矿井瓦斯
瓦斯的定义
瓦斯是无色、无味、无臭的气体，但有时可以闻到类似苹果的香味，这是由于芳香族的碳氢气体同瓦斯同时涌出的缘故。瓦斯对空气的相对密度是0.554，在标准状态下瓦斯的密度为0.716kg，所以，它常积聚在巷道的上部及高顶处。瓦斯的渗透能力是空气的1.6倍，难溶于水，不助燃也不能维持呼吸，达到一定浓度时，能使人因缺氧而窒息，并能发生燃烧或爆炸。瓦斯的燃烧、爆炸性是矿井主要灾害之一。
瓦斯的赋存状态
瓦斯在煤体或围岩中是以游离状态和吸着状态存在的。
游离状态也称为自由状态，这种瓦斯以自由气体状态存在于煤体或围岩的
裂缝、孔隙之中，其量的大小主要决定于贮存空间的体积、压力和温度。 吸着状态又称结合状态，其特点是瓦斯与煤或某些岩石结合成一体，不再以自由气态形式存在。按其结合形式不同又可分为吸附及吸收两种。吸附状态是由于固体粒子与气体分子之间分子吸引力的作用，使气体分子在固体粒子表面上紧密附着一个薄层；吸收状态是气体分子已进入煤分子团的内部。几种状态的瓦斯处于不断变化的动平衡之中，在一定条件下会互相转化。当压力、温度变化时，游离瓦斯转化为吸着瓦斯称为吸附，吸附瓦斯转化为游离瓦斯称解吸。
矿井瓦斯等级的划分
矿井瓦斯等级是以相对瓦斯涌出量的大小来划分的。《煤矿安全规程》规定，在一个矿井中，只要有一个煤(岩)层发现瓦斯，该矿井即定为瓦斯矿井，并依照矿井瓦斯等级工作制度进行管理。矿井瓦斯等级，根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式划分为：
低瓦斯矿井：
矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10立方米/吨且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40立方米/分。
高瓦斯矿井：
矿井相对瓦斯涌出量大于10立方米/吨或矿井绝对瓦斯涌出量大于40立方米/分。
煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井
什么是瓦斯喷出和煤(岩)与瓦斯突出？瓦斯喷出和煤(岩)与瓦斯突出
是瓦斯的特殊涌出形式。瓦斯的涌出形式分为普通涌出和特殊涌出。 普通涌出，是指瓦斯从煤层或岩层表面非常细微的缝隙中缓慢、均匀而持久地涌出。其涌出的面积广、时间长，是瓦斯涌出的主要形式。特殊涌出可以分为瓦斯喷出和煤(岩)与瓦斯突出两种。瓦斯喷出是指大量瓦斯突然
喷出的现象，喷出的时间可长、可短(数天或数年)。每昼夜的喷出量可达数百立方米。煤(岩)与瓦斯突出(简称突出)，是在一瞬间(几秒钟或几分钟)突然喷出大量瓦斯和煤炭(岩石)，并伴随有强烈的声响和强大的冲击动力现象。
煤与瓦斯突出的概念
煤与瓦斯突出：在地应力和瓦斯的共同作用下，破碎的煤岩和瓦斯由煤体或岩体内突然向采掘空间抛出的异常的动力现象。
煤与瓦斯突出的特点
瓦斯突出是指随着煤矿开采深度的增加、瓦斯含量的增加，在煤层中形成了在地应力作用下，瓦斯释放的引力作用下，使软弱煤层突破抵抗线，瞬间释放大量瓦斯和煤而造成的一种地质灾害。煤矿开采深度越深，瓦斯瞬间释放的能量也会越大。煤和瓦斯突出主要发生在煤层平巷掘进、上山掘进和石门揭煤时，有的矿井在回采工作面也发生煤和瓦斯突出。瓦斯突出和瓦斯爆炸是两个概念，但灾害都来自于瓦斯。瓦斯突出是一种地质灾害，在大量的有害气体瞬间涌入后，会形成窒息，但不一定会发生爆炸事故。但如果出现以下三种情况后，会引发爆炸事故，一是与空气中氧气含量达到12%以上，二是瓦斯浓度达到5%至16%之间，三是遇到明火，点火温度达到650度以上。
煤和瓦斯突出预兆
煤和瓦斯突出前大多数都有预兆，归纳起来分有声预兆和无声预兆。
1.有声预兆。1)响煤炮。在煤层内发出像机关枪、炮击声。由于条件不同，声音大小、间隔时间也不相同。2)突然压力增大。支柱来劲，发出咔咔的响声，或发出劈裂折断的响声，手摸煤壁能感到冲击和震动；有煤岩层的破裂声；有时会听到气体穿过含水裂缝时的“吱吱”声等。2.无声预兆 1)压力增大。预板来压，片帮、掉碴、煤壁向外鼓，煤岩自行剥落。2)煤层发生变化。层理紊乱、变软，暗淡无光，煤层粉碎，煤质干燥。3)瓦斯及温度变化。瓦斯涌出异常，忽大忽小，煤尘增大，气味异常，发闷，打钻时喷煤、喷瓦斯，煤壁发冷，气温下降等。应当指出的是，上述预兆，并不是在每次突出之前都同时出现，而是仅仅出现一种或几种。
瓦斯爆炸
矿井瓦斯爆炸是一种热一链式反应（也叫链锁反应）。当爆炸混合物吸收一定能量（通常是引火源给予的热能）后，反应分子的链即行断裂，离解成两个或两个以上的游离基（也叫自由基）。这类游离基具有很大的化学活性，成为反应连续进行的活化中心。在适合的条件下，每一个游离基又可以进一步分解，再产生两个或两上以上的游离基。这样循环不已，游离基越来越多，化学反应速度也越来越快，最后就可以发展为燃烧或爆炸式
的氧化反应。所以，瓦斯爆炸就其本质来说，是一定浓度的甲烷和空气中度作用下产生的激烈氧化反应。的氧气在一定温度作用下产生的激烈氧化反应。
瓦斯爆炸的条件
一定浓度的瓦斯、高温火源的存在和充足的氧气。瓦斯浓度瓦斯爆炸有一定的浓度范围，我们把在空气中瓦斯遇火后能引起爆炸的浓度范围称为瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸界限为5%～16%。当瓦斯浓度低于5%时，遇火不爆炸，但能在火焰外围形成燃烧层，当瓦斯浓度为9．5%时，其爆炸威力最大(氧和瓦斯完全反应)；瓦斯浓度在16%以上时，失去其爆炸性，但在空气中遇火仍会燃烧。瓦斯爆炸界限并不是固定不变的，它还受温度、压力以及煤尘、其它可燃性气体、惰性气体的混入等因素的影响。引火温度 瓦斯的引火温度，即点燃瓦斯的最低温度。一般认为，瓦斯的引火温度为650℃～750℃。但因受瓦斯的浓度、火源的性质及混合气体的压力等因素影响而变化。当瓦斯含量在7%一8%时，最易引燃；当混合气体的压力增高时，引燃温度即降低；在引火温度相同时，火源面积越大、点火时间越长，越易引燃瓦斯。高温火源的存在，是引起瓦斯爆炸的必要条件之一。井下抽烟、电气火花、违章放炮、煤炭自燃、明火作业等都易引起瓦斯爆炸。所以，
在有瓦斯的矿井中作业，必须严格遵照《煤矿安全规程》的有关规定。 氧的浓度实践证明，空气中的氧气浓度降低时，瓦斯爆炸界限随之缩小，当氧气浓度减少到12%以下时，瓦斯混合气体即失去爆炸性。这一性质对井下密闭的火区有很大影响，在密闭的火区内往往积存大量瓦斯，且有火源存在，但因氧的浓度低，并不会发生爆炸。如果有新鲜空气进入，氧气浓度达到12%以上，就可能发生爆炸。因此，对火区应严加管理，在启封火区时更应格外慎重，必须在火熄灭后才能启封。
瓦斯危害
瓦斯是开采煤炭过程中释放出来的无色、无味、无臭气体，有四大危害：一是可以燃烧，引起矿井火灾；二是会爆炸，导致矿毁人亡；三是浓度过高时会导致人员缺氧窒息、甚至死亡；四是会发生煤（岩）与瓦斯突出，摧毁、堵塞巷道，甚至引起人员窒息死亡、瓦斯爆炸。
预防瓦斯爆炸技术措施
(1)防止瓦斯积聚；(2)防止瓦斯被引燃；(3)防止瓦斯爆炸灾害扩大。 防止瓦斯积聚的措施
所谓瓦斯积聚是指局部瓦斯浓度超过2%；其体积超过0.5立方米的现象。为了防止瓦斯积聚，每一矿井必须从生产技术管理上尽量避免出现盲巷，临时停工地点不准停风，并加强通风系统管理，严格执行瓦斯检查制度，及时安全地处理积聚瓦斯。
防止瓦斯点火源的措施
防止瓦斯引燃的措施是严禁和杜绝一切火源；严格管理和控制生产中可能发生的火、热源，防止它的产生或限制其引燃瓦斯的能力。因而严禁携带烟草和点火物品下井，矿灯应完好，否则不的发放，应爱护矿灯，严禁拆开、敲打、撞击；加强电器设备管理和维护，采用防爆型的电器设备，井下供电还应做到无鸡爪子，无羊尾巴，无明接头，坚持使用煤电钻综合保护，坚持局扇风电闭锁。
防止瓦斯爆炸范围扩大措施
为了防止万一发生爆炸，应使灾害限制在尽可能小的范围，并尽可能减少损失，为此通风系统力求简单，采用并联通风，禁止大串联通风。
矿井防火制度
一、总工程师定期组织召开防火专题会议，研究和安排防火系统，包括矿井反风系统，井下工人防火培训等。
二、井下可燃物由各单位按业务范围进行管理，安检科负责监督检查。
三、井下消防材料库由通风区按《矿井灾害预防和处理计划》规定配齐材料，并严格按有关规定进行管理。
四、其它地点的防火器材由分管单位负责管理。
五、各采、掘队必须严格按采、掘作业规程或施工措施规定，避免产生自燃发火隐患。
六、通风队根据本地的土质选配最佳的水土比，灌浆量要满足设计要求，分配均匀合理。
七、采煤工作面结束后，必须在1.5个月内封闭完毕，封闭墙位置选择在围岩完整，压力较小的地点。
八、采空区密闭墙和防火墙内通风科按规定定期检查，并分析检查点的气体情况，发现异常情况及时汇报处理。
九、煤巷高昌空区由通风区加强检查，并挂牌管理，发现异常情况采取措施处理。
十、通风队负责自救器的管理工作，发放室应配有检查和维修所必须的器具。
十一、通风队每月至少进行一次矿井防火检查，发现问题及时整改。 十二、井下所有作业人员必须熟悉自救器的性能并能熟练使用。
矿尘基本知识
一、矿尘的概念
矿尘是矿井在生产和建设过程中所产生的各种煤炭、岩石微粒的总称，属于粉尘的一部分。
一般来讲，在现有防尘技术措施的条件下，以采掘工作面产生的矿尘量
为最多，约占全部矿尘的80%。其次，锚喷作业点产尘量占10～15%；运输通风巷道产尘量占5%～10%；其它作业点占2%～5%。就煤尘而言，一般每昼夜的产尘量约等于产煤量的0.25%～1.0%，甚至高达3%。
二、矿尘的分类
1.按矿尘粒径划分
按照粒径大小可分为
粗尘 粒径大于40 微米
细尘 粒径在10 ～ 40 微米
微尘 粒径在0.25 ～ 10 微米
超微尘 粒径小于0.25 微米
2、按矿尘成因划分
原生矿尘：开采之前因地质作用和地质变化等原因而生成的矿尘。 次生矿尘：生产过程中，因破碎煤岩而产生的矿尘。
3、按矿尘的存在状态划分
(1)浮游矿尘。飞扬在矿内空气中的矿尘，简称浮尘。一般所说的矿尘是指该状态下的矿尘。
(2)沉积矿尘。从矿内空气中因自重而降落在巷道周壁的矿尘，简称落尘
4、按矿尘的粒径组成范围可分为
(1)全尘：各种粒径在内的粉尘的总和。
(2)呼吸性粉尘：能被吸入人体肺泡的浮尘。这种粉尘的粒径大多小于5微米。
5、按矿尘的成分划分
(1)煤尘。它是指粒径小于1mm且以含固定碳可燃物为主的煤炭颗粒。
(2)岩尘。指细微颗粒的岩石粉尘，当岩尘中的游离二氧硅含量超过10%时称为矽尘。
6、按有无爆炸性划分
(1)有爆炸性粉尘。悬浮在空气中的粉尘云达到一定浓度在有引爆热源的条件下，本身能发生爆炸，如有爆炸性煤尘、面粉、铝粉等。
(2)无爆炸性粉尘。如岩粉等。
三、矿尘的基本性质
（一）矿尘成分及游离二氧化硅含量
从卫生角度主要了解矿尘中是否含有:
1) 有毒物质：如铅、砷、汞等
2）放射性物质：如铀、钍等
3）游离二氧化硅（矽）
二氧化硅是多种矿物和岩石的组成成分，有两种存在状态
结合状：即硅酸盐矿物，如长石、滑石等
游离状：常以结晶状态存在，主要是石英 对人体健康产生危害的主要是游离二氧化硅，使人得矽肺病。粉尘中游离二氧化硅含量是指粉尘中未与金属氧化物结合的结晶型游离二氧化硅所占粉尘质量的百分比。
四、粉尘的危害
（一）矿尘的产生
1、产生矿尘的主要作业工序
钻眼作业，炸药爆破，采煤机割煤、装煤，掘进机掘进，采场支护、放顶，巷道支护，特别是锚喷支护，装载、运输、转载和提升，通风安全设施的构筑
2、发病的原因
（1）矽肺病原因
游离二氧化硅（sio2)表面活性很强，人体吞噬细胞吞噬后，能使吞噬细胞崩解死亡，从崩解逸出的硅尘，可再次被具有活性的吞噬细胞吞噬，然后吞噬细胞死亡，这一过程反复进行，造成矽肺病。
矽肺病是一种进行性疾病，一旦患上矽肺病，即使离开矽尘环境，病情仍会继续发展。
（2）煤肺病
细小的煤尘随着呼吸进入人体肺泡，在肺泡中沉积，使人体的肺发生纤维化，造成尘肺病。
3、影响尘肺病的发病因素
（1）粉尘的成分
游离sio2 含量越高危害越大。
（2）粉尘的粒径与分散度
经解刨沉积在人体肺泡中的粉尘粒经大多为1 ～5微米。一次1 ～5微米的粉尘对人体危害最大。
分散度越大，含细小颗粒粉尘越高，对人体危害越大。
（3）粉尘浓度 浓度越高，危害越大。
（4）接尘时间 累计接尘时间越长，危害越大
(一)煤尘爆炸原因、条件及特征
1、煤尘爆炸原因
当温度达到300～400℃时，浮尘迅速干馏气化，产生大量可燃气体，可燃气体与空气混合在高温作用下，混合气体吸收能量，形成链反应．最后形成爆炸。
2、煤尘爆炸的条件
煤尘爆炸必须同时具备四个条件，缺一不可。
(1)煤尘本身具有爆炸性。
(2)浮尘达到爆炸浓度。一般认为煤尘爆炸的下限浓度为30～50g/m3，上限
浓度为1500～2000g/m3。其中爆炸威力最强的浓度范围为300～500g/m3。
(3)有足以点燃煤尘的热源。经实验，我国煤尘爆炸的引燃温度在610～1050℃之间，一般为700～800℃，煤尘爆炸的最小点燃能量为4.5～40mJ。
(4)氧气浓度。井下空气中氧含量低于17%时，煤尘不能引燃而失去爆炸性。
3.煤尘爆炸的特征
（1）煤尘爆炸的感应期
煤尘爆炸要待煤尘受热分解氧化并形成足够的可燃气体和热量才发生。这一过程所需要的时间称为感应期。一般为40 ～ 280毫秒。
(2)形成高温、高压、冲击波。
(3)煤尘爆炸具有传播效应。
(4)挥发分减少或形成“粘焦”。
(5)产生大量的一氧化碳。煤尘爆炸时，在气体产物中含有大量的CO，其浓度一般可达2～3%，甚至高达8%。
(二)影响煤尘爆炸的因素
1.煤的挥发分
一般情况下，煤尘的可燃挥发分越高，越易爆炸。因为煤尘爆炸主要是在尘粒分解的可燃气体中进行的。
2.煤的水分
煤中水分具有减弱和阻碍爆炸的性质，因为：煤中水分对尘粒起粘结作用，减少表面积，增大颗粒，降低飞扬能力；煤中水分起吸热、降温阻燃作用。
3.煤的灰分
灰分是不燃性物质，能吸收能量，阻挡热辐射，破坏链反应，降低煤尘的爆炸性。实验证明，只有灰分达到40%以上时，爆炸性才显著下降，采用岩粉棚撒布岩粉就是利用灰分能够削弱煤尘爆炸这一原理来制止煤尘爆炸的。
4.煤尘粒度
粒度对爆炸性有极大的影响。1mm以下粒径煤尘都能参与爆炸，总的来说，煤尘粒度越小，表面积越大，受热及氧化作用越快，加速了释放可燃气体，所以越易爆炸，且爆炸性强，特别是30μm～75μm的煤尘爆炸性最强。煤尘粒度越小所需引燃温度越低，且火焰传播速度也越快。
5.空气中的瓦斯浓度
瓦斯是可燃气体，当其混入巷道空间时，煤尘爆炸的下限浓度会降低。
6.空气中氧含量
井下空气中氧含量低于17%时，煤尘不能引燃而失去爆炸性。
7.引爆热源
引爆热源的温度越高，能量越大，越容易点燃煤尘云，煤尘初始爆炸强度也越大；温度越低，能量越小，越难点燃煤尘云，即使能引起爆炸，初始爆炸强度
也小。
(三)预防煤尘爆炸事故的技术措施
1.减、降尘措施（控制浮尘浓度）
具体有：
(1)煤层注水。在采煤工作面开采之前，预先在煤层中打若干钻孔，通过钻孔注入一定压力的适量的水，使其渗入煤体内部，增加煤体的水分，达到均匀湿润，从而减少煤层开采过程中煤尘的产生量，据测量，煤层注水可减少煤尘生成量40～90%。
(2)湿式打眼。在工作面使用电钻或风钻打眼时，将压力水送入并充满孔底，以湿润、冲洗和排出产生的煤尘，从而达到减尘目的。
(3)使用水炮泥。炮泥分粘土炮泥和水炮泥两种，在封堵炮眼时，不仅要用粘土炮泥，而且要使用水炮泥。水炮泥在爆炸后形成水雾起到降尘、吸收炮烟和消焰降温等作用，降尘达80%左右。
(4)通风防尘。通风除尘是稀释和排除工作地点悬浮粉尘，防止过量积累的有效措施，据试验观测，当风速增加到1.5～2m/s时，作业地点的矿尘浓度将降到最低值，故称最优排尘风速。
(5)喷雾洒水。将水雾化成微细水滴喷射于空气中与浮尘碰撞接触，尘粒被水捕捉而附于水滴上或者湿润的尘粒互相凝集成大颗粒，从而加速其沉降，使之尽快变为落尘。其广泛用于采掘机械、爆破作业、转载点、巷道风流净化等。掘进机较好的内外喷雾系统可使空气中含尘量减少85～95%。
(6)刷洗岩帮。是指刷白巷道和冲洗岩帮，清除落尘。
(7) 除尘器除尘
煤矿防治水
第一条 为加强煤矿的防治水工作，防止和减少水害事故，保障煤矿职工生命安全，根据《安全生产法》、《矿山安全法》、《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》等法律、行政法规，制定本规定。
第二条 煤矿企业（矿井）、有关单位的防治水工作，适用本规定。
现行煤矿安全规程、规范、标准等有关防治水的内容与本规定不一致的，依照本规定执行。
第三条 防治水工作应当坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的原则，采取防、堵、疏、排、截的综合治理措施。
第四条 煤矿企业、矿井的主要负责人（含法定代表人、实际控制人，下同）是本单位防治水工作的第一责任人，总工程师（技术负责人，下同）具体负责防治水的技术管理工作。
第五条 煤矿企业、矿井应当按照本单位的水害情况，配备满足工作需要的防治水专业技术人员，配齐专用探放水设备，建立专门的探放水作业队伍。
水文地质条件复杂、极复杂的煤矿企业、矿井，除符合本条第一款规定外，还应当设立专门的防治水机构。
第六条 煤矿企业、矿井应当建立健全水害防治岗位责任制、水害防治技术管理制度、水害预测预报制度和水害隐患排查治理制度。
第七条 煤矿企业、矿井应当编制本单位的防治水中长期规划和年度计划，并组织实施。
第八条 煤矿企业、矿井的井田范围内及周边区域水文地质条件不清楚的，应当采取有效措施，查明水害情况。在水害情况查明前，严禁进行采掘活动。
发现矿井有透水征兆时，应当立即停止受水害威胁区域内的采掘作业，撤出作业人员到安全地点，采取有效安全措施，分析查找透水原因。
第九条 煤矿企业、矿井应当对职工进行防治水知识的教育和培训，保证职工具备必要的防治水知识，提高防治水工作的技能和抵御水灾的能力。
第十条 煤矿企业、矿井应当加强防治水技术研究和科技攻关，推广使用防治水的新技术、新装备和新工艺，提高防治水工作的科技水平。
水文地质条件复杂、极复杂的煤矿企业、矿井，应当装备必要的防治水抢险救灾设备。
矿井瓦斯
瓦斯的定义
瓦斯是无色、无味、无臭的气体，但有时可以闻到类似苹果的香味，这是由于芳香族的碳氢气体同瓦斯同时涌出的缘故。瓦斯对空气的相对密度是0.554，在标准状态下瓦斯的密度为0.716kg，所以，它常积聚在巷道的上部及高顶处。瓦斯的渗透能力是空气的1.6倍，难溶于水，不助燃也不能维持呼吸，达到一定浓度时，能使人因缺氧而窒息，并能发生燃烧或爆炸。瓦斯的燃烧、爆炸性是矿井主要灾害之一。
瓦斯的赋存状态
瓦斯在煤体或围岩中是以游离状态和吸着状态存在的。
游离状态也称为自由状态，这种瓦斯以自由气体状态存在于煤体或围岩的
裂缝、孔隙之中，其量的大小主要决定于贮存空间的体积、压力和温度。 吸着状态又称结合状态，其特点是瓦斯与煤或某些岩石结合成一体，不再以自由气态形式存在。按其结合形式不同又可分为吸附及吸收两种。吸附状态是由于固体粒子与气体分子之间分子吸引力的作用，使气体分子在固体粒子表面上紧密附着一个薄层；吸收状态是气体分子已进入煤分子团的内部。几种状态的瓦斯处于不断变化的动平衡之中，在一定条件下会互相转化。当压力、温度变化时，游离瓦斯转化为吸着瓦斯称为吸附，吸附瓦斯转化为游离瓦斯称解吸。
矿井瓦斯等级的划分
矿井瓦斯等级是以相对瓦斯涌出量的大小来划分的。《煤矿安全规程》规定，在一个矿井中，只要有一个煤(岩)层发现瓦斯，该矿井即定为瓦斯矿井，并依照矿井瓦斯等级工作制度进行管理。矿井瓦斯等级，根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式划分为：
低瓦斯矿井：
矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10立方米/吨且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40立方米/分。
高瓦斯矿井：
矿井相对瓦斯涌出量大于10立方米/吨或矿井绝对瓦斯涌出量大于40立方米/分。
煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井
什么是瓦斯喷出和煤(岩)与瓦斯突出？瓦斯喷出和煤(岩)与瓦斯突出
是瓦斯的特殊涌出形式。瓦斯的涌出形式分为普通涌出和特殊涌出。 普通涌出，是指瓦斯从煤层或岩层表面非常细微的缝隙中缓慢、均匀而持久地涌出。其涌出的面积广、时间长，是瓦斯涌出的主要形式。特殊涌出可以分为瓦斯喷出和煤(岩)与瓦斯突出两种。瓦斯喷出是指大量瓦斯突然
喷出的现象，喷出的时间可长、可短(数天或数年)。每昼夜的喷出量可达数百立方米。煤(岩)与瓦斯突出(简称突出)，是在一瞬间(几秒钟或几分钟)突然喷出大量瓦斯和煤炭(岩石)，并伴随有强烈的声响和强大的冲击动力现象。
煤与瓦斯突出的概念
煤与瓦斯突出：在地应力和瓦斯的共同作用下，破碎的煤岩和瓦斯由煤体或岩体内突然向采掘空间抛出的异常的动力现象。
煤与瓦斯突出的特点
瓦斯突出是指随着煤矿开采深度的增加、瓦斯含量的增加，在煤层中形成了在地应力作用下，瓦斯释放的引力作用下，使软弱煤层突破抵抗线，瞬间释放大量瓦斯和煤而造成的一种地质灾害。煤矿开采深度越深，瓦斯瞬间释放的能量也会越大。煤和瓦斯突出主要发生在煤层平巷掘进、上山掘进和石门揭煤时，有的矿井在回采工作面也发生煤和瓦斯突出。瓦斯突出和瓦斯爆炸是两个概念，但灾害都来自于瓦斯。瓦斯突出是一种地质灾害，在大量的有害气体瞬间涌入后，会形成窒息，但不一定会发生爆炸事故。但如果出现以下三种情况后，会引发爆炸事故，一是与空气中氧气含量达到12%以上，二是瓦斯浓度达到5%至16%之间，三是遇到明火，点火温度达到650度以上。
煤和瓦斯突出预兆
煤和瓦斯突出前大多数都有预兆，归纳起来分有声预兆和无声预兆。
1.有声预兆。1)响煤炮。在煤层内发出像机关枪、炮击声。由于条件不同，声音大小、间隔时间也不相同。2)突然压力增大。支柱来劲，发出咔咔的响声，或发出劈裂折断的响声，手摸煤壁能感到冲击和震动；有煤岩层的破裂声；有时会听到气体穿过含水裂缝时的“吱吱”声等。2.无声预兆 1)压力增大。预板来压，片帮、掉碴、煤壁向外鼓，煤岩自行剥落。2)煤层发生变化。层理紊乱、变软，暗淡无光，煤层粉碎，煤质干燥。3)瓦斯及温度变化。瓦斯涌出异常，忽大忽小，煤尘增大，气味异常，发闷，打钻时喷煤、喷瓦斯，煤壁发冷，气温下降等。应当指出的是，上述预兆，并不是在每次突出之前都同时出现，而是仅仅出现一种或几种。
瓦斯爆炸
矿井瓦斯爆炸是一种热一链式反应（也叫链锁反应）。当爆炸混合物吸收一定能量（通常是引火源给予的热能）后，反应分子的链即行断裂，离解成两个或两个以上的游离基（也叫自由基）。这类游离基具有很大的化学活性，成为反应连续进行的活化中心。在适合的条件下，每一个游离基又可以进一步分解，再产生两个或两上以上的游离基。这样循环不已，游离基越来越多，化学反应速度也越来越快，最后就可以发展为燃烧或爆炸式
的氧化反应。所以，瓦斯爆炸就其本质来说，是一定浓度的甲烷和空气中度作用下产生的激烈氧化反应。的氧气在一定温度作用下产生的激烈氧化反应。
瓦斯爆炸的条件
一定浓度的瓦斯、高温火源的存在和充足的氧气。瓦斯浓度瓦斯爆炸有一定的浓度范围，我们把在空气中瓦斯遇火后能引起爆炸的浓度范围称为瓦斯爆炸界限。瓦斯爆炸界限为5%～16%。当瓦斯浓度低于5%时，遇火不爆炸，但能在火焰外围形成燃烧层，当瓦斯浓度为9．5%时，其爆炸威力最大(氧和瓦斯完全反应)；瓦斯浓度在16%以上时，失去其爆炸性，但在空气中遇火仍会燃烧。瓦斯爆炸界限并不是固定不变的，它还受温度、压力以及煤尘、其它可燃性气体、惰性气体的混入等因素的影响。引火温度 瓦斯的引火温度，即点燃瓦斯的最低温度。一般认为，瓦斯的引火温度为650℃～750℃。但因受瓦斯的浓度、火源的性质及混合气体的压力等因素影响而变化。当瓦斯含量在7%一8%时，最易引燃；当混合气体的压力增高时，引燃温度即降低；在引火温度相同时，火源面积越大、点火时间越长，越易引燃瓦斯。高温火源的存在，是引起瓦斯爆炸的必要条件之一。井下抽烟、电气火花、违章放炮、煤炭自燃、明火作业等都易引起瓦斯爆炸。所以，
在有瓦斯的矿井中作业，必须严格遵照《煤矿安全规程》的有关规定。 氧的浓度实践证明，空气中的氧气浓度降低时，瓦斯爆炸界限随之缩小，当氧气浓度减少到12%以下时，瓦斯混合气体即失去爆炸性。这一性质对井下密闭的火区有很大影响，在密闭的火区内往往积存大量瓦斯，且有火源存在，但因氧的浓度低，并不会发生爆炸。如果有新鲜空气进入，氧气浓度达到12%以上，就可能发生爆炸。因此，对火区应严加管理，在启封火区时更应格外慎重，必须在火熄灭后才能启封。
瓦斯危害
瓦斯是开采煤炭过程中释放出来的无色、无味、无臭气体，有四大危害：一是可以燃烧，引起矿井火灾；二是会爆炸，导致矿毁人亡；三是浓度过高时会导致人员缺氧窒息、甚至死亡；四是会发生煤（岩）与瓦斯突出，摧毁、堵塞巷道，甚至引起人员窒息死亡、瓦斯爆炸。
预防瓦斯爆炸技术措施
(1)防止瓦斯积聚；(2)防止瓦斯被引燃；(3)防止瓦斯爆炸灾害扩大。 防止瓦斯积聚的措施
所谓瓦斯积聚是指局部瓦斯浓度超过2%；其体积超过0.5立方米的现象。为了防止瓦斯积聚，每一矿井必须从生产技术管理上尽量避免出现盲巷，临时停工地点不准停风，并加强通风系统管理，严格执行瓦斯检查制度，及时安全地处理积聚瓦斯。
防止瓦斯点火源的措施
防止瓦斯引燃的措施是严禁和杜绝一切火源；严格管理和控制生产中可能发生的火、热源，防止它的产生或限制其引燃瓦斯的能力。因而严禁携带烟草和点火物品下井，矿灯应完好，否则不的发放，应爱护矿灯，严禁拆开、敲打、撞击；加强电器设备管理和维护，采用防爆型的电器设备，井下供电还应做到无鸡爪子，无羊尾巴，无明接头，坚持使用煤电钻综合保护，坚持局扇风电闭锁。
防止瓦斯爆炸范围扩大措施
为了防止万一发生爆炸，应使灾害限制在尽可能小的范围，并尽可能减少损失，为此通风系统力求简单，采用并联通风，禁止大串联通风。
矿井防火制度
一、总工程师定期组织召开防火专题会议，研究和安排防火系统，包括矿井反风系统，井下工人防火培训等。
二、井下可燃物由各单位按业务范围进行管理，安检科负责监督检查。
三、井下消防材料库由通风区按《矿井灾害预防和处理计划》规定配齐材料，并严格按有关规定进行管理。
四、其它地点的防火器材由分管单位负责管理。
五、各采、掘队必须严格按采、掘作业规程或施工措施规定，避免产生自燃发火隐患。
六、通风队根据本地的土质选配最佳的水土比，灌浆量要满足设计要求，分配均匀合理。
七、采煤工作面结束后，必须在1.5个月内封闭完毕，封闭墙位置选择在围岩完整，压力较小的地点。
八、采空区密闭墙和防火墙内通风科按规定定期检查，并分析检查点的气体情况，发现异常情况及时汇报处理。
九、煤巷高昌空区由通风区加强检查，并挂牌管理，发现异常情况采取措施处理。
十、通风队负责自救器的管理工作，发放室应配有检查和维修所必须的器具。
十一、通风队每月至少进行一次矿井防火检查，发现问题及时整改。 十二、井下所有作业人员必须熟悉自救器的性能并能熟练使用。
矿尘基本知识
一、矿尘的概念
矿尘是矿井在生产和建设过程中所产生的各种煤炭、岩石微粒的总称，属于粉尘的一部分。
一般来讲，在现有防尘技术措施的条件下，以采掘工作面产生的矿尘量
为最多，约占全部矿尘的80%。其次，锚喷作业点产尘量占10～15%；运输通风巷道产尘量占5%～10%；其它作业点占2%～5%。就煤尘而言，一般每昼夜的产尘量约等于产煤量的0.25%～1.0%，甚至高达3%。
二、矿尘的分类
1.按矿尘粒径划分
按照粒径大小可分为
粗尘 粒径大于40 微米
细尘 粒径在10 ～ 40 微米
微尘 粒径在0.25 ～ 10 微米
超微尘 粒径小于0.25 微米
2、按矿尘成因划分
原生矿尘：开采之前因地质作用和地质变化等原因而生成的矿尘。 次生矿尘：生产过程中，因破碎煤岩而产生的矿尘。
3、按矿尘的存在状态划分
(1)浮游矿尘。飞扬在矿内空气中的矿尘，简称浮尘。一般所说的矿尘是指该状态下的矿尘。
(2)沉积矿尘。从矿内空气中因自重而降落在巷道周壁的矿尘，简称落尘
4、按矿尘的粒径组成范围可分为
(1)全尘：各种粒径在内的粉尘的总和。
(2)呼吸性粉尘：能被吸入人体肺泡的浮尘。这种粉尘的粒径大多小于5微米。
5、按矿尘的成分划分
(1)煤尘。它是指粒径小于1mm且以含固定碳可燃物为主的煤炭颗粒。
(2)岩尘。指细微颗粒的岩石粉尘，当岩尘中的游离二氧硅含量超过10%时称为矽尘。
6、按有无爆炸性划分
(1)有爆炸性粉尘。悬浮在空气中的粉尘云达到一定浓度在有引爆热源的条件下，本身能发生爆炸，如有爆炸性煤尘、面粉、铝粉等。
(2)无爆炸性粉尘。如岩粉等。
三、矿尘的基本性质
（一）矿尘成分及游离二氧化硅含量
从卫生角度主要了解矿尘中是否含有:
1) 有毒物质：如铅、砷、汞等
2）放射性物质：如铀、钍等
3）游离二氧化硅（矽）
二氧化硅是多种矿物和岩石的组成成分，有两种存在状态
结合状：即硅酸盐矿物，如长石、滑石等
游离状：常以结晶状态存在，主要是石英 对人体健康产生危害的主要是游离二氧化硅，使人得矽肺病。粉尘中游离二氧化硅含量是指粉尘中未与金属氧化物结合的结晶型游离二氧化硅所占粉尘质量的百分比。
四、粉尘的危害
（一）矿尘的产生
1、产生矿尘的主要作业工序
钻眼作业，炸药爆破，采煤机割煤、装煤，掘进机掘进，采场支护、放顶，巷道支护，特别是锚喷支护，装载、运输、转载和提升，通风安全设施的构筑
2、发病的原因
（1）矽肺病原因
游离二氧化硅（sio2)表面活性很强，人体吞噬细胞吞噬后，能使吞噬细胞崩解死亡，从崩解逸出的硅尘，可再次被具有活性的吞噬细胞吞噬，然后吞噬细胞死亡，这一过程反复进行，造成矽肺病。
矽肺病是一种进行性疾病，一旦患上矽肺病，即使离开矽尘环境，病情仍会继续发展。
（2）煤肺病
细小的煤尘随着呼吸进入人体肺泡，在肺泡中沉积，使人体的肺发生纤维化，造成尘肺病。
3、影响尘肺病的发病因素
（1）粉尘的成分
游离sio2 含量越高危害越大。
（2）粉尘的粒径与分散度
经解刨沉积在人体肺泡中的粉尘粒经大多为1 ～5微米。一次1 ～5微米的粉尘对人体危害最大。
分散度越大，含细小颗粒粉尘越高，对人体危害越大。
（3）粉尘浓度 浓度越高，危害越大。
（4）接尘时间 累计接尘时间越长，危害越大
(一)煤尘爆炸原因、条件及特征
1、煤尘爆炸原因
当温度达到300～400℃时，浮尘迅速干馏气化，产生大量可燃气体，可燃气体与空气混合在高温作用下，混合气体吸收能量，形成链反应．最后形成爆炸。
2、煤尘爆炸的条件
煤尘爆炸必须同时具备四个条件，缺一不可。
(1)煤尘本身具有爆炸性。
(2)浮尘达到爆炸浓度。一般认为煤尘爆炸的下限浓度为30～50g/m3，上限
浓度为1500～2000g/m3。其中爆炸威力最强的浓度范围为300～500g/m3。
(3)有足以点燃煤尘的热源。经实验，我国煤尘爆炸的引燃温度在610～1050℃之间，一般为700～800℃，煤尘爆炸的最小点燃能量为4.5～40mJ。
(4)氧气浓度。井下空气中氧含量低于17%时，煤尘不能引燃而失去爆炸性。
3.煤尘爆炸的特征
（1）煤尘爆炸的感应期
煤尘爆炸要待煤尘受热分解氧化并形成足够的可燃气体和热量才发生。这一过程所需要的时间称为感应期。一般为40 ～ 280毫秒。
(2)形成高温、高压、冲击波。
(3)煤尘爆炸具有传播效应。
(4)挥发分减少或形成“粘焦”。
(5)产生大量的一氧化碳。煤尘爆炸时，在气体产物中含有大量的CO，其浓度一般可达2～3%，甚至高达8%。
(二)影响煤尘爆炸的因素
1.煤的挥发分
一般情况下，煤尘的可燃挥发分越高，越易爆炸。因为煤尘爆炸主要是在尘粒分解的可燃气体中进行的。
2.煤的水分
煤中水分具有减弱和阻碍爆炸的性质，因为：煤中水分对尘粒起粘结作用，减少表面积，增大颗粒，降低飞扬能力；煤中水分起吸热、降温阻燃作用。
3.煤的灰分
灰分是不燃性物质，能吸收能量，阻挡热辐射，破坏链反应，降低煤尘的爆炸性。实验证明，只有灰分达到40%以上时，爆炸性才显著下降，采用岩粉棚撒布岩粉就是利用灰分能够削弱煤尘爆炸这一原理来制止煤尘爆炸的。
4.煤尘粒度
粒度对爆炸性有极大的影响。1mm以下粒径煤尘都能参与爆炸，总的来说，煤尘粒度越小，表面积越大，受热及氧化作用越快，加速了释放可燃气体，所以越易爆炸，且爆炸性强，特别是30μm～75μm的煤尘爆炸性最强。煤尘粒度越小所需引燃温度越低，且火焰传播速度也越快。
5.空气中的瓦斯浓度
瓦斯是可燃气体，当其混入巷道空间时，煤尘爆炸的下限浓度会降低。
6.空气中氧含量
井下空气中氧含量低于17%时，煤尘不能引燃而失去爆炸性。
7.引爆热源
引爆热源的温度越高，能量越大，越容易点燃煤尘云，煤尘初始爆炸强度也越大；温度越低，能量越小，越难点燃煤尘云，即使能引起爆炸，初始爆炸强度
也小。
(三)预防煤尘爆炸事故的技术措施
1.减、降尘措施（控制浮尘浓度）
具体有：
(1)煤层注水。在采煤工作面开采之前，预先在煤层中打若干钻孔，通过钻孔注入一定压力的适量的水，使其渗入煤体内部，增加煤体的水分，达到均匀湿润，从而减少煤层开采过程中煤尘的产生量，据测量，煤层注水可减少煤尘生成量40～90%。
(2)湿式打眼。在工作面使用电钻或风钻打眼时，将压力水送入并充满孔底，以湿润、冲洗和排出产生的煤尘，从而达到减尘目的。
(3)使用水炮泥。炮泥分粘土炮泥和水炮泥两种，在封堵炮眼时，不仅要用粘土炮泥，而且要使用水炮泥。水炮泥在爆炸后形成水雾起到降尘、吸收炮烟和消焰降温等作用，降尘达80%左右。
(4)通风防尘。通风除尘是稀释和排除工作地点悬浮粉尘，防止过量积累的有效措施，据试验观测，当风速增加到1.5～2m/s时，作业地点的矿尘浓度将降到最低值，故称最优排尘风速。
(5)喷雾洒水。将水雾化成微细水滴喷射于空气中与浮尘碰撞接触，尘粒被水捕捉而附于水滴上或者湿润的尘粒互相凝集成大颗粒，从而加速其沉降，使之尽快变为落尘。其广泛用于采掘机械、爆破作业、转载点、巷道风流净化等。掘进机较好的内外喷雾系统可使空气中含尘量减少85～95%。
(6)刷洗岩帮。是指刷白巷道和冲洗岩帮，清除落尘。
(7) 除尘器除尘
煤矿防治水
第一条 为加强煤矿的防治水工作，防止和减少水害事故，保障煤矿职工生命安全，根据《安全生产法》、《矿山安全法》、《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》等法律、行政法规，制定本规定。
第二条 煤矿企业（矿井）、有关单位的防治水工作，适用本规定。
现行煤矿安全规程、规范、标准等有关防治水的内容与本规定不一致的，依照本规定执行。
第三条 防治水工作应当坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的原则，采取防、堵、疏、排、截的综合治理措施。
第四条 煤矿企业、矿井的主要负责人（含法定代表人、实际控制人，下同）是本单位防治水工作的第一责任人，总工程师（技术负责人，下同）具体负责防治水的技术管理工作。
第五条 煤矿企业、矿井应当按照本单位的水害情况，配备满足工作需要的防治水专业技术人员，配齐专用探放水设备，建立专门的探放水作业队伍。
水文地质条件复杂、极复杂的煤矿企业、矿井，除符合本条第一款规定外，还应当设立专门的防治水机构。
第六条 煤矿企业、矿井应当建立健全水害防治岗位责任制、水害防治技术管理制度、水害预测预报制度和水害隐患排查治理制度。
第七条 煤矿企业、矿井应当编制本单位的防治水中长期规划和年度计划，并组织实施。
第八条 煤矿企业、矿井的井田范围内及周边区域水文地质条件不清楚的，应当采取有效措施，查明水害情况。在水害情况查明前，严禁进行采掘活动。
发现矿井有透水征兆时，应当立即停止受水害威胁区域内的采掘作业，撤出作业人员到安全地点，采取有效安全措施，分析查找透水原因。
第九条 煤矿企业、矿井应当对职工进行防治水知识的教育和培训，保证职工具备必要的防治水知识，提高防治水工作的技能和抵御水灾的能力。
第十条 煤矿企业、矿井应当加强防治水技术研究和科技攻关，推广使用防治水的新技术、新装备和新工艺，提高防治水工作的科技水平。
水文地质条件复杂、极复杂的煤矿企业、矿井，应当装备必要的防治水抢险救灾设备。