1、 瓦斯爆炸是煤矿井下一种及其严重的灾害，一瓦斯爆炸是煤矿井下一种及其严重的灾害，一旦发生，不仅会造成大量人员伤亡，而且会严重摧旦发生，不仅会造成大量人员伤亡，而且会严重摧毁矿井设施，造成生产中断；甚至还会引起煤尘爆毁矿井设施，造成生产中断；甚至还会引起煤尘爆炸、矿井火灾等二次事故，加重灾害，造成巨大的炸、矿井火灾等二次事故，加重灾害，造成巨大的损失。损失。世界上世界上第一次第一次瓦斯爆炸事故发生于瓦斯爆炸事故发生于1675年英国年英国的茅斯顿煤矿。的茅斯顿煤矿。世界上世界上最大的一次最大的一次瓦斯爆炸事故发生于瓦斯爆炸事故发生于1942年年中国的辽宁本溪煤矿，共有中国的辽宁本溪煤矿，共有154
2、9人死亡，人死亡，146人受伤。人受伤。瓦斯爆炸事故是煤矿生产中最严重的灾害之一，瓦斯爆炸事故是煤矿生产中最严重的灾害之一，在煤矿六大灾害中占在煤矿六大灾害中占85%左右。左右。近几年来，瓦斯爆炸的恶性事故在我国连续发近几年来，瓦斯爆炸的恶性事故在我国连续发生，造成了大量的人员伤亡和财产损失。瓦斯是煤生，造成了大量的人员伤亡和财产损失。瓦斯是煤的伴生物，在开采过程中，不可避免的会释放到采的伴生物，在开采过程中，不可避免的会释放到采掘空间。掘空间。但是，瓦斯爆炸是有一定条件的，只要能够分但是，瓦斯爆炸是有一定条件的，只要能够分析瓦斯爆炸的条件，列举瓦斯爆炸的危害，就能有析瓦斯爆炸的条件，列举瓦斯
3、爆炸的危害，就能有效地制定预防瓦斯爆炸的技术措施，杜绝瓦斯爆炸效地制定预防瓦斯爆炸的技术措施，杜绝瓦斯爆炸事故，确保矿井安全生产。事故，确保矿井安全生产。n1.瓦斯爆炸的基本条件瓦斯爆炸的基本条件n瓦斯爆炸的发生必须具备瓦斯爆炸的发生必须具备3个基本条件：个基本条件：u瓦斯浓度在爆炸界限内，一般为瓦斯浓度在爆炸界限内，一般为5%16%。u混合气体中的氧浓度不低于混合气体中的氧浓度不低于12%。u有足够能量的点火源。有足够能量的点火源。n2.影响瓦斯爆炸发生的因素影响瓦斯爆炸发生的因素u1）甲烷的浓度）甲烷的浓度 在新鲜空气中，甲烷爆炸界限一般为在新鲜空气中，甲烷爆炸界限一般为5%16%，甲烷的
4、爆炸界限并不是固定不变的，它会受到下列甲烷的爆炸界限并不是固定不变的，它会受到下列因素的影响：因素的影响：（1）可燃性气体的混入）可燃性气体的混入。当甲烷空气混合气体。当甲烷空气混合气体中混入其他可燃气体时，不仅增加爆炸性气体的总中混入其他可燃气体时，不仅增加爆炸性气体的总浓度，而且会使甲烷爆炸界限发生变化。浓度，而且会使甲烷爆炸界限发生变化。n 混合气体的爆炸上、下限混合气体的爆炸上、下限：式中式中 N、N1、N2、N3分别为混合气体的个各个分别为混合气体的个各个可燃气体的爆炸上限或下限，。可燃气体的爆炸上限或下限，。C1、C2、C3分别为各个可燃性气体占可燃分别为各个可燃性气体占可燃性气体
5、总和的百分比（按体积计），。性气体总和的百分比（按体积计），。C1C2C3 100。332211100NCNCNCN气体名称气体名称化学符号化学符号爆炸下限爆炸下限/爆炸上限爆炸上限/甲烷甲烷CH45.0016.00乙烷乙烷C2H63.2212.65乙烯乙烯C2H42.7528.26氢氢H24.0074.20一氧化碳一氧化碳CO12.5075.00（2）煤尘的混入）煤尘的混入。煤尘具有爆炸性，。煤尘具有爆炸性，300400时就能从煤尘内挥发出可燃性气体，从而使甲烷的爆时就能从煤尘内挥发出可燃性气体，从而使甲烷的爆炸下限降低，爆炸的危险性增加。炸下限降低，爆炸的危险性增加。试验标明，在煤尘显著存
6、在下，试验标明，在煤尘显著存在下，CH4的爆炸下限降低。的爆炸下限降低。即煤尘量为即煤尘量为68g/m3时，时，的爆炸下限降低到的爆炸下限降低到2.5%。在煤矿井下实际环境中，即使存在爆炸下限以下浓度即在煤矿井下实际环境中，即使存在爆炸下限以下浓度即CH4 2%，若有相当的煤尘云发生，就有爆炸危险性。，若有相当的煤尘云发生，就有爆炸危险性。（3）混合气体的初温）混合气体的初温（爆炸前混合气体的温度）。（爆炸前混合气体的温度）。根据实验室实验，初温越高，爆炸界限就越扩大。当根据实验室实验，初温越高，爆炸界限就越扩大。当初温初温20时，爆炸界限为时，爆炸界限为6.0%13.4%，100时为时为5.
7、45%13.5%。在煤矿井下，一般最在煤矿井下，一般最高温度不超过高温度不超过40，影响，影响爆炸极限的状态不大。但爆炸极限的状态不大。但是，在爆破作业中由于爆是，在爆破作业中由于爆破风气浪的瞬间绝热膨胀破风气浪的瞬间绝热膨胀作用，使一部分甲烷和空作用，使一部分甲烷和空气的混合体，达到高温而气的混合体，达到高温而引起爆炸的可能是有的。引起爆炸的可能是有的。（4）惰性气体）惰性气体。惰性气体的混入，使氧浓度降低，并惰性气体的混入，使氧浓度降低，并阻碍活化中心的形成，可以降低爆炸的危险性。例如，加入阻碍活化中心的形成，可以降低爆炸的危险性。例如，加入或或CO2可使甲烷爆炸下限提高，上限降低。加入可
8、使甲烷爆炸下限提高，上限降低。加入22.5%的的CO2或或36的的N2，可以使任何浓度的甲烷失去爆炸性。，可以使任何浓度的甲烷失去爆炸性。u2）混合气体的氧浓度）混合气体的氧浓度 甲烷爆炸界限是随着混合气甲烷爆炸界限是随着混合气体中氧浓度的降低而缩小体中氧浓度的降低而缩小。当氧。当氧浓度降低时，甲烷爆炸下限慢慢浓度降低时，甲烷爆炸下限慢慢地增高，爆炸上限则迅速下降。地增高，爆炸上限则迅速下降。当氧浓度降低到当氧浓度降低到12%时，甲烷混时，甲烷混合气体失去爆炸性，遇火也不爆合气体失去爆炸性，遇火也不爆炸，该点的氧浓度为炸，该点的氧浓度为失爆氧浓度失爆氧浓度。为了防治火区内甲烷爆炸，控制为了防治
9、火区内甲烷爆炸，控制火区内的氧含量具有重要作用。火区内的氧含量具有重要作用。n随随点火源性质点火源性质的不同，则点燃的难易程度各异，的不同，则点燃的难易程度各异，各种点火源所引燃甲烷的爆炸下限如表所示。由各种点火源所引燃甲烷的爆炸下限如表所示。由此看出，高热面和高热线易于点燃。此看出，高热面和高热线易于点燃。u4）其它因素的影响）其它因素的影响（1）火焰传播方向的影响）火焰传播方向的影响 表中数字表明，表中数字表明，上向传播时爆炸极限宽，下向传上向传播时爆炸极限宽，下向传播时爆炸范围窄播时爆炸范围窄。上向传播时，由于对流作用，未燃。上向传播时，由于对流作用，未燃气体的热量容易传递，而下向传播时
10、热量不易向下传气体的热量容易传递，而下向传播时热量不易向下传播。在实际中，爆炸源位置不同，其爆炸极限范围也播。在实际中，爆炸源位置不同，其爆炸极限范围也不同。不同。2）容器大小的影响）容器大小的影响 容器小，爆炸范围窄容器小，爆炸范围窄，其原因是容器小，则热，其原因是容器小，则热量失散快，所以爆炸进行较困难。量失散快，所以爆炸进行较困难。3）气压的影响）气压的影响 井下环境中，空气压力发生显著变化的情况很少，井下环境中，空气压力发生显著变化的情况很少，但在爆炸冲击波或其他原因（如大面积冒顶等）引起但在爆炸冲击波或其他原因（如大面积冒顶等）引起的冲击波波峰作用的范围内，气压会显著增高。的冲击波波
11、峰作用的范围内，气压会显著增高。爆炸前的初始压力对瓦斯爆炸上限有很大影响。爆炸前的初始压力对瓦斯爆炸上限有很大影响。可爆性气体压力增高，使其分子间距更为接近，碰撞可爆性气体压力增高，使其分子间距更为接近，碰撞几率增高。几率增高。气压的增高使点燃源向邻近气体层传输的能量气压的增高使点燃源向邻近气体层传输的能量增大，燃烧反应可自发进行的范围增大；增大，燃烧反应可自发进行的范围增大；对瓦斯爆炸对瓦斯爆炸界限的影响是界限的影响是：爆炸下限变化很小，爆炸上限大幅度爆炸下限变化很小，爆炸上限大幅度增高增高。n从上表可以看出，气压在从上表可以看出，气压在105Pa时，爆炸下限最低，时，爆炸下限最低，随气压的
12、增加，爆炸下限和上限浓度浓度提高。随气压的增加，爆炸下限和上限浓度浓度提高。气压的增加，爆炸范围也增加，而引燃温度随气气压的增加，爆炸范围也增加，而引燃温度随气压的升高而降低。压的升高而降低。不同氧浓度下甲烷浓度与爆炸压力的关系不同氧浓度下甲烷浓度与爆炸压力的关系4）湿度的影响）湿度的影响 随湿度的增加，爆炸上下限缩小，爆炸范围变随湿度的增加，爆炸上下限缩小，爆炸范围变窄，由此可见，湿度具有增加防爆的效果。窄，由此可见，湿度具有增加防爆的效果。n.瓦斯爆炸的化学反应过程瓦斯爆炸的化学反应过程 瓦斯爆炸是一定浓度的甲烷和空气中的氧气在瓦斯爆炸是一定浓度的甲烷和空气中的氧气在高温热源的作用下发生激
13、烈氧化反应的过程。高温热源的作用下发生激烈氧化反应的过程。最终的化学反应式为：最终的化学反应式为：CH4+2O2=CO2+2H2O 如果如果O2不足，反应的最终式为：不足，反应的最终式为：CH4+O2=CO+H2+H2O 矿井瓦斯爆炸是一种热链反应过程矿井瓦斯爆炸是一种热链反应过程(也称连锁也称连锁反应反应)。CH4+2O2+(79/21)N2=CO2+2H2O 1+2(1+79/21)=9.52(空气）空气）1/(1+9.52)=9.5%n.瓦斯爆炸的产生与传播过程瓦斯爆炸的产生与传播过程 爆炸性的混合气体与高温火源同时存在，爆炸性的混合气体与高温火源同时存在，初燃初燃(初爆初爆)焰面焰面
14、冲击波冲击波 新的爆新的爆炸混合物炸混合物 CH4与与O2混合气体的燃烧爆炸可分别混合气体的燃烧爆炸可分别爆燃爆燃和和爆爆轰轰两种状态。两种状态。爆燃的传播速度为每秒几米至几百米；爆轰的爆燃的传播速度为每秒几米至几百米；爆轰的传播速度超过音速，最高可达传播速度超过音速，最高可达2000m/s。发生在井下的瓦斯爆炸属于较强烈的爆燃。瓦发生在井下的瓦斯爆炸属于较强烈的爆燃。瓦斯爆炸强度与瓦斯的积聚量、点燃源的强度及爆炸斯爆炸强度与瓦斯的积聚量、点燃源的强度及爆炸发展过程中的巷道情况密切相关。发展过程中的巷道情况密切相关。瓦斯爆炸压力波、火焰厚度与温度与传播时间关系曲线瓦斯爆炸压力波、火焰厚度与温度
15、与传播时间关系曲线直线巷道终端开放与封闭对爆炸火焰速度影响曲线直线巷道终端开放与封闭对爆炸火焰速度影响曲线直线与分叉巷道瓦斯爆炸火焰速度曲线直线与分叉巷道瓦斯爆炸火焰速度曲线等截面与突变截面巷道等截面与突变截面巷道瓦斯爆炸火焰速度曲线瓦斯爆炸火焰速度曲线等截面直巷等截面直巷无螺旋环突变无螺旋环突变截面直巷截面直巷有螺旋环突变有螺旋环突变截面直巷截面直巷直线巷道直线巷道分叉后的直巷分叉后的直巷90o分叉后分叉后的支巷的支巷 爆轰的传播过程爆轰的传播过程爆轰波结构与传播爆轰波结构与传播n1.瓦斯爆炸的点火源瓦斯爆炸的点火源n井下的一切井下的一切高温热源高温热源电气、放炮、摩擦、静电气、放炮、摩擦、
16、静电电。u（1）放炮）放炮：使用了不符合安全要求的炸药或炸药已经超过使用了不符合安全要求的炸药或炸药已经超过安全有效期限。安全有效期限。充填炮泥不合格，造成放炮火焰存在时间过长。充填炮泥不合格，造成放炮火焰存在时间过长。爆破炮眼布置不合理，抵抗限过低，或者放明爆破炮眼布置不合理，抵抗限过低，或者放明炮、糊炮等。炮、糊炮等。爆破电路连线不合格，产生电火花爆破电路连线不合格，产生电火花放炮器不合格或使用明火放炮放炮器不合格或使用明火放炮u（2）电火花）电火花。电火花引起的瓦斯爆炸与电器设备的不合格与电火花引起的瓦斯爆炸与电器设备的不合格与人员违章操作有关，主要原因有线路接头不符合要人员违章操作有关
17、，主要原因有线路接头不符合要求、电器失爆、带电检修、违章私自打开矿灯或矿求、电器失爆、带电检修、违章私自打开矿灯或矿灯失爆、使用非煤矿用的电器设备等。灯失爆、使用非煤矿用的电器设备等。u（3）摩擦撞击火花）摩擦撞击火花 摩擦撞击火花有时难以避免，因此，在高瓦斯摩擦撞击火花有时难以避免，因此，在高瓦斯浓度区域，应该减少或停止工作。浓度区域，应该减少或停止工作。u（4）明火）明火 井下严禁使用明火。多发生在小煤矿井下工作井下严禁使用明火。多发生在小煤矿井下工作人员的吸烟，这是缺乏最基本的安全常识和安全管人员的吸烟，这是缺乏最基本的安全常识和安全管理造成的。理造成的。n2.瓦斯积聚瓦斯积聚 瓦斯积聚
18、是指体积超过瓦斯积聚是指体积超过0.5m3的空间瓦斯浓度的空间瓦斯浓度超过超过2%的现象。局部地点的瓦斯积聚是造成瓦斯爆的现象。局部地点的瓦斯积聚是造成瓦斯爆炸事故的根源，主要有以下几个方面：炸事故的根源，主要有以下几个方面：（1）通风系统不合理、供风距离过远、采掘布置）通风系统不合理、供风距离过远、采掘布置过于集中、工作面瓦斯涌出量过大而又没有采取抽过于集中、工作面瓦斯涌出量过大而又没有采取抽放措施、通风线路不畅等；放措施、通风线路不畅等；（2）正常生产时期，煤矿井下的通风设施绝不允）正常生产时期，煤矿井下的通风设施绝不允许非专业人员随意改变状态。每一通风设施都有其许非专业人员随意改变状态。
19、每一通风设施都有其控制风流的目的，改变其状态，往往造成风流短路控制风流的目的，改变其状态，往往造成风流短路或某些巷道、工作面风量的减小，由此引起的瓦斯或某些巷道、工作面风量的减小，由此引起的瓦斯积聚通常出乎意料，难以预防。积聚通常出乎意料，难以预防。（3）采掘工作面的串联通风，上工作面的污浊空）采掘工作面的串联通风，上工作面的污浊空气要进入下工作面，必须监测进入下工作面风流中气要进入下工作面，必须监测进入下工作面风流中的瓦斯，防治瓦斯涌出叠加超限。的瓦斯，防治瓦斯涌出叠加超限。（4）局部通风机停止运转可能使掘进工作面很快）局部通风机停止运转可能使掘进工作面很快达到瓦斯爆炸的界限。对局部通风机的
20、严格管理和达到瓦斯爆炸的界限。对局部通风机的严格管理和采取风电闭锁等措施，是防止事故的根本。采取风电闭锁等措施，是防止事故的根本。（5）对封闭的区域或停工一段时间的工作面恢复）对封闭的区域或停工一段时间的工作面恢复通风，必须制定专门的排放瓦斯措施，以排放积存通风，必须制定专门的排放瓦斯措施，以排放积存在停风区域内的高浓度瓦斯。此时，要严格控制排在停风区域内的高浓度瓦斯。此时，要严格控制排放瓦斯的速度，以爆炸混合风流中的瓦斯浓度不超放瓦斯的速度，以爆炸混合风流中的瓦斯浓度不超过规定的限制。过规定的限制。（6）采空区和盲巷中往往积存大量高浓度的瓦斯，）采空区和盲巷中往往积存大量高浓度的瓦斯，当气压
21、发生变化或采空区发生大面积冒顶时候，这当气压发生变化或采空区发生大面积冒顶时候，这些区域瓦斯会突然涌出，造成采掘空间的瓦斯积聚。些区域瓦斯会突然涌出，造成采掘空间的瓦斯积聚。（7）当采掘工作面推进到地质构造异常区域时，）当采掘工作面推进到地质构造异常区域时，有可能发生瓦斯异常涌出，造成瓦斯积聚。煤与瓦有可能发生瓦斯异常涌出，造成瓦斯积聚。煤与瓦斯突出矿井，其抽放系统突然出现故障，都属于瓦斯突出矿井，其抽放系统突然出现故障，都属于瓦斯异常涌出的情况。此时，瓦斯防治重点应当为断斯异常涌出的情况。此时，瓦斯防治重点应当为断电、停工撤人、防止火源出现。电、停工撤人、防止火源出现。（8）巷道冒落空洞由于
22、通风不良容易造成瓦斯积）巷道冒落空洞由于通风不良容易造成瓦斯积聚，而采区煤仓虽然瓦斯涌出量不大，但也是瓦斯聚，而采区煤仓虽然瓦斯涌出量不大，但也是瓦斯积聚的地点。积聚的地点。（9）小煤矿的瓦斯积聚除上述几个方面外，还有：）小煤矿的瓦斯积聚除上述几个方面外，还有：独眼井开采，没有形成通风系统；未按照主要通风独眼井开采，没有形成通风系统；未按照主要通风机；使用局部通风机代替主要通风机等。机；使用局部通风机代替主要通风机等。n3.思想麻痹、管理松懈及违章作业思想麻痹、管理松懈及违章作业 国内外的事故统计表明：思想麻痹、管理松懈、国内外的事故统计表明：思想麻痹、管理松懈、违章指挥、违章作业、违犯劳动纪
23、律、作业前后不违章指挥、违章作业、违犯劳动纪律、作业前后不检查瓦斯浓度或检查瓦斯浓度或“漏检漏检”等是发生事故的重要因素。等是发生事故的重要因素。例如有的矿井，在瓦斯涌出量很小的区域，甚至在例如有的矿井，在瓦斯涌出量很小的区域，甚至在平常几乎都检查不出瓦斯存在的地点，却发生了爆平常几乎都检查不出瓦斯存在的地点，却发生了爆炸，就是这种原因所致。炸，就是这种原因所致。除上述原因外，除上述原因外，其他情况其他情况有：矿井火灾时期封有：矿井火灾时期封闭火区引起的瓦斯爆炸，或者煤炭自然发火引起采闭火区引起的瓦斯爆炸，或者煤炭自然发火引起采空区内小规模的瓦斯爆炸等。空区内小规模的瓦斯爆炸等。一、防止瓦斯积
24、聚的技术措施一、防止瓦斯积聚的技术措施n（一）按照（一）按照煤矿安全规程煤矿安全规程的要求做好通风工作的要求做好通风工作（1）矿井通风必须采用机械通风。）矿井通风必须采用机械通风。（2）所有没有封闭的巷道、采掘工作面和硐室必须保持足）所有没有封闭的巷道、采掘工作面和硐室必须保持足以稀释瓦斯到规定界限的风量和风速，使瓦斯不能达到积聚以稀释瓦斯到规定界限的风量和风速，使瓦斯不能达到积聚的条件。的条件。（3）采煤工作面必须保持风路畅通，每个掘进工作面必须）采煤工作面必须保持风路畅通，每个掘进工作面必须有合理的进、回风路线，避免形成串连通风。有合理的进、回风路线，避免形成串连通风。（4）掘进工作面供风
25、最容易出现安全问题，特别是在更换、）掘进工作面供风最容易出现安全问题，特别是在更换、检修局部通风机或通风机停运时，必须加强管理。检修局部通风机或通风机停运时，必须加强管理。（5）对高瓦斯矿井，为防止局部通风机停风造成的危险，）对高瓦斯矿井，为防止局部通风机停风造成的危险，必须使用必须使用“三专两闭锁三专两闭锁”，局部通风机要挂牌制定专人管理，局部通风机要挂牌制定专人管理，严格禁止非专门人员操作局部通风机和随意开停通风机。严格禁止非专门人员操作局部通风机和随意开停通风机。（6）整个矿井的生产和通风是相匹配的。）整个矿井的生产和通风是相匹配的。n一、防止瓦斯积聚的技术措施一、防止瓦斯积聚的技术措施
26、n（二）及时处理局部聚积的瓦斯（二）及时处理局部聚积的瓦斯n1采煤工作面上隅角的瓦斯积聚处理技术采煤工作面上隅角的瓦斯积聚处理技术n1）增风吹散法）增风吹散法 如图如图风障引流法风障引流法 该方法是通过增大向上隅角的供风，吹散积聚该方法是通过增大向上隅角的供风，吹散积聚的瓦斯。具体措施有风障引流吹散法、液压局部通的瓦斯。具体措施有风障引流吹散法、液压局部通风机吹散法、脉动通风技术吹散法等。风机吹散法、脉动通风技术吹散法等。u（1）风障引流法。）风障引流法。u（2）液压局部通风机吹散法。）液压局部通风机吹散法。u（3）脉动通风技术吹散法。）脉动通风技术吹散法。风障引流法风障引流法n一、防止瓦斯积
27、聚的技术措施一、防止瓦斯积聚的技术措施n2）无火花设备抽排法）无火花设备抽排法n该方法是利用抽排的方式处理上隅角处积聚的瓦斯。该方法是利用抽排的方式处理上隅角处积聚的瓦斯。u（1）风筒引射导风法。）风筒引射导风法。u（2）无火花风机抽排法。）无火花风机抽排法。u（3）小型液压风扇治理上隅角瓦斯积聚。）小型液压风扇治理上隅角瓦斯积聚。u（4）移动泵站抽放法。）移动泵站抽放法。n3）改变采空区内风流流动路线）改变采空区内风流流动路线 小型液压局部通风机处理上隅角积聚的瓦斯小型液压局部通风机处理上隅角积聚的瓦斯1-工作面液压支架；工作面液压支架；2-甲烷传感器；甲烷传感器；3-柔性风筒；柔性风筒；4
28、-小型液压通风机小型液压通风机5-中心控制处理器；中心控制处理器；6-液压泵站；液压泵站；7-磁力启动器；磁力启动器；8-油管油管n一、防止瓦斯积聚的技术措施一、防止瓦斯积聚的技术措施n2刮板输送机底槽的瓦斯积聚处理技术刮板输送机底槽的瓦斯积聚处理技术（1）设专人清理输送机底下遗留的煤炭，保证底）设专人清理输送机底下遗留的煤炭，保证底槽畅通，使瓦斯不易积聚。槽畅通，使瓦斯不易积聚。（2）保持输送机经常运转，即使不出煤也让输送）保持输送机经常运转，即使不出煤也让输送机继续运转，以防止瓦斯积聚。机继续运转，以防止瓦斯积聚。（3）如果发现输送机底槽内有瓦斯超限的区段，）如果发现输送机底槽内有瓦斯超限
29、的区段，可把输送机吊起来，使空气流通排除瓦斯。可把输送机吊起来，使空气流通排除瓦斯。（4）有压风管路的地点可以将压风引至底槽进行）有压风管路的地点可以将压风引至底槽进行通风，排除积聚的瓦斯。通风，排除积聚的瓦斯。n一、防止瓦斯积聚的技术措施一、防止瓦斯积聚的技术措施n3机械化采煤工作面瓦斯积聚的处理机械化采煤工作面瓦斯积聚的处理（1）加大工作面的进风量。）加大工作面的进风量。（2）降低瓦斯涌出的不均匀性。）降低瓦斯涌出的不均匀性。（3）抽放瓦斯和煤壁注水。）抽放瓦斯和煤壁注水。（4）采煤机附近局部瓦斯积聚，可在采煤机的切）采煤机附近局部瓦斯积聚，可在采煤机的切割部或牵引部安装小型局扇或水力引射
30、器，吹散积割部或牵引部安装小型局扇或水力引射器，吹散积存的瓦斯。存的瓦斯。n一、防止瓦斯积聚的技术措施一、防止瓦斯积聚的技术措施n4顶板瓦斯聚积的处理顶板瓦斯聚积的处理n1）顶板附近瓦斯层状积聚的处理）顶板附近瓦斯层状积聚的处理 如图钻孔抽放裂隙带如图钻孔抽放裂隙带的瓦斯的瓦斯u（1）加大巷道内风流速度。）加大巷道内风流速度。u（2）加大顶板附近的风速。）加大顶板附近的风速。u（3）喷浆封闭法。）喷浆封闭法。u（4）瓦斯抽放法。）瓦斯抽放法。n2）顶板冒落空洞内积存瓦斯处理）顶板冒落空洞内积存瓦斯处理n顶板冒落空洞内积聚瓦斯处理的方法通常有以下几种：顶板冒落空洞内积聚瓦斯处理的方法通常有以下几
31、种：u（1）隔离法。）隔离法。u（2）引风吹散法）引风吹散法n一、防止瓦斯积聚的技术措施一、防止瓦斯积聚的技术措施n5掘进工作面局部的瓦斯积聚处理技术掘进工作面局部的瓦斯积聚处理技术（1）对于瓦斯涌出量大的掘进工作面，应优先采）对于瓦斯涌出量大的掘进工作面，应优先采用长距离大孔径预抽预排瓦斯方法，尽量使用双巷用长距离大孔径预抽预排瓦斯方法，尽量使用双巷掘进，每隔一定距离开掘联络巷，构成全负压通风，掘进，每隔一定距离开掘联络巷，构成全负压通风，以保证工作面的供风量。以保证工作面的供风量。（2）盲巷部分要安设局部通风机供风，使掘进排）盲巷部分要安设局部通风机供风，使掘进排除的瓦斯直接流入回风道中。
32、除的瓦斯直接流入回风道中。（3）掘进工作面及其巷道中很容易出现冒落空洞）掘进工作面及其巷道中很容易出现冒落空洞或裂隙发育带，对于这些地点积聚的瓦斯应使用上或裂隙发育带，对于这些地点积聚的瓦斯应使用上述有关方法予以及时处理。述有关方法予以及时处理。n一、防止瓦斯积聚的技术措施一、防止瓦斯积聚的技术措施n6.恢复有瓦斯积存的盲巷或在打开密闭时的瓦斯处理恢复有瓦斯积存的盲巷或在打开密闭时的瓦斯处理（1）最好在非生产班进行，回风涉及的巷道中机电设备停）最好在非生产班进行，回风涉及的巷道中机电设备停止运转，切断电源，停止作业，禁止人员进入危险区；止运转，切断电源，停止作业，禁止人员进入危险区；（2）排放
33、工作一般由一个救护小队操作，排放前应由救护）排放工作一般由一个救护小队操作，排放前应由救护队员佩戴氧气呼吸器，进入瓦斯积存地点检查瓦斯浓度，查队员佩戴氧气呼吸器，进入瓦斯积存地点检查瓦斯浓度，查明有关情况，再决定排放方法和补充安全措施；明有关情况，再决定排放方法和补充安全措施；（3）开动局扇前必须检查局扇附近）开动局扇前必须检查局扇附近20 m内瓦斯浓度是否超内瓦斯浓度是否超限，开动后要检查局扇附近是否有循环风；限，开动后要检查局扇附近是否有循环风；（4）瓦斯积存量较大时，应逐段恢复通风，并不断检查瓦）瓦斯积存量较大时，应逐段恢复通风，并不断检查瓦斯浓度，防止突然涌出造成事故；斯浓度，防止突然
34、涌出造成事故；（5）采用巷道积聚瓦斯自控排放装置，避免形成）采用巷道积聚瓦斯自控排放装置，避免形成“一风一风吹吹”，确保独头巷道中排出的风流在同全风压风流混合处的，确保独头巷道中排出的风流在同全风压风流混合处的瓦斯浓度在规定安全值以下。瓦斯浓度在规定安全值以下。n二、防止点火源的出现二、防止点火源的出现n1加强管理，提高防火意识加强管理，提高防火意识n二、防止点火源的出现二、防止点火源的出现n2防止放炮火源防止放炮火源（1）煤矿井下的爆破必须使用符合）煤矿井下的爆破必须使用符合 煤矿安全规程煤矿安全规程 规规定的安全炸药；定的安全炸药；（2）有爆破作业的工作面必须严格执行）有爆破作业的工作面必
35、须严格执行“一炮三检一炮三检”的瓦的瓦斯检查制度，保证放炮前后的瓦斯浓度在规定的界限内；斯检查制度，保证放炮前后的瓦斯浓度在规定的界限内；（3）禁止使用明接头或裸露的放炮母线；）禁止使用明接头或裸露的放炮母线；（4）炮眼的深度、位置、装药量要符合该工作面作业规程）炮眼的深度、位置、装药量要符合该工作面作业规程的要求，炮眼充填要填满、填实，严禁使用可燃性物质代替的要求，炮眼充填要填满、填实，严禁使用可燃性物质代替炮泥充填炮眼，要坚持使用水炮泥；炮泥充填炮眼，要坚持使用水炮泥；（5）禁止放明炮、糊炮；）禁止放明炮、糊炮；（6）严格执行井下火药、雷管的存放、运输的管理规定，）严格执行井下火药、雷管的
36、存放、运输的管理规定，爆破工作人员要持证上岗。爆破工作人员要持证上岗。n二、防止点火源的出现二、防止点火源的出现n3防止电气火源和静电火源防止电气火源和静电火源 为为防止静电火花，井下使用的高分子材料，如防止静电火花，井下使用的高分子材料，如塑料、橡胶、树脂制品等，其表面电阻应低于其安塑料、橡胶、树脂制品等，其表面电阻应低于其安全限定值。洒水、排水用塑料管外壁表面电阻应小全限定值。洒水、排水用塑料管外壁表面电阻应小于于1109,压风管、喷浆管的表面电阻应小于压风管、喷浆管的表面电阻应小于1108。消除井下杂散电流产生的火源首先应普查。消除井下杂散电流产生的火源首先应普查井下杂散电流的分布，针对
37、产生的原因采取有效措井下杂散电流的分布，针对产生的原因采取有效措施，防治杂散电流。施，防治杂散电流。n二、防止点火源的出现二、防止点火源的出现n4防止摩擦和撞击点火防止摩擦和撞击点火 随着井下机械化程度的日益提高，机械摩擦、随着井下机械化程度的日益提高，机械摩擦、冲击引燃瓦斯的危险性也相应增加。冲击引燃瓦斯的危险性也相应增加。防止摩擦和撞击火花的主要措施防止摩擦和撞击火花的主要措施有：在摩擦发有：在摩擦发热的装置上安设过热保护装置和温度检测报警断电热的装置上安设过热保护装置和温度检测报警断电装置；在摩擦部件的金属表面，附着活性低的金属，装置；在摩擦部件的金属表面，附着活性低的金属，使其形成的摩
38、擦火花难以引燃瓦斯；并在摩擦部件使其形成的摩擦火花难以引燃瓦斯；并在摩擦部件的合金表面涂上苯乙烯醇酸，以防止摩擦火花的产的合金表面涂上苯乙烯醇酸，以防止摩擦火花的产生。工作面遇坚硬夹石或硫化铁夹层时，不能强行生。工作面遇坚硬夹石或硫化铁夹层时，不能强行截割，应放松动炮或弱化处理。定期检查截齿和其截割，应放松动炮或弱化处理。定期检查截齿和其后的喷水装置，保证其正常运行。后的喷水装置，保证其正常运行。n二、防止点火源的出现二、防止点火源的出现n5防止明火点燃防止明火点燃（1）严禁携带烟草、点火物品入井，严禁携带易）严禁携带烟草、点火物品入井，严禁携带易燃物品入井；必须带入井下的易燃物品要经过矿总燃
39、物品入井；必须带入井下的易燃物品要经过矿总工程师的批准，并指定专人负责。工程师的批准，并指定专人负责。（2）严禁在井口房、通风机房、瓦斯泵房周围）严禁在井口房、通风机房、瓦斯泵房周围20 m范围内使用明火、吸烟或用火炉取暖。范围内使用明火、吸烟或用火炉取暖。（3）不得在井下和井口房内从事电气焊作业。）不得在井下和井口房内从事电气焊作业。（4）严禁在井下存放汽油、煤油、变压器油等，）严禁在井下存放汽油、煤油、变压器油等，井下使用的棉纱、布头、润滑油等必须放在有盖的井下使用的棉纱、布头、润滑油等必须放在有盖的铁桶内，严禁乱扔乱放或抛在巷道、硐室及采空区铁桶内，严禁乱扔乱放或抛在巷道、硐室及采空区内
40、。内。（5）井下严禁使用电炉或灯泡取暖。）井下严禁使用电炉或灯泡取暖。n二、防止点火源的出现二、防止点火源的出现n6防止其它火源防止其它火源 井下火源的出现具有突然性。在工作场所，由井下火源的出现具有突然性。在工作场所，由于机械作业和金属材料的大量使用，很多情况下撞于机械作业和金属材料的大量使用，很多情况下撞击、摩擦等火源难以避免，这些地点的通风工作就击、摩擦等火源难以避免，这些地点的通风工作就显得更为重要。但是，对灾害区域、封闭的瓦斯积显得更为重要。但是，对灾害区域、封闭的瓦斯积聚区域，必须采取措施防止点火源的出现。此外，聚区域，必须采取措施防止点火源的出现。此外，地面的闪电或其它突发的电流
41、也可能通过井下管道地面的闪电或其它突发的电流也可能通过井下管道进入这些可能爆炸的区域而引燃瓦斯。因此，应当进入这些可能爆炸的区域而引燃瓦斯。因此，应当截断通向这些区域的铁轨、金属管道等。截断通向这些区域的铁轨、金属管道等。n三、加强瓦斯的检查和监测三、加强瓦斯的检查和监测地地 点点允许瓦斯浓度（允许瓦斯浓度（%）超过允许浓度时必须采取的措施超过允许浓度时必须采取的措施矿井总回风或一翼回风巷矿井总回风或一翼回风巷0.750.75矿总工程师立即调查原因、进行处理并报告局矿总工程师立即调查原因、进行处理并报告局总工程师总工程师采区回风巷、采掘工作面回风采区回风巷、采掘工作面回风流流1 1停止作业，由
42、矿总工程师负责采取有效措施进停止作业，由矿总工程师负责采取有效措施进行处理行处理采掘工作面风流中采掘工作面风流中1 1停止电钻打眼，采取措施停止电钻打眼，采取措施1.51.5停止工作、切断电源，进行处理停止工作、切断电源，进行处理采掘工作面个别地点采掘工作面个别地点2 2立即进行处理，附近立即进行处理，附近20m 20m 内停止进行其它工作内停止进行其它工作使用机械采煤或掘进的工作面使用机械采煤或掘进的工作面局部积聚局部积聚2 2附近附近20m 20m 内必须停止机器运转，并切断电源进内必须停止机器运转，并切断电源进行处理，只有瓦斯浓度降到行处理，只有瓦斯浓度降到1 1 以下时，才允以下时，才
43、允许开动机器许开动机器放炮地点附近放炮地点附近20m 20m 以内风流中以内风流中1 1禁止放炮禁止放炮电动机附近电动机附近20m 20m 以内的风流中以内的风流中1.51.5必须停止设备运转、切断电源进行处理，只有必须停止设备运转、切断电源进行处理，只有在瓦斯浓度降到在瓦斯浓度降到1 1 以下，才允许开动机器以下，才允许开动机器n三、加强瓦斯的检查和监测三、加强瓦斯的检查和监测n2煤矿安全规程煤矿安全规程关于矿井瓦斯检查的制度要求关于矿井瓦斯检查的制度要求（l）采掘工作面的瓦斯浓度检查次数：）采掘工作面的瓦斯浓度检查次数：低瓦斯矿井每班至低瓦斯矿井每班至少检查两次，高瓦斯矿井每班至少检查少检
44、查两次，高瓦斯矿井每班至少检查3 次。次。有煤（岩）与有煤（岩）与瓦斯突出危险的采掘工作面，以及有瓦斯喷出危险的采掘工作瓦斯突出危险的采掘工作面，以及有瓦斯喷出危险的采掘工作面和瓦斯涌出量较大、变化异常的采掘工作面，都必须有专人面和瓦斯涌出量较大、变化异常的采掘工作面，都必须有专人经常检查瓦斯，并安设甲烷断电仪。经常检查瓦斯，并安设甲烷断电仪。（2）采掘工作面）采掘工作面CO2 浓度每班至少应检查两次；有煤（岩）浓度每班至少应检查两次；有煤（岩）与与CO2突出危险的采掘工作面，以及突出危险的采掘工作面，以及CO2 涌出量较大、变化异涌出量较大、变化异常的采掘工作面，必须有专人经常检查常的采掘工
45、作面，必须有专人经常检查CO2浓度。本班未进行浓度。本班未进行工作的采掘工作面，瓦斯和工作的采掘工作面，瓦斯和CO2应每班至少检查一次；可能涌应每班至少检查一次；可能涌出或积聚瓦斯或出或积聚瓦斯或CO2的硐室和巷道的瓦斯或的硐室和巷道的瓦斯或CO2应每班至少检应每班至少检查一次。查一次。n三、加强瓦斯的检查和监测三、加强瓦斯的检查和监测（3）在有自燃发火危险的矿井，必须定期检查）在有自燃发火危险的矿井，必须定期检查CO 浓度、气体温度等的变化情况。浓度、气体温度等的变化情况。（4）井下停风地点栅栏外风流中的瓦斯浓度每天）井下停风地点栅栏外风流中的瓦斯浓度每天至少检查一次，挡风墙外的瓦斯浓度每周
46、至少检查至少检查一次，挡风墙外的瓦斯浓度每周至少检查一次。一次。（5）在爆破过程中，严格执行）在爆破过程中，严格执行“一炮三检制一炮三检制”，爆破工、班（组）长、瓦斯检查员每次检测瓦斯的爆破工、班（组）长、瓦斯检查员每次检测瓦斯的结果都要互相核对，并且每次都以结果都要互相核对，并且每次都以3 人中检测所得人中检测所得最大瓦斯浓度值作为检测结果和处理依据。最大瓦斯浓度值作为检测结果和处理依据。n三、加强瓦斯的检查和监测三、加强瓦斯的检查和监测（6）其它作业地点或应该检查瓦斯和）其它作业地点或应该检查瓦斯和CO2地点，地点，瓦斯和瓦斯和CO2检查次数由矿总工程师决定，但每班至检查次数由矿总工程师决
47、定，但每班至少检查一次。少检查一次。（7）瓦斯检查人员必须执行瓦斯巡回检查制度和）瓦斯检查人员必须执行瓦斯巡回检查制度和请示报告制度，并认真填写瓦斯检查班报。每次检请示报告制度，并认真填写瓦斯检查班报。每次检查结果必须记入瓦斯检查班报手册和检查地点的记查结果必须记入瓦斯检查班报手册和检查地点的记录牌上，并通知现场工作人员。录牌上，并通知现场工作人员。（8）通风安全管理部门的值班人员，必须审阅瓦）通风安全管理部门的值班人员，必须审阅瓦斯检查班报表，掌握瓦斯变化情况，发现问题及时斯检查班报表，掌握瓦斯变化情况，发现问题及时处理，并向矿调度室汇报。处理，并向矿调度室汇报。n三、加强瓦斯的检查和监测三
48、、加强瓦斯的检查和监测n3.煤矿安全规程煤矿安全规程对矿井瓦斯检查仪器、仪表的对矿井瓦斯检查仪器、仪表的要求要求 安全监测所使用的仪器、仪表必须定期进行调安全监测所使用的仪器、仪表必须定期进行调试、校正，每月至少一次。甲烷传感器、便携式甲试、校正，每月至少一次。甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪等采用催化元件的设备，每隔烷检测报警仪等采用催化元件的设备，每隔7天必须天必须使用校准气样和空气样按使用说明书的要求调校一使用校准气样和空气样按使用说明书的要求调校一次，每隔次，每隔7天必须对甲烷断电功能进行测试。天必须对甲烷断电功能进行测试。矿务局（公司）、矿区应建立安全仪表计量检矿务局（公司）、矿区应
49、建立安全仪表计量检验机构，对矿区内各矿井使用的检测仪器、仪表进验机构，对矿区内各矿井使用的检测仪器、仪表进行性能检验、计量鉴定和标准气样配置等工作，并行性能检验、计量鉴定和标准气样配置等工作，并对矿区安全仪器、仪表检修部门进行技术指导。对矿区安全仪器、仪表检修部门进行技术指导。n三、加强瓦斯的检查和监测三、加强瓦斯的检查和监测n4.通风或瓦斯涌出异常时期应特别注意的事项通风或瓦斯涌出异常时期应特别注意的事项（1）煤与瓦斯突出造成短时间内涌出的大量瓦斯，）煤与瓦斯突出造成短时间内涌出的大量瓦斯，易形成高瓦斯区。此时，必须杜绝一切可能产生的火易形成高瓦斯区。此时，必须杜绝一切可能产生的火源；切断该
50、区域的供电、撤出人员，并对灾区实行警源；切断该区域的供电、撤出人员，并对灾区实行警戒，然后制定专门措施处理积聚的瓦斯。戒，然后制定专门措施处理积聚的瓦斯。（2）抽放瓦斯系统停止工作时，必须及时采取增加）抽放瓦斯系统停止工作时，必须及时采取增加供风、加强监测直至停产撤人的措施，同时，立即供风、加强监测直至停产撤人的措施，同时，立即打开泵房的排气管阀，防止瓦斯事故的发生。打开泵房的排气管阀，防止瓦斯事故的发生。（3）排除积存瓦斯时可能会造成局部区域的瓦斯超）排除积存瓦斯时可能会造成局部区域的瓦斯超限，必须制定排放方案和保安措施，以保证排放工作限，必须制定排放方案和保安措施，以保证排放工作的顺利进行
