充氮控氧防治煤矿瓦斯事故方法(最终修订稿).pdf

说明书 充氮控氧防治煤矿瓦斯事故方法 技术领域 本发明涉及煤矿井下瓦斯事故的防治技术，尤其涉及充 氮控氧防治煤矿瓦斯事故方法 背景技术 煤矿瓦斯事故防治技术，传统的方法是在一定通风条件 下，将大气引入采掘空间，通过对采掘空间的混合气体中的 瓦斯浓度进行人员检查及设备监测监控，同时对井下引燃源 进行控制的方法来防治瓦斯事故。但是对瓦斯浓度的控制效 果较差，时有超限，引燃源也时有产生，故瓦斯事故频发， 每年全国发生瓦斯事故导致的死亡人数在千人以上，因此瓦 斯防治是煤矿安全生产的重点。本发明适用于： 1、采掘自 动化程度高的矿井生产条件； 2、维修人员必须要携带氧气 呼吸器进入作业空间 发明内容 本发明提供了一种充氮控氧防治煤矿瓦斯事故方法，其 目的是提高防治煤矿瓦斯事故安全性并创造一个节能、环保 的生产条件 技术方案如下： 1、在矿井下设置一段隔离间将有瓦斯的采掘空间与外界 空气隔离，将采掘空间进行相对封闭，使大气中的氧气与采 掘空间断绝联系。隔离间由两道密封性能良好的间距 -1- 不小于 20 米的隔离门、相关调控设施及巷道组成，其空间 由浓度不低于 99%氮气源进行置换充填，充填后的隔离间气 体氮气浓度按不低于 95%进行管理 2、采掘空间的主要介质在隔离间刚建成的开始阶段置换 为氮气。随着采掘工作的进行，瓦斯（CH ）浓度不断增大， 4 氮气（N ）浓度将不断下降 2 3、安装一套气体监测监控系统对隔离间的氮气浓度和采 掘空间的氧气浓度进行管理 4、为防止隔离间的氮气浓度因各种因素下降至 95% 以下， 对隔离间设置一个氮气浓度检测仪，通过气体监测监控系统 进行管理 5、为避免氧气（O ）有可能通过裂隙、水体、溶洞及采 2 空区等途径介入采掘空间，造成氧气浓度超过安全限度而引 发事故。对采掘空间的混合气体进行循环风流引导，利用气 体监测监控系统对采掘空间混合气体的氧气浓度进行管理， 当采掘空间混合气体氧气浓度超过预警浓度（5% ）时能发出 预警信号；当氧气浓度达到或超过安全限度（8% ）时能自动 切断超限区域的动力电源，保证安全生产 6、氧气浓度的安全值的最终确定，应按以下条件进行模 拟试验确定 1）混合气体为甲烷与空气 2 ）常温常压下相对湿度为 60-80% 3 ）引燃源温度 650-750℃ 7、在采掘作业空间布置一套充氮管道系统和一套瓦斯抽 采管道系统，当某段巷道氧气浓度达到预警浓度时，查明原 因，进行处理；当某段巷道氧气浓度达到或超过安全 -2- 浓度时，先自动切断超限区域的动力电源，再启动充氮系统 和瓦斯抽采管道系统对超限区域的气体进行置换处理，使采 掘空间的氧气浓度降到安全值范围 8、对人员值班室（避难室）所专用的供气管道（或液化 空气瓶）、排气管道的材质强度、连接件的密封性能等必须 制定材质检测技术标准和施工安全质量标准，严禁在相对封 闭的采掘空间内泄漏 9、在隔离间内设置自动调温装置与氮气压力管路配合， 以调整隔离间的温度及气体压力，防止外界空气进入 10、进入隔离间及采掘空间的人员必须配带氧气呼吸器 11 、采掘生产过程中，严格执行 “有掘必探，物探先行， 钻探落实 ”的原则，对探明的各类隐患空间进行充氮降氧处 理，严防特殊地质构造、采空区等因素导致氧气浓度超过安 全限度而引发事故 采用本技术方案的有益效果： 1、与传统的监控瓦斯浓度方法相比，本发明选择对氧气 浓度进行控制，其对瓦斯事故防治的可控性远大于传统方法， 可提高对瓦斯事故防治的安全性 2、可降低突出矿井的防突指标，节约防突成本 3、可简化采掘巷道系统，节约生产建设投资 4、井工瓦斯矿井可实现无废气排放 5、可对采掘空间的粉尘浓度、湿度作有效的控制，为自 动化设备、设施的稳定运转创造良好气相条件 附图说明 图