矿井瓦斯防治教案
瓦斯基本知识
一、瓦斯的概念及生成
煤矿的五大自然灾害是：水灾、火灾、粉尘灾害、瓦斯灾害、顶板灾害，瓦斯是矿井五大自然灾害之一。瓦斯是煤矿井下有害气体的总称，也可以说是指煤矿井下以甲烷为主的有毒、有害气体的总称，有时也单指甲烷。
矿井瓦斯是成煤过程中的一种伴生气体，它是从植物遗体到泥炭，再到褐煤、烟煤、无烟煤过程中生产的一种气体，生成的气体通过渗透和扩散大部分已经排放到大气中，现在煤层中的瓦斯仅仅是变质作用生产气体的3%—24%。
二、瓦斯的性质
瓦斯通常指甲烷，它是一种无毒、无色、无味的气体，微溶于水。瓦斯相对空气，它比空气轻，扩散性很强。
甲烷本身是无毒的，但空气中的甲烷浓度增高，会导致氧气的浓度降低。当空气中的甲烷浓度为43%时，氧气浓度会降低到12%，人会感到呼吸困难；当空气中的甲烷浓度为57%时，氧气浓度会处于昏迷状态。
当甲烷浓度到一定程度时，遇到高温热源能燃烧和爆炸，这在后面将会讲到。
三、矿井瓦斯涌出
在煤矿开采过程中，由于煤层被破坏和煤层原始应力的改变，赋
存在煤层中的瓦斯缓慢地、连续地、长时间地涌入开采的空间，统称为矿井瓦斯涌出。这是普通的瓦斯涌出，还有特殊的形式瓦斯涌出，是指大量的瓦斯突然、集中释放出来，并伴有动力效应的瓦斯喷出和煤与瓦斯突出，这就是瓦斯突出。
矿井瓦斯的涌出和煤层瓦斯含量等因素密切相关，煤层瓦斯含量越高，矿井瓦斯涌出量越大，相反越小。
衡量矿井瓦斯涌出量的方法有两种，即绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量。
绝对瓦斯涌出量是指单位时间内涌入采掘空间的瓦斯数量，单位为m/min或m/d。
相对瓦斯涌出量是指矿井在正常生产条件下，月平均日常1吨煤所涌出的瓦斯数量，单位为m/t表示。
四、矿井瓦斯等级与鉴定
由于每个矿井的瓦斯生产与赋存的条件不同，开采时矿井的瓦斯涌出量也存在很大的差异，为保证矿井的安全生产，并做到在管理上合理的选择设备、供风等，即有关管理制度都应有所不同。所以必须根据矿井瓦斯涌出量的大小将矿井分为不同等级。
《煤矿安全规程》规定：一个矿井中，只要有一个煤（岩）层发现过瓦斯，该矿井即定为瓦斯矿井，并依照矿井瓦斯等级的工作制度进行管理。
根据据矿井相对瓦斯涌出量、绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出的形式划分为： 33
3（1）、低瓦斯矿井：相对瓦斯涌出量≤10m/t，且绝对瓦斯涌出量≤40m/min;
（2）、高瓦斯矿井：相对瓦斯涌出量＞10m/t,且绝对瓦斯涌出量＞40m/t；
（3）、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井。
各矿井每年必须组织进行矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量的鉴定工作，将鉴定结果报省主管部门审批，并报省煤矿安全监察机构备案。
五、矿井瓦斯管理
1、为保证矿井的安全生产，必须制度矿井瓦斯管理制度。
2、不同地点瓦斯及二氧化碳浓度的规定。
3、局部瓦斯积聚的处理方法。
4、排放方法
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瓦斯爆炸及其防治
一、瓦斯爆炸及其影响因素
1、瓦斯爆炸的概念：前面已经讲过瓦斯在遇到高温热源会燃烧和爆炸，瓦斯爆炸就是空气中的氧气与瓦斯进行剧烈氧化反应的结果。
2、瓦斯爆炸的危害：（1）通过实验研究表明，当瓦斯浓度为
9.5%时，爆炸是产生的瞬时高温在自由空间可达1850度，在封闭的
空间温度可达2650度，由于矿井是半封闭空间，所以瓦斯爆炸产生的高温在1850—2650之间，这样不仅会烧伤人员、设备，还能引起井下火灾，扩大灾情；（2）爆炸压力：正向冲击和反向冲击；（3）产生有毒有害的气体，瓦斯在爆炸后将产生大量的有害气体，其中产生的一氧化碳是造成人员伤亡的主要原因。
二、瓦斯爆炸的基本条件
根据实验结果知道瓦斯爆炸必须具备三个基本的条件：
1、一定的瓦斯浓度：瓦斯爆炸具有一定的浓度范围，即5%—16%，这个范围称为瓦斯爆炸界限。当瓦斯浓度达到5%时，瓦斯浓度在5%—9.5%时，爆炸威力逐渐增强，瓦斯浓度在9.5%—16%时，爆炸威力逐渐减小，瓦斯浓度超过16%，由于空气中的氧气不足，就不能发生爆炸。在地面实验浓度在9.5%时，爆炸威力最强，但在实际的井下由于空气中的氧气浓度减小，湿度较大，含有较多的水蒸气，氧化反应不可能进行的十分充分，所以在井下爆炸威力最强的实际瓦斯浓度为8.5%左右。
2、一定的引火温度：瓦斯的引燃温度一般认为是650℃—750℃，井下的明火、煤炭自然、金属撞击、电气产生的火花等。
3、充足的氧气浓度：氧气浓度在12%以上。
三、瓦斯爆炸的防治
1、一般措施：建立健全矿井瓦斯管理制度、建立健全合理的通风系统、加强盲巷和采空区瓦斯治理、加强排放瓦斯的分级管理、加强放炮过程中的瓦斯管理、加强瓦斯引爆火源的治理、防止瓦斯爆炸
灾害扩大
2、局部瓦斯积聚的处理方法：（1）采煤工作面：采煤工作面上隅角处瓦斯积聚的处理方法、全风压巷道排放法、瓦斯抽方法、充填置换法、风压调节法、调整通风方法 ；（2）掘进工作面：增加风量稀释法、引导风流排放法、风筒分支排放法、充填置换法。
