煤礦瓦斯

開(kāi)采煤層時(shí)，煤體受到破壞或采動(dòng)影響，貯存在煤體內(nèi)的部分瓦斯就會(huì)離開(kāi)煤體而涌入采掘空間，這種現(xiàn)象稱為瓦斯涌出。礦井瓦斯涌出形式可分普通涌出和特殊涌出兩種。

礦井瓦斯涌出量是指開(kāi)采過(guò)程中正常涌入采掘空間的瓦斯數(shù)量，瓦斯涌出量的表示方法有兩種：絕對(duì)瓦斯涌出量——單位時(shí)間涌入采掘空間的瓦斯量，單位為m3/min；相對(duì)瓦斯涌出量——單位質(zhì)量的煤所放出的瓦斯數(shù)量，單位為m3/t。

影響礦井瓦斯涌出量的因素主要有煤層瓦斯含量、開(kāi)采規(guī)模、開(kāi)采程序、采煤方法與頂板管理方法、生產(chǎn)工序、地面大氣壓力的變化、通風(fēng)方式和采空區(qū)管理方法等。

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，一個(gè)礦井中只要有一個(gè)煤(巖)層發(fā)現(xiàn)瓦斯，該礦井即為瓦斯礦井。瓦斯礦井必須依照礦井瓦斯等級(jí)進(jìn)行管理 。

根據(jù)礦井相對(duì)瓦斯涌出量、礦井絕對(duì)瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式劃分為：低瓦斯礦井、高瓦斯礦井和煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出礦井。

低瓦斯礦井：礦井相對(duì)瓦斯涌出量小于或等于10m3/t且礦井絕對(duì)瓦斯涌出量小于或等于40m3/min；

高瓦斯礦井：礦井相對(duì)瓦斯涌出量大于10m3/t或礦井絕對(duì)瓦斯涌出量大于40m3/min；

煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出礦井：礦井在采掘過(guò)程中，只要發(fā)生過(guò)一次煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出，該礦井即定為煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出礦井。

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：每年必須對(duì)礦井進(jìn)行瓦斯等級(jí)和二氧化碳涌出量鑒定 。

礦井瓦斯噴出是指從煤體或巖體裂隙、孔洞或炮眼中大量瓦斯異常涌出的現(xiàn)象。在20 m巷道范圍內(nèi)，涌出瓦斯量大于或等于1．0m3/min，且持續(xù)時(shí)間在8h以上時(shí)，該采掘區(qū)域即定為瓦斯噴出危險(xiǎn)區(qū)域 。

瓦斯噴出的預(yù)兆：礦壓活動(dòng)顯現(xiàn)激烈，煤壁片幫嚴(yán)重、底板突然鼓起、支架承載力加大甚至破壞，煤層變軟、潮濕等 。

另外，還存在煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出，即在地應(yīng)力和瓦斯的共同作用下，破碎的煤(巖)和瓦斯(二氧化碳)由煤體或巖體內(nèi)突然向采掘空間拋出的異常動(dòng)力現(xiàn)象。煤(巖) 與瓦斯(二氧化碳)突出具有突發(fā)性、極大破壞性和瞬間攜帶大量瓦斯(二氧化碳)和煤(巖)沖出等特點(diǎn)，能摧毀井巷設(shè)施、破壞通風(fēng)系統(tǒng)、造成人員窒息，甚至引起瓦斯爆炸和火災(zāi)事故，是煤礦最嚴(yán)重的災(zāi)害之一。突出發(fā)生前通常有地層微破壞、瓦斯涌出變化、煤層層理紊亂、鉆孔卡鉆夾鉆、煤壁溫度降低、散發(fā)煤油氣味、煤層產(chǎn)狀發(fā)生變化等預(yù)兆

瓦斯爆炸是可以預(yù)防的，瓦斯突出（gas outburst）也是可以預(yù)測(cè)的，如經(jīng)常測(cè)量巷道空氣中的瓦斯含量，測(cè)量瓦斯涌出量，并采取有效通風(fēng)、嚴(yán)禁煙火、預(yù)先抽放、開(kāi)采保護(hù)層、人工突出等措施，可以保障煤礦生產(chǎn)的安全。重要的是應(yīng)該研究解決煤礦瓦斯的綜合利用問(wèn)題，變害為利，專門抽放集中瓦斯用作氣體燃料和制造炭黑等。根據(jù)1晝夜內(nèi)每開(kāi)采l噸煤涌出的平均瓦斯量和瓦斯涌出形式，分為：低瓦斯礦井，10立方米及其以下；高瓦斯礦井，10立方米以上；煤與瓦斯突出礦井，地質(zhì)勘查部門應(yīng)為礦井設(shè)計(jì)和建井提供資料。在采煤之前先開(kāi)采煤層氣能有效地減少煤礦瓦斯。

瓦斯是指礦井中主要由煤層氣構(gòu)成的以甲烷為主的有害氣體，有時(shí)單獨(dú)指甲烷。瓦斯是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭、可以燃燒或爆炸的氣體，難溶于水，擴(kuò)散性較空氣高。瓦斯無(wú)毒，但濃度很高時(shí)，會(huì)引起窒息 。

瓦斯在煤層中的賦存形式主要有兩種狀態(tài)：在滲透空間內(nèi)的瓦斯主要呈自由氣態(tài)，稱為游離瓦斯或自由瓦斯，這種狀態(tài)的瓦斯服從理想氣體狀態(tài)方程；另一種稱為吸附瓦斯，它主要吸附在煤的微孔表面上和在煤的微粒內(nèi)部，占據(jù)著煤分子結(jié)構(gòu)的空位或煤分子之間的空間。實(shí)測(cè)表明，在開(kāi)采深度下(1000～2000m以內(nèi))煤層吸附瓦斯量占70%～95%，而游離瓦斯量占5%～30%。

煤層瓦斯含量是指單位質(zhì)量煤體中所含瓦斯的體積，單位為m3/t。煤層瓦斯含量是確定礦井瓦斯涌出量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，是礦井通風(fēng)及瓦斯抽放設(shè)計(jì)的重要參數(shù)。煤層在天然條件下，未受采動(dòng)影響時(shí)的瓦斯含量稱原始含量；受采動(dòng)影響，已有部分瓦斯排出后而剩余在煤層中的瓦斯量，稱殘存瓦斯含量。影響煤層原始瓦斯含量的因素很多，主要有：煤化程度、煤層賦存條件、圍巖性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件等 。

礦井瓦斯不助燃，但它與空氣混合成一定濃度后，遇火能燃燒、爆炸。瓦斯爆炸時(shí)會(huì)產(chǎn)生3個(gè)致命的因素：爆炸火焰、爆炸沖擊波和有毒有害氣體。瓦斯爆炸不僅造成大量的人員傷亡，而且還會(huì)嚴(yán)重摧毀礦井設(shè)施、中斷生產(chǎn)。礦井瓦斯爆炸往往引起煤塵爆炸、礦井火災(zāi)、井巷坍塌和頂板冒落等二次災(zāi)害 。

引起瓦斯燃燒與爆炸必須具備3個(gè)條件：一定濃度的甲烷、一定溫度的引火源和足夠的氧氣 。

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本書(shū)落實(shí)成為煤礦工人的自覺(jué)行動(dòng)，煤炭工業(yè)出版社根據(jù)國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局領(lǐng)導(dǎo)的指示，按新版《煤礦安全規(guī)程》的要求，針對(duì)煤礦井下多發(fā)事故類型，組織專門從事煤礦安全宣傳工作的人員。以漫畫(huà)版的形式，介紹了煤礦瓦斯及粉塵防治。

《煤礦瓦斯及粉塵防治》主要內(nèi)容包括：什么是瓦斯礦井、瓦斯爆炸的界限、火源的種類、瓦斯檢查工入井前必須做準(zhǔn)備、瓦斯檢查范圍、采空區(qū)里的瓦斯、停風(fēng)前必須采取安全措施等?！睹旱V瓦斯及粉塵防治》是新版《煤礦安全規(guī)程》系列輔導(dǎo)用書(shū)之一。

為進(jìn)一步規(guī)范煤礦瓦斯等級(jí)鑒定工作，加強(qiáng)礦井瓦斯管理，預(yù)防瓦斯事故，保障職工生命安全，根據(jù)相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章和規(guī)范性文件的規(guī)定，國(guó)家煤礦安監(jiān)局、國(guó)家能源局制定了《煤礦瓦斯等級(jí)鑒定辦法》。

《煤礦瓦斯等級(jí)鑒定辦法》礦井瓦斯等級(jí)劃分、鑒定管理、高瓦斯礦井等級(jí)鑒定、突出礦井鑒定、鑒定責(zé)任等作出了具體規(guī)定。

貫徹落實(shí)“先抽后采、監(jiān)測(cè)監(jiān)控、以風(fēng)定產(chǎn)”的瓦斯治理方針，建立“通風(fēng)可靠、抽采達(dá)標(biāo) 、監(jiān)控有效、管理到位”的瓦斯治理工作體系，遏制煤礦瓦斯事故，實(shí)現(xiàn)煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)，根據(jù)《煤礦安全監(jiān)察條例》、《國(guó)務(wù)院關(guān)于預(yù)防煤礦生產(chǎn)安全事故的特別規(guī)定》等法規(guī)，制定規(guī)定 。