/202376華北科技學(xué)院方裕章主講（3）礦井空氣成分改變氧化反應(yīng)氧被消耗，氧濃度降低分解出對人體有毒和有害氣體形成爆炸性氣體3/1/202377華北科技學(xué)院方裕章主講（4）瓦斯爆炸最終氣體產(chǎn)物礦井空氣成分變化爆炸下限時最佳爆炸濃度時爆炸上限時O216-1862CO微量12CO2微量9微量水蒸氣小于10小于10小于4H2微量123/1/202378華北科技學(xué)院方裕章主講防止瓦斯爆炸的措施3/1/202379華北科技學(xué)院方裕章主講１．防止瓦斯超限和積聚國外統(tǒng)計(jì)：掘進(jìn)巷道的瓦斯超限有35％發(fā)生在停電時，與停電無關(guān)的停止局部通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)占13％，風(fēng)筒破壞占9％，瓦斯局部積聚占22％，其它占21％．原蘇聯(lián)的統(tǒng)計(jì)：掘進(jìn)巷道的瓦斯超限次數(shù)超過回采工作面5～18倍，瓦斯燃燒和瓦斯爆炸80～90％發(fā)生在掘進(jìn)巷道．因此，保持掘進(jìn)巷道有效通風(fēng)對防止瓦斯超限極其重要．3/1/202380華北科技學(xué)院方裕章主講巷道防護(hù)重點(diǎn)防止巷道頂板附近瓦斯層狀積聚和靠支架附近空洞中瓦斯積聚防止回風(fēng)巷矸石帶附近和報(bào)廢的獨(dú)頭巷道瓦斯積聚．防止打鉆時的瓦斯積聚。防止掘進(jìn)機(jī)附近瓦斯積聚。3/1/202381華北科技學(xué)院方裕章主講回采工作面的防護(hù)重點(diǎn)回采工作面的瓦斯10～60％來自煤壁和落煤時涌出；采空區(qū)中來自鄰近層、丟煤和巖層的瓦斯約占30～90％；進(jìn)風(fēng)巷或運(yùn)輸巷中來自運(yùn)輸機(jī)中的煤和煤壁的瓦斯約占5～40％．加強(qiáng)通風(fēng)是防止回采工作面瓦斯超限、積聚最基本最有效的措施．瓦斯礦井要建立安全可靠的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)，回采和掘工作面都應(yīng)采用獨(dú)立通風(fēng)方式．防止上隅角瓦斯及工作面與回風(fēng)巷交界處瓦斯積聚．防止采煤機(jī)附近瓦斯積聚防止采空區(qū)巖石冒落引起瓦斯燃燒或爆炸．3/1/202382華北科技學(xué)院方裕章主講預(yù)防瓦斯爆炸,加強(qiáng)礦井通風(fēng)管理加強(qiáng)通風(fēng)管理,使井下各地點(diǎn)瓦斯?jié)舛榷疾怀^規(guī)定，是防止瓦斯積聚、爆炸的一項(xiàng)極為重要的和有效的措施:1.建立合理、完善的通風(fēng)系統(tǒng)要做到穩(wěn)定、連續(xù)的向井下所有用風(fēng)地點(diǎn)供風(fēng)，并保持足夠風(fēng)量。2.實(shí)行分區(qū)通風(fēng)各水平、各采區(qū)(面)都要有單獨(dú)的回風(fēng)道，使污濁風(fēng)流直接進(jìn)入采區(qū)回風(fēng)道或礦井總回風(fēng)道，而不得串入其他釆掘工作面。3.及時建筑和管理好通風(fēng)構(gòu)筑物對風(fēng)門、風(fēng)橋、擋風(fēng)墻、凋節(jié)風(fēng)窗等，要保證規(guī)格質(zhì)量，并應(yīng)經(jīng)常檢查維修，以保持完好，還應(yīng)根據(jù)需要，及時調(diào)整風(fēng)量。4.加強(qiáng)局部通風(fēng)管理5.及時調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)巷道貫通后要及時調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)，嚴(yán)防風(fēng)流短路或風(fēng)量不足引起瓦斯積聚。3/1/202383華北科技學(xué)院方裕章主講預(yù)防瓦斯爆炸,加強(qiáng)礦井瓦斯管理加強(qiáng)和搞好礦井瓦斯管理是防止瓦斯爆炸的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。必須做到以下幾點(diǎn)：1.建全機(jī)構(gòu)，完善制度各礦、井都要有適應(yīng)通風(fēng)瓦斯管理要求的組織機(jī)構(gòu)和一支專業(yè)隊(duì)伍，配足瓦斯檢查人員；還必須建立一套較完善的瓦斯檢查與管理制度及相應(yīng)的獎懲規(guī)定，并認(rèn)真執(zhí)行。2.強(qiáng)化現(xiàn)場瓦斯檢查防止和及時發(fā)現(xiàn)、處理局部瓦斯積聚，嚴(yán)禁超限作業(yè)；

3/1/202384華北科技學(xué)院方裕章主講3.嚴(yán)格執(zhí)行《規(guī)程》有關(guān)瓦斯檢查與管理規(guī)定如：區(qū)域巡回檢查瓦斯和檢查次數(shù)的規(guī)定；控制各處風(fēng)流瓦斯?jié)舛燃俺迺r必須采取相應(yīng)措施的規(guī)定；停電檢修或臨時停工停風(fēng)必須采取排放瓦斯措施的規(guī)定；“一炮三檢”、“三人連鎖放炮”和巷道貫通以及盲巷管理的規(guī)定等都必須嚴(yán)格遵守。4.抽放煤層瓦斯采取有效方式，抽放煤層瓦斯，減少開采過程中的瓦斯涌出量。5.建立安全監(jiān)測機(jī)構(gòu)按規(guī)定安設(shè)瓦斯檢測報(bào)警斷電裝置，并及時檢查維護(hù)，保證靈敏可靠和正常運(yùn)行。3/1/202385華北科技學(xué)院方裕章主講預(yù)防止瓦斯爆炸,防止出現(xiàn)引爆火源防止出現(xiàn)引爆火源的原則是,禁止一切非生產(chǎn)火源;對生產(chǎn)中可能產(chǎn)生的火源要嚴(yán)格管理和控制：1.防止出現(xiàn)明火按照《規(guī)程》規(guī)定,禁止在井口房、主要通風(fēng)機(jī)房和瓦斯泵站周圍20m內(nèi)使用明火、吸煙；嚴(yán)禁攜帶煙草及點(diǎn)火器具入井;井下禁止使用電爐;需要在井下施焊時,要遵守《規(guī)程》規(guī)定,嚴(yán)格審批手續(xù);防止煤炭自燃;加強(qiáng)火區(qū)管理防止復(fù)燃等。2.防止出現(xiàn)電火花瓦斯礦井必須采用安全型、防爆型和安全火花型的電器設(shè)備;井口和井下電器設(shè)備必須設(shè)有防雷電和防短路保護(hù)裝置;所有電纜接頭不準(zhǔn)有“雞爪子”、“羊尾巴”和明接頭;不準(zhǔn)帶電作業(yè);嚴(yán)禁在井下拆開、敲打、撞擊礦燈的燈頭和燈蓋等。

3/1/202386華北科技學(xué)院方裕章主講防止瓦斯爆炸,防止出現(xiàn)引爆火源3.防止出現(xiàn)炮火不準(zhǔn)使用變質(zhì)或不合格的炸藥,有瓦斯和煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井必須使用與該礦井瓦斯等級相適應(yīng)的安全炸藥；禁止放明炮、糊炮；禁止使用明接頭或裸露的放炮母線，雷管腳線、母線與放炮器的聯(lián)結(jié)要牢固；要使用水炮泥，炮眼封泥要裝滿填實(shí)，防止打筒；打跟、裝藥、放炮部必須符合《規(guī)程》要求。4.防止出現(xiàn)其他火源在移設(shè)機(jī)械設(shè)備過程中要輕搬輕運(yùn)，防止摩擦、撞擊出現(xiàn)火花；割煤機(jī)必須設(shè)外噴霧裝置，割煤過程中要噴霧曬水，防止截齒與夾石產(chǎn)生摩擦火花；采取針對性安全措施，防止金屬、巖石等堅(jiān)硬物體從高處落下，以防產(chǎn)生撞擊火花等。

3/1/202387華北科技學(xué)院方裕章主講為防止瓦斯爆炸，對瓦檢員的要求大量事實(shí)表明，幾乎所有瓦斯爆炸事故都與瓦檢員的違章、違紀(jì)和未能采取有效措施有直接關(guān)系。為此，要求瓦檢員必須做到：1.遵章守紀(jì)，不準(zhǔn)空、漏、假檢；在井下指定地點(diǎn)交接班；嚴(yán)格執(zhí)行《規(guī)程》關(guān)于巡回檢查和檢查次數(shù)的規(guī)定。定期檢查瓦斯?jié)舛?并記在牌板上僅這次忘記測了!?瓦檢員要逐日登記瓦斯檢測情況3/1/202388華北科技學(xué)院方裕章主講為防止瓦斯爆炸,對瓦檢員的要求2.十分清楚的了解和掌握分工區(qū)域內(nèi)各處瓦斯涌出狀況和變化規(guī)律。3.對分工區(qū)域瓦斯涌出較大、變化異常的重點(diǎn)部位和地點(diǎn)，必須隨時和加強(qiáng)檢查，密切注視。對可能出現(xiàn)的隱患和險(xiǎn)情，要有超前預(yù)防意識。4.要能及時發(fā)現(xiàn)瓦斯積聚、超限等不安全隱患，除立即主動采取針對性有效措施進(jìn)行妥善處理外，要通知周圍作業(yè)人員和向區(qū)(隊(duì))長、地面調(diào)度匯報(bào)。5.對任何違犯《規(guī)程》關(guān)于通風(fēng)、防塵、放炮等有關(guān)規(guī)定的違章指揮、違章作業(yè)的任何人，都要敢于堅(jiān)決抵制和制止。

3/1/202389華北科技學(xué)院方裕章主講防止爆炸事故擴(kuò)大的措施1.技術(shù)措施：①實(shí)行分區(qū)通風(fēng),禁止一切不合規(guī)定的串聯(lián)通風(fēng)；通風(fēng)系統(tǒng)力求簡單,總進(jìn)、回風(fēng)巷之間不宜太近。②編制“礦井災(zāi)害預(yù)防和處理計(jì)劃”。每一入井人員都應(yīng)熟悉災(zāi)變時的撤退路線,并能迅速搶救遇險(xiǎn)人員,以減小災(zāi)害程度。③清掃積塵，以防止煤塵參與爆炸。2.安全裝備和裝置措施：①主要通風(fēng)機(jī)出風(fēng)井口裝沒防爆門或防爆井蓋，且爆炸時能被沖開,以釋放能量。②按《規(guī)程》要求安設(shè)隔爆設(shè)施,以阻隔火焰?zhèn)鞑?防止發(fā)生連續(xù)爆炸。③入井人員佩帶自救器,以便在發(fā)生爆炸時安全逃生。

3/1/202390華北科技學(xué)院方裕章主講被動式隔爆技術(shù)被動式隔爆棚的作用原理被動式隔爆棚的種類：被動式巖粉棚、水槽棚、水袋棚。被動式隔爆棚的布置方式：集中式、分散式、集中分散混合式。

3/1/202391華北科技學(xué)院方裕章主講被動式隔爆技術(shù)的工作原理由超前于爆炸火焰?zhèn)鞑サ膲毫Σ?，將隔爆棚擊碎或被爆風(fēng)掀翻，使棚架上的抑制劑（水或巖粉）分散，彌散于巷道空間形成一個高濃度的巖粉云或水霧帶。當(dāng)滯后于壓力波和爆風(fēng)的爆炸火焰到達(dá)棚區(qū)時恰好被抑制劑撲滅。3/1/202392華北科技學(xué)院方裕章主講3/1/202393華北科技學(xué)院方裕章主講被動式隔爆棚布置方式集中式布置：將抑制瓦斯煤塵爆炸所需的抑制劑總量，平均分裝在數(shù)架棚子組成的一組棚架上。分散式布置：將抑制劑分裝在多架棚子上，一架或二架為一組，分散設(shè)置在可能發(fā)生爆炸區(qū)域的一段巷道內(nèi)，形成不小于200m的抑制帶。3/1/202394華北科技學(xué)院方裕章主講水槽棚的主要技術(shù)關(guān)鍵水槽棚架之間距離為1.2~3.0m，集中布置重型棚棚區(qū)長度≮30m，輕型棚棚區(qū)長度≮20m。

分散布置式，棚區(qū)長度≮200m，棚架組之間距離為10~30m，棚組內(nèi)兩排水槽棚之間距離為1.2~3.0m?？傆盟堪磁飬^(qū)所占空間，以1.2L/m3計(jì)算?；旌喜贾檬?，集中棚與分散棚的距離為30~60m。3/1/202395華北科技學(xué)院方裕章主講水槽棚的主要技術(shù)關(guān)鍵主要水槽（重型）按400L/m2、輔助水槽（輕型）按200L/m2計(jì)算水量水槽棚垂直于巷道軸線方向，靠頂板橫向安設(shè)，并符合：斷面S≤10m2時nb/L×100≥35%斷面S≤12m2時nb/L×100≥50%斷面S≥12m2時nb/L×100≥65%

其中：n—排架上水槽個數(shù)3/1/202396華北科技學(xué)院方裕章主講3/1/202397華北科技學(xué)院方裕章主講KYG型快速移動式隔爆棚3/1/202398華北科技學(xué)院方裕章主講ＧＤ型防爆水袋采用維綸布基改性聚氯乙稀雙面復(fù)合革制成，具有阻燃、抗靜電等安全性能，可有效隔絕煤礦瓦斯煤塵爆炸傳播。主要技術(shù)性能：動作靜壓＞12kpa；最佳水霧形成時間＜150ms；最佳水霧持續(xù)時間＞160ms；最佳水霧長度＞5m；最佳水霧寬度＞3.5m；最佳水霧高度＞3.2m。3/1/202399華北科技學(xué)院方裕章主講隔爆水袋3/1/2023100華北科技學(xué)院方裕章主講XGS型隔爆容器3/1/2023101華北科技學(xué)院方裕章主講自動式隔爆技術(shù)自動式隔爆技術(shù)的產(chǎn)生：為克服被動式隔爆距爆源60m范圍內(nèi)無效的缺點(diǎn)，保護(hù)綜采、綜掘設(shè)備而開發(fā)的技術(shù)。自動式隔爆技術(shù)的裝置：包括傳感器、控制器、噴灑裝置等3/1/2023102華北科技學(xué)院方裕章主講傳感器接受爆炸動力效應(yīng)—壓力傳感器接受爆炸熱效應(yīng)—熱電傳感器接受爆炸光效應(yīng)—光電傳感器

ZGB—Y型、ZYB—S型自動隔爆裝置所采用的HW—4型傳感器是一種抗干擾能力強(qiáng)的紅外線傳感器。它對礦燈等電光源不敏感，只對瓦斯煤塵爆炸特征光譜反應(yīng)。3/1/2023103華北科技學(xué)院方裕章主講控制器測量火焰?zhèn)鞑ニ俣仍\斷火焰到達(dá)噴灑裝置位置的時間發(fā)出噴灑指令3/1/2023104華北科技學(xué)院方裕章主講3/1/2023105華北科技學(xué)院方裕章主講自動防隔爆裝置3/1/2023106華北科技學(xué)院方裕章主講自動隔爆裝置在巷道中的安裝方式之一3/1/2023107華北科技學(xué)院方裕章主講安裝在模擬掘進(jìn)機(jī)上的抑爆器3/1/2023108華北科技學(xué)院方裕章主講自動抑爆裝置3/1/2023109華北科技學(xué)院方裕章主講消焰劑噴出0.25秒時的狀態(tài)3/1/2023110華北科技學(xué)院方裕章主講安裝在地面除塵器上的自動隔爆裝置3/1/2023111華北科技學(xué)院方裕章主講美國礦業(yè)局匹茨堡安全研究中心研制的自動抑爆裝置3/1/2023112華北科技學(xué)院方裕章主講YBW-Y型無電源抑爆裝置的傳感器、

傳爆器及四通連接器3/1/2023113華北科技學(xué)院方裕章主講BW-Y型無電源抑爆裝置

在10m2試驗(yàn)管道的安裝情況3/1/2023114華北科技學(xué)院方裕章主講重大災(zāi)害事故的特點(diǎn)（四性）1．突發(fā)性2．災(zāi)難性3．破壞性4．繼發(fā)性3/1/2023115華北科技學(xué)院方裕章主講影響救災(zāi)成敗的因素

1．救災(zāi)方案是否正確、指揮是否恰當(dāng)；2．救護(hù)隊(duì)行動是否正確；3．救災(zāi)材料是否充足。3/1/2023116華北科技學(xué)院方裕章主講影響救災(zāi)方案與指揮正確與否的因素1．指揮員的素質(zhì)（處理災(zāi)變的經(jīng)驗(yàn)）；2．災(zāi)區(qū)信息的多少及其準(zhǔn)確性和對災(zāi)情分析、判斷的準(zhǔn)確性；3．對井下的熟悉程度。3/1/2023117華北科技學(xué)院方裕章主講指揮員應(yīng)具備的素質(zhì)：1）縱觀全局（了解災(zāi)情——分析災(zāi)情發(fā)展趨勢——決策。制定多套救災(zāi)方案）2）抓住戰(zhàn)機(jī)（事故初期。從造成事故的多因素中抓住主要因素控制事故）3）巧妙組織力量（不打人海戰(zhàn)、不搞疲勞戰(zhàn)）4）運(yùn)用一切可能手段3/1/2023118華北科技學(xué)院方裕章主講井下爆炸發(fā)生后，應(yīng)采取的措施獲悉井下發(fā)生爆炸后，應(yīng)：了解（詢問）分析判斷決定（命令）

想盡一切辦法避免瓦斯（煤塵）連續(xù)爆炸！主要技術(shù)措施是：及時恢復(fù)通風(fēng)系統(tǒng)！控制火源！3/1/2023119華北科技學(xué)院方裕章主講井下爆炸發(fā)生后，應(yīng)了解的內(nèi)容1.爆炸地點(diǎn)、波及范圍2.人員分布及其傷亡情況3.災(zāi)區(qū)通風(fēng)情況4.瓦斯（氣體）情況（CH4，C0，O2，t，煙霧……）5.是否發(fā)生了火災(zāi)6.主要通風(fēng)機(jī)工作情況（運(yùn)轉(zhuǎn)？hs變化、防爆門……）3/1/2023120華北科技學(xué)院方裕章主講井下爆炸發(fā)生后，分析判斷內(nèi)容

1.通風(fēng)系統(tǒng)破壞程度2.是否會產(chǎn)生連續(xù)爆炸3.是否誘發(fā)火災(zāi)4.可能的影響范圍3/1/2023121華北科技學(xué)院方裕章主講井下爆炸發(fā)生后，應(yīng)作出的決定

1.切斷災(zāi)區(qū)電源2.撤出災(zāi)區(qū)和可能影響區(qū)域的人員3.向礦務(wù)局匯報(bào)4.召請救護(hù)隊(duì)5.成立搶救指揮部，制定救災(zāi)方案

6.保證主要通風(fēng)機(jī)和壓風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)

7.保證副井正常提升,控制入井人員8.清點(diǎn)井下人員,特別是災(zāi)區(qū)人員9.救護(hù)隊(duì)入井救人、救災(zāi)10.命令有關(guān)單位準(zhǔn)備物資,醫(yī)院準(zhǔn)備搶救傷員3/1/2023122華北科技學(xué)院方裕章主講淮南謝一礦瓦斯爆炸事故圖3/1/2023123華北科技學(xué)院方裕章主講判斷災(zāi)區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)破壞情況的途徑人在地面，通過下述途徑判斷災(zāi)區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)破壞情況：1）井下災(zāi)情匯報(bào)人員及災(zāi)區(qū)周圍人員電話詢問；2）救護(hù)隊(duì)偵察；3）主要通風(fēng)機(jī)房水柱計(jì)讀數(shù)變化（hs上升意味著災(zāi)區(qū)冒頂；hs下降意味著災(zāi)區(qū)內(nèi)主要風(fēng)門打開或回風(fēng)井口防爆門（蓋）打開，風(fēng)流短路）。3/1/2023124華北科技學(xué)院方裕章主講

風(fēng)機(jī)房水柱計(jì)布置示意圖3/1/2023125華北科技學(xué)院方裕章主講水柱計(jì)讀值變化案例

（平五礦、張莊礦）1981.12.24平五礦瓦斯煤塵爆炸，36道風(fēng)門被摧毀，密閉損壞，hs由130～135mmH2O降為90mmH2O，死亡133人。1983.5.31陽泉張莊礦瓦斯爆炸，防爆門被摧毀，風(fēng)流短路，進(jìn)風(fēng)微風(fēng)，連炸9次，死傷多人。3/1/2023126華北科技學(xué)院方裕章主講水柱計(jì)讀值變化案例

（東海礦、新建礦）1991.1.10雞西東海礦八井煤塵爆炸，反風(fēng)進(jìn)風(fēng)口閘門被吹落，堵了回風(fēng)，全礦各井煙和CO，死29人，傷14人。1993.1.18，義馬局新建礦采面上巷瓦斯爆炸，防爆蓋被吹移1m多，井下4人中死2人。因16日放假，主要通風(fēng)機(jī)Qf由211.7m3/s降為148.3m3/s，hs由105mmH2O降到2０mmH2O，下降37h未匯報(bào),采面微風(fēng),瓦斯積聚被引爆。3/1/2023127華北科技學(xué)院方裕章主講水柱計(jì)讀值變化案例

（保合礦、杜兒坪礦）1993.10.11．雞東保合礦，因局部通風(fēng)機(jī)停風(fēng)，電火花引爆瓦斯，防爆門被沖開，井下到處煙霧彌漫，70人全部死亡。西山杜兒坪礦一次瓦斯爆炸，6噸重防爆蓋被吹開，主要通風(fēng)機(jī)司機(jī)發(fā)現(xiàn)后匯報(bào)，因防爆蓋在高山頂難于復(fù)位。3/1/2023128華北科技學(xué)院方裕章主講水柱計(jì)讀值變化案例

（耿村礦、王莊礦）1997.1.25義馬耿村礦采面瓦斯爆炸是因停電時防爆門打開自然通風(fēng)，送電主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后防爆門未關(guān)閉，采面微風(fēng)引爆，處理事故過程中也未發(fā)現(xiàn)，未關(guān)防爆門，險(xiǎn)些引起第二次爆炸。1976.8.13新密王莊礦掘面火災(zāi)，風(fēng)門未關(guān)，火煙進(jìn)入新風(fēng)和另外掘面，死傷126人（其中死93人）。3/1/2023129華北科技學(xué)院方裕章主講撫順老虎臺礦處理507采區(qū)火災(zāi)案例8：47撫順老虎臺礦507采區(qū)自燃形成旺火。指揮部只派救護(hù)隊(duì)下井滅火。未撤出采區(qū)人員。在鄰近災(zāi)區(qū)的回風(fēng)側(cè)設(shè)井下救災(zāi)基地。10：50發(fā)生爆炸——井下基地中的4名礦級干部等人被CO熏倒，失去指揮能力；11：25發(fā)生第二次爆炸——局救護(hù)隊(duì)長帶4名隊(duì)員全部犧牲。12：05發(fā)生第三次爆炸——后調(diào)整井下救災(zāi)指揮力量。在第五次爆炸后，封閉災(zāi)區(qū)！計(jì)：死亡83人重傷7人輕傷28人傷亡118人，損失22.87萬元。3/1/2023130華北科技學(xué)院方裕章主講救護(hù)基地的設(shè)置原則

處理火災(zāi)、爆炸、突出事故、井下救護(hù)基地必須設(shè)在穩(wěn)定的新鮮風(fēng)流中；處理冒頂、水災(zāi)等事故時，井下救護(hù)基地設(shè)在貫穿風(fēng)流中。3/1/2023131華北科技學(xué)院方裕章主講

爆炸事故處理的思路淮南某礦火災(zāi)處理引起瓦斯爆炸事故圖3/1/2023132華北科技學(xué)院方裕章主講低濃度瓦斯爆炸處理的思路

低濃度瓦斯爆炸處理的思路是：及時恢復(fù)通風(fēng)系統(tǒng)，用足夠風(fēng)量沖淡并排出災(zāi)區(qū)氣體——消除火源或控制出現(xiàn)火源——封閉斷氧。3/1/2023133華北科技學(xué)院方裕章主講

江西某礦瓦斯突出引起瓦斯爆炸事故圖3/1/2023134華北科技學(xué)院方裕章主講高濃度瓦斯爆炸處理的思路

高濃度瓦斯爆炸處理的思路是：消除火源或控制出現(xiàn)火源——控制風(fēng)量，向?yàn)?zāi)區(qū)送風(fēng)，排除瓦斯——封閉斷氧。以免發(fā)生瓦斯連續(xù)爆炸。3/1/2023135華北科技學(xué)院方裕章主講發(fā)生爆炸時的避災(zāi)自救礦工自救的含義 礦井發(fā)生意外災(zāi)變事故時，在災(zāi)區(qū)和受影響區(qū)人員進(jìn)行避災(zāi)和自我保護(hù)的方法。3/1/2023136華北科技學(xué)院方裕章主講自救的重要性 實(shí)踐證明：在事故初期，礦工如能正確開展自救，則可降低事故的危害程度和減少人員傷亡3/1/2023137華北科技學(xué)院方裕章主講決定自救成敗的因素 決定于自救方法，包括：對《礦井災(zāi)害預(yù)防和處理計(jì)劃》的熟悉程度對礦井的避災(zāi)路線和安全出口的熟悉程度是否掌握正確的避災(zāi)方法及自救器使用的熟練程度3/1/2023138華北科技學(xué)院方裕章主講佩用自救器案例1 1980年某礦皮帶著火，31人遇險(xiǎn)，其中30人帶有自救器，事故發(fā)生后：25人佩用脫險(xiǎn) 3人不會用中毒死亡 1人使用不正確中毒死亡 1人使用自救器原地待救（3.5小時后被救脫險(xiǎn)） 1人沒有帶自救器中毒死亡3/1/2023139華北科技學(xué)院方裕章主講佩用自救器案例22000.11.30兗州局南屯礦皮帶機(jī)頭火災(zāi)例1986年某礦二水平皮帶火災(zāi)例中，火風(fēng)壓造成風(fēng)流逆轉(zhuǎn)，1個救護(hù)小隊(duì)和9名人員受到濃煙襲擊。9人都帶有自救器，但沒有一個人佩用而亂找退路，結(jié)果9人中毒(其中死亡4人)。 9人中有礦領(lǐng)導(dǎo)、工程技術(shù)人員和通風(fēng)區(qū)長。可見，加強(qiáng)各級人員自救教育之重要!3/1/2023140華北科技學(xué)院方裕章主講正確選擇避災(zāi)路線例(一)1976.6.30某礦3/1/2023141華北科技學(xué)院方裕章主講正確選擇避災(zāi)路線例(二)1978.10.27某礦3/1/2023142華北科技學(xué)院方裕章主講正確避災(zāi)待救例(一)1983.12.3河南銅冶礦3/1/2023143華北科技學(xué)院方裕章主講正確避災(zāi)待救例(二) 1961.3.16撫順勝利礦配電所火災(zāi)，死傷141人，其中死110人。45人同處一處，18小時后只有18人活著凡避難位置較高的均死亡，位置較低的人絕大部分保存了生命；俯臥在底板上并用沾水毛巾堵嘴的人活了，反之；迎著煙霧方向的人死亡；恐慌