山西省晋中灵石煤矿有限公司
职工安全手册
---瓦斯防治基本知识
前 言
瓦斯灾害是煤矿安全生产的最大危害，是威胁矿工生命安全的“第一杀手”，纵观国内外煤矿事故，绝大多数集中在以瓦斯爆炸为主的“一通三防”事故上。为深入贯彻落实“人人都是通风员”理念，加强井下员工对瓦斯治理重要性的认识，了解掌握瓦斯防治基础知识和管理技能，做到人人都懂通风知识，把住生产全过程通风工作的各个环节，及时排查消除事故隐患，实现安全生产。特制作发放此安全手册，望广大职工认真学习，从而实现“人人懂、人人抓、为大家”的全员安全管理目标。
总经理：
一、瓦斯的性质
煤矿瓦斯是伴随煤层形成而形成的，是随煤而伴生的。主要成分甲烷（CH4）是一种无色、无味、无臭的气体，它的重量较轻，一般浮在巷道的上半部，独头巷道和顶板冒落空间处，渗透性强，不溶解于水，具有燃烧性和爆炸性，能使人窒息。主要危害是爆炸。
二、瓦斯爆炸的条件
瓦斯爆炸应当具备三个条件：
①瓦斯浓度在爆炸界限内，一般为5%-16%。
②混合气体中氧的浓度不低于12%。
③有足够能量的点火火源，既引大温度，一般是450度-650度。
三、瓦斯的来源及积聚特点
开采过程中，煤矿井下瓦斯主要有四个来源：一是从采落下来的煤炭中释放出来的瓦斯。二是从采掘工作面煤壁内释放出来的瓦斯。三是从煤巷两帮及顶板释放出来的瓦斯。四是从采空区及围岩中释放出来的瓦斯。
煤矿生产过程中，井下瓦斯按它的四个来源不间断地向外释放，又被流过的风流稀释、带走，当井下风量不足或停风时，井下瓦斯浓度将升高，形成瓦斯积聚，瓦斯积聚只有快慢之分，没有积聚不积聚之别，简单的说，井下无风瓦斯就积聚，有风瓦斯就乘风而去，这就是瓦斯积聚的基本特点。
四、为什么采煤工作面上隅角容易集聚瓦斯：
（1）采煤工作面后方采空区内积存着高浓度瓦斯，上隅角是采空区漏风的出口，漏风将采空区内的瓦斯携带到上隅角，又瓦斯相对密度小，采空区瓦斯沿倾斜方向向上移动，部分瓦斯将从上隅角附近逸散出来。
瓦斯抽放基础知识
瓦斯抽放基础知识
1、什么叫瓦斯抽放
矿井瓦斯抽放，是指为了减少和解除矿井瓦斯对煤矿安全生产的威胁，利用机械设备和专用管路造成的负压，将煤层中存在或释放出来的瓦斯抽出来,输送到地面或其它安全地点的方法.
2、抽放瓦斯的目的
①预防瓦斯超限，确保矿井安全生产。②开采保护层并具有抽放瓦斯系统得矿井.③无保护层可采的矿井，预抽瓦斯可作为区域性或局部防突措施来使用。④开发利用瓦斯资源，变害为利.
3、抽放瓦斯的条件
一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或一个掘进工作面的瓦斯涌出量大于3m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理的。
4、瓦斯抽放的意义？
①瓦斯抽放是消除煤矿重大瓦斯事故的治本措施。②瓦斯抽放能够解决矿井仅靠通风难以解决的问题，降低通风成本。③瓦斯抽放能够利用宝贵的瓦斯资源。
5、瓦斯抽放系统的构成
瓦斯抽放系统主要有管路、瓦斯泵、流量计、安全装置等组成。
6、瓦斯抽放管路的选型
选择瓦斯抽放管路是决定抽放投资和抽放效果的重要因素之一。瓦斯抽放管路直径D应根据绝对瓦斯涌出量、预计的瓦斯抽出量及预计的瓦斯抽放率，采用下式进行计算：
D=［（4QC）/（60πν）]1/2
D———-—瓦斯管内径，m;
QC—-——管内气体混合流量，m3/min；
ν--—-管内气体经济合理平均流速，取ν＝5~15m/s。
7、临时抽放瓦斯泵站应安设在抽放瓦斯地点附近的新鲜风流中. 瓦斯抽放基础知识
8、矿井（或采区）抽放率是指矿井(或采区）的抽放瓦斯量占其风排瓦斯量于抽放瓦斯量之和的百分比.
9、瓦斯泵有真空泵、离心泵和回转式瓦斯泵
瓦斯泵负压计算 瓦斯泵流量计算
h泵=hR+h孔 Q泵=100Q抽/C×K
10、孔板流量计
Q=9.7×10-4×K{h×P/【0.716C+1.293(1-C）】}1/2
第一章 煤矿地质基本知识
一、煤层埋藏特征
煤层的顶底板：
煤层的顶板：赋存在煤层之上、在煤层之后形成的岩层叫顶板。由煤层依次向上划分为：伪顶、直接顶、老顶。
煤层的底板：赋存在煤层之下、在煤层之前形成的岩层叫底板。由煤层依次向下划分为：伪底、直接底、老底。
在采煤工作面的煤炭采落以后，煤层的顶底板就暴露出来，顶板悬空在工作面的上方，底板在工作的下方。
伪顶：是直接覆盖在煤层之上的，极易随煤炭的采出而同时垮落，厚度不大，一般在0.5M以下，岩性多为炭质页岩。
直接顶：是直接位于伪顶或煤层（如无伪顶）之上，具有一定的稳定性，常随着采煤工作面移架或回柱工序的完成而自行垮落的岩层，厚度一般可达几米，岩性多为较易垮落的泥岩、页岩、粉砂岩等。
老顶：是位于直接顶之上或直接位于煤层之上（此时无直接顶和伪顶）的厚而坚硬的煤层，一般在长时间内不易自行垮落，在采空区上方悬露一段时间，当达到一定悬露面积之后才垮落一次，通常由砂岩、砾岩、石灰岩等坚硬岩石组成。
伪底：直接位于煤层之下的薄而软弱的岩层，岩性多为炭质页岩或泥岩，厚度不大，多为0.2~0.3米。
直接底：位于煤层之下与煤层直接接触的硬度较低的岩层，一般无明显的层理，直接底的厚度一般不大，常见的几十厘米，通常为泥岩、页岩或粘土岩。若直接为粘土岩，遇水后会发生膨胀，造成巷道底板隆起现象，轻者影响巷道运输与支护，重者可使巷道遭受严重破坏。
老底：位于直接底之下的比较坚硬的岩层，常为粉砂岩、砂岩和石灰岩等。
按厚度将煤层分为以下几类：
薄煤层 小于1.3 M
中厚煤层 1.3 ~ 3.5 M
厚煤层 大于3.5 M
按煤层倾角的大小分为以下四类：
近水平煤层 小于8°
缓倾斜煤层 8°～ 25°
倾斜煤层 25°～45°
急倾斜煤层 大于45° ２ 第二章、矿井瓦斯防治
第一节 矿井通风基础知识
第1问 什么叫“一通三防”？
根据原煤炭工作部《国有重点煤矿防治重大瓦斯煤层事故的规定》中的定义，“一通三防”就是指加强矿井通风，防治瓦斯、防治煤层、防治火灾事故的发生。
第2问 矿井通风的基本任务是什么？
矿井通风的基本任务有以下三方面：
（1）将足够的新鲜空气送到井下，供给井下人员呼吸所需要的氧气。
（2）将冲淡有害气体和矿尘后的空气排出地面，保证井下空气质量并使矿尘浓度限制在规定的安全范围内。
（3）新鲜空气送到井下后，能够调节井下巷道和工作场所的气候条件，满足井下规定的风速、温度和湿度的要求，创造良好的作业环境。
第3问 矿井通风的作用是什么？
矿井通风式煤矿生产的一个重要环节。矿井通风和矿井安全密切相关。煤矿井下开采存在着瓦斯和其他有害气体、煤尘、煤炭自燃等严重威胁，搞好煤矿“一通三防”工作，式煤矿安全工作的重中之重，也是杜绝重大灾害事故、实现煤矿安全状况根本好转的关键。为了创造良好的煤矿生产作业环境，对瓦斯、煤尘和火灾实施切实可行的防治措施，提高矿井的抗灾救灾能力，最经济、最基础的解决方法就是搞好矿井通风工作。
第4问 地面空气的主要成分是什么？
地面空气是相对于矿井空气而言的，通常称为“大气”。地面空气的主要成分按体积所占的百分比为：氧气占20.96%，氮气占78.13%，二氧化碳占0.04%，其他惰性气体、水蒸气等占0.87%；按质量所占百分比为：氧气占23.1%，氮气占75.6%，二氧化碳占0.046%，其他惰性气体、水蒸气等占1.254%。
第5问 矿井空气和地面空气有什么不同？
矿井空气的来源是地面空气。地面空气竟如井下后，空气的成分、温度、湿度和压力都发生了变化。这些变化主要表现在以下四方面：
（1）氧气浓度减少，二氧化碳浓度增加。
（2）混入了各种有害气体，主要是一氧化碳、硫化氢、二氧化硫、二氧化碳和沼气等有毒有害和爆炸性气体。
