第八章 矿井安全生产.ppt

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1、第八章矿井安全生产第一节　矿井瓦斯及防治第二节　矿尘及其防治第三节　矿井水灾的治理第四节　矿井防灭火第五节　顶板事故及其防治第六节　矿山救护第一节矿井瓦斯及防治煤层瓦斯赋存与含量在矿井生产过程中，从煤层或岩层中涌出的各种有毒、有害气体统称为矿井瓦斯，其主要成分为甲烷(CH4)。除甲烷外，还有乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、二氧化碳(CO2)、氮气(N2)及少量硫化氢(H2S)、氢气(H2)和稀有气体等。1.矿井瓦斯及其性质2.瓦斯的生成矿井瓦斯是在煤炭的生成和变质过程中伴生的气体，成煤初期主要由纤维素和有机物经过厌氧菌的作用分解而成。成煤过程中，由于物理化学作用，继续生成瓦斯

2、。3.瓦斯的存在状态煤体是一种复杂的多孔性固体，在成煤过程中生成的瓦斯，经过漫长的地质年代，大部分已排放入大气，只有一小部分至今仍被保存在煤体或围岩中。瓦斯在煤体中存在状态可分为两类：游离状态和吸附状态。游离状态也叫自由状态，这种瓦斯是以自由气体状态存在于煤体或围岩的裂缝孔隙之中，游离瓦斯量的大小与储存空间的容积、瓦斯压力成正比，与温度成反比。吸附状态又可分为吸着状态和吸收状态。吸着状态是在孔隙表面的固体分子引力作用下，瓦斯分子被紧密地吸附于孔隙表面上，形成很薄的吸附层；而吸收状态是瓦斯分子在较高的气体压力作用下，深入到煤的分子团内部，如同气体溶解于液体中的状态。当压力增加或温度

3、降低时，部分游离状态瓦斯转变为吸附状态，这种现象称为吸附现象；当压力降低或温度升高时，部分吸附状态瓦斯转变为游离状态称为解吸现象。瓦斯涌出1.煤层瓦斯含量煤层瓦斯含量是指单位质量或单位体积的煤体，在一定压力和温度下所含的瓦斯数量，用m3／t或m3／m3表示。2.瓦斯的涌出形式（1）普通涌出：瓦斯从煤层或岩层表面非常细微的缝隙中缓慢、均匀而持久地涌出。这种涌出的方式涌出的面积大、时间长，是瓦斯涌出的主要形式。（2）特殊涌出：特殊涌出又可以分为瓦斯喷出和煤(岩)与瓦斯突出两种。瓦斯喷出一般持续时间短。煤(岩)与瓦斯突出是指采掘生产过程中，在地应力和瓦斯的共同作用下，破碎的煤、岩和瓦斯

4、由煤体或岩体突然向采掘空间抛出的异常的动力现象。煤与瓦斯突出的一般规律：（1）突出与地质构造的关系，突出多发生在地质构造带内，如断层、褶曲和火成岩侵入区附近。（2）突出与瓦斯的关系，煤层中的瓦斯压力与含量是突出的重要因素之一。一般说来，瓦斯压力和瓦斯含量越大，突出的危险性越大。但突出与煤层的瓦斯含量和瓦斯压力之间，没有固定的关系。瓦斯压力低、含量小的煤层可以发生突出；反之，瓦斯压力高，含量大的煤层也可能不突出，因为突出是多种因素综合作用的结果。（3）突出与地压的关系，地压愈大，突出的危险性愈大。当深度增加时，突出的次数和强度都可能增加；在集中压力区内突出的危险性增加。（4）突出与

5、煤层构造的关系，煤层构造主要指煤的破坏类型和煤的强度。一般情况下煤的破坏类型愈高、煤的强度愈小，突出的危险性愈大。故突出多发生在软煤层或软分层中。（5）突出与围岩性质的关系，若煤层顶底板为坚硬而致密的岩层且厚度较大时，其集中应力较大，瓦斯不易排放，故突出危险性愈大；反之则小。若顶底板中具有容易风化和遇水变软的岩层时，将减少突出危险性。（6）突出与水文地质的关系，实践表明，煤层比较湿润，矿井涌水量较大，则突出危险性较小；反之则大，这是由于地下水流动，可带走瓦斯，溶解某些矿物，给瓦斯流动创造了条件。（7）突出具有延期性，就是震动放炮后没有诱导突出而相隔一段时间后才发生突出。其延迟时间

6、从几分钟到几小时。3.矿井瓦斯涌出量矿井绝对瓦斯涌出量是指矿井在单位时间内涌出的瓦斯量，单位为m3／d或m3／min。矿井相对瓦斯涌出量是指矿井在正常生产情况下，平均日产lt煤所涌出的瓦斯量，单位为m3／t。4.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：（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。《煤矿安全规程》规定；矿井在开采过程中，只要发生过一次煤(岩)与瓦斯突出，该矿井即

7、定为突出矿井，发生突出的煤层即为突出煤层。5.影响瓦斯涌出的因素1）自然因素（1）煤与瓦斯含量。煤层的瓦斯含量越高，开采时的瓦斯涌出量也越大。（2）开采深度。在瓦斯带内，随开采深度增加，相对瓦斯涌出量增大。（3）地面大气压力地面大气压突然下降时，采空区的气体压力将高于风流中的压力，瓦斯就会更多地涌入风流中，使得矿井瓦斯涌出量增加；反之，矿井的瓦斯涌出量将减少。2）开采技术因素（1）开采顺序与回采方法首先开采的煤层（或分层）瓦斯涌出量大，应首先回采瓦斯含量较小的煤层，同时抽采邻近煤