第一章 矿井瓦斯防治
矿井瓦斯从广义上说是井下有毒有害气体的总称。它的主要成分通常是以甲烷（沼气）为主的烃类气体。它的来源一般分为四个方面：一是在煤层与围岩内赋存并能涌入到矿井的气体；二是生产过程中生成的气体，如放炮时产生的炮烟、充电过程产生的氢气；三是井下空气与煤岩、支架和其它材料之间的化学或生物化学的反应生成的气体；四是放射性物质蜕变过程生成的或地下水放出的放射性惰性气体氡（Rn）及惰性气体氦。
第一节 矿井瓦斯的生成与赋存
一、矿井瓦斯的生成
煤层瓦斯的来源主要是煤层和煤系地层，它主要是腐植型有机物在成煤过程中生成的。一般分为两个成气时期：一是从植物遗体到形成泥炭属于生物化学成气时期；二是地层在高温高压作用下从褐煤到无烟煤属于煤的化学作用成气时期。瓦斯生成的多少主要取决于原始母质的组成和煤的化学作用所处的阶段。
二、煤层瓦斯的赋存
煤层进过漫长的地质年代煤化过程生成的瓦斯，在其压力和浓度差的驱动下进行运移，其中大部分脱离产气煤层排放到古大气中；当在运移中遇到良好的圈闭和储存条件下时，会聚集起来形成天然的气藏。留存在现今煤层中的瓦斯，仅是其中的一小部分（占3%—24%）。煤层瓦斯含量的多少，主要取决于封闭条件。如煤层埋藏深度、煤层与围岩的透气性、地质构造与存储条件。如煤的吸附能力、孔隙率、含水程度、温度与压力等。
三、瓦斯的存在状态
瓦斯在煤层或岩层中存在的状态有两种：一种叫游离状态；另一种叫吸附状态。游离瓦斯存在于煤层、岩层的裂隙或空洞中，它可以自由地从煤层或岩层的裂隙中散放出来。吸附瓦斯是指被吸附在煤体或掩体孔隙壁上，形成一个极薄的薄膜或进入煤体内部，瓦斯分子与煤的分子之间由于引力作用，紧密的吸附着。以吸附状态存在的瓦斯含量大小，决定于煤的孔隙结构特点、瓦斯压力、煤的温度和湿度等。据估算，在天然条件下，煤体中以吸附状态储存的瓦斯约占90％，而以游离状态存在的瓦斯的约仅占10％。这说明瓦斯绝大多数是以吸附状态存在。但是，在一定条件下，煤体中的游离瓦斯和吸附瓦斯又是可以相互转化的。例如，当外界压力升高或温度降低时，部分瓦斯将由游离状态瓦斯转化为吸附状态瓦斯。反之，如外界压力降低或温度升高时，就会有部分吸附状态瓦斯转化为游离状态瓦斯。
煤矿瓦斯灾害防治培训课件
引言
煤矿瓦斯灾害是煤矿生产中常见的一种灾害，对人员生命财产安全造成巨大威胁。为了加强煤矿瓦斯灾害防治工作，保障煤矿生产的安全与可持续发展，开展煤矿瓦斯灾害防治培训十分必要。本课件将介绍煤矿瓦斯灾害的危害、防治措施和培训方法。
一、煤矿瓦斯灾害的危害
煤矿瓦斯灾害可能导致的危害包括但不限于以下几个方面： 1. 人员伤亡：瓦斯爆炸或突出事故可能导致矿工受伤甚至死亡。 2. 矿井破坏：瓦斯爆炸或突出事故可能导致矿井结构破坏，严重影响煤矿的生产能力。 3. 环境污染：煤矿瓦斯中的有害气体排放可能对周围环境造成污染，对生态环境产生负面影响。 二、煤矿瓦斯灾害防治措施
为了预防和控制煤矿瓦斯灾害，应采取以下防治措施： 1. 瓦斯抽放：建设瓦斯抽放系统，及时排除矿井中积聚的瓦斯，降低瓦斯浓度，减少瓦斯爆炸风险。 2. 通风管理：加强煤矿通风系统建设和管理，保证正常通风，有效控制瓦斯浓度。 3. 瓦斯检测：建设瓦斯检测系统，及时监测煤矿中的瓦斯浓度变化，做好预警和控制。 4. 安全教育培训：加强矿工的安全教育培训，提高矿工对煤矿瓦斯灾害的认识和防范能力。
三、煤矿瓦斯灾害防治培训方法
为了提高煤矿工人对瓦斯灾害的防范意识和防治技能，可以采用以下培训方法： 1. 理论培训：通过课堂讲解、培训材料等方式，教授煤矿瓦斯灾害的基本知识、预防措施以及处理方法。 2. 案例教学：通过案例分析，向矿工展示煤矿瓦斯灾害的实际发生情况，以及防治措施的有效性和重要性。 3. 模拟演练：组织实地演练，让矿工亲身参与，模拟煤矿瓦斯灾害场景，锻炼应急处理能力和团队协作能力。 4. 考核评估：设立考核机制，对矿工的瓦斯灾害防治知识和技能进行培训后的考核评估，及时纠正不足并激励优秀。
结论
通过煤矿瓦斯灾害防治培训，可以提高矿工的防灾能力，降低煤矿瓦斯灾害的发生概率，保障煤矿生产的安全稳定。然而，培训只是一种手段，真正的保障还需要全方位的系统措施和长期的管理跟进。我们应该不断完善煤矿瓦斯灾害防治工作，保障矿工和矿井的安全。
第二部分 矿井瓦斯防治
第一章 矿井瓦斯概述
一 矿井瓦斯的概念
二 矿井瓦斯的性质
1 瓦斯是一种无色、无味的气体，比空气轻，相对空气的密度为0.554。瓦斯的扩散性很强，扩散速率是空气的1.34倍。
2 瓦斯无毒，但空气中瓦斯浓度增高会导致氧气浓度降低。当空气中瓦斯浓度增高到43％时，氧气浓度将降低到12％，人会感到呼吸困难；当空气中瓦斯浓度增高到57％时，氧气浓度将降低到9％，人会处于昏迷状态。
3 瓦斯在空气中达到一定浓度后，遇到高温火源能燃烧和爆炸。
三 矿井瓦斯的赋存
1 游离状态: 瓦斯以自由气体状态存在于煤层或围岩的孔洞之中，其分子可以自由运动。
2 吸附状态：瓦斯被吸附着在煤体微孔表面或瓦斯被溶解于煤体之中。
四 矿井瓦斯的涌出
1 、 煤层瓦斯含量及影响因素
2、 矿井瓦斯涌出量：绝对瓦斯涌出量、相对瓦斯涌出量
3 、 影响矿井瓦斯涌出量的因素
4 、 矿井瓦斯涌出来源：掘进区、采煤区、已采区.
五 矿井瓦斯的等级与鉴定 1 矿井瓦斯等级的划分：
⑴ 低瓦斯矿井：相对瓦斯涌出量小于等于10 m3/t 且绝对瓦斯涌出量小于等于40m3/min；
⑵ 高瓦斯矿井：相对瓦斯涌出量大于10 m3/t 或绝对瓦斯涌出量大于40m3/min；
⑶ 煤与瓦斯突出 矿井：采掘过程中只要发生过一次 煤与瓦斯突出。
2 矿井瓦斯等级的鉴定
⑴ 鉴定要求: 凡瓦斯矿井，每年都必须进行一次瓦斯等级的鉴定工作。
⑵ 鉴定方法步骤：准备工作、井下测定、资料整理、确定矿井瓦斯等级。
第二章 矿井瓦斯防治
一 矿井瓦斯的危害
1 、 使人窒息死亡
1．煤层瓦斯是腐植型有机物在成煤的过程中生成的。煤的原始母质——腐殖质沉积以后，一般经历两个成气时期：从植物遗体到泥炭属于生物化学成气时期；在地层的高压高温作用下从褐煤到烟煤直到无烟煤属于煤化变质作用成气时期。
2．煤层瓦斯赋存状态：游离瓦斯 吸附瓦斯：吸着状态、吸收状态
3．煤层瓦斯垂向分带：瓦斯风化带 瓦斯带： 氮气—二氧化碳带、
氮气带、氮气—甲烷带统称为瓦斯风化带 。
4. 按煤的组成及其结构性质，煤中孔隙可以分为三种:
宏观孔隙是指可用肉眼分辨的层理、节理、劈理及次
生裂隙等形成的孔隙。
显微孔隙是指用光学显微镜和扫描电镜能分辨的孔隙。
分子孔隙指煤的分子结构所构成的超微孔隙。
瓦斯气体在向煤体深部进行渗透—扩散运移的同时，与接触到的煤体孔隙、裂隙表面发生吸附和解吸。因此，就整个过程来说，是渗透—扩散、吸附—解吸的综合过程
5. 煤的孔隙率就是孔隙的总体积与煤的总体积的比，孔隙率是决定煤的吸附、渗透和强度性能的重要因素
6. 影响煤的孔隙特征的因素：煤的变质程度、煤的破坏程度、地应力
效的区域瓦斯治理方法：采动卸压瓦斯抽采技术，正是利用降低地应力来增加煤层渗透率。
7. 吸附是一种界面现象，是物理吸附、化学吸附和吸收的总称。煤对瓦斯的吸附属于物理吸附。吸附力为范德华力，煤吸附瓦斯是可逆过程。煤的吸附性通常用煤的吸附等温线表示。国内外大量的试验表明，煤吸附瓦斯（甲烷）时，吸附等温线符合朗格缪尔方程式
8. 煤的瓦斯吸附饱和度是吸附瓦斯量与极限吸附瓦斯量之比。
9. 影响瓦斯解吸的因素：瓦斯压力的影响 、煤的破坏类型、煤的粒度、煤的内在水分、
温度的影响
10. 煤层瓦斯压力是指煤层孔隙内气体分子自由热运动所产生的作用力，由游离瓦斯形成，即瓦斯作用于孔隙壁的压力。
煤层原始瓦斯压力是指煤层未受采动、瓦斯抽采及人为卸压等影响处的煤层瓦斯压力；
