矿井瓦斯防治PPT演示文稿

1矿井瓦斯防治煤矿安全培训课程之一2瓦斯防治 瓦斯的概念：瓦斯是指矿井中主要有煤层气构成的以甲烷为主的有害气体。有时单独之甲烷。 瓦斯的性质：无色、无味、无臭的气体，相对密度0554，能燃烧和爆炸，难溶于水，不助燃也不供给呼吸。 瓦斯的危害:（1）瓦斯燃烧。（2）瓦斯爆炸。（3）瓦斯窒息。3影响瓦斯涌出量的因素 1、煤岩的瓦斯含量。 2、大气压变化对瓦斯涌出量的影响与瓦斯涌出来源关系。 3、开采规模。（深度、开拓和开采范围及产量）规模与涌出量成正比。 4、开采方法。（开采顺序、回采方法及生产工艺）先开采，回采率低的涌出量大 5、通风方法及采空区的管理。4矿井瓦斯涌出、喷出和突出（形式） 瓦斯涌出：是指无色从受采动影响的煤层、岩层以及由采出的煤、矸石向井下空间均匀的方出瓦斯的现象。其范围广，持续时间长，使瓦斯进入矿井的主要方式。 瓦斯（二氧化碳）喷出：是指煤体或岩体裂隙、孔洞火炮严重打乱瓦斯（二氧化碳）异常涌出的现象。 煤（岩）与瓦斯突出：是指在地应力和瓦斯的共同作用下，破碎的煤、岩和瓦斯由煤体和掩体内突然向采掘空间抛出的异常的动力现象。 矿井瓦斯涌出量：矿井瓦斯涌出量大小可用绝对瓦斯涌出量和向对瓦斯涌出量来表示。绝对瓦斯涌出量是指单位时间内涌出的瓦斯量；相对瓦斯涌出量是指平均日产一吨煤所涌出的瓦斯量5瓦斯喷出的原因及规律 原因 1、煤层、岩层构造中储存大量的高压瓦斯引起喷出（内在原因）。 2、由于放炮或机械摩擦震动使岩层破裂引起瓦斯喷出。（外在因素） 规律 1、一般发生在地质条件复杂，构造破碎带内。 2、有征兆:矿压获得显著、堤坝突然骨气、支架破坏、煤层变软湿润、煤壁塌落、片帮掉渣、打钻夹钻、瓦斯涌出异常，浓度突大突小、有相声。6矿井瓦斯等级划分 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。瓦斯矿井必须依照瓦斯矿井等级进行管理。 根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和涌出形式，可把瓦斯等级分为（1）低瓦斯矿井。矿井相对瓦斯涌出量10m m3 3/t且矿井绝对瓦斯涌出量40m m3 3/min。 (2)高瓦斯矿井。矿井相对瓦斯涌出量10m m3 3/t或矿井瓦斯绝对涌出量 40m m3 3/min。 （3）煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井。7生产中容易积存瓦斯的区域 回采工作面的上隅角、渡头掘进工作面巷道的上隅角、顶板冒落空间、停风的盲巷。8 瓦斯爆炸及防治措施 瓦斯爆炸的概念瓦斯爆炸的概念 瓦斯在高温火源作用下，与氧气发生化学瓦斯在高温火源作用下，与氧气发生化学反应，生成二氧化碳和水，放出大量的热，反应，生成二氧化碳和水，放出大量的热，这些热量能使反应过程中生成的二氧化碳这些热量能使反应过程中生成的二氧化碳和水蒸气迅速膨胀，形成高温、高压并以和水蒸气迅速膨胀，形成高温、高压并以极高的速度向外冲击而产生动力现象极高的速度向外冲击而产生动力现象 9瓦斯爆炸的条件 1、瓦斯浓度5%16% （瓦斯和空气混合后能发生爆炸的浓度范围是5%16%）。 2、引爆火源650750。（温度高于650 、能量大于028mJ和持续时间大于瓦斯爆炸感应期称为引起瓦斯爆炸的点火源。 3、氧气浓度大于12%。10 瓦斯爆炸的危害瓦斯爆炸的危害 爆炸温度。爆炸温度。瓦斯爆炸的温度在瓦斯爆炸的温度在1850-26501850-2650之间。这样的高温，不仅烧伤人员、烧坏设备，之间。这样的高温，不仅烧伤人员、烧坏设备，还可能引起井下火灾，扩大灾情还可能引起井下火灾，扩大灾情。 爆炸压力。爆炸压力。瓦斯爆炸后的压力约为爆炸前的瓦斯爆炸后的压力约为爆炸前的1010倍。在高温高压作用下，爆源处的气体以每秒倍。在高温高压作用下，爆源处的气体以每秒25002500米的速度向外冲击。伴随有正向和反向冲击米的速度向外冲击。伴随有正向和反向冲击（火风压），都具有极大的破坏性。（火风压），都具有极大的破坏性。 有毒有害气体。有毒有害气体。爆炸后产生大量有害气体。爆炸后产生大量有害气体。主要成分为：氧气降低到主要成分为：氧气降低到6-10%6-10%、氮气、氮气82-88%82-88%，二，二氧化碳氧化碳4-8%4-8%、一氧化碳、一氧化碳2-4%2-4%。爆炸后生成大量一。爆炸后生成大量一氧化碳是造成人员大量死亡的主要原因。氧化碳是造成人员大量死亡的主要原因。 引起煤尘爆炸。引起煤尘爆炸。爆炸产生的高温、高压作用爆炸产生的高温、高压作用下，冲击波以极快速度向四周扩散，扬起大量煤下，冲击波以极快速度向四周扩散，扬起大量煤尘并使之参与爆炸，产生更大的破坏、力和更多尘并使之参与爆炸，产生更大的破坏、力和更多的有害气体。据统计分析，很多爆炸事故不是单的有害气体。据统计分析，很多爆炸事故不是单纯的瓦斯爆炸事故，而是煤尘参与了纯的瓦斯爆炸事故，而是煤尘参与了 爆炸。爆炸。11 瓦斯爆炸的影响因素瓦斯爆炸的影响因素 影响爆炸界限的因素影响爆炸界限的因素 可燃气体的混入。可燃气体的混入。如果有可燃气体混入，如果有可燃气体混入，不仅会增加爆炸气体的总浓度，而且会使不仅会增加爆炸气体的总浓度，而且会使爆炸下限降低，扩大了爆炸的界限。爆炸下限降低，扩大了爆炸的界限。 爆炸性煤尘的混入。爆炸性煤尘的混入。多数矿井煤尘具有多数矿井煤尘具有爆炸性。当混入煤尘时，会使瓦斯爆炸下爆炸性。当混入煤尘时，会使瓦斯爆炸下限降低。如空气中煤尘含量为限降低。如空气中煤尘含量为3g/m3g/m3 3时，爆时，爆炸下限降到炸下限降到3%3%。因此，做好防尘工作十分。因此，做好防尘工作十分重要。重要。 惰性气体的混入。惰性气体的混入。混入氮气、二氧化碳混入氮气、二氧化碳等惰性气体，可以缩小瓦斯爆炸界限，降等惰性气体，可以缩小瓦斯爆炸界限，降低爆炸的危险性。低爆炸的危险性。 12 影响引火温度的因素。影响引火温度的因素。 瓦斯浓度。瓦斯浓度。一般来说，瓦斯浓度在一般来说，瓦斯浓度在7-8%7-8%时其引时其引火温度最低。火温度最低。 混合气体压力。混合气体压力。压力越大，引火温度就越低。压力越大，引火温度就越低。 火源性质。火源性质。在一定温度条件下，火源的表面积在一定温度条件下，火源的表面积越大，存在时间越长，越容易引爆瓦斯。反之，越大，存在时间越长，越容易引爆瓦斯。反之，即使火源温度很高，而存在的时间较短，也不能即使火源温度很高，而存在的时间较短，也不能引爆瓦斯。引爆瓦斯。这就是瓦斯爆炸的感应期。对煤矿安这就是瓦斯爆炸的感应期。对煤矿安全生产有着重要意义。如煤矿现在使用的毫秒雷全生产有着重要意义。如煤矿现在使用的毫秒雷管和安全炸药，就是应用这一原理。管和安全炸药，就是应用这一原理。 混合气体的初始温度。混合气体的初始温度。 13 瓦斯爆炸发生的规律瓦斯爆炸发生的规律 据资料统计，矿井内任何地点都有发生瓦斯爆炸据资料统计，矿井内任何地点都有发生瓦斯爆炸的可能性，但的可能性，但90%90%以上发生在采掘工作面以上发生在采掘工作面 瓦斯聚集发生的原因及地点瓦斯聚集发生的原因及地点 局部通风机停止运转。局部通风机停止运转。这一现象导致瓦斯爆炸这一现象导致瓦斯爆炸的比例最大。主要是管理混乱、任意停开，机电的比例最大。主要是管理混乱、任意停开，机电故障、无计划停电停风等故障、无计划停电停风等 风筒断开或严重漏风；风筒断开或严重漏风； 采掘工作面风量不足；采掘工作面风量不足； 风流短路；风流短路； 通风系统不合理、不完善通风系统不合理、不完善 存有采空区或盲巷；存有采空区或盲巷； 巷道支架后空间及高顶区；巷道支架后空间及高顶区； 瓦斯涌出异常；瓦斯涌出异常； 局部地点。局部地点。 14 引爆火源发生的规律引爆火源发生的规律 电火花。电火花。电火花引起瓦斯爆炸的比重约电火花引起瓦斯爆炸的比重约为为40%40%。其中，矿灯失爆、电缆明接头及带。其中，矿灯失爆、电缆明接头及带电作业所占比例较大。电作业所占比例较大。 放炮火花。放炮火花。放炮火花引起瓦斯爆炸的比放炮火花引起瓦斯爆炸的比率约为率约为40%40%。主要是炮泥充填不满、最小抵。主要是炮泥充填不满、最小抵抗线不够和放明炮、糊炮等。抗线不够和放明炮、糊炮等。 撞击摩擦火花。撞击摩擦火花。因摩擦火花引起的爆炸因摩擦火花引起的爆炸事故起数仅次于前两位。事故起数仅次于前两位。 明火。明火。 静电火花和地面雷击。静电火花和地面雷击。 15 瓦斯爆炸事故原因分析瓦斯爆炸事故原因分析 引起瓦斯爆炸的主要原因。引起瓦斯爆炸的主要原因。违章作业、违章作业、违章指挥，安全技术措施不完善、不落实，违章指挥，安全技术措施不完善、不落实，安全技术水平不高。安全技术水平不高。 爆炸发生地点。爆炸发生地点。绝大多数发生在采掘绝大多数发生在采掘工作面。工作面。 引爆火源。引爆火源。以爆破火焰居多，其他依以爆破火焰居多，其他依次为明灯、失爆、撞击、吸烟和摩擦火花次为明灯、失爆、撞击、吸烟和摩擦火花等。等。16预防瓦斯爆炸的措施 一、防止瓦斯积聚: 1、加强通风。（基本措施） 2、加强瓦斯检查。 3、及时处理局部积聚的瓦斯。 4、对瓦斯涌出量较大的矿井或采区，要采取瓦斯抽放的措施。 5、安装风电、瓦斯电闭锁。17 二防止点火源的出现（一）二防止点火源的出现（一） 加强管理，提高防火意识，防止明火源点燃加强管理，提高防火意识，防止明火源点燃 加强安全教育，提高职工素质，加大安全管理力度。加强安全教育，提高职工素质，加大安全管理力度。 严禁携带烟火、易燃品下井；严禁携带烟火、易燃品下井； 严禁在井口房、通风机房周围严禁在井口房、通风机房周围20m20m范围内使用明火、吸范围内使用明火、吸烟、用火炉取暖等；烟、用火炉取暖等； 加强井下火区管理；加强井下火区管理； 井下严禁使用电炉或灯泡取暖；井下严禁使用电炉或灯泡取暖； 井下烧焊必须制定安全措施；井下烧焊必须制定安全措施； 防止放炮火源防止放炮火源 爆破工作符合爆破工作符合规程规程规定，保证炸药符合要求；规定，保证炸药符合要求； 严格执行一炮三检、三人联锁制度；严格执行一炮三检、三人联锁制度； 炮眼深度、位置、装药量符合规定；炮眼深度、位置、装药量符合规定； 禁止放明炮、糊炮；禁止放明炮、糊炮； 严格执行炸药、雷管存放、运输管理规定。严格执行炸药、雷管存放、运输管理规定。 18 二防止点火源的出现（二）二防止点火源的出现（二） 防止电气火源和静电火源防止电气火源和静电火源 井下严禁带电检修，井下供电做到无井下严禁带电检修，井下供电做到无“鸡爪鸡爪子子”、无、无“羊尾巴羊尾巴”和明接头，有各类保护，坚和明接头，有各类保护，坚持使用检漏继电保护器、煤电钻综合保护等。持使用检漏继电保护器、煤电钻综合保护等。 防止摩擦和撞击火花防止摩擦和撞击火花 在摩擦发热的装置上安设过热装置；在摩擦发热的装置上安设过热装置； 在摩擦部件金属表面附着活性低的金属，使在摩擦部件金属表面附着活性低的金属，使火花难以引燃瓦斯；火花难以引燃瓦斯； 工作面遇坚硬夹石或硫化铁夹层时，应放炮工作面遇坚硬夹石或硫化铁夹层时，应放炮处理；处理； 定期检查截齿和其后的喷水装置，保证其工定期检查截齿和其后的喷水装置，保证其工作正常；作正常； 严格执行炸药、雷管存放、运输管理规定。严格执行炸药、雷管存放、运输管理规定。 防止其他火源防止其他火源 防止地面闪电、突发电流进入井下。防止地面闪电、突发电流进入井下。 19 防止瓦斯爆炸灾害扩大措施防止瓦斯爆炸灾害扩大措施 分区通风分区通风 要求通风系统力求简单。井下各区域实行要求通风系统力求简单。井下各区域实行分区通风。每一水平、每一采区都必须布分区通风。每一水平、每一采区都必须布置单独的回风道，严格禁止各采区、水平置单独的回风道，严格禁止各采区、水平之间串联通风，尽量避免采区之间角联风之间串联通风，尽量避免采区之间角联风路的存在。路的存在。下井人员必须带自救器下井人员必须带自救器20 隔爆隔爆 、阻爆措施、阻爆措施 用岩粉棚阻爆。用岩粉棚阻爆。定期将岩粉撒布于积定期将岩粉撒布于积存煤尘的采掘工作面和巷道中。存煤尘的采掘工作面和巷道中。 用水预防和阻隔爆炸。用水预防和阻隔爆炸。以用水槽或水以用水槽或水袋棚代替岩粉棚。使用效果较好。袋棚代替岩粉棚。使用效果较好。 自动式隔爆棚。自动式隔爆棚。使用压力或温度或传使用压力或温度或传感器，在爆炸时发生时探测爆炸波的传播，感器，在爆炸时发生时探测爆炸波的传播，及时将预先放置的水、岩粉等喷洒到巷道及时将预先放置的水、岩粉等喷洒到巷道中，准确、可靠地扑灭爆炸火焰。中，准确、可靠地扑灭爆炸火焰。21 编制矿井灾害预防和处理计划编制矿井灾害预防和处理计划 当前安全、生产状况。当前安全、生产状况。有反映时间情况的各有反映时间情况的各类图纸。类图纸。 灾害处理计划灾害处理计划 爆炸发生后可能造成的影响区域；爆炸发生后可能造成的影响区域； 如何恢复灾区的通风和确定灾区人员的避灾路如何恢复灾区的通风和确定灾区人员的避灾路线；线； 灾害区域的断电方法；灾害区域的断电方法； 如何防止爆炸引起的火灾、二次爆炸等；如何防止爆炸引起的火灾、二次爆炸等； 救灾人员的安全路线。救灾人员的安全路线。