礦井瓦斯防治（通防專業教程）

礦井瓦斯防治
第一節 礦井瓦斯的概述

一、礦井瓦斯的賦存
1.礦井瓦斯的概念
礦井中主要有煤層氣構成的以甲烷為主的有害氣體。有時單獨指甲烷。
2、礦井瓦斯的賦存
瓦斯在煤層及圍巖中的賦存狀態有兩種：一種是游離狀態，另一種是吸附狀態。
①游離狀態：瓦斯以自由氣體狀態存在于煤層或圍巖的空洞之中，其分子可自由運動。
②吸附狀態：按結合形式的不同，有分為吸著狀態和吸收狀態。吸著狀態是指瓦斯被吸著在煤體或巖體微孔表面；吸收狀態是指瓦斯被溶解于煤體中，與煤的分子相結合。
二、礦井瓦斯涌出
在煤礦開采過程中，由于煤層被破壞和煤層原始應力狀態的改變，賦存在煤層中的瓦斯緩慢地、連續地、長時間地涌入開采空間的現象，成為礦井瓦斯涌出。只是普通形式的瓦斯涌出。還有特殊形式的瓦斯涌出，是指大量瓦斯突然、集中釋放出來并伴有動力效應的瓦斯噴出和煤與瓦斯突出，礦井瓦斯涌出與煤層瓦斯含量等因素密切相關。
1.煤層瓦斯含量
煤層瓦斯含量是指煤層在自然條件下單位重量或單位體積所含有的瓦斯量，包括游離瓦斯和吸附瓦斯兩部分。
煤層瓦斯含量的大小決定于兩個方面的因素，一是在成煤過程中伴生的氣體量和煤的含瓦斯能力，二是煤系地層保存瓦斯的條件。
2.礦井瓦斯涌出量
1）礦井瓦斯涌出量的概念與計算
礦井瓦斯涌出量是指在開采過程中，單位時間內或單位重量煤中放出的瓦斯量。表示礦井瓦斯涌出量的方法有兩種。
①絕對瓦斯涌出量
絕對瓦斯涌出量是指單位時間內涌入采掘空間的瓦斯數量，用m3/minhuo m3/d表示。
②相對瓦斯涌出量
相對瓦斯涌出量是指在礦井正常生產條件下，月平均日產1t煤所涌出的瓦斯數量，用m3/t表示。
2）影響礦井瓦斯涌出量的因素
①煤層瓦斯含量：是影響礦井瓦斯涌出兩的決定因素。
②地面大氣壓力的變化：正常情況時，采空區及裂隙中的瓦斯與巷道風流處于相對平衡狀態。當大氣壓力突然降低時，瓦斯涌出的數量就會增大；反之，瓦斯涌出量變小。
③開采規模：礦井的開采深度、開拓開采范圍以及礦井產量越大，瓦斯涌出量越大。
④開采順序：厚煤層分層開采是，第一分層（上分層）的瓦斯涌出量較大。
⑤采煤方法與頂板管理：機械化采煤，瓦斯涌出量較高；水力采煤，瓦斯涌出量較少。采用全部陷落法管理頂板，其瓦斯用量比采用充填法管理頂板時要高。
⑥生產工序：同一采面，放炮或割煤時的瓦斯涌出量最高。
⑦通風壓力：采用負壓通風的礦井，風壓越高瓦斯涌出量越大，而采用正壓通風的礦井，風壓越高瓦斯涌出量越小。
⑧采空區管理：一般來說，多數采空區都含有大量瓦斯，其管理方法及好壞程度對瓦斯涌出量影響很大。
3.礦井瓦斯等級與鑒定
1）礦井瓦斯等級的劃分
《規程》規定：一個礦井中，只要一個煤（巖）層發現瓦斯，該礦井即定為瓦斯礦井，并依照礦井瓦斯等級的工作制度進行管理。
（1）低瓦斯礦井:相對瓦斯涌出量≤10m3/t且絕對瓦斯涌出量≤40m3/min；
（2）高瓦斯礦井:相對瓦斯涌出量＞10m3/t且絕對瓦斯涌出量＞40m3/min；
（3）煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井
三、礦井瓦斯管理
加強對礦井瓦斯的管理與監控，不僅對防止發生瓦斯的危險積聚具有重要意義，而且對于進一步了解掌握瓦斯積聚與爆炸發生的規律，研究防治事故的新技術措施。
1.礦井瓦斯濃度的有關規定
具體參考《煤礦安全規程》等有關規定。
2.礦井瓦斯管理的規定
（1）建立嚴格的瓦斯巡回檢查制度
（2）劃分瓦斯檢查區域
（3）采掘工作面等作業地點設立瓦斯檢查點
（4）建立瓦斯檢查工交接班制度
（5）建立瓦斯檢查日報逐級審查制度
（6）建立安全培訓制度

第二節 瓦斯爆炸及其防治

一、瓦斯爆炸及其影響因素
1.瓦斯爆炸的概念
瓦斯在高溫火源作用下，與氧氣發生化學反應，生成二氧化碳和水，并放出大量的熱，這些熱量能使反應過程中生成的二氧化碳和水蒸汽迅速膨脹，形成高溫、高壓并以極高的速度向外沖擊而產生動力現象，這就是瓦斯爆炸。 關鍵詞：礦井瓦斯防治