《矿井瓦斯防治》选读.ppt

矿井通风与灾害防治 矿井瓦斯防治; 第一章：矿井瓦斯基础知识; ; 矿井瓦斯成分很复杂，其主要成分是甲烷(CH4)，其次是二氧化碳(CO2)和氮气(N2)，还含有少量或微量的重烃类气体（乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等）、氢（H2）、一氧化碳（CO）、二氧化硫(SO2)、硫化氢(H2S)等。 由于甲烷（俗称沼气）是矿井瓦斯的主要成分，因而人们习惯上所说的瓦斯，通常指甲烷而言。; ;（2）变质阶段（从泥炭到烟煤） 4C16H18O5 = C57H56O10 + 4CO2 + 3CH4 + 2H2O（泥炭-褐煤） C57H56O10 = C54H42O5 + CO2 + 2CH4 + 3H2O（褐煤-烟煤） C54H42O5 = C13H4 + 2CH4 + H2O （烟煤-无烟煤） 矿井内的甲烷一般主要来自开采煤层和顶底板的邻近煤层既煤线，少量来自煤岩层。; ;（3）因覆盖层增厚，生成的气体大多得以保存。但煤层瓦斯含量远小于生成量。 减少的原因： （1）地质构造运动； （2）运移到适于贮存地点，形成气藏； （3）溶解于水中（长久地质年代过程中）； （4）逸散于大气中（从煤层露头）。; ; ; ; ; ;2、煤层的埋藏深度:决定煤层瓦斯含量的主要因素。 3、地质构造：影响煤层瓦斯含量最重要因素之一（褶曲构造、断裂构造、） 4、煤层倾角和露头：煤层埋藏深度相同，煤层倾角越大，越有利于瓦斯运移和排放；煤层有露头，有利于瓦斯的逸散。 5、煤的变质程度：煤的变质程度越高，生成瓦斯量越大。 6、煤层围岩性质： 7、水文地质条件：; ;2、矿井瓦斯涌出的来源：掘进区瓦斯（巷道煤壁、工作面煤壁、采落煤炭）、采煤瓦斯（瓦斯来自开采层本身、瓦斯来自围岩和邻近煤层）、采空区瓦斯（取决于煤层赋存条件、顶板管理方法、采空区面积大小和管理状况、漏入采空区风流风量的多少28）、采落煤炭放散瓦斯（煤的瓦斯含量、落煤的块度、落煤的停留时间、落煤沿风流的运输方向）。;3、矿井瓦斯涌出量的表示方法：绝对瓦斯涌出量（单位时间内涌进采掘空间的瓦斯数量，单位：m3/min,m3/d）；相对瓦斯涌出量（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，单位：m3/t）; ; ; ;第二章:矿井瓦斯爆炸及防治; ; ; ; ;大型爆炸——系指参于爆炸的瓦斯量大，爆炸威力大，伤亡惨重，处理难度也较大的爆炸。一般发生在采煤工作面（上隅角，采空区有“瓦斯库”），或停风时间较长的掘进工作面，或盲巷的瓦斯参于爆炸。如： 2000年贵州某矿，瓦斯爆炸死亡162人属大型爆炸。;连续爆炸——系指第一次爆炸发生后，在处理事故的过程中，又发生第二次、第三次……爆炸，叫连续爆炸。 1997年某矿务局两个矿的回采工作面瓦斯爆炸后，均留下了火患，在处理过程中，都发生数十次连续爆炸，致使事故无法处理，被迫强行封闭。;七、影响瓦斯爆炸的主要因素 1、可燃可爆性物质的影响：可燃可爆性的渗入（降低下限，增加上限，增加爆炸危险性） 、可爆性煤尘的混入（同上）。 2、惰性气体和氧浓度的影响：惰性气体的混入（增加下限，降低上限，降低爆炸危险性）、氧浓度的变化。;3、混合气体初温度、压力的影响：环境初始温度、环境初始压力。 4、点燃温度和能量、引火延迟性的影响：瓦斯的最低点燃温度和最小点燃能量、瓦斯引火的延迟性。;八、矿井瓦斯爆炸的危害 1、爆炸产生高温高压（实验表明,当瓦斯浓度为 9.5%时，在密闭条件爆炸气体温度可达2150-2650 ℃ ，相对应的压力可达1.02MPa）； 2、爆炸产生高压冲击波和火焰峰面（直接冲击、反向冲击）； 3、爆炸产生有毒有害气体（主要是生成CO，导致大量人员中毒身亡）； 4、瓦斯连续爆炸。 ; ;e、恢复通风排放瓦斯时容易造成瓦斯事故； f、采空区及盲巷中瓦斯积聚； g、瓦斯异常涌出造成的瓦斯积聚； h、巷道冒落空间等的瓦斯积聚； i、小煤窑的瓦斯积聚。 2、引起瓦斯爆炸火源的产生：井下爆破、电火花、摩擦撞击火花、明火点燃。 3、人为因素 ; ;b、煤巷掘进掘进多用电钻打眼，经常爆破，出现机电设备失爆和爆破不合规定而产生引爆火源的可能性也较多。 2、采煤工作面的上隅角容易发生瓦斯爆炸的原因： a、上隅角容易出现瓦斯积聚（WHY？采空区内的高浓度瓦斯经此逸散，采空区瓦斯被漏风带至此，上隅角风流直角拐弯，容易成涡流区，瓦斯难被风流带走）； b、上隅角附近往往有回柱绞车等机电设备； c、爆破时容易产生虚炮等，产生引爆火源的机会较多。 ; ;风筒分支排放法顶帮冒空区瓦斯涌出量大、冒落空间大、挡风引风难解决、黄泥抹缝法、钻孔抽放裂隙带的瓦斯）； 4