第九章 矿井瓦斯
本章主要内容
1、瓦斯概念
2、煤层瓦斯赋存与含量
3、矿井瓦斯涌出
4、瓦斯喷出与突出
5、瓦斯爆炸与预防
6、瓦斯抽放
第九章 矿井瓦斯
第一节 概述
矿井瓦斯 是煤矿生产过程中, 从煤, 岩内涌出的各种气体的总称 。
煤矿术语中的瓦斯指的就是 甲烷 。
物理化学性质 。 无色, 无味, 无毒, 比空气轻, 微溶于水 。
危害,爆炸, 突出, 人员窒息, 环境污染 。
作用,能源, 化工原料 。
第二节 煤层瓦斯赋存与含量
一、瓦斯的成因与赋存
（ 一 ） 矿井瓦斯的生成
煤层瓦斯是 腐植型有机物 （ 植物 ） 在成煤过程中生成的 。
成气过程两个阶段一是 生物化学成气时期 ；二是 煤化变质作用 时期 。
（ 二 ） 瓦斯在煤体内存在的状态
煤体是一种复杂的多孔性固体，包括原生孔隙和运动形成的大量
孔隙和裂隙，形成了很大的自由空间和孔隙表面。
煤层中 瓦斯赋存两种状态：
游离状态
吸附状态
吸着状态
吸收状态
二, 煤层中瓦斯垂直分带
形成原因,当煤层直达地表或直接为透气性较好的第四系冲积层
覆盖时, 由于煤层中瓦斯向上运移和地面空气向煤层中渗透, 使
煤层内的瓦斯呈现出垂直分带特征 。
四带, CO2- N2带, N2带, N2— CH4带, CH4带 。
瓦斯成分 %名 称 气 带 成 因
N
2
CO
2
CH
4
CO
2
— N
2
带 生物化学 — 空气 20 ～ 80 20 ～ 80 ? 10
N
2
带 空气 ＞ 80 ? 10 ～ 20 ? 20
N
2
—CH
4
带 空气 — 变质 ?? ～ 80 ? 10 ～ 20 ?? ～ 80
CH
4
带 变质 ? 20 ? 10 ＞ 80
瓦斯风化带下界深度确定依据,可以根据下列指标中的任何一项确定 。
（ 1） 煤层的相对瓦斯涌出量等于 2～ 3m3/t处；
（ 2） 煤层内的瓦斯组分中甲烷及重烃浓度总和达到 80%（ 体积比 ） ；
（ 3） 煤层内的瓦斯压力为 0.1～ 0.15MPa；
（ 4） 煤的瓦斯含量达到下列数值处：长焰煤 1.0～ 1.5 m3/t（ C.M.）,
气煤 1.5～ 2.0m3/t（ C.M.）, 肥煤与焦煤 2.0～ 2.5m3/t(C.M),瘦煤
2.5～ 3.0m3/t(C.M.),贫煤 3.0～ 4.0m3/t(C.M.),无烟煤 5.0～
7.0m3/t(C.M.)（ 此处的 C.M.是指煤中可燃质既固定碳和挥发分 ）
三 影响煤层瓦斯含量的因素
煤的瓦斯含量 是指单位体积或重量的煤在自然状态下所含有的瓦斯量
（ 标准状态下的瓦斯体积 ）, 单位为 m3/m3(cm3/cm3)或 m3/t(cm3/g)。
煤的瓦斯含量包括 游离瓦斯 和 吸附瓦斯 含量之和 。
主要影响因素：
1,煤的吸附特性 煤的吸附性能决定于煤化程度, 一般情况下煤
的煤化程度越高, 存储瓦斯的能力越强 。
2,.煤层露头
3,煤层的埋藏深度 ---深，瓦斯大
4,围岩透气性、泥岩、完整石灰岩低透气性
5,煤层倾角 ----大，瓦斯小，小，瓦斯大
6,地质构造 ----封闭地质，瓦斯大，开放的，瓦斯小
7,水文地质条件 ----水流，带走瓦斯
四, 煤层内的瓦斯压力
瓦斯流动动力高低 以及 瓦斯动力现象 的基本参数 。
瓦斯压力测定：打钻, 封孔, 测压
瓦斯带内瓦斯压力变化规律：
末受采动影响的煤层内的瓦斯压力，随深度的增加而有规律地增
加，可以大于、等于或小于静水压。
瓦斯压力梯度：
或
式中 P— 预测的甲烷带内深 H(m)处的瓦斯压力, MPa
gp— 瓦斯压力梯度, MPa/m
P1,P2— 甲烷带内深度为 H1,H2(m)处的瓦斯压力, MPa。
P0--甲烷带上部边界处瓦斯压力, 取 0.2MPa 。
H0---甲烷带上部边界深度, m。
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第三节 矿井瓦斯涌出
普通涌出 特殊涌出
一、瓦斯涌出量
1,含义：矿井建设或生产过程中从煤岩内涌出的瓦斯量
2,瓦斯涌出量表示方法
绝对瓦斯涌出量 -- 单位时间涌出的瓦斯体积, 单位为 m3/d或 m3/min：
相对瓦斯涌出量 --平均日产一吨煤同期所涌出的瓦斯量, 单位是
m3/t 。
二、影响瓦斯涌出的因素
决定于自然因素和开采技术因素的综合影响。
(一 ) 自然因素
1、煤层和围岩的瓦斯含量，
2、地面大气压变化。
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（ 二 ） 开采技术因素
1,开采规模 — 产量与瓦斯涌出量的关系复杂
2,开采顺序与回采方法 ---先开采, 大；回采率低, 大；顶板管理
3,生产工艺 -初期大, 呈指数下降
4,风量变化 ---单一煤层, 随风量减而增, 煤层群
5,采区通风系统
6,采空区的密闭质量
三、矿井瓦斯涌出来源的分析与分源治理
按划分目的的不同，对矿井瓦斯来源有三种划分方式：
.按水平、翼、采区来进行划分，作为风量分配的依据之一；
.按掘进区、回采区和已采区来划分，它是日常治理瓦斯工作的基础；
.按开采区、临近区划分，它是采煤工作面治理瓦斯工作的基础
四, 瓦斯涌出不均系数
正常生产过程中, 矿井绝对瓦斯涌出量受各种因素的影响其数值是经
常变化的, 但在一段时间内只在一个平均值上下波动, 峰值与平均值
的比值称为 瓦斯涌出不均系数 。
矿井瓦斯涌出不均系数表示为：
kg=Qmax/Qa
式中,kg－ 给定时间内瓦斯涌出不均系数；
Qmax－ 该时间内的最大瓦斯涌出量, m3/min；
Qa－ 该时间内的平均瓦斯涌出量, m3/min；
方法：确定区域, 进回风量, 瓦斯浓度
五, 矿井瓦斯等级
1.矿井瓦斯等级划分
依据,按照 平均日产一吨煤涌出瓦斯量 （ 相对瓦斯涌出量 ） 和 瓦斯涌出
形式, 划分为：
低瓦斯矿井, 10m3及其以下； 高瓦斯矿井, 10m3以上；
煤与瓦斯突出矿井 。
2、矿井瓦斯等级鉴定
（ 1）鉴定时间和基本条件 矿井瓦斯等级的鉴定工作应在正常生产
的条件下进行。
（ 2）测点选择和测定内容及要求。
（ 3）矿井瓦斯等级的确定。
六, 矿井瓦斯涌出量预测
瓦斯涌出量的预测,指根据某些已知相关数据, 按照一定的方法
和规律, 预先估算出矿井或局部区域瓦斯涌出量的工作 。
瓦斯涌出量的预测的方法：
（ 1） 统计法
A,瓦斯涌出量梯度：深度与相对涌出量的比值
B,物理含义
C,计算
（ 2）计算法, 以煤层瓦斯含量为基础进行计算。
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第四节 瓦斯喷出
瓦斯喷出,大量承压状态的瓦斯从煤, 岩裂缝中快速喷出的现象 。
一, 瓦斯喷出的分类
根据喷瓦斯裂缝呈现原因的不同，可把瓦斯喷出分成：
地质来源形成 的和 采掘卸压形成 的两大类。
二, 瓦斯喷出的预防
预防瓦斯喷出, 首先要加强地质工作, 查清楚施工地区的地质构造,
断层, 溶洞的位置, 裂隙的位置和走向, 以及瓦斯储量和压力等情
况, 采取相应的预防或处理措施 。 分为：
1,当瓦斯喷出量和压力不大时, 黄泥或水泥沙浆等充填材料堵塞喷出
口；
2,当瓦斯喷出量和压力较大时, 可能的喷出地点附近打前探钻孔, 探
测, 排放 。
前探钻孔的要求：
(1)10 m外, 打钻 75mm,3个
(2)边掘边打超前钻, 超前 5 m,不少 3个孔；
(3)裂隙, 溶洞, 破坏带打超前钻,75mm,2个, 超 5m
第五节 煤与瓦斯突出及其预防
一, 概述
含义：在极短时间内，从煤岩内以极快速度向采掘空间涌出煤岩和瓦
斯。
危害：
二、突出的机理
突出的机理是关于解释突出的原因和过程的理论。突出是十分复杂的
自然现象，它的机理还没有统一的见解，假说很多。多数人认为，突
出是地压、瓦斯、煤的力学性质和重力综合作用的结果。
三、突出的一般规律
1、突出多发生在一定的采深以后；
2、突出多发生在地质构造带、应力集中区；
3、突出的强度和次数，与煤层厚度、倾角、硬度、透气性等有关；
4、突出与瓦斯关系，瓦斯压力小含量低，可能发生突出。
4、突出大多发生在落煤、放炮工序
5、突出前有预兆
四, 预防煤与瓦斯突出的主要技术措施
防突措施分类：
区域性防突措施,实施以后可使较大范围煤层消除突出危险性的措
施, 称为区域性防突措施；
局部防突措施,实施以后可使局部区域 (如掘进工作面 )消除突出危
险性的措施称为局部防突措施 。
(一 ),区域性防突措施
区域性防突措施主要有开采保护层和预抽煤层瓦斯两种 。
1,开采保护层
保护层,在突出矿井中, 预先开采的, 并能使其它相邻的有突出危
险的煤层受到采动影响而减少或丧失突出危险的煤层称为保护层 。
被保护层,后开采的煤层称为被保护层 。 保护层位于被保护层上方
的叫上保护层, 位于下方的叫下保护层 。
1)、开采保护层的作用 (1)地压减少，弹性潜能缓慢释放；
(2)煤层膨胀变形，形成裂隙与孔道，透气性增加；
(3)煤层瓦斯涌出后，煤的强度增加
2).保护范围
保护范围：指保护层开采后，在空间和时间上使危险层丧失突出危险
的有效范围。
（ 1）垂直保护距离
保护层与被保护层间的有效垂距,上：急 <60m,缓,<50m
下：急 <80m，缓,<100m
(2) 沿倾斜的保护范围
确定沿倾向的保护范围就是沿倾向划定被保护层的上、下边界 (以冒
落角 )。
(3) 沿走向的保护范围 。
超前距一般不得小于两个
煤层之间垂直距离的两倍，
至少不小于 30m。
(4) 煤柱的影响
???
???
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180
180
2
1
(二 ) 局部防突措施
1,松动爆破
作用机理：
2,钻孔排放瓦斯 — 3.5~4.5孔 /m2
作用机理：
3,水力冲孔 ---在煤岩柱保护下, 高压水
作用机理：
4、超前钻孔
作用机理：
5、金属骨架
? 作用机理：
6、超前支架
作用机理：
7、卸压槽
8、震动放炮
1）、岩柱厚度 >1.5m
2）、炮眼数和炮眼布置，单列三组楔形掏槽
3）、装药量,f=3~4,4~5kg/m3,f=6~8,5~7kg/m3
4）、注意事项
(1)撤人； (2)断电,(3)30min检查； (4)防止扩大 (矸石堆和反向风门 )
3/22/15.5 fSN ?
五, 突出的预测
突出危险性预测是防治煤与瓦斯突出综合措施的第一步 。 突出危险
性预测包括 区域性预测 和 工作面预测 。
(一 ),预测指标
1,煤的瓦斯放散指数 ΔP,
一般情况下, ΔP ＞ 15～ 25时有突出危险 。
2,煤的坚固系数 f,
当 f?0.6～ 0.8时有突出危险； f＞ 1.2时, 无突出危险 。
3,软煤比 软煤分层厚度与煤层总厚度之比称软煤比, 亦称揉皱系数 。
该值越高, 煤层越不稳定, 突出可能性越大 。
4,钻孔瓦斯涌出量和钻渣量 这是一种可以在掘进工作面即时预测有
无突出危险的方法, 它综合反映了工作面前方煤体渗透性, 破坏程度,
瓦斯涌出速度和岩层应力状态 。
（ 二 ）, 突出预兆
1,煤层结构和构造
2,地压增大
3,瓦斯及其它
第六节 爆炸及其预防
一, 瓦斯爆炸过程及其危害
１,瓦斯爆炸的化学反应过程
瓦斯爆炸
最终的化学反应式为,CH4+2O2=CO2+2H2O
如果 O2不足, 反应的最终式为,CH4+O2=CO+H2+H2O
矿井瓦斯爆炸是一种 热－链反应 过程 (也称连锁反应 )。
２,瓦斯爆炸的产生与传播过程
爆炸性的混合气体与高温火源同时存在,
初燃 (初爆 ) 焰面 冲击波 新的爆炸混合物
３, 瓦斯爆炸的危害
高温 ---2150~2650；高压 ---几 ~20at,有害气体 CO,冲击波
二 瓦斯爆炸的主要参数
1 瓦斯的爆炸浓度
在正常的大气环境中, 瓦斯只在一定的浓度范围内爆炸, 这个浓
度范围称瓦斯的 爆炸界限, 其最低浓度界限叫 爆炸下限, 其最高
浓度界限叫 爆炸上限, 瓦斯在空气中的爆炸下限为 5～ 6％, 上限
为 14～ 16％ 。
瓦斯爆炸界限不是
固定不变的, 它受到
许多因素的影响,
其中重要的有：
（ 1） 氧的浓度
（ 2） 其它可燃气体
混合气体中有两种以上可燃气体同时存在时, 其爆炸界限决定于各可燃
气体的爆炸界限和它们的浓度 。 可由公式求出：
N—— 多种可燃气体同时存在时的混合气体爆炸上限或下限, ％ ；
C1,C2,C3...Cn—— 分别为各可燃气体占可燃气体总的体积百分比, ％ ；
C1+ C2+ C3+...Cn =100％
N1,N2,N3...Nn—— 分别为各可燃气体的爆炸上限或下限, ％ ；
（ 3） 煤尘 ----本身具有爆炸, 300~400 ℃ 挥发 气体
（ 4） 空气压力 ----压力大, 分子接近, 碰撞几率增加范围扩大
（ 5） 惰性气体 可以降低瓦斯爆炸的危险性 。
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2 瓦斯的最低点燃温度和最小点燃能量
瓦斯的最低点燃温度和最小点燃能量决定于空气中的瓦斯浓度,
瓦斯 -空气混合气体的最低点燃温度, 绝热压缩时 565℃, 其它情
况时 650℃ 。
最低点燃能量为 0.28mJ。
3 瓦斯的引火延迟性
引火延迟性：
安全意义 。
三 煤矿井下瓦斯爆炸事故原因分析
1,火源
井下的一切高温热源 —— 电气, 放炮, 摩擦, 静电
2,发生地点
掘进工作面占 80%~90%,采煤工作面占 10%~20%
采煤工作面发生地点上隅角, 采煤机药割附近
掘进面发生的原因：
四, 预防瓦斯爆炸的措施
(一 )防止瓦斯积聚
所谓瓦斯积聚是指瓦斯浓度超过 2％, 其体积超过 0.5m3的现象 。
1,搞好通风 。
2,及时处理局部积存的瓦斯 。
1）, 采面上隅角瓦斯积聚处理；
2）, 综采面处理
3）, 顶板附近层状积聚处理；
4）, 顶板冒落孔洞内积聚处理；
5）, 恢复有大量瓦斯积存盲巷或打开封闭
?.抽放瓦斯
4,经常检查瓦斯浓度和通风状况
（ 二 ）, 防止瓦斯引燃
防止瓦斯引燃的原则, 是对一切非生产必需的热源, 要坚决禁绝 。
生产中可能发生的热源, 必须严加管理和控制, 防止它的发生或限定
其引燃瓦斯的能力 。
(三 ),防止瓦斯爆炸灾害事故扩大的措施
万一发生爆炸, 应使灾害波及范围局限在尽可能小的区域内, 以减
少损失 。
第七节 瓦斯抽放
一、概述
规定,
当回采工作面瓦斯涌出量 >5m3/min；
掘进工作面瓦斯涌出量 >3m3/min,采用通风方法解决瓦斯问题不合
理时, 应该抽放瓦斯 。
抽放瓦斯的方法：
按瓦斯的来源分 三类；开采煤层, 邻近层, 采空区抽放
按抽放的机理分为 两类；未卸压和卸压抽放
按汇集瓦斯的方法分为 三类 。 钻孔, 巷道抽放, 钻孔与巷道综合抽
放
贯彻, 先抽后采, 监测监控, 以风定产, 十二字方针
二, 开采煤层的瓦斯抽放
开采煤层的瓦斯抽放, 是在煤层开采之前或采掘的同时, 用钻孔
或巷道进行该煤层的抽放工作 。
1,未卸压的钻孔抽放
本法适用于透气数较大的开采煤层预抽的瓦斯 。
按钻孔与煤层的关系分为穿层钻孔和沿层钻孔；按钻孔角度分为
上向孔, 下向孔和水平孔 。 我国多采用穿层上向钻孔 。
钻孔参数：
钻孔方向 我国多为上向孔；
孔间距 30— 50m
抽放负压 孔口负压不超过 14kPa
钻孔直径 70— 100mm
2、卸压的钻孔抽放
2、卸压的钻孔抽放
1）、随掘随抽
2）、随采随抽
顶板走向钻孔，
顶板巷道
1782（ 1） 工作
面
1782 （ 3 ） 底板抽
放巷
钻场
下向钻
孔
上向穿层钻
孔
11－ 2煤
C13煤
采空区
20~25m
50m
图 3 1782（ 3） 底板抽放巷钻场钻孔布置图
3、人工增加煤层透气系数的措施
1）、水力压裂；
2）、水力割缝；
3）、深孔爆破
4）、酸性处理；
5）、交叉钻孔。
三、邻近层的瓦斯抽放
邻近层含义
为什么邻近层抽放总能抽出瓦斯呢？
煤层开采后，在其顶板形成三个受采动影响的地带：冒落带、裂隙
带和变形带，在其底板则形成卸压带。 λ 增大。注意问题
参数,钻场位置；钻场或钻孔的间距；钻孔角度；钻孔进入的层位；
孔径和抽放负压
四, 采空区抽放
采空区瓦斯抽放可分为 全封闭式抽放 和 半封闭式抽放 两类 。 全封闭
式抽放又可分为 密闭式抽放, 钻孔式抽放和钻孔与密闭相结合 的综
合抽放等方式 。 半封闭式抽放是 在采空区上部开掘一条专用瓦斯抽
放巷道 (如鸡西矿务局城子河煤矿 ),在该巷道中布置钻场向下部采
空区打钻, 同时封闭采空区入口, 以抽放下部各区段采空区中从邻
近层涌入的瓦斯 。 抽放的采空区可以是一个采煤工作面 (如松藻矿
务局打通二矿 ),或一两个采区的局部范围 (如天府矿务局磨心坡煤
矿 ),也可以是一个水平结束后的大范围抽放 (如中梁山矿务局 )。
五, 围岩瓦斯抽放
煤层 围岩裂隙和溶洞 中存在的高压瓦斯会对岩巷掘进构成瓦斯喷出
或突出危险 。 为了施工安全, 可超前向岩巷两侧或掘进工作面前方
的溶洞裂隙带打钻, 进行瓦斯抽放 (如广旺矿务局唐家河煤矿 )。
六,瓦斯抽放设备
抽放瓦斯的设备主要有 钻机, 封孔装置, 管道, 瓦斯泵, 安全装置 和 检
测仪表 。
钻机,根据钻孔深度选择, 可用专用于打抽放钻孔的钻机 （ 装有排放瓦
斯装置 ）, 也可以用一般钻机 。 钻孔打好后, 将孔口段直径扩大到 100～
120mm,插入直径 70～ 80mm的钢管 。
封孔,用 水泥砂浆封孔, 也可以用胶圈封孔器或聚胺脂封孔 。 封口深度
视孔口附近围岩性质而定, 围岩坚固时 2～ 3m,围岩松软时 6～ 7m,甚至
10m左右 。
其它,封孔后, 必须在抽放前用弯管, 自动放水器, 流量计, 铠装软管
(或抗静电塑料软管 ),闸门等将钻孔与抽放管路连接起来 。
1,抽放瓦斯的管道
一般用钢管或铸铁管 。 管道直径是决定抽放投资和抽放效果的重要因
素之一 。 管道直径 D（ m） 应根据预计的抽出量, 用下式计算：
D =[(4Qc)/(60π v)]1/2 (9-7-1)
式中 ; Qc --- 管内气体流量, m3/min; v ---- 管内气体流速, m/s;
管内瓦斯流速 V:5m/s<V<20m/s,一般取 V=10～ 15m/s。 这样才能使选
择的管径有足够的通过能力和较低的阻力 。
大多数矿井抽放瓦斯的管道内径为：
采区的 100mm～ 150mm，
大巷的 150mm～ 300mm，
井筒和地面的 200mm～ 400mm。
管道阻力计算,管道铺设路线选定后，进行管道总阻力的计算，用来选择瓦
斯泵。管道阻力计算方法和通风设计时计算矿井总阻力一样，即选择阻力
最大的一路管道，分别计算各段的摩擦阻力和局部阻力，累加起来即为整
个系统的总阻力。
摩擦阻力 hf (Pa)可用下式计算,
hf=(1-0.00446C)LQc2/kD5
式中 L---管道的长度,m; D---管径 cm; k---系数 见表 (9-7-3)
Qc--管内混合气体的流量 ),m3/h； C---混合气体中的瓦斯浓度。
表 9-7-3
管径 cm 3.2 4.0 5.0 7.0 8.0 10.0 12.5 15.0 ＞ 15.0
k 0.05 0.051 0.053 0.056 0.058 0.063 0.068 0.071 0.072
局部阻力一般不进行个别计算，而是以管道总摩擦阻力的 10％～ 20％作为
局部阻力。
管道的总阻力 hR-为, ?
? fiR hh )2.11.1( ～
2,瓦斯泵
常用的瓦斯泵有, 水环式真空泵, 离心式鼓风机和回转式鼓风机 。
水环式真空泵 的特点是真空度高, 负压大, 流量小, 安全性好 (工
作室内充满介质, 不会发生瓦斯爆炸 )。 适用于抽出量不大, 要求抽
放负压高矿井 。
离心式鼓风机 适用于瓦斯抽出量大 （ 20～ 1200m3/min）, 管道阻力
不高 （ 4～ 5kPa） 的抽放情况下 。
回转式鼓风机 的特点是, 管道阻力变化时, 风机的流量几乎不变,
所以供气均匀, 效率高 。 缺点是噪音大, 检修复杂 。
3,流量计
为了全面掌握与管理井下瓦斯抽放情况, 需要在总管, 支管和各个
钻场内安设测定瓦斯流量的流量计 。 目前井下一般采用孔板流量计,
如图 (9-7-11)所示 。 孔板两端静压差 ?h(可用水柱计测出 )与流过孔
板的气体流量有如下关系式,
Q=9.7× 10-4× K{h× P/[0.716× C +1.293(1-C)]}1/2 (9-7-4)
式中 Q－ -温度为 20℃, 压力为 101.3Pa时的混合气体流量, m3/min；
h－ -孔板两端静压差, Pa；
P－ -孔板出口端绝对静压, Pa；
C－ -瓦斯浓度, ％ ；
K－ -孔板流量系数, K＝ Kt× c× Sk× 60 (m2.5/min)
C1－ -流速收缩系数, 取 0.65；
Kt－ -孔板系数 (加工精度好时取 1)；
Sk－ -孔板孔口面积, m2；
4,其它装置
1） 放水器 为了及时放出管道内的积水, 以免堵塞管道 。 在钻孔附近和
管路系统中都要安装放水器 。 最简单的放水器为, Ｕ, 形管自动放水器
当Ｕ型管内积水超过开口端的管长时, 水就自动流出 。
2） 防爆, 防回火装置
抽放系统正常工作状态遭到破坏, 管内瓦斯浓度降低时, 遇到火源瓦
斯就有可能燃烧或爆炸 。 为了防止火焰沿管道传播,正常抽放时, 瓦斯
由进气口进入, 经水封器由出口排出 。 管内发生瓦斯燃烧或爆炸时, 火
焰被水隔断, 熄灭, 爆炸波将防爆盖冲破而释放于大气中 。
防回火网多由 4～ 6层导热性能好而不易生锈的铜网构成, 网孔约 0.5mm
,规程, 规定, 利用瓦斯时, 抽出瓦斯中的瓦斯浓度不得低于 30％ ；
不利用瓦斯时, 用干式抽气设备, 瓦斯浓度不得低于 25％ 。
抽出的瓦斯, 可以按其浓度的不同, 合理地加以利用：浓度为 35～ 40
％ 时, 主要用作工业, 民用燃料；浓度 50％ 以上的瓦斯可以用作化工原
料, 如制造炭黑和甲醛 。 抚顺, 阳泉, 天府, 中梁山和淮南等局矿都已
建厂生产 。
本章主要内容
1、瓦斯概念
2、煤层瓦斯赋存与含量
3、矿井瓦斯涌出
4、瓦斯喷出与突出
5、瓦斯爆炸与预防
6、瓦斯抽放
第九章 矿井瓦斯
第一节 概述
矿井瓦斯 是煤矿生产过程中, 从煤, 岩内涌出的各种气体的总称 。
煤矿术语中的瓦斯指的就是 甲烷 。
物理化学性质 。 无色, 无味, 无毒, 比空气轻, 微溶于水 。
危害,爆炸, 突出, 人员窒息, 环境污染 。
作用,能源, 化工原料 。
第二节 煤层瓦斯赋存与含量
一、瓦斯的成因与赋存
（ 一 ） 矿井瓦斯的生成
煤层瓦斯是 腐植型有机物 （ 植物 ） 在成煤过程中生成的 。
成气过程两个阶段一是 生物化学成气时期 ；二是 煤化变质作用 时期 。
（ 二 ） 瓦斯在煤体内存在的状态
煤体是一种复杂的多孔性固体，包括原生孔隙和运动形成的大量
孔隙和裂隙，形成了很大的自由空间和孔隙表面。
煤层中 瓦斯赋存两种状态：
游离状态
吸附状态
吸着状态
吸收状态
二, 煤层中瓦斯垂直分带
形成原因,当煤层直达地表或直接为透气性较好的第四系冲积层
覆盖时, 由于煤层中瓦斯向上运移和地面空气向煤层中渗透, 使
煤层内的瓦斯呈现出垂直分带特征 。
四带, CO2- N2带, N2带, N2— CH4带, CH4带 。
瓦斯成分 %名 称 气 带 成 因
N
2
CO
2
CH
4
CO
2
— N
2
带 生物化学 — 空气 20 ～ 80 20 ～ 80 ? 10
N
2
带 空气 ＞ 80 ? 10 ～ 20 ? 20
N
2
—CH
4
带 空气 — 变质 ?? ～ 80 ? 10 ～ 20 ?? ～ 80
CH
4
带 变质 ? 20 ? 10 ＞ 80
瓦斯风化带下界深度确定依据,可以根据下列指标中的任何一项确定 。
（ 1） 煤层的相对瓦斯涌出量等于 2～ 3m3/t处；
（ 2） 煤层内的瓦斯组分中甲烷及重烃浓度总和达到 80%（ 体积比 ） ；
（ 3） 煤层内的瓦斯压力为 0.1～ 0.15MPa；
（ 4） 煤的瓦斯含量达到下列数值处：长焰煤 1.0～ 1.5 m3/t（ C.M.）,
气煤 1.5～ 2.0m3/t（ C.M.）, 肥煤与焦煤 2.0～ 2.5m3/t(C.M),瘦煤
2.5～ 3.0m3/t(C.M.),贫煤 3.0～ 4.0m3/t(C.M.),无烟煤 5.0～
7.0m3/t(C.M.)（ 此处的 C.M.是指煤中可燃质既固定碳和挥发分 ）
三 影响煤层瓦斯含量的因素
煤的瓦斯含量 是指单位体积或重量的煤在自然状态下所含有的瓦斯量
（ 标准状态下的瓦斯体积 ）, 单位为 m3/m3(cm3/cm3)或 m3/t(cm3/g)。
煤的瓦斯含量包括 游离瓦斯 和 吸附瓦斯 含量之和 。
主要影响因素：
1,煤的吸附特性 煤的吸附性能决定于煤化程度, 一般情况下煤
的煤化程度越高, 存储瓦斯的能力越强 。
2,.煤层露头
3,煤层的埋藏深度 ---深，瓦斯大
4,围岩透气性、泥岩、完整石灰岩低透气性
5,煤层倾角 ----大，瓦斯小，小，瓦斯大
6,地质构造 ----封闭地质，瓦斯大，开放的，瓦斯小
7,水文地质条件 ----水流，带走瓦斯
四, 煤层内的瓦斯压力
瓦斯流动动力高低 以及 瓦斯动力现象 的基本参数 。
瓦斯压力测定：打钻, 封孔, 测压
瓦斯带内瓦斯压力变化规律：
末受采动影响的煤层内的瓦斯压力，随深度的增加而有规律地增
加，可以大于、等于或小于静水压。
瓦斯压力梯度：
或
式中 P— 预测的甲烷带内深 H(m)处的瓦斯压力, MPa
gp— 瓦斯压力梯度, MPa/m
P1,P2— 甲烷带内深度为 H1,H2(m)处的瓦斯压力, MPa。
P0--甲烷带上部边界处瓦斯压力, 取 0.2MPa 。
H0---甲烷带上部边界深度, m。
11 )( PHHgP p ???
00 )( PHHgP p ???
第三节 矿井瓦斯涌出
普通涌出 特殊涌出
一、瓦斯涌出量
1,含义：矿井建设或生产过程中从煤岩内涌出的瓦斯量
2,瓦斯涌出量表示方法
绝对瓦斯涌出量 -- 单位时间涌出的瓦斯体积, 单位为 m3/d或 m3/min：
相对瓦斯涌出量 --平均日产一吨煤同期所涌出的瓦斯量, 单位是
m3/t 。
二、影响瓦斯涌出的因素
决定于自然因素和开采技术因素的综合影响。
(一 ) 自然因素
1、煤层和围岩的瓦斯含量，
2、地面大气压变化。
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dgg AQq /?
（ 二 ） 开采技术因素
1,开采规模 — 产量与瓦斯涌出量的关系复杂
2,开采顺序与回采方法 ---先开采, 大；回采率低, 大；顶板管理
3,生产工艺 -初期大, 呈指数下降
4,风量变化 ---单一煤层, 随风量减而增, 煤层群
5,采区通风系统
6,采空区的密闭质量
三、矿井瓦斯涌出来源的分析与分源治理
按划分目的的不同，对矿井瓦斯来源有三种划分方式：
.按水平、翼、采区来进行划分，作为风量分配的依据之一；
.按掘进区、回采区和已采区来划分，它是日常治理瓦斯工作的基础；
.按开采区、临近区划分，它是采煤工作面治理瓦斯工作的基础
四, 瓦斯涌出不均系数
正常生产过程中, 矿井绝对瓦斯涌出量受各种因素的影响其数值是经
常变化的, 但在一段时间内只在一个平均值上下波动, 峰值与平均值
的比值称为 瓦斯涌出不均系数 。
矿井瓦斯涌出不均系数表示为：
kg=Qmax/Qa
式中,kg－ 给定时间内瓦斯涌出不均系数；
Qmax－ 该时间内的最大瓦斯涌出量, m3/min；
Qa－ 该时间内的平均瓦斯涌出量, m3/min；
方法：确定区域, 进回风量, 瓦斯浓度
五, 矿井瓦斯等级
1.矿井瓦斯等级划分
依据,按照 平均日产一吨煤涌出瓦斯量 （ 相对瓦斯涌出量 ） 和 瓦斯涌出
形式, 划分为：
低瓦斯矿井, 10m3及其以下； 高瓦斯矿井, 10m3以上；
煤与瓦斯突出矿井 。
2、矿井瓦斯等级鉴定
（ 1）鉴定时间和基本条件 矿井瓦斯等级的鉴定工作应在正常生产
的条件下进行。
（ 2）测点选择和测定内容及要求。
（ 3）矿井瓦斯等级的确定。
六, 矿井瓦斯涌出量预测
瓦斯涌出量的预测,指根据某些已知相关数据, 按照一定的方法
和规律, 预先估算出矿井或局部区域瓦斯涌出量的工作 。
瓦斯涌出量的预测的方法：
（ 1） 统计法
A,瓦斯涌出量梯度：深度与相对涌出量的比值
B,物理含义
C,计算
（ 2）计算法, 以煤层瓦斯含量为基础进行计算。
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第四节 瓦斯喷出
瓦斯喷出,大量承压状态的瓦斯从煤, 岩裂缝中快速喷出的现象 。
一, 瓦斯喷出的分类
根据喷瓦斯裂缝呈现原因的不同，可把瓦斯喷出分成：
地质来源形成 的和 采掘卸压形成 的两大类。
二, 瓦斯喷出的预防
预防瓦斯喷出, 首先要加强地质工作, 查清楚施工地区的地质构造,
断层, 溶洞的位置, 裂隙的位置和走向, 以及瓦斯储量和压力等情
况, 采取相应的预防或处理措施 。 分为：
1,当瓦斯喷出量和压力不大时, 黄泥或水泥沙浆等充填材料堵塞喷出
口；
2,当瓦斯喷出量和压力较大时, 可能的喷出地点附近打前探钻孔, 探
测, 排放 。
前探钻孔的要求：
(1)10 m外, 打钻 75mm,3个
(2)边掘边打超前钻, 超前 5 m,不少 3个孔；
(3)裂隙, 溶洞, 破坏带打超前钻,75mm,2个, 超 5m
第五节 煤与瓦斯突出及其预防
一, 概述
含义：在极短时间内，从煤岩内以极快速度向采掘空间涌出煤岩和瓦
斯。
危害：
二、突出的机理
突出的机理是关于解释突出的原因和过程的理论。突出是十分复杂的
自然现象，它的机理还没有统一的见解，假说很多。多数人认为，突
出是地压、瓦斯、煤的力学性质和重力综合作用的结果。
三、突出的一般规律
1、突出多发生在一定的采深以后；
2、突出多发生在地质构造带、应力集中区；
3、突出的强度和次数，与煤层厚度、倾角、硬度、透气性等有关；
4、突出与瓦斯关系，瓦斯压力小含量低，可能发生突出。
4、突出大多发生在落煤、放炮工序
5、突出前有预兆
四, 预防煤与瓦斯突出的主要技术措施
防突措施分类：
区域性防突措施,实施以后可使较大范围煤层消除突出危险性的措
施, 称为区域性防突措施；
局部防突措施,实施以后可使局部区域 (如掘进工作面 )消除突出危
险性的措施称为局部防突措施 。
(一 ),区域性防突措施
区域性防突措施主要有开采保护层和预抽煤层瓦斯两种 。
1,开采保护层
保护层,在突出矿井中, 预先开采的, 并能使其它相邻的有突出危
险的煤层受到采动影响而减少或丧失突出危险的煤层称为保护层 。
被保护层,后开采的煤层称为被保护层 。 保护层位于被保护层上方
的叫上保护层, 位于下方的叫下保护层 。
1)、开采保护层的作用 (1)地压减少，弹性潜能缓慢释放；
(2)煤层膨胀变形，形成裂隙与孔道，透气性增加；
(3)煤层瓦斯涌出后，煤的强度增加
2).保护范围
保护范围：指保护层开采后，在空间和时间上使危险层丧失突出危险
的有效范围。
（ 1）垂直保护距离
保护层与被保护层间的有效垂距,上：急 <60m,缓,<50m
下：急 <80m，缓,<100m
(2) 沿倾斜的保护范围
确定沿倾向的保护范围就是沿倾向划定被保护层的上、下边界 (以冒
落角 )。
(3) 沿走向的保护范围 。
超前距一般不得小于两个
煤层之间垂直距离的两倍，
至少不小于 30m。
(4) 煤柱的影响
???
???
?????
?????
180
180
2
1
(二 ) 局部防突措施
1,松动爆破
作用机理：
2,钻孔排放瓦斯 — 3.5~4.5孔 /m2
作用机理：
3,水力冲孔 ---在煤岩柱保护下, 高压水
作用机理：
4、超前钻孔
作用机理：
5、金属骨架
? 作用机理：
6、超前支架
作用机理：
7、卸压槽
8、震动放炮
1）、岩柱厚度 >1.5m
2）、炮眼数和炮眼布置，单列三组楔形掏槽
3）、装药量,f=3~4,4~5kg/m3,f=6~8,5~7kg/m3
4）、注意事项
(1)撤人； (2)断电,(3)30min检查； (4)防止扩大 (矸石堆和反向风门 )
3/22/15.5 fSN ?
五, 突出的预测
突出危险性预测是防治煤与瓦斯突出综合措施的第一步 。 突出危险
性预测包括 区域性预测 和 工作面预测 。
(一 ),预测指标
1,煤的瓦斯放散指数 ΔP,
一般情况下, ΔP ＞ 15～ 25时有突出危险 。
2,煤的坚固系数 f,
当 f?0.6～ 0.8时有突出危险； f＞ 1.2时, 无突出危险 。
3,软煤比 软煤分层厚度与煤层总厚度之比称软煤比, 亦称揉皱系数 。
该值越高, 煤层越不稳定, 突出可能性越大 。
4,钻孔瓦斯涌出量和钻渣量 这是一种可以在掘进工作面即时预测有
无突出危险的方法, 它综合反映了工作面前方煤体渗透性, 破坏程度,
瓦斯涌出速度和岩层应力状态 。
（ 二 ）, 突出预兆
1,煤层结构和构造
2,地压增大
3,瓦斯及其它
第六节 爆炸及其预防
一, 瓦斯爆炸过程及其危害
１,瓦斯爆炸的化学反应过程
瓦斯爆炸
最终的化学反应式为,CH4+2O2=CO2+2H2O
如果 O2不足, 反应的最终式为,CH4+O2=CO+H2+H2O
矿井瓦斯爆炸是一种 热－链反应 过程 (也称连锁反应 )。
２,瓦斯爆炸的产生与传播过程
爆炸性的混合气体与高温火源同时存在,
初燃 (初爆 ) 焰面 冲击波 新的爆炸混合物
３, 瓦斯爆炸的危害
高温 ---2150~2650；高压 ---几 ~20at,有害气体 CO,冲击波
二 瓦斯爆炸的主要参数
1 瓦斯的爆炸浓度
在正常的大气环境中, 瓦斯只在一定的浓度范围内爆炸, 这个浓
度范围称瓦斯的 爆炸界限, 其最低浓度界限叫 爆炸下限, 其最高
浓度界限叫 爆炸上限, 瓦斯在空气中的爆炸下限为 5～ 6％, 上限
为 14～ 16％ 。
瓦斯爆炸界限不是
固定不变的, 它受到
许多因素的影响,
其中重要的有：
（ 1） 氧的浓度
（ 2） 其它可燃气体
混合气体中有两种以上可燃气体同时存在时, 其爆炸界限决定于各可燃
气体的爆炸界限和它们的浓度 。 可由公式求出：
N—— 多种可燃气体同时存在时的混合气体爆炸上限或下限, ％ ；
C1,C2,C3...Cn—— 分别为各可燃气体占可燃气体总的体积百分比, ％ ；
C1+ C2+ C3+...Cn =100％
N1,N2,N3...Nn—— 分别为各可燃气体的爆炸上限或下限, ％ ；
（ 3） 煤尘 ----本身具有爆炸, 300~400 ℃ 挥发 气体
（ 4） 空气压力 ----压力大, 分子接近, 碰撞几率增加范围扩大
（ 5） 惰性气体 可以降低瓦斯爆炸的危险性 。
)///(100 21 nn NCNCN ??????
2 瓦斯的最低点燃温度和最小点燃能量
瓦斯的最低点燃温度和最小点燃能量决定于空气中的瓦斯浓度,
瓦斯 -空气混合气体的最低点燃温度, 绝热压缩时 565℃, 其它情
况时 650℃ 。
最低点燃能量为 0.28mJ。
3 瓦斯的引火延迟性
引火延迟性：
安全意义 。
三 煤矿井下瓦斯爆炸事故原因分析
1,火源
井下的一切高温热源 —— 电气, 放炮, 摩擦, 静电
2,发生地点
掘进工作面占 80%~90%,采煤工作面占 10%~20%
采煤工作面发生地点上隅角, 采煤机药割附近
掘进面发生的原因：
四, 预防瓦斯爆炸的措施
(一 )防止瓦斯积聚
所谓瓦斯积聚是指瓦斯浓度超过 2％, 其体积超过 0.5m3的现象 。
1,搞好通风 。
2,及时处理局部积存的瓦斯 。
1）, 采面上隅角瓦斯积聚处理；
2）, 综采面处理
3）, 顶板附近层状积聚处理；
4）, 顶板冒落孔洞内积聚处理；
5）, 恢复有大量瓦斯积存盲巷或打开封闭
?.抽放瓦斯
4,经常检查瓦斯浓度和通风状况
（ 二 ）, 防止瓦斯引燃
防止瓦斯引燃的原则, 是对一切非生产必需的热源, 要坚决禁绝 。
生产中可能发生的热源, 必须严加管理和控制, 防止它的发生或限定
其引燃瓦斯的能力 。
(三 ),防止瓦斯爆炸灾害事故扩大的措施
万一发生爆炸, 应使灾害波及范围局限在尽可能小的区域内, 以减
少损失 。
第七节 瓦斯抽放
一、概述
规定,
当回采工作面瓦斯涌出量 >5m3/min；
掘进工作面瓦斯涌出量 >3m3/min,采用通风方法解决瓦斯问题不合
理时, 应该抽放瓦斯 。
抽放瓦斯的方法：
按瓦斯的来源分 三类；开采煤层, 邻近层, 采空区抽放
按抽放的机理分为 两类；未卸压和卸压抽放
按汇集瓦斯的方法分为 三类 。 钻孔, 巷道抽放, 钻孔与巷道综合抽
放
贯彻, 先抽后采, 监测监控, 以风定产, 十二字方针
二, 开采煤层的瓦斯抽放
开采煤层的瓦斯抽放, 是在煤层开采之前或采掘的同时, 用钻孔
或巷道进行该煤层的抽放工作 。
1,未卸压的钻孔抽放
本法适用于透气数较大的开采煤层预抽的瓦斯 。
按钻孔与煤层的关系分为穿层钻孔和沿层钻孔；按钻孔角度分为
上向孔, 下向孔和水平孔 。 我国多采用穿层上向钻孔 。
钻孔参数：
钻孔方向 我国多为上向孔；
孔间距 30— 50m
抽放负压 孔口负压不超过 14kPa
钻孔直径 70— 100mm
2、卸压的钻孔抽放
2、卸压的钻孔抽放
1）、随掘随抽
2）、随采随抽
顶板走向钻孔，
顶板巷道
1782（ 1） 工作
面
1782 （ 3 ） 底板抽
放巷
钻场
下向钻
孔
上向穿层钻
孔
11－ 2煤
C13煤
采空区
20~25m
50m
图 3 1782（ 3） 底板抽放巷钻场钻孔布置图
3、人工增加煤层透气系数的措施
1）、水力压裂；
2）、水力割缝；
3）、深孔爆破
4）、酸性处理；
5）、交叉钻孔。
三、邻近层的瓦斯抽放
邻近层含义
为什么邻近层抽放总能抽出瓦斯呢？
煤层开采后，在其顶板形成三个受采动影响的地带：冒落带、裂隙
带和变形带，在其底板则形成卸压带。 λ 增大。注意问题
参数,钻场位置；钻场或钻孔的间距；钻孔角度；钻孔进入的层位；
孔径和抽放负压
四, 采空区抽放
采空区瓦斯抽放可分为 全封闭式抽放 和 半封闭式抽放 两类 。 全封闭
式抽放又可分为 密闭式抽放, 钻孔式抽放和钻孔与密闭相结合 的综
合抽放等方式 。 半封闭式抽放是 在采空区上部开掘一条专用瓦斯抽
放巷道 (如鸡西矿务局城子河煤矿 ),在该巷道中布置钻场向下部采
空区打钻, 同时封闭采空区入口, 以抽放下部各区段采空区中从邻
近层涌入的瓦斯 。 抽放的采空区可以是一个采煤工作面 (如松藻矿
务局打通二矿 ),或一两个采区的局部范围 (如天府矿务局磨心坡煤
矿 ),也可以是一个水平结束后的大范围抽放 (如中梁山矿务局 )。
五, 围岩瓦斯抽放
煤层 围岩裂隙和溶洞 中存在的高压瓦斯会对岩巷掘进构成瓦斯喷出
或突出危险 。 为了施工安全, 可超前向岩巷两侧或掘进工作面前方
的溶洞裂隙带打钻, 进行瓦斯抽放 (如广旺矿务局唐家河煤矿 )。
六,瓦斯抽放设备
抽放瓦斯的设备主要有 钻机, 封孔装置, 管道, 瓦斯泵, 安全装置 和 检
测仪表 。
钻机,根据钻孔深度选择, 可用专用于打抽放钻孔的钻机 （ 装有排放瓦
斯装置 ）, 也可以用一般钻机 。 钻孔打好后, 将孔口段直径扩大到 100～
120mm,插入直径 70～ 80mm的钢管 。
封孔,用 水泥砂浆封孔, 也可以用胶圈封孔器或聚胺脂封孔 。 封口深度
视孔口附近围岩性质而定, 围岩坚固时 2～ 3m,围岩松软时 6～ 7m,甚至
10m左右 。
其它,封孔后, 必须在抽放前用弯管, 自动放水器, 流量计, 铠装软管
(或抗静电塑料软管 ),闸门等将钻孔与抽放管路连接起来 。
1,抽放瓦斯的管道
一般用钢管或铸铁管 。 管道直径是决定抽放投资和抽放效果的重要因
素之一 。 管道直径 D（ m） 应根据预计的抽出量, 用下式计算：
D =[(4Qc)/(60π v)]1/2 (9-7-1)
式中 ; Qc --- 管内气体流量, m3/min; v ---- 管内气体流速, m/s;
管内瓦斯流速 V:5m/s<V<20m/s,一般取 V=10～ 15m/s。 这样才能使选
择的管径有足够的通过能力和较低的阻力 。
大多数矿井抽放瓦斯的管道内径为：
采区的 100mm～ 150mm，
大巷的 150mm～ 300mm，
井筒和地面的 200mm～ 400mm。
管道阻力计算,管道铺设路线选定后，进行管道总阻力的计算，用来选择瓦
斯泵。管道阻力计算方法和通风设计时计算矿井总阻力一样，即选择阻力
最大的一路管道，分别计算各段的摩擦阻力和局部阻力，累加起来即为整
个系统的总阻力。
摩擦阻力 hf (Pa)可用下式计算,
hf=(1-0.00446C)LQc2/kD5
式中 L---管道的长度,m; D---管径 cm; k---系数 见表 (9-7-3)
Qc--管内混合气体的流量 ),m3/h； C---混合气体中的瓦斯浓度。
表 9-7-3
管径 cm 3.2 4.0 5.0 7.0 8.0 10.0 12.5 15.0 ＞ 15.0
k 0.05 0.051 0.053 0.056 0.058 0.063 0.068 0.071 0.072
局部阻力一般不进行个别计算，而是以管道总摩擦阻力的 10％～ 20％作为
局部阻力。
管道的总阻力 hR-为, ?
? fiR hh )2.11.1( ～
2,瓦斯泵
常用的瓦斯泵有, 水环式真空泵, 离心式鼓风机和回转式鼓风机 。
水环式真空泵 的特点是真空度高, 负压大, 流量小, 安全性好 (工
作室内充满介质, 不会发生瓦斯爆炸 )。 适用于抽出量不大, 要求抽
放负压高矿井 。
离心式鼓风机 适用于瓦斯抽出量大 （ 20～ 1200m3/min）, 管道阻力
不高 （ 4～ 5kPa） 的抽放情况下 。
回转式鼓风机 的特点是, 管道阻力变化时, 风机的流量几乎不变,
所以供气均匀, 效率高 。 缺点是噪音大, 检修复杂 。
3,流量计
为了全面掌握与管理井下瓦斯抽放情况, 需要在总管, 支管和各个
钻场内安设测定瓦斯流量的流量计 。 目前井下一般采用孔板流量计,
如图 (9-7-11)所示 。 孔板两端静压差 ?h(可用水柱计测出 )与流过孔
板的气体流量有如下关系式,
Q=9.7× 10-4× K{h× P/[0.716× C +1.293(1-C)]}1/2 (9-7-4)
式中 Q－ -温度为 20℃, 压力为 101.3Pa时的混合气体流量, m3/min；
h－ -孔板两端静压差, Pa；
P－ -孔板出口端绝对静压, Pa；
C－ -瓦斯浓度, ％ ；
K－ -孔板流量系数, K＝ Kt× c× Sk× 60 (m2.5/min)
C1－ -流速收缩系数, 取 0.65；
Kt－ -孔板系数 (加工精度好时取 1)；
Sk－ -孔板孔口面积, m2；
4,其它装置
1） 放水器 为了及时放出管道内的积水, 以免堵塞管道 。 在钻孔附近和
管路系统中都要安装放水器 。 最简单的放水器为, Ｕ, 形管自动放水器
当Ｕ型管内积水超过开口端的管长时, 水就自动流出 。
2） 防爆, 防回火装置
抽放系统正常工作状态遭到破坏, 管内瓦斯浓度降低时, 遇到火源瓦
斯就有可能燃烧或爆炸 。 为了防止火焰沿管道传播,正常抽放时, 瓦斯
由进气口进入, 经水封器由出口排出 。 管内发生瓦斯燃烧或爆炸时, 火
焰被水隔断, 熄灭, 爆炸波将防爆盖冲破而释放于大气中 。
防回火网多由 4～ 6层导热性能好而不易生锈的铜网构成, 网孔约 0.5mm
,规程, 规定, 利用瓦斯时, 抽出瓦斯中的瓦斯浓度不得低于 30％ ；
不利用瓦斯时, 用干式抽气设备, 瓦斯浓度不得低于 25％ 。
抽出的瓦斯, 可以按其浓度的不同, 合理地加以利用：浓度为 35～ 40
％ 时, 主要用作工业, 民用燃料；浓度 50％ 以上的瓦斯可以用作化工原
料, 如制造炭黑和甲醛 。 抚顺, 阳泉, 天府, 中梁山和淮南等局矿都已
建厂生产 。
