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第一章礦井瓦斯第一節(jié)礦井瓦斯基礎知識 一 瓦斯和瓦斯的性質(zhì)1 礦井瓦斯的概念礦井中主要由煤層氣構成的以甲烷為主的有害氣體 有時單獨指甲烷 2 礦井瓦斯的性質(zhì) 瓦斯是一種無色 無味 無嗅的氣體 瓦斯具有燃燒性和爆炸性 瓦斯具有很強的擴散性和滲透性 擴散速度是空氣的1 34倍 當瓦斯?jié)舛葹?3 時 空氣中相應的氧氣濃度將降到12 當瓦斯?jié)舛葹?7 時 相應的氧氣濃度被沖淡降到9 密度小 0 716kg m3 標準狀態(tài)下 為空氣密度的0 554倍 微溶于水 比瓦斯中其它氣體弱 二 礦井瓦斯的危害 1 煤與瓦斯突出2 瓦斯的燃燒和爆炸3 瓦斯窒息 案例 某礦 330m的52采區(qū)三斜上掘進工作面臨時停工 因水力引射器發(fā)生循環(huán)風造成巷道內(nèi)瓦斯積聚 通風人員即釘上柵欄并懸掛 嚴禁入內(nèi) 的警標 11月22日11時 采區(qū)3名技術員為準備復工 闖進柵欄 檢查情況 當走進44m 盲巷全長69m 處時 全部窒息死亡 直到第二天才被發(fā)現(xiàn) 現(xiàn)場取樣分析 其濃度分別為 瓦斯為43 9 二氧化碳為4 3 氧氣為0 9 氮氣為50 9 三 瓦斯的存在狀態(tài) 1 游離狀態(tài) 1 游離瓦斯 2 吸著瓦斯 3 吸收瓦斯 2 吸附狀態(tài) 在煤層未受采掘影響 仍處于原始平衡狀態(tài)的條件下 游離和吸附瓦斯處于動平衡狀態(tài) 各自所占的比例主要取決于壓力的大小 當溫度 壓力等外界條件發(fā)生變化時 這種相對穩(wěn)定性即遭到破壞 瓦斯壓力升高 溫度降低時 部分瓦斯將由游離狀態(tài)轉(zhuǎn)化為吸附狀態(tài) 這種現(xiàn)象稱為吸附 反之 當瓦斯壓力降低 溫度升高時 又會有部分瓦斯由吸附狀態(tài)轉(zhuǎn)化為游離狀態(tài) 這種現(xiàn)象稱為解吸 四 礦井瓦斯等級 1 低瓦斯礦井 相對瓦斯涌出量小于或等于10m3 t 絕對瓦斯涌出量小于或等于40m3 min 2 高瓦斯礦井 相對瓦斯涌出量大于10m3 t 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 作業(yè) 1 瓦斯有哪些性質(zhì) 礦井瓦斯有哪些危害 2 礦井瓦斯存在的狀態(tài)有幾種 3 礦井瓦斯等級是如何劃分的 第二節(jié)礦井瓦斯爆炸及防治 一 瓦斯爆炸的概念瓦斯爆炸就是空氣中的氧氣與瓦斯進行劇烈氧化反應的結果 CH4 2O2 CO2 2H2O 882 6kJ mol 或CH4 2O2 O2 4N2 CO2 2H2O 8N2 882 6kJ mol 第二節(jié)礦井瓦斯爆炸 一 瓦斯爆炸的機理瓦斯爆炸就其本質(zhì)來說 是一定濃度的瓦斯和空氣中的氧氣在一定溫度下發(fā)生的劇烈氧化反應 CH4 2O2 CO2 2H2O 882 6kJ mol或CH4 2O2 O2 4N2 CO2 2H2O 8N2 882 6kJ mol 二 瓦斯爆炸的條件 1 一定的瓦斯?jié)舛?瓦斯?jié)舛仍? 16 可燃性氣體的混入爆炸性煤塵的混入惰性氣體的混入 2 一定的引火溫度 引火溫度一般為650 750 混和氣體的初始溫度瓦斯?jié)舛扰c引火溫度混和氣體的壓力火源性質(zhì) 3 充足的氧氣含量 氧氣濃度大于12 三 瓦斯爆炸的危害 產(chǎn)生高溫產(chǎn)生高壓產(chǎn)生大量的有毒有害氣體 四 瓦斯爆炸的預防措施 1 防止瓦斯積聚的措施 1 加強通風 2 加強檢查工作 3 對瓦斯含量大的煤層 進行瓦斯抽采 降低煤層及采空區(qū)的瓦斯涌出量 2 防止瓦斯引燃的措施 1 井口房 瓦斯抽放站及主要通風機房周圍20m內(nèi)禁止使用明火 2 瓦斯礦井要使用安全照明燈 井下禁止打開礦燈 禁止攜帶煙草及點火工具下井 3 嚴格管理井下火區(qū) 4 嚴格執(zhí)行放炮制度 5 嚴格掘進工作面的局部通風機管理工作 局部通風機要設有風電閉鎖裝置 6 瓦斯礦井的電氣設備要符合 煤礦安全規(guī)程 關于防爆性能的規(guī)定 7 隨采礦機械化程度的提高 防止機械摩擦火花引燃瓦斯顯得日益重要 3 防止瓦斯災害事故擴大的措施 1 通風系統(tǒng)力求簡單 實行分區(qū)通風 各水平 各采區(qū)和工作面應有獨立的進 回風巷 無用的巷道應及時封閉 特別是連通進 出風井和總進 回風流的巷道都必須砌筑兩道擋風墻 以防止瓦斯爆炸勸風流短路 2 主要局部通風機必須裝有反風設備 并應定期進行試驗 為了保證實現(xiàn)反風 連通主要進 回風流的巷道內(nèi)要裝設兩道方向相反的風門 雙向風門 3 要創(chuàng)造條件實現(xiàn)區(qū)域性反風 4 裝有局部通風機的井口 必須設置防爆門 以防止爆炸波沖毀局部通風機 5 采掘工作面不經(jīng)批準 不許使用串聯(lián)通風 6 設置水棚或巖粉柵 巖粉帶 使瓦斯或煤塵爆炸的范圍減小 7 一旦發(fā)生瓦斯爆炸 局部通風機一定要保持正常運轉(zhuǎn)狀態(tài) 盡一切力量恢復由于爆炸而混亂的通風系統(tǒng) 8 發(fā)生瓦斯爆炸時 災區(qū)人員要鎮(zhèn)靜 應盡快地帶上自救器 無自救器的用濕毛巾掩住口鼻 逆著沖擊波的方向迅速進入就近的避難硐室等待搶救 在硐室中精神要放松 案例 2005年2月14日15時01分 阜新礦業(yè) 集團