綜采工作面瓦斯與煤塵的綜合治理

王   開

太原理工大學(xué)

課題一  綜采工作面瓦斯涌出及瓦斯爆炸

知識點(diǎn)

了解瓦斯的概念及其危害。

了解瓦斯的存在狀態(tài)及涌出形式。

了解影響瓦斯涌出的因素。

掌握綜采工作面瓦斯涌出的規(guī)律。

任務(wù)一  綜采工作面瓦斯涌出

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，微溶于水?dāng)U散性強(qiáng)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面

任務(wù)一  綜采工作面瓦斯涌出

二、瓦斯的存在狀態(tài)

1、存在狀態(tài)

     游離狀態(tài)、吸附狀態(tài)

2、游離和吸附狀態(tài)之間的關(guān)系

      游離←壓力變化→吸附

三、瓦斯涌出形式

     普通涌出

     特殊涌出

任務(wù)一  綜采工作面瓦斯涌出

四、影響瓦斯涌出的因素

1、內(nèi)因：瓦斯含量

2、外因：地面大氣壓、開采規(guī)模、開采程序

                  采煤方法與頂板管理、生產(chǎn)工序、

                  通風(fēng)壓力、采空區(qū)管理

五、綜采工作面瓦斯涌出規(guī)律

  1、普通涌出：   開采層涌出、鄰近煤層煤線巖石

涌出、采空區(qū)

  2、瓦斯突出

鄰近煤層瓦斯流動(dòng)

瓦斯突出的規(guī)律

瓦斯突出一般發(fā)生在一定的采掘深度以下；

瓦斯突出多發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造帶內(nèi)；

瓦斯突出多發(fā)生在應(yīng)力集中區(qū)；

煤層傾角越大，瓦斯突出的危險(xiǎn)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(guān)系；

煤層越濕潤，礦井涌水量越大，瓦斯突出危險(xiǎn)性越?。环粗?，越大；

煤層頂?shù)装鍒?jiān)硬致密、厚度較大時(shí)，瓦斯突出危險(xiǎn)性大；反之，則小。

任務(wù)二  瓦斯爆炸的預(yù)防措施

一、瓦斯爆炸的危害

1、爆炸產(chǎn)生高溫             >1850℃以上

2、爆炸產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊波    0.9～1.0MPa。

3、爆炸產(chǎn)生大量有害氣體：CO、CO2

二、瓦斯爆炸的條件

1、一定的瓦斯?jié)舛龋?%～16%(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)

2、一定的引火穩(wěn)度：650～750 ℃

3、充足的氧氣  >12%

任務(wù)二  瓦斯爆炸的預(yù)防措施

三、瓦斯爆炸的預(yù)防措施

1 、防止瓦斯積聚，避免瓦斯?jié)舛瘸蓿?br />
2 、防止火源的出現(xiàn)，包括明火和靜電起火；

3 、防止綜采工作面瓦斯爆炸事故蔓延擴(kuò)大。

課題二  綜采工作面瓦斯的綜合治理

知識點(diǎn)

了解采煤工作面的通風(fēng)方式

了解瓦斯積聚的地點(diǎn)及處理原則

掌握瓦斯積聚的處理方法

任務(wù)一 綜采工作面瓦斯的稀釋

        瓦斯治理，所采取的主要措施就是稀釋它

的濃度，預(yù)防瓦斯超限。稀釋瓦斯的方法就是加

強(qiáng)管理和加強(qiáng)通風(fēng)，預(yù)防瓦斯積聚。

一、采煤工作面通風(fēng)方式

       通風(fēng)斷面是一定的，過大的風(fēng)量造成風(fēng)速超

限。通過選擇適當(dāng)?shù)耐L(fēng)方式，才能達(dá)到既能稀

釋瓦斯，又不使風(fēng)速超限。      

工作面通風(fēng)方式

任務(wù)一 綜采工作面瓦斯的稀釋

二、預(yù)防瓦斯積聚

   采煤工作面易發(fā)生瓦斯積聚的地點(diǎn)：上行通風(fēng)工

  作面的上隅角；采煤機(jī)附近；刮板輸送機(jī)底槽

  中；局部冒落形成空洞及工作面頂板附近。

三、加強(qiáng)管理嚴(yán)格檢查

   檢查瓦斯，調(diào)節(jié)所需風(fēng)量。防止和及時(shí)發(fā)現(xiàn)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(fā)生。

風(fēng)障法

水力引射器排除法

設(shè)置回風(fēng)尾巷

改變采空區(qū)的漏風(fēng)方向

下行通風(fēng)

采煤機(jī)附近局部瓦斯積聚的處理方法

1 ．增加工作面的風(fēng)量

目前，有些工作面的風(fēng)量已高達(dá) 1500－2000m3/min 。

2 ．降低瓦斯涌出的不均勻性

其方法是增加采煤機(jī)在一天或一班中的工作時(shí)間，同時(shí)降低采煤機(jī)的牽引速度和減小截深。

 3 ．在采煤機(jī)上安裝小型水力引射器

任務(wù)二  綜采工作面瓦斯的抽放

一、本煤層順層抽放法

二、鄰近煤層抽放

三、底板巖石抽放

四、采空區(qū)抽放

本煤層順層抽放法

鄰近煤層抽放

底板巖石抽放

采空區(qū)抽放

1、從回風(fēng)巷道密閉處抽放；

2、從專門頂板尾巷抽放；

3、可利用工作面回風(fēng)巷的平行巷道進(jìn)行排放。

課題三  綜采工作面煤塵的綜合治理

 知識點(diǎn)

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(chǎn)過程中，產(chǎn)生的直徑小于 l mm的煤炭細(xì)微顆粒。

   按其存在的狀態(tài)，井下煤塵可分為浮塵和落塵兩種。

   煤塵的危害主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是引發(fā)煤塵爆炸，二是使煤礦工人患職業(yè)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(nèi)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范圍是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(shí)可達(dá)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(shí)具備時(shí)，煤塵才能爆炸。

三、煤塵爆炸的預(yù)防

    煤塵爆炸的條件也是煤塵發(fā)生爆炸的基本規(guī)律，預(yù)防煤塵爆炸時(shí)必須依據(jù)這些規(guī)律制定預(yù)防措施。根據(jù)煤塵爆炸的條件，預(yù)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(yù)防

   對于綜采工作面主要是防止煤塵，要加強(qiáng)通風(fēng)排塵和凈化風(fēng)流；濕潤煤體，噴霧灑水，降低煤塵的產(chǎn)生和飛揚(yáng)；加強(qiáng)個(gè)體防護(hù)，防止人員直接吸人煤塵，凡接觸粉塵的工人均應(yīng)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)長鉆孔注水

(2)短鉆孔注水

(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(qū)灌水。

3 、水封爆破及水炮泥。

4 、在塵源發(fā)生地點(diǎn)噴霧灑水。

5 、改進(jìn)采煤機(jī)截齒結(jié)構(gòu)和運(yùn)行參數(shù)，減少產(chǎn)塵量。

6 、綜采放頂煤工作面放煤口除塵。

7、采用合理的風(fēng)速。

8、清掃積塵。

防止引燃煤塵的措施

1 ．實(shí)施綜合防塵措施，降低浮游煤塵的濃度。

2 ．加強(qiáng)管理清除引燃煤塵的火源。

3 ． 嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。

限制煤塵爆炸范圍擴(kuò)大的措施

隔爆措施有

1．巖粉棚

總長度不應(yīng)少于20m   400kg/m2   200kg/m2

礦井安全專篇設(shè)計(jì)

2．隔爆水棚

主要巷道用水量不小于400L/m2 ,長度不小于30m

一般巷道用水量不小于200L/m2 ,長度不小于20m