第二节 地下矿山灾害及防治技术

　　一、地下矿山通风技术
　　（一）地下矿山通风系统
　　2、通风方式有中央式（中央并列和中央分列）、对角式(两翼对角和分区对角)、混合式；通风方法有压入式、抽出式和压抽混合式。
　　4、地下矿山反风。有全矿反风和局部反风。安全规程规定：地下矿山主要通风机必须装有反风设施，并能在10min内改变巷道中风流方向，当风流方向改变后主要风机的供给风量不应小于正常供风量的40%，每年进行1次反风演习，每季进行1次设施检查。通风系统大变化时，进行1次反风演习。
　　（二）地下矿山风量计算及通风参数测定
　　每人每分钟不少于4m3；机器每kW每分钟不少于4 m3；硐室采场风速≮0.15m/S，巷道≮0.25，电耙道和二次破碎硐室巷道≮0.5m/S。
　　全压是（静）压能和动能之和，总机械能（总压力）是全压和位能之和。
　　（三）地下通风设备和通风构筑物
　　1、矿用通风设备。最主要是通风机。按服务范围分为主要通风机、辅助通风机和局部通风机；按风机构造和工作原理分为离心式通风机和轴流式通风机。局部通风机用于局部地点，产生的风压几乎全部用于克服它所连接的风筒阻力。通风机基本参数是：风量、风压、功率和效率。
　　2、通风构筑物。通过风流的风硐、反风装置、风桥、导风板、调风窗和风障；遮断风流的风墙和风门。
　　（四）局部通风技术
　　瓦斯喷出或突出的煤层的掘进通风方式必须采用压入式；压入式局部通风机和启动装置，必须安装在进风巷道中，距掘进巷道回风口不得小于10m；三专供电(专变、专线和专用开关)；严禁3台以上局部通风机同时向1个掘进工作面供风，也不得1供2；恢复通风前，必须检查瓦斯，只有在局部通风机及其开关附近10m内瓦斯浓度不超过0.5%时，方可人工开启局部通风机。
　　二、瓦斯及其防治技术
　　（一）瓦斯性质及参数测定
　　瓦斯2赋存状态：游离瓦斯和吸附瓦斯。影响煤层原始瓦斯含量的因素主要有：煤化程度、煤层赋存条件、围岩性质、地质构造和水文地质条件。煤层瓦斯测定方法主要有：地勘钻孔测定法、实验室测定法和井下快速直接测定法3种。
　　（二）矿井瓦斯涌出及瓦斯等级
　　低瓦斯矿井：≤10m3/t且≤40m3/min；高瓦斯矿井：＞10m3/t或＞40m3/min。
　　规程规定：每年必须对矿井进行瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定。
　　（三）瓦斯喷出及预防
　　1、瓦斯喷出，在20m巷道范围内，涌出瓦斯量≥1 m3/min，且持续8h以上，即定为瓦斯喷出危险区域。
　　（四）煤（岩）和瓦斯（二氧化碳）突出及预防
　　突出前通常有地层微破坏、瓦斯涌出变化、煤层层理紊乱、钻孔卡钻、煤壁温度降低、散发煤油气味、煤层产状发生变化等预兆。
　　按动力源分3类：突出、压出和倾出；按突出物分4类：媒与瓦斯、媒与CO2、岩与瓦斯、岩与CO2。
　　突出预测分为区域性预测和工作面预测。
　　区域性预测主要有3种方法：单项指标法、按照煤的变质程度、地质统计法。
　　工作面预测又称日常预测。石门揭煤突出预测方法有：综合指标法、钻屑指标法、钻孔瓦斯涌出初速度结合瓦斯涌出衰减系数。煤巷突出预测方法：钻孔瓦斯涌出初速度法和钻屑指标法。
　　突出防止措施分为区域性措施和局部性措施。区域性措施主要有3种：预留开采保护层、大面积瓦斯预抽放、控制预裂爆破；局部性措施较多。
　　（五）瓦斯爆炸及预防
　　瓦斯爆炸会产生3个致命因素：爆炸火焰、爆炸冲击波和有毒有害气体。
　　瓦斯爆炸必须具备的3个条件：一定浓度的甲烷、一定能量的引火源和足够的氧气。
　　（六）瓦斯抽放
　　反映瓦斯抽放难易程度的指标：煤层透气性系数、钻孔瓦斯流量衰减系数、百米钻孔瓦斯涌出量。
　　反映瓦斯抽放效果的指标：瓦斯抽放量、瓦斯抽放率。
　　（七）瓦斯检测
　　地下矿山瓦斯检测方法有2种：实验室取样分析法和井下直接测量法。
　　光干涉瓦斯检定器，用于CH4和CO2，检测范围0-10%、0-40%和0-100%；
　　热催化瓦斯检测报警仪，用于CH4，范围0-5%；
　　智能瓦斯检测记录仪，用于CH4，范围0-99%，并自动修正误差；
　　四参数检测仪，CO：0-0.0999%，CH4：0-4%，O2：0-25%，温度：0-40℃；
　　瓦斯报警矿灯：CO检测报警仪：0-0.2%。