【文章內(nèi)容簡介】 等)、二氧化碳、氮、二氧化硫、一氧化碳和稀有氣體(氦、氖、氬、氪、氙)等。但最主要的成分為甲烷，按體積比例可達(dá)70%～99%，平均在90%以上；其次為氮?dú)夂投趸?，平均含量分別為3%～4%,而其他氣體成分的含量通常都是非常低的。五、瓦斯災(zāi)害預(yù)防技術(shù)和各種主要防治技術(shù)的實(shí)施方法、準(zhǔn)備、設(shè)施的技術(shù)要點(diǎn)1．瓦斯燃燒與爆炸1）瓦斯爆炸的條件引起瓦斯燃燒與爆炸必須具備3個(gè)條件：一定濃度的瓦斯、一定溫度的引火源和足夠的氧。2）預(yù)防瓦斯爆炸技術(shù)措施(1)防止瓦斯積聚；(2)防止瓦斯被引燃；(3)防止瓦斯爆炸災(zāi)害擴(kuò)大。2．礦井瓦斯的噴出礦井瓦斯噴出與突出是煤礦瓦斯特殊涌出的兩種主要形式。瓦斯噴出的預(yù)兆：礦壓活動(dòng)顯現(xiàn)激烈，煤壁片幫嚴(yán)重、底板突然鼓起、支架承載離加大甚至破壞，煤層變軟、潮濕等。預(yù)防瓦斯噴出的措施：加強(qiáng)礦井地質(zhì)工作，摸清采掘地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造情況；在可能發(fā)生噴出的地區(qū)掘進(jìn)巷道時(shí)，應(yīng)打鉆孔預(yù)先探放高壓瓦斯氣源；掌握噴出的預(yù)兆，及時(shí)撤離工作人員；掌握礦壓規(guī)律，避免礦壓集中，及時(shí)處理頂板，促使其隨采隨冒及時(shí)充填采空區(qū)。3．煤與瓦斯突出1）煤與瓦斯突出機(jī)理煤與瓦斯突出的機(jī)理有許多種假設(shè)，但基本公認(rèn)的是綜合假說，即煤與瓦斯突出是由地應(yīng)力、瓦斯和煤的物理力學(xué)性質(zhì)三者綜合作用的結(jié)果。2）煤與瓦斯突出預(yù)測突出危險(xiǎn)區(qū)域預(yù)測通常采用瓦斯地質(zhì)統(tǒng)計(jì)法、物探法、綜合指標(biāo)法。工作面突出預(yù)測主要通過向采掘工作面前方煤體中施工鉆孔，利用鉆孔測定與地應(yīng)力、瓦斯、煤的物理力學(xué)性質(zhì)有關(guān)的指標(biāo)，根據(jù)這些指標(biāo)判斷采掘工作面前方是否具有突出危險(xiǎn)性。3）防治煤與瓦斯突出的措施(1)“四位一體”綜合防治突出措施。所謂“四位一體”綜合防治突出措施，在采取防治突出技術(shù)措施后，必須對防治突出技術(shù)措施消除突出危險(xiǎn)性的效果進(jìn)行檢驗(yàn)。如果檢驗(yàn)有效，在采取安全防護(hù)措施的前提下進(jìn)行采掘作業(yè)；如果檢驗(yàn)無效，必須補(bǔ)充防治突出技術(shù)措施，直至再次檢驗(yàn)為有效時(shí)方可在采取安全防護(hù)措施前提下進(jìn)行采掘作業(yè)。否則，必須繼續(xù)補(bǔ)充技術(shù)措施。(2)防治突出的技術(shù)措施。防治突出的技術(shù)措施主要分為區(qū)域性措施和局部性措施兩大類。區(qū)域性措施是針對大面積范圍消除突出危險(xiǎn)性的措施，局部性措施主要在采掘工作面執(zhí)行。針對采掘工作面前方煤巖體一定范圍消除突出危險(xiǎn)性的措施，目前區(qū)域性措施主要有3種：開采保護(hù)層、大面積瓦斯預(yù)抽放、控制預(yù)裂爆破；局部性措施有許多種，如卸壓排放鉆孔、深孔或淺孔松動(dòng)爆破、卸壓槽、固化劑、水力沖孔、金屬骨架等。(3)安全防護(hù)措施。安全防護(hù)措施是控制突出危害程度的措施，也就是說即使發(fā)生突出，也要使突出強(qiáng)度降低，對現(xiàn)場人員進(jìn)行保護(hù)以免危及人身安全。如震動(dòng)性放炮、遠(yuǎn)距離放炮、反向防突風(fēng)門、壓風(fēng)自救器、個(gè)體自救器等。4．礦井瓦斯抽放1）瓦斯抽放方法瓦斯抽放系統(tǒng)主要由瓦斯拙放泵、瓦斯抽放管路(帶閥門)、瓦斯抽放鉆孔或巷道、鉆孔或巷道密封等組成。根據(jù)抽放瓦斯的來源，瓦斯抽放可以分為：本煤層瓦斯預(yù)抽、鄰近層瓦斯抽放、采空區(qū)瓦斯抽放、幾種方法的綜合抽放。2）瓦斯抽放指標(biāo)及其測定方法(1)反映瓦斯抽放難易程度的指標(biāo)及其測定方法。煤層透氣性系數(shù)、鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)、百米鉆孔瓦斯涌出量。(2)反映瓦斯抽放效果的指標(biāo)及其測定方法。瓦斯抽放量、瓦斯抽放率。3）瓦斯抽放主要設(shè)備、設(shè)施(1)瓦斯抽放泵。瓦斯抽放泵是進(jìn)行瓦斯抽放最主要的設(shè)備。(2)瓦斯抽放管路。瓦斯抽放管路是進(jìn)行瓦斯抽放必備也是使用量最大的材料。(3)瓦斯抽放施工用鉆機(jī)。絕大多數(shù)的瓦斯抽放工程都需要利用鉆孔進(jìn)行瓦斯抽放，因此，鉆機(jī)是進(jìn)行瓦斯抽放的礦井使用最多的設(shè)備。(4)瓦斯抽放參數(shù)測定儀表。煤礦瓦斯流量測定儀表主要有孔板流量計(jì)、均速管流量計(jì)、皮托管、渦街流量計(jì)等。(5)瓦斯抽放鉆孔的密封。封孔是確保抽放效果的重要環(huán)節(jié)，采用先進(jìn)的封孔技術(shù)和加強(qiáng)封孔的日常施工管理，是提高封孔質(zhì)量的主要途徑。六、煤礦粉塵的概念煤礦生產(chǎn)過程中隨著煤、巖石被破碎而產(chǎn)生的煤、巖石和其他物質(zhì)的細(xì)微顆?？偡Q為煤礦粉塵。有的情況下也被稱為生產(chǎn)性粉塵或礦塵。按其組成成分，煤礦粉塵主要分為煤塵和巖塵。七、防止煤塵爆炸的技術(shù)措施及使用原則一般情況下，生產(chǎn)場所的浮游煤塵濃度是遠(yuǎn)低于煤塵爆炸下限濃度的。但是，因空氣震蕩(爆破的沖擊波)等原因使沉積煤塵重新飛揚(yáng)起來，這時(shí)的煤塵濃度大大超過爆炸下限濃度。減少巷道內(nèi)的沉積煤塵量并清除出井，是最簡有效的防爆措施。井下能引起煤塵爆炸的著火源有電氣火花、摩擦火花、摩擦熱，煤自燃而形成的高溫點(diǎn)、爆破作出現(xiàn)的爆燃以及瓦斯爆炸所產(chǎn)生的高溫產(chǎn)物等。消除這類著火源的主要技術(shù)措施有：保持礦用電氣設(shè)備完好的防爆性能，加強(qiáng)管理防止出現(xiàn)電器設(shè)備失爆現(xiàn)象，選用非著火性輕合金材料避免產(chǎn)生危險(xiǎn)的摩擦火花，輸送帶、風(fēng)筒、電纜等常用的非金屬材料必須具有阻燃、抗靜電性能，采用阻化劑、凝膠或氮?dú)夥乐姑褐?、采空區(qū)殘留煤發(fā)生自燃。除采取上述技術(shù)措施外，同時(shí)還要加強(qiáng)瓦斯管理防止瓦斯爆炸事故的發(fā)生。由于煤礦自然條件十分復(fù)雜，發(fā)生煤塵爆炸的隨機(jī)性很大，除了上述一般性的安全技術(shù)措施外，針對煤塵爆炸的特點(diǎn)，各國還研究了防止煤塵爆炸的專門技術(shù)。其中使用歷史最長、應(yīng)用面廣、簡單易行的防止煤塵爆炸技術(shù)措施是撒布巖粉法。這種方法是定期向巷道周邊撒布惰性巖粉，用它覆蓋沉積在巷道周邊上的沉積煤塵。巖粉層在巷道風(fēng)速很低時(shí)，它的粘滯性起到了阻礙沉積煤塵重新飛揚(yáng)的作用。八、.煤及其他可然礦物自然發(fā)火危險(xiǎn)性評價(jià)方法煤自然發(fā)火危險(xiǎn)性評價(jià)技術(shù)是在煤層尚未出現(xiàn)自然發(fā)火征兆之前，根據(jù)煤層的賦存條件、開拓開采條件以及煤本身的氧化放熱升溫特性等因素，采取不同的方法對煤層自然發(fā)火的危險(xiǎn)程度、自然發(fā)火期、易自燃危險(xiǎn)區(qū)域等重要火災(zāi)參數(shù)指標(biāo)做出超前判識(shí)的一種技術(shù)。主要內(nèi)容有自燃傾向性預(yù)測法、因素綜合評判預(yù)測法、經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)預(yù)測法和數(shù)學(xué)模型預(yù)測法。九、煤炭自然發(fā)火的早期預(yù)測預(yù)報(bào)井下發(fā)生自然發(fā)火時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)一些征兆，如溫度升高、濕度增加、出現(xiàn)煤焦油昧、人體不適、出現(xiàn)煙霧或明火等。煤自燃?xì)怏w產(chǎn)物是指煤由于自燃而釋放出來的氣體。這其中包括兩部分，一部分由于煤自身氧化產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物，叫煤自燃氧化氣體；另一部分是成煤過程中吸附在其孔隙內(nèi)的氣體，由于煤體溫度升高而解吸出來的，叫煤自燃吸附氣體。一氧化碳指標(biāo)、一氧化碳的派生指標(biāo)、烯短及烯烴及烯烷比、炔烴。預(yù)報(bào)方法主要有氣體分析法、測溫法、氣味檢測法。十、礦井涌水特征、涌水通道、突水預(yù)兆1）大氣降水為主要充水水源的涌水特征(1)礦井涌水動(dòng)態(tài)與當(dāng)?shù)亟邓畡?dòng)態(tài)相一致，具明顯的季節(jié)性和多年周期性的變化規(guī)律。(2)多數(shù)礦床隨采深增加礦井涌水量逐漸減少，其涌水高峰值出現(xiàn)滯后的時(shí)間加長。(3)礦井涌水量的大小還與降水性質(zhì)、強(qiáng)度、連續(xù)時(shí)間及人滲條件有密切關(guān)系。2）以地表水為主要充水水源的涌水特征地表水充水礦床的涌水規(guī)律有:(1)礦井涌水動(dòng)態(tài)隨地表水的豐枯呈季節(jié)性變化，且其涌水強(qiáng)度與地表水的類型、性質(zhì)和規(guī)模有關(guān)。受季節(jié)流量變化大的河流補(bǔ)給的礦床，其涌水強(qiáng)度亦呈季節(jié)性周期變化。(2)礦井涌水強(qiáng)度還與井巷到地表水體間的距離、巖性與構(gòu)造條件有關(guān)。一般情況下，其間距愈小，則涌水強(qiáng)度愈大；其間巖層的滲透性愈強(qiáng)，涌水強(qiáng)度愈大。(3)采礦方法的影響。依據(jù)礦床水文地質(zhì)條件選用正確的采礦方法，開采近地表水體的礦床，其涌水強(qiáng)度雖會(huì)增加，但不會(huì)過于影響生產(chǎn)。3）以地下水為主要充水水源的礦床(1)礦井涌水強(qiáng)度與充水層的空隙性及其富水程度有關(guān)。(2)礦井涌水強(qiáng)度與充水層厚度和分布面積有關(guān)。(3)礦井涌水強(qiáng)度及其變化，還與充水層水量組成有關(guān)。4）以老采空區(qū)水為主要充水水源的礦床在我國許多老礦區(qū)的淺部，老采空區(qū)(包括被淹沒井巷)星羅棋布，且其中充滿大量積水。它們大多積水范圍不明，連通復(fù)雜，水量大，酸性強(qiáng)，水壓高。1）地層的空隙、斷裂帶等屬于自然形成的通道(1)地層的裂隙與斷裂帶。(2)巖溶通道。巖溶空間極不均一，可以從細(xì)小的溶孔直到巨大的溶洞。(3)孔隙通道。孔隙通道，主要是指松散層粒間的孔隙輸水。2）由于采掘活動(dòng)等引起的人為涌水通道(1)頂板冒落裂隙通道。(2)底板突破通道。(3)鉆孔通道1）一般預(yù)兆.(1)煤層變潮濕、松軟；煤幫出現(xiàn)滴水、淋水現(xiàn)象，且淋水由小變大；有時(shí)煤幫出現(xiàn)鐵銹色水跡。(2)工作面氣溫降低，或出現(xiàn)霧氣或硫化氫氣味(即臭雞蛋味)。(3)有時(shí)可聞到水的“嘶嘶”聲。(4)礦壓增大，發(fā)生片幫、冒頂及底肢。2）工作面底板灰?guī)r含水層突水預(yù)兆(1)工作面壓力增大，底板股起，底殿量有時(shí)可達(dá)50