矿井瓦斯防治技术介绍.ppt

矿井瓦斯防治技术 主讲:孙祖河 主要内容 一、瓦斯的危害性 二、矿井瓦斯等级 三、巷道顶板附近瓦斯层状积聚防治技术 四、顶板冒落空洞积聚瓦斯处理技术 五、巷道积聚瓦斯排放方法 六、回采工作面上隅角瓦斯防治技术 七、巷道贯通 八、防止引爆火源 九、瓦斯检测 十、安全监控 十一、安全技术管理 一、瓦斯的危害性 一、瓦斯的危害性 窒息性 CH4 43%, O2 12%, 呼吸非常短促 CH4 57%, O2 9%, 即刻昏迷，有死亡危险 一、瓦斯的危害性 爆炸性 爆炸三条件 瓦斯浓度 5%~16% —— 3.6% 引爆火源 空气氧含量12% 一、瓦斯的危害性 爆炸的主要危害 高压冲击波 音速，最高1000m/s以上 波峰压力0.5~0.8MPa,最高2MPa 传播几千米,甚至地面 人员伤亡 摧毁井巷支架、设备、破坏通风系统 扬起煤尘，产生新的瓦斯、煤尘爆炸源，引起二次爆炸 二次反冲，破坏更为严重，容易产生二次爆炸 一、瓦斯的危害性 爆炸的主要危害 高温火焰锋面 传播速度初期较慢，随后从100m/s迅速增长到音速以上，最高2500m/s 传播几十米~几百米，少数可达几千米 温度可达2150~2650oC 人体皮肤、呼吸器官大面积烧伤 烧坏井下电器设备、电缆，引燃井下可燃物，产生新的引爆火源 一、瓦斯的危害性 爆炸的主要危害 有毒有害气体 CO2达到9%， O2下降到6%，人员窒息 CO高达12%，短时间即可致人死亡 一、瓦斯的危害性 爆炸的主要危害 引发煤尘爆炸 产生大量CO，浓度2%~3%，有时高达7%~8%，最高14%~18%，致人死亡的主要原因（ 70%~80%） 灾区瞬时气温达2300~2500oC 连续爆炸—呈跳跃式增大，越远破坏力越强 冲击波速度可达2340m/s，沉积煤尘再次扬起 火焰速度1120~1800m/s，点燃扬起的浮沉 产生二次、三次爆炸``````` 爆炸压力每次都增加5~7倍 摧毁整个矿井 一、瓦斯的危害性 突发性 瓦斯突然喷出 煤与瓦斯突出 煤与瓦斯突出主要危害 突出冲击波 摧毁巷道设施，人员伤亡 破坏通风系统 瓦斯逆流，几百米，上千米，甚至整个矿井 人员窒息 瓦斯爆炸 煤流埋人 二、矿井瓦斯等级 二、矿井瓦斯等级 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： 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。 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。 煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井 低瓦斯矿井中，相对瓦斯涌出量大于10m3/t或有 瓦斯喷出的个别区域（采区或工作面）为高瓦斯 区，该区应按高瓦斯矿井管理。 三、巷道顶板附近瓦斯 层状积聚防治技术 三、巷道顶板附近瓦斯层状积聚防治技术 容易出现层状积聚的巷道 在顶板10m范围内有高瓦斯涌出源 石门接近煤层 巷道过地质构造破坏带 巷道有瓦斯喷出 三、巷道顶板附近瓦斯层状积聚防治技术 层状积聚与巷道风速有关 正常瓦斯涌出条件下， 0.5m/s 瓦斯涌出量大，风速达 1 m/s 顶板有集中瓦斯涌出量 0.5 m3/min, 风速 1m/s 三、巷道顶板附近瓦斯层状积聚防治技术 防治技术 增加巷道风速 增大顶板附近的风速 导风板法 分支压风管法 引射器法 三、巷道顶板附近瓦斯层状积聚防治技术 防治技术 康达风筒 旋转风流 15～30m/s 三、巷道顶板附近瓦斯层状积聚防治技术 防治技术 封闭隔绝瓦斯源 裂隙瓦斯 背板和黏土 充填其他化学材料 抽放—瓦斯涌出量大 四、顶板冒落空洞积聚瓦斯处理技术 四、顶板冒落空洞积聚瓦斯处理技术 案例 2007.4.16 河南平顶山宝丰县王庄煤矿，重特大 瓦斯煤尘爆炸，死31人，伤9人 东三平巷交叉口冒顶，停风一个月的东三平巷 积聚瓦斯向外涌出，充满冒落空洞 放明炮处理冒顶 四、顶板冒落空洞积聚瓦斯处理技术 充填空洞法 黄土充填法 泡沫塑料充填法 泡沫塑料块 浇注泡沫塑料 实用条件 冒顶范围较大 有自然发火危险 四、顶板冒落空洞积聚瓦斯处理技术 风流吹散法 风幛法 实用条件 冒高2m 体积 6m3　 风速0.5m/s 优点：简单、经济　 四、顶板冒落空洞积聚瓦斯处理技术 风流吹散法 分支风管法 实用条件 冒高 2m 体积 6m3 风速 0.5m/s 优点：简单易行 缺点：降低工作面有效风量 分支压管法 四、顶板冒落空洞积聚瓦斯处理技术 封闭抽放法 适用条件 瓦斯涌出量大 巷道风量不足 优点：技术可行、效果好 缺点：工艺相对