矿井瓦斯

矿井瓦斯危害及防治一．矿井瓦斯矿井瓦斯——矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体。

（分析表明CH4占80%－90%），其性质有：1）瓦斯是一种无色、无味、无臭的气体。

要检查空气中是否含有瓦斯及其浓度，仅靠人的感观检查是不行的，必须实用专用的瓦斯检测仪才能检测出来。

2）瓦斯比空气轻，对空气的相对密度为0.554.在风速低的情况下它会积聚在巷道顶部、冒落空洞和上山迎头等处，因此必须加强这些部位的瓦斯检查和处理。

3）瓦斯有很强的扩散性。

一处有瓦斯涌出，就能扩散到巷道附近。

这样，既增加了检查瓦斯涌出源的难度，也使瓦斯的危害范围扩大。

4）瓦斯的渗透性很强。

在一定瓦斯压力和地压共同作用下，瓦斯能从煤岩中向采掘空间涌出，甚至喷出或突出。

利用这个特性向煤层中打钻抽放瓦斯，可降低煤层瓦斯赋存量并变害为利、开发利用。

5）矿井瓦斯具有燃烧性和爆炸性。

瓦斯与空气混合到一定浓时，遇到引爆热源就能引起燃烧或爆炸，严重影响和威胁矿井安全生产，一旦形成灾害事故，常会给国家财产和职工生命健康造成巨大损失。

2.矿井瓦斯的涌出形式：瓦斯涌出——生产中，煤（岩）层中的瓦斯不断向采掘面的空间、井巷内释放的现象。

涌出形式分：1）普通涌出：瓦斯通过煤体或周围的细微裂隙，从其暴露上均匀、缓慢，连续不断地放出的形式。

它是井下瓦斯涌出的主要形式，其特点是时间长、涌出量大、范围大，不易觉察。

2）特殊涌出：特殊涌出又分喷出和突出。

喷出----大量瓦斯在核动力状态下，从煤层、围岩的裂隙中快速放出的现象。

特点：发生在局部地点，喷出时间有长有短，即几小时到几天，几个月到几年，喷出量大。

突出——在地应力和瓦斯压力的共同作用下，破碎的煤和瓦斯由煤体突然向采掘空间喷出的现象。

特点：涌出突然，时间短，速度快，且大量集中，伴有强大的冲击动力和声响，有很大的破坏性，对矿井安全生产威胁很大。

例：1975年8月8日，重庆天府矿务局三江坝一矿在主平硐放震动炮揭穿6号煤层时发生了突出，突出煤12780吨，瓦斯140×104m3,这是我国的最大一次突出。

3.矿井瓦斯等级《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。

"矿井瓦斯等级按照平均日产1t煤涌出瓦斯量和瓦斯涌出形式划分如下：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。

3.煤与瓦斯突出矿井。

矿井在采掘过程中只要发生过一次煤与瓦斯突出，该矿井即定为突出矿井，发生突出的煤层即定为突出煤层。

二、矿井瓦斯爆炸井下空气中瓦斯含量达到一定浓度时，遇到高温火源，就会爆炸或燃烧，从而引起火灾，造成人员伤亡，破坏矿井安全生产，因此，我们必须掌握瓦斯事故的发生、发展规律和预防措施，积极防备，保证安全生产。

（一）瓦斯爆炸的条件一定浓度的瓦斯、高温火源和足够的氧气1.瓦斯浓度：爆炸界限为5%－16%。

当瓦斯浓度为9.5%时，爆炸威力最强，低于5%，高于16%遇火不会爆炸{理论分析}。

注意：爆炸界限并不是固定不变，受可燃气体、煤尘的混入，温度、压力等影响，因此对矿井瓦斯管理来说，任何情况下都不允许达到或接近爆炸的下限。

2.高温火源：一定浓度的瓦斯必须遇到高温火源才会爆炸。

引火温度为650℃-750℃。

井下明火、自燃电气火花，放炮火焰、吸烟、电焊、赤热金属表面、撞击、摩擦火花等都可引燃瓦斯。

3.充足的氧气：必须有充足的氧气，瓦斯才会爆炸。

实验表明：瓦斯爆炸界限随着瓦斯和空气中氧含量的降低而缩小，当氧气小于12%时，瓦斯失去爆炸性。

在封闭火区内，积存大量瓦斯，并且有火源的存在，而氧气浓度很低，不致引起爆炸，但启封火区应慎重。

（二）瓦斯爆炸的危害1.爆炸产生高温。

瞬间温度1850℃-2650℃，会造成人员伤亡，引起火灾，烧毁设备、设施、损坏巷道。

2.爆炸产生高压气体和强大冲击波。

会造成人员伤亡，严重摧毁巷道支架、设施、设备、冒顶。

另在冲击波作用下扬起大量煤尘，造成瓦斯或煤尘连续爆炸，使灾害扩大。

例：1940年抚顺龙风煤矿曾在一昼夜内发生连续43次爆炸。

3.爆炸产生大量有毒、有害气体。

瓦斯爆炸产生的主要有害气体是一氧化碳、二氧化碳，当煤尘参与爆炸时，产生的一氧化碳更多，造成的人员伤亡更严重。

资料表明：瓦斯、煤尘爆炸事故中死亡的人数90%左右都是因一氧化碳中毒，窒息死亡。

三、预防瓦斯爆炸的措施（三方面措施）1.防止瓦斯积聚（第一道防线）1）加强通风[起到稀释和减少浓度]：（1）采用机械通风。

禁单独自然通风，建立合理通风系统，实行分区通风。

（2）按《规程》规定选定适当风速，合理分配风量，禁止无风、微风作业。

（3）掘进工作面应采用全风压通风和局通通风。

（4）保证通风设施的质量和正确选择通风设施的位置，并加强维护和管理。

（5）瓦斯矿井应采用抽出式通风。

（6）临时停工的巷道不准停风，否则切断电源，设置栅栏、揭示警标，禁止人员入内。

〈煤矿安全规程〉第138条采掘工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度达到1.0%时，必须停止用电钻打眼；爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.0%时，严禁爆破。

采掘工作面及其他作业地点风流中、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。

采掘工作面及其他巷道内，体积大于0.5m3的空间内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。

对因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电气设备，必须在瓦斯浓度降到1.0%以下时，方可通电开动。

2）加强检查（是防止瓦斯爆炸的前提）（1）每个矿井都必须建立瓦斯检查制度。

（2）检查人员要持证上岗，坚守岗位，按规定进行检查。

（3）在加强检查瓦斯的同时，还应建立瓦斯监测系统，可随时掌握瓦斯变化情况。

〈煤矿安全规程〉第149条矿井必须建立瓦斯、二氧化碳和其他有害气体检查制度，并遵守下列规定：（1）矿长、矿技术负责人、爆破工、采掘区队长、工程技术人员、班长、流动电钳工下井时，必须携带便携式甲烷检测仪。

瓦斯检查工必须携带便携式光学甲烷检测仪。

安全监测工必须携带便携式甲烷报警仪或便携式光学甲烷检测仪。

（2）所有采掘工作面、硐室、使用中的机电设备的设置地点、有人员作业的地点都应纳入检查范围。

（3）采掘工作面的瓦斯浓度检查次数如下：1.低瓦斯矿井中每班至少2次；2.高瓦斯矿井中每班至少3次；3.有煤（岩）与瓦斯突出危险的采掘工作面，有瓦斯喷出危险的采掘工作面和瓦斯较大、变化异常的采掘工作面，必须有专人经常检查，并安设甲烷断电仪。

（4）采掘工作面二氧化碳浓度应每班至少检查2次；有煤（岩）与二氧化碳突出危险的采掘工作面，二氧化碳涌出量较大、变化异常的采掘工作面，必须有专人经常检查二氧化碳浓度。

本班未进行工作的采掘工作面，瓦斯和二氧化碳应每班至少检查1次；可能涌出或积聚瓦斯或二氧化碳的硐室和巷道的瓦斯或二氧化碳每班至少检查1次。

（5）瓦斯检查人员必须执行瓦斯巡回检查制度和请示报告制度，并认真填写瓦斯检查班报。

每次检查结果必须记入瓦斯检查班报手册和检查地点的记录牌上，并通知现场工作人员。

瓦斯浓度超过本规程有关条文的规定时，瓦斯检查工有权责令现场人员停止工作，并撤到安全地点。

（6）在有自然发火危险的矿井，必须定期检查一氧化碳浓度、气体温度等变化情况。

（7）井下停风地点栅栏外风流中的瓦斯浓度每天至少检查1次，挡风墙外的瓦斯浓度每周至少检查1次。

（8）通风值班人员必须审阅瓦斯班报，掌握瓦斯变化情况，发现问题，及时处理，并向矿调度室汇报。

通风瓦斯日报必须送矿长、矿技术负责人审阅，一矿多井的矿必须同时送井长、井技术负责人审阅。

对重大的通风、瓦斯问题，应制定措施，进行处理。

3）及时处理局部积聚的瓦斯生产中容易积聚瓦斯的地点：采面上隅角，停风的盲巷，顶板冒落的空洞，低风连巷道的顶板附近。

（1）采面上隅角积聚瓦斯处理方法有挂风障法、尾巷排放法。

（2）巷道冒顶处瓦斯积聚处理方法有砂土充填法、导风板引风法、分支通风法。

（3）对低风速巷道顶部瓦斯积聚处理方法有提高风速、加大风量、吹散瓦斯。

（4）停风的盲巷或密闭区内积聚的瓦斯处理方法：该处浓度高，量大，排除时要特别慎重，并制定专门的安全措施。

该工作一般由救护队担任。

2、防止瓦斯引燃（1）严格明火管理。

（烟草、火具、取暖、焊接时采取安全措施，按《规程》规定）（2）严格机电防爆管理（选矿用防爆型电器、设备，防爆性能常检查，消灭电气失爆、禁敲、拆矿灯，带电维修、局通用风电闭锁）（3）加强爆破管理。

（煤矿许用炸药、雷管、放炮工培训、一炮三检、三人连锁制度）（4）严防撞击和摩擦火花（斜巷运输设完善保险装置，易摩擦发热部位设过热保护装置，加强机械检查、维护、润滑，防铁器撞击）（5）加强火区管理（按《规程》经常检查密闭，测定火区温度与瓦斯浓度）3、防止瓦斯爆炸事故扩大（1）通风系统应力求简单，无用巷和采空区及时密闭。

（2）实行分区通风。

（3）主通设反风装置，主要风门设反风设施，定期反风试验。

（4）装设防爆门，保护风机。

（5）矿井两翼，相邻采区，相邻煤层之间设水袋或岩粉棚。

（6）佩戴自救器。

（7）编制火灾预防和处理计划，并贯彻到职工中。

四．发生瓦斯煤尘爆炸事故时的应急避险措施瓦斯煤尘爆炸时可产生巨大的声响、高温、有毒气体、炽热火焰和强烈冲击波。

因此，在避难自救时应特别注意一下几个要点：1.当灾害发生时一定要镇静清醒，不要惊慌失措、乱喊乱跑。

当听到或感觉到爆炸声响和空气冲击波时，应立即背朝声响和气浪传来方向，脸朝下，双手置于身体下面，闭上眼睛迅速卧倒。

头部要尽量低，有水沟的地方最好趴在水沟边上或坚固的障碍物后面。

立即屏住呼吸，用湿毛巾捂住口鼻，防止吸入有毒的高温气体而中毒和灼伤气管及内脏。

用衣服将自己身上的裸露部分尽量盖严，以防止火焰和高温气体灼伤皮肉。

2.迅速取下自救器，按照使用方法戴好，以防止吸入有毒气体，高温气浪和冲击波过后应立即辨别方向，以最短的距离进入新鲜风流中，并按照避灾路线尽快逃离灾区。

已无法逃离灾区时，应立即选择避难硐室，充分利用现场的一切器材和设备来保护自身和其他人员安全。

进入避难硐室后要注意安全，最好找到离水源近的地方，设法堵好硐口，防止有害气体进入。

注意节约矿灯用电和食品，室外要作好标记，有规律地敲打连接外部的管子、轨道等，发出求救信号。

五、煤与瓦斯突出及预防突出——在采掘过程中，在很短的时间内，大量瓦斯与碎煤（岩）从煤体中突然抛向采掘空间，并伴有巨大的声响和冲击动力。

矿井随开采深度增加，突出的次数和强度越来越大。