第一部分 瓦斯抽放工基础知识
教学目标：煤矿安全生产方针；
煤矿安全生产法律法规；
教学重点：煤矿安全生产方针；
煤矿安全生产法律法规；
教学难点：煤矿安全生产法律法规；
第一节 煤矿安全生产方针
一、煤矿安全生产方针的含义及意义
煤矿安全生产方针保是党和国家为确煤矿安全生产而确定的指导思想和行动准则，即“安全第一、预防为主”。
安全第一，是强调安全、突出安全、安全优先，把安全放在一切工作的首位，要求各级政府和煤矿领导及职工把安全生产当作头等在事来抓，切实处理好安全与效益，安全与生产的关系。
预防为主，是实现安全第一的前提条件。要实现安全第一，必须以预防为主。要不断地查找隐患，谋事在先，尊重科学，探索规律，采取有效的事前控制措施，防微杜渐、防患于未然，把事故、隐患消灭在萌芽之中。
煤矿安全生产方针是煤矿安全生产管理的基本方针。贯彻落实好这个方针，对于处理安全与生产以及与其他中项工作的关系，科学管理、搞好安全，促进生产和效益提高，推动各项工作的顺利进行有重大意义。
二、煤矿安全生产方针的贯彻落实
贯彻落实煤矿安全生产方针应当做到以下三点：
1、坚持管理、装备、培训并重的原则。这是我国煤矿安全生产实践经验的总结，也是贯彻落实煤矿煤矿安全生产方针的基本原则。
2、坚持煤矿安全生产方针标准。
3、坚持各项行之有效的措施。
第二节 煤矿安全生产法律法规
一、煤矿安全生产法律法规体系
建国以来特别是改革开放以来，我国的立法工作发展较快，煤矿安全法律法规体系已基本形成。主要有四个部分：
一是全国人大及其常务委员会颁布的关于安全生产的法律。
二是国务院颁布的关于安全生产的行政法规。
三是省（自治区、直辖市）级人大及其常务委员会颁布的关于安全生产的地方性法规；
四是国务院有关部委、省级人民政府颁布的关于安全生产的规章和地方规章。
二、主要安全生产法律法规
（一）《安全生产法》
1、立法的目的与意义
制定这部法律的目的，是为了加强安全生产的监督管理，防止和减少安全事故，保障人民群众生命的财产安全，促进经济发展。其意义是四个需要，即：一是依法加强监督管理、安全监察依法行政的需要；二是预防和减少事故，保护人民群众生命的财产安全的需要；三是依法制裁安全生产违法犯罪的需要；四是建立和完善我国安全生产法律体系有需要。
2、《安全生产法》的主要内容
3、从业人员在安全生产方面的权利和义务。
（二）《矿山安全法》
1、立法的目的：防止矿山事故，保护矿山职工的人身安全，促进采矿工业健康发展，健全矿山法制。
2、《矿山安全法》的指导思想：坚持保护矿工生命安全的宗旨，从实际出发，做到劳动部门监督与矿山企业主管部门的管理结合、国家监督和民众监督结合起来，建立健全各级生产和管理人员的安全生产责任制。
3、《矿山安全法》的主要内容
（三）《煤炭法》
1、《煤矿法》的立法目的
是合理开发利用和保护煤炭资源，规范煤炭生产、经营活动，促进和保障煤炭行业的发展。
2、《煤炭法》的主要内容
（四）《煤矿安全监察条例》
1、制定《煤矿安全监察条例》的背景：一是煤矿安全监察体制改革的需要。二是煤矿安全监察机构开展工作的需要。三是改变和促进我国煤矿安全善根本好转的客观需要。
2、制定《煤矿安全监察条例》的目的：保障煤矿安全、规范煤矿安全监察工作，保护煤矿职工人身安全和健康，促进煤矿健康发展。
3、《煤矿安全监察条例》的内容：该条例于2000年11月7日以国务院第296号命令颁布，于2000年12月1日起施地。共有五章50条。该条例明确了煤矿安全监察制度、权力、地位、职责、监察内容、行政处罚种类、工作原则及与政府的关系等，是我国第一部较为全面的煤矿安全监察的行政法规，是依法监察的法律武器，填补了煤矿监察法规空白，对于依法治矿，促进安全生产具有重大意义。
（五）《煤矿安全规程》
《煤矿安全规程》的制定是以坚持“安全第一、预防为主“的方针，坚持以先进的科学技术为导向，以生产实践为基础，向世界先进水平靠近、不迁就保护落后，结合我国煤矿技术水平、装备水平实际，坚持改革开放、不断探索，具有权威、科学、实用、全面和可操作性的特点，是煤矿必须遵守的法定规程，具有不容置疑的法律地位。该规程制定的目的，是保障煤矿安全生产和职工人身安全，防止煤矿事故。其意义就是规范煤矿工作，加强管理和监察执法，遏制重大、特大事故、保护职工安全和健康，保证和促进我国煤炭工业健康发展和煤矿安全善稳定好转，为国家步入小康社
会作出应有贡献。
小结：煤矿安全生产方针保是党和国家为确煤矿安全生产而确定的指导思想和行动准则，即“安全第一、预防为主”。煤矿安全生产法律法规体系„„
作业：课后题
第二部分 瓦斯抽放工初级技能
第一节 煤矿地质基本知识
一、煤层埋藏特征
1、煤层厚度
簿煤层 ＜1.3m
中厚煤层 ＜1.3m
厚煤层 ＜1.3m
2、煤层顶底板
1）伪顶 2）直接顶 3）老顶 4）直接底
3、煤层的产状要素
走向 倾向 倾角
缓倾斜煤层 ＜25·
倾斜煤层 25·～25·
缓倾斜煤层 ＜45·
二、煤矿地质构造及其对瓦斯涌出的影响
（一）煤矿地质构造
1、褶皱构造
2、断裂构造
断层面 断层线 上盘和下盘 断距
（二）煤矿地质构造对瓦斯涌出的影响
1、煤田的地质史
2、煤的变质程度
3、煤层埋藏深度
4、煤层露头
5、煤层围岩性质
6、地质构造 ）老底 5
7、水文地质
第二节 矿井开拓
一、矿井开拓方式
（一）平硐开拓
1、走向平硐
2、垂直平硐
3、阶梯平硐
（二）斜井开拓
1、片盘斜井
2、斜井分区式开拓
（三）立井开拓
（四）综合开拓
二、矿井巷道分类
（一）按其空间位置分类
1、垂直巷道
2、水平巷道
3、倾斜巷道
（二）按巷道的用途和服务范围分类
1、开拓巷道
2、准备巷道
3、回采巷道
三、矿井与采区生产系统
1、运输和提升系统
2、采区通风系统
3、矿井排水系统
第三节 采掘技术
一、矿山压力基本知识
（一）矿山压力的概念
1、原岩应力
2、矿山压力
3、矿山压力的主要影响因素
（二）采煤工作面矿山显现规律
1、支承压力
2、初次来压
3、周期来压
（三）掘进工作面矿山压力显现规律
1、巷道顶压
2、巷道侧压 3、巷道低压
三 矿井通风与灾害防治
第一节 矿井通风
一、矿井通风的任务
1、地面空气的成分及数量
在正常情况下，地面空气组成成分比较稳定，按体积百分比计算： 氧气（O 2） 20.96%
氮气（N 2） 79.00%
二氧化碳（CO 2） 0.04%
除上述气体外，地面空气还含有少量的水蒸气、微生物和灰尘等。
2、井下空气成分的组成及性质
就一般矿井而言，井下空气成分的组成有氧气（O 2）、氮气（N 2）、甲烷（CH 4）、二氧化氮（NO 2）、二氧化碳（CO 2）、硫化氢（H 2S ）、氨气（NH 3）、氢气（H 2），矿尘和水蒸气等。上述成分中除为O2、矿尘和水蒸气，其余的成分为吉下有毒有害气体。
二、矿井及采区通风系统
矿井通风系统主要是由矿井通风方法、通风方式及通风网络三大部分
构成。
（一）采区通风系统
采区通风系统主要取决于采区的巷道布置和采煤方法，同时还要满足通风方面的特殊要求。如高瓦斯矿井和气温很高的深井，有时是决定采区通风系统的重要因素。在确定采区通风系统时，必须遵循安全、经济、技术合理等原则。
采区通风系统内至少要布置2条上（下）山，即运输上山和轨道上山，其中一条进风，另一条回风。生产能力特大或瓦斯涌出量大，或上、下多区段同时生产，或有煤与瓦斯突出危险的采区，应增开一条或多条行人上山。
布置2条上山时，可用轨道上山进风，运输上山回风，也可用轨道上山回风，运输上山进风。
（二）回采工作面通风系统
回采工作面通风系统是由进、回风巷（顺槽）、工作面、采空区等构成的。它包括采煤工作面风流流动方式和通风方式等。
（三）掘进通风
《规程》规定：掘进巷道必须采用矿井全风压通风或局部通风机通风。
1、 矿井全风压通风：是利用矿井主要通风机的风压对掘进工作面的通风。
2、 局部通风机通风可分为压入式、抽出式和混合式3种。
三、矿井通风设施
1、风桥：在进风与回风巷道相交的地点，须设置风桥，构成立体交叉风路，使进风与回风分开，互不相混。
2、挡风墙：挡风墙又称密闭，它的作用是遮断风流，以免造成风流短路或漏风，或者由此而引起煤炭自燃、火区扩大和有害气体外逸。挡风墙的质量要求不透气、不漏水、坚固可靠。
3、风门
在人员和车辆可以通行、风流不能通过的巷道中，至少要建立两道风门，间距要大于运输工具的长度，以便一道风门开启时，另一道风门是关闭的。当风门两侧空气压力差很大时，可设无压风门或调节风门。为了防止反风时风流短路，在主要风路的风门处设置一道反向风门以备反风时用。
第二节 矿井瓦斯防治
一、瓦斯性质及赋存状态
1、瓦斯的性质：瓦斯通常指甲烷（CH 4），是一种无色，无臭、无味、无毒的气体，它比空气轻，相对密度为0.554，常聚在巷道顶部，且扩散性很强，是空气的1.6倍，瓦斯微溶于水，惰性极大，瓦斯不能供人呼吸，其在空气中占的比重大时可使人窒息，，甚至造成死亡，遇火可燃烧、爆炸。
2、瓦斯的赋存状态
瓦斯在煤岩体中的存在状态有两种：一种是游离状态，一种是吸附状态。
二、矿井瓦斯涌出及矿井瓦斯等级
（一）瓦斯涌出的概念：矿井在生产和建设过程中，煤体受到破坏，贮存在煤体内的部分瓦斯就会离开煤体而涌入采掘空间，这种现象叫瓦斯涌出。
（二）矿井瓦斯涌出的形式：
1、普通涌出：其中瓦斯沿煤岩体内的微细孔隙缓慢地、连续地、长时间地涌向采掘空间的现象叫矿井瓦斯的普通涌出。
2、特殊涌出：如煤岩中含有大量瓦斯，采掘工作进入这些地段时，这些瓦斯就会在极短的时间内突然大量地涌出，可能还伴有碎煤和岩块，这种现象叫特殊涌出。它包括瓦斯涌出及煤与瓦斯突出。
（三）影响瓦斯涌出量的因素：
1、煤层瓦斯含量；2、开采深度；3、开采规模；4、地面大气压力的
变化；5、矿井通风压力；6、生产工艺；7、开采顺序、采煤方法顶板管理、采空区管理以及开采层的地质构造都对瓦斯涌出量的影响较大。
（四）矿井瓦斯等级的确定。
《煤矿安全规程》规定，矿井瓦斯等级，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分。划分类型有：
低瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10m /t，且矿井中绝对瓦斯涌出量小于40m /t。
高瓦斯矿井：矿井中相对瓦斯涌出量大于10m /t或绝对瓦斯涌出量大于40m /t。
三、瓦斯爆炸及其防治
（一）瓦斯爆炸的条件：A 、空气中瓦斯浓度一般要达到5%—16%；B 、点燃瓦斯爆炸的温度要达到650—750℃，且满足瓦斯爆炸的感应期。C 、空气中氧气浓度必须要大于12%。
（二）瓦斯爆炸的危害：A 、产生高温、高压。井下瓦斯爆炸产生高温瞬间可高达2000℃以上，产生瞬时压力高达1000Kpa ，这样高的温度与压力不仅会烧伤人，烧坏设备，还可引起矿中火灾，引发煤尘爆炸，使灾害进一步扩大。B 、产生冲击波及反向冲击波。在瓦斯爆炸产生的高温高压作用下，形成威力巨大的冲击波，瞬间波速高达1000m/s以上，可破坏井下一切设施设备，但是反向冲击波会以极强的速度沿原冲击波破坏过的区域反冲，其破坏性更大，甚至引起煤尘连续爆炸。C 、产生出大量有毒有害气体。瓦斯爆炸产生大量有毒有害气体，其中CO 的浓度高达2%—5%，这是造成大量人员死亡的主要原因。
（三）影响瓦斯爆炸的因素：1、温度的影响；2、爆炸性煤尘的影响；
3、其他可爆性气体的影响；4、气压的影响；5、惰性气体的影响；6、氧气的影响。
（四）引起瓦斯爆炸事故的原因：1、违章作业；2、违章指挥、3、管理混乱，引起瓦斯积聚。 3333
（五）防治瓦斯爆炸的措施
防治瓦斯爆炸要从瓦斯爆炸的三个条件入手，防治瓦斯爆炸的措施如下：1）防治瓦斯积聚的措施是指何种超过0.5 m的空间，瓦斯浓度超过2%的现象，形成瓦斯积聚是瓦斯爆炸的根源，根本原因是通风不良，管理不善的原因造成的。2）防治瓦斯引燃的措施：主是杜绝火源，具体如下：a 、杜绝明火；b 、加强放炮管理，严防爆破火花；c 、加强电气设备管理；d 、防治摩擦火花和撞击火花。
第三节 矿尘防治
一、矿尘的生成及危害
（一）矿尘的生成：在煤矿井下的打眼、爆破、落煤、装运、转载、提升的过程中，都能产生大量的粉尘。
（二）矿尘的危害：1、导致尘肺病；2、引起燃烧和爆炸。
二、煤尘爆炸及其防治措施要点
（一）煤尘爆炸的条件：1、煤尘自身具有爆炸性；2、煤尘必须悬浮在空气中并达到一定浓度；3、点燃煤尘的热源；4、氧浓度。
（二）影响煤尘爆炸的因素：1、煤的挥发分；2、煤的灰分和水分；
3、煤尘粒度；4、瓦斯浓度；5、氧含量；6、引爆热源。
（三）煤尘爆炸的产物：1、产生高温高压；2、产生连续爆炸；3、产生大量的一氧化碳；4、挥发分减少或形成“焦炭”
（四）预防煤尘爆炸的措施
1、减尘措施：1）煤层中注水；2）湿式打眼；3）水炮泥；4）通风除尘；5）喷雾洒水；6）冲洗煤尘。
2、防止点燃煤尘爆炸的火源：1）加强管理，提高防火意识；2）防止放炮火源，严格执行爆破规程；3）防止电气火源和静电火花；4）防止摩擦和撞击火花。
3、防止煤尘灾害扩大的措施：1）分区通风；2）隔爆措施。
第四节 矿井防灭火 3
一、矿井火灾的分类及危害
1、矿井火灾的分类：外因火灾及内因火灾
2、矿井火灾危害：1）产生大量有害气体；2）烧毁设备的资源；3）引起爆炸；4）造成严重的经济损失；5）产生火风压；6、引起再生火灾，使火灾范围扩大。
二、煤炭自燃的预防
（一）煤炭自燃的条件：1、具有自燃倾向性的煤呈碎裂状态堆积；2、通风供氧维持煤的氧化过程不断发生与发展；3、氧化过程中产生的热量能大量蓄积，难以及时放散。
（二）煤炭自燃的过程及特征：1、低温氧化阶段；2、自热阶段；3、燃烧阶段。
（三）影响煤炭自燃的因素
1、影响煤炭自燃的内部因素：1）煤的变质程度；2）煤炭灰分；3）煤的物理性质；4）煤的含硫量；5）煤的水分。
2、影响煤炭自燃的外部因素：1）地质条件；2、开拓、开采条件；3）通风条件。
（四）煤炭自燃的预兆：1、巷道中出现雾气或巷道壁“出汗”；2、出现火灾气味；3、空气温度和煤壁温度增高，感到非常闷热；4、人体不适。
（五）预防自燃火灾的措施：1、开拓、开采的技术措施；2、预防性灌浆；3、阻化剂防火；4、胶体材料防火；5、惰性气体防火；6、均压防灭火。
三、外因火灾的预防措施：1、加强明火管理；2、建立防火设施，加强防火器材管理。
四、井下灭火
1、发现火灾时的行动原则。
2、矿井灭火的方法：直接灭火法、隔绝灭火法、综合灭火法。
第五节 矿井水灾的防治
一、矿井水灾发生原因及危害
矿井水灾发生的原因：1）井田内水文地质等资料不清，就盲目开采。
2）井筒位置不适当。3）麻痹大意。4）地面防洪、防水措施不当，或因对防洪设施管理不善，暴雨山洪冲毁防洪工程，使地面水涌入井下，造成灾害。5）乱采、乱掘，破坏了防水煤柱、岩柱，造成突水。6）工程质量低劣，井巷严重塌落冒顶造成顶板塌落，沟通强含水层突水。7）管理不善，井下无防水闸门或虽有闸门但未及时关闭，矿井突水时不能发挥堵截水作用。8）矿蟛排水能力不足或排水设备平时维护不当，水仓不按时清挖，突水时排水设备失效而淹井。9）测量错误，导致巷道揭露积水区或含水层突水而淹井。
二、井下防治水
1、地面水的防治：1）河流改道；2）铺整河道；3）填堵通道；4）挖沟排洪；5）排除积水。
2、井下水的防治：1）掌握水情；2）设置防水闸门；3）留设防水煤柱；4）注浆堵水；5）疏干水源；6）井下探水。
三、采掘工作面透水预兆：1）煤层发潮、发暗。2）煤层和巷道空气变冷。3）煤壁或巷道壁“挂汗”。4）顶板来压，淋水增大，底板鼓起并往外渗水。5）出现压力水流且水质浑浊，这是离水源很近的预兆。6）有水声。7）巷道内有害气体增多，这是因为积水区常常有瓦斯、二氧化碳、硫化氢等有害气体。8）煤壁或巷道壁“挂红”，有酸气味、自鸡蛋味，水味发涩。上述预兆，并不是每次透水全部出现，而只是出现其中几种。
第六节 顶板灾害的防治
顶板事故是指在地下采煤过程中，因为顶板意外冒落造成的人员伤亡、设备损害、生产中止等事故。
一、采煤工作面顶板事故的防治
1、采煤工作面冒顶事故类型。按冒顶范围分为局部冒顶和大型冒顶
两类。按冒顶事故的力学原因分为压垮冒顶事故、漏垮型冒顶事故和推垮型冒顶事故3大类。
2、顶板的冒顶预兆
1）工作面煤壁片帮或煤柱炸裂，并伴有明显的响声。2）由于煤体内支撑压力的作用，煤层中的炮眼变形，打完眼不能装药，甚至连打眼后，煤钻杆都拔不出来。3）可听到顶板折断发出的雷声。4）顶板下沉急剧增加。5）顶板有时出现裂隙与淋水，底板局部也可能底鼓，出现裂隙和出水，断层处滴水增大，有时出现钻孔中流水混有岩粉现象，严重时顶板可能掉矸。6）来压时，支架压力突增，动载系数可达到3.0以上。7) 如果设有微震仪观测, 可发现记录中有较多的岩体破裂与滑移的波形出现，也可记录到小的顶板冒顶。
3、掘进工作面冒顶的防治
第七节 机电运输事故防治
一、机电事故的防治
电气事故包括人身伤亡事故和设备事故两大类。 人身伤亡事故是指触电伤亡事故。设备奋不顾身主要是指由电气设备所产的电弧、电火花和危险温度引起的瓦斯或煤尘爆炸，设备损毁，电气火灾等。
为减少电气事故的发生，除应制定并遵守严格的安全用电制度，普及安全用电知识外，还应加强矿用电气设备的管理和应用。
二、运输事故形式及防范措施
矿井主要运输方式有：带式输送机、刮板输送机、矿用小绞车、矿用机车。
井下运输常风的伤人事故：
1、行走时，不注意前、后来往的车辆，遇到车辆运行不及时躲避，造成伤亡事故。
2、不遵守井下的有关规定，爬车、蹬车、乘坐运煤带式输送机或刮板输送机，造成挤伤、摔伤、碰伤或触电。
3、乘坐乘人车时身体伸出车外，车未停稳就急忙上、下车被刮伤、挤伤。
4、人力推车时，不注意前、后行人和车辆，或放飞车，造成碰伤、撞伤、挤伤待伤人事故。
运输巷道中行走的注意事项：
1、在巷道中行走时，要走人行道，不要在轨道中间行走，不要随意横穿电机车轨道、绞车道、携带长件工具时，要注意避免碰伤他人和触及架空线，当车辆接近时要立即进入躲避硐室暂避。
2、在横穿大巷，通过弯道、交叉口时，要做到“一停、二看、三通过”；任何人都不能从立井口和斜井的井底穿过，在兼作行人的斜巷内行走时，按照“行人不行车，行车不行人”的规定，不要与车辆同行。
3、钉有栅栏和挂有危险警告牌的地点十分危险，不能擅自进入，爆破作业经常作伤人，不可强行通过爆破警戒线、进入爆破警戒区。
4、严禁扒车、跳车和乘坐矿车，严禁在刮板输送机上行走。
5、路过有人正在工作的地方，一定要先打招呼，以免掉物碰人。
6、行走过程中，要随时注意井巷里的各种信号，来往车辆和路标，不要大声说笑、吵架和打闹。
第三部分 瓦斯抽放工中级技能
1、什么叫瓦斯抽放
矿井瓦斯抽放，是指为了减少和解除矿井瓦斯对煤矿安全生产的威胁，利用机械设备和专用管路造成的负压，将煤层中存在或释放出来的瓦斯抽出来，输送到地面或其它安全地点的方法。
2、抽放瓦斯的目的
①预防瓦斯超限，确保矿井安全生产。②开采保护层并具有抽放瓦斯系统得矿井。③无保护层可采的矿井，预抽瓦斯可作为区域性或局部防突措施来使用。④开发利用瓦斯资源，变害为利。
3、抽放瓦斯的条件
一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m /min或一个掘进工作面的瓦斯涌出量大于3m /min，用通风方法解决瓦斯问题不合理的。
4、瓦斯抽放的意义？
①瓦斯抽放是消除煤矿重大瓦斯事故的治本措施。②瓦斯抽放能够解决矿井仅靠通风难以解决的问题，降低通风成本。③瓦斯抽放能够利用宝贵的瓦斯资源。
5、瓦斯抽放系统的构成
瓦斯抽放系统主要有管路、瓦斯泵、流量计、安全装置等组成。
6、瓦斯抽放管路的选型
选择瓦斯抽放管路是决定抽放投资和抽放效果的重要因素之一。瓦斯抽放管路直径D 应根据绝对瓦斯涌出量、预计的瓦斯抽出量及预计的瓦斯抽放率，采用下式进行计算：
D=[(4QC )/(60πν)]1/2 33
D-----瓦斯管内径，m ；
Q C ----管内气体混合流量，m /min；
ν----管内气体经济合理平均流速，取ν＝5～15m/s。
7、临时抽放瓦斯泵站应安设在抽放瓦斯地点附近的新鲜风流中。 3
8、矿井（或采区）抽放率是指矿井（或采区）的抽放瓦斯量占其风排瓦斯量于抽放瓦斯量之和的百分比。
9、瓦斯泵有真空泵、离心泵和回转式瓦斯泵
瓦斯泵负压计算 瓦斯泵流量计算
h 泵=hR +h孔 Q 泵=100Q抽/C×K
10、孔板流量计
Q=9.7×10×K{h×P/【0.716C+1.293(1-C)】}
11、瓦斯抽放泵站（房）
（1）地面固定式瓦斯抽放泵房
（2）井下临时抽放瓦斯泵站
12、瓦斯抽放基本参数
瓦斯储存量计算W=W1+W2+W3+W4
可抽瓦斯概算W K =W·d k /100
抽放率d k =100Qbc /（Q bc +Qkc ）
五、煤矿瓦斯抽放的基本方法
1、本煤层瓦斯抽放的含义
本煤层瓦斯抽放就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。
2、本煤层未卸压钻孔抽放
①穿层钻孔抽放。②顺层钻孔抽放。
3、本煤层瓦斯抽放存在的问题
本煤层瓦斯抽放由于单孔抽放流量小，当煤层透气性差时，钻孔工程量大；在巷道掘进期间由于瓦斯涌出量大，掘进困难。
4、卸压钻孔抽放分类
①掘进工作面边掘边抽。②回采工作面随采随抽。
5、邻近层瓦斯抽放的含义
邻近层瓦斯抽放即是在有瓦斯赋存的邻近层内预先开凿抽放瓦斯的-41/2
巷道，或预先从开采煤层或围岩大巷内向邻近层打钻，将邻近层内涌出的瓦斯抽出。
6、邻近层瓦斯抽放的分类
上邻近层瓦斯抽放、下邻近层瓦斯抽放
6、采空区瓦斯抽放的分类
①钻孔抽放法。②巷道抽放法。
六、钻探工具及钻孔施工
第一节 钻探工具
一、钻机类别
杭州SGZ —I 型
西安MK 系列
煤科院ZSM —250和ZY —50型
二、钻机性能（见146页—147页）
三、钻机构造及优缺点
（一）MK 系列钻机
主要用途：矿井钻进地质勘探孔、抽放瓦斯孔、注水孔及其他工程用。 结构分主机、泵站、操作台3部分。
泵站由电动机、油泵、油箱组成。
主机由回转器、夹持器、给进装置、机架组成。
优点：结构合理、技术先进、转速范围宽、工艺适应性强、操作省力、安全可靠、解体性好、搬运方便。
（二）SGZ 系列
主要用途：适用于工程钻孔和地质勘探取芯钻孔，既能用于钢粒钻进，又能用于金刚石钻进，机身小，尤其适应于煤矿井下作业。
结构由动力机和主机两部分组成。
主机由离合器、变速箱、卷扬机、回转器、机架和液压系统等。
优点：可以调节给进速度和给进力，还可以控制液压卡盘的松紧，操作方
便，安全、省力，钻进速度较高，另外，液压给进装置还可以做起重机用。 缺点：给进行程短、操作频繁。
四、钻机常见故障
（一）MK 系列钻机
1、卡瓦卡布住钻杆；
2、回转器不前进也不后退；
3、油泵噪声大；
4、系统压力上不去；
5、马达回转无力；
6、卡盘松不开；
7、动力头跑油；
8、回转速度慢或转不起来。
（二）SGZ 系列钻机
1、组装时立轴合不上；
2、液压系统部工作；
3、液压系统工作立轴不工作；
4、液压系统单项工作；
5、立轴退出而进不去或进去而退不出；
6、压力不稳，进、退一股一股的；
7、压力太小或没有压力；
8、齿箱挂档困难或挂不上挡；
9、齿箱内有异常声音；
10、立轴油缸漏油。
第二节 钻孔设计
一、钻孔直径的确定
钻孔直径大，钻孔暴露煤的面积亦大，则钻孔瓦斯涌出量也大。钻孔直径由73mm 提高到300mm ，钻孔的暴露面积增至4倍，而钻孔抽放量增加到
2.7倍。目前抽放瓦斯钻孔直径一般为60~110mm。
二、钻孔深度的确定
单一钻孔的瓦斯抽放量与其孔长基本上成正比关系，在钻机性能和施工技术水平允许的条件下，尽可能采用长钻孔增加抽放量和效益。
SGZ-I 型钻机，掘进迎头的钻孔深度可施工16~20m，巷道两帮钻场内的钻孔深度可施工50m ；高瓦斯回采工作面一般使用MK 系列钻机，钻孔深度可施工150米。
三、钻孔有效排放半径的确定
钻孔的有效排放半径是指在规定时间内，在该半径范围内的瓦斯压力或瓦斯含量降到安全允许值。
钻孔有效排放半径一般为0.5~1.0m，钻孔的有效抽放半径一般为1.0~2.0m。
四、钻孔间距的确定
钻孔孔底间距应小于或等于有效半径的2倍。
钻孔间距选用参考值表
煤层透气性系数/（m2·MPa-2d-1） 钻孔间距/m
＞10-3 —
10-3~10-2 2~5
10-2~10-1 5~8
10-1~10 8~12
＞10 ＞10
第三节 钻孔施工
一、瓦斯抽放钻孔施工注意事项
（1）钻孔要严格按照标定的孔位及施工措施中规定的方位、角度、孔深进行施工；
（2）安装钻杆时要注意以下问题：
○1先检查钻杆；○2连接钻杆时要对准丝扣；○3严防管钳夹伤硬质合金片、
夹扁钻头和岩芯管；○4必须在安完第一根后，在安第二根。
（3）钻头送入孔内开始钻进时，压力不宜太大，要轻压慢转，待钻头下到孔底工作平稳后，压力在逐渐增大；
（4）采用清水进钻时，开始必须注水，水返回后才能给压进钻，不准钻干孔；孔内岩粉多时，应加大水量，冲好后方可停钻；
（5）钻进过程中要准确测量距离，每钻进10m 或换钻具时必须量一次钻杆，以核实孔深。
（6）钻进过程中的注意事项：
○1发现煤壁松动、片帮、来压、见水或孔内水量、水压突然加大或减小以及顶钻时，必须立即停止钻进，但不得拔出钻杆；
○2钻孔透采空区发现有害气体喷出时，要停钻加强通风并及时封孔； ○3钻孔钻进时出现瓦斯急剧增大、顶钻等现象时，要及时采取措施。
（7）临时停钻时，要将钻头退离孔底一定距离，防止煤岩粉卡住钻杆；停钻8h 以上时应将钻杆拉出来。
（8）提出钻具时注意：
○1提钻前，要丈量机上余尺。
○2提钻前，必须用清水冲孔，排净煤、岩粉。
二、钻孔施工过程中常见事故
○1在钻孔施工过程中发生瓦斯燃烧、爆炸和熏人窒息事故；○2施工过程中发生煤与瓦斯突出事故；○3施工过程中由于电气设备失保而造成电气伤人事故；○4钻孔施工作业场所由于片帮冒顶而造成伤人事故；○5施工作业人员由于操作钻机部熟练而造成钻杆搅人及管钳伤人事故。
三、钻孔施工安全措施
瓦斯涌出量大的作业场所，钻孔必须装有瓦斯大量泄出的防喷装置，实行“边钻边抽”。
必须安设专职瓦斯检查员加强对钻孔施工处的瓦斯等气体的检查，严禁瓦斯超限作业，还必须佩带便携仪。
为了防止在钻孔内发生瓦斯燃烧、爆炸和熏人事故，采用风力排屑时，必须保证钻孔排屑畅通，和足够的灭火器材。采用水力排屑时，钻孔直径比钻杆直径大50%以上，严禁用铁器敲砸钻具。
施工过程中，若发现有突出预兆现象时，人员迅速撤至安全地带，同时切断所有电源，并及时汇报。
必须加强钻孔施工作业场所及巷道周围的支护、严禁空帮空顶。
施工钻孔的所有电气设备的防爆质量必须符合《煤矿安全规程》中的有关规定，加强电气设备的检查与维护。
施工钻孔的电气设备的电源必须和作业场所得局部通风机和瓦斯探头实行风、电和瓦斯、电闭锁。
施工过程中必须将钻机摆放平稳，打牢压车柱，吊好风水管路及电缆。
四、钻孔事故排除方法
1、孔内事故预防
○1因故停钻时，应设法将钻具提出孔口或安全孔段；○2严禁强拉硬拽；○3应有班长或熟练钻工负责主要技术操作。
2、处理事故的一般方法
捞、提、扫、冲、打、顶、反、透、扩、割、劈、磨
3、孔内事故处理的原则
三清、两慎、一勤、一稳
4、处理事故前要做的准备工作
○1量好残尺，做好记录；○2做好交接班；○3要全面做好检查和测量。
第四节 钻孔的封孔
一、瓦斯抽放钻孔的封孔方法
瓦斯抽放钻孔的封孔应满足密封性好、操作方便、材料便宜等要求。岩石孔一般不少于2~5m，煤孔一般不少于4~10m。
1、机械式封孔器封孔
使用时将封孔器送入钻孔内，然后用高压水管向封孔器里注水，使之产生
径向膨胀将钻孔封闭。
2、填充材料封孔
主要方法主要有水泥、砂浆封孔和聚氨酯封孔等。
聚氨酯封孔具有密封性好、硬化快、膨胀性强的优点。有甲、乙两组药液混合而成。
缺点：不适宜封要求较深的钻孔。
水泥、砂浆封孔目前主要借助于KFB 型矿用封孔泵进行封孔。
二、钻孔封孔注意事项
（1）封孔前必须清除孔内煤、岩粉。
（2）封孔时需下套管，套管可采用钢管或抗静电硬质塑料管。
（3）封孔时先把套管固定在钻孔内，固定方法可采用木塞或锚固剂等，套管要露出孔口100~150mm。
（4）用封孔器封仰角时，操作人员不得正对封孔器，以防封孔器下滑伤人。
第四部分 瓦斯抽放工高级技能
矿井瓦斯抽放设备与管理
第一节 矿井瓦斯抽放设备与设施
一、瓦斯泵
（一）瓦斯泵的分类
水环式真空泵、离心式瓦斯泵和回转式瓦斯泵。
（二）常用瓦斯泵的优缺点及适用条件
1、水环式真空泵的优缺点及适用条件
优点：结构简单，运转可靠；工作叶轮内有水环，没有爆炸危险。 缺点：流量较小，正压侧压力低，轴磨损较大。
适用于瓦斯抽放量较小、管路较长和需要抽放负压较高的矿井或区域，适用于瓦斯浓度变化较大，特点是浓度较低的矿井，因为安全性高。
2、回转式瓦斯泵的优缺点及适用条件
优点：抽放流量不受阻力变化的影响，运行稳定，效率较高，便于维护保养，在同功率、流量与压力条件下，瓦斯泵价格为离心式瓦斯泵的50%左右。
缺点：检修工艺要求高，叶轮之间以及与机壳之间间隙必须适当，间隙过小，易摩擦发热，间隙过大，漏气大，效率较低；运行中噪音大；压力高时，气体漏损较大，磨损较严重。
适用于流量要求稳定而阻力变化大和负压较高的抽放瓦斯矿井。
3、离心式瓦斯泵的优缺点及适用条件
优点：运行可靠，不易出故障；运行稳定，供气较均匀；磨损小，寿命长；流量高，噪音低。
缺点：价格高、效率低；两台瓦斯泵并联运转性能差。
适用于瓦斯抽出量大（30~1200m3/min）、管道阻力不高（4~5kpa）的瓦斯抽放矿井。
二、瓦斯抽放安全防护装置
放水装置；防爆、防回火装置；控制流量装置；放空和避雷针装置等。
1、放水器（人工放水器、自动放水器）；
2、防爆阻火器；
3、抽放瓦斯用抗静电塑料管；
4、抽放瓦斯参数监测仪；
5、放空管；
6、避雷针；
第二节 矿井瓦斯抽放管理
一、瓦斯抽放工安全责任制
（一）瓦斯抽排管路检查工（测量工）安全责任制
1、每天检查一次抽放系统，发现故障及时汇报；
2、及时回收各处所有材料，做到不乱丢乱放；
3、进入栅栏内，必须携带便携仪，并随时检查巷道内瓦斯；
4、防止瓦斯机受潮和在井下打开瓦斯机进行检查修理；
5、经常清理和润滑瓦斯抽放管路阀门；
6、不得任意调整主干管路的抽放负压；
7、抽放系统的检查与维护的主要工作；
○1抽放泵运行情况，及时处理存在问题；
○2抽放管路有无漏气；
○3各抽放地点抽放参数；
○4抽放管路上的放水器装置及时放水。
8、做到抽放管路无破损、无泄漏、无积水，抽放管路要吊高或垫高，离地高度不小于0.3m 。
（二）瓦斯抽放泵站司机安全责任制
1、司机必须熟悉、掌握抽放设计要求及抽放设备、管路情况。
2、严格按照泵站操作规程上岗操作；
3、上岗前要带齐瓦斯机、记录本等器具；
4、做好循环检查工作，及时排放放水器内的积水；
5、保管好泵站内的仪器仪表；
6、瓦斯泵启动前，认真检查电机与泵体之间对轮是否有阻力；
7、起动前，必须先打开进气端管路的控制阀门；
8、观察泵体两端有无滴水现象；
9、泵体内水位达到轴线高度时，方可启动；
10、调节供水阀门，使供水量接近或满足要求；
11、电机发热时，严禁用水对其进行冷却；
12、泵运转时，不得用手、脚触摸泵；
13、测量时，不得用嘴吸出胶管内的积水；
14、测量完毕要将胶气管放置正确、不漏气；
（三）钻机工岗位责任制
1、钻机摆放平稳；
2、钻杆前后不准站人，不准用手扶钻杆；
3、穿戴要整齐；
4、正确使用便携仪，严禁瓦斯超限作业；
5、钻机操作要有熟练钻工或带班长操作；
6、操作人员要熟知各种钻机的结构、性能及使用方法；
7、松紧立轴卡瓦时，待立轴停止后进行；
8、钻机不得在无人看管情况下运转；
9、正常运行时，不得任意拨动各种联动手把；
10、人工取下钻杆和水变头时，控制开关必须处在停止位置；
11、钻机未停稳时，人员不得靠近钻杆或跨越钻杆；
12、禁止在运转的皮带附近更换衣服和做其它工作；
13、禁止立轴回转时丈量机上残尺或进尺长度；
14、钻机回次进尺不得超过岩芯管的有效长度；
15、发现钻头糊钻、憋泵、转速显著下降时，应立即提钻；
二、瓦斯抽放日常管理制度
建立制度、专门的抽放队伍、年度矿井瓦斯计划指标列入年度生产、经营指标中进行考核、必须有瓦斯抽放专门设计、抽放系统必须完善可靠、抽放系统能力应满足矿井最大抽放量需要、抽放管路要有良好的气密性和足够的机械强度、低洼处应设置控制阀门、移动抽放泵站安设在抽放瓦斯泵站附近的新鲜风流中、必须有直通矿井调度室电话、必须配置计量装置。
三、钻孔施工参数与瓦斯抽放参数的管理
1、钻孔施工参数的管理
2、瓦斯抽放参数的管理
矿井瓦斯利用
第一节 矿井瓦斯对大气环境的影响
一、抽放瓦斯的处理方式
1、采用井下局部瓦斯抽放系统时，抽出的瓦斯直接排入井下总回风道；
2、采用地面永久瓦斯抽放系统时，抽出的瓦斯直接排入地面空气中或加以利用。
二、矿井瓦斯对大气层的影响
矿井瓦斯气体主要成分是CH4，当大量的CH4气体排入到大气层中时，会使空气中的悬浮粒显著增加，引起空气严重污染、温室效应、酸雨等危害。
1、矿井瓦斯能引起温室效应
CH4+O2=CO2
最暖的5年发生在20世纪80年代；1988年全球平均气温比1949~1979年平均值高0.34℃；1990年是140年来世界上最暖的一年。预计到2030年，全球平均海平面将升高200~1400mm。
2、矿井瓦斯引起酸雨
CH2+O2+HO2=酸雨
PH 值＜5.6的降雨称为酸雨
3、矿井瓦斯能造成空气严重污染
20世纪80年代的后5年，全世界约有13亿人居住在没有达到世界卫生组织（WTO ）规定的颗粒悬浮物标准的城市地区。
三、废气排放标准
分为三级
一级标准：为保护自然生态和人群健康，在长期接触情况下，不发生任何影响危害的空气质量要求；
二级标准：为保护人群将康和城市、乡村的动植物，在长期和短期接触情况下，不发生伤害的空气质量要求；
三级标准：为保护人群不发生急慢性中毒和城市一般动物正常生长的空气质量要求。
第二节 矿井瓦斯利用
煤矿瓦斯是宝贵的资源，即可作为居民家庭用气、发电和汽车燃料，又能生产甲醇、甲醛、乙酸、甲基氯化物、甲氨、尿素、炭黑等一系列中药的化工产品。
一、矿井瓦斯作为民用及工业用燃料
1、用于锅炉燃烧
供建筑物取暖、加热井口风流、浴室及生活用。
便于管理，易于自动化，降低劳动强度，减少空气污染。
2、用于汽车燃料
瓦斯代替汽油作燃料，储气量大。
3、用于瓦斯发电
不需提纯就可直接作为发电厂的燃料，降低了发电成本。
4、用于民用炉灶
（1）没有建立瓦斯储存罐的矿井
n1=1/（q1k1k2k3）
n1=85
（2）建立了瓦斯储存罐的矿井
n2=1×1440/（q2k1k2）
n2=710
二、矿井瓦斯作为工业使用
矿井瓦斯以含甲烷为主，把甲烷作为原料能生产一系列化工产品，可以获得较好的经济效益。
1、利用矿井瓦斯生产炭黑
甲烷在高温燃烧下燃烧分解后可产生粉状碳颗粒—炭黑。
甲烷浓度在40%~90%时均可烧制炭黑，每立方米纯甲烷可生产炭黑120~150g。
2、利用矿井瓦斯生产甲醇
CH4+O2→CH2O+H2O+282.6kJ
甲醛是有机合成制品的基本原料，广泛用于树脂、纤维、医药等工业。
自救、互救与创伤急救
一、矿工自救与互救
1、发生事故时现场人员的行动原则
（1）及时报告险情；（2）积极抢救；（3）安全撤离；（4）妥善避灾。
2、自救器和避难硐室
（1）自救器 过滤式自救器
化学氧自救器
压缩氧自救器
（2）避难硐室
二、创伤特点和致伤原因
1、软组织损伤：多为砸伤；
2、四肢骨折和脱位：多为煤块、矸石砸伤或车、铁器撞伤；
3、脊椎骨盘骨折和骨折脱位：多为冒顶、片帮或塌方等造成；
4、头面部损伤：多种原因；
5、胸腹部内脏损伤：原因是多方面的；
6、烧伤和电击伤：瓦斯爆炸、触电等；
矿山工业创伤特点：部位广泛，以头颈四肢突出部位受伤最多。
三、现场创伤急救技术
现场创伤急救技术包括人工呼吸、心脏复苏、止血、创伤包扎、骨折临时固定和伤员搬运。
（一）人工呼吸
适用于触电休克、溺水，有害气体中毒、窒息或外伤等引起的呼吸停止、假死状态者。
施行人工呼吸前，先要将伤员运送到安全、通风良好的地点。
1、口对口吹气法
效果最好、操作最简单的方法。
操作前使伤员仰卧，一手托起伤员下颌，并尽量使其头部后仰，另一手将其鼻孔捏住；自己深呼吸一口气，使伤员吸气，然后松开手，并用手压其胸部以帮助伤员吸气。如此有节律的、均匀地反复进行，每分钟应吹气14~16次。
注意吹气时切勿过猛、过短，也不宜过长。图见P197
2、仰卧压胸法
伤员仰卧，救护者跪在伤员大腿两侧，两手拇指向内，其余四指向外伸开，平放在其胸部两侧乳头之下，借半身重力压伤员胸部，挤出伤员腹内空气；然后，救护者身体后仰，除去压力，伤员胸部依其弹性自然扩张，使空气吸入腹内。如此有节律地进行，要求每分钟压胸16~20次，图见P197
3、俯卧压背法
此法同仰卧压胸法大致相同，只是伤员俯卧，救护者跨跪在伤员大腿两侧，图见P198，因为这种方法便于排出肺内水分，对溺水者适合。
四、事故现场负责人救灾组织
1、认真组织 2、沉着冷静 3、遵循原则
4、随机应变 5、及时联络 6、团结互助
五、各级抢救组织及人员的任务和要求
1、自救互救组抢救
班组长（或队干部）携带急救包，在保健员赶到之前或上井之前进行必要的处理。
2、井下保健员
井下保健员应及时赶到现场，把伤员搬运到安全区，进行检查并进行一系列的处理。
3、矿医院
4、总医院
六、伤员的检查和应急处理
1、伤情检查
（1）一般检查
1了解时间、原因和外力性质、受伤部位等； ○
2检查伤者神志、有无伤口、部位、出血情况等； ○
3检查呼吸道是否畅通、有无呼吸困难等； ○
（2）头胸腹部检查
（3）脊椎、骨盆、四肢
2、伤员处理
（1）保持呼吸道通畅。
（2）立即止血、包扎伤口。
一般可用一个或两个三角巾加压包扎止血
（3）胸腹部外伤的处理
多发肋骨骨折处理：在陷处放一大块敷料，固定。
胸部刺伤处理：尽快封伤口，以免空气进入胸腔。
腹部开放性损伤：如有内脏脱出，可用杯、碗之类扣在伤处，用三角巾包扎固定后，迅速转送医院抢救。
（4）肢体固定
肢体骨折应用副木、小夹板或三角巾做肢体固定。
（5）如有心跳呼吸停止的，应进行人工复苏抢救。
七、伤员的运送
运送伤员一定要做到安全、迅速、稳妥
1、肢体各部位的固定方法
1）锁骨和肩胛骨折：将伤侧前臂固定于胸前壁或用双环套过两肩在背后扎紧固定。
2）肱骨干骨折：用两块有垫夹板固定上臂，用三角巾将前臂悬吊于功能位。
3）尺桡骨折和腕部骨折：用夹板固定前臂屈肘90°，前臂用三角巾悬吊在胸前。
4）脊椎骨折：伤员仰卧或侧卧在木板上，搬运轻快准确。
颈椎骨折 胸椎、腰椎和骶椎骨折
5）髌、股骨折：用股骨夹板或一块长度相当于腰部到踝部的木板放在患肢外侧，一根短木板放在患肢内侧，加垫用三角巾扎紧固定。
6）胫腓骨骨折：用一块或两块加垫木板，从大腿中部到足部两侧固定。
7）骨盆骨折：伤员平卧于担架上，用三角巾或多头带围绕骨盆和双下肢，中间夹板捆绑固定。
2、伤员的护送搬运
初步抢救，用担架转运伤员时，要注意脚在前头在后，防止伤员摔下担架，并及时观察伤员情况。
注意：对于开放性骨折，严禁自行复位，应包扎、固定后迅速送医院治疗。
八、心脏复苏
心脏俯苏——心前区叩击术、胸外心脏按压术
1、心前区叩击术
心脏骤停后立即叩击心前区，叩击力中等，连续叩击3~5次，并观察脉搏、听听心音。若恢复则表示复苏成功；反之，应立即放弃，改用胸外心脏按压术，
操作时，使伤员头低脚高，施术者以左手掌置其心区前，右手握拳，在左手背上轻叩。
2、胸外心脏按压术
此法适用于各种原因造成的心脏骤停者。在胸外心脏按压前，应先作心前叩击术，如果叩击无效，应及时正确地进行胸外心脏按压，操作方法
首先将伤员仰卧木板上或地上，解开其上衣和腰带，脱掉胶鞋。救护者位于伤员左侧，手掌面与前臂平直，一手掌面压在另一手掌上面，双手重叠，置于伤员胸骨1/3处（其下方为心脏）图见P199，以双肘和臂肩之力有节奏地、冲击式地向脊柱方向用力按压，使胸骨压下3~cm；按下后，迅速抬手使胸骨复位，以利于心脏的舒张。按压次数，以每分钟60~80次为宜，按压过快，心脏舒张不够充分，心室内血液不能完全充盈；按压过慢，动脉压力低，效果也不好。
注意事项：
（1）按压力量应人而异；
（2）胸外心脏按压与口对口吹气应同时施行。
（3）按压显著时，可摸到颈总动脉、股动脉搏动，散大的瞳孔开始缩小，口唇、皮肤转为红润。
3、止血法
（1）、指压止血法
（2）加垫屈肢止血
（3）止血带止血法
（4）加压包扎止血法
4、创伤包扎
目的：保护伤面和创面，减少感染，减轻痛苦；加压包扎有止血作用；
用夹板固定骨折的肢体时需要包扎，以减少继发损伤，也便于运送医院。
1、布条包扎法
2、毛巾包扎法
包扎时注意：
1、动作迅速，不可触碰伤口；
2、不能用污水冲洗，伤口表面异物要清除；深部异物要送医院；
3、动作要轻柔、松紧度要适宜；
4、脱出的内脏不可纳回伤口；
5、包扎范围要超出伤口边缘5~10cm。
第一部分 瓦斯抽放工基础知识
教学目标：煤矿安全生产方针；
煤矿安全生产法律法规；
教学重点：煤矿安全生产方针；
煤矿安全生产法律法规；
教学难点：煤矿安全生产法律法规；
第一节 煤矿安全生产方针
一、煤矿安全生产方针的含义及意义
煤矿安全生产方针保是党和国家为确煤矿安全生产而确定的指导思想和行动准则，即“安全第一、预防为主”。
安全第一，是强调安全、突出安全、安全优先，把安全放在一切工作的首位，要求各级政府和煤矿领导及职工把安全生产当作头等在事来抓，切实处理好安全与效益，安全与生产的关系。
预防为主，是实现安全第一的前提条件。要实现安全第一，必须以预防为主。要不断地查找隐患，谋事在先，尊重科学，探索规律，采取有效的事前控制措施，防微杜渐、防患于未然，把事故、隐患消灭在萌芽之中。
煤矿安全生产方针是煤矿安全生产管理的基本方针。贯彻落实好这个方针，对于处理安全与生产以及与其他中项工作的关系，科学管理、搞好安全，促进生产和效益提高，推动各项工作的顺利进行有重大意义。
二、煤矿安全生产方针的贯彻落实
贯彻落实煤矿安全生产方针应当做到以下三点：
1、坚持管理、装备、培训并重的原则。这是我国煤矿安全生产实践经验的总结，也是贯彻落实煤矿煤矿安全生产方针的基本原则。
2、坚持煤矿安全生产方针标准。
3、坚持各项行之有效的措施。
第二节 煤矿安全生产法律法规
一、煤矿安全生产法律法规体系
建国以来特别是改革开放以来，我国的立法工作发展较快，煤矿安全法律法规体系已基本形成。主要有四个部分：
一是全国人大及其常务委员会颁布的关于安全生产的法律。
二是国务院颁布的关于安全生产的行政法规。
三是省（自治区、直辖市）级人大及其常务委员会颁布的关于安全生产的地方性法规；
四是国务院有关部委、省级人民政府颁布的关于安全生产的规章和地方规章。
二、主要安全生产法律法规
（一）《安全生产法》
1、立法的目的与意义
制定这部法律的目的，是为了加强安全生产的监督管理，防止和减少安全事故，保障人民群众生命的财产安全，促进经济发展。其意义是四个需要，即：一是依法加强监督管理、安全监察依法行政的需要；二是预防和减少事故，保护人民群众生命的财产安全的需要；三是依法制裁安全生产违法犯罪的需要；四是建立和完善我国安全生产法律体系有需要。
2、《安全生产法》的主要内容
3、从业人员在安全生产方面的权利和义务。
（二）《矿山安全法》
1、立法的目的：防止矿山事故，保护矿山职工的人身安全，促进采矿工业健康发展，健全矿山法制。
2、《矿山安全法》的指导思想：坚持保护矿工生命安全的宗旨，从实际出发，做到劳动部门监督与矿山企业主管部门的管理结合、国家监督和民众监督结合起来，建立健全各级生产和管理人员的安全生产责任制。
3、《矿山安全法》的主要内容
（三）《煤炭法》
1、《煤矿法》的立法目的
是合理开发利用和保护煤炭资源，规范煤炭生产、经营活动，促进和保障煤炭行业的发展。
2、《煤炭法》的主要内容
（四）《煤矿安全监察条例》
1、制定《煤矿安全监察条例》的背景：一是煤矿安全监察体制改革的需要。二是煤矿安全监察机构开展工作的需要。三是改变和促进我国煤矿安全善根本好转的客观需要。
2、制定《煤矿安全监察条例》的目的：保障煤矿安全、规范煤矿安全监察工作，保护煤矿职工人身安全和健康，促进煤矿健康发展。
3、《煤矿安全监察条例》的内容：该条例于2000年11月7日以国务院第296号命令颁布，于2000年12月1日起施地。共有五章50条。该条例明确了煤矿安全监察制度、权力、地位、职责、监察内容、行政处罚种类、工作原则及与政府的关系等，是我国第一部较为全面的煤矿安全监察的行政法规，是依法监察的法律武器，填补了煤矿监察法规空白，对于依法治矿，促进安全生产具有重大意义。
（五）《煤矿安全规程》
《煤矿安全规程》的制定是以坚持“安全第一、预防为主“的方针，坚持以先进的科学技术为导向，以生产实践为基础，向世界先进水平靠近、不迁就保护落后，结合我国煤矿技术水平、装备水平实际，坚持改革开放、不断探索，具有权威、科学、实用、全面和可操作性的特点，是煤矿必须遵守的法定规程，具有不容置疑的法律地位。该规程制定的目的，是保障煤矿安全生产和职工人身安全，防止煤矿事故。其意义就是规范煤矿工作，加强管理和监察执法，遏制重大、特大事故、保护职工安全和健康，保证和促进我国煤炭工业健康发展和煤矿安全善稳定好转，为国家步入小康社
会作出应有贡献。
小结：煤矿安全生产方针保是党和国家为确煤矿安全生产而确定的指导思想和行动准则，即“安全第一、预防为主”。煤矿安全生产法律法规体系„„
作业：课后题
第二部分 瓦斯抽放工初级技能
第一节 煤矿地质基本知识
一、煤层埋藏特征
1、煤层厚度
簿煤层 ＜1.3m
中厚煤层 ＜1.3m
厚煤层 ＜1.3m
2、煤层顶底板
1）伪顶 2）直接顶 3）老顶 4）直接底
3、煤层的产状要素
走向 倾向 倾角
缓倾斜煤层 ＜25·
倾斜煤层 25·～25·
缓倾斜煤层 ＜45·
二、煤矿地质构造及其对瓦斯涌出的影响
（一）煤矿地质构造
1、褶皱构造
2、断裂构造
断层面 断层线 上盘和下盘 断距
（二）煤矿地质构造对瓦斯涌出的影响
1、煤田的地质史
2、煤的变质程度
3、煤层埋藏深度
4、煤层露头
5、煤层围岩性质
6、地质构造 ）老底 5
7、水文地质
第二节 矿井开拓
一、矿井开拓方式
（一）平硐开拓
1、走向平硐
2、垂直平硐
3、阶梯平硐
（二）斜井开拓
1、片盘斜井
2、斜井分区式开拓
（三）立井开拓
（四）综合开拓
二、矿井巷道分类
（一）按其空间位置分类
1、垂直巷道
2、水平巷道
3、倾斜巷道
（二）按巷道的用途和服务范围分类
1、开拓巷道
2、准备巷道
3、回采巷道
三、矿井与采区生产系统
1、运输和提升系统
2、采区通风系统
3、矿井排水系统
第三节 采掘技术
一、矿山压力基本知识
（一）矿山压力的概念
1、原岩应力
2、矿山压力
3、矿山压力的主要影响因素
（二）采煤工作面矿山显现规律
1、支承压力
2、初次来压
3、周期来压
（三）掘进工作面矿山压力显现规律
1、巷道顶压
2、巷道侧压 3、巷道低压
三 矿井通风与灾害防治
第一节 矿井通风
一、矿井通风的任务
1、地面空气的成分及数量
在正常情况下，地面空气组成成分比较稳定，按体积百分比计算： 氧气（O 2） 20.96%
氮气（N 2） 79.00%
二氧化碳（CO 2） 0.04%
除上述气体外，地面空气还含有少量的水蒸气、微生物和灰尘等。
2、井下空气成分的组成及性质
就一般矿井而言，井下空气成分的组成有氧气（O 2）、氮气（N 2）、甲烷（CH 4）、二氧化氮（NO 2）、二氧化碳（CO 2）、硫化氢（H 2S ）、氨气（NH 3）、氢气（H 2），矿尘和水蒸气等。上述成分中除为O2、矿尘和水蒸气，其余的成分为吉下有毒有害气体。
二、矿井及采区通风系统
矿井通风系统主要是由矿井通风方法、通风方式及通风网络三大部分
构成。
（一）采区通风系统
采区通风系统主要取决于采区的巷道布置和采煤方法，同时还要满足通风方面的特殊要求。如高瓦斯矿井和气温很高的深井，有时是决定采区通风系统的重要因素。在确定采区通风系统时，必须遵循安全、经济、技术合理等原则。
采区通风系统内至少要布置2条上（下）山，即运输上山和轨道上山，其中一条进风，另一条回风。生产能力特大或瓦斯涌出量大，或上、下多区段同时生产，或有煤与瓦斯突出危险的采区，应增开一条或多条行人上山。
布置2条上山时，可用轨道上山进风，运输上山回风，也可用轨道上山回风，运输上山进风。
（二）回采工作面通风系统
回采工作面通风系统是由进、回风巷（顺槽）、工作面、采空区等构成的。它包括采煤工作面风流流动方式和通风方式等。
（三）掘进通风
《规程》规定：掘进巷道必须采用矿井全风压通风或局部通风机通风。
1、 矿井全风压通风：是利用矿井主要通风机的风压对掘进工作面的通风。
2、 局部通风机通风可分为压入式、抽出式和混合式3种。
三、矿井通风设施
1、风桥：在进风与回风巷道相交的地点，须设置风桥，构成立体交叉风路，使进风与回风分开，互不相混。
2、挡风墙：挡风墙又称密闭，它的作用是遮断风流，以免造成风流短路或漏风，或者由此而引起煤炭自燃、火区扩大和有害气体外逸。挡风墙的质量要求不透气、不漏水、坚固可靠。
3、风门
在人员和车辆可以通行、风流不能通过的巷道中，至少要建立两道风门，间距要大于运输工具的长度，以便一道风门开启时，另一道风门是关闭的。当风门两侧空气压力差很大时，可设无压风门或调节风门。为了防止反风时风流短路，在主要风路的风门处设置一道反向风门以备反风时用。
第二节 矿井瓦斯防治
一、瓦斯性质及赋存状态
1、瓦斯的性质：瓦斯通常指甲烷（CH 4），是一种无色，无臭、无味、无毒的气体，它比空气轻，相对密度为0.554，常聚在巷道顶部，且扩散性很强，是空气的1.6倍，瓦斯微溶于水，惰性极大，瓦斯不能供人呼吸，其在空气中占的比重大时可使人窒息，，甚至造成死亡，遇火可燃烧、爆炸。
2、瓦斯的赋存状态
瓦斯在煤岩体中的存在状态有两种：一种是游离状态，一种是吸附状态。
二、矿井瓦斯涌出及矿井瓦斯等级
（一）瓦斯涌出的概念：矿井在生产和建设过程中，煤体受到破坏，贮存在煤体内的部分瓦斯就会离开煤体而涌入采掘空间，这种现象叫瓦斯涌出。
（二）矿井瓦斯涌出的形式：
1、普通涌出：其中瓦斯沿煤岩体内的微细孔隙缓慢地、连续地、长时间地涌向采掘空间的现象叫矿井瓦斯的普通涌出。
2、特殊涌出：如煤岩中含有大量瓦斯，采掘工作进入这些地段时，这些瓦斯就会在极短的时间内突然大量地涌出，可能还伴有碎煤和岩块，这种现象叫特殊涌出。它包括瓦斯涌出及煤与瓦斯突出。
（三）影响瓦斯涌出量的因素：
1、煤层瓦斯含量；2、开采深度；3、开采规模；4、地面大气压力的
变化；5、矿井通风压力；6、生产工艺；7、开采顺序、采煤方法顶板管理、采空区管理以及开采层的地质构造都对瓦斯涌出量的影响较大。
（四）矿井瓦斯等级的确定。
《煤矿安全规程》规定，矿井瓦斯等级，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分。划分类型有：
低瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10m /t，且矿井中绝对瓦斯涌出量小于40m /t。
高瓦斯矿井：矿井中相对瓦斯涌出量大于10m /t或绝对瓦斯涌出量大于40m /t。
三、瓦斯爆炸及其防治
（一）瓦斯爆炸的条件：A 、空气中瓦斯浓度一般要达到5%—16%；B 、点燃瓦斯爆炸的温度要达到650—750℃，且满足瓦斯爆炸的感应期。C 、空气中氧气浓度必须要大于12%。
（二）瓦斯爆炸的危害：A 、产生高温、高压。井下瓦斯爆炸产生高温瞬间可高达2000℃以上，产生瞬时压力高达1000Kpa ，这样高的温度与压力不仅会烧伤人，烧坏设备，还可引起矿中火灾，引发煤尘爆炸，使灾害进一步扩大。B 、产生冲击波及反向冲击波。在瓦斯爆炸产生的高温高压作用下，形成威力巨大的冲击波，瞬间波速高达1000m/s以上，可破坏井下一切设施设备，但是反向冲击波会以极强的速度沿原冲击波破坏过的区域反冲，其破坏性更大，甚至引起煤尘连续爆炸。C 、产生出大量有毒有害气体。瓦斯爆炸产生大量有毒有害气体，其中CO 的浓度高达2%—5%，这是造成大量人员死亡的主要原因。
（三）影响瓦斯爆炸的因素：1、温度的影响；2、爆炸性煤尘的影响；
3、其他可爆性气体的影响；4、气压的影响；5、惰性气体的影响；6、氧气的影响。
（四）引起瓦斯爆炸事故的原因：1、违章作业；2、违章指挥、3、管理混乱，引起瓦斯积聚。 3333
（五）防治瓦斯爆炸的措施
防治瓦斯爆炸要从瓦斯爆炸的三个条件入手，防治瓦斯爆炸的措施如下：1）防治瓦斯积聚的措施是指何种超过0.5 m的空间，瓦斯浓度超过2%的现象，形成瓦斯积聚是瓦斯爆炸的根源，根本原因是通风不良，管理不善的原因造成的。2）防治瓦斯引燃的措施：主是杜绝火源，具体如下：a 、杜绝明火；b 、加强放炮管理，严防爆破火花；c 、加强电气设备管理；d 、防治摩擦火花和撞击火花。
第三节 矿尘防治
一、矿尘的生成及危害
（一）矿尘的生成：在煤矿井下的打眼、爆破、落煤、装运、转载、提升的过程中，都能产生大量的粉尘。
（二）矿尘的危害：1、导致尘肺病；2、引起燃烧和爆炸。
二、煤尘爆炸及其防治措施要点
（一）煤尘爆炸的条件：1、煤尘自身具有爆炸性；2、煤尘必须悬浮在空气中并达到一定浓度；3、点燃煤尘的热源；4、氧浓度。
（二）影响煤尘爆炸的因素：1、煤的挥发分；2、煤的灰分和水分；
3、煤尘粒度；4、瓦斯浓度；5、氧含量；6、引爆热源。
（三）煤尘爆炸的产物：1、产生高温高压；2、产生连续爆炸；3、产生大量的一氧化碳；4、挥发分减少或形成“焦炭”
（四）预防煤尘爆炸的措施
1、减尘措施：1）煤层中注水；2）湿式打眼；3）水炮泥；4）通风除尘；5）喷雾洒水；6）冲洗煤尘。
2、防止点燃煤尘爆炸的火源：1）加强管理，提高防火意识；2）防止放炮火源，严格执行爆破规程；3）防止电气火源和静电火花；4）防止摩擦和撞击火花。
3、防止煤尘灾害扩大的措施：1）分区通风；2）隔爆措施。
第四节 矿井防灭火 3
一、矿井火灾的分类及危害
1、矿井火灾的分类：外因火灾及内因火灾
2、矿井火灾危害：1）产生大量有害气体；2）烧毁设备的资源；3）引起爆炸；4）造成严重的经济损失；5）产生火风压；6、引起再生火灾，使火灾范围扩大。
二、煤炭自燃的预防
（一）煤炭自燃的条件：1、具有自燃倾向性的煤呈碎裂状态堆积；2、通风供氧维持煤的氧化过程不断发生与发展；3、氧化过程中产生的热量能大量蓄积，难以及时放散。
（二）煤炭自燃的过程及特征：1、低温氧化阶段；2、自热阶段；3、燃烧阶段。
（三）影响煤炭自燃的因素
1、影响煤炭自燃的内部因素：1）煤的变质程度；2）煤炭灰分；3）煤的物理性质；4）煤的含硫量；5）煤的水分。
2、影响煤炭自燃的外部因素：1）地质条件；2、开拓、开采条件；3）通风条件。
（四）煤炭自燃的预兆：1、巷道中出现雾气或巷道壁“出汗”；2、出现火灾气味；3、空气温度和煤壁温度增高，感到非常闷热；4、人体不适。
（五）预防自燃火灾的措施：1、开拓、开采的技术措施；2、预防性灌浆；3、阻化剂防火；4、胶体材料防火；5、惰性气体防火；6、均压防灭火。
三、外因火灾的预防措施：1、加强明火管理；2、建立防火设施，加强防火器材管理。
四、井下灭火
1、发现火灾时的行动原则。
2、矿井灭火的方法：直接灭火法、隔绝灭火法、综合灭火法。
第五节 矿井水灾的防治
一、矿井水灾发生原因及危害
矿井水灾发生的原因：1）井田内水文地质等资料不清，就盲目开采。
2）井筒位置不适当。3）麻痹大意。4）地面防洪、防水措施不当，或因对防洪设施管理不善，暴雨山洪冲毁防洪工程，使地面水涌入井下，造成灾害。5）乱采、乱掘，破坏了防水煤柱、岩柱，造成突水。6）工程质量低劣，井巷严重塌落冒顶造成顶板塌落，沟通强含水层突水。7）管理不善，井下无防水闸门或虽有闸门但未及时关闭，矿井突水时不能发挥堵截水作用。8）矿蟛排水能力不足或排水设备平时维护不当，水仓不按时清挖，突水时排水设备失效而淹井。9）测量错误，导致巷道揭露积水区或含水层突水而淹井。
二、井下防治水
1、地面水的防治：1）河流改道；2）铺整河道；3）填堵通道；4）挖沟排洪；5）排除积水。
2、井下水的防治：1）掌握水情；2）设置防水闸门；3）留设防水煤柱；4）注浆堵水；5）疏干水源；6）井下探水。
三、采掘工作面透水预兆：1）煤层发潮、发暗。2）煤层和巷道空气变冷。3）煤壁或巷道壁“挂汗”。4）顶板来压，淋水增大，底板鼓起并往外渗水。5）出现压力水流且水质浑浊，这是离水源很近的预兆。6）有水声。7）巷道内有害气体增多，这是因为积水区常常有瓦斯、二氧化碳、硫化氢等有害气体。8）煤壁或巷道壁“挂红”，有酸气味、自鸡蛋味，水味发涩。上述预兆，并不是每次透水全部出现，而只是出现其中几种。
第六节 顶板灾害的防治
顶板事故是指在地下采煤过程中，因为顶板意外冒落造成的人员伤亡、设备损害、生产中止等事故。
一、采煤工作面顶板事故的防治
1、采煤工作面冒顶事故类型。按冒顶范围分为局部冒顶和大型冒顶
两类。按冒顶事故的力学原因分为压垮冒顶事故、漏垮型冒顶事故和推垮型冒顶事故3大类。
2、顶板的冒顶预兆
1）工作面煤壁片帮或煤柱炸裂，并伴有明显的响声。2）由于煤体内支撑压力的作用，煤层中的炮眼变形，打完眼不能装药，甚至连打眼后，煤钻杆都拔不出来。3）可听到顶板折断发出的雷声。4）顶板下沉急剧增加。5）顶板有时出现裂隙与淋水，底板局部也可能底鼓，出现裂隙和出水，断层处滴水增大，有时出现钻孔中流水混有岩粉现象，严重时顶板可能掉矸。6）来压时，支架压力突增，动载系数可达到3.0以上。7) 如果设有微震仪观测, 可发现记录中有较多的岩体破裂与滑移的波形出现，也可记录到小的顶板冒顶。
3、掘进工作面冒顶的防治
第七节 机电运输事故防治
一、机电事故的防治
电气事故包括人身伤亡事故和设备事故两大类。 人身伤亡事故是指触电伤亡事故。设备奋不顾身主要是指由电气设备所产的电弧、电火花和危险温度引起的瓦斯或煤尘爆炸，设备损毁，电气火灾等。
为减少电气事故的发生，除应制定并遵守严格的安全用电制度，普及安全用电知识外，还应加强矿用电气设备的管理和应用。
二、运输事故形式及防范措施
矿井主要运输方式有：带式输送机、刮板输送机、矿用小绞车、矿用机车。
井下运输常风的伤人事故：
1、行走时，不注意前、后来往的车辆，遇到车辆运行不及时躲避，造成伤亡事故。
2、不遵守井下的有关规定，爬车、蹬车、乘坐运煤带式输送机或刮板输送机，造成挤伤、摔伤、碰伤或触电。
3、乘坐乘人车时身体伸出车外，车未停稳就急忙上、下车被刮伤、挤伤。
4、人力推车时，不注意前、后行人和车辆，或放飞车，造成碰伤、撞伤、挤伤待伤人事故。
运输巷道中行走的注意事项：
1、在巷道中行走时，要走人行道，不要在轨道中间行走，不要随意横穿电机车轨道、绞车道、携带长件工具时，要注意避免碰伤他人和触及架空线，当车辆接近时要立即进入躲避硐室暂避。
2、在横穿大巷，通过弯道、交叉口时，要做到“一停、二看、三通过”；任何人都不能从立井口和斜井的井底穿过，在兼作行人的斜巷内行走时，按照“行人不行车，行车不行人”的规定，不要与车辆同行。
3、钉有栅栏和挂有危险警告牌的地点十分危险，不能擅自进入，爆破作业经常作伤人，不可强行通过爆破警戒线、进入爆破警戒区。
4、严禁扒车、跳车和乘坐矿车，严禁在刮板输送机上行走。
5、路过有人正在工作的地方，一定要先打招呼，以免掉物碰人。
6、行走过程中，要随时注意井巷里的各种信号，来往车辆和路标，不要大声说笑、吵架和打闹。
第三部分 瓦斯抽放工中级技能
1、什么叫瓦斯抽放
矿井瓦斯抽放，是指为了减少和解除矿井瓦斯对煤矿安全生产的威胁，利用机械设备和专用管路造成的负压，将煤层中存在或释放出来的瓦斯抽出来，输送到地面或其它安全地点的方法。
2、抽放瓦斯的目的
①预防瓦斯超限，确保矿井安全生产。②开采保护层并具有抽放瓦斯系统得矿井。③无保护层可采的矿井，预抽瓦斯可作为区域性或局部防突措施来使用。④开发利用瓦斯资源，变害为利。
3、抽放瓦斯的条件
一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m /min或一个掘进工作面的瓦斯涌出量大于3m /min，用通风方法解决瓦斯问题不合理的。
4、瓦斯抽放的意义？
①瓦斯抽放是消除煤矿重大瓦斯事故的治本措施。②瓦斯抽放能够解决矿井仅靠通风难以解决的问题，降低通风成本。③瓦斯抽放能够利用宝贵的瓦斯资源。
5、瓦斯抽放系统的构成
瓦斯抽放系统主要有管路、瓦斯泵、流量计、安全装置等组成。
6、瓦斯抽放管路的选型
选择瓦斯抽放管路是决定抽放投资和抽放效果的重要因素之一。瓦斯抽放管路直径D 应根据绝对瓦斯涌出量、预计的瓦斯抽出量及预计的瓦斯抽放率，采用下式进行计算：
D=[(4QC )/(60πν)]1/2 33
D-----瓦斯管内径，m ；
Q C ----管内气体混合流量，m /min；
ν----管内气体经济合理平均流速，取ν＝5～15m/s。
7、临时抽放瓦斯泵站应安设在抽放瓦斯地点附近的新鲜风流中。 3
8、矿井（或采区）抽放率是指矿井（或采区）的抽放瓦斯量占其风排瓦斯量于抽放瓦斯量之和的百分比。
9、瓦斯泵有真空泵、离心泵和回转式瓦斯泵
瓦斯泵负压计算 瓦斯泵流量计算
h 泵=hR +h孔 Q 泵=100Q抽/C×K
10、孔板流量计
Q=9.7×10×K{h×P/【0.716C+1.293(1-C)】}
11、瓦斯抽放泵站（房）
（1）地面固定式瓦斯抽放泵房
（2）井下临时抽放瓦斯泵站
12、瓦斯抽放基本参数
瓦斯储存量计算W=W1+W2+W3+W4
可抽瓦斯概算W K =W·d k /100
抽放率d k =100Qbc /（Q bc +Qkc ）
五、煤矿瓦斯抽放的基本方法
1、本煤层瓦斯抽放的含义
本煤层瓦斯抽放就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。
2、本煤层未卸压钻孔抽放
①穿层钻孔抽放。②顺层钻孔抽放。
3、本煤层瓦斯抽放存在的问题
本煤层瓦斯抽放由于单孔抽放流量小，当煤层透气性差时，钻孔工程量大；在巷道掘进期间由于瓦斯涌出量大，掘进困难。
4、卸压钻孔抽放分类
①掘进工作面边掘边抽。②回采工作面随采随抽。
5、邻近层瓦斯抽放的含义
邻近层瓦斯抽放即是在有瓦斯赋存的邻近层内预先开凿抽放瓦斯的-41/2
巷道，或预先从开采煤层或围岩大巷内向邻近层打钻，将邻近层内涌出的瓦斯抽出。
6、邻近层瓦斯抽放的分类
上邻近层瓦斯抽放、下邻近层瓦斯抽放
6、采空区瓦斯抽放的分类
①钻孔抽放法。②巷道抽放法。
六、钻探工具及钻孔施工
第一节 钻探工具
一、钻机类别
杭州SGZ —I 型
西安MK 系列
煤科院ZSM —250和ZY —50型
二、钻机性能（见146页—147页）
三、钻机构造及优缺点
（一）MK 系列钻机
主要用途：矿井钻进地质勘探孔、抽放瓦斯孔、注水孔及其他工程用。 结构分主机、泵站、操作台3部分。
泵站由电动机、油泵、油箱组成。
主机由回转器、夹持器、给进装置、机架组成。
优点：结构合理、技术先进、转速范围宽、工艺适应性强、操作省力、安全可靠、解体性好、搬运方便。
（二）SGZ 系列
主要用途：适用于工程钻孔和地质勘探取芯钻孔，既能用于钢粒钻进，又能用于金刚石钻进，机身小，尤其适应于煤矿井下作业。
结构由动力机和主机两部分组成。
主机由离合器、变速箱、卷扬机、回转器、机架和液压系统等。
优点：可以调节给进速度和给进力，还可以控制液压卡盘的松紧，操作方
便，安全、省力，钻进速度较高，另外，液压给进装置还可以做起重机用。 缺点：给进行程短、操作频繁。
四、钻机常见故障
（一）MK 系列钻机
1、卡瓦卡布住钻杆；
2、回转器不前进也不后退；
3、油泵噪声大；
4、系统压力上不去；
5、马达回转无力；
6、卡盘松不开；
7、动力头跑油；
8、回转速度慢或转不起来。
（二）SGZ 系列钻机
1、组装时立轴合不上；
2、液压系统部工作；
3、液压系统工作立轴不工作；
4、液压系统单项工作；
5、立轴退出而进不去或进去而退不出；
6、压力不稳，进、退一股一股的；
7、压力太小或没有压力；
8、齿箱挂档困难或挂不上挡；
9、齿箱内有异常声音；
10、立轴油缸漏油。
第二节 钻孔设计
一、钻孔直径的确定
钻孔直径大，钻孔暴露煤的面积亦大，则钻孔瓦斯涌出量也大。钻孔直径由73mm 提高到300mm ，钻孔的暴露面积增至4倍，而钻孔抽放量增加到
2.7倍。目前抽放瓦斯钻孔直径一般为60~110mm。
二、钻孔深度的确定
单一钻孔的瓦斯抽放量与其孔长基本上成正比关系，在钻机性能和施工技术水平允许的条件下，尽可能采用长钻孔增加抽放量和效益。
SGZ-I 型钻机，掘进迎头的钻孔深度可施工16~20m，巷道两帮钻场内的钻孔深度可施工50m ；高瓦斯回采工作面一般使用MK 系列钻机，钻孔深度可施工150米。
三、钻孔有效排放半径的确定
钻孔的有效排放半径是指在规定时间内，在该半径范围内的瓦斯压力或瓦斯含量降到安全允许值。
钻孔有效排放半径一般为0.5~1.0m，钻孔的有效抽放半径一般为1.0~2.0m。
四、钻孔间距的确定
钻孔孔底间距应小于或等于有效半径的2倍。
钻孔间距选用参考值表
煤层透气性系数/（m2·MPa-2d-1） 钻孔间距/m
＞10-3 —
10-3~10-2 2~5
10-2~10-1 5~8
10-1~10 8~12
＞10 ＞10
第三节 钻孔施工
一、瓦斯抽放钻孔施工注意事项
（1）钻孔要严格按照标定的孔位及施工措施中规定的方位、角度、孔深进行施工；
（2）安装钻杆时要注意以下问题：
○1先检查钻杆；○2连接钻杆时要对准丝扣；○3严防管钳夹伤硬质合金片、
夹扁钻头和岩芯管；○4必须在安完第一根后，在安第二根。
（3）钻头送入孔内开始钻进时，压力不宜太大，要轻压慢转，待钻头下到孔底工作平稳后，压力在逐渐增大；
（4）采用清水进钻时，开始必须注水，水返回后才能给压进钻，不准钻干孔；孔内岩粉多时，应加大水量，冲好后方可停钻；
（5）钻进过程中要准确测量距离，每钻进10m 或换钻具时必须量一次钻杆，以核实孔深。
（6）钻进过程中的注意事项：
○1发现煤壁松动、片帮、来压、见水或孔内水量、水压突然加大或减小以及顶钻时，必须立即停止钻进，但不得拔出钻杆；
○2钻孔透采空区发现有害气体喷出时，要停钻加强通风并及时封孔； ○3钻孔钻进时出现瓦斯急剧增大、顶钻等现象时，要及时采取措施。
（7）临时停钻时，要将钻头退离孔底一定距离，防止煤岩粉卡住钻杆；停钻8h 以上时应将钻杆拉出来。
（8）提出钻具时注意：
○1提钻前，要丈量机上余尺。
○2提钻前，必须用清水冲孔，排净煤、岩粉。
二、钻孔施工过程中常见事故
○1在钻孔施工过程中发生瓦斯燃烧、爆炸和熏人窒息事故；○2施工过程中发生煤与瓦斯突出事故；○3施工过程中由于电气设备失保而造成电气伤人事故；○4钻孔施工作业场所由于片帮冒顶而造成伤人事故；○5施工作业人员由于操作钻机部熟练而造成钻杆搅人及管钳伤人事故。
三、钻孔施工安全措施
瓦斯涌出量大的作业场所，钻孔必须装有瓦斯大量泄出的防喷装置，实行“边钻边抽”。
必须安设专职瓦斯检查员加强对钻孔施工处的瓦斯等气体的检查，严禁瓦斯超限作业，还必须佩带便携仪。
为了防止在钻孔内发生瓦斯燃烧、爆炸和熏人事故，采用风力排屑时，必须保证钻孔排屑畅通，和足够的灭火器材。采用水力排屑时，钻孔直径比钻杆直径大50%以上，严禁用铁器敲砸钻具。
施工过程中，若发现有突出预兆现象时，人员迅速撤至安全地带，同时切断所有电源，并及时汇报。
必须加强钻孔施工作业场所及巷道周围的支护、严禁空帮空顶。
施工钻孔的所有电气设备的防爆质量必须符合《煤矿安全规程》中的有关规定，加强电气设备的检查与维护。
施工钻孔的电气设备的电源必须和作业场所得局部通风机和瓦斯探头实行风、电和瓦斯、电闭锁。
施工过程中必须将钻机摆放平稳，打牢压车柱，吊好风水管路及电缆。
四、钻孔事故排除方法
1、孔内事故预防
○1因故停钻时，应设法将钻具提出孔口或安全孔段；○2严禁强拉硬拽；○3应有班长或熟练钻工负责主要技术操作。
2、处理事故的一般方法
捞、提、扫、冲、打、顶、反、透、扩、割、劈、磨
3、孔内事故处理的原则
三清、两慎、一勤、一稳
4、处理事故前要做的准备工作
○1量好残尺，做好记录；○2做好交接班；○3要全面做好检查和测量。
第四节 钻孔的封孔
一、瓦斯抽放钻孔的封孔方法
瓦斯抽放钻孔的封孔应满足密封性好、操作方便、材料便宜等要求。岩石孔一般不少于2~5m，煤孔一般不少于4~10m。
1、机械式封孔器封孔
使用时将封孔器送入钻孔内，然后用高压水管向封孔器里注水，使之产生
径向膨胀将钻孔封闭。
2、填充材料封孔
主要方法主要有水泥、砂浆封孔和聚氨酯封孔等。
聚氨酯封孔具有密封性好、硬化快、膨胀性强的优点。有甲、乙两组药液混合而成。
缺点：不适宜封要求较深的钻孔。
水泥、砂浆封孔目前主要借助于KFB 型矿用封孔泵进行封孔。
二、钻孔封孔注意事项
（1）封孔前必须清除孔内煤、岩粉。
（2）封孔时需下套管，套管可采用钢管或抗静电硬质塑料管。
（3）封孔时先把套管固定在钻孔内，固定方法可采用木塞或锚固剂等，套管要露出孔口100~150mm。
（4）用封孔器封仰角时，操作人员不得正对封孔器，以防封孔器下滑伤人。
第四部分 瓦斯抽放工高级技能
矿井瓦斯抽放设备与管理
第一节 矿井瓦斯抽放设备与设施
一、瓦斯泵
（一）瓦斯泵的分类
水环式真空泵、离心式瓦斯泵和回转式瓦斯泵。
（二）常用瓦斯泵的优缺点及适用条件
1、水环式真空泵的优缺点及适用条件
优点：结构简单，运转可靠；工作叶轮内有水环，没有爆炸危险。 缺点：流量较小，正压侧压力低，轴磨损较大。
适用于瓦斯抽放量较小、管路较长和需要抽放负压较高的矿井或区域，适用于瓦斯浓度变化较大，特点是浓度较低的矿井，因为安全性高。
2、回转式瓦斯泵的优缺点及适用条件
优点：抽放流量不受阻力变化的影响，运行稳定，效率较高，便于维护保养，在同功率、流量与压力条件下，瓦斯泵价格为离心式瓦斯泵的50%左右。
缺点：检修工艺要求高，叶轮之间以及与机壳之间间隙必须适当，间隙过小，易摩擦发热，间隙过大，漏气大，效率较低；运行中噪音大；压力高时，气体漏损较大，磨损较严重。
适用于流量要求稳定而阻力变化大和负压较高的抽放瓦斯矿井。
3、离心式瓦斯泵的优缺点及适用条件
优点：运行可靠，不易出故障；运行稳定，供气较均匀；磨损小，寿命长；流量高，噪音低。
缺点：价格高、效率低；两台瓦斯泵并联运转性能差。
适用于瓦斯抽出量大（30~1200m3/min）、管道阻力不高（4~5kpa）的瓦斯抽放矿井。
二、瓦斯抽放安全防护装置
放水装置；防爆、防回火装置；控制流量装置；放空和避雷针装置等。
1、放水器（人工放水器、自动放水器）；
2、防爆阻火器；
3、抽放瓦斯用抗静电塑料管；
4、抽放瓦斯参数监测仪；
5、放空管；
6、避雷针；
第二节 矿井瓦斯抽放管理
一、瓦斯抽放工安全责任制
（一）瓦斯抽排管路检查工（测量工）安全责任制
1、每天检查一次抽放系统，发现故障及时汇报；
2、及时回收各处所有材料，做到不乱丢乱放；
3、进入栅栏内，必须携带便携仪，并随时检查巷道内瓦斯；
4、防止瓦斯机受潮和在井下打开瓦斯机进行检查修理；
5、经常清理和润滑瓦斯抽放管路阀门；
6、不得任意调整主干管路的抽放负压；
7、抽放系统的检查与维护的主要工作；
○1抽放泵运行情况，及时处理存在问题；
○2抽放管路有无漏气；
○3各抽放地点抽放参数；
○4抽放管路上的放水器装置及时放水。
8、做到抽放管路无破损、无泄漏、无积水，抽放管路要吊高或垫高，离地高度不小于0.3m 。
（二）瓦斯抽放泵站司机安全责任制
1、司机必须熟悉、掌握抽放设计要求及抽放设备、管路情况。
2、严格按照泵站操作规程上岗操作；
3、上岗前要带齐瓦斯机、记录本等器具；
4、做好循环检查工作，及时排放放水器内的积水；
5、保管好泵站内的仪器仪表；
6、瓦斯泵启动前，认真检查电机与泵体之间对轮是否有阻力；
7、起动前，必须先打开进气端管路的控制阀门；
8、观察泵体两端有无滴水现象；
9、泵体内水位达到轴线高度时，方可启动；
10、调节供水阀门，使供水量接近或满足要求；
11、电机发热时，严禁用水对其进行冷却；
12、泵运转时，不得用手、脚触摸泵；
13、测量时，不得用嘴吸出胶管内的积水；
14、测量完毕要将胶气管放置正确、不漏气；
（三）钻机工岗位责任制
1、钻机摆放平稳；
2、钻杆前后不准站人，不准用手扶钻杆；
3、穿戴要整齐；
4、正确使用便携仪，严禁瓦斯超限作业；
5、钻机操作要有熟练钻工或带班长操作；
6、操作人员要熟知各种钻机的结构、性能及使用方法；
7、松紧立轴卡瓦时，待立轴停止后进行；
8、钻机不得在无人看管情况下运转；
9、正常运行时，不得任意拨动各种联动手把；
10、人工取下钻杆和水变头时，控制开关必须处在停止位置；
11、钻机未停稳时，人员不得靠近钻杆或跨越钻杆；
12、禁止在运转的皮带附近更换衣服和做其它工作；
13、禁止立轴回转时丈量机上残尺或进尺长度；
14、钻机回次进尺不得超过岩芯管的有效长度；
15、发现钻头糊钻、憋泵、转速显著下降时，应立即提钻；
二、瓦斯抽放日常管理制度
建立制度、专门的抽放队伍、年度矿井瓦斯计划指标列入年度生产、经营指标中进行考核、必须有瓦斯抽放专门设计、抽放系统必须完善可靠、抽放系统能力应满足矿井最大抽放量需要、抽放管路要有良好的气密性和足够的机械强度、低洼处应设置控制阀门、移动抽放泵站安设在抽放瓦斯泵站附近的新鲜风流中、必须有直通矿井调度室电话、必须配置计量装置。
三、钻孔施工参数与瓦斯抽放参数的管理
1、钻孔施工参数的管理
2、瓦斯抽放参数的管理
矿井瓦斯利用
第一节 矿井瓦斯对大气环境的影响
一、抽放瓦斯的处理方式
1、采用井下局部瓦斯抽放系统时，抽出的瓦斯直接排入井下总回风道；
2、采用地面永久瓦斯抽放系统时，抽出的瓦斯直接排入地面空气中或加以利用。
二、矿井瓦斯对大气层的影响
矿井瓦斯气体主要成分是CH4，当大量的CH4气体排入到大气层中时，会使空气中的悬浮粒显著增加，引起空气严重污染、温室效应、酸雨等危害。
1、矿井瓦斯能引起温室效应
CH4+O2=CO2
最暖的5年发生在20世纪80年代；1988年全球平均气温比1949~1979年平均值高0.34℃；1990年是140年来世界上最暖的一年。预计到2030年，全球平均海平面将升高200~1400mm。
2、矿井瓦斯引起酸雨
CH2+O2+HO2=酸雨
PH 值＜5.6的降雨称为酸雨
3、矿井瓦斯能造成空气严重污染
20世纪80年代的后5年，全世界约有13亿人居住在没有达到世界卫生组织（WTO ）规定的颗粒悬浮物标准的城市地区。
三、废气排放标准
分为三级
一级标准：为保护自然生态和人群健康，在长期接触情况下，不发生任何影响危害的空气质量要求；
二级标准：为保护人群将康和城市、乡村的动植物，在长期和短期接触情况下，不发生伤害的空气质量要求；
三级标准：为保护人群不发生急慢性中毒和城市一般动物正常生长的空气质量要求。
第二节 矿井瓦斯利用
煤矿瓦斯是宝贵的资源，即可作为居民家庭用气、发电和汽车燃料，又能生产甲醇、甲醛、乙酸、甲基氯化物、甲氨、尿素、炭黑等一系列中药的化工产品。
一、矿井瓦斯作为民用及工业用燃料
1、用于锅炉燃烧
供建筑物取暖、加热井口风流、浴室及生活用。
便于管理，易于自动化，降低劳动强度，减少空气污染。
2、用于汽车燃料
瓦斯代替汽油作燃料，储气量大。
3、用于瓦斯发电
不需提纯就可直接作为发电厂的燃料，降低了发电成本。
4、用于民用炉灶
（1）没有建立瓦斯储存罐的矿井
n1=1/（q1k1k2k3）
n1=85
（2）建立了瓦斯储存罐的矿井
n2=1×1440/（q2k1k2）
n2=710
二、矿井瓦斯作为工业使用
矿井瓦斯以含甲烷为主，把甲烷作为原料能生产一系列化工产品，可以获得较好的经济效益。
1、利用矿井瓦斯生产炭黑
甲烷在高温燃烧下燃烧分解后可产生粉状碳颗粒—炭黑。
甲烷浓度在40%~90%时均可烧制炭黑，每立方米纯甲烷可生产炭黑120~150g。
2、利用矿井瓦斯生产甲醇
CH4+O2→CH2O+H2O+282.6kJ
甲醛是有机合成制品的基本原料，广泛用于树脂、纤维、医药等工业。
自救、互救与创伤急救
一、矿工自救与互救
1、发生事故时现场人员的行动原则
（1）及时报告险情；（2）积极抢救；（3）安全撤离；（4）妥善避灾。
2、自救器和避难硐室
（1）自救器 过滤式自救器
化学氧自救器
压缩氧自救器
（2）避难硐室
二、创伤特点和致伤原因
1、软组织损伤：多为砸伤；
2、四肢骨折和脱位：多为煤块、矸石砸伤或车、铁器撞伤；
3、脊椎骨盘骨折和骨折脱位：多为冒顶、片帮或塌方等造成；
4、头面部损伤：多种原因；
5、胸腹部内脏损伤：原因是多方面的；
6、烧伤和电击伤：瓦斯爆炸、触电等；
矿山工业创伤特点：部位广泛，以头颈四肢突出部位受伤最多。
三、现场创伤急救技术
现场创伤急救技术包括人工呼吸、心脏复苏、止血、创伤包扎、骨折临时固定和伤员搬运。
（一）人工呼吸
适用于触电休克、溺水，有害气体中毒、窒息或外伤等引起的呼吸停止、假死状态者。
施行人工呼吸前，先要将伤员运送到安全、通风良好的地点。
1、口对口吹气法
效果最好、操作最简单的方法。
操作前使伤员仰卧，一手托起伤员下颌，并尽量使其头部后仰，另一手将其鼻孔捏住；自己深呼吸一口气，使伤员吸气，然后松开手，并用手压其胸部以帮助伤员吸气。如此有节律的、均匀地反复进行，每分钟应吹气14~16次。
注意吹气时切勿过猛、过短，也不宜过长。图见P197
2、仰卧压胸法
伤员仰卧，救护者跪在伤员大腿两侧，两手拇指向内，其余四指向外伸开，平放在其胸部两侧乳头之下，借半身重力压伤员胸部，挤出伤员腹内空气；然后，救护者身体后仰，除去压力，伤员胸部依其弹性自然扩张，使空气吸入腹内。如此有节律地进行，要求每分钟压胸16~20次，图见P197
3、俯卧压背法
此法同仰卧压胸法大致相同，只是伤员俯卧，救护者跨跪在伤员大腿两侧，图见P198，因为这种方法便于排出肺内水分，对溺水者适合。
四、事故现场负责人救灾组织
1、认真组织 2、沉着冷静 3、遵循原则
4、随机应变 5、及时联络 6、团结互助
五、各级抢救组织及人员的任务和要求
1、自救互救组抢救
班组长（或队干部）携带急救包，在保健员赶到之前或上井之前进行必要的处理。
2、井下保健员
井下保健员应及时赶到现场，把伤员搬运到安全区，进行检查并进行一系列的处理。
3、矿医院
4、总医院
六、伤员的检查和应急处理
1、伤情检查
（1）一般检查
1了解时间、原因和外力性质、受伤部位等； ○
2检查伤者神志、有无伤口、部位、出血情况等； ○
3检查呼吸道是否畅通、有无呼吸困难等； ○
（2）头胸腹部检查
（3）脊椎、骨盆、四肢
2、伤员处理
（1）保持呼吸道通畅。
（2）立即止血、包扎伤口。
一般可用一个或两个三角巾加压包扎止血
（3）胸腹部外伤的处理
多发肋骨骨折处理：在陷处放一大块敷料，固定。
胸部刺伤处理：尽快封伤口，以免空气进入胸腔。
腹部开放性损伤：如有内脏脱出，可用杯、碗之类扣在伤处，用三角巾包扎固定后，迅速转送医院抢救。
（4）肢体固定
肢体骨折应用副木、小夹板或三角巾做肢体固定。
（5）如有心跳呼吸停止的，应进行人工复苏抢救。
七、伤员的运送
运送伤员一定要做到安全、迅速、稳妥
1、肢体各部位的固定方法
1）锁骨和肩胛骨折：将伤侧前臂固定于胸前壁或用双环套过两肩在背后扎紧固定。
2）肱骨干骨折：用两块有垫夹板固定上臂，用三角巾将前臂悬吊于功能位。
3）尺桡骨折和腕部骨折：用夹板固定前臂屈肘90°，前臂用三角巾悬吊在胸前。
4）脊椎骨折：伤员仰卧或侧卧在木板上，搬运轻快准确。
颈椎骨折 胸椎、腰椎和骶椎骨折
5）髌、股骨折：用股骨夹板或一块长度相当于腰部到踝部的木板放在患肢外侧，一根短木板放在患肢内侧，加垫用三角巾扎紧固定。
6）胫腓骨骨折：用一块或两块加垫木板，从大腿中部到足部两侧固定。
7）骨盆骨折：伤员平卧于担架上，用三角巾或多头带围绕骨盆和双下肢，中间夹板捆绑固定。
2、伤员的护送搬运
初步抢救，用担架转运伤员时，要注意脚在前头在后，防止伤员摔下担架，并及时观察伤员情况。
注意：对于开放性骨折，严禁自行复位，应包扎、固定后迅速送医院治疗。
八、心脏复苏
心脏俯苏——心前区叩击术、胸外心脏按压术
1、心前区叩击术
心脏骤停后立即叩击心前区，叩击力中等，连续叩击3~5次，并观察脉搏、听听心音。若恢复则表示复苏成功；反之，应立即放弃，改用胸外心脏按压术，
操作时，使伤员头低脚高，施术者以左手掌置其心区前，右手握拳，在左手背上轻叩。
2、胸外心脏按压术
此法适用于各种原因造成的心脏骤停者。在胸外心脏按压前，应先作心前叩击术，如果叩击无效，应及时正确地进行胸外心脏按压，操作方法
首先将伤员仰卧木板上或地上，解开其上衣和腰带，脱掉胶鞋。救护者位于伤员左侧，手掌面与前臂平直，一手掌面压在另一手掌上面，双手重叠，置于伤员胸骨1/3处（其下方为心脏）图见P199，以双肘和臂肩之力有节奏地、冲击式地向脊柱方向用力按压，使胸骨压下3~cm；按下后，迅速抬手使胸骨复位，以利于心脏的舒张。按压次数，以每分钟60~80次为宜，按压过快，心脏舒张不够充分，心室内血液不能完全充盈；按压过慢，动脉压力低，效果也不好。
注意事项：
（1）按压力量应人而异；
（2）胸外心脏按压与口对口吹气应同时施行。
（3）按压显著时，可摸到颈总动脉、股动脉搏动，散大的瞳孔开始缩小，口唇、皮肤转为红润。
3、止血法
（1）、指压止血法
（2）加垫屈肢止血
（3）止血带止血法
（4）加压包扎止血法
4、创伤包扎
目的：保护伤面和创面，减少感染，减轻痛苦；加压包扎有止血作用；
用夹板固定骨折的肢体时需要包扎，以减少继发损伤，也便于运送医院。
1、布条包扎法
2、毛巾包扎法
包扎时注意：
1、动作迅速，不可触碰伤口；
2、不能用污水冲洗，伤口表面异物要清除；深部异物要送医院；
3、动作要轻柔、松紧度要适宜；
4、脱出的内脏不可纳回伤口；
5、包扎范围要超出伤口边缘5~10cm。