6矿井瓦斯的检查与管理教案.docx
- 文档编号:10278939
- 上传时间:2023-05-24
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:29.03KB
6矿井瓦斯的检查与管理教案.docx
《6矿井瓦斯的检查与管理教案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《6矿井瓦斯的检查与管理教案.docx(16页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
6矿井瓦斯的检查与管理教案
课
题
1.矿井空气
2.矿井通风系统
3.掘进通风技术
课
型
新
学时
教学目的
及要求
1.掌握矿井空气中各种有害气体的来源、性质、危害,《煤矿安全规程》对井下空气中氧气和有害气体浓度、空气温度和风速的规定;
2.矿井通风的基本任务;
3.熟悉矿井通风系统,包括矿井通风方法、通风方式、通风网络、通风设施;4.了解矿井反,、掌握风速测定及通过井巷的风量计算;
5.掌握掘进通风的方法、方式及安全管理措施
教学重点
矿井有害气体。
掘进通风
教学难点
矿井反风
教法
讲授
教具
投影仪
教学内容
复习提问:
新课:
瓦斯检查与管理
矿井空气中的瓦斯浓度受通风、采掘和气压以及瓦斯涌出变化异常等诸多因素的影响而经常发生变化,及时准确地检查外四浓度,搞好瓦斯管理,对了解和掌握井下的瓦斯涌出情况,防止瓦斯积聚和瓦斯事故的发生至关重要。
瓦斯检查与管理不仅是矿井通风管理工作的一项重要内容也是保障矿井安全生产和防止重大事故发生最基本和最关键的环节。
瓦斯检查方法
矿井瓦斯检查方法是瓦斯检查员必须熟练掌握的基本技能。
正确选用不同的测定方法,准确地检查瓦斯浓度,能准确地反映井下不同地点、不同时间的瓦斯涌出情况,以便进行风量分配与调节,从而达到安全、经济、合理通风而且、对于防止和及时发现瓦斯超限或积聚等隐患,采取针对性的措施,妥善处理,防止瓦斯市国的发生都是十分重要的另外,对于瓦斯检查员的自身安全也很重要。
一、巷道风流瓦斯的检查方法
1巷道风流
航道风流,指据巷道的顶板、底板和两帮有一定距离的巷道空间内的风流。
设有各类支架的巷道中,距支架和巷道底板各50mm巷道空间;再不设支架或用锚喷、砌碹支架的巷道中,距巷道的顶板、底板和两帮各为200mm巷道空间。
2检查方法
测定巷道分流瓦斯和二氧化碳浓度应该在巷道空间风流中进行。
1当测定地点风流速度较大时,无论册瓦斯还是二氧化碳瓦斯检测仪进气管口应位于巷道中心点风速最快的部位进行。
连续测3次取其平均值。
2当测定低点风速比较慢时,检测仪和进气管口应根据不同气体的比重来确定,测定甲烷或氢气、氨气等气体时,应该在巷道风流的上部(风流断面全高的上部约1/5处)进行抽气,连续测定3次,取其平均值。
测定二氧化碳(或硫化氢、二氧化氮、二氧化硫等)浓度时,应在巷道风流的下部(风流断面全高的下部1/5处)进行抽气,首先测定该处甲烷浓度;然后去掉二氧化碳吸收管;测出该处甲烷和二氧化碳混合气体浓度,后者减去前者,乘上校正系数即是二氧化碳的浓度,这样连续测定3次,取其平均值。
3注意事项
1矿井总回风或一翼回风中瓦斯或二氧化碳的浓度测定,适当利用风门隔开,应在矿井总回风或一翼回风的测风站内进行。
2采区回风中瓦斯或二氧化碳的测定,应在该采区所有的回风流汇合稳定的风流中进行,其测定部位和操作方法与在巷道风流中进行的测定相同。
3测定部位应尽量避开由于材料堆积冒顶等原因造成的阻断巷道断面变化而引起的风速变化大的区域。
4注意自身安全,防止铆钉、片邦、运输等其他事故的发生。
二、采煤工作面瓦斯检查方法
1采煤工作面风流与采煤工作面回风流
采煤工作面风流使指距煤壁、顶(岩石、煤或假顶)底、两帮(煤、岩石或充填材料)各为200mm小于1m后的薄煤层采煤工作面距顶、底各为100mm和以采空区的切顶线为界的采煤工作面空间内的风流。
采用充填法管理顶板时,采空区一侧应以挡矸、砂帘为界。
采煤工作面回风隅角以及一段未放顶的巷道空间至煤壁线的范围内空间风流,都按采煤工作面风流处理。
采煤工作面回风流是指从煤壁线开始,采煤工作面回风侧从煤壁线开始到采区总回风范围内,锚喷、猫网锁等支护距煤壁、顶板、底板200mm空间范围内的风流。
支架支护是距棚梁、棚腿50mm巷道空间范围内的风流。
2采煤工作面的瓦斯的检查方法
1测点的选取。
采煤工作面瓦斯测点的选取。
以能准确放映该区域的瓦斯情况为准则。
风流测点垂直断面上选取测定部位和测定方法与在巷道风流进行测定时的测定部位和方法相同。
沿风流测定位置的选取如图所示
采煤工作面回风流中的瓦斯浓度的测点位置应选在距采煤工作面煤壁线10m以外的采煤工作面的回风流中风流充分汇合稳定处。
测点的数量应根据本采面的通风状况和矿井瓦斯等级不同适当选区。
2测定步骤
①应有进风侧或回风侧开始,逐段检查,检查瓦斯浓度和检查局部瓦斯积聚同时进行,同时还应记住测取温度;
②测定甲烷浓度时,应在巷道风流的上部进行,测定二氧化碳浓度时,应在巷道风流下部进行;
③测点选择正确,没遗漏,每个测点连续测定3次,且取其最大值作为测定结果和处理标准;
④准确清晰地将测定结果分别记入瓦斯检查班报手册和检查地点的记录板上,并通知现场工作人员;
3注意事项
1初次放顶前的采空区也应选点测定。
以便对采空区的瓦斯做到心中有数。
2重点检查回采工作面的上下隅角。
因为此区域是采面风流拐角处,风流不易带走瓦斯。
同时此区域又是采空区瓦斯涌出的通道易造成瓦斯积聚。
3准确地掌握《规程》对井下不同地点的瓦斯浓度的要求及措施。
发现瓦斯或二氧化碳超限积聚等隐患时,积极采取有效措施进行处理,并向有关领导和地面调度室汇报。
4检查的同时还应注意通风及其他设施是否存在问题,发现问题及时汇报。
5另外,还应注意自身安全,防止冒顶、片邦、运输等因素可能造成的危害。
测点选定时应选在顶板或支护较完好的地点。
第一节矿井空气
定义:
地面空气进入矿井以后即称为矿井空气。
一、矿井空气的主要成分及基本性质
新鲜空气:
井巷中用风地点以前、受污染程度较轻的进风巷道内的空气,
污浊空气:
通过用风地点以后、受污染程度较重的回风巷道内的空气,
1.氧气(O2)
氧气是维持人体正常生理机能所需要的气体,人体维持正常生命过程所需的氧气量,取决于人的体质、精神状态和劳动强度等。
当空气中的氧浓度降低时,人体就可能产生不良的生理反应,出现种种不舒适的症状,严重时可能导致缺氧死亡。
2.二氧化碳(CO2)
二氧化碳不助燃,也不能供人呼吸,略带酸臭味。
二氧化碳比空气重(其比重为1.52),在风速较小的巷道中底板附近浓度较大;在风速较大的巷道中,一般能与空气均匀地混合。
矿井空气中二氧化碳的主要来源是:
煤和有机物的氧化;人员呼吸;碳酸性岩石分解;炸药爆破;煤炭自燃;瓦斯、煤尘爆炸等。
3.氮气(N2)
氮气是一种惰性气体,是新鲜空气中的主要成分,它本身无毒、不助燃,也不供呼吸。
但空气中含氮量升高,则势必造成氧含量相对降低,从而也可能造成人员的窒息性伤害。
正因为氮气具有的惰性,因此可将其用于井下防灭火和防止瓦斯爆炸。
矿井空气中氮气主要来源是:
井下爆破和生物的腐烂,有些煤岩层中也有氮气涌出。
二、矿井空气主要成分的质量(浓度)标准
采掘工作面进风流中的氧气浓度不得低于20%;二氧化碳浓度不得超过0.5%;总回风流中不得超过0.75%;当采掘工作面风流中二氧化碳浓度达到1.5%或采区、采掘工作面回风道风流中二氧化碳浓度超过1.5%时,必须停工处理。
三、矿井空气中的有害气体
空气中常见有害气体:
CO、NO2、SO2NH3H2。
(一)、基本性性质
1、一氧化碳(CO)
一氧化碳是一种无色、无味、无臭的气体。
相对密度为0.97,微溶于水,能与空气均匀地混合。
一氧化碳能燃烧,当空气中一氧化碳浓度在13~75%范围内时有爆炸的危险。
主要危害:
血红素是人体血液中携带氧气和排出二氧化碳的细胞。
一氧化碳与人体血液中血红素的亲合力比氧大250~300倍。
一旦一氧化碳进入人体后,首先就与血液中的血红素相结合,因而减少了血红素与氧结合的机会,使血红素失去输氧的功能,从而造成人体血液“窒息”。
0.08%,40分钟引起头痛眩晕和恶心,0.32%,5~10分钟引起头痛、眩晕,30分钟引起昏迷,死亡。
主要来源:
爆破;矿井火灾;煤炭自燃以及煤尘瓦斯爆炸事故等。
2、硫化氢(H2S)性质:
主要危害:
主要来源:
3、二氧化氮(NO2)性质:
主要危害:
主要来源
4.二氧化硫(SO2)性质:
主要危害:
主要来源
5.氨气(NH3)6.氢气(H2)
(二)、矿井空气中有害气体的安全浓度标准
矿井空气中有害气体的最高容许浓度
有害气体名称
符号
最高容许浓度/%
一氧化碳
CO
0.0024
氧化氮(折算成二氧化氮)
NO2
0.00025
二氧化硫
SO2
0.0005
硫化氢
H2S
0.00066
氨
NH3
0.004
四、矿井气候
矿井气候:
矿井空气的温度、湿度和流速三个参数的综合作用。
这三个参数也称为矿井气候条件的三要素。
矿井气候条件的安全标准:
我国现行评价矿井气候条件的指标是干球温度。
1982年国务院颁布的《矿山安全条例》第53条规定,矿井空气最高容许干球温度为28℃。
第二节矿井通风系统
矿井通风系统是矿井通风方法、通风方式、通风网络、通风动力与通风设施的总称。
《规程》规定:
矿井必须有完整独立的通风系统,必须按实际风量核定矿井产量。
一、矿井通风方法
矿井通风方法是指主要通风机对矿井供风的工作方法。
按主要通风机的安装位置不同,分为抽出式、压入式及混合式三种。
(一)抽出式通风
抽出式通风的特点是:
1.负压状态,漏风从地面漏入井内。
2.主要进风巷无需安设风门,便于运输、行人和通风管理。
3.在瓦斯矿井采用抽出式通风,若主要通风机因故停止运转,井下风流压力提高,在短时间内可以防止瓦斯从采空区涌出,比较安全。
优点:
(二)压入式通风
压入式通风的特点、优点:
(三)混合式通风
二、矿井通风方式
1.中央并列式
优点:
初期开拓工程量小,投资少,投产快;地面建筑集中,便于管理;两个井筒集中,便于开掘和井筒延深;井筒安全煤柱少,易于实现矿井反风。
缺点:
矿井通风路线是折返式,风路较长,阻力较大,特别是当井田走向很长时,边远采区与中央采区风阻相差悬殊,边远采区可能因此风量不足;由于进、回风井距离近,井底漏风较大,容易造成风流短路;安全出口少,只有2个;工业广场受主要通风机噪声影响和回风风流的污染。
适用条件:
井田走向长度小于4km,煤层倾角大,埋藏深,瓦斯与自然发火都不严重的矿井。
2.中央边界式
优点:
缺点:
适用条件:
。
3.两翼对角式
4.分区对角式
5.区域式
6.混合式
三、采区通风系统
每个矿井一般都有至少一个采区在生产。
每个采区内有采煤工作面、备用工作面、掘进工作面、硐室(采区变电所和绞车房)及其它用风地点,是矿井通风的主要对象。
采区通风系统是采区生产系统的重要组成部分。
它包括采区主要进、回风道和工作面进、回风巷道的布置方式,采区通风路线的连接形式,工作面通风方式,以及采区内的通风设施等内容。
采区通风系统的基本要求
采区通风系统主要决定于采区巷道布置和采煤方法,同时要满足通风的特殊要求,如瓦斯大或地温高。
在确定采区通风系统时,应遵守安全、经济、技术先进合理的原则,满足下列基本要求:
(一)采区必须实行分区通风。
(二)采、掘工作面应实行独立通风。
(三)在采区通风系统中,要保证风流流动的稳定性,采掘工作面尽量避免处于角联风路中。
(四)在采区通风系统中,应力求通风系统简单,以便在发生事故时易于控制风流和撤退人员。
(五)对于必须设置的通风设施(风门、风桥、挡风墙等)和通风设备(局部通风机、辅助通风机等),要选择好适当位置,严把规格质量,严格管理制度,保证通风设备安全运转。
尽量将主要风门开关、局部通风机开停等状态参数和风流变化参数纳入到矿井安全监控系统中,以便及时发现和处理问题。
(六)在采区通风系统中,要保证通风阻力小,通风能力大,风流畅通,风量按需分配。
因此,应特别注意加强巷道的维护,及时处理局部冒顶和堵塞,支护良好,保证有足够的断面。
(七)在采区通风系统中,尽量减少采区漏风量,并有利于采空区瓦斯的合理排放及防止采空区浮煤自燃,使新鲜风流在其流动路线上被加热与污染的程度最小。
(八)设置消防洒水管路、避难硐室和灾变时控制风流的设施。
明确避灾路线和安全标志。
必要时,建立瓦斯抽放系统、防灭火灌浆系统。
(九)采区绞车房和变电所,应实行分区通风。
四、采、掘工作面的串联通风及要求
《规程》对采掘工作面的串联通风及要求作了如下规定:
(一)采、掘工作面应实行独立通风。
(二)同一采区内,同一煤层上下相连的2个同一风路的采煤工作面、采煤工作面与其相连的掘进工作面、相邻两个掘进工作面,布置独立通风有困难时,在制定措施后,可采用串联通风,但串联的次数不能超过1次。
(三)采区内为构成新区段通风系统的掘进巷道或采煤工作面遇到地质构造而重新掘进巷道,布置独立通风确有困难时,其回风可以串入采煤工作面,但必须制定安全措施,且串联通风的次数不超过1次,构成独立通风系统后,必须立即改为独立通风。
(四)采用串联通风时,必须在进入被串联工作面的风流中装设甲烷断电仪,且瓦斯和二氧化碳的浓度不得超过0.5%,其他有害气体浓度都应符合《规程》第100条的规定。
(五)开采有瓦斯喷出和煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险的煤层时,严禁任何2个工作面之间串联通风。
五、长壁式采煤工作面通风系统的类型和特点
六、采煤工作面上行通风与下行通风的分析
上行通风与下行通风是指进风流方向与采煤工作面的关系而言。
当风流沿采煤工作面由下向上流动的通风方式,称为上行通风。
当风流沿采煤工作面由上向下流动的通风方式,称为下行通风。
风流方向与煤炭运输方向一致时称为同向通风,否则为逆向通风。
1上行风的优缺点
2下行风的优缺点
七、采区通风管理中的注意事项
(一)根据采区的地质条件和开采技术条件,确定采区的风量和风流控制措施。
(二)按照《规程》规定,进行采区风量和风速检查。
(三)有计划的进行采区通风阻力检查与测定,掌握采区通风网路中阻力分布状况。
(四)按照《规程》要求,组织通风安全各项检查工作,包括测定空气成分、湿度和温度、有害气体含量、空气含尘量等等,以确保采区有良好的通风条件和适宜的作业环境。
(五)加强对火区的检查,掌握自然发火区域的变化情况,定期对封闭区内的空气成分和温度进行检查分析。
防火墙也应加强管理,检查有无裂缝及漏风情况,发现问题,工作面及时采取补救措施。
(六)按要求绘制与填绘采区通风系统图,及时掌握采区通风网路的变化情况,填写各种通风安全报表,并对各报表进行研究和分析。
八、通风设施
一、通风设施的种类和质量要求
矿井通风系统网路中适当位置安设的隔断、引导和控制风流的设施和装置,以保证风流按生产需要流动。
这些设施和装置,统称为通风设施或通风构筑物。
分为两大类:
一类是通过风流的通风构筑物,如主要通风机风硐、反风装置、风桥、导风板和调节风窗;另一类是隔断风流的通风构筑物,如挡风墙、风帘和风门等。
(一)引导风流的设施
1.风桥2.导风板
(二)隔断风流的设施
1、风门
2.密闭
第三节掘进通风方法
掘进通风方法按通风动力形式不同分为局部通风机通风、矿井全风压通风和引射器通风三种。
其中,局部通风机通风是最为常用的掘进通风方法。
一、掘进通风方法、方式
(一)、矿井全风压通风
直接利用矿井主通风机所造成的风压,借助风幛和风筒等导风设施将新风引入工作面,并将污风排出掘进巷道。
(二)、引射器通风
(三)、局部通风机通风
1.压入式通风
工作面通风时间短;既可用硬质风筒,又可用柔性风筒,适应性强。
缺点是污风沿巷道排出,污染范围大;炮烟从掘进巷道排出的速度慢,需要的通风时间长。
适用于以排出瓦斯为主的煤巷、半煤岩巷掘进通风。
⒉抽出式通风
抽出式通风优点:
掘进巷道中为新鲜风流,劳动卫生条件好;放炮时人员只需撤到安全距离即可,往返时间短;而且排烟时间短,有利于提高掘进速度。
其缺点是风筒吸入口的有效吸程短,风筒吸风口
⒊混合式通风
《规程》规定,煤巷、半煤岩巷的掘进如采用混合式通风时,必须制订安全措施。
但在瓦斯喷出区域或煤(岩)与瓦斯突出煤层、岩层中,掘进通风方式不得采用混合式。
二、掘进通风设备
局部通风设备由局部通风动力设备、风筒及附属装置组成。
(一)、局部通风机
(二)、风筒
三、掘进通风管理
掘进通风管理技术措施主要有加强风筒管理的措施、保证局部通风机安全运转的措施、掘进通风安全技术装备系列化、局部通风机的消声措施等。
(一)、加强风筒管理的措施
⒈减少风筒漏风
⒉降低风筒的风阻
(二)、保证局部通风机安全可靠运转
《规程》规定,局部通风机的安装和使用,必须符合下列要求:
(1)局部通风机必须由指定人员负责管理,保证经常运转。
(2)压入式局部通风机和启动装置,必须安装在进风巷道中,距回风口距离不得小于10m;全风压供给该处的风量必须大于局部通风机的吸风量,局部通风机安装地点到回风口间的巷道中的最低风速必须符合《规程》的规定。
(3)必须采用抗静电、阻燃风筒。
风筒口到掘进工作面的距离以及混合式通风的局部通风机和风筒的安设,应在作业规程中明确规定。
(4)严禁使用3台以上(含3台)的局部通风机同时向1个掘进工作面供风。
不得使用1台局部通风机同时向2个作业的掘进工作面供风。
(三)、掘进通风安全技术装备系列化
掘进安全技术装备系列化,对于保证掘进工作面通风安全可靠性具有重要意义。
掘进安全技术装备系列化是在治理瓦斯、煤尘、火灾等灾害的实践中不断发展起来的多种安全技术装备,是预防和治理相结合的防止掘进工作面瓦斯、煤尘爆炸、火灾等灾害的行之有效的综合性安全措施。
主要内容如下。
⒈保证局部通风机稳定运转的装置
1)双风机、双电源、自动换机和风筒自动倒风装置
功能是只有在局部通风机正常供风、掘进巷道内的瓦斯浓度不超过规定限值时,方能向巷道内机电设备供电,当局部通风机停转时,自动切断所控机电设备的电源;当瓦斯浓度超过规定限值时,系统能自动切断瓦斯传感器控制范围内的电源,而局部通风机仍可正常运转。
若局部通风机停转、停风区内瓦斯浓度超过规定限值时,局部通风机便自行闭锁,重新恢复通风时,要人工复电,先送风,当瓦斯浓度降到安全允许值以下时才能送电,从而提高了局部通风机连续运转供风的安全可靠性。
3)局部通风机遥讯装置
其作用是监视局部通风机开停运行状态。
高瓦斯和突出矿井所用的局部通风机要安设载波遥迅器,以便实时监视其运转情况。
⒉加强瓦斯检查和监测
1)安设瓦斯自动报警断电装置,实现瓦斯遥测。
当掘进巷道中瓦斯浓度达到1%时,通过低浓度瓦斯传感器自动报警;瓦斯浓度达到1.5%时,通过瓦斯断电仪自动断电。
高瓦斯和突出矿井要装备瓦斯断电仪或瓦斯遥测仪,对炮掘工作面迎头5m内和巷道冒顶处瓦斯积聚地点要设置便携式瓦斯检测报警仪。
班组长下井时也要随身携带这种仪表,以便随时检查可疑地点的瓦斯浓度。
2)放炮员配备瓦斯检测器,坚持“一炮三检”,在掘进作业的装药前、放炮前和放炮后都要认真检查放炮地点附近的瓦斯浓度。
3)实行专职瓦斯检查员随时检查瓦斯制度。
⒊综合防尘措施
掘进巷道的矿尘来源,当用钻眼爆破法掘进时,主要产生于钻眼、爆破、装岩工序,其中以凿岩产尘量最高;当用综掘机掘进时,切割和装载工序以及综掘机整个工作期间,矿尘产生量都很大。
因此,要做到湿式煤电钻打眼,爆破使用水炮泥,综掘机内外喷雾。
要有完善的洒水除尘和灭火两用的供水系统,实现放炮喷雾、装煤岩洒水和转载点喷雾,安设喷雾水幕净化风流,定期用预设软管冲刷清洁巷道。
从而达到减少矿尘的飞扬和堆积。
⒋防火防爆安全措施
机电设备严格采用防爆型及安全火花型;局部通风机、装岩机和煤电钻都要采用综合保护装置;移动式和手持式电气设备必须使用专用的不延燃性橡胶电缆;照明、通讯、信号和控制专用导线必须用橡套电缆。
高瓦斯及突出矿井要使用乳化炸药,推广屏蔽电缆和阻燃抗静电风筒。
本章小结
本章介绍了矿井空气、矿井通风和掘进通风主要是掘进通风管理。
复习思考题
1全风压通风有哪些布置方式?
试简述其优缺点和适用条件。
2简述压入式通风的排烟过程及其技术要求。
3试述局部通风机压入式、抽出式通风的优缺点及其适用条件。
4试述混合式通风的特点与要求。
5有效射程、有效吸程的含义是什么?
6局部通风机串联、并联的目的、方式和使用条件是什么?
7试述局部通风设计的步骤。
8局部通风机选型设计的一般原则是什么?
9掘进通风安全装备系列化包括哪些内容?
有何安全作用?
10风筒的选择与使用应注意哪些问题?
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 矿井 瓦斯 检查 管理 教案