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文檔簡介

礦井災(zāi)害防治理論與技術(shù)主講:蔡成功教授

Telmail:caicg6421@163.com河南理工大學(xué)

二OO

五年十

一月1講授主要內(nèi)容1礦井瓦斯綜合治理

3礦井火災(zāi)及其防治4礦井水災(zāi)及其防治2礦塵危害及其預(yù)防21礦井瓦斯綜合治理

1.1瓦斯基礎(chǔ)理論1.1.1礦井瓦斯概論礦井瓦斯概念井下有害氣體的總稱廣義專指甲烷狹義31.1.2煤層瓦斯成因1礦井瓦斯綜合治理

1.1瓦斯基礎(chǔ)理論瓦斯成因在植物沉積成煤初期的泥炭化過程中,有機(jī)物在隔絕外部氧氣進(jìn)入和溫度不超過65℃的條件下,被厭氧微生物分解為CH4、CO2和H2O。泥炭時期埋深不大,生成的瓦斯通過滲濾和擴(kuò)散排放到大氣中,因此,生物化學(xué)作用產(chǎn)生的瓦斯一般不會保留在煤層內(nèi)。生物化學(xué)成氣時期煤化變質(zhì)作用時期隨著煤系地層的沉降及所處壓力和溫度的增加,泥炭轉(zhuǎn)化為褐煤.有機(jī)物在高溫、高壓作用下,處于變質(zhì)造氣時期,揮發(fā)分減少,固定碳增加,生成的氣體主要為CH4和CO2。41.1.2礦井瓦斯成因1礦井瓦斯綜合治理

1.1瓦斯基礎(chǔ)理論51.1.3礦井瓦斯來源礦井瓦斯來源煤(巖)層和地下水釋放出來的天然氣?;瘜W(xué)及生物化學(xué)作用產(chǎn)生的。如坑木腐爛、煤氧化的氣態(tài)產(chǎn)物。煤炭生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的。如井下作、比人員呼吸、火藥爆破、充電等。1礦井瓦斯綜合治理

1.1瓦斯基礎(chǔ)理論61.1.4礦井瓦斯性質(zhì)1礦井瓦斯綜合治理

1.1瓦斯基礎(chǔ)理論瓦斯性質(zhì)甲烷重?zé)N氫氣甲烷二氧化碳氮氣一氧化碳硫化氫二氧化硫二氧化氮可燃性室息性有毒性甲烷重?zé)N氫氣爆炸性71.1.5礦井瓦斯的危害1礦井瓦斯綜合治理

1.1瓦斯基礎(chǔ)理論礦井瓦斯的危害污染環(huán)境瓦斯窒息煤與瓦斯突出瓦斯爆炸瓦斯燃燒

當(dāng)CH4升至43%,O2降至12%,人感到呼吸困難;當(dāng)CH4升至57%,O2降到9%以下,人短時間窒息死亡。當(dāng)巷道或采場空氣中的瓦斯?jié)舛仍?~15%范圍內(nèi)時,一旦存在點火源,將會引起瓦斯爆炸事故。當(dāng)巷道內(nèi)的瓦斯?jié)舛鹊陀?%或超過15%時,一旦存在點火源,會釀成瓦斯燃燒事故。當(dāng)煤層瓦斯壓力較高、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、地應(yīng)力較大、煤體破壞嚴(yán)重時,在該地區(qū)采掘作業(yè)時易發(fā)生煤與瓦斯突出。

CH4是僅次于氟利昂的溫室氣體,產(chǎn)生的溫室效應(yīng)是CO2的25~30倍,時效長達(dá)100~150年之久。81.1.6瓦斯在煤體內(nèi)存在狀態(tài)1瓦斯在煤體內(nèi)存在狀態(tài)吸附瓦斯游離瓦斯吸收狀態(tài)吸著狀態(tài)以自由氣體分子存在于煤體或圍巖的較大裂隙、孔隙和空洞之中。在與顆粒固體在分子之間引力作用下,被吸著在煤體孔隙的內(nèi)表面上。圖例瓦斯在煤層內(nèi)存在狀態(tài)1-游離瓦斯;2-吸收瓦斯;3-吸著瓦斯

瓦斯分子進(jìn)入煤體顆粒結(jié)構(gòu)內(nèi)部,與煤體固體分子相結(jié)合。1礦井瓦斯綜合治理

1.1瓦斯基礎(chǔ)理論91.1.7礦井瓦斯涌出方式礦井瓦斯涌出方式特除涌出一般涌出煤與瓦斯突出瓦斯噴出由采落煤炭和煤層、巖層的新鮮暴露面,通過孔隙、裂隙,緩慢、長時間的涌出。采掘時,在極短的時間內(nèi),瓦斯又煤體、圍巖內(nèi)突然、大量的涌出,優(yōu)勢還伴有煤粉、煤塊和巖石等。瓦斯(CO2)噴出從煤體或巖體裂隙、孔洞或炮眼中大量瓦斯(CO2)異常涌出的現(xiàn)象。在20m巷道范圍內(nèi),涌出瓦斯量≥1.0m3/min,且持續(xù)時間在8h以上時,該采掘區(qū)即定為瓦斯(CO)噴出危險區(qū)域。1礦井瓦斯綜合治理

1.1瓦斯基礎(chǔ)理論101.1.8礦井瓦斯涌出表達(dá)方式礦井瓦斯涌出表達(dá)方式相對瓦斯涌出量絕對瓦斯涌出量

礦井單位時間內(nèi)涌進(jìn)采掘空間的瓦斯量(m3/min)

在礦井正常生產(chǎn)條件下,月平均日產(chǎn)1t煤所涌出的瓦斯量(m3/t)1礦井瓦斯綜合治理

1.1瓦斯基礎(chǔ)理論111.1.9礦井瓦斯等級劃分礦井瓦斯等級劃分高瓦斯礦井低瓦斯礦井礦井相對瓦斯涌出量小于10m3/t,且礦井絕對瓦斯涌出量小于40m3/min。

礦井相對瓦斯涌出量大于10m3/t或礦井絕對瓦斯涌出量大于40m3/min。

煤與瓦斯突出礦井

發(fā)生煤(巖)與瓦斯突出礦井、鑒定有煤與瓦斯突出危險的礦井。根據(jù)礦井相對瓦斯涌出量、礦井絕對瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式劃分為:

低瓦斯礦井中,相對瓦斯涌出量大于10m3/t或有瓦斯噴出的個別區(qū)域(采區(qū)或工作面)為高瓦斯區(qū),該區(qū)按高瓦斯礦井管理。1礦井瓦斯綜合治理

1.1瓦斯基礎(chǔ)理論121.1.10礦井瓦斯等級鑒定1礦井瓦斯綜合治理

1.1瓦斯基礎(chǔ)理論礦井瓦斯等級鑒定測點選擇鑒定時間和基本條件在七月或八月上、中、下旬中各取一天(間隔10天),分三個班(或四個班)進(jìn)行測定工作。被鑒定的礦井、煤層、水平或采區(qū)的回采產(chǎn)量應(yīng)達(dá)到該地區(qū)設(shè)計產(chǎn)量的60%。通風(fēng)機(jī)的風(fēng)硐、各水平、各煤層和各采區(qū)的回風(fēng)道測風(fēng)站內(nèi)。如無測風(fēng)站,可選取斷面規(guī)整并無雜物堆積的-段平直巷道做測點。測定內(nèi)容測定內(nèi)容為風(fēng)量和風(fēng)流中甲烷、二氧化碳濃度。生產(chǎn)礦井每年必須進(jìn)行礦井瓦斯等級鑒定,同時進(jìn)行二氧化碳涌出量的測定,作為核定和調(diào)整風(fēng)量的依據(jù)。

新井沒計前,地勘部門根據(jù)各煤層的瓦斯含量資料,預(yù)測礦井瓦斯等級,作為計算風(fēng)量的依據(jù)。131.1.11礦井瓦斯涌出量預(yù)測預(yù)測方法礦山統(tǒng)計法

分源預(yù)測法

礦山統(tǒng)計法的實質(zhì)是根據(jù)對本井或鄰近礦井實際瓦斯涌出量資料的統(tǒng)計分析得出的礦井瓦斯涌出量隨開采深度變化的規(guī)律,來推算新井或延深水平的瓦斯涌出量。井下涌出瓦斯的地點即為瓦斯涌出源。瓦斯涌出源的多少、各涌出源涌出瓦斯量的大小直接決定著礦井瓦斯涌出量的大小。應(yīng)用分源預(yù)測法預(yù)測礦井瓦斯涌出量,是以煤層瓦斯含量、煤層開采技術(shù)條件為基礎(chǔ),根據(jù)各基本瓦斯涌出源的瓦斯涌出規(guī)律,計算回采工作面、掘進(jìn)工作面、采區(qū)及礦井瓦斯涌出量。1礦井瓦斯綜合治理

1.1瓦斯基礎(chǔ)理論141.2.1瓦斯爆炸機(jī)理

化學(xué)反應(yīng)式為:如果井下空氣O2不足,反應(yīng)的最終式為:1礦井瓦斯綜合治理

1.2礦井瓦斯爆炸151.2.2瓦斯爆炸的產(chǎn)生與傳播過程

爆炸性的混合氣體與高溫火源同時存在,就將發(fā)生瓦斯的初燃(初爆),初燃產(chǎn)生以一定速度移動的焰面,焰面后的爆炸產(chǎn)物具有很高的溫度,由于熱量集中而使爆源氣體產(chǎn)生高溫和高壓并急劇膨脹而形成沖擊波。如果巷道頂板附近或冒落孔內(nèi)積存著瓦斯,或者巷道中有沉落的煤塵,在沖擊波的作用下,它們就能均勻分布,形成新的爆炸混合物,使爆炸過程得以繼續(xù)下去。

爆炸時由于爆源附近氣體高速向外沖擊,在爆源附近形成氣體稀薄的低壓區(qū),于是產(chǎn)生反向沖擊波,使已邁破壞的區(qū)域再一次受到破壞。如果反向沖擊波的空氣中含有足夠的CH4和02,而火源又未消失,就可以發(fā)生第二次爆炸。1礦井瓦斯綜合治理

1.2礦井瓦斯爆炸161.2.3瓦斯爆炸發(fā)生條件瓦斯爆炸的基本條件引爆火源瓦斯?jié)舛?~16%瓦斯。650~750℃的引爆火源。氧含量空氣中氧含量不低于12%。1礦井瓦斯綜合治理

1.2礦井瓦斯爆炸171.2.4瓦斯爆炸的瓦斯?jié)舛韧咚贡ǖ慕缦?礦井瓦斯綜合治理

1.2礦井瓦斯爆炸181.2.5瓦斯爆炸的主要影響因素1礦井瓦斯綜合治理

1.2礦井瓦斯爆炸可燃?xì)怏w的混入瓦斯爆炸的主要影響因素混合氣體的初始溫度惰性氣體的混入惰性氣體混入,減少氧濃度,爆炸界限縮小。N2每增加1%,下限上升0.017%,上限下降0.54%;CO2每增加1%,下限上升0.0033%,上限下降0.26%。粉塵放出可燃?xì)怏w,爆炸下限降低。5g/m3,3%爆炸,8g/m3,2.5%爆炸。增大爆炸氣體總濃度,降低爆炸下限,擴(kuò)大爆炸界限。壓力越大,所需引火溫度越低。當(dāng)瓦斯壓縮到原來體積1/120時,自身熱量就能使其自動爆炸。初始溫度越高,爆炸界限越大。20℃時瓦斯爆炸界限6.0--13.4%;700℃時為3.25-18.75%n瓦斯?jié)舛扰c引火火源混合氣體的壓力

瓦斯?jié)舛?-8%時,引火溫度最低,即濃度為,7-8%時,瓦斯最容易引爆。爆炸性粉塵的混入191.2.6瓦斯爆炸的危害瓦斯爆炸的危害爆炸產(chǎn)生高壓爆炸產(chǎn)生高溫當(dāng)瓦斯?jié)舛葹?.5%時,爆炸時產(chǎn)生的瞬間溫度可達(dá)1850-2650℃。這樣高的溫度,不僅會燒傷人員、燒壞設(shè)備,還可能點燃支架和煤塵,引起井下火災(zāi)和煤塵爆炸事故,擴(kuò)大災(zāi)情。瓦斯爆炸后的氣體壓力是爆炸前壓力的7~10倍。氣體壓力驟然增大,形成強(qiáng)大的沖擊波,推倒支架、損壞設(shè)備、使巷道或工作面的頂板坍塌及造成現(xiàn)場人員傷亡將使礦井遭受嚴(yán)重破壞。爆炸產(chǎn)生大量有害氣體瓦斯爆炸后,不僅氧氣減少,且產(chǎn)生大量有害氣體。爆炸后氧氣6~10%、一氧化碳2~4%。而當(dāng)空氣中—氧化碳濃度達(dá)到0.4%時,人就會中毒死亡;當(dāng)氧氣濃度減少到10%-l2%時,人就會失去知覺窒息而死。在瓦斯、煤塵爆炸事故中,死于一氧化碳中毒的人數(shù)占死亡總?cè)藬?shù)的70%以上。1礦井瓦斯綜合治理

1.2礦井瓦斯爆炸201.2.7瓦斯爆炸發(fā)生原因瓦斯積聚管理不善、人員失職引爆火源瓦斯爆炸的引起原因明火電火花放炮火花撞擊、摩擦火花局扇出現(xiàn)循環(huán)風(fēng)局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)風(fēng)筒斷開或嚴(yán)重漏風(fēng)采掘面風(fēng)量不足瓦斯異常涌出風(fēng)流短路通風(fēng)系統(tǒng)不合理采空區(qū)或盲巷存在1礦井瓦斯綜合治理

1.2礦井瓦斯爆炸211.2.8防治瓦斯爆炸措施防治瓦斯超限和積聚措施杜絕火源防治瓦斯爆炸措施管理措施嚴(yán)禁明火按要求配備防爆設(shè)備使用安全炸藥及時封閉盲巷防治巷道瓦斯積聚防治工作面回風(fēng)瓦斯超限防治工作面上隅角瓦斯超限加強(qiáng)通風(fēng)管理加強(qiáng)機(jī)電防爆管理加強(qiáng)瓦斯檢查管理加強(qiáng)監(jiān)察系統(tǒng)管理提高人員素質(zhì)防止撞擊、摩擦火花局部瓦斯排放措施1礦井瓦斯綜合治理

1.2礦井瓦斯爆炸222.10防治瓦斯爆炸范圍擴(kuò)大措施撒步巖粉措施防治瓦斯爆炸范圍擴(kuò)大措施當(dāng)發(fā)生瓦斯爆炸時,風(fēng)流把巖粉和沉積煤塵同時揚(yáng)起形成巖粉一煤塵混合粉塵云;瓦斯爆炸火焰進(jìn)入混合塵云區(qū)時,巖粉吸收爆炸火焰熱量使系統(tǒng)冷卻降溫,同時巖粉粒子可把煤塵粒子隔開起到屏蔽熱輻射、熱傳導(dǎo)等,可以有效地阻止瓦斯爆炸的發(fā)展傳播,最終將其撲滅?!兑?guī)程》規(guī)定,在所有運(yùn)輸巷和回風(fēng)巷中必須撒布巖粉。巖粉可燃物的含有率不得超過5%;游離二氧化硅含有率不得超過10%;不含砷,五氧化二磷含量不超過0.01%;巖粉的粒度必須全部小于0.5mm,其中70%以上小于0.075mm。隔爆措施被動水袋棚被動巖粉棚被動水棚自動隔爆棚原理:當(dāng)發(fā)生爆炸時,超前于爆炸火焰的沖擊波將隔爆棚上裝有巖粉、水等抑爆劑的容器被擊碎或掀翻,使抑爆劑飛散開,在巷道中形成一高濃度的巖粉云區(qū)或水霧區(qū),當(dāng)滯后于爆風(fēng)傳播的爆炸火焰到達(dá)這一區(qū)域時被抑爆劑撲滅,阻止了爆炸繼續(xù)向前傳播。1礦井瓦斯綜合治理

1.2礦井瓦斯爆炸231.3.1煤與瓦斯突出基本概念煤與瓦斯突出基本概念具體表現(xiàn)為在幾秒至幾十秒極短的時間內(nèi),大量的煤和瓦斯由煤體向采場、巷道等采掘空間噴出。噴出的煤從幾噸到上萬噸,瓦斯量從數(shù)米3到百萬米3。突出時常伴有較大的動力效應(yīng),如摧毀支架、推倒礦車、破壞通風(fēng)設(shè)施,使風(fēng)流反向等。突出后,常在煤體中形成楔形、梨形、舌形突出孔洞,堆積的煤常有明顯的分選現(xiàn)象,表面含有大量的粒度極細(xì)的煤粉。物理概念具體表現(xiàn)煤與瓦斯突出是煤開采過程中嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一,是井工開采煤礦井下發(fā)生的一種復(fù)雜的有煤、巖和瓦斯,個別有二氧化碳參與的瓦斯動力現(xiàn)象。1礦井瓦斯綜合治理

1.3煤與瓦斯突出241.3.2國外煤與瓦斯突出概況1礦井瓦斯綜合治理

1.3煤與瓦斯突出國外煤與瓦斯突出概況

1879年4月17日比利時阿格拉波二號井上山掘進(jìn)時發(fā)生了世界上第一例大強(qiáng)度突出,突出煤量420噸,噴出瓦斯量50萬米3以上,噴出的瓦斯流從提升井沖出地面,距井口23米處的絞車房附近火爐引燃瓦斯,火焰高達(dá)50米,井口建筑被燒成一片廢墟,突出后連續(xù)發(fā)生了7次瓦斯爆炸,燒死3人,燒傷11人,整個事故造成124人傷生,是世界上首例特大煤與瓦斯突出事故。

1969年7月13日加加林礦710m水平主石門揭穿l3煤層時,煤層厚度僅1.3米突出煤量1.42萬噸,噴出瓦斯25萬米3。是世界上最大的一次煤與瓦斯突出。

1834年法國伊薩克煤礦就發(fā)生了世界上第一例煤與瓦斯突出,發(fā)生在急傾斜厚煤層平巷掘進(jìn)工作面。據(jù)記載,在支架工架棚子時,發(fā)現(xiàn)工作面煤體外移,三人立即逃跑,1人被煤流埋沒死亡,1人被瓦斯窒息,1人逃生。

到2000年,全世界約發(fā)生2.36萬次突出,其中比較嚴(yán)重的國家有我國、獨聯(lián)體、法國、波蘭、日本、匈牙利、比利時、澳大利亞、德國、加拿大、英國等19個國家,其中我國、獨聯(lián)體、法國、波蘭、日本突出次數(shù)在1000次以上的嚴(yán)重突出國家。251.3.3我國煤與瓦斯突出概況我國煤與瓦斯突出概況1971年六枝礦務(wù)局大用礦突出煤量2000余噸,死亡99人,風(fēng)流逆轉(zhuǎn),造成人員窒息,遇害人員多在距離突出地點700~800米。1975年8月8日天府礦務(wù)局三匯壩一井+280米水平(垂深500米)主平硐揭K1煤層時,突出煤(巖)量12700噸,噴出瓦斯量140萬米3。這是我國所發(fā)生的最大的一次煤與瓦斯突出事例,也是世界上第二大突出事例。最早有記載的突出事例是1950年5月1日遼源礦務(wù)局富國二井在垂深280米煤巷掘進(jìn)時發(fā)生的。

1960年5月14日松藻礦務(wù)局松藻二井突出煤量l000t,堵塞巷道250多米,全井充滿瓦斯,瓦斯和煤塵逆風(fēng)流900多米沖出平硐口,造成死亡125人、輕傷16人的特大傷亡事故。1礦井瓦斯綜合治理

1.3煤與瓦斯突出261.3.3我國煤與瓦斯突出概況我國煤與瓦斯突出概況我國目前有突出礦井250多個,其中國有重點煤礦130個,地方煤礦70個,鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦50余個。至1988年突出總次數(shù)約14300次。2004年10月20日大平煤礦巖石掘進(jìn)工作面13m處突出,突出煤量1000t,突出瓦斯量約25萬m3,波及11、13、15、21四個采區(qū),死亡148人,32人受傷。1998年12月24日紅菱礦石門揭煤時發(fā)生特大型煤與瓦斯突出,突出煤量2000噸,瓦斯逆流2000多米,死亡28人,其中包括礦總工程師、生產(chǎn)副礦長、掘進(jìn)副礦長、通風(fēng)副總、掘進(jìn)副總及局通風(fēng)處處長,放炮施工人員外,也多為區(qū)隊長和礦救護(hù)隊人員。2002年4月7日4時蘆嶺煤礦在石門尚有巖柱11.2m,突出煤10500t,填堵滿巷道總長度796m,涌出瓦斯93.82萬m3,瓦斯逆流3120m,死亡14人。1礦井瓦斯綜合治理

1.3煤與瓦斯突出271.3.4突出分類及特征突出參與突出物種類發(fā)生成因和特征巖石與瓦斯突出煤與二氧化碳突出鹽與二氧化碳突出煤、巖、二氧化碳和瓦斯突出巖石與二氧化碳突出煤與瓦斯突出煤與瓦斯突出突出煤與瓦斯壓出壓出煤與瓦斯傾出傾出1礦井瓦斯綜合治理

1.3煤與瓦斯突出281.3.4突出分類及特征突出發(fā)生地點回采工作面突出上山突出石門突出平巷突出下山突出突出強(qiáng)度中型突出次大型突出特大型突出小型突出大型突出1礦井瓦斯綜合治理

1.3煤與瓦斯突出291.3.5煤與瓦斯突出的基本特征1礦井瓦斯綜合治理

1.3煤與瓦斯突出①突出的煤向外拋出距離較遠(yuǎn),具有分選現(xiàn)象;②拋出的煤堆積角小于煤的自然安息角;③

拋出的煤破碎程度較高,含有大量的煤塊和手捻無粒感的煤粉;④有明顯的動力效應(yīng),破壞支架、推倒礦車、破壞和拋出安裝在巷道內(nèi)的設(shè)施;⑤有大量的瓦斯(CO2)涌出,瓦斯(CO2)涌出量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過突出煤的瓦斯(CO2)含量,有時會使風(fēng)流逆轉(zhuǎn);⑥突出孔洞呈口小腔大的梨形、舌形、倒瓶形以及其它分岔形等。發(fā)動突出的主要作用力是地應(yīng)力和瓦斯壓力的共同作用下發(fā)生的,通常以地應(yīng)力為主,瓦斯壓力為輔,重力不起決定作用;實現(xiàn)突出的基本能源是煤內(nèi)積蓄的高壓彈性潛能和瓦斯?jié)撃?。突出是三種中危害最大的。煤與瓦斯突出的基本特征301.3.5煤與瓦斯突出的基本特征1礦井瓦斯綜合治理

1.3煤與瓦斯突出①壓出有兩種形式,即煤的整體位移和煤有一定距離的拋出,但位移和拋出的距離都較??;②壓出后,在煤層與頂板之間的裂隙中,常留有細(xì)煤粉,整體位移的煤體上有大量的裂隙;③壓出的煤呈塊狀,無分選現(xiàn)象;④巷道瓦斯(CO2)涌出量增大;⑤壓出可能無孔洞或呈口大腔小的楔形孔洞。發(fā)動與實現(xiàn)壓出的主要作用力是地應(yīng)力,尤其是構(gòu)造應(yīng)力和開采的集中應(yīng)力引起的,瓦斯壓力與煤的自重應(yīng)力是次要因素,壓出的基本能源是煤巖所積蓄的彈性潛能。

煤與瓦斯壓出一般有煤的整體位移和煤有一定距離的拋出兩種類型。煤與瓦斯壓出的基本特征311.3.5煤與瓦斯突出的基本特征1礦井瓦斯綜合治理

1.3煤與瓦斯突出

①傾出的煤就地按自然安息角堆積,并無分選現(xiàn)象;②傾出的孔洞呈孔大腔小,孔洞軸線沿煤層傾斜或鉛垂方向(厚煤層)發(fā)展;③無明顯動力效應(yīng);④傾出常發(fā)生在煤質(zhì)松軟的急傾斜厚煤層中;⑤巷道瓦斯(CO2)涌出量明顯增大。發(fā)動傾出的主要因素是失穩(wěn)的煤重力,煤的物理力學(xué)性質(zhì)起輔助作用。即結(jié)構(gòu)松軟、同時含有瓦斯致使煤體內(nèi)聚力降低,在較高的地應(yīng)力和自重應(yīng)力作用下,突然破壞、失去平衡,為其位能的釋放創(chuàng)造了條件。煤的傾出能可能引起和轉(zhuǎn)化為煤與瓦斯突出。

傾出一般多發(fā)生急傾斜煤層和厚煤層開采過程中。煤與瓦斯傾出的基本特征321.3.6煤與瓦斯突出的危害煤與瓦斯突出的危害破壞正常的采掘生產(chǎn)循環(huán),嚴(yán)重制約突出礦井勞動生產(chǎn)率的提高。我國的突出礦井目前普遍存在噸煤成本高,采掘速度慢,采掘關(guān)系緊張,經(jīng)濟(jì)效益差等問題。一是突出物埋人,破壞設(shè)施,噴出的瓦斯窒息施工人員,引起瓦斯爆炸。1礦井瓦斯綜合治理

1.3煤與瓦斯突出331.3.7煤與瓦斯突出一般規(guī)律煤與瓦斯突出一般規(guī)律1煤層突出危險性隨采深增加而增大4煤層突出危險性隨煤厚增加而加大2絕大多數(shù)突出發(fā)生在掘進(jìn)工作面7突出前大多有突出預(yù)兆9突出危險區(qū)常呈區(qū)域條帶狀分布3石門突出危險性最大8煤體破壞程度越高突出危險性越大5突出大多數(shù)發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造帶10突出危險堅硬圍巖存在而增大6大多數(shù)突出前有作業(yè)方式誘導(dǎo)1礦井瓦斯綜合治理

1.3煤與瓦斯突出341.3.8煤與瓦斯突出預(yù)兆其它預(yù)兆煤與瓦斯突出預(yù)兆風(fēng)流逆轉(zhuǎn)、瓦斯異常、瓦斯?jié)舛群龃蠛鲂 ⒋蜚@噴孔及出現(xiàn)哨叫聲、蜂鳴聲等。統(tǒng)計表明,許多大強(qiáng)度突出前,常常有瓦斯忽大忽小預(yù)兆。煤體結(jié)構(gòu)預(yù)兆聲響預(yù)兆礦壓顯現(xiàn)預(yù)兆瓦斯預(yù)兆如支架來壓、煤壁開裂、掉碴、片幫、工作面煤墻外臌、巷道底臌、鉆孔頂夾鉆、鉆孔嚴(yán)重變形垮孔及炮眼裝不進(jìn)炸藥等。煤體發(fā)生的悶雷聲、爆竹聲、機(jī)槍聲、嗡甕聲。這些由煤體內(nèi)部發(fā)出的聲響統(tǒng)稱為響煤炮。在統(tǒng)計的5029次事例中,有1415次突出前有響煤炮預(yù)兆,是各種預(yù)兆中發(fā)生最為頻繁的。在一些突出事例發(fā)生前,有出現(xiàn)工作面溫度降低、煤墻發(fā)涼、特除氣味等預(yù)兆。煤體結(jié)構(gòu)預(yù)兆有層理紊亂、煤體干燥、煤體松軟、色澤變暗而無光澤、煤層產(chǎn)狀急劇變化、煤層波狀隆起以及層理逆轉(zhuǎn)等。尤其是煤層軟分層變厚。統(tǒng)計的2261次的突出事例中,有軟分層變厚平均突出強(qiáng)度最大,達(dá)194.86噸1礦井瓦斯綜合治理

1.3煤與瓦斯突出351.3.9煤與瓦斯突出發(fā)生條件煤與瓦斯突出發(fā)生必要條件地應(yīng)力狀態(tài)的突然變化①圍巖或煤層的彈性潛能釋放作功,使煤體產(chǎn)生突然破壞和位移。②地應(yīng)力場對瓦斯壓力場起控制作用。③地應(yīng)力狀態(tài)對煤層的透氣性起到一定的控制作用。煤結(jié)構(gòu)和力學(xué)性質(zhì)條件瓦斯條件地應(yīng)力條件①高壓游離瓦斯產(chǎn)生的瓦斯膨脹能;②高壓瓦斯分子全面縮煤的骨架,促使煤體中產(chǎn)生彈性潛能③吸附在微孔表面的瓦斯分子降低煤的強(qiáng)度。④工作面前方形成的瓦斯壓力梯度,造成作用于壓力降低方向的力。①強(qiáng)度條件:煤愈硬,所需的破碎功愈大。②瓦斯解析和放散能力。③煤層透氣性能。④不均質(zhì)性條件。1礦井瓦斯綜合治理

1.3煤與瓦斯突出361.3.10煤與瓦斯突出發(fā)生條件煤與瓦斯突出發(fā)生充要條件形成瓦斯流誘發(fā)因素能量積聚放炮落煤、石門揭開煤層、工作面進(jìn)入地質(zhì)造帶、打鉆、架棚、冒頂?shù)仁构ぷ髅娓浇鼞?yīng)力狀態(tài)突然改變,導(dǎo)致煤體的突然破壞,這是突出得以發(fā)生的激發(fā)條件。工作面前方煤巖體中的積聚發(fā)動突出的彈性潛能和瓦斯膨脹能是突出發(fā)生的基礎(chǔ)條件。煤體連續(xù)破碎突出的煤體和以破碎的煤能快速涌出瓦斯,足以形成能拋出已破碎煤的瓦斯流,這也是突出得以發(fā)展的必要條件。突出激發(fā)后,煤的暴露面處于高地應(yīng)力和高瓦斯壓力區(qū),使煤體能產(chǎn)生自發(fā)連續(xù)的破碎,這是突出的發(fā)展條件。1礦井瓦斯綜合治理

1.3煤與瓦斯突出371.3.11煤與瓦斯突出發(fā)展過程發(fā)展階段的特點是煤體依靠釋放的彈性能和游離瓦斯的膨脹能使發(fā)生連續(xù)破碎,形成破碎波,已破碎的煤巖體在高速瓦斯流的攜帶下向巷道拋出。能量積聚過程,即工作面前方應(yīng)力集中,形成高的應(yīng)力梯度;應(yīng)力增大使煤體透氣性降低,煤體內(nèi)瓦斯壓力梯度提高。準(zhǔn)備階段使工作面處于突出危險狀態(tài),這樣的工作面會顯現(xiàn)各種的有聲或無聲的突出預(yù)兆。當(dāng)出現(xiàn)下列任一情況時,突出即告停止:①激發(fā)突出的能量業(yè)已耗盡;②突出過程中,繼續(xù)放出的能量不足以粉碎煤;③突出孔道受阻礙,不能繼續(xù)在突出空洞周圍建立較大的應(yīng)力梯度和瓦斯壓力等。煤與瓦斯突出發(fā)展過程即突出的發(fā)動階段。由于外力作用使工作面附近煤巖體應(yīng)力狀態(tài)突然改變,巖石和煤中積聚的彈性潛能、瓦斯膨脹能迅速釋放,使煤巖體發(fā)生突然的位移、破壞,激發(fā)突出。停止階段激發(fā)階段準(zhǔn)備階段發(fā)展階段1礦井瓦斯綜合治理

1.3煤與瓦斯突出38區(qū)域預(yù)測煤層突出煤層非突出煤層突出危險區(qū)突出威脅區(qū)無突出危險區(qū)區(qū)域預(yù)測采掘作業(yè)可不采取防突措施30-100m不少于2次區(qū)域預(yù)測驗證超標(biāo)不超標(biāo)安全防護(hù)措施采掘作業(yè)突出危險工作面無突出危險工作面工作面預(yù)測安全防護(hù)措施采掘作業(yè)局部防突措施無效有效措施效果檢驗3.10“四位一體”綜合防突體系391.3.12煤與瓦斯突出預(yù)測體系區(qū)域預(yù)測工作面預(yù)測突出預(yù)測突出危險工作面

突出危險區(qū)突出威脅區(qū)無突出危險區(qū)無突出危險工作面

1礦井瓦斯綜合治理

1.3煤與瓦斯突出401.3.13防突措施分類防治突出技術(shù)措施局部防突措施區(qū)域防突措施水平?jīng)_孔深孔松動爆破水力沖刷高壓注水超前鉆孔卸壓槽震動放炮開采解放層預(yù)抽煤層瓦斯煤層注水掩護(hù)擋板超前支架金屬骨架淺孔松動爆破淺孔煤層注水鉆孔卸煤區(qū)域石門煤巷輔助采面1礦井瓦斯綜合治理

1.3煤與瓦斯突出411.3.14安全防護(hù)措施突出安全防護(hù)措施相關(guān)規(guī)定突出安全防護(hù)措施相關(guān)規(guī)定

《細(xì)則》第91條、《規(guī)程》第209條規(guī)定:井巷揭穿突出煤層和在突出煤層中進(jìn)行采掘作業(yè)時,必須采取震動爆破、遠(yuǎn)距離爆破、避難硐室、反向風(fēng)門、壓風(fēng)自救系統(tǒng)等安全防護(hù)措施。突出礦井的入井人員必須攜帶隔離式自救器。

壓風(fēng)自救系統(tǒng)自救器震動放炮避難所遠(yuǎn)距離放炮反向風(fēng)門1礦井瓦斯綜合治理

1.3煤與瓦斯突出421.4.1煤礦瓦斯抽放技術(shù)的發(fā)展我國煤礦瓦斯抽放技術(shù)的發(fā)展

50年代中期,采用穿層鉆孔抽放上鄰近層瓦斯在陽泉獲得成功,解決了煤層群開采中首采面瓦斯涌出量大的問題。同時,認(rèn)識到利用煤層開采后形成的頂?shù)装宀蓜有秹鹤饔脤ξ撮_采的相鄰煤層,包括不可采的煤層進(jìn)行邊采邊抽可以有效地抽出瓦斯。高透氣性煤層抽放瓦斯階段鄰近層卸壓抽放瓦斯階段

80年代開始,隨著機(jī)采、綜采和放頂煤技術(shù)的應(yīng)用,開采強(qiáng)度增大,使工作面絕對瓦斯涌出員大幅度增加。為了解決高產(chǎn)、高效工作面多瓦斯涌出源、高瓦斯涌出量的問題,必須結(jié)合礦井的地質(zhì)開采條件,實施綜合抽放瓦斯。

50年代初期,在撫順高透氣性特厚煤層中首次成功采用井下鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯,解決了撫順礦區(qū)的關(guān)鍵問題,在透氣性小于撫順煤層的其它礦井未取得撫順礦區(qū)那樣明顯的效果。

突出煤層抽放瓦斯效果不理想、難以消除突出威脅。從60年代開始,試驗研究了多種強(qiáng)化抽放開采煤層瓦斯的方法,如煤層高、中壓注水、水力壓裂、水力割縫、松動爆破、大直徑鉆孔等。低透氣性煤層強(qiáng)化抽放瓦斯階段綜合抽瓦斯階段1礦井瓦斯綜合治理

1.4礦井瓦斯抽放431.4.2瓦斯抽放難易程度評價

《礦井瓦斯抽放管理規(guī)范》根據(jù)煤層透氣性系數(shù)和鉆孔流量衰減系數(shù),將未卸壓原始煤層的抽放難易程度劃分為三類,即容易抽放、可以抽放和較難抽放。類別鉆孔流量衰減系數(shù)(d-1)煤層透氣性系數(shù)(m2/MPa2·d)容易抽放<0.003>10可以抽放0.003~0.0510~0.1較難抽放>0.05<0.11礦井瓦斯綜合治理

1.4礦井瓦斯抽放441.4.3煤礦瓦斯抽放方法①巷道抽放法②鉆孔抽放法:③巷道、鉆孔混合抽放法瓦斯抽放方法①采前抽放:預(yù)抽②采中抽放:③采后抽放:采空區(qū)抽故①本煤層瓦斯抽放②鄰近層瓦斯抽放③采空區(qū)瓦斯抽放按抽放瓦斯來源分類按抽放與采掘時間關(guān)系分類按抽放工藝分類地面鉆孔井下鉆孔沿層鉆孔穿層鉆孔拐彎鉆孔邊采邊抽邊掘邊抽1礦井瓦斯綜合治理

1.4礦井瓦斯抽放452.1.1粉塵的基本概念

1煤礦粉塵:煤礦生產(chǎn)過程中隨著煤、巖石被破壞而產(chǎn)生的煤、巖石及其它物質(zhì)的微粒的統(tǒng)稱。2浮游粉塵:能在礦井空氣中懸浮的粉塵。3沉積粉塵:因自重而沉降在巷道、硐室周邊以及支架、材料和設(shè)備等上面的粉塵。4呼吸性粉塵:能被吸入人體肺部并能滯留于肺泡內(nèi)的微細(xì)粉塵。一般粒徑大于100μm的塵粒在大氣中會很快沉降;大于10μm的塵??梢詼粼诤粑乐?;5—10μm的塵粒大部分會在呼吸道沉積,被分泌的粘液吸附,可以隨吐痰排出;小于5μm的微粒能深入肺部引起各種塵肺病。5爆炸性煤塵:懸浮在空氣中的煤塵云.在一定濃度和有引爆熱源條件下,能發(fā)生爆炸的煤塵。6可見塵粒:塵粒直徑大于10μm,光線明亮?xí)r肉眼可見。7顯微塵粒:塵粒直徑為0.25—10μm,普通微鏡下可見。8超顯微塵粒.塵粒直徑小于0.25μm,只在高倍或電子顯微鏡下可見。2礦塵危害及其預(yù)防

2.1粉塵的基本概念

462.1.2粉塵的危害

1污染工作場所,危害人體健康,引起職業(yè)病:矽肺病、煤矽肺病、煤肺病等

。工人長期吸入礦塵后,輕者會息呼吸道炎癥、皮膚病,重者會息塵肺病。據(jù)統(tǒng)計,我國塵肺病的死亡人數(shù)為工傷事故死亡人數(shù)的6倍。德國煤礦死于塵肺病的人數(shù)曾比工傷事故死亡人數(shù)高10倍。2礦塵爆炸。

煤塵能夠在完全沒有瓦斯存在的情況下爆炸,對于瓦斯礦井,煤塵則有可能參與瓦斯同時爆炸。煤塵或瓦斯煤塵爆炸,都將給礦山以突然性的襲擊,釀成嚴(yán)重災(zāi)害。3加速機(jī)械磨損,縮短精密儀器使用壽命。4降低工作場所能見度,增加工傷事故的發(fā)生。2礦塵危害及其預(yù)防

2.1粉塵的基本概念

472.1.3煤礦各生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的浮游礦塵比例

2礦塵危害及其預(yù)防

2.1粉塵的基本概念

煤礦各種作業(yè)環(huán)境中的粉塵濃度采掘方式防塵措施粉塵濃度(mg/m3)風(fēng)鎬落煤無800左右炮采無300-500機(jī)采無1000-3000綜采無4000以上炮掘無1300-1600機(jī)掘無2000-3000482.1.4煤礦各種作業(yè)環(huán)境中的粉塵濃度

2礦塵危害及其預(yù)防

2.1粉塵的基本概念

各生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的浮游礦塵比例

作業(yè)環(huán)節(jié)百分?jǐn)?shù)(%)采煤工作面產(chǎn)塵量

40%-80%

掘進(jìn)工作面產(chǎn)塵量

20%-38%

錨噴作業(yè)點

10%-15%

運(yùn)輸通風(fēng)巷道

5%-10%

其他作業(yè)點

2%-5%

492.1.5粉塵爆炸過程

煤破碎成煤塵后,其比表面積顯著增大,與氧的接觸面積及吸附氧分子的數(shù)量亦相應(yīng)增加。在高溫?zé)嵩醋饔孟?,氧分子與碳發(fā)生氧化反應(yīng)而生熱,并促進(jìn)了煤塵粒子在高溫下的熱分解而產(chǎn)生可燃?xì)怏w,可燃?xì)怏w與空氣混合后便著火燃燒。局部燃燒放出的熱量以分子熱傳導(dǎo)、輻射、對流等復(fù)合傳熱方式傳給附近懸浮著的煤塵,又使這些煤粒子受熱分解,產(chǎn)生可燃?xì)怏w而著火燃燒,于是燃燒便如此循環(huán)地繼續(xù)下去。隨著循環(huán)進(jìn)行,反應(yīng)速度也逐次加快,定常燃燒非常迅速地轉(zhuǎn)變成激烈的非定常燃燒,從而在極短酌時間內(nèi),使空間氣體的壓力猛烈增高,形成了煤塵爆炸。由于煤塵爆炸的動力和熱力效應(yīng)的作用,會產(chǎn)生空氣膨脹和壓力沖擊,使沉積在巷道周邊、支架、材料設(shè)備等上面的沉積煤塵再次飛揚(yáng)起來形成煤塵云,形成第二次爆炸。如此循環(huán),便可形成第三次、第四次等數(shù)次爆炸,其瀑炸的火焰及爆炸波的傳播速度都將一次比一次加快。爆炸壓力也將一次比一次增高,呈跳躍式發(fā)展。因此,煤塵爆炸不僅表現(xiàn)出連續(xù)發(fā)生的特點,而且距爆源點越遠(yuǎn)其破壞性越嚴(yán)重。2礦塵危害及其預(yù)防

2.1粉塵的基本概念

502.1.6煤塵爆炸的條件

煤塵爆炸的條件決定于煤塵的揮發(fā)分,一般揮發(fā)分含量大于10%的煤塵,都具有爆炸危險性。我國90%以上煤礦的煤塵都具有爆炸危險性。只有呈懸浮狀態(tài),并達(dá)到一定的濃度。煤塵爆炸的濃度范圍與煤的成分、粒度、引火源的種類和溫度等有關(guān)。一般說來,煤塵爆炸的下限濃度為30-50

g/m3,上限濃度為1000-2000g/m3。其中爆炸力最強(qiáng)的濃度范圍為300-500g/m3。煤塵云的著火溫度因其可燃揮發(fā)分含量、粒度、濃度等的差異而不同,一般為610-1015℃,多數(shù)為700-800℃。最小點火能4.5-40mJ。

爆炸危險煤塵煤塵云的濃度著火源2礦塵危害及其預(yù)防

2.1粉塵的基本概念

512.1.7煤塵爆炸的主要影響因素2礦塵危害及其預(yù)防

2.1粉塵的基本概念

煤塵爆炸的主要影響因素煤塵的揮發(fā)分含量越高,爆炸性越強(qiáng),越低,爆炸性越弱,甚至無爆炸性。擴(kuò)大煤塵云爆炸的上、下限。煤塵的爆炸性隨灰分含量增大而降低。揮發(fā)分含量與瓦斯共存灰分含量煤塵粒度越小,比表面積越大,與氧的接觸面積增大,氧化反應(yīng)就越劇烈。煤塵粒度煤塵的水分有減弱和阻礙其爆炸的性質(zhì)。水分含量522.1.8爆炸特征與產(chǎn)物

火焰溫度一般為1600-2000℃,有時還會更高。理論計算,爆炸時溫度可達(dá)2300一2500℃。重慶分院在試驗巷道中測得煤塵爆炸的火焰溫度達(dá)2242℃。爆炸沖擊波的傳播速度可達(dá)2340m/s。國外理論計算煤塵爆炸火焰最大傳播速度為l120m/s,而國內(nèi)外在實際試驗中測得的爆炸火焰?zhèn)鞑ニ俣纫话銥?l0-1800m/s。理論壓力為735.5kPa。在有大量沉積煤塵的巷道中,爆炸地點距離爆炸源越遠(yuǎn),爆炸壓力越大。重慶分院試驗巷道中測得的一次記錄。曾測得煤塵爆炸壓力達(dá)930kPa.爆炸特征與產(chǎn)物1火焰溫度3爆炸沖擊波2火焰?zhèn)鞑ニ俣?爆炸壓力2礦塵危害及其預(yù)防

2.1粉塵的基本概念

532.1.8爆炸特征與產(chǎn)物

煤塵爆炸要產(chǎn)生的有毒氣體比瓦斯爆炸更多,其生成量與煤質(zhì)和爆炸強(qiáng)度等有關(guān)。其中CO和CO2濃度較大,O2濃度很小,這是造成人員傷亡的主要原因。煤塵爆炸時,結(jié)焦性煤塵(氣煤、肥煤及焦煤)會產(chǎn)生皮渣與粘塊粘附在支架、巷道壁或煤壁等上面。根據(jù)結(jié)焦物,可以判斷發(fā)生的爆炸事故是屬于瓦斯爆炸或煤塵爆炸,同時判斷煤塵爆炸的強(qiáng)度。煤塵爆炸時,揮發(fā)分含量減少,對于不結(jié)焦煤塵,可利用這一特點來判斷井下的爆炸事故中煤塵是否參與了爆炸。爆炸特征與產(chǎn)物

6產(chǎn)生有害氣體5粘塊與皮渣7揮發(fā)分減少2礦塵危害及其預(yù)防

2.1粉塵的基本概念

542.2.1預(yù)防煤塵爆炸的技術(shù)措施1減、降塵措施①煤層注水方式;②用水沖洗巷道。2防止煤塵引燃的措施①安全爆破;②防止局部瓦斯聚集和瓦斯爆炸事故;③消除摩擦火花;④防止電氣火花;⑤火區(qū)處理;⑥沖擊地壓的煤層安全開采。

3隔絕煤塵爆炸的措施①清除落塵;②撒布巖粉;③設(shè)置水棚;④設(shè)置巖粉棚;設(shè)置自動隔爆棚。4礦山綜合防塵①通風(fēng)除塵;②濕式作業(yè);③凈化風(fēng)流;④個體防護(hù)。2礦塵危害及其預(yù)防

2.2預(yù)防煤塵爆炸措施553.1.1礦井火災(zāi)基本知識

※1火災(zāi):由于失火造成的災(zāi)害?!?礦井火災(zāi):在礦井、巷道、硐室等構(gòu)筑物中,因失火造成的災(zāi)害。※3引火源:足以引起燃燒的熱源。如礦井或地面火災(zāi)的引火源主要有:電氣系統(tǒng)短路熱源或火花、靜電火花、摩擦熱源或火花、人工熱源等?!?可燃物:燃燒過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng),維持燃燒過程,并釋放出能量的物質(zhì)。礦山經(jīng)常遇到的可燃物有:膠帶、油料、木材、編織物,炸藥、煤塵、含硫礦物等?!?助燃劑:燃燒過程中與可燃物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),維持燃燒過程繼續(xù),但不產(chǎn)生能量的物質(zhì)。礦山常見助燃劑有氧氣和氯氣?!?煙流:一氧化碳、二氧化碳、硫化物氣體及其他有毒有害氣體等,這些統(tǒng)稱為煙流。3礦井火災(zāi)及其防治3.1礦井火災(zāi)基本知識

563.1.2火災(zāi)三要素3礦井火災(zāi)及其防治3.1礦井火災(zāi)基本知識

573.1.3礦井火災(zāi)發(fā)生有四個基本條件:

①具有一定能量的引火源;②可供火災(zāi)繼續(xù)的可燃物;③可供火災(zāi)繼續(xù)的助燃劑;④適當(dāng)?shù)沫h(huán)境或場所。

3礦井火災(zāi)及其防治3.1礦井火災(zāi)基本知識

583.1.4礦井火災(zāi)與分類

礦井火災(zāi)與分類

凡是發(fā)生在礦井工業(yè)場地的廠房、倉庫,井架、露天礦場、礦倉、貯礦堆等處的火災(zāi),叫地面火災(zāi)。凡是發(fā)生在井下硐室、巷道,井筒、采場、井底車場以及采空區(qū)等地點的火災(zāi)叫井下火災(zāi)。地面火災(zāi)的火焰或由它所產(chǎn)生的火災(zāi)氣體、煙霧隨同風(fēng)流進(jìn)入井下,威脅礦井生產(chǎn)和工人安全的,也叫井下火災(zāi)地面火災(zāi)井下火災(zāi)

3礦井火災(zāi)及其防治3.1礦井火災(zāi)基本知識

593.1.4礦井火災(zāi)與分類

礦井火災(zāi)與分類

由于煤炭或其它可燃物自身受到某些化學(xué)或物理化學(xué)作用而發(fā)展起來的火災(zāi),稱為內(nèi)因火災(zāi)或自然發(fā)火。自然發(fā)火發(fā)生的決定性因素是:發(fā)火地點存在易于低溫氧化的粉煤、碎煤或其它可燃物質(zhì),向它供有足夠的氧氣和它氧化時有蓄熱準(zhǔn)備條件。大都發(fā)生在井下的采空區(qū)、煤巷冒頂和被壓出現(xiàn)裂隙或破碎的煤柱內(nèi)。某種外在高溫?zé)嵩匆鹂扇嘉镔|(zhì)燃燒造成的火災(zāi)稱為外因火災(zāi)。煤礦井下使用明火(明火礦燈、電焊、氣焊、火爐、電爐等)、電氣設(shè)備和機(jī)械設(shè)備安裝運(yùn)轉(zhuǎn)不良、沼氣爆炸、火藥爆破等都可能導(dǎo)致這種火災(zāi)。這種火災(zāi)發(fā)生都比較突然,發(fā)展也之較快,常常出乎人的意料之外,并無預(yù)兆可查。內(nèi)因火災(zāi)

外因火災(zāi)

根據(jù)發(fā)生的原因

3礦井火災(zāi)及其防治3.1礦井火災(zāi)基本知識

603.1.4礦井火災(zāi)與分類

礦井火災(zāi)與分類

燃燒處于陰燃狀態(tài),無明顯火焰的火災(zāi)。當(dāng)燃燒地點通風(fēng)不良.嚴(yán)重缺氧時,發(fā)生陰燃。可燃物即將燃盡,揮發(fā)物含量很低時,火災(zāi)也往往處于陰燃狀態(tài)。對于A類陰燃火災(zāi),煙流中一氧化碳?xì)怏w含量高,煙流具有可爆性或可燃性,對人的危害極大。燃燒時有較長火焰的火災(zāi)。明火災(zāi)有富氧燃燒和缺氧燃燒兩種狀態(tài)。富富氧燃燒狀態(tài)下,可燃物燃燒充分,煙流中一氧化碳等可燃性氣體含量較低。在缺氧燃燒狀態(tài)下,煙流中的一氧化碳等可燃性氣體含量較高,煙流具有可燃性或可爆性。陰燃火災(zāi)明火災(zāi)按燃燒狀態(tài)分類3礦井火災(zāi)及其防治3.1礦井火災(zāi)基本知識

613.1.5礦井火災(zāi)過程

1發(fā)展階段:火災(zāi)初期,火勢不斷增大,煙流最高溫度不斷升高的過程?;馂?zāi)發(fā)展階段時間較短。2穩(wěn)定階段:火災(zāi)經(jīng)發(fā)展階段后,火勢基本穩(wěn)定,煙流最高溫度變化很小的過程。穩(wěn)定階段時間因可燃物的量的不同差別很大。3衰減階段:火勢不斷減小,煙流最高溫度不斷下降的過程。衰減階段時間則較長。3礦井火災(zāi)及其防治3.1礦井火災(zāi)基本知識

623.1.6礦井火災(zāi)污染狀態(tài)(1)非污染區(qū)域:火區(qū)燃燒上風(fēng)側(cè),是不能被火災(zāi)污染的一系列井巷的的集合,也稱安全區(qū)域。該區(qū)域的風(fēng)流結(jié)構(gòu)和氣體組分不受火災(zāi)的影響,風(fēng)流速度、溫度、密度和靜壓等也有所變化,但變化量很小。該區(qū)域是滅火和救災(zāi)的安全區(qū)域。(2)火區(qū):有可能燃燒的井巷和火焰已經(jīng)達(dá)到的井巷的集合,也稱為燃燒區(qū)。在火區(qū),火災(zāi)前的風(fēng)流狀態(tài)與火災(zāi)時期的煙流狀態(tài)不同,煙流溫度升高,密度降低,一氧化碳和二氧化碳、硫化物等有毒有害氣體濃度升高。人員,如果誤入火區(qū),會被燒傷、中毒和窒息。3礦井火災(zāi)及其防治3.1礦井火災(zāi)基本知識

633.1.6礦井火災(zāi)污染狀態(tài)(3)污染區(qū)域:已經(jīng)被火災(zāi)煙流污染的井巷的集合。該區(qū)煙流溫度升高、密度下降、有毒有害氣體濃度升高。煙流流動過程中其溫度、密度、速度、氣體組分和濃度等不斷變化。(4)可能污染區(qū)域:火區(qū)下風(fēng)側(cè),尚未被煙流污染的井巷的集合。該區(qū)域的風(fēng)流溫度、氣體組分和濃度等變化較小。3礦井火災(zāi)及其防治3.1礦井火災(zāi)基本知識

643.2.1預(yù)防自燃火災(zāi)技術(shù)措施1合理地進(jìn)行開拓布置①盡可能采用巖石巷道;②減少媒體破碎;③推廣無煤柱護(hù)巷方式;④分層巷道垂直重疊布置。2合理地選擇采煤方法

①合理地進(jìn)行采區(qū)巷道布置;②提高回采率;③減少煤柱破裂;④回來工作中避免過分破碎煤體;⑤合理的回采順序;⑥加快工作面推進(jìn)速度;⑦及時封閉采空區(qū)和廢棄的舊巷;⑧避免采區(qū)回風(fēng)巷過分受壓或長期在煤柱中維護(hù)。

3正規(guī)地進(jìn)行開采工作開采工作中要設(shè)法加快工作面推進(jìn)速度,提高采煤機(jī)械化程度,采用一切可能的措施提高回采率,及時封閉采空區(qū),避免留下發(fā)火隱患。4預(yù)防性灌漿①采前預(yù)灌;②隨采隨灌;③采后灌漿。礦井火災(zāi)及其防治3.2煤炭自燃火災(zāi)653.2.2自燃火災(zāi)防滅火方法1均壓防火均壓是指均衡漏風(fēng)通道進(jìn)、出風(fēng)兩側(cè)的風(fēng)壓,以減少或杜絕漏風(fēng)的措施。均壓技術(shù)也叫風(fēng)壓調(diào)節(jié)或調(diào)壓技術(shù)。2阻化劑防火阻化劑亦稱阻氧劑,是具有阻止氧化和防止煤炭自燃作用的一些物質(zhì)。常用方法:噴灑阻化劑、壓注阻化劑、霧化阻化劑。3惰性氣體防滅火惰性氣體簡稱惰氣。礦井防滅火所用的惰氣與化學(xué)上的惰氣在概念上有所區(qū)別,是指不能助燃的氣體,常用的有氮氣、二氧化碳和濕式惰氣等。其中,氮氣在防滅火工作中應(yīng)用最多。礦井火災(zāi)及其防治3.2煤炭自燃火災(zāi)663.3.1外因火災(zāi)產(chǎn)生的主要原因

外因火災(zāi)發(fā)生的主要原因企業(yè)企業(yè)使用電石燈照明、吸煙或無意、有意點火所引起的火災(zāi)占有相當(dāng)大的比例。

在礦山地面、井口或井下進(jìn)行氣焊,切割及電焊作業(yè)時,如果沒有采取可靠的防火措施,由焊接,切割產(chǎn)生的火花及金屬熔融體遇到木材、棉紗或其他可燃物,便可能造成火災(zāi)。

明火引起的火災(zāi)焊接作業(yè)引起的火災(zāi)

爆破作業(yè)中發(fā)生的炸藥燃燒及爆破原因引起的硫化礦塵燃燒、木材燃燒、爆破后因通風(fēng)不良造成可燃性氣體聚集而發(fā)生燃燒、爆炸都屬爆破作業(yè)引起的火災(zāi)。

爆破作業(yè)引起的火災(zāi)電氣線路、照明燈具、電氣設(shè)備的短路,過負(fù)荷,容易引起火災(zāi)。

電氣原因引起的火災(zāi)

礦井火災(zāi)及其防治3.3外因火災(zāi)的預(yù)防673.4礦井滅火的常規(guī)滅火方法1直接滅火法1.挖除可燃物:是最有效、最徹底的方法。2用水滅火:水是最省效、最經(jīng)濟(jì)、來源最廣的滅火材料。3.灌漿滅火:向火區(qū)打鉆注漿、埋管注漿或密集鉆孔注漿等幾種。4泡沫滅火:泡沫滅火即把大量泡沫送往火源地點以撲滅火災(zāi)。5用砂子或巖粉滅火:砂子和巖粉常用來撲滅油料和電器火災(zāi),也可用于其它各類火災(zāi),特別用于其初起階段。6干粉滅火器滅火:干粉滅火即用粉狀滅火藥劑滅火。7惰性氣體滅火:就是向已封閉的火區(qū)灌注惰性氣體(N2、CO2)等,促使火源熄滅。2隔絕滅火法防火密閉堵,簡稱密閉墻或密閉,有臨時密閉培和永久密閉堵兩種。3聯(lián)臺滅火法聯(lián)合滅火法,是在封閉火區(qū)的基礎(chǔ)上,再采取其它滅火措施進(jìn)行滅火的方法。礦井火災(zāi)及其防治3.3外因火災(zāi)的預(yù)防684.1.1礦井水害基本概念

1.礦井水凡是在礦井開拓、采掘過程中滲入、滴入、淋入、流入、涌入和潰入井巷或工作而的任何水源水,統(tǒng)稱為礦井水。2.礦井突水(簡稱突水)凡因井巷、工作面與含水層、被淹巷道、地表水體或含水的裂隙帶、溶洞、洞穴、陷落柱、頂板冒落帶、構(gòu)造破碎帶等接近或溝通而突然產(chǎn)生的出水事故,稱為礦井突水。3.礦井水害凡影響生產(chǎn)、威脅采掘工作面或礦井安全的、增加噸煤成本和使礦井局部成全部被淹沒的礦井水,都稱為礦井水害。4礦井水災(zāi)及其防治4.1礦井水害概述694.1.2我國煤礦水害的分布圖例1—華北石炭二疊紀(jì)巖溶—裂隙水水害區(qū);2一華南晚二疊世巖溶水水害區(qū);3一東北侏羅紀(jì)裂隙水水害區(qū);4一西北侏羅紀(jì)裂隙水水害區(qū);5一西藏—滇西中生代裂隙水水害區(qū);6一臺灣第三紀(jì)裂隙·孔隙水水害區(qū)4礦井水災(zāi)及其防治4.1礦井水害概述704.1.3礦井水害類型1地表水水害水源:大氣降水、地表水體(江,河湖泊、水庫、溝渠,坑塘、池沼,泉水和泥石流)。途徑:井口、采后冒裂帶、巖溶地面塌坑或洞、斷層帶及煤層頂?shù)装寤蚍饪撞涣嫉呐f鉆孔充水或?qū)怖峡账λ矗汗啪?,小窯、廢巷及采空區(qū)積水。進(jìn)入礦井途徑:采掘工作面接近或溝通時,老空水進(jìn)人巷道或工作面。3孔隙水水害水源:第三系、第四系松散含水層孔隙水、流沙水或泥沙等,有時為地表水補(bǔ)給。途徑:采空冒裂帶、地面塌陷坑、斷層帶或煤層頂、底板含水層裂隙及封孔不良的舊鉆孔導(dǎo)水。4裂隙水水害水源:砂巖、礫巖等裂隙含水層的水,常常受地表水或其他含水層水的補(bǔ)給。途徑:采后冒裂帶、斷層帶、采掘巷道揭露頂板或底扳砂巖水,或者封孔不良的老鉆孔導(dǎo)水。4礦井水災(zāi)及其防治4.1礦井水害概述714.1.3礦井水害類型5薄層灰?guī)r巖溶水水害水源:主要為石炭二疊紀(jì)煤田的太原群薄層灰?guī)r巖溶水,并往往得到中奧陶系灰?guī)r水補(bǔ)給。途徑:采后冒裂帶,斷層帶及陷落柱、封孔不良的老鉆孔,或采掘工作面直接揭露薄層灰?guī)r溶裂隙帶突水。6厚層灰?guī)r水水害水源:煤層間接頂板厚層灰?guī)r含水層,并往往受地表水補(bǔ)給。途徑:采后冒裂帶、采掘工作面直接揭露或地面巖溶塌陷坑。7厚層灰?guī)r水水害水源:煤系或煤層的底板厚層灰?guī)r水(在我國煤礦區(qū)主要是華北的中奧陶系厚層(500-600m)灰?guī)r水和南方晚二疊統(tǒng)陽新灰?guī)r水),對煤礦開采威脅最大,也最嚴(yán)重。途徑:采后底鼓裂隙、斷層帶、構(gòu)造破碎帶、陷落柱或封孔不佳的老鉆孔和地面巖溶塌陷坑吸收地表水。4礦井水災(zāi)及其防治4.1礦井水害概述724.2.1一般突水預(yù)兆1煤層變潮濕、松軟;煤幫出現(xiàn)滴水、淋水現(xiàn)象,且琳水可由小變大;有時煤幫出現(xiàn)鐵銹色水跡。2工作面氣溫降低,或出現(xiàn)霧氣及硫化氫氣味。3有時可聞到水的“嘶嘶”聲。4礦壓增大,發(fā)生片幫冒頂及底臌。4礦井水災(zāi)及其防治4.2突水及其預(yù)測734.2.2突水水源的分析與判斷礦井突水的因素,可從以下幾個方面進(jìn)行分析;(1)煤層底板接近強(qiáng)含水層,致使水突破隔水層。(2)底版有斷層、裂隙、隱伏的陷落往,致使地下水垂向補(bǔ)給。(3)采掘工作面接近或揭露含水陷落往。(4)斷層使強(qiáng)含水層與煤層中的落層灰?guī)r含水層接觸,地下水發(fā)生側(cè)向補(bǔ)給。(5)工作面接近或揭露與強(qiáng)含水層串通的鉆孔。(6)淺部露頭補(bǔ)給。(7)地表水和沖積層水補(bǔ)給。(8)斷層帶含水,并與地表水或強(qiáng)含水層勾通。(9)采掘工作而揭露含水層或含水溶洞。(10)上下采空區(qū)被導(dǎo)水裂縫帶連通。4礦井水災(zāi)及其防治4.2突水及其預(yù)測744.2.3不同水源突水現(xiàn)象及特征

水源突水地點突水現(xiàn)象突水特征洪水井筒或淺部老空井筒灌水,水勢迅猛水混濁,含砂土量高地表水淺部采掘區(qū),水從頂板出頂板壓力增大,先出現(xiàn)淋水,黃泥或砂,與地面冒通后水量猛增,其勢迅猛。水混濁,含砂量較大。如水源少,會很快疏干,如水源豐富,則水量很難下降直至淹井。沖積層水回采工作面,水從頂板出頂板壓力增大,先出現(xiàn)淋水,放頂后水量突然增大。水混濁,一般水量不大,出水點多而分散,往往涌砂或流砂水潰人井巷,水勢迅猛。頂板水回采工作面,水從頂板出頂板壓力增大,,先出現(xiàn)淋水,放頂后水量突然增大,經(jīng)常伴有冒頂售垮面現(xiàn)象。冒頂前后為清水,冒頂時出現(xiàn)混水。水源不豐富,水量很快下降,如水源豐富,則水量很快穩(wěn)定,延續(xù)時間長。老空水掘進(jìn)工作面一般都在打眼放炮時發(fā)生突水,往往為突發(fā)性,非常迅猛,破壞性大。H2S含量高,水澀,水中含有機(jī)物高,化驗有負(fù)硬度,耗氧量大。水量視老空大小而異,疏干時間短。4礦井水災(zāi)及其防治4.2突水及其預(yù)測754.2.3不同水源突水現(xiàn)象及特征

續(xù)表水源突水地點突水現(xiàn)象突水特征鉆孔水采掘工作面遇封孔不良的鉆孔接近鉆孔時煤壁發(fā)潮,揭露后水集中涌出,水量視穿透的含水層的富水性及水壓大小而定。先出混水,以后水變清,最大水量一般在10m3/min以下。斷層及陷落柱水采掘工作面,斷層陷落柱附近一般為底部灰?guī)r巖溶水突破斷層帶或陷落柱。先出小水后出大水。1.?dāng)鄬铀怀鰰r,水量有大有小,若無其他水源,水很小,多清水,若有豐富的含水層水補(bǔ)給,則瞬時涌水量大,往往為混水,水勢迅猛,水壓大,涌水量很穩(wěn)定,并常夾帶大量泥砂或巖塊等。2.陷落柱突水同樣也有大小之分,大者迅猛異常,突水量很大至特大(2053m‘/m置n),水壓大并夾帶大量泥砂,無法疏干底板灰?guī)r巖溶水采掘工作面,水從底板涌出底板壓力增大,·出現(xiàn)底臌,突破底板后,涌水如江河決、堤,其勢迅猛,破壞性大,亦有遲到透水情況。突水初期,若水小時,則為清水,水量逐漸增大,若初期水量很大時,則為混水,往往攜帶大量巖石碎塊,泥砂或突出大量黃泥后,漸變清水。也有一開始為清水的,水量大售水勢迅猛、水壓大飛涌水量十分穩(wěn)定。4礦井水災(zāi)及其防治4.2突水及其預(yù)測764.2.4易發(fā)生突水的地段1斷層交叉或匯合處:如焦作演馬莊礦F3斷層與東西向的3條小斷層相交處均發(fā)生突水,其突水量達(dá)l20m3/min。2斷層尖滅或消失端一帶:如峰峰二礦F13斷層尖滅地段都曾發(fā)生突水,其突水量分別為14.4m3/min。3褶曲軸部裂隙密集帶或小斷裂密集帶:焦作王封礦西部背斜軸一帶常常突水。4背斜傾伏端一帶如湖商煤炭壩、斗笠山、雙獅嶺等礦區(qū)的傾伏背斜的傾伏端一帶突水頻繁,突水點水量占全礦區(qū)涌水量的90%以上。5兩條大斷層相互對地帶(即張扭性破碎帶)如焦作中馬村礦西端李河斷層和東端李莊斷層形成對扭狀態(tài),導(dǎo)致這一地段小構(gòu)造密集.突水頻繁。4礦井水災(zāi)及其防治4.2突水及其預(yù)測774.2.4易發(fā)生突水的地段

6與導(dǎo)水或富水大斷裂成人字型連接的小斷裂帶如李封礦一采煤區(qū)的四條與鳳凰嶺斷層呈人字型連接的小斷層兩側(cè),突水點成群分布。7構(gòu)造復(fù)合部位:如峰峰四礦中奧灰水垂向進(jìn)入大青灰?guī)r的補(bǔ)給通道恰處在這類復(fù)合地段,其單孔最大放水量為15m3/min,采掘面過此地段必然突水。8壓性斷裂下盤、張性斷裂上盤因富水性強(qiáng),井巷通過或接近時須切割強(qiáng)含水層,往往發(fā)生突水。9新構(gòu)造活動強(qiáng)烈的斷裂帶:峰峰礦區(qū)62%的突水發(fā)生在活動強(qiáng)烈的北東東(0—30°)一組斷裂帶處,淄博礦區(qū)則有70%的突水點分布在北西和近東西向活動的兩組斷層帶上。

l0不同力學(xué)性質(zhì)的斷裂組成的斷裂帶,富水性最強(qiáng),易于發(fā)生突水。4礦井水災(zāi)及其防治4.2突水及其預(yù)測784.3.1井下探放水.

采掘工作必須執(zhí)行“有疑必探,先探后掘”的原則,因而,遇到下列情況之一時,必須探水。1接近水淹的井巷、老空、老窯或小窯時。2接近含水層、導(dǎo)水?dāng)鄬印⒑严睹芗瘞?、溶洞和陷落柱時,或通過它們之前。3打開隔離煤柱放水前。4接近可能與河流、狽泊、水庫、蓄水池、水井等相通的斷層破碎帶或裂隙發(fā)育帶時。5接近可能出(突)水的鉆孔時。6接近有水或稀泥的灌漿區(qū)時。7采動影響范圍內(nèi)有承壓含水層或含水構(gòu)造,或煤層與含水層間的隔水巖柱厚度不清,可能突水時。8接近水文地質(zhì)條件復(fù)雜的地段,采掘工作有突(出)水征兆或情況不明時。9采掘工程接近其它可能水(突)水地段時。4礦井水災(zāi)及其防治4.3礦井水防治794.3.2礦井疏干方式1地表疏干主要用在預(yù)先疏干階段,是在地表鉆孔中用潛水泵預(yù)先降低含水層的水位或水壓的疏下方式,常用于煤層賦存淺的露天礦。隨著高揚(yáng)程、大流量潛水泵的出現(xiàn),井工礦亦可采用這種方式。地表潛水泵預(yù)先疏干取決于含水層的滲透性、水位高度、干擾系數(shù)、鉆探設(shè)備、排水設(shè)備等項條件。2地下疏干地下疏干主要用在并行疏干階段,通常采用巷道疏干(含疏干水平不同)和井下鉆孔(放水孔和吸水孔)疏干的方法。3聯(lián)合疏干常用于水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井,或水文地質(zhì)條件趨向惡化的老礦井。由于經(jīng)濟(jì)上和安全上的考慮,單純疏干或單一礦井的井下疏于不能滿足礦井生產(chǎn)要求時,應(yīng)考慮采用井上下配合或多井的聯(lián)合疏干方式。4礦井水災(zāi)及其防治4.3礦井水防治804.3.3注漿堵水注漿堵水是防治礦井水害的重要方法之—。它已廣泛應(yīng)用于封堵突水點恢復(fù)被掩礦井,截流堵水減少礦井涌水量,井巷堵水過含水層或?qū)當(dāng)鄬樱约熬簿蜩徢暗淖{等,其優(yōu)點是;1減輕礦井排水負(fù)擔(dān),節(jié)省排水用電,從而降低了噸煤成本。2有利于地下水資源的保護(hù)和利用。3改善采掘工程的勞動條件,提高工效和質(zhì)量。4加固井巷或工作面的薄弱地段,減少突水機(jī)率。5能使被淹礦井迅速恢復(fù)生產(chǎn)。4礦井水災(zāi)及其防治4.3礦井水防治81安全第一預(yù)防為主安全警鐘長鳴防范勝于救災(zāi)隱患險于明火責(zé)任重于泰山82河南理工大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院蔡成功電話編:454000祝大家

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生活愉快!MagneticResonanceImaging磁共振成像發(fā)生事件作者或公司磁共振發(fā)展史1946發(fā)現(xiàn)磁共振現(xiàn)象BlochPurcell1971發(fā)現(xiàn)腫瘤的T1、T2時間長Damadian1973做出兩個充水試管MR圖像Lauterbur1974活鼠的MR圖像Lauterbur等1976人體胸部的MR圖像Damadian1977初期的全身MR圖像

Mallard1980磁共振裝置商品化1989

0.15T永磁商用磁共振設(shè)備中國安科

2003諾貝爾獎金LauterburMansfierd時間MR成像基本原理實現(xiàn)人體磁共振成像的條件:人體內(nèi)氫原子核是人體內(nèi)最多的物質(zhì)。最易受外加磁場的影響而發(fā)生磁共振現(xiàn)象(沒有核輻射)有一個穩(wěn)定的靜磁場(磁體)梯度場和射頻場:前者用于空間編碼和選層,后者施加特定頻率的射頻脈沖,使之形成磁共振現(xiàn)象信號接收裝置:各種線圈計算機(jī)系統(tǒng):完成信號采集、傳輸、圖像重建、后處理等

人體內(nèi)的H核子可看作是自旋狀態(tài)下的小星球。自然狀態(tài)下,H核進(jìn)動雜亂無章,磁性相互抵消zMyx進(jìn)入靜磁場后,H核磁矩發(fā)生規(guī)律性排列(正負(fù)方向),正負(fù)方向的磁矢量相互抵消后,少數(shù)正向排列(低能態(tài))的H核合成總磁化矢量M,即為MR信號基礎(chǔ)ZZYYXB0XMZMXYA:施加90度RF脈沖前的磁化矢量MzB:施加90度RF脈沖后的磁化矢量Mxy.并以Larmor頻率橫向施進(jìn)C:90度脈沖對磁化矢量的作用。即M以螺旋運(yùn)動的形式傾倒到橫向平面ABC在這一過程中,產(chǎn)生能量

三、弛豫(Relaxation)回復(fù)“自由”的過程

1.

縱向弛豫(T1弛豫):

M0(MZ)的恢復(fù),“量變”高能態(tài)1H→低能態(tài)1H自旋—晶格弛豫、熱弛豫

吸收RF光子能量(共振)低能態(tài)1H高能態(tài)1H

放出能量(光子,MRS)T1弛豫時間:

MZ恢復(fù)到M0的2/3所需的時間

T1愈小、M0恢復(fù)愈快T2弛豫時間:MXY喪失2/3所需的時間;T2愈大、同相位時間長MXY持續(xù)時間愈長MXY與ST1加權(quán)成像、T2加權(quán)成像

所謂的加權(quán)就是“突出”的意思

T1加權(quán)成像(T1WI)----突出組織T1弛豫(縱向弛豫)差別

T2加權(quán)成像(T2WI)----突出組織T2弛豫(橫向弛豫)差別。

磁共振診斷基于此兩種標(biāo)準(zhǔn)圖像磁共振常規(guī)h檢查必掃這兩種標(biāo)準(zhǔn)圖像.T1的長度在數(shù)百至數(shù)千毫秒(ms)范圍T2值的長度在數(shù)十至數(shù)千毫秒(ms)范圍

在同一個馳豫過程中,T2比T1短得多

如何觀看MR圖像:首先我們要分清圖像上的各種標(biāo)示。分清掃描序列、掃描部位、掃描層面。正?;虍惓5乃诓课?--即在同一層面觀察、分析T1、T2加權(quán)像上信號改變。絕大部分病變T1WI是低信號、T2WI是高信號改變。只要熟悉掃描部位正常組織結(jié)構(gòu)的信號表現(xiàn),通常病變與正常組織不會混淆。一般的規(guī)律是T1WI看解剖,T2WI看病變。磁共振成像技術(shù)--圖像空間分辨力,對比分辨力一、如何確定MRI的來源(一)層面的選擇1.MXY產(chǎn)生(1H共振)條件

RF=ω=γB02.梯度磁場Z(GZ)

GZ→B0→ω

不同頻率的RF

特定層面1H激勵、共振

3.層厚的影響因素

RF的帶寬↓

GZ的強(qiáng)度↑層厚↓〈二〉體素信號的確定1、頻率編碼2、相位編碼

M0↑--GZ、RF→相應(yīng)層面MXY----------GY→沿Y方向1H有不同ω

各1H同相位MXY旋進(jìn)速度不同同頻率一定時間后→→GX→沿X方向1H有不同ω沿Y方向不同1H的MXYMXY旋進(jìn)頻率不同位置不同(相位不同)〈三〉空間定位及傅立葉轉(zhuǎn)換

GZ----某一層面產(chǎn)生MXYGX----MXY旋進(jìn)頻率不同

GY----MXY旋進(jìn)相位不同(不影響MXY大?。?/p>

↓某一層面不同的體素,有不同頻率、相位

MRS(FID)第三節(jié)、磁共振檢查技術(shù)檢查技術(shù)產(chǎn)生圖像的序列名產(chǎn)生圖像的脈沖序列技術(shù)名TRA、COR、SAGT1WT2WSETR、TE…….梯度回波FFE快速自旋回波FSE壓脂壓水MRA短TR短TE--T1W長TR長TE--T2W增強(qiáng)MR最常用的技術(shù)是:多層、多回波的SE(spinecho,自旋回波)技術(shù)磁共振掃描時間參數(shù):TR、TE磁共振掃描還有許多其他參數(shù):層厚、層距、層數(shù)、矩陣等序列常規(guī)序列自旋回波(SE),快速自旋回波(FSE)梯度回波(FE)反轉(zhuǎn)恢復(fù)(IR),脂肪抑制(STIR)、水抑制(FLAIR)高級序列水成像(MRCP,MRU,MRM)血管造影(MRA,TOF2D/3D)三維成像(SPGR)彌散成像(DWI)關(guān)節(jié)運(yùn)動分析是一種成像技術(shù)而非掃描序列自旋回波(SE)必掃序列圖像清晰顯示解剖結(jié)構(gòu)目前只用于T1加權(quán)像快速自旋回波(FSE)必掃序列成像速度快多用于T2加權(quán)像梯度回波(GE)成像速度快對出血敏感T2加權(quán)像水抑制反轉(zhuǎn)

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