矿井瓦斯及其防治
矿井瓦斯防治及粉尘防治课件
第一章矿井瓦斯防治矿井瓦斯从广义上说是井下有毒有害气体的总称。
它的主要成分通常是以甲烷（沼气）为主的烃类气体。
它的来源一般分为四个方面：一是在煤层与围岩内赋存并能涌入到矿井的气体；二是生产过程中生成的气体，如放炮时产生的炮烟、充电过程产生的氢气；三是井下空气与煤岩、支架和其它材料之间的化学或生物化学的反应生成的气体；四是放射性物质蜕变过程生成的或地下水放出的放射性惰性气体氡（Rn）及惰性气体氦。
第一节矿井瓦斯的生成与赋存一、矿井瓦斯的生成煤层瓦斯的来源主要是煤层和煤系地层，它主要是腐植型有机物在成煤过程中生成的。
一般分为两个成气时期：一是从植物遗体到形成泥炭属于生物化学成气时期；二是地层在高温高压作用下从褐煤到无烟煤属于煤的化学作用成气时期。
瓦斯生成的多少主要取决于原始母质的组成和煤的化学作用所处的阶段。
二、煤层瓦斯的赋存煤层进过漫长的地质年代煤化过程生成的瓦斯，在其压力和浓度差的驱动下进行运移，其中大部分脱离产气煤层排放到古大气中；当在运移中遇到良好的圈闭和储存条件下时，会聚集起来形成天然的气藏。
留存在现今煤层中的瓦斯，仅是其中的一小部分（占3%—24%）。
煤层瓦斯含量的多少，主要取决于封闭条件。
如煤层埋藏深度、煤层与围岩的透气性、地质构造与存储条件。
如煤的吸附能力、孔隙率、含水程度、温度与压力等。
三、瓦斯的存在状态瓦斯在煤层或岩层中存在的状态有两种：一种叫游离状态；另一种叫吸附状态。
游离瓦斯存在于煤层、岩层的裂隙或空洞中，它可以自由地从煤层或岩层的裂隙中散放出来。
吸附瓦斯是指被吸附在煤体或掩体孔隙壁上，形成一个极薄的薄膜或进入煤体内部，瓦斯分子与煤的分子之间由于引力作用，紧密的吸附着。
以吸附状态存在的瓦斯含量大小，决定于煤的孔隙结构特点、瓦斯压力、煤的温度和湿度等。
据估算，在天然条件下，煤体中以吸附状态储存的瓦斯约占90％，而以游离状态存在的瓦斯的约仅占10％。
这说明瓦斯绝大多数是以吸附状态存在。
矿井预防瓦斯事故的措施
矿井预防瓦斯事故的措施在煤矿生产中，瓦斯事故一直是威胁矿工生命安全和煤矿正常生产的重大隐患。
瓦斯爆炸、瓦斯突出等事故不仅会造成人员伤亡和财产损失，还可能导致矿井的长期停产和资源浪费。
因此，采取有效的措施预防瓦斯事故至关重要。
一、加强通风管理通风是排除瓦斯、降低瓦斯浓度的最主要手段。
要确保通风系统的合理设计和稳定运行。
首先，根据矿井的实际情况，设计科学合理的通风系统，包括通风方式、通风设备的选型和布置等。
通风机的能力要与矿井的需风量相匹配，保证有足够的新鲜风流进入矿井各个作业地点。
其次，要加强通风设施的管理和维护。
通风设施如通风机、通风管道、通风窗等要定期检查和维护，确保其正常运行，防止漏风现象的发生。
对于通风系统中的故障和问题，要及时发现并迅速处理，以保证通风系统的稳定性和可靠性。
另外，要合理控制通风风量和风速。
风量过小，无法有效稀释瓦斯；风量过大，可能会导致煤尘飞扬等问题。
风速也要适中，既要保证能将瓦斯及时排出，又要避免产生过大的风流冲击。
二、瓦斯监测与检测建立完善的瓦斯监测系统是预防瓦斯事故的重要手段之一。
在矿井的各个关键部位，如采掘工作面、回风巷、瓦斯容易积聚的地点等，安装瓦斯传感器，实时监测瓦斯浓度。
监测系统要具备准确性、及时性和可靠性，能够及时发出警报，提醒工作人员采取措施。
同时，要加强人工瓦斯检测工作。
瓦斯检测员要按照规定的时间和路线进行巡回检测，使用准确可靠的检测仪器，对重点部位进行重点检测。
检测数据要如实记录，发现瓦斯浓度异常升高，要立即采取措施进行处理。
三、瓦斯抽采对于瓦斯含量较高的矿井，瓦斯抽采是一项有效的预防措施。
通过瓦斯抽采，可以降低煤层中的瓦斯含量，减少瓦斯涌出量，从而降低瓦斯事故的风险。
瓦斯抽采的方法有多种，如本煤层抽采、邻近层抽采、采空区抽采等。
要根据矿井的地质条件和瓦斯赋存情况，选择合适的抽采方法和抽采设备。
在抽采过程中，要加强抽采效果的监测和评估，不断优化抽采方案，提高抽采效率。
煤矿瓦斯事故隐患及其防治措施
对受伤人员应及时进行医疗救 治，减轻伤害程度。
对事故现场进行安全评估，消 除安全隐患，防止次生事故发
生。
05
煤矿瓦斯事故案例分析
案例一：某煤矿瓦斯爆炸事故
1 2
事故经过
某煤矿井下发生瓦斯爆炸，造成严重人员伤亡和 财产损失。
事故原因
矿井通风不畅，瓦斯浓度积累到爆炸极限，加之 违规操作和设备故障导致火花引发爆炸。
提高应急处置能力
总结词
提升应急响应能力
详细描述
煤矿企业应建立健全应急处置预案，定期组织模拟演练，提高应急处置人员的反 应速度和处理能力。同时，配备专业的应急救援设备和人员，确保在事故发生时 能够迅速投入救援。
加强安全管理及监管力度
总结词
强化安全管理及监管措施
详细描述
煤矿企业应建立健全安全管理及监管制度，明确各级管理人员职责，加强现场巡查和监管力度。对于违反安全规 定的行为要及时制止和处罚，形成威慑力，确保安全生产。同时，政府监管部门也应加强对煤矿企业的安全监管 ，确保各项安全措施得到有效执行。
井下可燃物过多
煤矿井下存在大量可燃物，如木材 、煤炭等，增加了火灾的风险。
02
煤矿瓦斯事故防治措施
建立瓦斯监测系统
安装瓦斯监测设备
在矿井重要区域和关键位置安装 瓦斯监测设备，实时监测瓦斯浓
度，确保及时发现异常情况。
配备专业人员
配备专业的瓦斯监测人员，负责 监测设备的日常维护和数据记录 ，及时发现异常情况并采取相应
加强通风管理
确保通风系统可靠
01
合理布局通风设施，定期维护通风设施，确保通风系统稳定、
可靠。
监测瓦斯浓度
02
在矿井各工作面、关键位置设置瓦斯浓度监测装置，实时监测
矿井瓦斯防治安全技术措施
矿井瓦斯防治安全技术措施为了杜绝瓦斯事故的发生，保障矿井的安全生产和职工的生命财产安全，特制定停产期间瓦斯防治措施。
一、矿井瓦斯防治的安全措施1.主要通风机必须24小时运行，备用风机必须保证完好，当运行风机发生故障时备用风机必须在10分钟之内启动运行，防止井下有毒有害气体积聚。
2.机电科定期对主要通风机、通风机供电设施进行维护、保养，确保通风设施能正常使用。
3.机电科必须按照《煤矿安全规程》的规定，定期对主要通风机进行检测检验，确保通风机能正常使用。
4.机电科必须定期对矿井供电系统检查、维护，确保矿井供电系统可靠，严禁出现无计划停电、停风。
5.通防科每月必须根据井下实际情况，制定矿井风量分配计划，严格按照计划进行配风，严禁出现无风、微风、循环风。
6.通防科至少每10天对矿井进行一次全面测风，根据测风情况及时调整风机的频率，确保矿井通风可靠，分流稳定。
7.通防科每周对井下通风设施、反风设施检查一次，发现通风设施损坏时必须制定措施后及时维修，确保通风设施完好。
8.带班领导、安全检查工、瓦斯检查工每班检查瓦斯时必须对矿井通风设施完好情况进行巡查，发现问题及时汇报处理。
9.通防科、机电科按照规定每月对主要通风机倒机切换一次，Word资料，仅供参考，下载后可编辑切换后备用风机必须检查、保养一次，确保备用风机能正常使用，并做好相关记录。
10.通防科每半年至少对矿井防爆门进行检查一次，发现问题及时处理，确保防爆门能正常使用。
11.调度监控室按照规定至少每15天对各类传感器调校，确保传感器灵敏、可靠。
按照规定对监控设备进行检查、维护，确保安全监控系统运行正常。
12.生产技术科每10天对井下巷道顶板离层、巷道移近量观测、分析一次，发现巷道支护失效、变形严重，影响行人、通风时必须制定可行方案措施，经批准后组织人员维修。
13.通防科定期对井下通风巷道检查一次，发现巷道断面尺寸不符合《煤矿安全规程》规定时，必须通知生产技术科，由生产技术科制定维修巷道的安全技术措施，经批准后组织人员维修。
矿井防治瓦斯措施
8、 停风区中瓦斯浓度超限必须执行肥城矿业集团瓦斯管理规定。 9、 瓦斯监测管理
① 甲烷传感器必须安设在坚固的支护处，不能与风筒挂在同侧，距迎头不大于5m。 传 感器吊挂在距巷道顶板不大于300mm, 距巷帮不小于200mm处，且避开淋水的地方，并 保护好。
4、 迎头不得停风，因检修、停电等原因造成停风时，必须撤出人员、切断电源、设置栅 栏、揭示警标。在恢复通风前首先要测气体含量，只有停风区中最高瓦斯浓度不超过
1.0%和最高二氧化碳浓度不超过1.5%时，且局扇及其开关附近20m内风流中的瓦斯浓度 不超过0.5%时，方可人工开启局扇。
5、1.0%以下时，方 可通电启动。
② 甲烷传感器只有监控人员才有权校核，其他人员不得随意调整。 ③ 安全监控装置每天由专业人员负责检查、维护，确保灵敏可靠；
④ 每班必须在距迎头5m 范围内悬挂一台瓦斯便携仪，报警点为1.0%,其悬挂位置同甲 烷传感器；
⑤CH4 传感器的报警点为≥1.0%、断电点为≥1.5%、复电点为<1.0%,断电点范围为掘进 巷道内全部非本质安全型电气设备；
1、 掘进工作面风流中瓦斯浓度达到1.0%时，必须停止一切工作。 2、 掘进工作面及其它作业地点风流中，电动机或其开关安设地点附近20m 以内风流中 的瓦斯浓度达到1.5%时，必须停止工作，切断电源，撤出人员，进行处理。
3、 掘进工作面及其巷道内，体积大于0.5m3的空间积聚的瓦斯浓度达到2.0%时，附近 20m 内必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。
⑥ 实行“瓦斯电闭锁、风电闭锁”。 10、严格执行瓦斯巡回检查制度和请示汇报制度，每次间隔时间不超过4个小时。严禁空 检、漏检、假检。
矿井防治瓦斯措施
矿井防治瓦斯措施矿井防治瓦斯措施是煤矿安全生产的重要措施之一。
瓦斯是煤炭开采过程中产生的一种有害气体，如果不及时处理会给矿工的安全和健康造成极大的威胁，因此，必须采取有效的防治措施。
一、瓦斯的危害瓦斯主要由甲烷组成，它是一种无色、无味、易燃、易爆的气体。
当瓦斯浓度达到5%~15%时，容易引发火灾或爆炸事故，甚至能够导致重大人员伤亡和经济损失。
此外，瓦斯还会导致矿井通风不畅，造成人员窒息，对矿工健康造成危害。
二、防治瓦斯的措施矿井防治瓦斯，首先要做好矿井通风和监控工作。
具体措施如下：1、矿井通风：通过矿井通风，及时将瓦斯排出矿井，保证矿井内空气新鲜，人员能够正常工作。
2、瓦斯监控：通过安装瓦斯监测装置及时检测矿井内瓦斯浓度是否超标，预测瓦斯积聚情况，及时采取应对措施。
3、防火、防爆措施：在矿井内设置防爆墙和防火墙，分隔矿井内的瓦斯区和煤尘区，避免瓦斯积聚造成爆炸事故。
4、人员防护：在矿井内配备适当的呼吸器和防护装备，保障矿工人身安全。
三、瓦斯治理技术瓦斯治理技术在煤矿生产中应用十分广泛。
常见瓦斯治理技术如下：1、瓦斯抽采：通过采用如风机、压缩机等抽采装置将矿井内的瓦斯抽出，减少瓦斯的积聚，减少事故发生的可能性。
2、煤尘抑制：煤矿开采过程中，煤尘会和瓦斯等有害气体混合，形成一种具有极高爆炸性的混合物，采取煤尘抑制技术将煤尘降低到极低的浓度。
3、水喷淋降温：在井下隧道等密闭区域，高温环境会导致瓦斯的产生和积聚，这时需要采取一定的措施降低温度。
降温过程中，应采用水喷淋技术，利用水的冷却作用。
四、瓦斯防治管理除了技术手段外，瓦斯防治还需要加强管理。
应加强规范化、证书化管理，对矿工进行定期的培训，普及安全知识，提高防卫能力。
同时，应落实责任，明确防治措施负责人，增强措施实施力度，避免形式主义。
总之，瓦斯防治工作是煤矿生产中不可或缺的环节，需要多方面的措施和技术支持，需要加强管理和落实责任。
只有做到全方位防控，才能有效降低矿井事故的发生率，确保煤矿安全生产。
《矿井瓦斯防治》PPT课件
〔6〕风量变化 风量增加时,由于负压增大,采空区漏风加大, 一部分高浓度瓦斯被漏风从采空区带出,绝对 瓦斯涌出量迅速增加,风流中瓦斯浓度可能急 剧上升,然后开始下降,经过一段时间,恢复到或 接近原值.风量减少时,情况相反. 〔7〕采空区密闭质量 密闭质量差,瓦斯涌出量大.
4.矿井瓦斯涌出量的一般规律
④ 煤的变质程度
变质程度越高,生成瓦斯量越大,其他条件相同时, 瓦斯含量就越大.
⑤ 煤层围岩的性质
围岩致密、完整不透气,易保存瓦斯. ⑥ 水文地质条件
地下水活跃的地区,裂隙比较发育,且处于开放状 态,为瓦斯排放提供了通道,地下水在漫长的地质历 史时期,也可以带走大量瓦斯,降低煤
层瓦斯含量.地下水对矿物质的溶解和侵蚀,会造成 底层的天然卸压,使得煤层及围岩的透气性增大,增 大瓦斯的散失量.
① 煤田地质史
煤田地层上升,增加瓦斯向地表扩散,煤层瓦 斯含量小.
煤田地层下沉,缓解瓦斯向地表扩散,煤层瓦 斯含量大.
② 地质构造
封闭型的,有利于瓦斯存储. 开放型的,有利于瓦斯排放. ③ 煤层的赋存条件
埋藏深度、倾角、有无露头对瓦斯含量有
重要影响.
同一煤层内瓦斯含量随深度增加而增大,倾角越 小,瓦斯运移路程越长,煤层瓦斯含量越大,有露头, 易排放,含量低.
3.煤层瓦斯含量 〔1〕定义：煤层瓦斯含量是指单位体积或 重量的煤在自然状态下所有的瓦斯的数量,其 单位为m3/m3或m3/T. 〔2〕煤层瓦斯含量的大小取决于两方面： 一是成煤和变质过程中瓦斯生成量的多少；
二是瓦斯能被保存下来的条件.〔起主要作 用,决定煤层中 瓦斯含量的大小〕
〔3〕影响煤层瓦斯含量的因素
①封闭性断层两侧、岩溶陷落柱周围<封闭 的>、背斜地区瓦斯涌出量大.
矿井瓦斯防治
加强科技创新，提高防治水平
加强科技创新：研发更高效、智能的瓦斯防治技术和装备，提高矿井安全水平。 政策支持：政府应加大对矿井瓦斯防治的投入，制定更加严格的法规和标准。 人才培养：加强专业人才的培养和引进，提高矿井瓦斯防治队伍的整体素质。 国际合作：加强与国际先进技术交流合作，引进国外先进的瓦斯防治技术和经验。
定义：利用传 感器、通信、 计算机等技术， 对矿井瓦斯浓 度、压力、温 度等进行实时 监测和远程监
控
目的：及时发 现瓦斯异常， 预防瓦斯事故 的发生，保障 矿工生命安全 和矿井生产安
全
技术手段：数 据采集与处理、 信息传输与控 制、数据分析
与挖掘等
发展趋势：智 能化、网络化、 实时化、高精
度化
瓦斯治理新材料与新工艺
当矿井中瓦斯浓 度过高时，会导 致氧气含量降低， 使人窒息死亡。
瓦斯爆炸会产生 高温高压的气流， 对矿井设施造成 严重破坏，甚至 引发火灾和煤尘 爆炸等次生灾害。
矿井瓦斯突出是 一种危险的自然 灾害，会导致矿 井巷道和采掘工 作面的严重破坏， 甚至造成人员伤 亡和矿井关闭。
03
矿井瓦斯防治的重 要性
研究现状：高效 低浓度瓦斯利用 技术、煤与瓦斯 共采技术等
应用实例：瓦斯 发电、瓦斯供暖 等
未来发展方向： 提高瓦斯利用率 和降低成本
矿井瓦斯防治标准与规范的不断完善
矿井瓦斯防治标准与规范的制定 标准与规范的不断修订和完善 规范在矿井瓦斯防治中的应用 标准与规范对矿井瓦斯防治技术发展的推动作用
06
瓦斯治理新材料： 高分子材料、纳 米材料等在矿井 瓦斯防治中的应 用
新工艺：瓦斯抽 采、瓦斯利用等 新工艺技术的发 展
高效低耗：新材 料和新工艺在提 高瓦斯治理效率、 降低能耗方面的 作用
矿井瓦斯防治安全技术（三篇）
矿井瓦斯防治安全技术矿井瓦斯是煤矿生产过程中不可忽视的安全隐患。
瓦斯的积聚和泄漏会导致煤矿的瓦斯爆炸事故，造成人身伤亡和财产损失。
因此，矿井瓦斯防治安全技术的研究和应用十分重要。
矿井瓦斯防治安全技术主要包括以下几个方面：1. 瓦斯浓度监测技术：瓦斯浓度的监测是瓦斯防治的基础，必须及时准确地了解瓦斯浓度的分布情况。
目前常用的瓦斯浓度监测技术有传感器测量法、红外线测量法和气体色谱法等。
传感器测量法是最常用的方法，它通过传感器测量瓦斯浓度的变化，并将监测结果实时显示在监测仪器上。
2. 瓦斯抽采技术：瓦斯抽采是瓦斯防治的重要手段，可以有效降低矿井瓦斯浓度，减少瓦斯积聚的机会。
常见的瓦斯抽采技术有层间抽采、井下抽放和局部抽采。
层间抽采是在煤层之间设置抽采孔，通过抽采孔将瓦斯抽出煤层；井下抽放是在矿井井下设置瓦斯抽放井，将瓦斯通过井下管道抽出到地面；局部抽采是在矿井的具体区域设置抽采装置，将局部区域的瓦斯抽出。
3. 瓦斯防爆技术：瓦斯防爆技术是防止瓦斯爆炸事故的重要手段。
常见的瓦斯防爆技术有通风技术、灭火技术和防爆设备。
通风技术是通过通风系统提高矿井的通风效果，扩散和稀释瓦斯浓度；灭火技术是在矿井中设置灭火装置，如喷雾灭火系统和干粉灭火系统，用于灭火防爆；防爆设备包括防爆器、防爆电器和防爆仪表等，能够在瓦斯爆炸时保护设备不受损坏。
4. 瓦斯监控和预警技术：矿井瓦斯监控和预警技术可以及时准确地预测瓦斯事故的发生，并采取相应的措施进行预防。
常见的瓦斯监控和预警技术有声光报警装置、监控录像系统和数据采集系统等。
声光报警装置可以在瓦斯浓度超过安全范围时发出声音和闪光，提醒人员及时撤离；监控录像系统可以实时监测矿井的瓦斯情况，并将监测数据记录下来供分析和研究；数据采集系统可以自动采集和传输瓦斯浓度数据，实现对瓦斯浓度的实时监测和分析。
5. 瓦斯防治管理技术：瓦斯防治的管理技术是保证瓦斯防治工作有效进行的关键。
瓦斯防治管理技术包括瓦斯防治规程和制度的建立、组织和管理人员的培训、瓦斯防治设备的维护和管理等。
矿井瓦斯防治措施
矿井瓦斯防治措施瓦斯是煤炭开采过程中的伴生物，能够发生燃烧、爆炸、窒息等瓦斯事故，瓦斯事故的发生，一般都具有突发性强，危害性大的特点，为了杜绝瓦斯事故的发生，保障矿井的安全生产和职工的生命财产安全，特制定本措施，望各队组能够认真贯彻执行本措施。
一、矿井瓦斯防治目标1.将高瓦斯矿井抽成瓦斯矿井。
2.杜绝井下任何地点瓦斯超限、瓦斯积聚。
3.保证采掘工作面的正常生产。
4.保证矿井无瓦斯超限事故的发生，实现全年瓦斯“0”超限的目标。
5.保障矿井的安全生产不出瓦斯事故。
6.在全体干部职工心中牢固树立“瓦斯超限就是事故”的安全理念。
二、建立健全正规、完善、科学合理的通风系统1.矿井必须安装两套同等能力的主要通风机装置，其中1套作备用，备用通风机能在10min内开动。
2.主要通风机必须定期进行切换，并进行检修和维护。
3.主要通风机必须按规定进行风机性能测定，保证主要通风机处于良好的运行状态。
4.保证通风机在驼峰以下运行，确保矿井通风系统稳定可靠。
5.矿井必须具有完整独立，稳定可靠的通风系统，采区实行分区通风，工作面有独立的通风系统。
6.矿井没有不符合规定的串联通风、扩散通风、采空区通风等。
7.矿井通风设施的构筑质量必须符合《安全质量标准化》标准。
8.矿井通风设施必须保证完好，工作面、采区、主要风巷的调风设施必须安设合理、可靠。
9.矿井的总风量，采掘工作面、硐室、行人巷道、其他用风地点的风量、风速必须符合《规程》和相关标准规定，严禁超通风能力生产。
10.必须定期对矿井进行通风系统审查，及时解决矿井通风系统中出现的问题。
11.改变矿井通风系统、采区通风系统、工作面通风系统等地点的通风系统时、必须按规定制定相应的措施，并进行会审，最后贯彻落实。
三、加强局部通风管理1.局部通风机所在的巷道必须保证风量充足，严禁出现循环风，局部通风机到巷道回风口此段距离巷道的风速不得低于0.25m/s。
2.局部通风机及其启动装置必须安设在进风巷道中，地点距回风口10m以上，且支护完好、无淋水、无积水、无杂物的地点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
中型突出： 强度55～99t/ 次（突出后， 经过一个工作 班以上瓦斯浓 度可逐步恢复 正常）
次大型突出： 强度100～499t/ 次（突出后，经 过一天以上瓦斯 浓度可逐步恢复 正常）
大型突出： 强度500～ 999t/次（突 出后，经几天 回风系统瓦斯 浓度可逐步恢 复正常）
特大型突出： 强度>1000t/次 （突出后，经长 时间排放瓦斯， 回风系统瓦斯浓 度才恢复正常）
由采落煤炭和煤层、 岩层的新鲜暴露面， 通过孔隙、裂隙，缓 慢、长时间的涌出。
采掘时，在极短的时间内 ，瓦斯由煤体、围岩内突 然、大量的涌出，有时还 伴有煤粉、煤块和岩石等
煤与瓦斯突出 瓦斯喷出
矿井瓦斯涌出量表达方法
矿井瓦斯涌出量表达方法
绝对瓦斯涌出量
相对瓦斯涌出量
矿井单位时间内涌入采 掘空间的瓦斯量（m3/min 或m3/d)
瓦斯在煤层内存在状态
1 - 游离瓦斯；2 - 吸收瓦斯；3 - 吸 着瓦斯
影响煤层瓦斯含量的主要因素
水文地质条件
“水大瓦斯小，水小瓦斯大”。
地下水活跃的地区，通常煤层的瓦斯含量减小，地下水
在漫长的地质年代可以带走数量可观的溶解的瓦斯；而且在 地下水活跃地区，透气的天然裂隙比较发育，这些裂隙也成 为瓦斯直接渗滤的通路。在地下水活跃地区内，由于地下水 溶蚀一部分矿物质，使地层得到天然卸压，地应力的降低，
发生 煤（ 岩）与瓦斯 突出矿井、 鉴定有煤与 瓦斯突出危 险的矿井。
矿井瓦斯等级划分
在一个矿井中，只要有一个煤（岩）层发现过一次 瓦斯，该矿井即定为瓦斯矿井，并依照瓦斯矿井进 行管理。矿井在采掘过程中，只要发生过一次煤 （岩）与瓦斯突出，该矿井即定为煤（岩）与瓦斯
突出矿井。
各矿务局每年必须组织进行矿井瓦斯等级和二氧化
矿井瓦斯及其防治
主讲：闫艳龙
霍州煤电职工培训教育中心 二〇一四年三月
煤矿安全概述
安全生产方针
安全第一，预防为主，综合治理
瓦斯治理十二字方针
先抽后采，以风定产，监测监控
瓦斯治理十六字工作体系
通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位
讲课内容
煤层瓦斯的赋存与含量
矿井瓦斯涌出 矿井瓦斯爆炸及其预防 煤与瓦斯突出概述 煤与瓦斯突出及其预防 矿井瓦斯抽放
煤层与岩层透气性增大，煤层瓦斯易于流失。湖南不少煤矿
都存在着“水大的矿井，煤层瓦斯含量小，反之，水小的矿 井，煤层的瓦斯含量大”的现象。
第二部分 矿井瓦斯涌出
矿井瓦斯涌出形式
矿井瓦斯涌出形式
普通（一般）涌出 特除（异常）涌出 瓦斯喷出 大量 承压状态的瓦斯 从肉眼可见的煤 、岩裂缝中快速 喷出的现象。 在20m巷道范 围内，涌出瓦斯 量≥1.0m3/min， 且持续时间在8h 以上时，该采掘 区即定为瓦斯喷 出危险区域。
抛出的固体物具有明显的气体搬运特征。煤、岩块的堆积角度小于自然 安息角；堆积物呈分选性堆积。
突出物中含有大量的极细的粉尘。有时还对抛出的软煤进行了重新固结
和捣实。 突出的孔洞具有一些特殊的形状。有的呈梨形、倒瓶形，口小腔大。
突出过程中伴随有大量的瓦斯涌出。出现瓦斯逆流，严重地破坏矿井的
通风系统和设施。 自然安息角－松散矿岩自然堆积时，其四周将形成倾斜的堆积面，我
c分源治理瓦斯
d严格井下瓦斯浓度的检查与检测
2 、防止瓦斯引燃措施
防止瓦斯引燃的措施是严禁和杜绝一切火源，严格管理 和控制生产中可能发生的火、热源，防止它的产生或限制 其引燃瓦斯的能力。
谢谢大家
第四部分 煤与瓦斯突出概述
突出过程
南桐东林矿+310m水平石门突出，突出煤量130t
突出过程
南桐东林矿+310m水平石门突出，突出煤量130t
在煤矿井下，甲烷容易积存在巷道顶板空洞或无风 的盲巷内。
煤层瓦斯含量
瓦斯在煤体内存在的状态
游离瓦斯
吸附瓦斯
吸着状态
以自由气体 分子存在于煤 体或围岩的较 大裂隙、孔隙 和空洞之中。 在与颗粒固体 在分子之间引力 作用下，被吸着 在煤体孔隙的内 表面上。
吸收状态
瓦斯分子进 入煤体颗粒结 构内部，与煤 体固体分子相 结合。
突出过程
南桐东林矿+310m水平石门突出，突出煤量130t
突出过程
南桐东林矿+310m水平石门突出，突出煤量130t
突出过程
南桐东林矿+310m水平石门突出，突出煤量130t
突出过程
南桐东林矿+310m水平石门突出，突出煤量130t
突出过程
南桐东林矿+310m水平石门突出，突出煤量130t
可燃物的自燃、电线短路、过载电流，电弧，电火花，灯泡破坏
时赤热灯丝、摩擦或冲击火花、静电火花，炸药爆破火焰、赤热
产物(气体与粒子)、冲击波压缩热等。
预防瓦斯爆炸的措施
1、 防止瓦斯积聚的措施 所谓瓦斯积聚是指局部瓦斯浓度超过 2 ％，其体积超过 0.5m3的现象。
a搞好通风 b及时安全地处理积聚瓦斯
突出过程
南桐东林矿+310m水平石门突出，突出煤量130t
●
煤与瓦斯突出概念及特征
煤与瓦斯突出是指煤与瓦斯在一个很短的时间内突然地连续地自煤 壁暴露面抛向巷道空间所引起的动力现象。根据目前的研究结果，引起煤 与瓦斯突出的力有地应力和瓦斯的压力，作用介质为软煤和瓦斯。 煤与瓦斯突出的基本特征如下：
们把自然堆积坡面与水平面相交的最大角度称为矿岩的自然安息角。
突出分类
突出强度
强度是指每次动力现象抛出的煤（岩）的数量（t或m3）和瓦斯量（m3）。 由于在动力现象发生过程中瓦斯量的计算工作尚存在一些技术问题，现在分类主 要依据抛出的煤（岩）重量。
小型突出： 强度<50t/次（ 突出后，经几 十分钟瓦斯浓 度可恢复正常 ）
第一部分 煤层瓦斯的赋存与含量
矿井瓦斯概念
矿井瓦斯
广义
狭义
井下有害气 体的总称
专指甲烷（CH4） 占83.4～96.5%
矿井瓦斯性质
矿井瓦斯性质
可燃可爆性
室息性
有毒性
甲烷（CH4） 重烃 氢气（H2） 一氧化碳（CO） 硫化氢（H2S）
甲烷（CH4） 二氧化碳（CO2） 氮气（N2）
一氧化碳（CO） 硫化氢（H2S） 二氧化硫（SO2） 二氧化氮（NO2） 一氧化氮（NO）
甲烷性质
无色、无味、无嗅、可以燃烧和爆炸的气体； 空气中浓度高时会使空气中氧气浓度降低，造成人
员窒息。
甲烷的密度为0.716kg/m3，为空气密度的0.554倍， 甲烷的扩散速度是空气的1.34倍，能很快地扩散到 巷道空间。
甲烷的化学性质不活泼，微溶于水(20℃，101.3kPa
时，溶解度为3.31L/100L水)。
局部预测。前者的任务是确定矿井、煤层和煤层区域的突出危险性，这种
预测也可称为长期预测，后者的任务是在前者的基础上及时预测局部地点 即采掘工作面的突出危险性。这种预测又叫做日常预测或点预报。
污染环境
CH4 是仅次 于氟利昂的 温室气体， 产生的温室 效应是 CO2 的 25~30 倍 ， 时 效 长 达 100~150 年 之 久。
第三部分 矿井瓦斯爆炸及其预防
瓦斯危害
瓦斯的最大危害就是发生爆炸。不仅能造成人员伤 亡，而且会严重摧毁井下设施，中断生产。有时还 会引起煤尘爆炸和井下火灾，从而加重了灾害，使 生产难以在短期内恢复。
其它预兆 在一些 突出事例 发生前， 有出现工 作面温度 降低、煤 壁发凉、 特除气味 等预兆。
第四部分 煤与瓦斯突出防治技术
综合防突措施
“四位一体”综合防突措施
预测预报、防突措施、效检、安全防护措施
“四位一体五步配套”综合防突措施
设计、预测、防突措施、效检、安全防护措施
“六位一体”综合防突措施
当巷道或采 场空气中的 瓦斯浓度在 5~15% 范 围 内时，一旦 存在点火源 ，将会引起 瓦斯爆炸事 故。
煤与瓦斯突出
当煤层瓦斯压 力较高、地质 构造复杂、地 应力较大、煤 体破坏严重时 ，在该地区采 掘作业时易发 生煤与瓦斯突 出。
瓦斯燃烧
当巷道内的 瓦斯浓度低 于 5% 或 超 过 15% 时 ， 一 旦存在点火 源，会酿成 瓦斯燃烧事 故。
设计、加强支护、预测、防突措施、效检、安全防 护措施
煤层
区域预测
“四位一体”综合防突体系
突出煤层
区域预测
非突出煤层
无突出危险区 可不采取 防突措施
突出威胁区 超标
30-100 m不少于2次区域 预测验证
突出危险区 工作面预测
无突出危险工作面
突出危险工作面
局部防突措施 措施 效果检验 有效
采掘作业
不超标
瓦斯爆炸时会产生三个致命的因素：火焰锋面，冲
击波，井巷大气成分的变化。
瓦斯爆炸的条件
必要条件：甲烷的浓度超过爆炸下限 (即形成瓦斯积存 )，氧 的浓度不低于12％；具有超过最小点燃能量、长于感应期和高于 甲烷最低点燃温度的点火源。
1、瓦斯积聚：煤矿中有各种各样的瓦斯源，它们主要处于掘进 和回采工作面附近。瓦斯源的所在地甲烷易于积存，危险性 大。我国掘进工作面的瓦斯爆炸占总爆炸次数的46.9％，回采 工作面占42％，其它仅占 3.3％。在这些爆炸中，产生积聚瓦 斯的直接原主要还是通风不正常。 2、 引火源：井下瓦斯爆炸的引火源很多。各种明火、煤炭和
① 为采取合理的防突措施提供科学依据，可减少防突措施的工程量 与时间，提高采掘速度，改善矿井技术经济指标。 ② 为在突出危险带内采取有效的防突措施提供保证与条件，主动及 早采取措施，以保证安全生产和计划的完成。