矿井瓦斯防治 矿井瓦斯是煤矿生产中必然遇到的有害气体。在煤矿生产过程中,伴随着生产的进行,瓦斯涌出到生产空间,对井下安全生产构成威胁。瓦斯不论其涌出量多少,一直都是矿井主产量最主要的一个危险源,瓦斯灾害、粉尘灾害、火灾、火灾和顶板灾害构成了煤矿的五大自然灾害,瓦斯爆炸事故是矿井五大自然灾害之首。瓦斯灾害的治理是矿井最根本的、最重要的任务。 第一章 矿井瓦斯基础知识 一、 矿井瓦斯的概念 矿井瓦斯是矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体。在组成瓦斯的各种气体中,甲烷往往占总量的90%以上,因此瓦斯的概念通常单独指甲烷。 矿井瓦斯来自煤层和煤系地层,它的形成经历了两个不同的造气时期,从植物遗体到形成泥炭,属于生物化学造气时期;从褐煤、烟煤到无烟煤,属于变质作用造气时期。由于在生化作用造气时期泥炭的埋藏较浅,覆盖层的胶结固化也不好,因此生成的气体通过渗透和扩散很容易排放到大气中,留存在现今煤层中的瓦斯,只是其中很少的部分。 二、 瓦斯的性质 瓦斯通常指甲烷,分子式为CH4,它是一种无色、无味、无臭的气体。在标准状态下(气温为0℃,大气压为1.0×105pa),1m3 甲烷的质量为0.717kg,而 13 空气的质量为1.293kg,因此,瓦斯比空气轻,(其相对密度为0.554)。因此,巷道顶板、冒落区顶部往往容易积聚瓦斯。瓦斯有很强的渗透性的扩散性,扩散速度是空气的1.34 倍。 瓦斯具有燃烧和爆炸性。 三、 矿井瓦斯的危害 1、 瓦斯窒息 瓦斯本身虽然无毒,但空气中瓦斯浓度较高时,就会相对降低空中气氧气浓度。在压力不变的情况下,当瓦斯浓度达到 43%时,氧气浓度就会被冲淡到 12%,人就会感到呼吸困难;当瓦斯浓度达到 57%时,氧气浓度就会降到 9%,这时人若误入期中,短时间内就会因缺氧气窒息而死亡。因此《煤矿安全规程》规定,凡井下盲巷或通风不良的地区,都必须及时封闭或设置栅栏,并悬挂“禁止入内”的警标,严禁人员入内。 2、 瓦斯的燃烧和爆炸 当瓦斯与空气混合达到一定浓度时,遇到高温火源就能燃烧或发生爆炸,一旦发生爆炸事故,会造成大量井下作业人员的伤亡,给国家财产造成巨大损失。 四、 瓦斯的赋存状态 瓦斯在煤层及围岩中的赋存状态有两种,一种是游离状态,另一种是吸附状态。 1 、 游离状态 这种状态的瓦斯以自由气体状态存在于煤层或围岩的孔洞中,其分子可自由运动,处于承压状态。 2 、吸附状态 吸附状态的瓦斯按照结合形式...