瓦斯防治甘肃煤炭工业学校精品课程

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第 4章矿井瓦斯检测与管理

第一节便携式瓦斯检测仪器 一、光学瓦斯检测仪（一）AQG-1型仪器的结构（1）照明装置组（2）聚光镜组（3）平面镜（4）折光菱镜组（5）反射棱镜组（6）物镜组（7）测微组（8）目镜组（9）吸收管组 (10)气室组（11）按钮组（12）盘形管（毛细管）（13）气球组

第一节便携式瓦斯检测仪器 上述组件构成了仪器的3大系统：（1）气路系统（2）光路系统（3）电路系统（二）仪器的工作原理 AQG-1型光学仪器的工作原理如右图

第一节便携式瓦斯检测仪器 其中：1—光源；2—聚光镜；3—平面镜；4—平行玻璃；5—气室组；6—折光镜组；7—反射镜组；8—望远镜系统（三）仪器的使用方法 1.使用前的准备工作 1）检查药品的性能 2）检查气路系统 3）检查光路系统 4）用新鲜空气清洗气室 5）干涉条纹的零位调整(又称对零)

第一节便携式瓦斯检测仪器 2.甲烷浓度测定（1）将连接瓦斯室入口的橡皮管伸至测定地点，然后慢慢放吸气球5-7次，使待测定气体进入瓦斯室。（2）由目镜干涉条纹是否移动，先读出干涉至分划板上移动的概数，如条纹移动到2%-3%之间。（3）移动测微手轮，把对零位时所选用的那

第一节便携式瓦斯检测仪器 根黑条纹移动到当前位置前的整数位置上，并让黑条纹和这个整数的刻度对齐。（4）按下测微照明电路的电源按钮5，读取刻度盘上的读数。如果读数在0.24%~0.26%之间，可读为0.25%，其测定结果为2%+0.25%=2.25%。（5）测定后。应把测微刻度盘退转到零位，盖好目镜盖，再到下一个测点测定。

第一节便携式瓦斯检测仪器 3.二氧化碳浓度测定（1）在没有甲烷而二氧化碳很严重的矿井里用该鉴定器测定二氧化碳浓度时，吸收剂用硅或氯化钙吸收水蒸气。其实际浓度应为所读的数值乘以0.955。（2）在有甲烷的地方测定二氧化碳，或是在测定甲烷的同时又测定二氧化碳，必须先测定甲烷和二氧化碳的混合浓度，然后再用钠

第一节便携式瓦斯检测仪器 石灰吸收二氧化碳来测定甲烷浓度，把两次测得的读数相减所得的差值再乘以0.955，即二氧化碳的实际浓度。 4.测定中应注意的问题（1）测定甲烷浓度时，应在巷道风流的上部采样；测定二氧化碳时，应在巷道风流的底部采样。（2）防止零点漂移。

第一节便携式瓦斯检测仪器 （3）必须用硅胶或氯化钙吸收水气，必要时可在仪器位再加一支吸收管。（4）所测甲烷读数比实际含量偏高。（5）所测甲烷读数比实际浓度偏低。（6）空气中氧气浓度的变化对瓦斯测定的结果很大。（7）如果空气中含有一氧化碳（火灭气体）或硫化氢，将导致瓦斯测定结果偏高。

第一节便携式瓦斯检测仪器 （8）高原地区空气密度小，气压低，使用时应对仪器进行相应的调整，或根据测定地点的温度和大气压力计算校正系数，校正已测得的瓦斯或二氧化碳浓度值。二、便携式瓦斯检测报警器 1.热催化（热效）式瓦斯监测报警器热催化（热效）式瓦斯监测报警器又热催化元件、电源、放大电路，警报电路，显示电路

第一节便携式瓦斯检测仪器 等部分构成。其中热催化元件是仪器的主要部分，他直接与环境中的瓦斯接触，当甲烷等可燃气体在元件表面发生氧化反应时，放出的热使元件的温度上升，改变其金属丝的电阻值，测量电路有电压输出，以此电压的大小来表示瓦斯浓度的高低。 2.热导式瓦斯检测报警器热导式瓦斯检测报警器是依据矿井空气的导热系数随瓦斯含量的变化而变化这一特性，

第一节便携式瓦斯检测仪器 通过这个测量变化来达到测量瓦斯含量的目的。通过某种热敏元件将混合气体中待测成分含量变化引起的热导系数变化转变成为电阻值的变化，在通过平衡电桥这一变化的其原理如图所示。其中：r1和r2为两热敏原件，它们和R3、R4共同构成电桥的4个壁。

第一节便携式瓦斯检测仪器 3.便携式瓦斯检测报警器的使用每次使用前都必须充电，以保证其可靠工作。使用时首先在清洁空气中打开电源，预热15min，观察指数是否为零，如有偏差，则需调整零电位器使其归零。测量时，用手将仪器的传感器部位举止或悬挂在测点处，经十几秒的自热扩散，即可读取瓦斯浓度的数值。

第二节瓦斯检查基本要求及检查方法 一、基本要求 1.做好充分地准备工作 2在指定地点交接班，杜绝空检、漏检和假检 3.检查次数符合规定 4.检查瓦斯数值要准确 5做到“三对口” 6.确保自身安全

第二节瓦斯检查基本要求及检查方法 二、巷道风流瓦斯检查所谓巷道风流是指距巷道顶、顶板及两帮一定距离的巷道空间内的风流。巷道风流范围的规定：如图所示。

第二节瓦斯检查基本要求及检查方法 测定巷道风流中的瓦斯和二氧化碳浓度时，应在巷道空间内的风流中进行。具体方法为：测定瓦斯浓度时，将光学瓦斯鉴定器的二氧化碳吸收管进气口至于巷道风流的上部进行抽气，连续测定3次，取其平均值；测定二氧化碳时，首先测出该处瓦斯浓度，然后去掉二氧化碳吸收管，测出该处瓦斯和二氧化碳混合气体浓度，后者减去前者再

第二节瓦斯检查基本要求及检查方法 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。三回采工作面风流（回风流）瓦斯检查 1、采煤工作面风流重瓦斯检查方法采煤工作面风流中的瓦斯和二氧化碳浓度检查方法，与在巷道风流进行测定的方法相同。但需要注意以下3点：（1）要正确选择测点，不得遗漏，每个测点

第二节瓦斯检查基本要求及检查方法 连续测定3次，并取其中最大值。 (2)工作面由下端头至上端头、煤壁侧至采空区侧，风流瓦斯浓度有很大变化，分布很不均匀，不得取其平均值而应取其最大值作为工作面风流瓦斯浓度的测定结果和处理标准。 (3)在测定采煤工作面风流瓦斯浓度时，要特别注意对上隅角进行认真测定。

第二节瓦斯检查基本要求及检查方法 2、采煤工作面风流中瓦斯检查方法采煤工作面回风流中的瓦斯和二氧化碳浓度，应在采煤工作面煤壁线10m以外的采煤工作面回风流中测定，并取其最大值作为测定结果和处理标准。四、掘进工作面风流瓦斯检查单行掘进采用压入式通风时，掘进工作面风流和其回风流的划分范围如图b所示。

第二节瓦斯检查基本要求及检查方法 双巷掘进采用混合式通风时，掘进工作面风流及其回风流的划分范围如图c所示。

第二节瓦斯检查基本要求及检查方法 五、盲巷内瓦斯浓度检查凡长度超过6m而又不通风或通风不良的独头巷道，统称为盲巷。在检测盲巷内的瓦斯等有害气体时，应遵循以下原则：(1)检测工作应由专职瓦检工负责进行。(2)由外向内逐步检测。(3)瓦斯浓度较大时即可停止检查。 (4)不同盲巷检测的气体与部位要有侧重。(5)要同时检测测氧气和其他有害气体。。

第二节瓦斯检查基本要求及检查方法 六采掘工作面和机电设备硐室空气温度测定 1、采掘工作面空气温度测定（1）长壁式回采工作面空气温度的测点，应选在工作面空间中央局回风巷2m的巷道中央风流中，回采工作面符合规定的串联通风时，要分别测定。（2）掘进工作面空气温度测点。（3）采掘工作面空气温度测点，不应靠近人体

第二节瓦斯检查基本要求及检查方法 、发热或制冷设备，至少要有0.5m的距离。 2、机电设备硐室的空气温度测定机电设备硐室空气温度的测点，应选在硐室回风口的回风流中。

第三节矿井瓦斯现场管理 一、建立健全矿井瓦斯管理制度矿井瓦斯管理制度应包括以下主要内容： (1)健全专业机构、配足瓦斯检查人员、定期培训和不断提高专业人员技术素质的规定（2）建立各级领导和检察人员（包括瓦检工）区域分工巡回检查瓦斯及汇报制度。（3）建立矿长、总工程师每天审阅瓦斯日报的规定。（4）建立盲巷、旧区和密闭启封等有关瓦斯管理制度。 • (5) 健全爆破过程中的瓦斯管理制度。 • （6）健全排放瓦斯、盲巷贯通的有关瓦斯管理制度。 • （7）健全矿井瓦斯监测装备使用、管理的有关规定 • （8）健全矿井瓦斯抽放、利用及管理制度规定。 • （9）健全防治煤与瓦斯突出的规定等。

第三节矿井瓦斯现场管理 （4）建立盲巷、旧区和密闭启封等有关瓦斯管理制度。 (5) 健全爆破过程中的瓦斯管理制度（6）健全排放瓦斯、盲巷贯通的有关瓦斯管理制度。（7）健全矿井瓦斯监测装备使用、管理的有关规定。（8）健全矿井瓦斯抽放、利用及管理制度规定。（9）健全防治煤与瓦斯突出的规定等。

第三节矿井瓦斯现场管理 二、严格控制瓦斯风流制度 1.井下各地点瓦斯浓度的规定对于井下各地点允许的瓦斯浓度，以及瓦斯超限时所必须采取的措施，《规程》都做了明确的规定(见课本P83)，所有瓦斯矿井都必须严格执行和认真落实。 2、关于采取和采掘工作面回风中瓦斯浓度1%的规定

第三节矿井瓦斯现场管理 《规程》规定采区回风巷和采掘工作面回风巷风流中的瓦斯浓度允许的最大值为1%，这是根据瓦斯爆炸下限5%而采取5倍的安全系数来确定的。 3、关于矿井总回风巷或一翼回风中瓦斯浓度超过0.75%的规定之所以规定为0.75%而不是1%，是因总回风是各个分区回风的汇合，如果定为1%，也是意味着各个分区的回风都可达到1%，而当其中一个小于1%时，则必然另一分区有的要超过1%的规定，因此，要防止任一分区不得超过1%,就必须严格控制总回风巷中的瓦斯浓度。在基本安全浓度1%的基础上再提高50%的安全系数，即将总回风巷和一翼回风巷中分流瓦斯浓度控制在0.75%。

第三节矿井瓦斯现场管理 达到1%，而当其中一个小于1%时，则必然另一分区有的要超过1%的规定，因此，要防止任一分区不得超过1%,就必须严格控制总回风巷中的瓦斯浓度。在基本安全浓度1%的基础上再提高50%的安全系数，即将总回风巷和一翼回风巷中分流瓦斯浓度控制在0.75%。

第三节矿井瓦斯现场管理 三、严格爆破过程中的瓦斯管理 1、严格执行《规程》关于爆破作业的有关规定 2、严格执行“一炮三检”制度、“三人连锁爆破”制度 1）“一炮三检”制度 2）“三人连锁爆破”制度 3、防治违章爆破现象的发生。

第三节矿井瓦斯现场管理 四、严格瓦斯排放过程中的瓦斯管理（一）、有关排放瓦斯的规程中与要求 1.必须进行排放瓦斯的工作状况 2.排放瓦斯时的具体要求（二）、排放瓦斯安全措施的编制（三）、排放风流瓦斯浓度的控制。大多数矿井主要采用以下4种方法。 1.风筒增组排放法

第三节矿井瓦斯现场管理 2.风机位增组排放法 3. 风筒接头调风排放法 4. 卸压三通调风排放法五、严格盲巷及采空区瓦斯管理。 1.盲巷的瓦斯管理（1）井下应尽量避免出现任何形式的盲巷。与生无关的报废或旧巷，必须及时充填或用不燃性材料进行封闭。

第三节矿井瓦斯现场管理 （2）掘进施工的独头巷道，临时停工不得停风 (3) 长期停工、瓦斯涌出较大的半煤岩或岩巷也必须封闭；没有瓦斯涌出或涌出量不大（积存瓦斯浓度不超过3%）的岩巷可不封闭，但必须在巷道口设置栅栏、揭示警标，禁止人员入内并定期检查。 (4)凡封闭的巷道，要对密闭坚持定期检查（至少每周一次），并对密闭内外压差、密闭内气体成分和温度等进行检测与分析，发现问题

第三节矿井瓦斯现场管理 及时处理。 (5)回复有瓦斯积存的盲巷或打开密闭时，必须事先编制专门的安全措施，报矿技术负责人批准。 2.采空区瓦斯管理关于开采结束的采空区瓦斯管理，主要是采取抽放瓦斯措施，并要定期采集抽放管内气样，分析气体组分，及时调整抽放强度，防治采空区内自然发火。没有抽放系统的矿井

第三节矿井瓦斯现场管理 ，一是要加强对采空区密闭的严格管理，定期检查、维护密闭质量，使其保持完好状态；二是要严密封闭与采空区相连通的所有通道，包括巷道、钻孔等，防治采空区瓦斯突然大量涌出。六、严禁煤仓、专用排放瓦斯巷的瓦斯管理 1.煤仓瓦斯管理（1）井下煤仓是煤尘容易飞扬和瓦斯涌出的

第三节矿井瓦斯现场管理 个地点，因此要有合理的进、回风系统。（2）井下煤仓要按照有人作业地点进行瓦斯管理，每小班应在煤仓上口检查瓦斯浓度至少3次，发现问题立即处理。（3）在煤仓上口应安设瓦斯监测报警疑惑瓦斯自定断电仪（传感器）。（4）煤仓放煤口必须安设喷雾装置或除尘器，作业时进行喷雾降尘。

第三节矿井瓦斯现场管理 2.专用排瓦斯巷的瓦斯管理（1）采煤工作面瓦斯涌出量大于或等于20m3 /min，进、回风巷道净断面为8m2以上，经抽放瓦斯达到《煤矿瓦斯抽采基本指标》的要求和增大风量已达到最高允许风速后，其回风巷风流中瓦斯浓度超过1.5%时，由企业主要负责人审批后，可采用专用排瓦斯巷。 (2) 专用排瓦斯巷的采煤工作面的风流控制必须可靠，且专用排瓦斯巷风流中的瓦斯浓度不得超过2.5%时，风速不得低于0.5m/s. （3）专用排瓦斯巷及其辅助性巷道内不得进行生产作业和设置电气设备。

第三节矿井瓦斯现场管理 （4）专用排瓦斯巷内必须使用不燃性材料支护，并应当有防止产生静电、摩擦和撞击火花的安全措施。（5）专用排瓦斯巷风流出口内侧必须设置栅栏、揭示警标和悬挂检查记录牌板。（6）专用排瓦斯必须贯穿整个工作面推进长度，且不得留有盲巷。（7）专用排瓦斯巷禁止布置在易燃层中。（8）只有在瓦斯浓度低于2.5%的情况下，通风专业人员方可进入巷道内进行风量、瓦斯浓度等于测量工作，且必须时两人前后同行，相互保护，边检查边前进；当检查发现瓦斯浓度超过2.5%时，要立即撤出，并停止工作面作业，采取措施进行处理。

第三节矿井瓦斯现场管理 （9）在对专用排瓦斯巷回进行维修工作时。瓦斯浓度必须低于1.0%，并配备专人检查瓦斯（10）必须在专用排瓦斯巷回风口10~15m处安设瓦斯传感器，当瓦斯浓度达到2.5%时能发出报警信号并且切断工作面电源，工作面必须停止作业，进行处理。（11）专用排瓦斯巷必须贯穿整个工作面推进长度，并不得留有盲道。（12）专用排瓦斯巷禁止布置在易自燃煤层中

第三节矿井瓦斯现场管理 七、严格巷道贯通管理 1.贯通前矿井瓦斯管理 2.贯通中矿井瓦斯管理 3.贯通后矿井瓦斯管理八、设置“备用风机”、“三专”供电和“瓦斯风电闭锁”装置 1.设置备用风机为了了确保掘进工作面备用局部通风机真正

第三节矿井瓦斯现场管理 发挥作用，必须做到以下3点规定：（1）及时。（2）足量。（3）可靠。 2、“三专”供电 “三专”指的是专用开关、专用电缆、专用变压器。 3、瓦斯风电闭锁装置所谓瓦斯风电闭锁装置，是指当瓦斯浓度超过规定或风量不足时，声光报警并能自动切断被控区域全部非本质安全性电气设备电源并闭锁，而局部通风机正常运转的一种装置。瓦斯风电闭锁装置由瓦斯传感器、风筒传感器、主机等组成，

复习思考题 1.光学瓦斯检测仪有哪些部分组成？其工作原理是什么? 2.如何使用光学瓦斯检测仪测定CH4和CO2浓度？ 3.热催化式瓦斯监测报警仪是利用什么原理工作的？热导式瓦斯检测报警仪式利用什么原理工作的？ 4.瓦斯检查基本要求有哪些？ 5.如何检测巷道风流中CH4和CO2浓度？ 6.采煤工作面风流及其回风流失是如何划定的？检测采煤工作面CH4和CO2浓度时，应注意哪些问题？ 7.掘进工作面风流及其回风流是如何划定的？检测掘进工作面CH4和CO2浓度时，应注意哪些问题？ 8.检测盲巷内的瓦斯和其他有害气体时，应遵循哪些原则？ 9.《规程》对井下有关地点的瓦斯浓度是如何规定的？瓦斯超限时必须采取哪些措施？ 10.如何加强矿井瓦斯现场管理？

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