綜采工作麵瓦斯與煤塵的綜合治理
王 開
太原理工大學
課題一 綜采工作麵瓦斯湧出及瓦斯爆炸
知識點
了解瓦斯的概念及其危害。
了解瓦斯的存在狀態及湧出形式。
了解影響瓦斯湧出的因素。
掌握綜采工作麵瓦斯湧出的規律。
任務一 綜采工作麵瓦斯湧出
一、瓦斯的概念和危害
1、瓦斯的概念
甲烷（沼氣），所有有害氣體總稱……
無色無味無嗅，微溶於水擴散性強無毒。
2、瓦斯的危害
爆炸危害、燃燒危害、窒息危害、噴出危害和突出危害五方麵
任務一 綜采工作麵瓦斯湧出
二、瓦斯的存在狀態
1、存在狀態
遊離狀態、吸附狀態
2、遊離和吸附狀態之間的關係
遊離←壓力變化→吸附
三、瓦斯湧出形式
普通湧出
特殊湧出
任務一 綜采工作麵瓦斯湧出
四、影響瓦斯湧出的因素
1、內因：瓦斯含量
2、外因：地麵大氣壓、開采規模、開采程序
采煤方法與頂板管理、生產工序、
通風壓力、采空區管理
五、綜采工作麵瓦斯湧出規律
1、普通湧出： 開采層湧出、鄰近煤層煤線岩石
湧出、采空區
2、瓦斯突出
鄰近煤層瓦斯流動
瓦斯突出的規律
瓦斯突出一般發生在一定的采掘深度以下；
瓦斯突出多發生在地質構造帶內；
瓦斯突出多發生在應力集中區；
煤層傾角越大，瓦斯突出的危險性也越大；
瓦斯突出與煤層的瓦斯含量和瓦斯壓力之間沒有固定的關係；
煤層越濕潤，礦井湧水量越大，瓦斯突出危險性越小；反之，越大；
煤層頂底板堅硬致密、厚度較大時，瓦斯突出危險性大；反之，則小。
任務二 瓦斯爆炸的預防措施
一、瓦斯爆炸的危害
1、爆炸產生高溫 >1850℃以上
2、爆炸產生強大的衝擊波 0.9～1.0MPa。
3、爆炸產生大量有害氣體：CO、CO2
二、瓦斯爆炸的條件
1、一定的瓦斯濃度：5%～16%(標準大氣壓)
2、一定的引火穩度：650～750 ℃
3、充足的氧氣 >12%
任務二 瓦斯爆炸的預防措施
三、瓦斯爆炸的預防措施
1 、防止瓦斯積聚，避免瓦斯濃度超限；
2 、防止火源的出現，包括明火和靜電起火；
3 、防止綜采工作麵瓦斯爆炸事故蔓延擴大。
課題二 綜采工作麵瓦斯的綜合治理
知識點
了解采煤工作麵的通風方式
了解瓦斯積聚的地點及處理原則
掌握瓦斯積聚的處理方法
任務一 綜采工作麵瓦斯的稀釋
瓦斯治理，所采取的主要措施就是稀釋它
的濃度，預防瓦斯超限。稀釋瓦斯的方法就是加
強管理和加強通風，預防瓦斯積聚。
一、采煤工作麵通風方式
通風斷麵是一定的，過大的風量造成風速超
限。通過選擇適當的通風方式，才能達到既能稀
釋瓦斯，又不使風速超限。
工作麵通風方式
任務一 綜采工作麵瓦斯的稀釋
二、預防瓦斯積聚
采煤工作麵易發生瓦斯積聚的地點：上行通風工
作麵的上隅角；采煤機附近；刮板輸送機底槽
中；局部冒落形成空洞及工作麵頂板附近。
三、加強管理嚴格檢查
檢查瓦斯，調節所需風量。防止和及時發現瓦斯積聚等隱患，采取針對性的有效措施，防止瓦斯事故的發生。
風障法
水力引射器排除法
設置回風尾巷
改變采空區的漏風方向
下行通風
采煤機附近局部瓦斯積聚的處理方法
1 ．增加工作麵的風量
目前，有些工作麵的風量已高達 1500－2000m3/min 。
2 ．降低瓦斯湧出的不均勻性
其方法是增加采煤機在一天或一班中的工作時間，同時降低采煤機的牽引速度和減小截深。
3 ．在采煤機上安裝小型水力引射器
任務二 綜采工作麵瓦斯的抽放
一、本煤層順層抽放法
二、鄰近煤層抽放
三、底板岩石抽放
四、采空區抽放
本煤層順層抽放法
鄰近煤層抽放
底板岩石抽放
采空區抽放
1、從回風巷道密閉處抽放；
2、從專門頂板尾巷抽放；
3、可利用工作麵回風巷的平行巷道進行排放。
課題三 綜采工作麵煤塵的綜合治理
知識點
了解煤塵的概念及其危害
熟知煤塵爆炸的條件
掌握減塵、降塵的措施
掌握防止引燃煤塵的措施
一、煤塵的概念及其危害
煤塵是指在煤礦井下生產過程中，產生的直徑小於 l mm的煤炭細微顆粒。
按其存在的狀態，井下煤塵可分為浮塵和落塵兩種。
煤塵的危害主要表現在兩個方麵，一是引發煤塵爆炸，二是使煤礦工人患職業病。
二、煤塵爆炸的條件
1．煤塵本身有爆炸性，這是煤塵爆炸的內因條件。
2．懸浮在井下空氣中的浮塵具有一定的濃度
我國煤塵有爆炸性的濃度範圍是45-2000g/m3，煤塵濃度在 300～400g/m3爆炸威力最大。
3．有足夠引燃煤塵的熱源存在(一般在700℃ ~800 ℃，有時可達1100 ℃)。此外，還必須具備煤塵燃燒爆炸所需的氧氣（氧氣濃度≧18 % ）。
以上條件同時具備時，煤塵才能爆炸。
三、煤塵爆炸的預防
煤塵爆炸的條件也是煤塵發生爆炸的基本規律，預防煤塵爆炸時必須依據這些規律製定預防措施。根據煤塵爆炸的條件，預防煤塵爆炸的措施主要有減塵和降塵、防止引燃的熱源與隔爆三種措施。
四、煤礦塵肺病的預防
對於綜采工作麵主要是防止煤塵，要加強通風排塵和淨化風流；濕潤煤體，噴霧灑水，降低煤塵的產生和飛揚；加強個體防護，防止人員直接吸人煤塵，凡接觸粉塵的工人均應佩帶防塵口罩。
減少煤塵的生成和降低空氣中含塵量的措施
1、煤層注水濕潤煤體
(1)長鑽孔注水
(2)短鑽孔注水
(3)深孔注水
減少煤塵的生成和降低空氣中含塵量的措施
2、采空區灌水。
3 、水封爆破及水炮泥。
4 、在塵源發生地點噴霧灑水。
5 、改進采煤機截齒結構和運行參數，減少產塵量。
6 、綜采放頂煤工作麵放煤口除塵。
7、采用合理的風速。
8、清掃積塵。
防止引燃煤塵的措施
1 ．實施綜合防塵措施，降低浮遊煤塵的濃度。
2 ．加強管理清除引燃煤塵的火源。
3 ． 嚴格執行《煤礦安全規程》的有關規定。
限製煤塵爆炸範圍擴大的措施
隔爆措施有
1．岩粉棚
總長度不應少於20m 400kg/m2 200kg/m2
礦井安全專篇設計
2．隔爆水棚
主要巷道用水量不小於400L/m2 ,長度不小於30m
一般巷道用水量不小於200L/m2 ,長度不小於20m
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