1、煤矿瓦斯防治基本知识山西省晋中灵石煤矿有限公司职工安全手册 -瓦斯防治基本知识前 言瓦斯灾害是煤矿安全生产的最大危害，是威胁矿工生命安全的“第一杀手”，纵观国内外煤矿事故，绝大多数集中在以瓦斯爆炸为主的“一通三防”事故上。为深入贯彻落实“人人都是通风员”理念，加强井下员工对瓦斯治理重要性的认识，了解掌握瓦斯防治基础知识和管理技能，做到人人都懂通风知识，把住生产全过程通风工作的各个环节，及时排查消除事故隐患，实现安全生产。特制作发放此安全手册，望广大职工认真学习，从而实现“人人懂、人人抓、为大家”的全员安全管理目标。 总经理：一、瓦斯的性质煤矿瓦斯是伴随煤层形成而形成的，是随煤而伴生的。主要成分
2、甲烷（CH4）是一种无色、无味、无臭的气体，它的重量较轻，一般浮在巷道的上半部，独头巷道和顶板冒落空间处，渗透性强，不溶解于水，具有燃烧性和爆炸性，能使人窒息。主要危害是爆炸。 二、瓦斯爆炸的条件瓦斯爆炸应当具备三个条件：瓦斯浓度在爆炸界限内，一般为5%-16%。混合气体中氧的浓度不低于12%。有足够能量的点火火源，既引大温度，一般是450度-650度。 三、瓦斯的来源及积聚特点开采过程中，煤矿井下瓦斯主要有四个来源：一是从采落下来的煤炭中释放出来的瓦斯。二是从采掘工作面煤壁内释放出来的瓦斯。三是从煤巷两帮及顶板释放出来的瓦斯。四是从采空区及围岩中释放出来的瓦斯。煤矿生产过程中，井下瓦斯按它的
3、四个来源不间断地向外释放，又被流过的风流稀释、带走，当井下风量不足或停风时，井下瓦斯浓度将升高，形成瓦斯积聚，瓦斯积聚只有快慢之分，没有积聚不积聚之别，简单的说，井下无风瓦斯就积聚，有风瓦斯就乘风而去，这就是瓦斯积聚的基本特点。四、为什么采煤工作面上隅角容易集聚瓦斯：（1）采煤工作面后方采空区内积存着高浓度瓦斯，上隅角是采空区漏风的出口，漏风将采空区内的瓦斯携带到上隅角，又瓦斯相对密度小，采空区瓦斯沿倾斜方向向上移动，部分瓦斯将从上隅角附近逸散出来。（2）工作面风流在工作面回风侧直角转弯，在上隅角形成涡流，使瓦斯不容易被风流带走，因而瓦斯易于积聚。（3）工作面上隅角附近通常设置回柱绞车等机电设
4、备，控顶宽度较大，通常要落后正常地段1-2排，形成瓦斯积聚的场所。（4）工作面上隅角附近顶板和煤帮在集中应力作用下变得比较破碎，容易冒落顶板岩石和片帮而形成空洞，在这些空洞内容易积聚瓦斯。五、 如何处理采煤工作面上隅角积聚瓦斯：采煤工作面上隅角煤帮疏松，自由面增多，爆破时容易发生“虚炮”形成火光，回柱时由于钢丝绳摩擦易产生火花，机械设备运转产生摩擦火花，电气设备失爆产生电火花，这些都容易成为发生瓦斯爆炸事故的引爆火源，因此煤矿安全规程第一百四十条规定，应加强瓦斯检查工作，发现瓦斯积聚及时处理，以免发生瓦斯爆炸事故，采煤工作面上隅角积聚瓦斯处理的方法主要有以下几种：（1）在工作面上隅角附近设置木
5、板隔墙或帆布风障，迫使一部分风流流经工作面上隅角，将该处积存的瓦斯冲淡排出。 （2）在工作面上隅角至回风道一段距离内设置移动式水力引射器，排出上隅角积存瓦斯，水力引射器的水压一般为810个大气压，风量最多可达6070m/min。（3）加大采煤工作面风量或利用设在煤巷中的风筒和局部通风机加大工作面风量，并冲淡工作面上隅角的瓦斯。（4）在回风巷的采空区侧维持一段专为排放采空区瓦斯的尾巷，把工作面分成两部分，一部分清洗工作面，冲淡开采煤层涌出的瓦斯，改变采空区瓦斯流向，使上隅角的瓦斯积聚点移到工作面20m以外。（5）采空区抽放。当采空区瓦斯涌出量较大时，不仅采煤工作面上隅角瓦斯经常超限，工作面采空区
6、和回风流也受到威胁，必须采用抽放方法减少开采空间的瓦斯量。六、为什么回风巷瓦斯浓度规定为不超过10%瓦斯爆炸浓度的界限是5%16%，也就是说当瓦斯浓度小于5%或大于16%时，瓦斯遇火源也不会大爆炸。煤矿安全规程第一百三十六条规定，回风巷瓦斯浓度规定为不超过1.0%，主要是考虑以下几点理由：1、瓦斯浓度的随机性井下瓦斯浓度的分布，无论在时间上还是在空间上都是不均匀的，且在不断发生变化，检验人员在测定时间和空间上存在随机性。2、检测结果的误差性（1）测定仪器有一定的允许误差。（2）检验人员由于思想和业务等原因存在一定的读数误差。3、爆炸因素的多样性（1）在混合气体中参入煤尘可使瓦斯爆炸界限扩大，煤
7、尘浓度在5g/m时瓦斯爆炸浓度下限降为3.0%，煤尘浓度8g/m时瓦斯爆炸浓度下降降为2.5%。（2）空气温度升高可使瓦斯爆炸界限扩大。当温度超过700时，瓦斯爆炸浓度下限为3.25%；温度过高可引燃低浓度的瓦斯，810时瓦斯爆炸浓度下限为2%。（3）在混合气体中掺入其他可燃气体可使瓦斯爆炸界限扩大。（4）混合气体中掺入惰性气体可使瓦斯爆炸界限缩小，甚至丧失爆炸性。所以，把采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度规定为不超过1.0%，有2倍的安全系数，是科学的、可靠的和安全的。煤矿安全规程规定，采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过1.0%或二氧化碳浓度超过1.5%时，必须停止工作，
8、撤出人员，采取措施，进行处理。七、煤矿井下作业地点瓦斯浓度超限时应如何处理：煤矿井下采掘工作面及其他作业地点瓦斯浓度超过规定时，必须按以下规定进行处理：采掘工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度达到1.0%时，必须停止用电钻打眼。爆炸地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.0%时，严禁爆破。以下地点瓦斯浓度达到1.5%时，必须停止工作，切断电源，撤出人员，进行处理：采掘工作面风流中。其他作业地点风流中。电动机或其开关安设地点附近20m以内风流中。 （4）采掘工作面及其巷道内，体积大于0.5m的空间积聚的瓦斯浓度达到2.0%时，附近20m内必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。 （5）对因瓦斯
9、浓度超过规定被切断电源电气设备，必须在瓦斯浓度降到1.0%以下时，方可通电开动。八、井下盲巷和采空区瓦斯管理有哪些规定：煤矿井下盲巷和采空区是井下积聚高浓度瓦斯的主要地点，如果盲巷和采空区有较大瓦斯涌出源或已成为邻近层排放瓦斯的主要通道，极容易引发瓦斯爆炸和致人窒息事故。用该从以下几方面加强盲巷和采空区瓦斯的日常管理：井下应尽量避免出现任何形式的盲巷，与生产无关的报废巷道或旧巷，必须及时充填或用不燃性材料进行封闭。对于掘进施工的独头巷道，局部通风机必须保持正常运转，临时停工也不得停风，如因临时停电或其他原因，局部通风机停止运转，要立即切断巷道内一切电气设备的电源（安设风电闭锁装置可自动断电）和
10、撤出所有人员，在巷道口设置栅栏，并挂有明显警标，严禁人员入内，瓦检工每班在栅栏处至少检查一次，如果发现栅栏内侧1m 处 瓦斯浓度超过3%或其他有害气体超过允许浓度，必须在24h内用木板予以密闭。长期停工、瓦斯涌出量较大的岩石巷道也必须封闭，没有瓦斯涌出或涌出量不大（积聚瓦斯浓度不超过3%）的岩巷可不封闭，但必须在巷口设置栅栏、揭示警标，禁止人员入内并定期检查。凡封闭的巷道，要对密闭坚持定期检查，至少每周一次，并对密闭质量，内外压差、密闭内气体成分、温度等进行检测和分析，发现问题采取相应措施及时处理。恢复有瓦斯积存的盲巷或打开密闭时，瓦斯处理工作应特别慎重，事先必须编制专门的安全措施，报矿总工程
11、师批准。处理前应由救护队佩戴呼吸器进入瓦斯积聚区域检查瓦斯浓度并估算积聚的瓦斯含量，然后按“分级管理”的规定排放瓦斯。九、如何处理巷道积聚的瓦斯：局部通风机一旦意外停止运行，巷道内就会积聚大量瓦斯，随着时间的延长，积聚的瓦斯量越来越多，必须及时进行排放。排放瓦斯是矿井瓦斯管理的重要内容之一。煤矿安全规程第一百四十一条对此规定了三级排放制度，并规定必须制定安全措施。三级排放制度（1）一级排放对于停风的独头巷道（或盲巷），如果要恢复停风，必须首先检查瓦斯。当检查瓦斯后证实停风的独头巷道中的瓦斯浓度不超过1%和二氧化碳浓度不超过1.5%时，同时检查局部通风机及其开关地点附近10m以内风流中瓦斯浓度不
12、超过0.5%时，可以人工开动局部通风机，直接恢复独头巷道的通风。（2）二级排放如果停风的独头巷道内瓦斯浓度超过1%或二氧化碳超过1.5%，但不超过3.0%时，由瓦斯检查员、安全员和井下电钳工等有关人员在现场，并采取专门的控制风流等安全措施排除瓦斯。（3）三级排放如果停风的独头巷道内瓦斯浓度或二氧化碳浓度超过3.0%时，必须制定安全排除瓦斯措施，报矿技术负责人批准。三级排放时应由矿山救护队或通风区进行操作，矿有关领导现场值班。十、排放盲巷瓦斯应注意的问题（1）计算排放的瓦斯量、供风量和排放时间，控制供风量和瓦斯排放量，选择适宜的排放瓦斯方法，制定可靠的安全措施，严禁“一风吹”。掌握排放瓦斯各回风
13、区间最大允许的排放瓦斯量，以便控制盲巷排出的瓦斯量，防止各回风区间瓦斯超限；确保排出的风流与全风风流汇合处的瓦斯浓度不超过1.5%；并在排出的瓦斯与全风压风流混合处安设瓦斯报警断电仪。（2）确定排放瓦斯的流经线路和方向、控制风流设施的位置、各种电气设备的位置、通讯电话的位置，瓦斯传感器的监测位置等。必须做到文、图齐全，并在图上注明，了解供电情况，检查风电闭锁装置是否良好；检查局部通风机和电气开关附近10m内瓦斯浓度是否超过0.5%。（3）明确停电，撤人的范围，凡是受排放瓦斯影响的硐室、巷道和被排放瓦斯风流切断安全出口的采掘工作面，必须停电、撤人、停止作业，指定警戒人员的位置，禁止其他人员的进入
14、。（4）排瓦斯时，每次启动局部通风机或者调整风量后，均应检查局部通风机是否有循环风；如有循环风，需立即停止局部通风机运转，消除循环风后再排瓦斯。（5）排放瓦斯风流经过的巷道内的电气设备，必须指定专人在采空区变电所和配电点两处同时切断电源，并设警示牌和专人看管。（6）排放瓦斯必须加强领导，统一指挥，精心组织，责任落实，确保安全排放。安全监察人员在现场监督检查，发现违章，立即制止，矿山救护员在现场值班。十一、采用哪些措施控制风流排放瓦斯： 对于停风的独头巷，如果要恢复通风，必须首先检查瓦斯浓度，根据瓦斯浓度不同采取不同的瓦斯排放方法。1.直接恢复通风瓦斯排放方法当检查瓦斯后证实停风的独头巷道中的瓦
15、斯浓度不超过1.0%和二氧化碳浓度不超过1.5%，同时检查局部通风机及其开关地点附近10m以内风流中瓦斯浓度不超过0.5%时，可以人工开动局部通风机，直接恢复独头巷道的通风。2、控制风流瓦斯排放方法如果停风的独头巷道内瓦斯浓度超过1.0%或二氧化碳浓度超过1.5%时，必须采取专门的控制风流措施排除瓦斯。（1）检查局部通风机及其开关地点附近10m以内风流中瓦斯浓度。（2）如果局部通风机及其开关地点附近10m以内风流中瓦斯浓度都不超过0.5%，采取控制或限量向独头巷道内送风。排除独头巷道中的瓦斯，具体做法如下： 在局部通风机排风测风风筒上系上绳索，用收紧或放松绳索的方法控制局部通风机的排风量，或者
16、在局部通风机前加一节设有调节窗的三通等方法控制局部通风机的排风量。 人工开动局部通风机向独头巷道内送入风量。 与瓦斯检查员在独头巷道回风流与全风压风流混合处经常检查瓦斯浓度，独头巷道中排出的风流在全风压风流混合处的瓦斯浓度不得超过1%，二氧化碳浓度不得超过1.5%。当瓦斯浓度达到1%时，通知作业人员收紧绳索或调节风窗，减少向独头巷道的送入风量，保持独头巷道中排出瓦斯在混合处风流中瓦斯浓度不超过1%，二氧化碳浓度不超过1.5%。（3）在排放瓦斯时，要防止局部通风机发生循环风。（4）排放瓦斯时，独头巷道的回风系统内，必须切断电源，撤出人员，还应有矿上救护队在现场值班，发现异常及时处理。（5）排除瓦
17、斯后，经过检查，证实整个独头巷道内风流中的瓦斯浓度不超过1%、氧气浓度不低于20%和二氧化碳不超过1.5%，经稳定30min后，瓦斯浓度没有变化，才可恢复局部通风机的正常通风。（6）独头巷道恢复正常通风后，必须有电工对独头巷道中的电气设备进行检查，证实电气设备完好后，方可人工恢复局部通风机供风的巷道中的一切电气设备的电源。十二、排放瓦斯时如何控制风流中的瓦斯浓度：在排放瓦斯过程中，为了使停风瓦斯积聚巷道风流与全风压风流混合处的瓦斯浓度不超过1.5%，一般都是采用限制吹人巷道风量的方法，来控制混合处的瓦斯浓度。目前，我国煤矿大多数采用以下五种方法来限制吹入巷道的风景。1、采用“智能型排放瓦斯器”
18、“智能型排放瓦斯器”利用高速变频原理，调节局部通风机的转速和风景，改变排放瓦斯巷道出口高浓度的混合风流流量，使回风巷混合处的瓦斯浓度按排放瓦斯安全技术措施所规定的限制进行排放，从而实现自动、安全可靠地排放瓦斯。2、采用风筒增阻法采用风筒增阻法指的是，在局部通风机风筒上捆上绳索，通过绳索的松紧程度调节风筒通过风流的断面，从而控制局部通风机风量，达到控制混合处的瓦斯浓度的目的。 3、采用局部通风机增阻法采用局部通风机增阻法指的是，在局部通风机前用木板将局部通风机进风口挡住一部分，通过移动木板挡住通过风流的不同断面，达到控制混合处的瓦斯浓度的目的。4、采用错开风筒接头法采用错开风筒接头法指的是，将局
19、部通风机风筒接头断开，改变风筒相对空隙的大小，从而控制具局部通风机风量。5、采用“卸压三通法”采用“卸压三通法”指的是，将局部通风机的风筒上设置“卸压三通”，即增加一个旁叉短节风筒，通过调整“卸压三通”出风口断面的大小，控制局部通风机吹入巷道的风量，改变混合处的瓦斯浓度。十三、排除顶板冒落空洞瓦斯有哪些方法：顶板冒落空洞容易积存瓦斯，一旦瓦斯突然涌出，可造成瓦斯燃烧、爆炸或使人中毒窒息等事故，必须采取有效措施排除空洞内积存的瓦斯。排除空洞内积存的瓦斯科采用如下四种方法：1、充填冒落空洞在顶板冒落空洞下口的支架顶梁上钉木板或荆笆，然后用黄土、砂子充填，堵塞空间，消除积聚的瓦斯。2.导风版导风在顶
20、板冒落空洞下口的上风侧倾斜设置导风板，直至巷道支架顶梁上方，把风流导入冒落空洞内，吹散积存的瓦斯。3、分支风筒导风在局部通风机风筒上接一段分支小直径风筒直接通达巷道顶板冒顶处，向冒落空洞内通风，排除积存的瓦斯。4、压风管分支排风如果在冒落空洞附近安装有压风管路，可以在压风管路上分出一个或几个分支管，使压风吹入冒落空洞内，利用压风将积存的瓦斯排除。5、钻孔抽放瓦斯如果巷道顶板裂隙发育，并有大量瓦斯涌出时，可以采用巷道钻孔的方法，即向巷道顶板打钻抽放瓦斯，钻孔布置及有关参数（孔数、孔径、孔深和角度）和抽放负压要根据瓦斯涌出来源、部位和涌出量等确定。十四、如何做好巷道贯通时瓦斯检查工作：煤矿安全规程
21、第一百零八条规定，煤层中巷道贯通时必须做好通风和瓦斯检查工作，防止瓦斯事故的发生。 1.通风工作巷道贯通前，应做好正常的通风工作，保证待贯通的两条巷道内均不积存瓦斯。绘制贯通巷道附近的通风系统图，图上标明风流方向、风量和瓦斯涌出量，并预计贯通后的风流方向、风量和瓦斯涌出情况。制定贯通时调整风流设施的布置和要求，并做好调整风流设施和材料准备工作。当贯通巷道相距20m、综合机械化掘进工作面相距50m前，必须停止一个工作面掘进，只准一个工作面向前贯通，停掘的工作面保持正常通风安全工作。贯通后，通风部门组织人员进行风流调整，实行全风压通风，防止瓦斯积聚。当通风系统风流稳定并且风速和瓦斯浓度符合煤矿安全
22、规程有关规定后，方可恢复工作。 2.瓦斯检查（1）巷道贯通前必须正常检查工作面及回风流中瓦斯浓度，当瓦斯浓度超限时必须立即处理，此外还要经常检查风筒是否脱节，停掘的工作面必须保持正常通风，设置栅栏和警示。（2）掘进工作面每次装药爆破前，掘进工作面班组长必须派专人和瓦斯检查员共同到对方工作面，检查工作面及回风流中瓦斯浓度。瓦斯浓度超限时，先停止掘进工作面工作，然后处理瓦斯。只有在两个工作面及其回风道中瓦斯浓度都在1.0%以下时，掘进工作面方可装药爆破。（3）每次爆破前，在两个工作面都必须设置栅栏和专人警戒。爆破工作应坚持“一炮三检”制度，每次装药前、爆破前、爆破后，必须检查通风、瓦斯、煤尘等情况
23、，若有问题应立即进行处理。（4）每次爆破后，爆破工和班组长必须巡查爆破地点，检查通风、瓦斯、煤尘、顶板、支架和拒爆等情况，只有等两条掘进巷道检查完毕，都不存在异常情况和不安全因素，才能进行下一次的爆破工作。（5）贯通后必须停止采区内的一切工作，检查瓦斯浓度，当瓦斯浓度符合煤矿安全规程的相关规定时，方能恢复工作。十五、采掘工作面主要检查瓦斯地点：（1）采煤工作面：工作面入风口、工作面风流、煤帮和上隅角、冒落区、工作面回风流及尾巷栅栏处。配备跟机瓦检员的综采工作面，跟机瓦检员检查的地点有：机组前后20米范围内风流、煤壁、两滚筒间、前后溜子道、通风设施前。（2）掘进工作面：工作面入风口、工作面风流、工作面回风口、局部通风机前后各10米以内的风流和分区回风巷距联络巷30M等处。（3）采掘工作面所有爆破地点都必须在装药前、爆破前和爆破后检查瓦斯。十六、采掘工作面瓦斯浓度规定：1、采掘工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度不得达到1.0%；2、爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度不得达到1.0%； 3、采掘工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度达到1.5%时，必须停止工作，切断电源，撤出人员，进行处理。4、电动机及其开关安设地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.5%时，必须停止工作，切断电源，撤出人员，进行处理
