煤矿瓦斯监测监控培训.ppt

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1、煤矿瓦斯监测监控工培 训,主讲：曾 云 TEL ：13638388773,第一章 安全生产方针与法律法规,一、安全生产方针 1、安全生产方针：“安全第一，预防为主，综合治理” 2、安全管理的五大原则 （1）“安全第一，预防为主，综合治理” （2）安全生产人人管理、自我管理的原则。 （3）管生产必须管安全的原则。 （4）“三同时”原则。三同时：建设工程的安全设施必须和主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。,（5）“四不放过”原则 四不放过：指发生事故后，事故管理要做到原因没查清不放过，当事人末受到处理不放过，群众末受到教育不放过，整改措施末落实不放过。,二、主要安全生产法规 1、安全生

2、产法是2002年6月29日，第九届人民代表大会常务委员会第二十八次会议通过的，于2002年11月1日起施行。 目的：为了加强安全生产的监督管理，防止和减少生产安全事故，保障人民群众生命和财产安全，促进经济发展。 2、矿山安全法自1993年5月1日起施行。 目的：为了保障矿山生产安全，防止矿山事故，保护矿山职工人身安全，促进采矿业的发展。,3、煤炭法1996年8月26日第八届全国人民代表大会常务委员会第二十一次会议通过，自1996年12月1日起施行。 目的：主要确立了9项法律制度，即：煤炭生产开发规划制度，办矿审批制度，生产许可制度，安全管理制度，煤炭的加工利用制度，煤炭经营管理制度，煤矿矿区保

3、护制度，矿工的特殊保护制度和行业管理制度。 4安全生产许可证条例2004年1月13日,以国务院第397号令公布，自公布之日起施行。 目的：为了严格规范安全生产条件，进一步加强安全生产监督管理，防止和减少生产安全事故，确保安全生产。,四、煤矿安全规程 1、煤矿安全规程的特点： （1）强制性 （2）科学性 （3）规范性 （4）稳定性 2、 煤矿安全规程的主要内容： （1）总则、（2）井工部分、（3）露天部分、（4）职业危害、（5）附则,第二章 矿井通风与灾害防治,第一节 矿进通风概论 1、矿井通风系统。是指矿井的通风方法、通风方式、通风网络与通风设施的总称。 （1）通风方法，指主要通风机对矿井供风

4、的工作方法，分为抽出式、压入式及混合式。 （2）通风方式，指矿井进风井与回风井的布置方式。分为中央式、对角式、混合式。,（3）通风网络，提风流流动形成的网状结构，有串联、并联、角联和复联。 （4）通风设施，指控制矿井风流流动的通风构筑物的总称，按作用不同可分为：一类是引导风流的设施，二是隔断风流的设施。 2、矿井通风的目的和基本任务 （1）提供给井下作业人员呼吸所需的氧气（2）稀释并排出井下的各种有害有毒气体和矿尘,（3）在采购通风系统中，要保证风流流动的稳定性，尽可能避免对角风路或复杂网络 （4）在采区通风系统中，应力求通风系统简单，以便在发生事故时易于控制风流和撤退人员。 （5）对于必须设

5、备的通风设施和通风设备，要选择适当位置，严守规格质量，严格管理制度，保证安全运转。最好还是建立一套反映风门开关、局部通风机转停和风流参数变化的遥测系统，以便及时发现和处理问题。 （6）在采区通风系统中，要保证通风阻力小，通风能力大，风流畅通，风量按需分配。,因此，特别注意加强巷道的维护，及时处理局部冒顶和堵塞，使支护良好，保证有足够的断面。 （7）在采区通风系统中，尽量减少漏风量，并有利于采空区瓦斯的治理排放及防止采空区浮煤自燃，使新鲜风流在其流动上被回执与污染的程度最小。 （8）设置防尘管路、避灾路线、避难硐室和灾变时控制风流的设施。必要时，建立抽放系统、防火灌浆和降温的管路。 （9）采区绞

6、车房和变电所，应衽分区通风。,第二节 瓦斯防治技术,一、矿井瓦斯基本性质 瓦斯：广义的瓦斯是指由煤层气构成的以甲烷为主的有毒有害气体的总称。狭义的瓦斯主要指甲烷。 矿井瓦斯的主要来源： 1、煤层、围岩中涌出。 2、矿井生产过程中产生的气体。 3、井下空气与其他物质的反应生成的气体。 4、井下人员的呼吸生成的气体等。,井下空气中的瓦斯 1、静止空气中的瓦斯，瓦斯在静止空气中主要表现为扩散性和浮力。扩散性表示高浓度向低浓度扩散，体现为瓦斯涌出点浓度高，在远见或封闭的巷道中，由于受扩散条件和时间的影响，瓦斯分布不均匀；浮力表现为瓦斯常常赋存在通风不良巷道的顶部。 2、层流风流中的瓦斯：在层流风流中，

7、如采空区及漏风较小的封闭区域，通常形成瓦斯呈流动现象。,3、紊流风流中的瓦斯：瓦斯容易与空气混合，但因空气流向和路线等的不同，井下风流中的瓦斯颁布仍可能颁布不均匀，局部地点易出现瓦斯积聚现象。如采煤工作面上隅角，掘进工作面8m内，巷道顶板的冒落带等。 矿井瓦斯等级的划分 1、低瓦斯矿井：相对瓦斯涌出量 10M3/t 瓦斯涌出量 40M3/min。 2、高瓦斯矿井：相对瓦斯涌出量10M3/t 瓦斯涌出量 40M3/min。,瓦斯治理的“十二字方针”： “以风定产，先抽后采，监测监控” 瓦斯的基本性质 （1）三无气体：无色、无味、无臭的气体。 （2）密度小，以0.716kg/m，其对空气的相对密度

8、为0.554。 （3）扩散性强，是空气扩散能力的1.6倍。 （4）微溶于水，在20时，100L水可溶3.31L瓦斯。,瓦斯主要有以下三大危害： （1）使人员窒息。在空气中，瓦斯浓度的增大使空气中氧气的浓度降低，从而使人由于缺氧而发生窒息。 （2）燃烧爆炸。按瓦斯在空气中发生燃烧的状态不同，而分为3个区域： 助燃区间：0CCH45（爆炸下限）（其中CCH4 表示瓦斯浓度）。特点是瓦斯在点火源附近发生氧化燃烧反应，但不能形成火焰，只能起到助燃的作用。,爆炸区间：5 CCH416。特点是爆炸，产生高温高压，形成冲击波，对井下安全威胁最大。 扩散燃烧区间： CCH416。特点是瓦斯与空气的混合气体无法

9、直接点燃，但是当其与新鲜空气混合时，在混合界面上点燃并形成稳定的火焰，如民用燃烧的瓦斯。 （3）与煤或岩体一起发生突出。,二、瓦斯浓度的规定及处理要求,瓦斯监测地点 1、采煤工作面：工作面的进回风风流、工作面风流、煤帮、上隅角等。 2、掘进工作面：局部通风机附近、工作面风流和掘进工作面回见流巷道中局部顶处。 3、采掘工作面风流汇合处。 4、采区回风流和矿井一翼或总回风流。 5、其他地点：由技术负责人确定。,三、瓦斯浓度的检测仪器,1、瓦斯浓度的检测仪器，按检测原理不同，瓦斯检测仪器可分为光干涉式、催化燃烧式、热导式、红外线、气敏、半导体、声速差式等十多种。广泛采用光干涉式、催化燃烧式、热导式三

10、种。 2、检测方法 （1）实验室分析法：这种方法测得数据一般精度高，但所需的时间较长。 （2）用便携式检测仪器在井下检测。这种检测具有仪器体积小、重量轻、便于携带、能及时了解测定结果的优点，其精度能满足安全上的要求。 （3）用瓦斯报警断电装置进行连续、远距离监测、当瓦斯浓度超限时自动切断所控电气设备的电源。 （4）用集中监控系统进行监测与监控。它除能检测高、低尝试的瓦斯外，还可以检测一氧化碳、风速、温度、压力、氧气浓度等，同时，还可以对井下电气设备的工作状态进行监控。,四、瓦斯浓度超限采取的措施,1、井下容易发生局部瓦斯积聚的地点 （1）局部瓦斯积聚是指瓦斯浓度达到2%，体积0.5m3以上的积

11、存瓦斯。 （2）井下容易发生局部瓦斯积聚的地点：凡井下瓦斯涌出量大、通风不良或风流达不到的地点，都易发生瓦斯积聚。 2、排放瓦斯 （1）排放瓦斯条件 1）恢复已封闭的停工区时或采掘 工作面接近这些地点时，必须事先制度排除其中积聚瓦斯的措施。,2）局部通风机停止运转，在恢复通风以前，自行必须检查瓦斯，只有在停风区瓦斯浓度不超过1%时、二氧化碳浓度不超过1.5%时，且符合开户局部通风机的条件时，方可人工开启局部通风机，恢复正常通风。 3、排放瓦斯的安全措施内容： a、计算排放瓦斯量，预计排放瓦斯所需时间。 b、明确风流混合处的瓦斯浓度，制定送入独头巷道风量的方法，严禁“一风吹”。,c、确定排放瓦斯

12、流经的路线，标明通风设施、电器设备的位置。 d、明确撤人范围，指定警戒人的位置。 e、明确停电范围、停电地点及断复电执行人。 f、明确必须检查瓦斯地点和复电时的瓦斯浓度。 g、明确排放瓦斯的负责人和参加人员的名单及各自担负的责任。 h、图文齐全、清楚，通风设施、机电设备及瓦斯传感器等应该上图的，都要明确，不能遗漏。,五、防止瓦斯爆炸的防治技术,（一）瓦斯爆炸的条件及影响因素 1、瓦斯爆炸的基本条件 （1）瓦斯浓度在爆炸界限内，在地面一般为516，在井下，由于可燃气体及煤尘的混入，爆炸下限将有所下降。 （2）混合气体中氧的浓度不低于12。 （3）有足够能量的点火源，点火源温度650。,2、瓦斯爆

13、炸的危害 瓦斯爆炸有以下三大危害： （1）产生高温、高压，形成爆炸冲击波，损坏设备和造成大量的人员伤亡。 （2）生成大量的有毒气体，造成人员中毒死亡。 （3）破坏通风系统，使矿井不能正常生产。 （二）瓦斯爆炸的防治技术 1、瓦斯爆炸事故的原因分析,（1）瓦斯积聚：工作面风量不足引起瓦斯积聚；通风设施质量差、管理不善引起瓦斯积聚；串联通风、不稳定分支引起瓦斯积聚；局部通风机停止运转造成瓦斯积聚；恢复通风排放瓦斯时期容易造成瓦斯事故；采空区及盲巷中积聚的瓦斯；瓦斯异常涌出造成的瓦斯积聚；盲巷冒落空洞等的瓦斯积聚；小煤矿瓦斯积聚的原因。 （2）瓦斯爆炸的点火源：井下爆炸；电火花；摩擦火花；明火点燃。

14、,2、影响瓦斯爆炸发生的因素 （1）其他可燃气体的影响。 （2）氧浓度和过量惰性气体的影响。 （3）温度的影响。 （4）气压的影响。 （5）点燃能源量得影响。 3、预防瓦斯爆炸的措施 （1）防止瓦斯积聚技术措施 （2）防止点火源的出现 （3）加强瓦斯的检查和监测 （4）防止灾害扩大的措施,瓦斯突出的基本概念 （1）瓦斯突出 （2）瓦斯突出的危害 瓦斯喷出的预兆主要有： （1）风流中的瓦斯浓度增加，或忽大忽小（2）有嘶嘶的喷出声 （3）顶板来压的轰鸣声 （4）煤层变软、变湿等 瓦斯突出的预兆 （1）有声预兆 （2）无声预兆.,瓦斯喷出的防治技术 瓦斯喷出的防治技术主要有探、排、引、堵等技术措施。

15、具体如下： （1）探：加强地质工作，查清施工地区的地质构造、断层、溶洞的位置、裂隙的位置和走向及瓦斯压力的储量等。 （2）排：当瓦斯压力不大，积存量不多时，可用钻孔自然排放到回风流中。 （3）引：当瓦斯压力较大，积存量较多时，应用钻孔和抽放管道将瓦斯抽放到地面。,（4）堵：当瓦斯压力不大，积存量多时，可用黄泥或水泥砂浆等充填物堵塞喷出口。 （四）突出的防治技术 煤与瓦斯突出是一种严重的自然灾害，我国主要采用“四位一体”综合防突措施，即突出危险性预测、防治突出的措施、防治突出措施的效果检验及安全防护措施。 1、制定防突措施的原则 （1）消除或减少能引起煤与瓦斯突出能量的积聚，并防止这种能量的突然

16、释放。,（可供选择的措施有：开采保护层、大直径钻孔、超前排放钻孔、水力冲孔、松动爆破和预抽煤层瓦斯） （2）增强媒体的稳定性，改变煤体的物理力学性质，增加煤体的抗破碎能力，使煤与瓦斯突出难于发生。即加固煤体，抑制突出的原则。 （可供选择的措施有：突出矿井石门揭煤时采用的金属骨架、巷道掘进时采用的前探支架、区域措施中采用的煤层注水等）,2、防突措施的分类 （1）按防突措施作用范围分：区域性和局部性防突措施。 （2）按措施作用层位分：邻近煤层和本煤层措施。 （3）按措施使用地点分：石门揭煤措施、煤巷掘进和采煤工作面得防突措施。 3、区域预防突出的措施包括开采保护层，预抽煤层瓦斯和煤层注水。 （1）

17、预制煤层瓦斯的作用原理（a降低瓦斯压力、b提高煤的强度、c降低煤层中的瓦斯含量） （2）瓦斯投放方法的分类,煤矿安全监测监控系统,一、煤矿安全监测监控系统“六个制度、六个台帐”： 1、调度室岗位责任制 2、操作规程 3、巡检制度 4、监控系统调校制度 5、便携式瓦斯报警器管理制度 6、交接班制度,六个台帐 1、设备运行记录 2、瓦斯监控日志 3、交接班记录 4、设备清册 5、设备调校、维护、维修记录 6、电话记录,二、矿井通风质量化标准中对安全检测的要求,（1）矿井应建立通风安全检测队，并按规定配备管理人员，工程技术人员和安装、调试、维护专业人员。 （2）矿井应有专用的调度中心室配备专门的办公

18、配套设备、工作电脑、独立的电话加传真机、值班的卧具 （3）调度中心要建立设备仪表台账、传感器使用管理记录、监测设置故障登记表、检修记录、监测系统图等完善“六个制度、六个台账” （4）调度中心室应有专人24小时值班，不间断正常监测，每天按时打印瓦斯日报表，并交矿领导指示存档待查。,（5）监测队装置的种类、数量、位置、报警点、断电点、断电范围、电缆敷设等都要符合矿井通风安全监测装置使用管理规定的要求，并衽挂牌管理。 （6）监测装置应正常连续工作，便携式瓦斯检测仪、瓦斯传感器7-10天应至少调校一次，并使用标准气样在风量充足的大巷或地面进行校准。 （7）各种传感器的使用率不低于60%，装置在井下连续

19、运行612个月后，须升井全面检修，装置下井完好率100%，装置待修率不超过20%，便携式瓦斯检测仪、各类传感器待修率不超过10%,三、煤矿瓦斯监控系统,用计算机对煤矿井下环境参数，如甲烷、一氧化碳、风速、温度、负压、生产设备运行状态等参数进行监测监控，即是通常说的煤矿安全生产监测监控系统。 煤矿安全生产监测监控系统必须具备能量转换、测量、传输、记录、计算、存储、数据处理和控制等方面的功能。,矿井监控系统组成：传感器、井下分站、地面中心站、信道。 矿井监控系统的技术指标： （1）中心站到最远测点的距离不小于10km，对于只适应中小煤矿的系统不小于7km. （2）传感器到分站的传输距离不小于1km

20、 （3）系统误差不大于1km （4）时分制监测系统的误码率不大于10-8。 （5）系统巡检时间不超过30s （6）控制执行时间不超过30s,矿井监控系统的要求,（1）系统应具有甲烷、风速、负压、一氧化碳、温度等模拟量、馈电状态、设备开停、风筒开关、烟雾等开关量监测和累计量监测功能。 （2）系统应具有甲烷浓度超限声光报警和断电/复电控制功能。 （3）系统应具有甲烷风电闭锁功能 （4）系统应具有断电状态监测功能。 （5）系统应具有中心站手动遥控断电/复电功能，断电/复电响应时间应不大于系统巡检周期 （6）系统应具有异地断电/复电功能。 （7）系统应具有备用电源 （8）系统应具有自检功能,（9）系统

21、主机应双机备份，并具有手动切换功能 （10）系统具有实时存盘功能。 （11）系统应具有列表显示功能。 （12）系统应具有模拟量实时曲线和历史曲线显示功能 （13）系统应具有柱状图显示功能，以便直观地反映设备开机率。 （14）系统应具有模拟动画功能，以便形象、直观、全面地反映安全生产状况。 （15）系统应具有系统布置图显示功能，以便及时了解系统配置、运行状况，便于管理与维修。,（16）系统应具有报表、曲线、柱状图、模拟图、初始化参数等召唤打印机功能，便于报表分析。 （17）系统应具有人机对话功能，以便于系统生成、参数修改、功能调用。 （18）系统应具有防雷措施，防止雷电击毁设备，引起井下瓦斯爆炸。 （19）系统应具有抗干扰措施，防止架线电机车火花、大型机电设备启停等电磁干扰影响系统正常工作。 （20）系统分站应具有初始化参数保护功能，以防分站停电后初始化参数丢失。 （21）系统分站应具有工业电视图像等多媒体功能，以便于提高信息利用率。,（22）系统宜具有网络通信功能，以便于矿领导及上级主管部门对监控信息的利用。（23）地面设备应具有防静电措施。 （24）系统应工作稳定、性能可靠。 （25）系统调出整幅实时数据画面的相应时间应小于5s （26）电源波动适应范围，地面：90%110%；井下：75%110%。,KJ90N瓦斯监控系统,谢谢,