礦井瓦斯事故防范技術(shù)ppt課件

1、樂樂收集整理docin/p-66600753.htmll一一. 礦井瓦斯的性質(zhì)礦井瓦斯的性質(zhì)l二二. 煤層瓦斯的賦存及涌出煤層瓦斯的賦存及涌出l三三. 礦井瓦斯等級及其鑒定；礦井瓦斯等級及其鑒定；l四四. 瓦斯抽放瓦斯抽放l五五. 礦井瓦斯爆炸及預(yù)防措施礦井瓦斯爆炸及預(yù)防措施l六六. 礦井瓦斯?jié)舛葴y定與瓦斯監(jiān)控礦井瓦斯?jié)舛葴y定與瓦斯監(jiān)控 一、礦井瓦斯的性質(zhì)1、概念：煤礦井下以甲烷為主的有毒、有害氣體的總稱；一般單指甲烷；2、組成廣義）：（1）、可燃氣體：烷烴類CnH2n2）、環(huán)烷烴類CnH2n）、H2、CO、H2S；（2）、有毒氣體：H2S、CO、SO2、NH3、NO2；（3）、有害氣體：N2

2、、CH4、CO2、H2；（4）、放射性氣體：氡氣。3、來源：煤巖涌出、井下放炮、井下氣體間反應(yīng)等。二、特性狹義）二、特性狹義）1 1、無色、無味、無嗅，但有時同其它氣體混合產(chǎn)、無色、無味、無嗅，但有時同其它氣體混合產(chǎn)生蘋果香味。生蘋果香味。2 2、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下絕對密度、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下絕對密度0.716kg/m30.716kg/m3，相對密度，相對密度0.5540.554，擴散性極強，無風(fēng)時會首先積聚在巷道上，擴散性極強，無風(fēng)時會首先積聚在巷道上部；部； 擴散后有不可逆性；擴散后有不可逆性；3 3、濃度達到、濃度達到43%(43%(氧氣稀釋到氧氣稀釋到12%12%以下有窒息危險。以下有窒息危險。4 4

3、、本身不燃不爆，與空氣混合可燃可爆。、本身不燃不爆，與空氣混合可燃可爆。注：因井下有空氣，所以一般把瓦斯認(rèn)為可燃性氣注：因井下有空氣，所以一般把瓦斯認(rèn)為可燃性氣體。體。 （一煤層中的瓦斯存在狀態(tài)（一煤層中的瓦斯存在狀態(tài)1、煤是多孔物質(zhì)，瓦斯可以賦存在其中；、煤是多孔物質(zhì)，瓦斯可以賦存在其中；2、瓦斯在一定的壓力下以游離和吸附兩種狀態(tài)賦、瓦斯在一定的壓力下以游離和吸附兩種狀態(tài)賦存在煤體中；存在煤體中；（1游離瓦斯，運動狀態(tài)，約為瓦斯總量游離瓦斯，運動狀態(tài)，約為瓦斯總量1020%；（2吸附瓦斯，靜止?fàn)顟B(tài)，又分吸收、吸著兩種，吸附瓦斯，靜止?fàn)顟B(tài)，又分吸收、吸著兩種， 約為瓦斯總量約為瓦斯總量8090

4、%； 如圖如圖621氮氣二氧化碳帶；氮氣二氧化碳帶；氮氣帶；氮氣帶；氮氣氮氣甲烷帶；甲烷帶；甲烷帶甲烷帶 l 煤層瓦斯含量：指單位質(zhì)量或體積的煤中煤層瓦斯含量：指單位質(zhì)量或體積的煤中所含有的瓦斯量，包括游離和吸附兩種形態(tài)單所含有的瓦斯量，包括游離和吸附兩種形態(tài)單位位m3/tm3/t或或m3/m3m3/m3l 當(dāng)前煤層瓦斯的含量取決于煤層瓦斯運移當(dāng)前煤層瓦斯的含量取決于煤層瓦斯運移的條件和保存瓦斯的能力。的條件和保存瓦斯的能力。l1 1煤的變質(zhì)程度；煤的變質(zhì)程度；l2 2煤層露頭；煤層露頭；l3. 3. 煤層的賦存深度：煤層的賦存深度：l4 4圍巖性質(zhì)；圍巖性質(zhì)；l5 5地質(zhì)構(gòu)造；地質(zhì)構(gòu)造；l6

5、. 6. 煤層的傾角；煤層的傾角；l7. 7. 水文地質(zhì)條件：水文地質(zhì)條件：l 瓦斯壓力：煤層中游離瓦斯的壓力。l P=P0+mH-H0）l 其中l(wèi) P深度H處的瓦斯壓力，MPa；l P0瓦斯風(fēng)化深度的瓦斯壓力，MPa； l H0瓦斯風(fēng)化深度，ml m瓦斯壓力梯度， MPa/ ml 補充：涌出來源：礦井瓦斯涌出按其來源補充：涌出來源：礦井瓦斯涌出按其來源可分為三個方面，即：煤壁涌出的瓦斯、鄰近可分為三個方面，即：煤壁涌出的瓦斯、鄰近煤層通過裂隙涌出的瓦斯及采落煤炭放散的瓦煤層通過裂隙涌出的瓦斯及采落煤炭放散的瓦斯。斯。 l 1 1、瓦斯涌出量：生產(chǎn)過程中瓦斯涌出到風(fēng)流、瓦斯涌出量：生產(chǎn)過程中瓦

6、斯涌出到風(fēng)流中的數(shù)量。中的數(shù)量。l 衡量指標(biāo)：衡量指標(biāo)：l （1 1絕對涌出量：單位時間內(nèi)瓦斯涌出數(shù)量。絕對涌出量：單位時間內(nèi)瓦斯涌出數(shù)量。立方米立方米/ /分、立方米分、立方米/ /天。天。 （計算如下）（計算如下） l QcH4=Q QcH4=Q * *C C 單位單位: :立方米立方米/ /分分, ,立方米立方米/ /天天l; ;其中：其中：QcH4QcH4瓦斯絕對涌出量立方米瓦斯絕對涌出量立方米/ /分分, ,立方米立方米/ /天）天）l CC總回風(fēng)瓦斯量，總回風(fēng)瓦斯量，%;%;l Q Q總回風(fēng)量立方米總回風(fēng)量立方米/ /分）分）l （2 2相對瓦斯涌出量：正常生產(chǎn)條件下，生產(chǎn)每噸煤相

7、對瓦斯涌出量：正常生產(chǎn)條件下，生產(chǎn)每噸煤瓦斯涌出數(shù)量；單位：立方米瓦斯涌出數(shù)量；單位：立方米/ /噸；噸；l 計算公式：計算公式：qcH4= QcH4 /A;qcH4= QcH4 /A;單位單位: :立方米立方米/ /噸噸l其中：其中： qcH4 -qcH4 -瓦斯相對涌出量；瓦斯相對涌出量；l QcH4 -QcH4 -瓦斯絕對涌出量立方米瓦斯絕對涌出量立方米/ /天）；天）；l A-A-煤產(chǎn)量噸煤產(chǎn)量噸/ /天）。天）。l 補充：涌出形式：按瓦斯涌出的形式可以補充：涌出形式：按瓦斯涌出的形式可以分為普通涌出和特殊涌出或一般涌出和異常分為普通涌出和特殊涌出或一般涌出和異常涌出）。涌出）。 l1

8、 1、普通涌出：指在時間與空間上比較均勻、普通涌出：指在時間與空間上比較均勻、普遍發(fā)生的不間斷涌出，它是礦井正常狀態(tài)下普遍發(fā)生的不間斷涌出，它是礦井正常狀態(tài)下的涌出。的涌出。l2 2、特殊涌出：指在時間與空間上突然、集中、特殊涌出：指在時間與空間上突然、集中發(fā)生的涌出，涌出速率很不均勻，如瓦斯噴出、發(fā)生的涌出，涌出速率很不均勻，如瓦斯噴出、煤與瓦斯突出。煤與瓦斯突出。 2、影響因素、影響因素一）、自然因素一）、自然因素1、煤層的瓦斯含量及特性。瓦斯含量越高，瓦斯、煤層的瓦斯含量及特性。瓦斯含量越高，瓦斯壓力越高，涌出量越大；煤層透氣性越好，涌壓力越高，涌出量越大；煤層透氣性越好，涌出量越大；出

9、量越大；2、埋藏特性。開采深度越大，瓦斯涌出量增大；、埋藏特性。開采深度越大，瓦斯涌出量增大；相鄰煤層越多，瓦斯涌出量增大。相鄰煤層越多，瓦斯涌出量增大。3、地面大氣壓的影響。大氣壓力越高，瓦斯涌出、地面大氣壓的影響。大氣壓力越高，瓦斯涌出量降低；大氣壓力越低，瓦斯涌出量增高。量降低；大氣壓力越低，瓦斯涌出量增高。l二）、開采技術(shù)因素二）、開采技術(shù)因素l1、開采規(guī)模強度和產(chǎn)量）?；夭伤俣仍娇?，絕對瓦、開采規(guī)模強度和產(chǎn)量）?；夭伤俣仍娇欤^對瓦斯涌出量越大，而相對瓦斯涌出量影響不大。斯涌出量越大，而相對瓦斯涌出量影響不大。l2、開采順序和回采工藝。先開采的煤層涌出量大，后、開采順序和回采工藝。先

10、開采的煤層涌出量大，后開采的煤層涌出量減少；開采的煤層涌出量減少；l 全部陷落法和放頂煤開采，瓦斯涌出量大，充填法全部陷落法和放頂煤開采，瓦斯涌出量大，充填法開采，瓦斯涌出量減少。開采，瓦斯涌出量減少。l3、生產(chǎn)工藝。落煤時瓦斯涌出量越大。、生產(chǎn)工藝。落煤時瓦斯涌出量越大。l4、工作面通風(fēng)方式和通風(fēng)壓力。在保證采掘供風(fēng)的基、工作面通風(fēng)方式和通風(fēng)壓力。在保證采掘供風(fēng)的基礎(chǔ)上，工作面采取均壓措施，可減少采空區(qū)的瓦斯涌出礎(chǔ)上，工作面采取均壓措施，可減少采空區(qū)的瓦斯涌出量。工作面負壓越高，瓦斯從上隅角涌出越大。量。工作面負壓越高，瓦斯從上隅角涌出越大。劃分依據(jù)：瓦斯絕對涌出量、相劃分依據(jù)：瓦斯絕對涌出

11、量、相對涌出量。對涌出量。劃分等級及標(biāo)準(zhǔn)：劃分等級及標(biāo)準(zhǔn)：1、低瓦斯礦：、低瓦斯礦：q0=10m/t 且且 q10m/t 或或 q 40m/min ；3、煤與瓦斯突出礦；、煤與瓦斯突出礦；4、規(guī)程規(guī)程規(guī)定：一個礦井只要規(guī)定：一個礦井只要有一個煤層發(fā)現(xiàn)瓦斯，該礦井煤有一個煤層發(fā)現(xiàn)瓦斯，該礦井煤層即為瓦斯礦井。層即為瓦斯礦井。l1、鑒定時間：一般78月份l2、鑒定條件：正常生產(chǎn)條件下至少設(shè)計產(chǎn)量60%以上）；l3、鑒定要求：鑒定月的上、中、下旬各一天；l4、瓦斯絕對涌出量計算：q=Q*qw*60;q每班的瓦斯涌出量（ m /min)；Q總回風(fēng)量m /s）；qw總回風(fēng)瓦斯?jié)舛?；l每班相對涌出量：q

12、o=q*（A/T）(m/t);qo每班相對瓦斯涌出量；q每班絕對瓦斯涌出量；T每班工作時間A每班煤產(chǎn)量。l5、每年必須對煤礦進行CH4、CO2鑒定，報省級煤炭管理部門審批，并報省級煤炭安監(jiān)機構(gòu)備案。l（一）、抽放條件：（一）、抽放條件：l1 1、當(dāng)一個煤礦的最大通風(fēng)能力不能稀釋瓦斯而達到安、當(dāng)一個煤礦的最大通風(fēng)能力不能稀釋瓦斯而達到安全濃度時；全濃度時；l2 2、規(guī)程規(guī)程145145條規(guī)定條規(guī)定1 1）、一個采煤工作面的瓦斯涌）、一個采煤工作面的瓦斯涌出量大于出量大于5m3 /min5m3 /min時，（時，（2 2）、一個掘進工作面瓦斯絕）、一個掘進工作面瓦斯絕對涌出量大于對涌出量大于3m3

13、 /min 3m3 /min ，采用通風(fēng)方法解決瓦斯問題，采用通風(fēng)方法解決瓦斯問題不合理時，應(yīng)采取抽放瓦斯措施不合理時，應(yīng)采取抽放瓦斯措施 。l（3 3）、瓦斯絕對涌出量達到以下條件的）、瓦斯絕對涌出量達到以下條件的l1 1）、）、q40m/minq40m/min；l2 2）、年產(chǎn)量）、年產(chǎn)量10-15Mt10-15Mt， q30m/minq30m/min；l3 3）、年產(chǎn)量）、年產(chǎn)量06-10Mt06-10Mt， q25m/minq25m/min；l4 4）、年產(chǎn)量）、年產(chǎn)量04-06Mt04-06Mt， q20m/minq20m/min；l5 5）、年產(chǎn)量）、年產(chǎn)量 04Mt15m/min

14、q15m/min；l6 6）、煤與瓦斯突出礦井。）、煤與瓦斯突出礦井。l1、按抽放區(qū)域和瓦斯來源可分：、按抽放區(qū)域和瓦斯來源可分：l（1本煤層抽放；本煤層抽放；l（2鄰近煤層抽放；鄰近煤層抽放；l（3采空區(qū)抽放；采空區(qū)抽放；l（4圍巖抽放；圍巖抽放；l2、按抽放瓦斯煤層是否卸壓可分：、按抽放瓦斯煤層是否卸壓可分：l（1未卸壓煤層抽放瓦斯；未卸壓煤層抽放瓦斯；l（2卸壓煤層抽放瓦斯；卸壓煤層抽放瓦斯；l3、按抽放時間順序分：、按抽放時間順序分：l（1采掘前預(yù)抽；采掘前預(yù)抽；l（2邊采邊抽；邊采邊抽；l（3采后抽放；采后抽放；l4、按抽放施工方法分：、按抽放施工方法分：l（1鉆孔抽放；鉆孔抽放；l

15、（2巷道抽放；巷道抽放；l（3鉆孔鉆孔混合抽放。鉆孔鉆孔混合抽放。l 井下臨時抽放瓦斯泵站抽出的瓦斯可引排到總回風(fēng)巷、一翼回風(fēng)巷，但稀釋后的風(fēng)流瓦斯?jié)舛炔坏贸^0.75；引排到采區(qū)回風(fēng)巷則不得超過1。如果臨時抽放泵站抽出的瓦斯直接送至永久抽放系統(tǒng)的管路中，則必須保證永久抽放系統(tǒng)管路內(nèi)的瓦斯?jié)舛炔坏玫陀?5(干式抽放設(shè)備)，利用瓦斯時則不得低于30。l 瓦斯爆炸的發(fā)生必須具備三個基本條件，即：瓦斯?jié)舛仍诒ń缦迌?nèi)，一般為5%16%。混合氣體中氧的濃度不低于12%。有足夠能量的點火源。 l 以一個斷面積8m2的煤巷掘進工作面為例，若正常通風(fēng)時期供風(fēng)量為200m3/min，回風(fēng)流瓦斯?jié)舛?.5%，則

16、工作面絕對瓦斯涌出量為1m3/min。假設(shè)新揭露斷面及距該斷面10m范圍內(nèi)的煤壁涌出的瓦斯占掘進工作面總瓦斯涌出量的50%，則如果工作面停止供風(fēng)，該10m范圍內(nèi)平均瓦斯?jié)舛冗_到爆炸下限5%只需要：min8%501%5108l警告：瓦斯爆炸下限5%，上限16%是指瓦斯空氣混合氣體爆炸的大致范圍，隨下列因素將使瓦斯爆炸界限擴大：l1其它可燃氣體和煤塵的混入；l2氧濃度增高；l3氣壓增高；l4環(huán)境溫度升高；l5點燃源的能量增大等等。 l l l l 一、防瓦斯積聚一、防瓦斯積聚1、保證工作面的供風(fēng)量，加強通風(fēng)管理；、保證工作面的供風(fēng)量，加強通風(fēng)管理；2、加強瓦斯的檢查和監(jiān)測；嚴(yán)格按、加強瓦斯的檢查和

17、監(jiān)測；嚴(yán)格按管理；管理；3、及時處理采掘工作面瓦斯局部積聚具體見、及時處理采掘工作面瓦斯局部積聚具體見213）；）； 二、防瓦斯引燃二、防瓦斯引燃1、加強管理，提高防火意識；、加強管理，提高防火意識；2、嚴(yán)防放炮、電器、靜電、機械、明火等火源出現(xiàn)；、嚴(yán)防放炮、電器、靜電、機械、明火等火源出現(xiàn)；l三、防事故擴大三、防事故擴大l1、實行分區(qū)通風(fēng)，消滅串聯(lián)通風(fēng)；、實行分區(qū)通風(fēng)，消滅串聯(lián)通風(fēng)；l2、安全出口、防爆門、反風(fēng)裝置符合規(guī)定；、安全出口、防爆門、反風(fēng)裝置符合規(guī)定；l3、隔爆、阻爆裝置符合規(guī)定；如下圖、隔爆、阻爆裝置符合規(guī)定；如下圖l4、加強瓦斯事故防范的培訓(xùn)教育，提高安全、加強瓦斯事故防范的培

18、訓(xùn)教育，提高安全意識。意識。l5、必須由礦井技術(shù)負責(zé)人組織編織災(zāi)害預(yù)防、必須由礦井技術(shù)負責(zé)人組織編織災(zāi)害預(yù)防和處理計劃并認(rèn)真實施。和處理計劃并認(rèn)真實施。 煤礦井下瓦斯?jié)舛鹊臋z測，是了解瓦斯涌出情況，掌握其變化規(guī)律，防止瓦斯事故的前提。煤礦安全規(guī)程第一百四十九條規(guī)定：礦井必須建立瓦斯、二氧化碳和其他有害氣體檢查制度，礦長，礦技術(shù)負責(zé)人，爆破工，采、掘、通風(fēng)的區(qū)隊長，工程技術(shù)人員，班長，流動電鉗工下井時，必須攜帶便攜式甲烷檢測儀。l煤礦瓦斯檢測按其方法可分為四大類：煤礦瓦斯檢測按其方法可分為四大類：l 一是實驗室分析法，即從井下采取氣樣送到一是實驗室分析法，即從井下采取氣樣送到地面實驗室進行分析測

19、定。地面實驗室進行分析測定。l 二是用便攜式檢測儀器在井下就地檢測。二是用便攜式檢測儀器在井下就地檢測。l 三是用瓦斯報警斷電裝置進行連續(xù)、遠距離三是用瓦斯報警斷電裝置進行連續(xù)、遠距離監(jiān)測。監(jiān)測。l 四是用集中監(jiān)測系統(tǒng)進行監(jiān)測和監(jiān)控。它除四是用集中監(jiān)測系統(tǒng)進行監(jiān)測和監(jiān)控。它除了能檢測高、低濃度的瓦斯外，還可測一氧化碳、了能檢測高、低濃度的瓦斯外，還可測一氧化碳、風(fēng)速、溫度、風(fēng)壓、氧氣濃度等，同時，也可對風(fēng)速、溫度、風(fēng)壓、氧氣濃度等，同時，也可對井下設(shè)備的工作狀態(tài)進行監(jiān)測監(jiān)控。井下設(shè)備的工作狀態(tài)進行監(jiān)測監(jiān)控。l(一)礦井瓦斯?jié)舛葴y定l 1、 目前礦井瓦斯?jié)舛葴y定常用光干涉型瓦斯?jié)舛葯z測儀(光學(xué)瓦

20、斯檢定器)和電子儀器。l 國產(chǎn)的型號有：AQG1、AQG1A、AQG2、AQG3、GWJl、GWJ1A、GWJ2型。l 2、 CJB4型便攜式甲烷檢測報警儀是采用先進的微電腦芯片設(shè)計的智能化儀器。該儀器不但具有常規(guī)的甲烷濃度自動檢測、數(shù)碼顯示、聲光報警功能，還具有獨特的零點搜索、時鐘設(shè)置、省電模式等多種功能。l(二二)瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)l 煤礦安全規(guī)程煤礦安全規(guī)程第一百六十九條至第一百七十五條第一百六十九條至第一百七十五條規(guī)定應(yīng)安設(shè)甲烷傳感器的地點：規(guī)定應(yīng)安設(shè)甲烷傳感器的地點：l (1)低瓦斯礦井的采煤工作面，必須在工作面設(shè)置甲低瓦斯礦井的采煤工作面，必須在工作面設(shè)置甲烷傳感器。烷傳感器

21、。l 高瓦斯和煤高瓦斯和煤(巖巖)與瓦斯突出礦井的采煤工作面，必與瓦斯突出礦井的采煤工作面，必須在工作面及其回風(fēng)巷設(shè)置甲烷傳感器，在工作面上隅須在工作面及其回風(fēng)巷設(shè)置甲烷傳感器，在工作面上隅角設(shè)置便攜式甲烷檢測報警儀。角設(shè)置便攜式甲烷檢測報警儀。l 若煤若煤(巖巖)與瓦斯突出礦井采煤工作面的甲烷傳感器與瓦斯突出礦井采煤工作面的甲烷傳感器不能控制其進風(fēng)巷內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備，則必不能控制其進風(fēng)巷內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備，則必須在進風(fēng)巷設(shè)置甲烷傳感器。須在進風(fēng)巷設(shè)置甲烷傳感器。l 采煤工作面采用串聯(lián)通風(fēng)時，被串聯(lián)工作面的進風(fēng)巷必須設(shè)置甲烷傳感器l 采煤機必須設(shè)置機載式甲烷斷電儀或便攜式甲烷

22、檢測報警儀。l 非長壁式采煤工作面甲烷傳感器的設(shè)置參照上述規(guī)定。l (2)低瓦斯礦井的煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷掘進工作面甲烷傳感器。l 低瓦斯、煤(巖)與瓦斯突出礦井的煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷掘進工作面，必須在工作面及其回風(fēng)流中設(shè)置甲烷傳感器。l 掘進工作面采用串聯(lián)通風(fēng)時，必須在被串聯(lián)掘進工作面的局部通風(fēng)機前設(shè)甲烷傳感器。l 掘進機必須設(shè)置機載式甲烷斷電儀或便攜式甲烷檢測報警儀。l(3)在回風(fēng)流中的機電設(shè)備硐室的進風(fēng)側(cè)必須設(shè)置甲烷傳感器。l(4)高瓦斯礦井進風(fēng)的主要運輸巷道內(nèi)使用架線電機車時，裝煤點風(fēng)流中必須設(shè)置甲l烷傳感器。l(5)在煤(巖)與瓦斯突出礦井和瓦斯噴出區(qū)域中，進

23、風(fēng)的主要運輸巷道和回風(fēng)巷道內(nèi)使用礦用防爆特殊型蓄電池電機車或礦用防爆型柴油機車時，l蓄電池電機車必須設(shè)置車載式甲烷斷電儀或便攜式甲烷檢測報警儀，柴油機車必須設(shè)置便攜式甲烷檢測報警儀，當(dāng)瓦斯?jié)舛瘸^05測時，必須停止機車運行。l (6)瓦斯抽放泵站必須設(shè)置甲烷傳感器，抽放泵輸入管路中必須設(shè)置甲烷傳感器。利用瓦斯對，還應(yīng)在輸出管路中設(shè)置甲烷傳感器。l(7)裝備礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的礦井，每一個采區(qū)、每一條回風(fēng)巷及總回風(fēng)巷的測風(fēng)站應(yīng)設(shè)置風(fēng)速傳感器，主要通風(fēng)機的風(fēng)硐應(yīng)設(shè)置壓力傳感器；瓦斯抽放泵站的抽放泵吸入管路中應(yīng)設(shè)置流量傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器，利用瓦斯時，還應(yīng)在輸出管路中設(shè)置流量傳感器、溫度傳感

24、器和壓力傳感器。l 裝備礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的開采容易自燃、自燃煤層的礦井，應(yīng)設(shè)置一氧化碳傳感器和溫度傳感器。l 裝備礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的礦井，主要通風(fēng)機、局部通風(fēng)機應(yīng)設(shè)置開停傳感器，主要風(fēng)門應(yīng)設(shè)置風(fēng)門開關(guān)傳感器，被控設(shè)備開關(guān)的負荷側(cè)應(yīng)設(shè)置饋電狀態(tài)傳感器。（瓦斯?jié)舛纫?17頁表624）l l l一、煤與瓦斯突出機理一、煤與瓦斯突出機理l 煤與瓦斯突出機理的假說有很多種，多數(shù)人的煤與瓦斯突出機理的假說有很多種，多數(shù)人的觀點為綜合假說，即：觀點為綜合假說，即：l 1煤與瓦斯突出是地應(yīng)力、高壓瓦斯、煤的煤與瓦斯突出是地應(yīng)力、高壓瓦斯、煤的結(jié)構(gòu)性能等三個因素綜合作用的結(jié)果，地應(yīng)力是結(jié)構(gòu)性能等三個因素綜合作用

25、的結(jié)果，地應(yīng)力是發(fā)動突出的主要因素，是破壞煤體的主要動力，發(fā)動突出的主要因素，是破壞煤體的主要動力，瓦斯是完成突出過程的主要因素；煤的結(jié)構(gòu)決定瓦斯是完成突出過程的主要因素；煤的結(jié)構(gòu)決定了突出、發(fā)展的難易程度。了突出、發(fā)展的難易程度。l2地壓破碎煤體是造成突出的首要原因，而瓦斯則起著拋出煤體和搬運煤體的作用，l 從突出的總能量來說，瓦斯是完成突出的主要能源。l 3煤的強度是形成突出的一個重要因素，只有當(dāng)煤的強度很低，與圍巖的摩擦力不l 大時，地壓造成的變形潛能才能使煤體破碎。l二、煤與瓦斯突出分類二、煤與瓦斯突出分類l (一一)按突出的力學(xué)特征分類按突出的力學(xué)特征分類l 1、 突出：是地應(yīng)力、瓦

26、斯壓力和煤巖物理力學(xué)性質(zhì)突出：是地應(yīng)力、瓦斯壓力和煤巖物理力學(xué)性質(zhì)的綜合作用。的綜合作用。l 2、壓出：主要動力是由應(yīng)力集中所產(chǎn)生的地應(yīng)力，、壓出：主要動力是由應(yīng)力集中所產(chǎn)生的地應(yīng)力，煤和圍巖的彈性變形能。煤和圍巖的彈性變形能。l 3、傾出：煤的結(jié)構(gòu)松軟，主要動力是地應(yīng)力和重力。、傾出：煤的結(jié)構(gòu)松軟，主要動力是地應(yīng)力和重力。l 巖石與二氧化碳突出：主要動力是地應(yīng)力，巖石的巖石與二氧化碳突出：主要動力是地應(yīng)力，巖石的變形能、二氧化碳內(nèi)能。變形能、二氧化碳內(nèi)能。l(二二)按突出強度分類按突出強度分類l 突出強度是指每次突出中拋出的煤突出強度是指每次突出中拋出的煤(巖巖)量，量，單位為噸。單位為噸。

27、l (1)小型突出：突出強度小型突出：突出強度規(guī)定：開采突出煤層時，必須采取突出危險性預(yù)測、防治突出措施、防治突出措施的效果檢驗、安全防護措施等“四位一體的綜合防治突出措施。l (一)突出危險性預(yù)測l 突出危險性預(yù)測分為區(qū)域突出危險性預(yù)測(簡稱為區(qū)域預(yù)測)和工作面突出危險性預(yù)測。l 區(qū)域預(yù)測，把煤層劃分為突出煤層和非突出煤層。突出煤層經(jīng)區(qū)域預(yù)測后可劃分為突出危險區(qū)、突出威脅區(qū)和無突出危險區(qū)。在突出危險區(qū)域內(nèi)，工作面進行采掘前應(yīng)進行工作面預(yù)測。采掘工作面經(jīng)預(yù)測后，可劃分為突出危險工作面和無突出危險工作面。l預(yù)測指標(biāo)預(yù)測指標(biāo)l 1、煤的瓦斯放散指數(shù)、煤的瓦斯放散指數(shù)Pl 一般情況下，一般情況下，P

28、15-25時有突出危險。時有突出危險。l 2煤的堅固系數(shù)煤的堅固系數(shù)fl 當(dāng)當(dāng)f1.2時，無突出危險。時，無突出危險。l 3軟煤比軟煤比l 軟煤分層厚度與煤層總厚度之比稱軟煤比，亦稱軟煤分層厚度與煤層總厚度之比稱軟煤比，亦稱揉皺系數(shù)。該值越高，煤層越不穩(wěn)定，突出可能性越揉皺系數(shù)。該值越高，煤層越不穩(wěn)定，突出可能性越大。大。l 4鉆孔瓦斯涌出量和鉆渣量l 這是一種可以在掘進工作面即時預(yù)測有無突出危險的方法，它綜合反映了工作面前方煤體滲透性、破壞程度、瓦斯涌出速度和巖層應(yīng)力狀態(tài)。l（一開采保護層（一開采保護層 l開采煤層群時必須首先開采保護層。開采保護層后，在開采煤層群時必須首先開采保護層。開采保

29、護層后，在被保護層中受到保護的地區(qū)按無突出煤層進行采掘工作；被保護層中受到保護的地區(qū)按無突出煤層進行采掘工作；在未受到保護的地區(qū)，必須采取防治突出措施。在未受到保護的地區(qū)，必須采取防治突出措施。 l（二）（二） 預(yù)抽煤層瓦斯預(yù)抽煤層瓦斯 l一個采煤工作面的瓦斯涌出量每分鐘大于一個采煤工作面的瓦斯涌出量每分鐘大于5m35m3時，或一時，或一個掘進工作面每分鐘大于個掘進工作面每分鐘大于3m33m3，采用通風(fēng)方法解決瓦斯，采用通風(fēng)方法解決瓦斯問題不合理時，應(yīng)采取抽放瓦斯措施問題不合理時，應(yīng)采取抽放瓦斯措施 。l采用預(yù)抽煤層瓦斯防治突出措施時，鉆孔封堵必須嚴(yán)密。采用預(yù)抽煤層瓦斯防治突出措施時，鉆孔封堵

30、必須嚴(yán)密。穿層鉆孔的封孔深度應(yīng)不小于穿層鉆孔的封孔深度應(yīng)不小于3m3m，沿層鉆孔的封孔深度，沿層鉆孔的封孔深度應(yīng)不小應(yīng)不小5m5m。鉆孔孔口抽放負壓不應(yīng)小。鉆孔孔口抽放負壓不應(yīng)小13kPa13kPa，并應(yīng)使波，并應(yīng)使波動范圍盡可能的降低。動范圍盡可能的降低。 l 防局部突出措施包括：l（1） 鉆孔排放措施；l（2） 松動爆破措施；l（3） 水力疏松措施。l（一）、抽放條件：（一）、抽放條件：l1 1、當(dāng)一個煤礦的最大通風(fēng)能力不能稀釋瓦斯而達到安、當(dāng)一個煤礦的最大通風(fēng)能力不能稀釋瓦斯而達到安全濃度時；全濃度時；l2 2、規(guī)程規(guī)程145145條規(guī)定條規(guī)定1 1）、一個采煤工作面的瓦斯）、一個采煤工

31、作面的瓦斯涌出量大于涌出量大于5m3 /min5m3 /min時，（時，（2 2）、一個掘進工作面瓦斯）、一個掘進工作面瓦斯絕對涌出量大于絕對涌出量大于3m3 /min 3m3 /min ，采用通風(fēng)方法解決瓦斯問，采用通風(fēng)方法解決瓦斯問題不合理時，應(yīng)采取抽放瓦斯措施題不合理時，應(yīng)采取抽放瓦斯措施 。l（3 3）、瓦斯絕對涌出量達到以下條件的）、瓦斯絕對涌出量達到以下條件的l1 1）、）、q40m/minq40m/min；l2 2）、年產(chǎn)量）、年產(chǎn)量10-15Mt10-15Mt， q30m/minq30m/min；l3 3）、年產(chǎn)量）、年產(chǎn)量06-10Mt06-10Mt， q25m/minq25

32、m/min；l4 4）、年產(chǎn)量）、年產(chǎn)量04-06Mt04-06Mt， q20m/minq20m/min；l5 5）、年產(chǎn)量）、年產(chǎn)量 04Mt15m/minq15m/min；l6 6）、煤與瓦斯突出礦井。）、煤與瓦斯突出礦井。l（二）、抽放方法（二）、抽放方法l1、按抽放瓦斯來源可分：、按抽放瓦斯來源可分：l（1）、本煤層抽放；）、本煤層抽放；l（2）、鄰近煤層抽放；）、鄰近煤層抽放；l（3）、采空區(qū)抽放；）、采空區(qū)抽放；l（4）、圍巖抽放；）、圍巖抽放；l2、按抽放時間順序分：、按抽放時間順序分：l（1）、采掘前預(yù)抽；）、采掘前預(yù)抽；l（2）、邊采邊抽；）、邊采邊抽；l（3）、采后抽放；）

33、、采后抽放；l3、按抽放施工方法分：、按抽放施工方法分：l（1）、鉆孔抽放；）、鉆孔抽放；l（2）、巷道抽放；）、巷道抽放；l一）、煤層卸壓后抽放瓦斯一）、煤層卸壓后抽放瓦斯 l在煤層群中，一個煤層首先采動后，破壞了原在煤層群中，一個煤層首先采動后，破壞了原巖應(yīng)力平衡，上下巖體向采空區(qū)移動，相鄰煤巖應(yīng)力平衡，上下巖體向采空區(qū)移動，相鄰煤層卸壓，顯現(xiàn)卸壓增流效應(yīng)，因此，可抽出鄰層卸壓，顯現(xiàn)卸壓增流效應(yīng)，因此，可抽出鄰近層卸壓瓦斯。近層卸壓瓦斯。l抽放鄰近層瓦斯的鉆孔布置：抽放鄰近層瓦斯的鉆孔布置：抽放卸壓瓦斯抽放卸壓瓦斯的鉆孔必須進入卸壓范圍內(nèi)。的鉆孔必須進入卸壓范圍內(nèi)。為了避免鉆孔為了避免鉆孔抽進井巷空氣，鉆孔的開口端應(yīng)布置在未受采抽進井巷空氣，鉆孔的開口端應(yīng)布置在未受采動影響的完整煤巖體內(nèi)，并且鉆孔不能穿動影響的完整煤巖體內(nèi)，并且鉆孔不能穿過冒落帶。過冒落帶。穿層鉆孔應(yīng)穿透各個抽放煤層，穿層鉆孔應(yīng)穿透各個抽放煤層，并進入抽放層頂?shù)装鍘r石并進入抽放層頂?shù)装鍘r石0.5m0.5m以上，這是以上，這是因為卸壓后的瓦斯可以運移到頂板