一、问答题1. 如何预防处理顶板附近瓦斯层状积聚?
(1)加大巷道的风流速度,使风速大于0.5~1m/s,以便瓦斯与空气充分紊流混合,并随风排出。
(2)加大顶板附近风速。
(3)将瓦斯源封闭隔绝。
(4)抽放瓦斯。
(5)加强顶板附近瓦斯浓度检查。
检查时,仪器进气口接胶皮管进气端必须送到顶板附近进行测定。
2. 处理采煤工作面上隅角瓦斯积聚的方法有哪些7
(1)设置木板隔墙或帆布风障;
(2)在上隅角至回风巷一段距离内设置移动式引射器,抽排上隅角积存的瓦斯;
(3)加大采煤工作面风量,或利用装在煤巷中的风筒和局部通风机加大工作面风量,并冲淡工作面上隅角的瓦斯;
(4)在回风巷的采空区侧维持一段专为排放采空区瓦斯的尾巷,把工作面风流分成两部分,一部分冲淡开采层涌出的瓦斯,一部分使上隅角瓦斯积聚点移到工作面20m以外;
(5)采空区抽放;
(6)采用“W”、“Y”型通风系统。
3. 采煤工作面风流划分是怎样规定的?
距煤壁顶底各为200mm采空区切顶线以里的采煤工作面空间风流。
4. 恢复停风的独头巷道的局部通风机运转前必须采取哪些措施?
(1)检查局部通风机及其开关地点附近10m以内风流中的瓦斯浓度。
(2)切断独头巷道的回风系统内电源,撤出人员,由矿山救护队在现场值班。
(3)如果局部通风机及其开关地点附近10m以内风流中瓦斯不超过0.5%时,采取限量向独头巷道内送入风量的方法,以排除独头巷道中积聚的瓦斯。
(4)在排放瓦斯时,要防止局部通风机发生循环风。
5. 处理局部瓦斯积聚的方法有哪几类?
(1)在积聚瓦斯的地点加大风量或提高风速将瓦斯冲淡和排出。
(2)在局部瓦斯积聚的地点封闭隔绝,如封闭盲巷或积聚瓦斯的空洞。
(3)抽放排出。
6. 专用排瓦斯巷内甲烷传感器的安装有何要求?
甲烷传感器应悬挂在距专用排瓦斯巷回风口15m处,当甲烷浓度达到2.5%时,能发出报警信号并切断工作面电源,工作面必须停止工作,进行处理。
7. 怎样防止抽放管路中积存水?
为了及时排除瓦斯抽放管路中的积水,防止抽放管路中积水存在,应在抽放管路下弯处安设放水器,正常抽放时,打开阀门,则管道中的积水流入水箱:放水时,关闭管道的阀门,打开水箱的阀门。
8. 瓦斯喷出的特点?
(1)喷出只有瓦斯没有煤和岩石。
(2)喷出的瓦斯有一定的动力效应并有响声。
(3)瓦斯喷出的地点大部分为地质构造带石灰岩溶洞处。
(4)有明显的喷出口或裂隙预兆。
9. 瓦斯喷出的危害?
(1)喷出大量的煤和瓦斯充填巷道;
(2)摧毁巷道设施;
(3)破坏通风系统使风流逆转;
(4)造成人员窒息;
(5)可能会发生冒顶火灾或瓦斯爆炸事故。
10. 什么是四位一体综合防突措施?
(1)突出危险性预测;
(2)防治突出措施;
(3)防止突出的效果检验;
(4)安全防护措施一体是指防突出。
11. 影响瓦斯爆炸的因素是什么了?
(1)混合气体的初温;
(2)可燃性气体的加入;
(3)煤尘的混入;
(4)惰性气体的加入。
12. 煤与瓦斯突出的特点是什么?
(1)突出矿井的分布面积广在部分地区较严重;
(2)突出分布在不同类型的煤层;
(3)突出矿井的始突深度不一致;
(4)中小型突出占绝大多数。
13. 瓦斯带上界的标志是什么?
瓦斯带上界(瓦斯风化带下界)的标志是:
(1)瓦斯压力:200kPa。
(2)瓦斯组分:甲烷含量≥80%(体积百分比)。
(3)矿井开采时,相对瓦斯涌出量:2m3/t。
14. 矿井瓦斯的来源主要有哪些?如何测定?
对于一个矿井,弄清瓦斯的来源和分布情况,对加强矿井通风和瓦斯管理是非常重要的。矿井涌出瓦斯的主要地点有:(1)煤岩或半煤岩掘进工作面及掘进巷道。(2)采煤工作面及工作面后方的采空区。(3)早已采过的采空区以及盲巷。(4)已掘成的巷道、硐室的周壁。
根据矿井生产的不同时期,矿井瓦斯的来源有:(1)矿井建设初期未投产前,瓦斯的主要来源是开拓掘进巷道。(2)矿井达到设计生产能力后,瓦斯的主要来源是采区内的采、掘工作面。(3)矿井生产后期,已采过的采空区即成为矿井瓦斯的主要来源。
测定矿井瓦斯来源时,可采用如下方法:(1)把全矿(或一翼、一个水平)的瓦斯来源分成回采区(包括工作面后方的采空区)、掘进区和已采区三部分。(2)同时测定全矿井、各回采区和各掘进区的绝对瓦斯涌出量。测定回采区和掘进区瓦斯涌出量时,应分别测定进风流和回风流的瓦斯浓度和风量,回风与进风流绝对涌出量的差值即为该区的绝对瓦斯涌出量。(3)以全矿井绝对瓦斯涌出量为100%,分别算出各区瓦斯涌出量占全矿瓦斯涌出量的百分比,剩下的就是已采区瓦斯涌出量占全矿瓦斯涌出量的百分比。
15. 瓦斯爆炸事故分为哪几类?
根据爆炸特点和波及范围,瓦斯爆炸事故一般分为三类: (1)局部瓦斯爆炸事故。(2)大型瓦斯爆炸事故。(3)瓦斯连续爆炸事故。
16. 为防止瓦斯爆炸,日常管理中应做好哪几项工作?
由于瓦斯发生爆炸的三个条件是:(1)瓦斯浓度达到爆炸范围;(2)存在有高温热源;(3)空气中的氧浓度大于12%。
因为所有生产井巷和工作面空气中的氧气浓度都高于12%,因此为防止瓦斯发生爆炸,日常管理中应做好以下几项工作:(1)防止瓦斯积聚。为了防止瓦斯积聚,应加强通风,严格执行瓦斯检查制度,防止瓦斯超限,及时处理局部积存的瓦斯。(2)防止引燃瓦斯。瓦斯爆炸的另一必备条件是要有火源。因而应杜绝火源,加强电气设备的管理和维护,采用防爆型的电气设备,加强火区管理,防止井下出现火种、火源。
17. 防止瓦斯爆炸事故扩大的措施有哪些?
防止瓦斯爆炸事故扩大的措施有:
(1)编制周密的预防和处理瓦斯爆炸事故计划,使井下作业人员熟悉这个计划,掌握预防瓦斯爆炸的基本知识和有关的规章制度。
(2)实行分区通风。各水平、各采区都必须布置单独的回风道,采煤工作面的掘进工作面都应采用独立通风,这样,一条通风系统破坏将不致影响其他区域。
(3)通风系统力求简单,入风流和回风流的布置应保证当发生瓦斯爆炸时不会发生短路,不用的巷道都应及时的封闭。
(4)装有主要通风机的出风井口应安装防爆门,防止爆炸波冲毁通风机,影响救灾和恢复通风。
(5)矿井主要通风机必须装有反风装置,要能在10min内改变巷道中风流方向。
(6)在连接矿井两翼、相邻采区和相邻煤层的巷道中,设置岩粉棚或水幕,以阻止瓦斯爆炸火焰的传播。
18. 为防止瓦斯爆炸,对瓦斯检查工有什么要求?
大量事实说明,几乎所有瓦斯爆炸事故都与瓦斯检查工的违章、违纪和未能采取措施有关。为此,要求瓦斯检查工必须做到:
(1)遵章守纪,不准空、漏、假检;应在井下指定的地点交接班;严格执行《煤矿安全规程》关于巡回检查和检查次数的规定。
(2)十分清楚地了解和掌握分工区域内各处瓦斯涌出状况和变化规律。
(3)对分工区域瓦斯涌出较大、变化异常的重点部位和地点,必须随时加强检查,密切注视。对可能出现的隐患和险情,要有超前预防意识。
(4)要能及时发现瓦斯积聚、超限等安全隐患,除立即主动采取针对性有效措施进行妥善处理外,还要通知周围作业人员和向区(队)长地面调度报告。
(5)对任何违反《煤矿安全规程》关于通风、防尘。爆破等有关规定的违章指挥、违章作业的任何人,都要敢于坚决抵制和制止。
19. 预防处理瓦斯喷出的“探、排、引、堵”的四字经验指的是什么?
“探、排、引、堵”四字经验具体指的是:
(1)探明地质构造。即在喷出可能性大的地区掘进时,在掘进巷道前进方向的前方和两侧打钻孔,探明是否存在断裂、断层和溶洞,以便了解它们的位置、大小和瓦斯赋存情况。
(2)排放(抽放)瓦斯。如探明断层、断裂、溶洞不大,或瓦斯量不多时,则可让其自然排放;如溶洞体积大、范围广、瓦斯量多、喷出强度大、持续时间长,则可插管进行抽放;如在掘进工作面内发现裂隙多,分布较广时,则可暂停掘进,封闭巷道接管抽放。
(3)引导瓦斯至回风道。喷出瓦斯的裂隙范围较小且喷出量不大时,可用风筒将瓦斯引至回风道,或引到距离工作面20m以外的巷道中,以保证工作面爆破的安全。
(4)堵塞裂隙。当喷出瓦斯的裂隙较广,但喷出量很小时,可用黄泥或水泥堵住裂隙,阻止喷出,以保证掘进时的安全。
20. 煤与瓦斯突出有哪些规律?
煤与瓦斯突出一般有如下规律:
(1)突出发生在一定深度上;随煤层深度增加,突出的危险性增大,即突出的次数增多、突出强度增大、突出煤层的层数增加、突出危险区域增大。
(2)突出的次数和强度随煤层厚度(特别是软分层的厚度)增加而增多,突出量严重的煤层一般都是最厚的主采煤层。
(3)突出的主要气体是瓦斯,个别矿井突出气体是二氧化碳。一般突出都发生在高瓦斯矿井。同一煤层瓦斯压力越高的地方突出危险性越大;发生突出的煤层的瓦斯压力一般都在500kPa以上。
(4)突出煤层的特点是煤的强度低、变化大、透气性差、瓦斯放散速度高、湿度小、层理紊乱、地质破坏大。
(5)由于煤的自重影响,向上方向掘进巷道时突出较多,向下方掘进巷道突出较少,突出次数随煤层倾角的增大而增加。
(6)突出危险区呈带状分布,如向斜轴部地区、向斜轴与断层或褶曲交会地区、火成岩侵入形成的变质煤和非变质煤交混地区等地质构造附近。
(7)绝大多数突出发生在落煤时,尤其是在爆破时。
(8)大多数突出都有预兆。
(9)突出危险性随硬而厚的顶底板存在而增大。
二、分析说明题1. 分析瓦斯喷出的内在、外在因素和喷出规律有哪些?
煤层或岩层的裂隙中贮存大量高压瓦斯是瓦斯喷出的内在因素;开采过程中的爆破穿透、机械震动、地压活动使煤层中形成卸压裂隙、构成瓦斯喷出通道是其外在因素。瓦斯喷出一般有如下规律:
(1)瓦斯喷出与地质变化有密切关系,一般喷出均发生在地质变化带。
(2)煤层顶、底板岩层中有溶洞、裂隙发育的石灰岩。
(3)瓦斯喷出一般有明显的喷出口或裂隙。
(4)瓦斯喷出量的大小,从几立方米到几十万立方米,喷出时间从几分钟到几年,甚至几十年。
(5)瓦斯喷出前往往有预兆,如瓦斯浓度变大,或忽大忽小,瓦斯涌出量增加时发出咝咝声等。
三、计算题1. 某矿井采用固定抽放,泵站管道内瓦斯浓度为12%,抽放流量为300m
3/min,矿井总排风量为8800m
3/min,矿井总排风量瓦斯浓度为0.36%,求该矿井的瓦斯抽放率是多少?
2. 某矿井在总回风中测得瓦斯浓度为0.3%,总风量为12000m
3/min,矿井平均日产煤量9000t,求矿井的绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量?
解:
矿井的绝对瓦斯涌出量为:
Q瓦=12000×0.003=36m3/min
矿井的相对瓦斯涌出量为:
q瓦=Q瓦/T=36×60×24÷9000=3.84m3/t
答:矿井的绝对瓦斯涌出量为36m3/min,矿井的相对瓦斯涌出量为3.84m3/t。
五、案例分析题1. 事故经过:3月28日18时至19时30分XX矿XXXX尾巷,下机电队有计划停电更换中央变电所高压开关综合保护箱,当主风机高开停电后,X采变电所副风机高开所带的8套副风机同时启动,由于启动电流大,致使副风机高开过流跳闸,主副风机同时停电,造成瓦斯超限。
请根据此事故进行分析?
(1)事故原因:机电管理部门和下机电队在主风机停电检修时,未提前考虑并制定和采区防止副风机同时启动造成过流跳闸的措施,致使主副风机同时停电,这是造成瓦斯超限的主要原因。①XX队未认真按照停电技术措施的要求和班前会的安排设专人在XXXX尾巷风机处值守,致使在副风机顶闸停电而主风机重新恢复供电后,未能及时给XXXX尾巷送风是瓦斯超限的重要原因。②调度室在接到对组风机切换试验汇报时,没有具体落实XXXX尾巷是否有人在风机处值守,是造成事故的又一原因。
(2)需执行的防范措施:①要立即研究制定相应的措施,必须保证在主风机突然停电或主风机停电检修时,副风机能够平稳启动,可靠运行,杜绝类似过流顶闸停电现象的发生。②有计划停电检修主风机时,必须严格执行所定的安全技术措施,对负责风机切换的值守人员必须具体落实,盯岗守点,确保风机切换的正常、有序、及时进行。③班领导必须对停电安全措施的落实情况进行认真的检查核实,对存在的问题及时纠正,确保安全无事故。
(3)事故教训:①机电管理部门在选择调整副风机高开整定值时,应考虑到主风机突然停电,副风机同时启动时的特殊情况,调整合适的整定值,保证副风机平稳启动,正常运行。②有计划停电检修主风机高开前,应对所涉及的风机进行一次自动切换试验,待自动切换试验正常后,方可停电检修主风机高开,并安排专人守候,随时和调度室保持联系,确保风机正常有序切换。③矿值班领导应对特殊情况下的安全措施进行认真检查落实,对存在的问题及时纠正,保证安全措施落实到位后,再进行特殊情况下的作业。