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矿井瓦斯防治

矿井瓦斯是煤矿生产中必然遇到的有害气体。

在煤矿生产过程中,伴随着生产的进行,瓦斯涌出到生产空间,对井下安全生产构成威胁。

瓦斯不论其涌出量多少,一直都是矿井主产量最主要的一个危险源,瓦斯灾害、粉尘灾害、火灾、火灾和顶板灾害构成了煤矿的五大自然灾害,瓦斯爆炸事故是矿井五大自然灾害之首。

瓦斯灾害的治理是矿井最根本的、最重要的任务。

第一章矿井瓦斯基础知识

一、矿井瓦斯的概念

矿井瓦斯是矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体。

在组成瓦斯的各种气体中,甲烷往往占总量的90%以上,因此瓦斯的概念通常单独指甲烷。

矿井瓦斯来自煤层和煤系地层,它的形成经历了两个不同的造气时期,从植物遗体到形成泥炭,属于生物化学造气时期;从褐煤、烟煤到无烟煤,属于变质作用造气时期。

由于在生化作用造气时期泥炭的埋藏较浅,覆盖层的胶结固化也不好,因此生成的气体通过渗透和扩散很容易排放到大气中,留存在现今煤层中的瓦斯,只是其中很少的部分。

二、瓦斯的性质

瓦斯通常指甲烷,分子式为CH4,它是一种无色、无味、无臭的气体。

在标准状态下(气温为0℃,大气压为1.0×105pa),1m3甲烷的质量为0.717kg,而13空气的质量为1.293kg,因此,瓦斯比空气轻,(其相对密度为0.554)。

因此,巷道顶板、冒落区顶部往往容易积聚瓦斯。

瓦斯有很强的渗透性的扩散性,扩散速度是空气的1.34倍。

瓦斯具有燃烧和爆炸性。

三、矿井瓦斯的危害

1、瓦斯窒息

瓦斯本身虽然无毒,但空气中瓦斯浓度较高时,就会相对降低空中气氧气浓度。

在压力不变的情况下,当瓦斯浓度达到43%时,氧气浓度就会被冲淡到12%,人就会感到呼吸困难;当瓦斯浓度达到57%时,氧气浓度就会降到9%,这时人若误入期中,短时间内就会因缺氧气窒息而死亡。

因此《煤矿安全规程》规定,凡井下盲巷或通风不良的地区,都必须及时封闭或设置栅栏,并悬挂“禁止入内”的警标,严禁人员入内。

2、瓦斯的燃烧和爆炸

当瓦斯与空气混合达到一定浓度时,遇到高温火源就能燃烧或发生爆炸,一旦发生爆炸事故,会造成大量井下作业人员的伤亡,给国家财产造成巨大损失。

四、瓦斯的赋存状态

瓦斯在煤层及围岩中的赋存状态有两种,一种是游离状态,另一种是吸附状态。

1、游离状态

这种状态的瓦斯以自由气体状态存在于煤层或围岩的孔洞中,其分子可自由运动,处于承压状态。

2、吸附状态

吸附状态的瓦斯按照结合形式的不同,又分为吸着状态和吸收状态。

吸着状态是指瓦斯被吸着在煤体或岩体表面,在表面形成瓦斯薄膜;吸收状态是指瓦斯被溶解于煤体号煤的分子相结合,即瓦斯分子进入煤体胶粒结构,类似于气体溶解于液体的现象。

煤体中瓦斯存在的状态不是固定不变的,而是处于不断交换的动平衡状态,当条件发生变化时,这一平衡就会被打破。

由于压力增高或温度降低使一部分游离瓦斯转化为吸附瓦斯的现象称为瓦斯吸附。

五、矿井瓦斯涌出

1、矿井瓦斯涌出的形式

当煤层被开采时,煤体受到破坏,贮存在煤体内的部分瓦斯就会离开煤体而涌入采掘空间,这种现象称为瓦斯涌出。

(1)普通涌出。

瓦斯从采落的煤炭及煤层、岩层的暴露面上,通过细小的孔隙缓慢而长时间的涌出。

首先是游离瓦斯,而后是部分解吸的吸附瓦斯。

普通涌出是矿井瓦斯涌出的主要形式,不仅范围广,而且数量大。

(2)特殊涌出。

如果煤层或岩层中含有大量瓦斯、采掘时,这些瓦斯有时会在极短的时间内,突然地、大量地涌出,可能还伴有煤粉、煤块或岩块,瓦斯的这种涌出形式称为特殊涌出。

瓦斯特殊涌出是一种动力现象,分为瓦斯喷出和煤与瓦斯突出。

瓦斯特殊涌出的范围是局部的、短暂的、突发生的,但其危害极大。

2、矿井瓦斯涌出量的概念与计算

矿井瓦斯涌出量是指在开采过程中,单位时间内或单位重量煤中涌出的瓦斯量,仅指普通涌出。

表示矿井瓦斯涌出量的方法有两种。

(1)绝对瓦斯涌出量。

绝对瓦斯涌出量是指单位时间内涌入采掘空间的瓦斯数量,用m3/min或m3/d表示,可用下式进行计算:

QCH4=QC(6-1)

或QCH4=1440QC(6-2)

式中QCH4——矿井(或采区)绝对瓦斯涌出量,m3/min或m3/d;

Q——矿井(或采区)总回量,m3/min;

C——矿井(或采区)总回风流中的瓦斯浓度,%;

1440——1昼夜的分钟数。

(2)相对瓦斯涌出量。

相对瓦斯涌出量是指在矿井正常生产条件下,月平均日产1t煤所涌出的瓦斯数量,用m3/t表示。

可用下式进行计算:

qCH4=(6-3)

式中qCH4——矿井(或采区)相对瓦斯涌出量,m3/t;

QCH4——矿井(或采区)绝对瓦斯涌出量,m3/min;

T——矿井瓦斯鉴定月矿井(或采区)的月产煤量,t;

n——矿井瓦斯鉴定月矿井(或采区)的月工作天数。

必须指出,对于抽放瓦斯的矿井,在计算矿井瓦斯涌出量时,应包括抽放的瓦斯量。

六、矿井瓦斯等级的划分

1、矿井瓦斯等级划分的目的

矿井瓦斯等级是矿井瓦斯涌出量大小和安全程度的基本标志。

由于不同煤田瓦斯生成与赋存的条件不同,开采时间不同矿井的瓦斯涌出量就有很大差异。

为保障安全生产,并做到经济合理,所选用的通风设备、通风要求及有关管理制度都应有所不同。

因此,根据瓦斯涌出量和涌出形式将矿井瓦斯划分为不同等级,对矿井瓦斯实行分级管理,是十分必要的。

2、矿井瓦斯等级划分的依据

《煤矿安全规程》,一个矿井中只要有一个煤(岩)层发现瓦斯,该矿井即为瓦斯矿井。

瓦斯矿井必须依照矿井瓦斯等级进行管理。

矿井瓦斯等级,根据矿井相对瓦期涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式划分为:

(1)低瓦斯矿井:

矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10m3/t且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40m3/min。

(2)高瓦斯矿井:

矿井相对瓦斯涌出量大于10m3/t或矿井绝对瓦斯涌出量大于40m3/min。

(3)煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井。

每年必须对矿井进行瓦斯等级和二氧化碳用处量的鉴定工作,报省负责煤炭行业管理部门审批,并报省级煤矿安全监察机构备案,上报时应包括开采煤层最短发火期和自然倾向性,煤尘爆炸性的鉴定结果。

新矿井设计文件中,应有各煤层的瓦斯含量资料。

第二章瓦斯爆炸的基本条件及危害

一、瓦斯爆炸的基本条件

瓦斯爆炸是空气中的氧气与瓦斯在高温火源的作用下,进行的剧烈氧化反应。

反应性成二氧化碳和水蒸气,并放出大量的热量,这些热量使生成的二氧化碳和水蒸气迅速膨胀,形成高温、高压并以极高的速度向外冲击。

当空气中氧气不足或反应进行不完全时会产生大量的一氧化碳。

1、瓦斯爆炸的条件

瓦斯爆炸的发生必须具备3个基本条件:

(1)瓦斯浓度在爆炸界限内,一般为5%—16%;

(2)混合气体中氧的逍度不低于12%;

(3)有足够能量的引火源。

引火源温度不低于650-750℃,能量大于0.28ml,且持续时间大于瓦斯爆炸的感应期。

当点火源与混合气体接触时,爆炸不是立刻就发生,而是有一个延迟时间,这段时间称为爆炸的感应期。

感应期的长短与点火源的强度、温度、火源的性质、瓦斯的浓度或煤尘的挥发分有关。

2、影响瓦斯爆炸界限的因素

瓦斯爆炸下限5%,上限16%是指瓦斯空气混合气体爆炸的大致范围,随着其他可燃气体的混入,瓦斯爆炸界限会发生变化,而环境温度压力及点燃源的能量等对瓦斯爆炸界限有影响,因此,瓦斯爆炸的界限并不是一个固定不变的常数。

(1)可燃气气体的混入。

混合气体中如果有一些可燃性气体的混入,如硫化氢、乙烷等,这些气体本身具有爆炸性,不仅增加了爆炸气体的总浓度,而且会使瓦斯爆炸下限降低,从而扩大了瓦斯爆炸的界限。

(2)爆炸性煤尘的混入。

混合气体中混入了爆炸性煤尘,由于煤尘本身遇到火源会放出可燃性气体,因而会使瓦斯爆炸下限降低。

(3)惰性气体的混入。

惰性气体的混入会使混合气体中氧气的含量降低,因而可以缩小瓦斯的爆炸界限,降低瓦斯爆炸的危险性。

(4)混合气体的压力。

混合气体的压力越大,所需的点火温度就越低,也就越容易发生瓦斯爆炸事故。

(5)混合气体的初始温度。

混合气体的初始温度越高,瓦斯爆炸的界限就越大。

(6)瓦斯浓度与点火温度。

不同的瓦斯浓度,所需的点火温度不同,瓦斯浓度在7%—8%时,所需的点火温度最低。

一定的温度条件下,火源的面积越大,火源存在的时间越长,就越容易引爆瓦斯。

面当火源的存在时间小于瓦斯爆炸的感应期时,瓦期不会发生爆炸。

3、引燃瓦斯的点火源

(1)明火火焰。

这类点火源的特点是伴随有燃烧化学反应。

如明火、井下焊接产生的火焰、爆破火焰、煤炭自然产生的明火、设备失爆产生的火焰、油火等。

(2)炽热表面和炽热气体。

炽热的表面,如电炉、白炽灯、过电流引起的线路灼热、输送带打滑机械摩擦引起的金属表面炽热等都会引起瓦斯爆炸。

白炽灯中钨丝的工作温度高达2000℃,在该温度下钨丝暴露于空气中就会生激烈的氧化,便会立刻点燃瓦斯。

因此,煤矿井下使用专用的照明工具,以防止灯泡破裂时引燃瓦斯。

炽热的废气或火灾产生的高温烟流与瓦斯相遇时生发氧化、燃烧等化学反应,也会引起瓦斯爆炸。

瓦斯的引燃温度在650℃,机械、电气设备等的表面温度持续升高或防爆电器发生失爆时,都可能达到这一温度。

(3)机械摩擦及撞击火花。

矿用设备在使用过程中的摩擦和撞击所产生的火花可引燃瓦斯。

如跑车时车辆和轨道的摩擦、金属器件之间的撞击、钢件与岩石的碰撞、矿用机械的割齿同巷道坚固岩石的摩擦、巷道塌落的岩石的碰撞(主要是炭浆岩等坚硬的石间的碰撞)等都能产生足以引燃瓦斯的火花。

(4)电火花。

电火花主要包括弧放电、电气火花和静电产生的火花。

瓦斯爆炸的最小点燃能量是0.28mj,假设人体的电容为200pF,化纤衣服静电电位为15KW,则其放电的能量可通22.5mj,大大超过了瓦斯爆炸的最小点燃能量。

因此井下工作人员必须穿棉织品衣物。

井下输电线的短路、接头不符合要求及带电检修等都是造成瓦斯爆炸的主要原因。

地面闪电通过矿用管路传输到井下也可能引燃瓦斯。

此外,据俄罗斯的研究结果,井下测量的激光因其光束窄、能量集中的特点,也有点燃瓦斯的能力。

在使用该类设备时不仅要保证其中外壳及电路的安全性,还应该保持其激光辐射的安全性。

二、瓦斯爆炸的危害

瓦斯爆炸产生的主要危害因素有冲击波、火焰锋面以及大量的有害气体。

1、爆炸冲击波

在爆炸发生时,首先到达的是爆炸冲击波。

爆炸冲击波的传播速度总大于音速,最高可达1000m/s发上,冲击波正向传播的峰值压力一般为5-8个大气压,最高可达20个大气压。

冲击波造成的危害主要是人员的创伤、巷道支架的毁坏、冒顶、井下设备的翻倒和破坏。

摧毁矿井通风设施等。

冲击波会扬起沉积在巷道中的煤尘或破环矿井通风系统,形成新的瓦斯、煤法爆炸源;当遇到火焰锋面通过或再生火源时就引发二次爆炸。

在高瓦斯矿井发生瓦斯爆炸后,对灾害区域进行封闭时,由于封闭域内再生火源和风量的大幅度减少,可能迅速形成二次爆炸的条件,对救灾工作构成很大的威胁。

因此,当封闭工作需要时间较长时,应建立相应的防护设施。

2、火焰锋面

紧跟在冲击波之后的是发生剧烈化学反应的火焰锋面。

火焰锋面的温度可达2150-2650℃,锋面经过时会造成人体大面积皮肤烧伤和呼吸器官及食道、胃等黏膜烧伤,可烧坏井下的电气设备、电缆,并可引燃井巷中的可燃物,产生新的火源。

3、有害气体

瓦斯爆炸过后,矿井中氧气的浓度下降,燃烧生成大量的二氧化碳和水蒸气。

某些煤矿分析爆炸后气体成分为氧气:

6……-10%;N2:

82%-88%;二氧化碳:

4%-8%;一氧化碳:

2%-4%。

如果有煤尘参与爆炸,则生成的一氧化碳更多,成为井下人员伤亡的主要因素之一。

上述三个有害因素的危险程度与它们波及的范围有关,火焰锋面的传播范围较小,一般为几十米至几百米,少数情况下可达到几千米。

冲击波的传播一般为几千米,甚至冲出地面。

爆炸产物的波及范围与爆炸后通风系统的状况有关,如果爆炸摧毁了矿井主要的通风系统,则由此造成的灾害将波及整个下风侧的生产区域。

第三章防止瓦斯爆炸的措施

根据瓦斯爆炸的条件在井下总能满足,预防瓦斯爆炸一般应从两个方面采取措施,即防止瓦斯积聚和防止瓦斯被引燃。

另外,防止瓦斯爆炸事故扩大的措施。

通常被作为预防瓦斯爆炸措施的一部分。

一、防止瓦斯积聚的措施

瓦斯积聚是指局部空间(体积大于0.5m3)瓦斯浓度达到或超过2%的现象。

煤矿井下容易发生瓦斯积聚的地点是采掘工作面和通风不良的场所,防止瓦斯积聚要从以下几个方面采取措施。

1、加强通风

加强通风是防止瓦斯积聚的基本方法之一,主要包括建立合理的通风系统和加强通风管理两个方面。

每一矿井的通风系统和通风管理工作都必须符合《煤矿安全规程》的要求;严禁采用独眼井开采;严禁采用不符合《煤矿安全规程》规定的串联通风,掘进工作面禁止采用扩散通风;矿井的产量必须与矿井通风能力相适应,严禁超通风能力生产;要完善通风系统,保护好通风设施;加强局部通风管理;避免出现任何形式的盲巷,长期不用的巷道要及时封闭等。

2、加强瓦斯检查与监控

瓦斯检查和监控是预防瓦斯爆炸事故的主要措施之一。

瓦斯检查工作搞好了,就能够及时、准确地撑握井下的瓦斯浓度,及时发现瓦斯超限和瓦斯积聚等事故隐患。

加强瓦斯检查可以从瓦斯检查人员配备和培训,仪器装备的购置、使用和维护以及管理制度的建立和执行三个方面去做工作。

瓦斯监控的方法主要有人为监测和监测系统监测两种。

1)矿井瓦斯的重点监控

一般来说,凡井下有瓦斯涌出或有可能积存瓦斯的区域和地点,都应进行瓦斯检查。

主要有以下地点:

(1)采、掘工作面及其进、回风巷中的风流;

(2)各采区、水平、一翼回风风流和矿井总回风风流;

(3)爆破地点、电动机及其开关附近的风流;

(4)进入串联工作面或机电硐室的风流;

(5)各种钻场、密闭和盲巷以及顶板冒落等可能发生瓦斯积聚的地点和部位;

(6)局部通风机恢复通风前的停风区、局部通风机其开关附近的风流。

2)井下工程施工瓦斯的重点监控

(1)重点监控的工程:

①在瓦斯涌出量大、涌出速度高的地点进行施工的工程;

②在靠近瓦斯积聚的瓦斯或火源的工程;

③直接处理积聚区域,可能沟通积聚瓦斯的工程;

④会引起涌风风流突然变化或瓦斯涌出突然变化的工程;

⑤矿井灾害时期的各类工程。

(2)重点监控的内容:

①了解整个工程的施工过程和波及的工作空间,确定监测测点;

②了解施工过程中瓦斯涌出的来源和基本规律,根据涌出的不均衡性和工程需要确定监测的时间和次数;

③制定重点工程瓦斯监测制度,确定监测人员和使用的仪器;

④制定监测结果和异常情况的记录、汇报、处理程序。

3、及时处理局部积聚的瓦斯

煤矿井下易发生局部瓦斯积聚的地点主要有:

采煤工作面上隅角、采煤机附近、顶板冒落空洞中、采煤工作面切顶线附近、低风速巷道的顶板附近等。

1)采煤工作面隅角局部瓦斯积聚的处理方法

(1)风障法。

利用风筒布、木板或其他材料在工作面上隅角设置风障,迫使部分风流经过上隅角,可消除上隅角的瓦斯积聚。

(2)水力引射器排除法。

水力引射器的特点是无转动的叶轮且不用电,因此不会产生任何火花。

(3)尾巷排除法。

由于回风尾巷的存在使采空区的漏风方向发生了改变,这时采空区的瓦斯会随同漏风进入回风尾巷,通过回风尾巷和回风上山排出。

但是,采煤工作面设置回风尾必须遵守《煤矿安全规程》的规定。

此种方法的缺点是增加了采区的漏风范围和漏风量,有可能导致自然发火。

(4)改变采空区的漏风方向。

将工作面上部区段空区的密闭墙拆开,采煤工作面采空区的漏风方向将发生改变,大部分漏风不再进入上隅角,能使上隅角的瓦斯来源减少,瓦斯浓度下降。

此种方法只适用于不易自燃的煤层。

(5)利用小型液压通风机吹散法。

在工作面上隅角附近安设小型液压通风机,向上隅角送风,吹散上隔角的积聚瓦斯。

(6)利用移动式抽放站抽放法。

利用移动式抽放站和通过上隅角埋入采空区一定距离的瓦斯抽放管路抽放瓦斯,抽出的瓦斯排至采区回风巷。

(7)用脉动通风技术治理上隅角瓦斯积聚。

肪动通风技术就是利用风流的紊流扩散系数与风流脉动特性相关的理论,研制的一套技术可靠、经济合理且实用的脉动风机。

在正常通风风流中叠加脉动风流,从而增加风流的紊流扩散系数,提高风流驱散局部积聚瓦斯的能力,从根本上解决回采工作面上隅角瓦斯积聚问题。

针对脉动通风机运行环境的特殊安全要求,在其动力方面考虑采用气压或液压作为动力源。

由于综采工作面都有配套的乳化液泵站,因此对于综采工作面确定采用高压乳化液作为动力源,这样也可简化通风机的动力系统。

在叶轮材质方面,选用具有抗静电和阻燃性能的高强度工程塑料。

脉动风流的产生是因为风机体旋转,在风机体周围获得脉动风流。

该通风机主要特性,乳化液动力源和抗静电和阻燃工程塑料叶轮,具有可靠的无火花防爆性能,可在有矿井瓦斯或可燃气体爆炸危险的通风工程中使用;液压马达驱动叶轮和机体,产生双旋转脉动动射流,不仅有效射程远,冲淡瓦斯的扩散系数高,而且还有对瓦斯仓储区的柔性排放效应等特性,特别适合于采煤工作面上隅角瓦斯积聚的有效治理或类似的目的;风式开放与螺式封闭巧妙结合的防护笼体,不仅提高了脉动通风的效果,而且对作业人员的安全和健康具有保护作用。

(8)用高压水射流风机引排上隅角瓦斯。

高压水射流风的工作原理:

高压水通过固定引风器内的特制喷头,形成旋转雾化射流,高速雾粒与空气的动量交换和高压水射流的卷吸作用,带动气流前进形成风流,在进风口处产生负压,把含有瓦斯或粉尘的空气吸进风机,从而达到通风和降尘的目的。

在处理采煤工作面上隅角积聚的瓦斯时,高压水射流风机利用高压水作动力形成引射流,可将积聚在上隅角的瓦斯抽放或吹散到回风巷,使其与主风流混合从而达到解决瓦斯积聚的目的。

(9)用抽出式无火花风机治理上隅角瓦斯积聚。

主要结构GDS-1型瓦斯自动排放系统排放上隅角积聚瓦斯时,其主要由2个瓦斯传感器、控制装置、调节风门、吸风器、无火花风机和若干风筒构成。

技术原理:

当用无火花风机排放上隅角积聚瓦斯时,需对风筒内瓦斯浓度进行实时监测,自动控制调节“掺新”风量,在保证安全的前提下,实现最大的排放功率。

抽出式风机为排放上隅角瓦斯提供动力。

上隅角的高浓度瓦斯经吸风器X进入硬质风筒Y,双级传感器T1、T2检测过调节风门K调节“掺新风”后风筒内的瓦斯浓度值。

控制装置接收到传感器的浓度信号后,控制装置内的单片微机根据瓦斯浓度的变化值和最大值来确定调节风门K开或关以及开关角度的大小,并给出控制指令到控制装置中驱动器,驱动器驱动电机转动,实现对调控风门K的开关和开关角度的大小,从而改变“掺新风”的风量,使排放瓦斯风筒内瓦斯浓度不超过安全控制限,并保证最大排放效率。

整套系统检测、调节、控制全部实现智能化,具有安装使用方便、结构简单紧凑等优点。

在工作面绝对瓦斯涌出量超过5-6m3/min的情况下,单独采用上述方法难以收到预期效果,必须进行瓦斯抽放,以降低整个工作面的瓦斯涌出量。

2)采煤机附近局部瓦斯积聚的处理

由于采煤机在生产过程中不断破碎煤体,并形成新钱的煤层暴露面,以及采煤机附近通风不畅等原因,采煤机附近易形成高浓高瓦斯区。

煤层中若含有硬的夹矸或黄铁矿、采煤机在割煤过程中还易形成摩擦火花。

因此,采煤机附近是发生瓦斯爆炸危险性较大的区域。

防止采煤机附近积聚瓦斯的措施有:

增加工作面的风量;降低瓦斯涌出的不均匀性,增加采煤机在1日或1班中的工作时间,同时降低采煤机的牵引速度和减小截深;在采煤机上安装小型水力引射器。

3)掘进巷道局部冒落空洞积聚瓦斯的处理方法

(1)用导风板引风法。

即在冒落空洞中设法固定一块木板,并注意使木板下头适当伸出冒落空洞。

(2)充填法。

即在棚梁上铺设一定厚度的木板或荆芭,然后用黄土或砂子将冒落空洞填满。

(3)接分支风筒法。

在有风筒的巷道中,可自风筒上接一直径较小的分支进入冒落空洞,引导部分风流中散瓦斯。

(4)压风排除法。

在有压风管通过的巷道中,可自压风管上接一分支进入冒落空洞,并在支管上设若干喷嘴,利用压风将瓦斯吹散。

4)巷道顶板附近层状瓦斯积聚的处理方法

如果巷道周围或某一位置瓦斯涌出量较大,在巷道内的风速太小的情况下,瓦斯就会积聚于巷道顶板附近,形成一个比较稳定的带状瓦斯断层,这就是所谓的层状瓦斯积聚。

层厚由几厘米到几十厘米,积聚长度由几米到几十米,层内瓦斯浓度由下向上逐渐增大。

巷道顶板附近层状瓦斯积聚的处理方法有:

(1)增大巷道的风速,促使瓦斯与风流的充分混合。

一般认为,防止层状瓦斯积聚的平均风速不应低于0.5-1m/s。

(2)增大顶板附近的风速。

如在顶梁下面加导风板,或沿顶铺设风筒,或铺设按有短管的压气管,将积聚的瓦斯吹散;在瓦斯涌出比较集中的地点,可安装引射器将瓦斯吹散。

(3)将瓦斯源封闭。

如果巷道顶板裂隙发育,有大量的瓦斯涌出,可采用木板和黏土将其填实隔绝,或注入砂浆等凝固材料,堵塞较大的裂隙。

4、进行瓦斯抽放

当矿井或某一区域的瓦斯涌出量较大,采用通风的方法已不能可靠地控制瓦斯浓度时,应结合采取抽放措施。

二、防止瓦斯引燃的措施

1、防止明火。

《煤矿安全规程》规定:

严禁携带烟草和点火物品下井;井口房、通风机房和抽放瓦斯泵站附近20m内,不得有烟火或用炉取暖;井下和井口房内不得从事电焊、气焊和喷灯焊接等工作。

如果必须在井下主要硐室、主要进风井巷和井口房内进行电焊、气焊和喷灯焊接等工作,每次都必须根据现场条件和《煤矿安全规定》要求制定严密的安全措施,并认真贯彻执行。

2、防止出现电火花。

井下必须使用防爆型电气设备;所有电缆接头不准有“鸡抓子”、“羊尾巴”和明接头;井下不准带电作业;严禁在井下拆开敲打和撞击矿灯;矿灯必须有可靠的短路保护装置;高瓦斯矿井应装有短路保护费。

3、防止出现炮火。

井下爆破必须使用许用炸药和煤矿许用电雷管,选用炸药的安全等级必须符合《煤矿安全规程》规定,不得使用过期或严重变质的爆炸材料。

井下爆破要符合《煤矿安全规程》规定,必面使用发爆器,严禁使用其他电源作为起爆电源。

炮眼装药量要适当,炮泥必须封足封实,严禁裸露爆破。

4、防止撞击和摩擦火花的产生。

5、对井下火区必须加管理。

6、防止其他火源的出现。

要防止地面的闪电或其他突发的电流通过管道传到井下;防止出现静电火花。

三、防止瓦斯爆炸事故扩大的措施

1、矿井各生产水平和每一生产水平的各采区之间必须实行分区通风;采掘工作面应采用独立通风。

2、通风系统力求简单。

总进风道与总回风道的间距不可太近,以免发生爆炸时造成风流短路。

废弃的巷道和采空区要及时封闭。

3、装有主要通风机的回风井口应安装防爆门,防止瓦斯爆炸毁坏通风机给救灾和恢复生产增加困难。

4、生产矿井主要通风机必须装有反风设施,并能在10min内改变巷道中的风流方向。

5、在矿井的两翼之间,相邻的采区,相邻的煤层以及相邻的采煤工作面间和采掘工作面巷道中设置水棚或岩粉棚。

6、必须及时清除巷道中的浮煤,清扫或洗沉积煤尘。

7、井下作业人员都应熟练掌握自救器的开启和佩戴方法,并熟悉自己工作地点的避灾路线。

8、煤矿企业必须编制年度灾害预防和处理计划,并根据具体情况及时修改。

四、排放瓦斯的基本要求

瓦斯排放是指在独头巷道停风后恢复通风或封闭巷道启封时,排除巷道内的瓦斯。

排放前,要查明瓦斯积聚的原因,估算积聚的瓦斯量,制定排放瓦斯的措施。

1、排除独头巷道积聚的瓦斯前,须先检查瓦斯浓度,当局部通风及其开关地点附近10m以内风流中瓦斯浓度都不超过0.5%时,方可人工开动局部通风机向独头巷道送入有限的风量,逐步排放积聚的瓦斯,必须使独头巷道中排出的风流在全风压风流混合处的瓦斯浓度和二氧化碳浓度均不超过1.5%。

禁止搞“一风吹”或随意加大向排放地点的供风,坚持限量排放。

2、排放瓦

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