1、礦井瓦斯爆炸及防治礦井瓦斯爆炸及防治平煤天安安培中心平煤天安安培中心 杜春立杜春立主要內容主要內容 一、礦井瓦斯基礎知識一、礦井瓦斯基礎知識 二、礦井瓦斯爆炸及防治二、礦井瓦斯爆炸及防治 三、排放瓦斯的方法三、排放瓦斯的方法學習本課程的意義學習本課程的意義 眾所周知，全國除了交通事故就數煤礦眾所周知，全國除了交通事故就數煤礦事故，礦井自然災害包括水、火、瓦斯、塌事故，礦井自然災害包括水、火、瓦斯、塌方、粉塵、突出、地熱等，直接威脅、吞噬方、粉塵、突出、地熱等，直接威脅、吞噬著礦工的生命，其中瓦斯災害最為嚴重。如：著礦工的生命，其中瓦斯災害最為嚴重。如： 19601960年年1111月月2828

2、日，平頂山五礦發生瓦斯日，平頂山五礦發生瓦斯爆炸，死亡爆炸，死亡187187人。人。 19811981年年1212月月2424日，平頂山五礦發生瓦斯日，平頂山五礦發生瓦斯爆炸，死亡爆炸，死亡133133人。人。 1993年年5月月8日，平煤十一礦發生瓦斯日，平煤十一礦發生瓦斯爆炸，爆炸，39人遇難。人遇難。 1996年年5月月21日，平煤十礦發生瓦斯爆日，平煤十礦發生瓦斯爆炸事故，炸事故，84人遇難。人遇難。20042004年年1010月月2020日。日。 鄭煤大平煤礦鄭煤大平煤礦“10.20”10.20”特大煤與瓦斯特大煤與瓦斯突出引起瓦斯爆炸事故概況，突出引起瓦斯爆炸事故概況，148148

3、人死亡。人死亡。 2010年年3月月31日，伊川縣日，伊川縣“331”某礦某礦井下發生煤與瓦斯突出事故，突出的瓦斯井下發生煤與瓦斯突出事故，突出的瓦斯流從風井沖出地面后，在井口附近遇火爆流從風井沖出地面后，在井口附近遇火爆炸，四十多人遇難。炸，四十多人遇難。 一、礦井瓦斯基礎知識一、礦井瓦斯基礎知識 （一）瓦斯的定義（一）瓦斯的定義 瓦斯是指礦井中主要由煤層氣構成瓦斯是指礦井中主要由煤層氣構成的以甲烷為主的有害氣體，有時單獨指的以甲烷為主的有害氣體，有時單獨指甲烷（甲烷（CH4）。）。（二）瓦斯的主要性質（二）瓦斯的主要性質 1.1.瓦斯是一種無色、無味、無嗅、無瓦斯是一種無色、無味、無嗅、無

4、毒的窒息氣體，比空氣輕，瓦斯具有比較毒的窒息氣體，比空氣輕，瓦斯具有比較強的滲透性和擴散性。強的滲透性和擴散性。 2.2.在一定條件下遇火能燃燒和爆炸。在一定條件下遇火能燃燒和爆炸。 復習題復習題 一、判斷題一、判斷題 1. 礦井瓦斯中只有甲烷一種氣體。（礦井瓦斯中只有甲烷一種氣體。（ ） 2.人處在瓦斯濃度較高的環境中時，會人處在瓦斯濃度較高的環境中時，會使人中毒。（使人中毒。（ ） 3.瓦斯往往積聚在巷道頂部、冒落空間瓦斯往往積聚在巷道頂部、冒落空間和上山掘進工作面。（和上山掘進工作面。（ ） 4. 采煤工作面瓦斯積聚通常首先發生在采煤工作面瓦斯積聚通常首先發生在上隅角處。（上隅角處。（

5、） 5.瓦斯是無色氣體，但人可以通過嗅瓦斯是無色氣體，但人可以通過嗅覺器官感知瓦斯的存在。（覺器官感知瓦斯的存在。（ ） 6.空氣中的瓦斯只能依靠檢測儀器來空氣中的瓦斯只能依靠檢測儀器來測定。（測定。（ ） 二、單項選擇題二、單項選擇題 1.下列哪項不屬于井下容易發生局部瓦斯下列哪項不屬于井下容易發生局部瓦斯積聚的地點（積聚的地點（ ）。）。 A采煤工作面上隅角采煤工作面上隅角 B頂板冒落空洞頂板冒落空洞 C臨時停風的掘進巷道臨時停風的掘進巷道 D井底車場井底車場 2.就密度而言，瓦斯與空氣相比，（就密度而言，瓦斯與空氣相比，（ ）。）。 A.瓦斯比空氣輕瓦斯比空氣輕 B.瓦斯比空氣重瓦斯比空

6、氣重 C.瓦斯比空氣略輕瓦斯比空氣略輕 3.瓦斯可以作為燃料使用，是應為瓦斯本瓦斯可以作為燃料使用，是應為瓦斯本身具有（身具有（ ）。）。 A.窒息性窒息性 B.擴散性擴散性 C.燃燒性燃燒性 （三）瓦斯的存在狀態（三）瓦斯的存在狀態 兩種狀態的兩種狀態的關系：關系： 壓力升高、溫度降低壓力升高、溫度降低 游離狀態游離狀態 吸附狀態吸附狀態 壓力降低、溫度升高壓力降低、溫度升高 在自然條件下，游離瓦斯占在自然條件下，游離瓦斯占1010，吸附瓦斯，吸附瓦斯占占9090。 （四）礦井瓦斯涌出四）礦井瓦斯涌出 1.礦井瓦斯涌出形式礦井瓦斯涌出形式 （1）普通涌出；）普通涌出； （2）特殊涌出：）特殊

7、涌出： 瓦斯噴出；瓦斯噴出； 煤與瓦斯突出。煤與瓦斯突出。 2、礦井瓦斯涌出量的表示方法、礦井瓦斯涌出量的表示方法: （1）礦井絕對瓦斯涌出量：）礦井絕對瓦斯涌出量： QCH4=Q總總C (m3/min) （2）礦井相對瓦斯涌出量：）礦井相對瓦斯涌出量： qCH4 （m3/t）TnCHQ46024 3.影響瓦斯涌出量的因素：影響瓦斯涌出量的因素： （1）煤層瓦斯含量越大，瓦斯涌出量）煤層瓦斯含量越大，瓦斯涌出量越大。越大。 （2）地面大氣壓力降低，井下瓦斯涌）地面大氣壓力降低，井下瓦斯涌出量增大；反之減少。出量增大；反之減少。 （3）開采深度與開采規模越大，瓦斯）開采深度與開采規模越大，瓦斯涌

8、出量越大。涌出量越大。 （4）厚煤層分層開采時，首先開采的分）厚煤層分層開采時，首先開采的分層瓦斯涌出量大。層瓦斯涌出量大。 （5）采用冒落法管理采空區頂板時，比）采用冒落法管理采空區頂板時，比采用充填法管理采空區頂板時的瓦斯涌出量采用充填法管理采空區頂板時的瓦斯涌出量大。大。 （5）在整個采掘生產工序中，落煤工序）在整個采掘生產工序中，落煤工序的瓦斯涌出量最大的瓦斯涌出量最大 。（五）礦井瓦斯等級的劃分（五）礦井瓦斯等級的劃分 1.瓦斯礦井瓦斯礦井 同時滿足以下條件的礦井為瓦斯礦井：同時滿足以下條件的礦井為瓦斯礦井： （1）礦井相對瓦斯涌出量小于或等）礦井相對瓦斯涌出量小于或等10m3/t；

9、 （2）礦井絕對瓦斯涌出量小于或等于）礦井絕對瓦斯涌出量小于或等于40m3/min； （3）礦井各掘進工作面絕對瓦斯涌出量均小于）礦井各掘進工作面絕對瓦斯涌出量均小于或等于或等于3m3/min； （4）礦井各采煤工作面絕對瓦斯涌出量均小于）礦井各采煤工作面絕對瓦斯涌出量均小于或等于或等于5m3/min。 2.高瓦斯礦井高瓦斯礦井 滿足下列條件之一的礦井為高瓦斯礦井：滿足下列條件之一的礦井為高瓦斯礦井： （1）礦井相對瓦斯涌出量大于）礦井相對瓦斯涌出量大于10m3/t； （2）礦井絕對瓦斯涌出量大于）礦井絕對瓦斯涌出量大于40m3/min； （3）礦井任一掘進工作面絕對瓦斯涌出量）礦井任一掘進工

10、作面絕對瓦斯涌出量大于大于3m3/min； （4）礦井任一采煤工作面絕對瓦斯涌出量）礦井任一采煤工作面絕對瓦斯涌出量大于大于5m3/min。 （5）發生過瓦斯噴出現象。）發生過瓦斯噴出現象。 3.突出礦井突出礦井 （1）發生過煤（巖）與瓦斯（二氧化）發生過煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出的；碳）突出的； （2）經鑒定具有煤（巖）與瓦斯（二）經鑒定具有煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出煤層的；氧化碳）突出煤層的； （3）依照有關規定按突出礦井管理，）依照有關規定按突出礦井管理，在規定期限內未進行突出鑒定的。在規定期限內未進行突出鑒定的。復習題復習題 一、判斷題一、判斷題 1.采用垮落法管理頂板時，瓦斯

11、涌出量采用垮落法管理頂板時，瓦斯涌出量較大。（較大。（ ） 2.地面大氣壓的變化不會影響井下瓦斯地面大氣壓的變化不會影響井下瓦斯的涌出。（的涌出。（ ） 3.瓦斯涌出量的變化與工作面采煤工藝瓦斯涌出量的變化與工作面采煤工藝無關。（無關。（ ） 4.在一定溫度下，瓦斯壓力升高，煤吸在一定溫度下，瓦斯壓力升高，煤吸附瓦斯量將大幅度增加。（附瓦斯量將大幅度增加。（ ） 二、單項選擇題二、單項選擇題 1.一般來說，煤層埋藏越深煤層瓦斯含一般來說，煤層埋藏越深煤層瓦斯含量（量（ ）。）。 A.越大越大 B.越小越小 C.與煤層埋藏深度無關與煤層埋藏深度無關 2.一般來說，有地下水活躍的礦區，煤一般來說，

12、有地下水活躍的礦區，煤層瓦斯含量（層瓦斯含量（ ）。）。 A.較大較大 B.較小較小 C.與地下水活躍程度無關與地下水活躍程度無關 3.一般來說，如煤層頂底板條件相同，一般來說，如煤層頂底板條件相同，煤的變質程度越高，煤層瓦斯含量（煤的變質程度越高，煤層瓦斯含量（ ）。）。 A越大越大 B越小越小 C與煤的變質程度無關與煤的變質程度無關 4.地面大氣壓力突然降低時，井下煤層地面大氣壓力突然降低時，井下煤層瓦斯涌出量將（瓦斯涌出量將（ ）。）。 A無變化無變化 B減少減少 C增大增大 5.在瓦斯礦井的同一采煤工作面，采煤在瓦斯礦井的同一采煤工作面，采煤機械化程度越高機械化程度越高,工作面瓦斯涌出

13、量（工作面瓦斯涌出量（ ）。）。 A越小越小 B越大越大 C與采煤機械化程度無關與采煤機械化程度無關 6.采空區的瓦斯涌出量與采煤工作面的采空區的瓦斯涌出量與采煤工作面的出采率（出采率（ ）。）。 A無關無關 B成正比成正比 C成反比成反比 7在同一采采煤工作面，落煤工序比在同一采采煤工作面，落煤工序比其他工序瓦斯涌出量（其他工序瓦斯涌出量（ ）。）。 A無明顯變化無明顯變化 B會減少會減少 C會增加會增加 8采用負壓通風（抽出式）的礦井，采用負壓通風（抽出式）的礦井，其瓦斯涌出量與其通風壓力（其瓦斯涌出量與其通風壓力（ ）。）。 A成正比成正比 B成反比成反比 C無關無關 二、礦井瓦斯爆炸及

14、防治二、礦井瓦斯爆炸及防治 （一）礦井瓦斯爆炸的條件礦井瓦斯爆炸的條件 1.1.一定濃度的瓦斯：一定濃度的瓦斯： 5 51616CHCH4 4。 2.2.高溫熱源：高溫熱源： 一般在一般在650650750750以上。以上。 3.3.足夠的氧氣足夠的氧氣 ： O O2 21212。 （二）影響爆炸界限的因素（二）影響爆炸界限的因素 ： 1.爆炸性煤塵、可燃性氣體的混入，爆炸性煤塵、可燃性氣體的混入，會使瓦斯爆炸的下限濃度降低，上限濃度會使瓦斯爆炸的下限濃度降低，上限濃度升高。升高。 2. 惰性氣體的混入，會使瓦斯爆炸的惰性氣體的混入，會使瓦斯爆炸的下限濃度升高，上限濃度降低。下限濃度升高，上限

15、濃度降低。（三）瓦斯爆炸的主要危害（三）瓦斯爆炸的主要危害 1.1.爆炸產生高溫；爆炸產生高溫； 2.2.爆炸產生高壓沖擊波；爆炸產生高壓沖擊波； 3.3.爆炸產生大量有毒有害氣體。爆炸產生大量有毒有害氣體。復習題復習題 一、判斷題一、判斷題 1. 有其他可燃氣體的混人往往使瓦斯有其他可燃氣體的混人往往使瓦斯的爆炸下限降低。（的爆炸下限降低。（ ） 2. 因為粉塵是固體，所以飄浮在空氣因為粉塵是固體，所以飄浮在空氣中的煤塵不會降低瓦斯的爆炸下限。（中的煤塵不會降低瓦斯的爆炸下限。（ ） 3. 惰性氣體的加人可以升高瓦斯爆炸惰性氣體的加人可以升高瓦斯爆炸的下限，降低其上限。（的下限，降低其上限。

16、（ ） 二、單項選擇題二、單項選擇題 1. 瓦斯爆炸的濃度界限為（瓦斯爆炸的濃度界限為（ ）。）。 A510% B512% C516% 2經科學實驗證明，瓦斯爆炸威力最經科學實驗證明，瓦斯爆炸威力最大的瓦斯濃度為（大的瓦斯濃度為（ ）。）。 A7.0% B9.5 % C11% （三）防治瓦斯爆炸的措施（三）防治瓦斯爆炸的措施 1.1.防止瓦斯積聚的措施：防止瓦斯積聚的措施： 局部瓦斯積聚是指局部空間局部瓦斯積聚是指局部空間( (體積大于體積大于0.5m0.5m3 3) )瓦斯濃度達到或超過瓦斯濃度達到或超過2%2%的現象。的現象。 （1 1）加強通風；）加強通風； （2 2）加強檢查、監測；）

17、加強檢查、監測； （3 3）及時處理局部積存的瓦斯；）及時處理局部積存的瓦斯； （4 4）加強抽放。）加強抽放。處理巷道冒落空洞中瓦斯積聚處理巷道冒落空洞中瓦斯積聚a.導鳳板引鳳法。導鳳板引鳳法。b.充填置換法。充填置換法。c.鳳筒分支排除法。鳳筒分支排除法。處理采面上隅角的瓦斯積聚處理采面上隅角的瓦斯積聚a.鳳障導風法。鳳障導風法。b.鳳筒導排風流法。鳳筒導排風流法。c.尾巷排放瓦斯法。尾巷排放瓦斯法。d.瓦斯抽放法瓦斯抽放法。 2. 防止瓦斯引燃的措施防止瓦斯引燃的措施： （1）嚴格明火管理；）嚴格明火管理； （2）嚴格機電防爆管理；）嚴格機電防爆管理； （3）嚴格井下放炮管理；）嚴格井下

18、放炮管理； （4）嚴防發生摩擦和撞擊火花；）嚴防發生摩擦和撞擊火花； （5）嚴格火區管理。）嚴格火區管理。 3. 防止瓦斯爆炸事故擴大的措施防止瓦斯爆炸事故擴大的措施 （1）實行分區風；）實行分區風； （2）編制礦井災害預防和處理計劃；）編制礦井災害預防和處理計劃； （3）設置隔爆設施；）設置隔爆設施； （4）主要通風機出風口裝設防爆門；）主要通風機出風口裝設防爆門； （5）入井人員佩帶自救器。）入井人員佩帶自救器。復習題復習題 一、判斷題一、判斷題 1. 礦井必須從采掘生產管理上采取措礦井必須從采掘生產管理上采取措施，防止瓦斯積聚（施，防止瓦斯積聚（ ） 2. “先抽后采、以風定產、監測監控

19、先抽后采、以風定產、監測監控”是瓦斯綜合治理的十二字方針。（是瓦斯綜合治理的十二字方針。（ ） 3局部瓦斯積聚是指在局部瓦斯積聚是指在0. 5 m3以上的以上的空間中瓦斯濃度達到空間中瓦斯濃度達到1。（。（） 二、單項選擇題二、單項選擇題 1. 專用排放瓦斯巷內不得進行生產作業專用排放瓦斯巷內不得進行生產作業和設置（和設置（ ）設備。）設備。 A供水供水 B電氣電氣 C監測監測 2. “三人連鎖放炮制三人連鎖放炮制”是指（是指（ ）三人以）三人以換牌連鎖的方式，互相制約和監督，以確保換牌連鎖的方式，互相制約和監督，以確保放炮安全的一項管理制度。放炮安全的一項管理制度。 A放炮員放炮員 瓦檢員瓦

20、檢員 班組長班組長 B安檢員安檢員 瓦檢員瓦檢員 放炮員放炮員 C區隊長區隊長 放炮員放炮員 班組長班組長 3采煤工作面因瓦斯濃度超過規定被切采煤工作面因瓦斯濃度超過規定被切斷電源的電氣設備，必須在瓦斯濃度降到（斷電源的電氣設備，必須在瓦斯濃度降到（ ）以下時，方可通電啟動。以下時，方可通電啟動。 A0.5% B1.0 C1.5 D2.0 4煤礦安全規程煤礦安全規程規定，礦井總回風規定，礦井總回風巷或一翼回風巷中瓦斯或二氧化碳濃度超過巷或一翼回風巷中瓦斯或二氧化碳濃度超過（ ）時，必須立即查明原因，進行處理。）時，必須立即查明原因，進行處理。 A0.5 % B0.75 C1 D1.5 三、多選

21、題三、多選題 1處理采煤工作面回風隅角瓦斯積聚處理采煤工作面回風隅角瓦斯積聚的方法有（的方法有（ ）。）。 A掛風障引流掛風障引流 B尾巷排放瓦斯法尾巷排放瓦斯法 C風筒導風法風筒導風法 D移動泵站抽放法等移動泵站抽放法等 2對于巷道中的一些冒落空洞積聚的對于巷道中的一些冒落空洞積聚的瓦斯，可用下列（瓦斯，可用下列（ ）方法處理。）方法處理。 A充填法充填法 B引風法引風法 C 風筒分支排放法風筒分支排放法 D提高全風壓法提高全風壓法 3. 防止瓦斯積聚和超限的措施主要有防止瓦斯積聚和超限的措施主要有（ ）。）。 A加強通風加強通風 B加強瓦斯檢查與監測加強瓦斯檢查與監測 C及時處理局部積聚的

22、瓦斯及時處理局部積聚的瓦斯 D 瓦斯抽放瓦斯抽放三、排放瓦斯的方法三、排放瓦斯的方法（一）排放瓦斯分級管理（一）排放瓦斯分級管理 1. CH43%：瓦檢員組織，按安全措：瓦檢員組織，按安全措施就地排放。施就地排放。 2. CH43：救護隊：救護隊 負責，按專門排負責，按專門排放措施。放措施。 （二）排放瓦斯執行的三個原則：（二）排放瓦斯執行的三個原則： 斷電、撤人、限量。斷電、撤人、限量。（三）排放瓦斯的程序：（三）排放瓦斯的程序： 1.貫徹措施、落實責任。貫徹措施、落實責任。 2.斷電、撤人、設崗警戒。斷電、撤人、設崗警戒。 3.現場負責人向地面指揮人請示，允許現場負責人向地面指揮人請示，允

23、許后，下令執行排放。后，下令執行排放。 4.按措施排放按措施排放 5.現場負責人檢查排放效果并向地面指現場負責人檢查排放效果并向地面指揮報告，批準后下令撤崗、恢復送電，排揮報告，批準后下令撤崗、恢復送電，排放結束。放結束。無循環風無循環風CH41.5 （四）控制排放風流中瓦斯的方法（四）控制排放風流中瓦斯的方法 1.局部通風機直接排放法。局部通風機直接排放法。 2.使用變頻調速鳳機直接排放。使用變頻調速鳳機直接排放。 3.增阻排放法。增阻排放法。 4.鳳筒接頭調鳳排放法。鳳筒接頭調鳳排放法。 5.鳳筒三通調鳳排放法。鳳筒三通調鳳排放法。 6.逐斷通風排放法。逐斷通風排放法。復習題復習題 一、判斷題一、判斷題 用局部通風機排放瓦斯應采取用局部通風機排放瓦斯應采取“限量限量排放排放”措施，嚴禁措施，嚴禁“一風吹一風吹”。（。（ ） 二、單選題二、單選題 排放獨頭巷道瓦斯時，排出風流與全排放獨頭巷道瓦斯時，排出風流與全風壓風流混合處瓦斯濃度或二氧化碳濃度風