礦井瓦斯防治基礎(chǔ)知識(shí)(存儲(chǔ)版)
【正文】 當(dāng)井下空氣中瓦斯?jié)舛容^高時(shí)，會(huì)相對(duì)地降低空氣中的氧氣濃度，當(dāng)氧的濃度降到 12％以下時(shí)，人就會(huì)因缺氧窒息死亡。因此，入井人員正確佩戴自救器是非常必要的。 可由公式求出： N — 多種可燃?xì)怏w同時(shí)存在時(shí)的混合氣體爆炸上限或下限，％； C C C3...Cn— 分別為各可燃?xì)怏w占可燃?xì)怏w總的體積百分比 ， ％ ； C1+ C2+ C3+...Cn =100％ N N N3...Nn— 分別為各可燃?xì)怏w的爆炸上限或下限 ，％ ； )///(1 0 0 21 nn NCNCN ??????礦井瓦斯 41 （ 3） 煤塵 — 本身具有爆炸 ， 空氣中含量為5g/m3時(shí) ， 下限降低到 3%；含量為 8g/m3時(shí) ，下限降低到 %。 掘進(jìn)面發(fā)生的原因： 無(wú)計(jì)劃停電停風(fēng) 、 高冒區(qū) 、 瓦斯噴出 、 突出等 。 ? ②嚴(yán)格執(zhí)行 《 規(guī)程 》 有關(guān)瓦斯檢查與管理的規(guī)定，嚴(yán)禁空班漏檢，嚴(yán)格執(zhí)行瓦斯巡回檢查制度和請(qǐng)示報(bào)告制度。常用處理瓦斯積聚的方法有：風(fēng)障法，風(fēng)筒排除法，尾巷排除法等。 ? (4)防止出現(xiàn)其他火源。 ? 5．礦井必須設(shè)置堅(jiān)固可靠的防爆門和反風(fēng)裝置。 礦井瓦斯 53 ? 2．掘進(jìn)工作面瓦斯爆炸后礦工的自救與互救措施 ? 如發(fā)生小型爆炸，掘進(jìn)巷道和支架基本未遭破壞，遇險(xiǎn)礦工未受直接傷害或受傷不重時(shí)，應(yīng)立即打開隨身攜帶的自救器，佩戴好后迅速撤出受災(zāi)巷道到達(dá)新鮮風(fēng)流中。這種情況下，采煤工作面進(jìn)風(fēng)側(cè)的人員一般不會(huì)受到嚴(yán)重傷害，應(yīng)迎風(fēng)撤出災(zāi)區(qū)。 。并且利用壓風(fēng)管道、風(fēng)筒等改善避難地點(diǎn)的生存條件。爆炸后，要迅速按規(guī)定佩戴好自救器，弄清方向，沿著避災(zāi)路線，趕快撤退到新鮮風(fēng)流中。 ? 3．井下必須設(shè)置隔爆設(shè)施，如水袋、巖粉棚等，以阻止瓦斯爆炸火焰的傳播。 礦井瓦斯 49 ? (3)防止出現(xiàn)電火花。 ? 凡井下瓦斯涌出量較大，通風(fēng)不良或風(fēng)流達(dá)不到的地點(diǎn)，都極易發(fā)生局部瓦斯積聚，主要地點(diǎn)有：采煤工作面上隅角、刮板輸送機(jī)底槽內(nèi)、頂板冒落的空洞、風(fēng)速低的巷道頂板附近、臨時(shí)停風(fēng)的掘進(jìn)工作面和盲巷、采煤工作面采空區(qū)邊界外、水采工作面、采煤機(jī)附近，都易積聚瓦斯。各采掘工作面應(yīng)實(shí)行獨(dú)立通風(fēng)；做到穩(wěn)定、連續(xù)地向井下所有用風(fēng)地點(diǎn)供風(fēng)，保持足夠的風(fēng)量；防止漏風(fēng)，避免循環(huán)風(fēng)，嚴(yán)防風(fēng)流短路或風(fēng)量不足引起瓦斯積聚。 礦井瓦斯 43 第三節(jié) 煤礦井下瓦斯爆炸事故原因分析 火源： 井下的一切高溫?zé)嵩?→ 電氣 、 放炮 、 摩擦 、靜電等 。 瓦斯爆炸界限不是固 定不變的 ， 它受到許 多因素的影響 ， 其中 重要的有： （ 1） 氧的濃度 ≮ 12%。統(tǒng)計(jì)資料表明，在瓦斯、煤塵爆炸事故中，死于一氧化碳中毒的人數(shù)占死亡總?cè)藬?shù)的 70％以上。 瓦斯涌出量的預(yù)測(cè)的方法： （ 1） 統(tǒng)計(jì)法 A、 瓦斯涌出量梯度：深度與相對(duì)涌出量的比值 B、 物理含義 C、 計(jì)算 （ 2） 計(jì)算法 :以煤層瓦斯含量為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算。 ? (7)礦井通風(fēng)壓力。厚煤層采用分層開采時(shí)，首先開采的分層，瓦斯涌出量較大，這是由于采動(dòng)的影響，其他分層的瓦斯也會(huì)沿裂隙滲入開采分層的緣故。 二、影響瓦斯涌出的因素 決定于自然因素和開采技術(shù)因素的綜合影響。 礦井瓦斯 25 地史演化過(guò)程中的風(fēng)化、剝蝕程度－ 封閉性的含煤地層沉積后，后期抬升的幅度和剝蝕程度對(duì)煤層瓦斯的賦存也有較大的影響。 礦井瓦斯 23 影響煤層瓦斯含量主要因素： P27 煤層的埋藏深度－ 埋藏深度的增加不僅地應(yīng)力增高而使煤層和圍巖的透氣性降低 ， 而且瓦斯向地表運(yùn)移的距離增大 ， 這兩者的變化均朝著有利于封存瓦斯 ， 而不利于放散瓦斯的方向發(fā)展 。從地區(qū)上看，大致在北緯 380以北，包括東北地區(qū)和西北大部分地區(qū)，基本上以褐煤和低、中變質(zhì)煙煤為主； 礦井瓦斯 18 ? 而北緯 380以南的華北地區(qū)則具有各種變質(zhì)程度的煙煤和無(wú)煙煤；西南地區(qū)主要是中、高變質(zhì)煙煤賦存的地區(qū)；而東南地區(qū)則以高變質(zhì)煙煤和無(wú)煙煤占優(yōu)勢(shì)。 ? 煤巖組分 ? 煤是一種固體可燃有機(jī)巖，其巖石組成比較復(fù)雜。從圖（１）中可以看出， CH４ 的生成是個(gè)連續(xù)相，即在整個(gè)變質(zhì)階段的各個(gè)時(shí)期都不斷地有 CH ４ 生成，只是各階段生成的數(shù)量有較大的波動(dòng)而已；但是，重?zé)N的生成則是個(gè)不連續(xù)相。由于一般情況下，稠環(huán)的鍵結(jié)合力強(qiáng)、穩(wěn)定性好，側(cè)鏈和官能團(tuán)之間及其與稠環(huán)之間的結(jié)合力弱、穩(wěn)定性差。因此，生化作用生成的瓦斯一般不會(huì)保留在現(xiàn)有煤層內(nèi)。 ? 煤礦井下的瓦斯主要來(lái)自煤層和煤系地層，關(guān)于它的成因可以認(rèn)為是在成煤作用過(guò)程中伴生的。 礦井瓦斯 5 ? 瓦斯通常指甲烷 (CH4)，是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭的氣體，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下 1m3甲烷的質(zhì)量為，對(duì)空氣的相對(duì)密度為 。 1839年美國(guó)煤礦也發(fā)生瓦斯爆炸。只是到了 18世紀(jì)初期，英國(guó)深井開始發(fā)生瓦斯爆炸。 作用 ： 能源 、 化工原料 。 礦井瓦斯 7 第二節(jié) 煤層瓦斯的生成 一、瓦斯的成因與賦存 （ 一 ） 煤層瓦斯的生成 ? 雖然人們對(duì)于瓦斯的認(rèn)識(shí)和研究在 15世紀(jì)早期就開始了，但是有關(guān)瓦斯生成及來(lái)源的問(wèn)題，直到 20世紀(jì) 40年代人們才開始逐步重視并對(duì)此進(jìn)行研究。該過(guò)程用纖維素的化學(xué)反應(yīng)式表示： ? 4C6H1005→7CH4↑+ 8C02 ↑ +3H20+C9H60 ? 或 ? 2C6H10O5 → CH4 ↑ +2C02 ↑十 +5H20+C9H60 礦井瓦斯 10 ? 在這個(gè)階段，成煤物質(zhì)生成的泥炭層埋深淺，上覆蓋層的膠結(jié)固化不好，生成的瓦斯通過(guò)滲透和擴(kuò)散容易排放到古大氣中去。煤中的碳元素則主要集中在稠環(huán)中。 礦井瓦斯 13 （１）腐植質(zhì)在煤化作用階段成氣演化的一般模式 （２）各煤化階段甲烷生成量曲線 礦井瓦斯 14 ? 蘇聯(lián)學(xué)者 B． A．索科洛夫等人給出的腐植型有機(jī)煤在變
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