【正文】 （111）式中 Q—礦井總回風(fēng)道風(fēng)量，m3/d； C—回風(fēng)流中的平均瓦斯?jié)舛龋?。其特點(diǎn)是涌出地點(diǎn)為局部地點(diǎn)，涌出時(shí)間短、速度快、量大而集中、有機(jī)械破壞力。其特點(diǎn)是：范圍大、時(shí)間長(zhǎng)、量均勻，速度緩。它是決定煤層瓦斯含量的一個(gè)主要因素，當(dāng)煤吸附瓦斯的能力相同時(shí)，煤層瓦斯壓力越高，煤中所含的瓦斯量也就越大。（7）水文地質(zhì)條件。（3）煤層的賦存條件。以吸收狀態(tài)存在的瓦斯稱(chēng)吸收瓦斯。吸附狀態(tài)分為兩種形式，即吸著狀態(tài)和吸收狀態(tài)。圍巖透氣性越大、煤層傾角越大、開(kāi)放性斷層越發(fā)育、地下水活動(dòng)越劇烈，則瓦斯風(fēng)化帶下部邊界就越深。成氣過(guò)程可分為兩個(gè)階段。溫度為0℃ 的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下， kg/m3。本章在闡述瓦斯的賦存狀況、涌出形式與瓦斯災(zāi)害形式等基本理論的基礎(chǔ)上，著重介紹礦井瓦斯防治的有關(guān)措施。第一節(jié) 基本概念和理論概述一、 礦井瓦斯的定義及性質(zhì)1．礦井瓦斯的定義礦井瓦斯是指從煤層或巖層中放出或生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生并涌入到礦井內(nèi)的各種氣體。瓦斯比空氣輕， ，因此在煤礦井下常積聚在巷道頂部或上山迎頭。第一階段為生物化學(xué)成氣時(shí)期，第二階段為煤化變質(zhì)作用時(shí)期。有露頭的煤層往往比無(wú)露頭的隱伏煤層瓦斯風(fēng)化帶深。吸著狀態(tài)由氣體分子和固體分子之間的引力造成，瓦斯分子被吸著在煤體或巖體孔隙表面上，形成瓦斯薄膜。2． 影響煤層瓦斯含量的因素煤層瓦斯含量是指單位質(zhì)量（或體積）煤在自然狀態(tài)下所含有的瓦斯量（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的瓦斯體積），單位為m3/m3或m3/t。（4）煤層的圍巖性質(zhì)?？傊?，影響煤層瓦斯含量的因素是多種多樣的。在煤與瓦斯突出的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中，瓦斯壓力起著重大作用。普通涌出是煤礦瓦斯涌出的主要形式。它是瓦斯礦井中極具危害的一種涌出形式。 相對(duì)瓦斯涌出量（q相）是指在正常生產(chǎn)條件下開(kāi)采1噸煤所涌出的瓦斯體積，其單位為m3/t。（3）開(kāi)采規(guī)模。礦井在采掘過(guò)程中，只要發(fā)生過(guò)一次煤與瓦斯突出，該礦井即為突出礦井，發(fā)生突出的煤層定為突出煤層。3．瓦斯爆炸的危害礦內(nèi)瓦斯爆炸的有害因素是：高溫、沖擊波和有害氣體。② 混合氣體中的氧濃度不低于12％。（3）溫度的影響。（2）正常生產(chǎn)時(shí)期，煤礦井下的通風(fēng)設(shè)施被隨意改變其狀態(tài)。（6）氣壓發(fā)生變化或采空區(qū)發(fā)生大面積冒頂時(shí)。此外，采空區(qū)內(nèi)巖石懸頂冒落時(shí)產(chǎn)生的碰撞火花，也能引起瓦斯的燃燒或爆炸。按照突出動(dòng)力源的不同，突出又可分為傾出、壓出和突出。對(duì)突出發(fā)生的區(qū)域條件來(lái)說(shuō)，該區(qū)域的地應(yīng)力越大，煤(巖)層瓦斯壓力（含量）越高，煤(巖)越松軟，則區(qū)域的突出危險(xiǎn)性就越大。（3）煤（巖）體和已破碎的煤（巖）能快速涌出瓦斯（包括游離瓦斯和吸附瓦斯），并形成能拋出已破碎煤（巖）的瓦斯流，這是突出發(fā)展的必要條件。（4）主要誘導(dǎo)因素是采掘作業(yè)，其次為爆破、風(fēng)鎬、手鎬作業(yè)。② 煤結(jié)構(gòu)變化預(yù)兆。④ 瓦斯方面的預(yù)兆。第三節(jié) 瓦斯爆炸的防治與處理技術(shù)一、 防止瓦斯積聚的技術(shù)措施（一）按照《煤礦安全規(guī)程》的要求做好通風(fēng)工作（1）礦井通風(fēng)必須采用機(jī)械通風(fēng)。（5）對(duì)高瓦斯礦井，為防止局部通風(fēng)機(jī)停風(fēng)造成的危險(xiǎn)，必須使用“三專(zhuān)兩閉鎖”，局部通風(fēng)機(jī)要掛牌制定專(zhuān)人管理，嚴(yán)格禁止非專(zhuān)門(mén)人員操作局部通風(fēng)機(jī)和隨意開(kāi)停通風(fēng)機(jī)。（1）風(fēng)障引流法。（1）風(fēng)筒引射導(dǎo)風(fēng)法。3）改變采空區(qū)內(nèi)風(fēng)流流動(dòng)路線2．刮板輸送機(jī)底槽的瓦斯積聚處理技術(shù)（1）設(shè)專(zhuān)人清理輸送機(jī)底下遺留的煤炭，保證底槽暢通，使瓦斯不易積聚。3．機(jī)械化采煤工作面瓦斯積聚的處理（1）加大工作面的進(jìn)風(fēng)量。4．頂板瓦斯聚積的處理圖139 鉆孔抽放裂隙帶的瓦斯1）頂板附近瓦斯層狀積聚的處理（1）加大巷道內(nèi)風(fēng)流速度。2）頂板冒落空洞內(nèi)積存瓦斯處理頂板冒落空洞內(nèi)積聚瓦斯處理的方法通常有以下幾種：（1）隔離法。（1）最好在非生產(chǎn)班進(jìn)行，回風(fēng)涉及的巷道中機(jī)電設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn)，切斷電源，停止作業(yè)，禁止人員進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)；（2）排放工作一般由一個(gè)救護(hù)小隊(duì)操作，排放前應(yīng)由救護(hù)隊(duì)員佩戴氧氣呼吸器，進(jìn)入瓦斯積存地點(diǎn)檢查瓦斯?jié)舛?，查明有關(guān)情況，再?zèng)Q定排放方法和補(bǔ)充安全措施；（3）開(kāi)動(dòng)局扇前必須檢查局扇附近20 m內(nèi)瓦斯?jié)舛仁欠癯蓿_(kāi)動(dòng)后要檢查局扇附近是否有循環(huán)風(fēng)；（4）瓦斯積存量較大時(shí)，應(yīng)逐段恢復(fù)通風(fēng)，并不斷檢查瓦斯?jié)舛?，防止突然涌出造成事故；?）采用巷道積聚瓦斯自控排放裝置，避免形成“一風(fēng)吹”，確保獨(dú)頭巷道中排出的風(fēng)流在同全風(fēng)壓風(fēng)流混合處的瓦斯?jié)舛仍谝?guī)定安全值以下。3．防止電氣火源和靜電火源為防止靜電火花，井下使用的高分子材料，如塑料、橡膠、樹(shù)脂制品等，其表面電阻應(yīng)低于其安全限定值。防止摩擦和撞擊火花的主要措施有：在摩擦發(fā)熱的裝置上安設(shè)過(guò)熱保護(hù)裝置和溫度檢測(cè)報(bào)警斷電裝置；在摩擦部件的金屬表面，附著活性低的金屬，使其形成的摩擦火花難以引燃瓦斯；并在摩擦部件的合金表面涂上苯乙烯醇酸，以防止摩擦火花的產(chǎn)生。（2）嚴(yán)禁在井口房、通風(fēng)機(jī)房、瓦斯泵房周?chē)?0 m范圍內(nèi)使用明火、吸煙或用火爐取暖。6．防止其它火源井下火源的出現(xiàn)具有突然性。因此，應(yīng)當(dāng)截?cái)嗤ㄏ蜻@些區(qū)域的鐵軌、金屬管道等。(2）采掘工作面CO2 濃度每班至少應(yīng)檢查兩次；有煤（巖）與CO2突出危險(xiǎn)的采掘工作面，以及CO2 涌出量較大、變化異常的采掘工作面，必須有專(zhuān)人經(jīng)常檢查CO2濃度。(5）在爆破過(guò)程中，嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三檢制”，爆破工、班（組）長(zhǎng)、瓦斯檢查員每次檢測(cè)瓦斯的結(jié)果都要互相核對(duì)，并且每次都以3 人中檢測(cè)所得最大瓦斯?jié)舛戎底鳛闄z測(cè)結(jié)果和處理依據(jù)。(8）通風(fēng)安全管理部門(mén)的值班人員，必須審閱瓦斯檢查班報(bào)表，掌握瓦斯變化情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，并向礦調(diào)度室匯報(bào)。4. 通風(fēng)或瓦斯涌出異常時(shí)期應(yīng)特別注意的事項(xiàng)（1）煤與瓦斯突出造成短時(shí)間內(nèi)涌出的大量瓦斯，易形成高瓦斯區(qū)。（4）地面大氣壓力的急劇下降也會(huì)造成井下瓦斯涌出異常，必須加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，并有相應(yīng)的防護(hù)措施。（2）人員分布及其傷亡情況。2．必須分析判斷的內(nèi)容（1）通風(fēng)系統(tǒng)破壞程度。其產(chǎn)生原因可能是：① 風(fēng)門(mén)被摧毀；② 人員撤退時(shí)未關(guān)閉風(fēng)門(mén)；③ 回風(fēng)井口防爆門(mén)（蓋）被沖擊波沖開(kāi)；④ 反風(fēng)進(jìn)風(fēng)閘門(mén)被沖擊波沖擊落下堵塞了風(fēng)硐，風(fēng)流從反風(fēng)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入風(fēng)硐，然后由風(fēng)機(jī)排出。3．必須做出決定并下達(dá)的命令（1）切斷災(zāi)區(qū)電源。（5）保證主要通風(fēng)機(jī)和空氣壓縮機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。（9）命令有關(guān)單位準(zhǔn)備救災(zāi)物資，醫(yī)院準(zhǔn)備搶救傷員。（4）清除災(zāi)區(qū)巷道的堵塞物。（8）第二個(gè)到達(dá)事故礦井的小隊(duì)?wèi)?yīng)配合第一小隊(duì)完成搶救人員和偵察災(zāi)區(qū)的任務(wù)，或是根據(jù)指揮部的命令擔(dān)負(fù)待機(jī)任務(wù)。（3）防治突出措施的效果檢驗(yàn)。在突出煤層的突出威脅區(qū)，僅采用安全防護(hù)措施，但應(yīng)根據(jù)煤層的突出危險(xiǎn)程度，采掘工作面每推進(jìn)30～100m，應(yīng)用工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)方法連續(xù)進(jìn)行不少于兩次的驗(yàn)證性預(yù)測(cè)，其中任何一次驗(yàn)證為有突出危險(xiǎn)時(shí)，該區(qū)域即改劃為突出危險(xiǎn)區(qū)。1．開(kāi)采保護(hù)層在突出礦井中，預(yù)先開(kāi)采的、并能使其它相鄰的有突出危險(xiǎn)的煤層受到采動(dòng)影響而減少或喪失突出危險(xiǎn)的煤層稱(chēng)為保護(hù)層，后開(kāi)采的煤層稱(chēng)為被保護(hù)層。(3)煤層瓦斯涌出后，煤的強(qiáng)度增加。表141 保護(hù)層與被保護(hù)層間的有效垂距名 稱(chēng)上保護(hù)層/m下保護(hù)層/m急 傾 斜 煤 層緩傾斜與傾斜煤層605080100(2)沿傾向的保護(hù)范圍確定沿傾向的保護(hù)范圍就是沿傾向劃定被保護(hù)層的上、下邊界。2．大面積預(yù)抽煤層瓦斯采用大面積預(yù)抽煤層瓦斯作為區(qū)域性防突措施，主要是通過(guò)加密鉆孔預(yù)抽，使其周?chē)后w的瓦斯得到排放，瓦斯壓力降低，瓦斯含量減少，釋放了瓦斯?jié)撃?。松?dòng)爆破分為深孔和淺孔兩種。測(cè)定時(shí)由石門(mén)工作面向煤層打2～3個(gè)鉆孔，測(cè)瓦斯壓力。此外，在高壓水射流的沖擊作用下，沖孔過(guò)程中能誘發(fā)小型突出，使煤巖中蘊(yùn)藏的潛在能量逐漸釋放，避免大型突出的發(fā)生。水力沖孔適用于地壓大、瓦斯壓力大、煤質(zhì)松軟的突出危險(xiǎn)煤層。它的作用是排放瓦斯，增加煤的強(qiáng)度，在鉆孔周?chē)纬尚秹簠^(qū)，使集中應(yīng)力區(qū)移向煤體深部。孔深應(yīng)超前工作面前方的集中應(yīng)力區(qū)，一般情況下它的數(shù)值為3～7m，所以孔深應(yīng)不小于10～15m。因爆破產(chǎn)生的強(qiáng)大震動(dòng)力和破碎，使其前方煤體的應(yīng)力和瓦斯力學(xué)狀態(tài)突然改變，給突出發(fā)生創(chuàng)造了有利條件，使突出在被控制中發(fā)生。③在石門(mén)進(jìn)風(fēng)側(cè)的巷道中，為了防止突出的瓦斯逆流進(jìn)入進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)置兩道堅(jiān)固的反向風(fēng)門(mén)。⑦所有炮眼裝藥后都應(yīng)先充填1～2個(gè)水炮泥，然后再封炮泥直至眼口。2. 金屬柵欄圖148 液壓反向風(fēng)門(mén)安裝結(jié)構(gòu)示意圖金屬柵欄是一種抑制突出強(qiáng)度的專(zhuān)用支架。當(dāng)發(fā)生大型和特大型突出時(shí)，其突出產(chǎn)生的沖擊波往往破壞反向風(fēng)門(mén)和通風(fēng)設(shè)施，造成瓦斯逆流波及其它區(qū)域，擴(kuò)大了突出造成的人員傷亡等嚴(yán)重后果。（2）壓風(fēng)自救系統(tǒng)。因而，造成通風(fēng)混亂，不利于人員的撤退和救災(zāi)。（4）在處理事故過(guò)程中，如果需在突出煤層中掘進(jìn)巷道用于救人或恢復(fù)通風(fēng)，仍必須采取防突措施。（2）撤出災(zāi)區(qū)和受威脅區(qū)的人員。（6）發(fā)生突出事故后不得停風(fēng)和反風(fēng)，防止風(fēng)流紊亂擴(kuò)大災(zāi)情。救人時(shí)本著先明（在巷道中可以看見(jiàn)的）后暗（被煤巖