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矿山与地下工程地质灾害3、岩爆防治措施①改善围岩应力这种方法主要是降低围岩应力是围岩应力小于围岩强度,避免岩爆的发生。主要采取如下措施:在洞身开挖爆破时,尽量减少对围岩的扰动,改善围岩应力状态。选择合适的开挖断面形式,也可改善围岩应力状态。应力解除法:通过打设超前钻孔或在超前钻孔中进行松动爆破,在围岩内部造成一个破坏带,即形成一个低弹区,从而使动壁和掌子面应力降低,使高应力转移至围岩深部,②改善围岩性质在施工过程中,可采取对工作面附近岩壁喷水或钻孔注水来促进围岩软化,从而消除或减缓岩爆程度。③对围岩进行加强支护和超前支护加固三、瓦斯突出、爆炸
矿井瓦斯:煤矿生产过程中,从煤、岩内涌出的各种气体的总称。煤矿术语中的瓦斯指的就是甲烷。物理化学性质:无色、无味、无毒、比空气轻,微溶于水。危害:爆炸,突出,人员窒息、环境污染。瓦斯在煤体内存在的状态煤体是一种复杂的多孔性固体,包括原生孔隙和运动形成的大量孔隙和裂隙,形成了很大的自由空间和孔隙表面。煤层中瓦斯赋存两种状态:游离状态吸附状态吸着状态吸收状态2、瓦斯突出瓦斯突出:在极短时间内,从煤岩内以极快速度向采掘空间涌出煤岩和瓦斯。突出的机理突出是十分复杂的自然现象,它的机理还没有统一的见解,假说很多。多数人认为,突出是地压、瓦斯、煤的力学性质和重力综合作用的结果。突出的一般规律突出多发生在一定的采深以后;突出多发生在地质构造带、应力集中区;突出的强度和次数,与煤层厚度、倾角、硬度、透气性等有关;突出大多发生在落煤、放炮工序3、瓦斯爆炸及其预防瓦斯爆炸的化学反应过程最终的化学反应式为:CH4+2O2=CO2+2H2O如果O2不足,反应的最终式为:CH4+O2=CO+H2+H2O瓦斯爆炸的危害高温---2150~2650高压---几~20at有害气体CO冲击波瓦斯的爆炸浓度在正常的大气环境中,瓦斯只在一定的浓度范围内爆炸,这个浓度范围称瓦斯的爆炸界限,其最低浓度界限叫爆炸下限,其最高浓度界限叫爆炸上限,瓦斯在空气中的爆炸下限为5~6%,上限为14~16%。瓦斯爆炸界限不是固定不变的,它受到许多因素的影响,其中重要的有:氧的浓度其它可燃气体混合气体中有两种以上可燃气体同时存在时,其爆炸界限决定于各可燃气体的爆炸界限和它们的浓度煤尘----本身具有爆炸,300~400℃挥发气体空气压力----压力大,分子接近,碰撞几率增加范围扩大惰性气体可以降低瓦斯爆炸的危险性。瓦斯的最低点燃温度瓦斯的最低点燃温度和最小点燃能量决定于空气中的瓦斯浓度,瓦斯-空气混合气体的最低点燃温度,绝热压缩时565℃,其它情况时650℃。煤矿井下瓦斯爆炸事故原因分析火源井下的一切高温热源——电气、放炮、摩擦、静电发生地点掘进工作面占80%~90%,采煤工作面占10%~20%预防瓦斯爆炸的措施(一)防止瓦斯积聚所谓瓦斯积聚是指瓦斯浓度超过2%,其体积超过0.5m3的现象。搞好通风。及时处理局部积存的瓦斯。抽放瓦斯经常检查瓦斯浓度和通风状况(二)、防止瓦斯引燃防止瓦斯引燃的原则,是对一切非生产必需的热源,要坚决禁绝。四、煤层自燃自古至今,一条横贯三北地区可引发火灾的煤田地带时时威胁着我们。这条地带从新疆准噶尔盆地开始,穿过青海—甘肃—内蒙—陕西—山西—辽宁,直抵黑龙江大兴安岭脚下,尤以新疆灾情最为严重。这些活火区过去被人们称作“火焰山”。地下煤层的自燃有两个原因:一个是内因,即煤自身引起的因为煤的主要成分是炭,和空气接触时氧化,氧化时散发热量,若此时空气流通,热量就会很快散失。一旦空气不流通,热量聚集到一定程度,煤层就会自燃。另一个引发煤层自燃的原因可能是由于矿井下电线短路引起的电火花点燃瓦斯,然后使整个煤层自燃。煤层自燃危害煤的自燃严重污染了大气环境中国北方煤田每年向大气排放一氧化碳49.02万吨,二氧化硫15.47万吨,二氧化氮30万吨,粉尘11.2万吨,放出热量7385×10的10次方大卡另外还排放二氧化碳和硫化氢等有害气体,造成低空空气有害物质严重超标,形成大范围的酸雨,助长地球的温室效应近火区有的树木、庄稼被熏死,杨树叶片苯丙比含量比清洁区高130倍,附近人、畜患多种疾病。煤层自燃带来的其他后遗症也非常严重。它可引起周围围岩变质(简称“烧变岩
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