矿井灾害防治技术(一_瓦斯)rtf.ppt

目 录;第一章 矿井瓦斯灾害防治目 录;第一节 基本概念和理论概述主 要 内 容;一、矿井瓦斯的定义及性质;二、矿井瓦斯的成因和分带; ;; ;四、矿井瓦斯的涌出;（1）煤层和围岩的瓦斯含量 （2）开采深度 （3）开采规模 （4）开采顺序与开采方法 （5）地面气压的变化; 《 规程》规定：一个矿井中，只要有一个煤（岩）层中发现过瓦斯，该矿井即定为瓦斯矿井，并依照矿井瓦斯等级的工作制度进行管理，矿井瓦斯等级，按照平均日产一吨煤涌出瓦斯量和瓦斯涌出形式划分为： 低瓦斯矿井：10 m3 及其以下；高瓦斯矿井：10 m3以上。 煤与瓦斯突出矿井： 矿井在采掘过程中，只要发生过一次煤与瓦斯突出，该矿井即为突出矿井，发生突出的煤层定为突出煤层。 ;第二节 瓦斯爆炸及突出的规律主 要 内 容;（一）瓦斯爆炸的过程及其危害 1. 瓦斯爆炸的化学反应过程 最终的化学反应式为： CH4＋2O2＝CO2+2H2O 如果煤矿井下O2不足，反应的最终式为： CH4+O2＝CO+H2+H2O 2．瓦斯爆炸的产生与传播过程 3．瓦斯爆炸的危害 矿内瓦斯爆炸的有害因素是：高温、冲击波和有害气体。;1.瓦斯爆炸的基本条件 ① 瓦斯浓度在爆炸界限内，一般为5％～16％ ； ② 混合气体中的氧浓度不低于12％ ； ③ 有足够能量的点火源。 瓦斯爆炸的充要条件是以上三条件必须同时具备。; 瓦斯与高温热源接触后，不是立即燃烧或爆炸，而是要经过一个很短的间隔时间，这种现象叫引火延迟性，间隔的这段时间称感应期。;柯瓦德爆炸三角形 ;可燃气体;（三）矿井瓦斯爆炸的致因 1．瓦斯积聚 瓦斯积聚是指体积超过0.5m3时的空间瓦斯浓度超过2％的现象。积聚原因主要有以下几个方面： （1）通风系统不合理； （2）正常生产时期，煤矿井下的通风设施被随意改变其状态； （3）采掘工作面的串联通风； （4）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； （5）对封闭的区域或停工一段时间的工作面恢复通风，未制定专门的排放瓦斯措施； （6）采空区和盲巷中往往积存大量高浓度的瓦斯。 ;（7）当???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。 （8）巷道冒落空洞由于通风不良容易形成瓦斯积聚。 （9）小煤矿的瓦斯积聚除上述几个方面外，还有以下几点： ① 独眼井开采。 ② 未安装主要通风机。 ③ 使用局部通风机代替主要通风机。 ④ 回风井筒兼作提升，矿井漏风严重，通风机不能发挥作用。 ⑤ 矿井停工停风或掘进工作面停工停风。 ⑥ 井下通风系统混乱，串联通风严重。 ⑦ 掘进工作面无局部通风机。 ⑧ 没有瓦斯检查、监测制度。 ⑨ 无专门的安全技术人员从事安全管理工作。;2．瓦斯爆炸的点火源 （1）井下爆破引起的瓦斯爆炸和燃烧事故呈增加的趋势，存在的问题主要有： ① 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； ② 充填炮泥不合格，造成放炮火焰存在时间过长； ③ 炮眼布置不合理，抵抗限过低，或者放明炮、糊炮等； ④ 爆破电路连线不合格，产生电火花； ⑤ 放炮器不合格或使用明电放炮等。 （2）电火花引起的瓦斯爆炸与电器设备的不合格和人员违章操作有关； （3）摩擦撞击火花有时难以避免； （4）井下严禁使用明火； （5）其他情况。 ;（一）煤(岩)与瓦斯突出分类 按照突出物质的不同，突出可分为煤与甲烷突出、岩石与甲烷突出、砂岩和二氧化碳突出，以及煤、岩、二氧化碳和甲烷突出。 按照突出动力源的不同，突出又可分为倾出、压出和突出。 （二）煤(岩)与瓦斯突出的机理和条件 1. 突出机理 煤(岩)与瓦斯突出是一种力学现象，是地应力、瓦斯和煤(岩)的物理力学性质3 个因素综合作用的结果。地应力、瓦斯和煤(岩)强度是突出的主要自然因素，突出的发生与否取决于这3 个因素的一定组合。 典型的煤(岩)与瓦斯突出过程可归结为准备、激发、发展和终止4 个阶段。有些突出不是一次完成的，而是有多个循环。;2. 突出的条件 突出发生必须同时满足以下3 个条件： （1）放炮落煤、石门突然揭开煤层、采掘工作面进入地质构造带、打钻、悬顶冒落等使工作面附近煤（岩）体应力状态突然改变，并导致煤（岩）体局部的突然破坏，这是突出的诱发条件； （2）突出诱发后，煤（岩）的暴露面处于高地应力和高瓦斯压力区，使煤（岩）体能产生自发地连续破碎，这是突出的发展条件； （3）煤（岩）体和已破碎的