矿井瓦斯综合治理.ppt

欢迎光临敬请指导,矿井瓦斯综合治理义煤职教中心,矿井瓦斯事故是煤矿五大自然灾害之首，煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸，严重影响和威胁矿井安全生产。,第三章矿井瓦斯综合治理,第三章矿井瓦斯综合治理,,,爆炸地点,,,第三章矿井瓦斯综合治理,主要内容一、矿井瓦斯基础知识二、矿井瓦斯事故三、矿井瓦斯事故案例分析,第三章矿井瓦斯综合治理,一、瓦斯基础知识1、瓦斯性质瓦斯是井下有毒有害气体的总称，有时专指沼气。沼气是一种无色、无味、无毒、比空气轻的气体，会燃烧，在一定条件会发生爆炸。,第三章矿井瓦斯综合治理第一节矿井瓦斯基础知识,2、瓦斯赋存状态,,游离态,吸附态,,吸着,吸收,,第三章矿井瓦斯综合治理第一节矿井瓦斯基础知识,3、煤层中瓦斯含量影响因素,,煤田地质史,煤的变质程度,地质构造,煤层的赋存条件,煤层的围岩性质,岩浆活动,水文地质条件,,第三章矿井瓦斯综合治理第一节矿井瓦斯基础知识,4、瓦斯涌出形式,,普通涌出,特殊涌出,,倾出,压出,突出,5、瓦斯涌出量,,绝对涌出量,相对涌出量,,第三章矿井瓦斯综合治理第一节矿井瓦斯基础知识,6、影响瓦斯涌量的因素,,煤层和围岩的瓦斯含量,开采深度,开采规模,开采顺序与开采方法,地面气压的变化,7、矿井瓦斯涌等级划分,,低沼矿井绝对涌出量小于等于40m3/min且相对涌出量小于等于10m3/t,高沼矿井绝对涌出量大于40m3/min或相对涌出量大于10m3/t,煤与瓦斯突出矿井,二、矿井瓦斯治理十二字方针,第三章矿井瓦斯综合治理第一节矿井瓦斯基础知识,1、十二字方针,,先抽后采,以风定产,监测监控,2、瓦斯抽放的作用,,减少开采时的瓦斯涌出量,减少通风负担，降压通风费用,变害为利、变废为宝,二、矿井瓦斯治理十二字方针3、瓦斯抽放条件（1）采煤工作面的瓦斯涌出量达5m3/min或掘进工作面瓦斯涌出量达3m3/min（2）矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的大于或等于40m3/min年产量I0I5Mt的矿井，大于30m3/min年产量06I0Mt的矿井，大于25m3/min年产量0406Mt的矿井，大于20m3/min年产量小于或等于04Mt的矿井，大于15m3/min（3）开采有煤与瓦斯突出危险煤层的。,第三章矿井瓦斯综合治理第一节矿井瓦斯基础知识,二、矿井瓦斯治理十二字方针,第三章矿井瓦斯综合治理第一节矿井瓦斯基础知识,4、瓦斯抽放难易程度判定,,容易抽放,5、瓦斯抽放系统,,瓦斯泵,抽放管路,安全装置,可以抽放,较难抽放,（煤层瓦斯压力、透气性）,,三防装置,放水装置,二、矿井瓦斯治理十二字方针6、瓦斯抽放有关规定（1）设置井下临时抽放瓦斯泵时应遵守的规定临时抽放瓦斯泵站应安设在抽放瓦斯地点附近的新鲜风流中。抽出的瓦斯可引到地面、总回风巷、一翼回风巷或分区回风巷，但必须保证稀释后风流中瓦斯浓度不超限。抽出的瓦斯排入回风巷时，在排瓦斯管路出口必须设置栅栏，悬挂警戒牌等。栅栏设置的位置上风侧距管路出口5m，下风侧距管路出口30m，两栅栏之间禁止任何作业。在下风侧栅栏外必须设置甲烷断电仪或矿井安全监控系统的甲烷传感器，巷道风流中瓦斯浓度超限报警时，应断电、停止瓦斯抽放;进行处理。（2）抽放瓦斯必须遵守下列规定地面利用瓦斯时，瓦斯浓度不得低于30，且在利用瓦斯的系统中必须装设有防回火防回气和防爆炸作用的安全装置。不利用瓦斯，采用于式抽放瓦斯设备时，抽放瓦斯浓度不得低于25。抽放容易自燃和自燃煤层的采空区瓦斯时，必须经常检查一氧化碳浓度和气体温度等有关参数的变化，发现有自然发火征兆时，应立即采取措施。井下敷设的瓦斯管路，不得与带电物体接触，并应有防止砸坏管路的措施。,第三章矿井瓦斯综合治理第一节矿井瓦斯基础知识,二、矿井瓦斯治理十二字方针7、以风定产内容I“以风定产”是安全生产需要，是以人为本关爱生命的要求。2）矿井每年安排采掘作业计划时必须核定矿井生产和通风能力，按实际供风量核定矿井产量。在通风能力允许的范围内组织生产，严禁超通风能力生产。3采区、采煤工作面必须实行独立通风。在安排采区、采煤工作面的生产时，必须按规定进行风量计算，并按实际供风量确定产量。严禁在风量不足的情况下安排生产。（4新水平、新采区投产之前，必须进行通风系统调整，必须按规定进行风量计算，并按实际供风量安排生产。在通风系统不合理、不稳定或风量不足的情况下，严禁开采。（5井下出现风速超限、瓦斯积聚、不合理串联风时等同超能力生产。实施“以风定产“方针，必须明确两个问题一是矿井生产时实际需要的风量矿井需风量的确定;二是矿井通风系统能够提供的风量矿井通风能力核定。遵照“矿井需要风量必须服从于通风系统能够提供的风量“的原则进行组织和安排生产，严禁超通风能力生产。,第三章矿井瓦斯综合治理第一节矿井瓦斯基础知识,二、矿井瓦斯治理十二字方针8、监测监控的要求高瓦斯矿井、煤岩与瓦斯突出的矿井，必须装备矿井安全监控系统。没有装备安全监控系统的矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷的掘进工作面，必须装备甲烷风电闭锁装置或甲烷断电仪和风电闭锁装置。没有装备矿井安全监控系统的无瓦斯涌出的岩巷掘进工作面，必须装备风电闭锁装置。没有装备矿井安全监控系统的矿井的采煤工作面，必须装备甲烷断电仪。对井下瓦斯传感器的吊挂和安设要求甲烷传感器应垂直悬挂在巷道顶板顶梁下，距顶板不大于300mm，距巷道侧壁不小于200mm。应安设在坚固顶板或支护处，以防冒顶及其他的损伤。在采掘工作面的瓦斯传感器，爆破时都应移设到安全防护地点，爆破后再按要求移回规定的位置。应设在顶板无淋水处，在有风筒的巷道中，不得悬挂在风筒出风口和风筒漏风处。,第三章矿井瓦斯综合治理第一节矿井瓦斯基础知识,二、矿井瓦斯治理十二字方针8、监测监控的要求采煤工作面甲烷传感器的设置应符合规程规定，其断电范围为工作面及回风巷内全部非本质安全型电气设备。煤岩与瓦斯突出矿井采煤工作面的甲烷传感器，应能控制工作面及其迸、回风巷内全部非本质安全型电气设备。掘进工作面甲烷传感器的设置应符合规程规定，低瓦斯矿井掘进工作面甲烷传感器，高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面的甲烷传感器，均应能控制掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。串联通风甲烷传感器的设置应符合规定，采煤工作面之间串联通风、采掘工作面之间串联通风、掘进工作面之间串联通风时，甲烷传感器的设置应控制被串联采煤工作面及回风巷、被串联掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。,第三章矿井瓦斯综合治理第一节矿井瓦斯基础知识,三、矿井瓦斯爆炸及预防,第三章矿井瓦斯综合治理第一节矿井瓦斯基础知识,1、瓦斯爆炸条件,,一定浓度瓦斯516,引爆温度650℃750℃,氧气浓度不低于12,三、矿井瓦斯爆炸及预防,第三章矿井瓦斯综合治理第一节矿井瓦斯基础知识,2、预防瓦斯爆炸措施,,防止瓦斯积聚,防止引爆瓦斯,加强瓦斯检查与监测,防止灾害扩大,,加强通风管理,及时处理局部积聚的瓦斯,防止爆破火焰,,防止明火,防止电火花,防其他火源,设置安全装置,,编制灾害预防与处理计划,四、矿井瓦斯突出及预防,第三章矿井瓦斯综合治理第一节矿井瓦斯基础知识,1、瓦斯突出规律,,突出危险性随深度增加而增大,突出绝大多数发生在掘进工作面,突出危险性随煤层厚度增大而增大,突出的主要诱导因素是采掘作业,突出主要有以下几种预兆,突出多发生在地质构造带,,声响预兆,煤结构变化预兆,地压方面预兆,瓦斯方面预兆,其他预兆,2、四位一体防突体系,,突出危险性预测,防治突出措施,安全防护措施,防治突出措施的效果检验,3、防治突出综合措施,第三章矿井瓦斯综合治理第一节矿井瓦斯基础知识,五、矿井瓦斯安全检查1、主要进风井筒和大巷的检查2、主要回风井筒和回风大巷的检查3、采区瓦斯的检查4、瓦斯管理的检查5、矿井瓦斯抽放系统的安全检查6、煤与瓦斯突出措施的检查7、安全监测系统的检查8、瓦斯重大隐患的检查,第三章矿井瓦斯综合治理第一节矿井瓦斯基础知识,矿井瓦斯事故矿井瓦斯事故通常包括瓦斯窒息、瓦斯燃烧、瓦斯爆炸、瓦斯喷出，煤与瓦斯突出、瓦斯煤尘爆炸、瓦斯煤尘燃烧、瓦斯与其他有害气体窒息、岩石与CO2突出等事故。因这些事故都与瓦斯有关，在机理上和形成过程中多有一定的内在联系。其中瓦斯爆炸事故危害最大，也最为多见。,第三章矿井瓦斯综合治理第二节矿井瓦斯事故,一、瓦斯事故与通风的关联矿井通风量不足、无风或微风作业，易造成瓦斯事故;同时，由于通风系统不合理或不符合规定的通风方式又会使灾害事故扩大。,第三章矿井瓦斯综合治理第二节矿井瓦斯事故,1、全矿停电，主要通风机停止运转造成井下瓦斯积聚，送电时会引起瓦斯爆炸；压入式通风，可能从封闭区或采空区中泄出有害气体，造成中毒或窒息。2、采区进、回风巷末贯穿整个采区，一段为进风巷，一段为回风巷3、采掘工作面布置独立通风有困难，存在串联通风。4、采掘工作面的进风和回风存在经过采空区的现象。,,,,,,,,,,,,二、瓦斯事故与作业地点及火源的关联,第三章矿井瓦斯综合治理第二节矿井瓦斯事故,1、瓦斯事故与作业地点。在统计的361起瓦斯事故中，发生在掘进工作面的156次；发生在采煤工作面的131次；发生在巷道或其他地点的74次。掘进工作面发生瓦斯事故的几率最高，其主要原因掘进工作面多数位于煤层的新开拓区，首先揭开煤层，因而瓦斯涌出最大，而且末构成通风系统，仅靠局部通风机通风。一旦局部通风机管理不善和局部通风机的风筒管理不善，就会造成瓦斯积聚，达到爆炸浓度。另外，掘进工作面机电设备多，爆破作业多，易产生火花。采煤工作面发生的瓦斯事故也较多。其主要原因是采煤工作面是瓦斯涌出的主要地点，另外，采煤工作面通风方式多采用U形通风，上隅角处通风不良易形成瓦斯积聚，是引起瓦斯事故的主要隐患。,第三章矿井瓦斯综合治理第二节矿井瓦斯事故,2、瓦斯事故与火源。在361起瓦斯事故来看，由于电火花引起的150次，占41.55；由于爆破引起的108次，占29.92；由于摩擦撞击引起火花的31次，占859;由于吸烟引起的7次，占1.94;由于其他火源引起的65次，占18.01。,第三章矿井瓦斯综合治理第二节矿井瓦斯事故,三、瓦斯事故的原因分析,第三章矿井瓦斯综合治理第二节矿井瓦斯事故,1、违背技术政策和法律法规开采。有的矿井风量不足，有的是自然通风，独眼井，有的矿井通风系统不合格、不完善，串联通风、扩散通风、循环风，有的矿井的采空区和盲巷不及时处理和封闭，形成瓦斯库，留下了事故隐患。2、通风管理不善。有的矿井局部通风机随意停开；有的不按需要供风，超供风能力生产，巷道失修，冒落堵塞，风流短路;有的风筒脱节、漏风、被压、不及时处理；有的风筒出口距掘进工作面太远，使风量过小，风速低，导致工作面微风作业，引起瓦斯积聚。有的通风构筑物管理差，经常造成风流短路或漏风严重，使得有效风量低，引起瓦斯积聚。,第三章矿井瓦斯综合治理第二节矿井瓦斯事故,3、瓦斯检查制度执行不严。有的矿井瓦检工数量不足，检查次数不符合要求，经常空班漏检、少检，有的瓦检工工作责任心不强，素质差，做假记录，有的矿井瓦斯监控遥测系统安装不合理或检修不及时，甚至人为改变瓦斯探头安装的位置、监控指标等，使其不能发挥作用。4、瓦斯预排，抽放不到位。有的矿井虽然建有瓦斯抽放系统，但抽放效果不佳，抽放时间不够，以致开采时瓦斯超限，部分有煤与瓦斯突出危险的矿井，没有采取预抽卸压、开采保护层等措施，导致煤与瓦斯突出事故发生。,第三章矿井瓦斯综合治理第二节矿井瓦斯事故,5、违章爆破。炮泥不装或少装炮泥，甚至用煤粉等可燃粉替代；最小抵抗线不够和用多母线爆破，进行裸露爆破或放连珠炮，有的工作面虽然分上、下段爆破，两段爆破间隔时间很短以致酿成事故。6、电气设备管理不严及机械设备摩擦。井下照明和机械设备的电源，电气装置不符合规定，有的疏于管理，电气设备失爆或带电作业生产生电火花，以及机械设备摩擦产生的火花，引起瓦斯事故。,第三章矿井瓦斯综合治理第二节矿井瓦斯事故,7、着火引发瓦斯事故。采空区和旧巷不及时封闭，残煤自然发火；有的是密闭管理不严，火区复燃；还有的是胶带着火，引起瓦斯事故等等。8、职工安全意识薄弱。有的职工在井下抽烟，违章擅自运用电焊，气焊等。,第三章矿井瓦斯综合治理第二节矿井瓦斯事故,一、事故地点概况某矿发生一起特大瓦斯爆炸事故，事故波及到东四采区进回风上山、开拓三队、201掘进队施工的1761（3）轨通巷以及综一区综采工作面。事故发生时，该采区有作业人员104人，死亡88人、受伤13人，直接经济损失738.6万元。,第三章矿井瓦斯综合治理第三节矿井瓦斯事故案例分析,第三章矿井瓦斯综合治理第三节矿井瓦斯事故案例分析,二、直接原因这起事故的直接原因是由于203队施工的17723轨道顺糟在放炮过程中遇断层，短时间内大最涌出瓦斯，工作面风量不足，卸压钻孔末用不燃性材料充满填实，放炮抵抗线不够，放炮过程中产生明火，引起工作面瓦斯燃烧，导致瓦斯爆炸。,三、主要原因1、部分干部和管理人员对“瓦斯超限就是事故”的认识不够。据调查，矿部分工作面瓦斯多次超限，仅从1997年I0月1日11月13日事故发生时止，全矿瓦斯超限就达67次。虽然该矿定期召开瓦斯分析会，矿领导多次在安全办公会上提出901、703队施工的工作面炮后瓦斯超限的问题，尽管矿上对治理瓦斯都有规定，但没有认真落实，致使该矿部分工作面瓦斯超限问题长期得不到解决。,第三章矿井瓦斯综合治理第三节矿井瓦斯事故案例分析,2、采区的巷道布置不合理。运煤下山一条巷道内分为入风、回风、入风三段，轨道上山也是一段进风一段回风，违反规程规定；采区通风巷道平面交叉，系统复杂，通风设施多，管理困难，抗灾能力差。,第三章矿井瓦斯综合治理第三节矿井瓦斯事故案例分析,第三章矿井瓦斯综合治理第三节矿井瓦斯事故案例分析,3、施工组织不合理。违反作业规程规定，未在规定地点爆破。安全教育不到位，职工自救能力差，发生事故后不能正确使用自救器。4、综合治理瓦斯工程进展不快。5、对安全隐患整改落实不及时。矿每周有一次安全办公会议，对事故隐患提出整改措施。在1997年1月7目的会议上，矿领导对大小70多个问题，虽要求大家要抓紧处理，但到事故发生时尚未检查落实情况。特别是10月21日，煤炭部安全检查组查出的监控系统不正常，直到事故发生前，调查组仍然发现有几处监控失灵次数达19次，失灵最长时间166分钟。据对该矿事故隐患排查表10月到1月的统计，尚有85个问题末得到处理。,6、安全责任制落实不到位。规章制度执行不严。事故当天，通风区的值班技术员和通风队的值班副队长，没有给职工开班前会。多次在瓦斯浓度大于1的情况下送电。瓦斯超限后继续作业，矿调度和通风调度员知道却不向值班领导汇报。突出煤层工作面没设专职瓦检员，瓦检员一人负责202、203工作面的瓦检工作。“三人联锁”、“一炮三检”等制度，未能很好落实。203工作面的放炮员和班长在距工作面不到80m地点放炮。7、部分领导干部作风不深入。在干部跟班方面，虽然矿对干部下井作了明文规定，要求干部下井两登记两汇报，组织部、调度所对干部下井和现场汇报情况一月一统计一通报，但仍有少数干部跟班不到点。事故当班，综一队、掘二区、开三队虽有干部跟班，但提前升井，没有起到安全把关作用。,第三章矿井瓦斯综合治理第三节矿井瓦斯事故案例分析,8、安全监督力度不够。追查事故隐患没有严格执行“四不放过”的原则。瓦斯事故分析会只叙述了事故经过，对瓦斯事故的原因及应采取的措施却没有研究。调度、监测、瓦斯等记录均有因无果，领导既不追查，也不批评。安监人员作风不深入，井下违章指挥、违章作业现象得不到及时发现和制止。在突出煤层，一台局部通风机供两个掘进头使用，但却无人过问。9、安全培训工作质最不高，效果不明显。一些职工对安全知识不能做到应知应会，职工安全培训的质最不高，效果不明显，职工的自主保安教育有死角。在这次事故中，综采一队有8名工人因正确佩戴电救器而脱离了灾区，另外44名遇难者中绝大多数是因为自救器使用不当或不会使用，以及心里紧张等因素，导致中毒而死亡。,第三章矿井瓦斯综合治理第三节矿井瓦斯事故案例分析,三、防范措施1、各级领导干部要认真贯彻落实党的安全生产方针，牢固树立安全第一的思想，正确处理好安全与生产、安全与效益的关系，在指导思想、工作安排及资金投入上，真正把安全工作放在各项工作的首位。领导干部要切实转变工作作风，深入现场，深入井下，及时认真解决安全生产中存在的各种问题，确保安全生产2、进一步提高对瓦斯灾害的认识。要从实际出发，狠抓技术基础工作，特别是要抓好生产地质和瓦斯地质工作，不断地摸索规律，逐步加大瓦斯治理力度。按照“先抽后采”的原则，搞好采、掘、抽平衡。要把矿井瓦斯综合治理工程纳入矿井建设计划，并坚持资金、人力、物力优先的原则。,第三章矿井瓦斯综合治理第三节矿井瓦斯事故案例分析,3、开展矿井或采区通风系统合理性、稳定性和可靠性的研究，在此基础上提出矿井或采区通风系统技术改造方案。做到采区内主要进回风巷必须专用，坚决杜绝一巷二用。要形成完整的负压通风，为矿井的安全生产奠定坚实的基础。4、严格现场管理，强化监督机制。在生产现场要坚持开展反“三违“、查隐患活动，把好现场安全管理的各个环节，堵塞工作漏洞，对“三违“人员一经发现要严肃处理。要充分发挥群众安全监督检查的作用，做到专检与群监相结合，依靠广大职工搞好安全生产。,第三章矿井瓦斯综合治理第三节矿井瓦斯事故案例分析,5、强化安全技术培训，提高职工自主保安意识。要从全局职工的实际情况出发，有针对性地加大安全培训的力度，切实提高广大职工的安全意识和安全技术水平，增强自保与互保能力。安全培训要注重培训的质量和实际效果，严禁走过场的行为发生。6、进一步加强矿井质量标准化工作，为安全工作打好基础要不断提高对质量标准化的认识，严格各项管理制度，包括工程质量和工作标准，要把质量标准化工作与经济分配挂钩，调动干部职工搞好质量标准化的自觉性和积极性,第三章矿井瓦斯综合治理第三节矿井瓦斯事故案例分析,7、严格放炮管理。坚持“一炮三检“和“三人联锁“爆破制度，采取有效措施，杜绝超前卸压孔不充填或充填不实的现象，防止放炮明火的发生。8、坚持采用巷帮做钻场的方法进行边抽边掘，防止瓦斯异常涌出。9、加强现场防尘工作，按规定冲洗大巷，严禁煤尘堆积、飞扬,第三章矿井瓦斯综合治理第三节矿井瓦斯事故案例分析,案例分析练习题1988年8月7日9时38分,某矿掘进工作面发生了瓦斯爆炸事故，井下45名职工遇难，直接损失72万元。一、矿井概况该矿设计生产能力为120万吨，中央并列式通风，低瓦斯矿井。二、事故经过1988年8月7日8时，该矿202队工人在掘进工作面运送电机时嫌风筒碍事，曾3次任意关停局部通风机，累计停风1小时40分，当时瓦检员在场，但未制止，更没有检查瓦斯浓度就脱岗离去。后爆破工在没有进行瓦斯检查的情况下，进行了装药、联线，于9时38分爆破。因爆破工用碎煤块作炮泥，且封孔长度过小，爆破时产生明火引爆瓦斯，因大部分工人不会熟练使用自救器而中毒死亡。请对以上事故进行分析，简述该事故发生的原因及预防此类事故的措施。,第三章矿井瓦斯综合治理第三节矿井瓦斯事故案例分析,谢谢大家再见,煤矿安全规程规定高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井，必须采用抽出式通风，不得采用压入式通风。,第三章矿井瓦斯综合治理,返回,煤矿安全规程规定高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井严禁串联通风，低瓦斯矿井经过批准最多只能串联一次。,第三章矿井瓦斯综合治理,返回,煤矿安全规程规定高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井工作面必须有专职瓦检员。,第三章矿井瓦斯综合治理,返回,煤矿安全规程规定高瓦斯矿井每班至少检查3次瓦斯浓度，低瓦斯矿井每班至少检查2次瓦斯浓度。,第三章矿井瓦斯综合治理,返回,瓦斯探头距顶板不大于300mm，距侧壁不小于200mm。,第三章矿井瓦斯综合治理,返回,开启局部通风机时，瓦斯浓度不得超过0.5,第三章矿井瓦斯综合治理,返回,掘进工作面瓦斯涌出量达3m3/min，采煤工作面瓦斯涌出量达5m3/min时可考虑进行瓦斯抽放。,第三章矿井瓦斯综合治理,返回,,井下0.5立方空间,瓦斯浓度达到2,