矿井瓦斯的危害与治理

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1、矿井瓦斯的危害与治理矿井瓦斯是指矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体，有时单指甲烷。瓦斯爆炸是煤矿五大灾害之首。瓦斯事故是煤矿安全的“第一杀手”。据统计，瓦斯事故占煤矿事故的40.69%，死亡人数约占煤矿事故总死亡人数的36%。一、瓦斯的性质瓦斯是无色、无味、无臭的气体，相对密度为0.554，能燃烧和爆炸，难溶于水，100L水仅能溶3.5L瓦斯气体，有较强的扩散性和渗透性。其化学性质不活泼，不助燃也不能供人呼吸。瓦斯本身无毒，但空气中含量增加时，氧气浓度相对降低，可是人因缺氧而窒息死亡。二、瓦斯的涌出及矿井瓦斯等级划分（一）瓦斯涌出1、普通涌出普通涌出是指瓦斯从采落的碎煤、松动的煤岩

2、体中长时间、缓慢地放出。这是瓦斯涌出的主要形式。2、特殊涌出特殊涌出是指在短时间内，大量地、突然地喷出和突出。有时还伴随着大量的煤抛出。这种涌出危害极大。（二）瓦斯涌出量1、绝对瓦斯涌出量矿井绝对瓦斯涌出量是指单位时间内涌出的瓦斯量，单位是m3/min。1、相对瓦斯涌出量矿井相对瓦斯涌出量是指在矿井正常生产情况下，一个月平均产1t煤涌出的瓦斯量，单位是m3/t。（三）矿井瓦斯等级的划分《煤矿安全规程》规定：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。瓦斯矿井必须依照矿井瓦斯等级进行管理。矿井瓦斯等级可划分为三类。(1)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

3、对瓦斯涌出量小于或等于40m3/min。(2)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。(3)煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井三、瓦斯爆炸的危害及爆炸的条件（一）瓦斯爆炸的条件瓦斯爆炸必须同时具备三个条件，缺一个都不能爆炸。1.浓度（5%-16%）当浓度在9.5%时爆炸威力最大。2.火源温度（650-750℃）在煤矿井下的明火、煤自燃、电气火花、爆破火花以及机械撞击、摩擦火花均能达到上述温度。1.氧气浓度瓦斯爆炸的氧气浓度必须不低于12%。（二）瓦斯爆炸的危害1.产生高温爆炸产生的高温可达1850-2650℃，在如此高温下，容易造成人员伤亡、

4、设备烧毁等。2.产生高压爆炸产生的气体产物形成强大的冲击波，冲毁支护设备，伤亡人员，扬起煤尘，进而引起煤尘爆炸。3.产生大量有害气体瓦斯爆炸后产生的有害气体主要有：一氧化碳(CO)，浓度高达2%-4%，会使人员中毒死亡；二氧化碳(CO2)，浓度可高达4%-8%，此时氧气下降到6%-8%，会使人员因缺氧而窒息死亡。三、预防瓦斯爆炸的措施1、防止瓦斯积聚。瓦斯积聚是指体积超过0.5m3时的空间瓦斯浓度超过2％的现象。总体上讲在高瓦斯矿井（包括低瓦斯矿井）中，凡通风不畅的地方均会发生瓦斯超限。（1）加强通风。矿井通风是防止瓦斯积聚的基本措施。使瓦斯浓度降低到《煤矿安全规程》规定的浓度以下，即采掘工

5、作面的进风风流中不超过0．5％，回风风流不超过1％，矿井总回风流中不超过0．75％。因此，局部通风机不得无计划停电停风，风筒不得破损、脱节，禁止微风和无风作业。（1）加强检查。一定要按规定检查瓦斯和二氧化碳浓度。低瓦斯矿井每班至少检查2次；高瓦斯矿井中每班至少检查3次。（2）及时处理局部瓦斯积聚。例如：回采工作面的上隅角、掘进工作停风、回采工作面停采线密闭墙内、盲巷长度超过扩撒通风距离、联络巷密闭墙内外、工作面相邻采空区内、放顶煤工作面的顶煤（顶板）冒落不充分，在采空区形成空洞、煤岩巷道局部冒顶形成的空洞等等。以上这些局部瓦斯积聚很有可能达到爆炸极限，一旦遇到火源即会发生爆炸事故。（3）抽放

6、瓦斯。对于瓦斯涌出量大，通风不能解决问题时，应采取抽放措施把开采时的瓦斯涌出量降下来，以便安全开采。2.杜绝引爆瓦斯的火源(1)禁止在井下使用灯泡和电炉取暖，不得从事井下焊接工作，不许穿化纤衣服下井。(2)禁止电气火花。保证井下电气设备的防爆性能完好有效，禁止带电作业或搬移电气设备等。(3)防止炮火。爆破必须用安全炸药和安全电雷管，井下必须用发爆器做电源，禁止用交流电、矿灯爆破；坚持按规定封足炮泥，坚持使用水炮泥，禁止用杂物当炮泥。(4)坚持按章操作，防止违章操作的机械撞击和摩擦火花。3.防止瓦斯事故扩大具体措施主要有分区通风和设置防、隔爆设施。目前主要使用岩粉棚、水袋棚、水帘、水幕等设施。

7、4.安设瓦斯监控设备煤矿安全监控设备主要有甲烷风电闭锁装置、甲烷断电仪、便携式甲烷检测报警仪。五、瓦斯突出的预兆1.无声预兆(1)煤层结构发生变化，层理紊乱、煤层厚度改变倾角由小变大，煤层由湿变干、光泽暗淡，顶底板出现新断层、成波状起伏。(2)工作面压力增大，煤壁外鼓。(3)瓦斯涌出量增大，或忽大忽小，工作面气温降低。2.有声预兆(1)响煤炮，掉砟声，支架折断声。(2)有时还可听到气体穿过含水裂缝的嘶嘶声。