大堰煤矿职工培训资料.doc

叙永县大堰煤矿 职 工 培 训 资 料 二○一四年 第一部分 矿井瓦斯及其防治 第一节矿井瓦斯及其防治 一、概述 1、什么是矿井瓦斯？ 矿井瓦斯就是在煤矿生产过程中，从煤岩中涌出的各种有害气体的总称，组成矿井瓦斯的气体有沼气（甲烷）、二氧化碳、二投送化氮，还含有少量的乙烷、乙稀、氢气、一氧化碳、硫化氢和二氧化硫等。 2、矿井沼气有哪些性质？ 沼气的化学名称叫甲烷，是一种无色、无味、无臭的气体。标准状况下的密度为0.716kg/m3，比穴气轻，与空气中的沼气浓度如果超过43%（即氧浓度降到12%）时，人就因缺氧而窒息死亡。 沼气的化学特性，主要表现为燃烧和爆炸性。沼气浓度在5-16%的范围内具有爆炸性，在这范围之外遇火即燃烧。同时，当氧气含量少于12%时，遇火不燃烧；沼气引燃温度一般为650—750%。 二、矿井瓦斯的生成及赋存。 1、矿井与瓦斯是怎样生成的/ 矿井瓦斯是成煤过程中的一种伴生气体，一般认为它是植物的残骸在高温缺氧的条件下，由其中的有机物质发生化学分解而产生的。碳化程度超高的煤（如无烟煤），沼气含量就越大。 煤层埋藏越深，压力越大，湿度越高，越加大了煤的变质程度，所以随立脚点深度的增加，碳化程度增加，其沼气含量也增加。 2、矿井瓦斯在煤层中存在状态有几种： 瓦斯在煤层中有游离和吸附两种存在状态。吸附状态按其组合形成不同，又分为吸着和吸收两种。 瓦斯的游离状态和吸附状态在一定件件下（如湿度、压力等）处于动态平衡。条件变化时，平衡状态也随之变化。例如，当压力升高或湿度降底时，一部分瓦斯由游离状态转化为吸附状态，这种现象叫做吸附，反之，如果压力降低或湿度升高时，一部份瓦斯上吸附状态转化为游态状态，这种现象称为解吸。 3、煤层的瓦斯含量 瓦斯含量是指煤、岩中实际含有的瓦斯量，是游离瓦斯和吸附瓦斯的总称。 煤层瓦斯含量的大小，主要取决于保存瓦斯的地质条件。即煤层本身的存储条件（煤的吸附特性、煤层有无露头、煤层埋藏深度）、地质构造圈闭条件和煤层及围岩的透气性。但煤层中最终被保存下来的瓦斯多少，还是取决于煤层的埋藏条件和地质构造。 三、矿井瓦斯的涌出 1、矿井瓦斯的涌出形式有哪几种？ 矿井瓦斯的涌出形式有普通涌出和特殊涌出两种。矿井瓦斯的特殊涌出形式又可分瓦斯喷出或煤岩与瓦斯突出。 2、矿井瓦斯普通涌出形式：是指瓦斯从煤层和岩层的暴露面上经常地、均匀地、缓慢地涌出，这种涌出形成范围广、面积大、时间长，是矿井瓦斯涌出的主要形式。 3、矿井瓦斯涌出量——是指矿井在正常开采过程中，涌进巷道或管道内的瓦斯量，这种涌出量仅仅是普通涌出形成的瓦斯量，不包括喷出或突出的瓦斯量。其表达方法有两种：绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量。 绝对瓦斯涌出量——是指单位时间内涌入巷道的瓦斯量，m3/min或m3/d，粗略计算g绝=QC。 相对瓦斯涌出量——是指每采一吨煤平均涌出的瓦斯量，m3/t。（计算式：g相=g绝/A） 矿井瓦斯涌出量的大小：取决于矿井自然因素（煤层和围岩的瓦斯含量；形采深度；地面大气压）和开采技术因素（开采规模；开采顺序与开采方法；生产工艺过程；通风压力与通风系统）的综合影响，它决定因素是煤岩的瓦斯含量。 矿井沼气涌出量的作用：确定矿井瓦斯等级；计算矿井总风量以及矿井瓦斯管理的主要依据。 4、矿井瓦斯涌出来源有哪些？ 对于单一煤层来说，一是从采落的煤炭中涌出；二是从顶、底板和岩石中涌出；三是从已采区涌出。 对于多煤层来说，除上述各种来源外，还有从邻近层中涌出的瓦斯。 我国现场对沼气来源一般分为开采区、掘进区和已采区三个部分。对此要实施分源治理瓦斯的技术措施。 《煤矿安全规程》第133条规定：在一个矿井中，只要有一煤（岩）层发现瓦斯，该矿井即定为瓦斯矿井，并依照矿井瓦斯等级的工作制度进行管理。（我国全部矿井都已定为瓦斯矿井） 矿井瓦斯等级：根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式划分为以下几个等级：低瓦斯矿井；高瓦斯矿井；煤与瓦斯突出矿井。 县级煤炭工业主管部门每年必须组织进行矿井瓦斯的CO2等级的鉴定工作，并将鉴定结果报地（市0级主管部门审批，报煤炭工业主管部门备案。 四、矿井瓦斯与煤尘爆炸及预防 1、瓦斯燃烧和爆炸的浓度范围是多少？它爆炸威力最大的浓度是多少？ 瓦斯在新鲜空气中燃烧一般低于5%以下，但浓度过低时，也不能燃烧，空气中含沼气的浓度高于16%时，混合气体失去爆炸性，也不会燃烧，但如有新鲜空气供给，可以混合气体与新鲜空气的接触面上进行燃烧。 瓦斯在新鲜空气中的爆炸药围一般为5-16%，遇火即可发生爆炸。爆炸下限一般为5-6%（最低为3.2%，最高为6.7%，爆炸上限一般为14-16%）。 当在地面空气条件下，氧气浓度为21%，按理论计算，沼气浓度为9.5%时发生爆炸，其威力最大。但在矿井空气条件下，氧气浓度