煤矿瓦斯灾害防治及利用技术手册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:煤炭工业出版社

作者:

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2000-08-01

价格:110.0

装帧:

isbn号码:9787502018467

丛书系列:

图书标签:

• 煤矿瓦斯
• 瓦斯防治
• 瓦斯利用
• 煤矿安全
• 矿井通风
• 瓦斯监测
• 瓦斯治理
• 煤矿工程
• 安全生产
• 能源利用

煤矿瓦斯灾害防治及利用技术手册 引言 煤炭作为我国重要的能源支柱，其开采过程中伴随的瓦斯灾害始终是困扰行业安全生产的重大难题。瓦斯，即矿井天然气，主要成分是甲烷，其易燃易爆的特性，一旦与空气中的氧气达到一定比例，在遇到明火或电火花等点火源时，极易引发爆炸，造成人员伤亡和巨大的经济损失。因此，深入研究和掌握煤矿瓦斯灾害的防治与利用技术，对于保障矿工生命安全、提高煤炭开采效率、实现能源可持续发展具有极其重要的战略意义。 本书旨在为煤矿企业、科研院所、高等院校以及相关从业人员提供一本全面、系统、实用的煤矿瓦斯灾害防治及利用技术参考。我们力求从理论到实践，从基础知识到前沿技术，全面阐述瓦斯灾害的成因、规律、监测、治理以及综合利用的各个环节，帮助读者更深入地理解瓦斯，更有效地应对瓦斯，更充分地利用瓦斯。 第一章 瓦斯灾害概述 本章将首先对煤矿瓦斯灾害进行全面的概述，为后续的技术探讨奠定基础。 1.1 什么是煤矿瓦斯？ 详细介绍瓦斯的定义、主要成分（甲烷、乙烷、氮气等）、物理化学性质（密度、爆炸极限、自燃点等）。 阐述瓦斯在地层中的赋存状态：吸附瓦斯、游离瓦斯、溶解瓦斯等，以及它们之间的相互转化关系。 分析瓦斯在地质构造、煤层性质（煤岩渗透性、孔隙度、裂隙发育情况）等因素影响下的分布规律。 1.2 煤矿瓦斯灾害的类型与危害 1.2.1 瓦斯爆炸： 重点阐述瓦斯爆炸的形成机理、爆炸过程（预燃、爆燃、爆轰），以及爆炸产生的主要危害，包括冲击波、高温、火焰、有毒气体（一氧化碳）等。 1.2.2 瓦斯窒息： 详细介绍瓦斯（尤其是氮气）稀释空气中氧气含量，导致缺氧，引发人员窒息的机理和症状。 1.2.3 瓦斯突出： 阐述瓦斯压力过高、煤岩强度不足等条件下，煤岩突然崩裂，大量瓦斯涌入工作面，可能引发爆炸或窒息的危险。 1.2.4 瓦斯燃烧： 分析瓦斯在特定条件下（如局部积聚、接触点火源）发生的燃烧现象，以及其潜在的危险性。 1.2.5 其他危害： 如瓦斯对设备腐蚀、影响巷道支护稳定性等。 1.3 瓦斯灾害的形成与发展规律 1.3.1 瓦斯生成的地质背景： 煤炭形成过程中的有机质热解，原生瓦斯的生成与运移。 1.3.2 煤层瓦斯的赋存与富集： 地质构造（断层、褶皱）、煤层渗透性、埋深等因素对瓦斯富集的影响。 1.3.3 采掘活动对瓦斯的影响： 揭采破坏了煤层原有的应力平衡，导致瓦斯解吸、运移加速，增加瓦斯涌出量。 1.3.4 瓦斯灾害发生的诱因： 点火源（明火、电火花、摩擦、撞击、静电等）、通风不良、瓦斯浓度超限、瓦斯压力过高等。 第二章 煤矿瓦斯监测与预警技术 准确、及时的瓦斯监测是有效防治瓦斯灾害的前提。本章将系统介绍瓦斯的监测方法和技术。 2.1 瓦斯监测的基本原理与方法 2.1.1 传感器技术： 介绍各种瓦斯传感器的工作原理，如催化燃烧式、电化学式、红外式、半导体式等，并分析其优缺点及适用范围。 2.1.2 监测仪器与设备： 详细介绍便携式瓦斯检测仪、固定式瓦斯监测系统、区域瓦斯监测系统等设备的结构、功能和使用方法。 2.1.3 瓦斯参数的测量： 除了瓦斯浓度，还包括瓦斯压力、瓦斯流量、煤层瓦斯含量等关键参数的测量方法。 2.2 瓦斯监测系统的构建与应用 2.2.1 监测点位的选择与布局： 根据煤层瓦斯地质条件、采掘工艺、通风系统等因素，科学合理地设置监测点，确保监测的全面性和代表性。 2.2.2 瓦斯监测数据的采集与传输： 介绍有线、无线通信技术在瓦斯数据传输中的应用，以及数据传输的可靠性要求。 2.2.3 瓦斯监测数据的分析与处理： 介绍数据分析软件、图表展示、趋势预测等方法，帮助分析瓦斯变化规律。 2.2.4 瓦斯超限报警与联动控制： 讲解如何设定报警阈值，以及实现瓦斯超限时自动切断电源、启动风机、喷雾降尘等联动控制措施。 2.3 瓦斯预警技术的发展 2.3.1 基于大数据与人工智能的瓦斯预警： 介绍如何利用海量瓦斯监测数据，结合机器学习、深度学习等人工智能技术，建立更精准的瓦斯灾害预测模型。 2.3.2 地震波、地应力监测在瓦斯预警中的应用： 探讨这些地球物理手段在监测瓦斯突出前兆方面的潜力。 2.3.3 瓦斯突出危险性预测评价： 介绍基于煤层瓦斯压力、瓦斯含量、煤岩力学性质等参数的突出危险性评估方法。 第三章 煤矿瓦斯抽采与通风技术 瓦斯抽采是降低煤层瓦斯浓度、消除瓦斯爆炸隐患最直接有效的方法。通风是维持矿井空气成分、稀释瓦斯的重要手段。 3.1 瓦斯抽采技术 3.1.1 预抽（防突煤层瓦斯抽采）： 钻孔抽采： 详细介绍钻孔抽采的类型（水平孔、斜孔、竖孔）、钻进工艺、封孔技术，以及抽采设备的选型与维护。 卸压（疏放）抽采： 介绍在煤层采动前，通过措施降低煤层瓦斯压力，减少后续瓦斯涌出的技术。 地面孔抽采： 阐述利用地面钻孔对煤层瓦斯进行抽采，尤其适用于保护层或煤层条件不利于井下抽采的情况。 3.1.2 抽采过程中关键技术： 封孔技术： 各种封孔材料（水泥、聚氨酯、膨胀剂等）的性能与应用，封孔质量的检测方法。 抽采管路设计与敷设： 考虑阻力、承压、耐磨等因素，合理设计抽采管路。 抽采系统管理： 抽采参数（压力、流量、浓度）的控制与优化，抽采效率的评估。 3.1.3 煤层瓦斯（GCBM）的开发利用： 瓦斯地面集输系统： 介绍地面集输站的组成、工艺流程，如何安全有效地收集和输送抽采的瓦斯。 瓦斯发电： 讲解利用抽采瓦斯进行发电的原理、技术要求、设备选型（内燃机、燃气轮机等），以及经济效益分析。 瓦斯提纯与利用： 介绍瓦斯提纯技术，使其达到燃料气或化工原料的标准，例如用于城市燃气、生产甲醇等。 瓦斯供暖： 讨论利用瓦斯作为热源为井下或地面设施供暖的可能性。 3.2 矿井通风技术 3.2.1 通风系统原理与设计： 矿井通风方式： 集中式、分区式、多翼式等通风系统的基本原理和特点。 通风阻力计算与风量分配： 掌握计算巷道、车场、工作面的通风阻力，并根据需要分配风量。 通风网络分析： 利用软件进行通风网络的模拟与优化，确保各区域的通风质量。 3.2.2 通风设备与管理： 主扇与局扇： 介绍主通风机和局部通风机的类型、选型、安装与维护。 风门、风墙、导流墙等调节构筑物： 讲解其作用和使用方法，确保风流按照设计路线流动。 通风质量的检测与评价： 如何通过测量风速、风温、湿度、有害气体浓度等参数，评价通风效果。 3.2.3 新型通风技术： 智能化通风系统： 介绍基于传感器与计算机控制的自动化通风系统，能够根据瓦斯浓度、人员分布等因素动态调整风量。 射流风机在特殊条件下的应用： 讲解其在巷道掘进、局部区域通风中的优势。 第四章 煤矿瓦斯灾害的防治措施 本章将详细介绍煤矿在实际生产中采取的各类瓦斯灾害防治措施，涵盖工程技术、管理措施和应急响应。 4.1 工程技术防治措施 4.1.1 巷道支护与防爆： 巷道支护： 采用可靠的支护方式，保证巷道稳定，减少瓦斯积聚的空间。 防爆构筑物： 讲解隔爆水槽、隔爆门、泄爆孔等防爆设施的原理、设置要求和维护。 4.1.2 瓦斯涌出控制： 合理采掘部署： 避免在瓦斯高浓度区域或突出危险煤层进行大面积采掘。 充水（水力压裂）增透： 介绍通过向煤层注入水，改善煤层渗透性，有利于瓦斯抽采。 卸压开采（近距离煤层）： 介绍如何通过先开采上部煤层，为下部煤层卸压，降低瓦斯突出风险。 4.1.3 防治瓦斯积聚： 强制通风： 确保工作面、掘进头等关键区域有充足的新鲜风流。 瓦斯封堵： 在非工作区域采取措施，防止瓦斯向工作面扩散。 4.2 管理措施 4.2.1 瓦斯规程与制度： 制定与执行： 强调严格执行国家及行业瓦斯防治规程、安全技术措施。 瓦斯“一点红”制度： 确保瓦斯浓度达到规定限值前，严禁任何明火和火花作业。 风险评估与分级管控： 对不同区域、不同作业的瓦斯风险进行评估，并制定相应的管控措施。 4.2.2 作业场所安全管理： 电气设备防爆： 选用合格的防爆电器，并定期检测维护。 火源控制： 严格控制明火、吸烟、明火作业，杜绝电火花、静电等点火源。 工具与材料管理： 使用防爆工具，选用不易产生火花的材料。 4.2.3 人员培训与安全意识： 岗前培训与定期演练： 加强对矿工的瓦斯知识、应急处置能力的培训。 安全文化建设： 营造“安全第一、预防为主”的企业文化，提高全员安全意识。 4.3 应急响应与事故处理 4.3.1 瓦斯事故应急预案： 制定详细的瓦斯爆炸、瓦斯突出、瓦斯窒息等事故应急预案，明确应急组织、职责、通讯联络、疏散撤离、救援程序等。 4.3.2 应急设备与物资： 准备充足的应急救援装备，如自救器、隔绝式空气呼吸器、灭火器材、侦查仪器等。 4.3.3 事故救援与调查： 讲解事故发生后的现场勘查、人员搜救、伤员救治、事故原因调查分析以及事故责任追究等流程。 第五章 煤矿瓦斯综合利用技术 在有效防治瓦斯灾害的同时，充分利用瓦斯资源，变废为宝，实现经济效益与环境效益的双赢，是可持续发展的重要方向。 5.1 瓦斯抽采管网建设与优化 5.1.1 集输效率提升： 采用低压输送技术，优化管网设计，减少压损，提高瓦斯抽采效率。 5.1.2 瓦斯质量监测与控制： 实时监测抽采瓦斯的甲烷含量、露点、杂质含量等，确保瓦斯质量符合利用标准。 5.1.3 智能监控与调度： 利用自动化控制系统，实现抽采量的智能调度，满足不同利用需求。 5.2 瓦斯发电技术 5.2.1 发电形式： 详细介绍内燃机发电机组、燃气轮机发电机组、余热发电等技术，分析其适用性、效率和成本。 5.2.2 发电效率优化： 探讨如何通过技术改进，提高瓦斯发电的能量转化效率。 5.2.3 电网接入与就地消纳： 讲解瓦斯发电的并网要求、运行模式，以及如何在矿区就地消纳电能。 5.3 瓦斯提纯与高附加值利用 5.3.1 瓦斯净化技术： 介绍吸附法、膜分离法、低温分离法等提纯技术，去除瓦斯中的CO2、H2S、水蒸气等杂质，提高甲烷纯度。 5.3.2 城市燃气供应： 提纯后的瓦斯可作为清洁的城市燃气，供应居民生活和工业生产。 5.3.3 化工原料利用： 介绍将高纯度瓦斯作为生产甲醇、合成氨、合成天然气（SNG）等化工产品的重要原料。 5.3.4 瓦斯制氢： 探讨通过瓦斯重整技术制备氢气，为氢能源产业提供动力。 5.4 瓦斯热能利用 5.4.1 瓦斯锅炉供热： 利用瓦斯直接燃烧产生热能，为矿区生活区、办公区提供供暖和热水。 5.4.2 地热耦合利用： 结合矿井水或地热资源，实现瓦斯与地热的协同供热。 5.5 瓦斯利用的经济与环境效益评估 5.5.1 经济效益： 分析瓦斯发电、提纯利用等带来的经济收益，包括能源成本降低、售电收入、产品销售收入等。 5.5.2 环境效益： 阐述瓦斯利用减少温室气体排放（甲烷是强效温室气体）、降低环境污染、改善空气质量的显著效果。 结语 煤矿瓦斯灾害防治及利用是一项长期而艰巨的任务，需要科技创新、管理提升和制度保障的协同推进。本书的编写，旨在提供一个全面的技术框架和丰富的实践指导，希望能帮助广大煤矿从业者更好地理解瓦斯，掌握先进的防治与利用技术，从而有效遏制瓦斯灾害的发生，保障矿井安全生产，同时最大限度地发挥瓦斯资源的经济价值，为我国能源事业的可持续发展贡献力量。本书的内容将随着科技的进步和实践的深入而不断更新与完善，我们期待着行业内更多的交流与合作，共同推动煤矿安全与高效发展。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

我个人对这本书的章节布局安排印象深刻。它没有采用传统的“理论-实践”二元对立的结构，而是巧妙地将瓦斯治理的“源头控制”、“过程监控”和“末端利用”三个核心环节有机地编织在一起。例如，在讨论了瓦斯利用效率的提升后，紧接着就回溯到如何通过优化采掘工艺来降低瓦斯原始排放率，形成了一个完整的闭环逻辑。这一点处理得非常高明，体现出对整个煤矿安全生产体系的宏观把握。特别值得一提的是，书中关于“瓦斯电综合利用”的章节，不仅停留在理论发电层面，还深入探讨了热电联供系统的能效比优化，甚至还涉及到了当地能源政策对项目经济性的影响分析，这使得这本书的适用范围拓宽到了项目可行性研究的层面，非常适合需要进行宏观决策的管理者阅读和参考。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的阅读体验是需要一定专业基础的。它对计算流体力学在矿井通风模拟中的应用描述得非常深入，涉及到湍流模型和边界条件设定的细节，对于初学者可能稍显晦涩。然而，正是这种对技术细节的毫不含糊，才使得它在专业技术人员群体中拥有较高的价值。我尤其欣赏它对“瓦斯爆炸的连锁反应机理”的最新研究成果的收录，作者似乎整合了国际上对爆炸火焰传播速度和压力波扩散的最新数值模拟结果，并提出了相应的改进型隔爆装置设计思路。这种紧跟科研前沿的特点，让这本书的生命力得以延续，确保了它不是一本滞后的参考资料，而是能够指导未来技术升级的蓝图。总而言之，它是一部扎实、前沿且极具操作指导价值的专业参考书。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，最直观的感受是其资料的详实程度令人称赞。我注意到，它在“瓦斯抽采系统优化设计”这一模块中，花了不少篇幅去比较不同类型抽采钻孔的效率及维护成本，这对于我们项目部在进行设备选型时提供了极大的便利。书中甚至还穿插了对几种国际主流瓦斯治理技术路线的对比分析，比如与国内成熟工艺的优缺点权衡，这显示出编纂者广阔的国际视野和严谨的对比精神。我尤其欣赏的是，它没有回避一些技术难题，例如在复杂断层带或高含水层中实施定向钻孔抽采时所遇到的实际困难和规避策略，这些都是标准教科书往往会省略的“灰色地带”。这本书更像是一本经验丰富的总工程师写给年轻一代的“保命手册”，每一个章节的末尾都有一个“现场操作提示”的小版块，虽然简单，但非常贴合实际操作层面的痛点，非常实用。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事风格非常沉稳，几乎没有使用任何夸张或煽动性的语言，完全是以一种冷静、客观的科学态度来梳理这个复杂的主题。我试读了关于“非常规瓦斯抽采技术”的部分，它详尽地描述了卸压爆破、充氮护帮等一系列非主流但潜力巨大的技术，并用详尽的数学模型对这些技术的能量转换效率和环境影响进行了评估。这种追求数据支撑的写作方式，极大地增强了内容的可靠性。此外，书中在介绍先进的通风与防爆技术时，引用了近五年国内外重大事故的教训来进行反思和技术改进的论证，这种以史为鉴的做法，让读者在学习技术的同时，时刻保持对安全生产的敬畏之心。对于从事安全管理和风险评估的专业人士来说，这样的深度剖析是极其宝贵的，它不仅仅告诉你“怎么做”，更告诉你“为什么一定要这样做”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得相当朴实，没有太多花哨的元素，蓝灰色的主色调让人感觉既专业又稳重。我之前在行业论坛上看到过几次对类似主题书籍的讨论，但这次拿到手，感觉它在内容深度上确实有独到之处。尤其让我眼前一亮的是，它对不同地质条件下的瓦斯涌出规律进行了非常细致的分类和解析，这不是那种泛泛而谈的教材能比拟的。我特别关注了其中关于“微震监测与瓦斯地质信息耦合预测”的那一章，作者似乎引入了一种新的算法模型，将传统的地质勘探数据与实时的矿井震动数据结合起来，试图构建一个更具前瞻性的风险评估体系。这部分内容写得逻辑严密，虽然涉及不少专业术语，但通过大量的图表和案例分析，使得即便是对这方面不甚精通的工程技术人员也能把握其核心思路。总的来说，这本书的编排结构非常适合作为一线技术人员的案头参考，它不仅仅是理论的堆砌，更像是将多年现场经验沉淀下来的实用工具集。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆