煤礦瓦斯及其防治技術

1、Word文檔 煤礦瓦斯及其防治技術 一、瓦斯爆炸及預防 礦井瓦斯不助燃，但它與空氣混合成肯定濃度后，遇火能燃燒、爆炸。瓦斯爆炸時會產(chǎn)生3個致命的因素：爆炸火焰、爆炸沖擊波和有毒有害氣體。瓦斯爆炸不僅造成大量的人員傷亡，而且還會嚴峻摧毀礦井設施、中斷生產(chǎn)。礦井瓦斯爆炸往往引起煤塵爆炸、礦井火災、井巷坍塌和頂板冒落等二次災難。 1.瓦斯爆炸的條件 引起瓦斯燃燒與爆炸必需具備3個條件：肯定濃度的甲烷、肯定溫度的引火源和足夠的氧氣。 2.預防瓦斯爆炸技術措施 預防瓦斯爆炸技術措施包括4個方面： (1)防止瓦斯積聚和超限; (2)嚴格執(zhí)行瓦斯檢查制度; (3)防止瓦斯引燃的措施; (4)防止瓦斯爆炸災難

2、擴大的措施。 二、礦井瓦斯抽放 1.瓦斯抽放方法 瓦斯抽放系統(tǒng)主要由瓦斯抽放泵、瓦斯抽放管路(帶閥門)、瓦斯抽放鉆孔或巷道、鉆孔或巷道密封等組成。 依據(jù)抽放瓦斯的來源，瓦斯抽放可以分為：本煤層瓦斯預抽、鄰近層瓦斯抽放、采空區(qū)瓦斯抽放以及幾種方法的綜合抽放。 2.瓦斯抽放指標 (1)反映瓦斯抽放難易程度的指標：煤層透氣性系數(shù)、鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)、百米鉆孔瓦斯涌出量。 (2)反映瓦斯抽放效果的指標：瓦斯抽放量、瓦斯抽放率。 3.瓦斯抽放主要設備設施 (1)瓦斯抽放泵。瓦斯抽放泵是進行瓦斯抽放最主要的設備。 (2)瓦斯抽放管路。瓦斯抽放管路是進行瓦斯抽放必備也是使用量最大的材料。 (3)瓦斯抽放施

3、工用鉆機。絕大多數(shù)的瓦斯抽放工程都需要利用鉆孔進行瓦斯抽放，因此，鉆機是進行瓦斯抽放的礦井使用最多的設備。 (4)瓦斯抽放參數(shù)測定儀表。煤礦瓦斯流量測定儀表主要有孔板流量計、均速管流量計、皮托管、渦街流量計等。 (5)瓦斯抽放鉆孔的密封。封孔是確保抽放效果的重要環(huán)節(jié)，采納先進的封孔技術和加強封孔的日常施工管理，是提高封孔質量的主要途徑。 三、礦井瓦斯檢測及監(jiān)測 瓦斯檢測實際上是指甲烷檢測，主要檢測甲烷在空氣中的體積濃度。使用便攜式瓦斯檢測報警儀，可隨時檢測作業(yè)場所的瓦斯?jié)舛龋部墒褂猛咚箓鞲衅鬟B續(xù)實時地監(jiān)測瓦斯?jié)舛?。煤礦常用的瓦斯檢測儀器，按檢測原理分類有：光學式、催化燃燒式、熱導式、氣敏半導

4、體式等等，可以依據(jù)使用場所、測量范圍和測量精度等要求，選擇不同檢測原理的瓦斯檢測儀器。 1.便攜式瓦斯檢測儀表 (1)便攜式熱催化型甲烷檢測報警儀。當肯定的工作電流通過黑元件(用鉑絲制成)時，其表面即被加熱到肯定溫度，當含有瓦斯的空氣接觸到黑元件表面時，便被催化燃燒，燃燒放出的熱量又進一步使元件的溫度上升，使鉑絲的電阻值明顯增加，于是電橋就失去平衡，輸出肯定的電壓。在甲烷濃度低于4%的狀況下，電橋輸出的電壓與瓦斯?jié)舛然旧铣手本€關系，因此可以依據(jù)測量電橋輸出電壓的大小測算出瓦斯?jié)舛鹊臄?shù)值;當瓦斯?jié)舛瘸^4%時，輸出電壓就不再與瓦斯?jié)舛瘸烧汝P系，所以按這種原理做成的甲烷檢測報警儀只能測濃度低于

5、4%的瓦斯。 (2)攜便式光學甲烷檢測儀。光學甲烷檢測儀是依據(jù)光干涉原理制成的。由于光通過氣體介質的折射率與氣體的密度有關，假如以空氣室和瓦斯室都充入同密度的新奇空氣時產(chǎn)生的條紋為基準(對零)，當瓦斯室充入含有瓦斯的空氣時(抽氣測定)，由于空氣室中的新奇空氣和瓦斯室中的含瓦斯氣體的密度不同，引起折射率的變化，光程也就隨之發(fā)生變化，于是干涉條紋產(chǎn)生位移(移動)，從目鏡可以看到干涉條紋移動的距離。由于干涉條紋的位移量與瓦斯?jié)舛瘸烧壤P系，所以依據(jù)干涉條紋的位移量就可以測得瓦斯的濃度，從目鏡可以觀看到干涉條紋移動后所處的瓦斯?jié)舛瓤潭戎?，于是便可測得瓦斯?jié)舛取?2.瓦斯自動監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng) (1)礦井瓦斯監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)組成。礦井瓦斯監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)主要由監(jiān)測終端、監(jiān)控中心站、通信接口裝置、井下分站、傳感器組成。 (2)礦井瓦斯監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)。目前國內在用的礦井瓦斯監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)有：KJ4