任务1情境2矿井瓦斯检查.docx
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任务1情境2矿井瓦斯检查
学习任务一：
矿井瓦斯及有害气体检查及防治
学习情境2：
瓦斯及二氧化碳检查
学习任务1
矿井瓦斯及有害气体检查及防治
学习情境2
瓦斯及二氧化碳检查
学时
12H
学习任务描述
某矿区二矿，瓦斯含量超过1.5%。
现安全科现接到任务，检测矿区煤层及工作面瓦斯浓度。
我班为安全科员工，要求所有员工参学习瓦斯检测仪使用方法，并且写出检测瓦斯与二氧化碳的方法。
学习目标
知识目标：
1.了解《煤矿安全规程》对矿井空气有害气体成分的标准，及其危害
2.瓦斯的主要成分及物理性质
3.矿井煤层瓦斯浓度的检查及瓦斯突出
4.学习瓦斯及二氧化碳浓度的检测方法
5.二氧化碳的物理性质及危害
技能目标：
1.掌握瓦斯浓度检测的技能
2.掌握检测煤层瓦斯浓度检测的技能
3.掌握二氧化碳检测的技能
4.掌握计算瓦斯与二氧化碳浓度的检测方法
素质目标：
1、良好的职业道德；
2、独立工作的精神；
3、良好的心理素质和克服困难的能力；
4、较强的质量意识、安全意识、环保意识；
5、较强的计划与决策，自学与创新能力；
6、诚信、敬业、刻苦耐劳，科学、严谨的工作态度；
7、严格执行6s现场管理制度。
学习过程
学习材料准备
学习情境考核表、视频教学资料、PPT、参考资料、黑板、白板、白纸、白板笔、煤矿安全规程、学生工作任务书
设备、工具准备
桌椅、多媒体教学设备1套、资料查询的电脑1台、
设备环境设施
要求
一体化教室（多媒体装置、教学区、实训区、资料区、工具区）
学习环节
学生行为
教师行为
教学方法
学时
资讯
学习
1、进行分组、选组长，学习安全文明生产的知识；
2、思考本门课的教学模式和学习方法；
3、思考瓦斯及二氧化碳在井下的分布；
4、小组讨论并准备所需的相关知识和学习材料；
5、小组讨论瓦斯的主要成分及物理性质；
6、小组讨论瓦斯及二氧化碳的物理性质及危害；
7、依据作业规程，小组讨论瓦斯检测仪的使用方法；
1、分组、选组长、讲解安全文明生产的知识；
2、提出本课程的教学模式和特点；
3、提出瓦斯及二氧化碳检测方法的相关要求；
4、讲解相关知识，下发学生工作任务书；
5、提供相关查询资料，手册等；
6、根据学生个性特点对学生进行正确引导；
7、保证课堂纪律。
头脑风暴法
小组讨论法
讲授法
实物教学法
2H
计划
决策
1、对收集的信息进行讨论，并制定执行计划；
2、各小组汇报制定的计划，其他小组讨论，提出意见或建议；
3、针对所提意见或建议，对本组计划进行修改；
4、确定最终的工作计划及设计方案；
5、列写所需查询的资料及检验方法；
1、引导学生制定可行的工作计划；
2、组织学生进行计划汇报，讨论；
3、根据讨论结果组织各组工作计划进行完善；
4、根据各组的汇报结果对各小组的工作计划进行点评、提出意见和建议；
5、对各小组的工作计划可行性进行判定、并预测可能达到的效果。
头脑风暴法
卡片展示教学法
小组讨论法
2H
任务
实施
1、依据《煤矿安全规程》，对各环节的设计进行理论检验；
2.确定矿井瓦斯的物理性质及成分；
2、确定井下瓦斯及二氧化碳浓度的标准；
3、确定井下瓦斯及二氧化碳的危害
4、确定瓦斯及二氧化碳的检测方法；
1.巡回检查，确保学生顺利进行工作，保证学生及设备的安全；
2.工作过程中一些关键步骤进演示操作，引导学生正确进行工作；
3.针对学生提出的问题进行解答；
4.记录学生在工作中的表现；
5.记录学生在工作中出现的各种问题及解决方法。
小组讨论法
讲授法
2H
阶段
检查
1、检查确认是否符合《煤矿安全规程》；
2、检查是否符合性能指标和设计要求；
3、检查设备是否归位，场地是否整理，工作台是否干净，。
1.指导学生进行参数的计算并进行检查；
2.指导学生进行性能指标的检查；
3.引导学生各项检查是否正确，是否完整；
4.检查设备是否归位，场地是否整理，工作台是否干净。
角色扮演法
知识竞赛教学法
2H
结果
评价
1、根据作业过程和完成情况进行自评，互评；
2、总结制作过程中遇到的问题，及解决方法；
3、各组进行组内表扬与批评活动，包括知识、技能、态度三方面；
4、认真填写矿井瓦斯及有害气体检查及防治考核评价表；
5、对本次瓦斯及二氧化碳的检测方法进行记录存档。
1、下发作业规程编写过程考核评价表；
2、按照作业规程的编写要求对各组进行考核评价；
3、记录考核过程中出现的问题。
小组讨论法
2H
学习
小结
各组进行本任务总结活动，谈谈工作完成后所学到的知识、技能、素质三方面的收获。
1、对学生的成果进行点评，对各组的总结评价进行补充；
2、点评具有突出表现的学生。
小组讨论法
讲授法
2H
考核方式：
过程考核的方式，以课堂表现、笔记、作业、记录、成果为依据。
学习建议：
1、每人补充完成煤巷掘进作业规程；
2、培养学生的讲授能力，为学生提供展示的机会。
过程考核评价表
学习任务1
煤巷的布置与施工
学习情境2
煤巷的掘进
班级：
姓名：
学号：
指导教师：
评价项目
评价标准
评价依据
评价方式
权重
得分
总分
小组评价
（30%）
教师评价
（70%）
职业素质
具有团队协作精神；
1、教学日志；
2、课堂记录；
3、工作现场。
5%
具有良好的心理素质和克服困难的能力；
5%
具有诚信、敬业、吃苦耐劳的精神；
5%
具有科学、严谨、创新的工作态度；
5%
具备较强的安全生产意识、质量意识、标准规范意识、环保意识；
5%
职业技能
瓦斯检测仪的使用；
1、提交的作业规程；
2、工作实施过程中教师的记录；
20%
瓦斯及二氧化碳的检测方法；
5%
熟知《煤矿安全规程》中对瓦斯浓度的要求；
20%
掌握煤层瓦斯浓度检测的技能；
20%
根据安全规程，校核检测方法
10%
【相关知识】
一、瓦斯的主要成分
主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体，如氦和氩等。
在标准状况下，甲烷至丁烷以气体状态存在，戊烷以上为液体。
如遇明火，即可燃烧，发生“瓦斯”爆炸，直接威胁着矿工的生命安全。
煤矿瓦斯则是指的天然气。
植物在成煤过程中生成的大量气体，又称煤层气。
腐植型的有机质，被细菌分解，可生成瓦斯；其后随着沉积物埋藏深度增加，在漫长的地质年代中，由于煤层经受高温、高压的作用，进入煤的碳化变质阶段，煤中挥发分减少，固定碳增加，又生成大量瓦斯，保存在煤层或岩层的孔隙和裂隙内。
中国煤矿术语中的瓦斯是从英语gas译音转化而来，往往单指CH4（甲烷，也称沼气）。
地下开采时，瓦斯由煤层或岩层内涌出，污染矿内空气。
每吨煤、岩含有的瓦斯量称煤、岩的瓦斯含量，主要决定于煤的变质程度、煤层赋存条件、围岩性质、地质构造和水文地质等因素。
一般情况下，同一煤层的瓦斯含量随深度而递增。
二、瓦斯检查操作方法及要求
1、准备仪器：
瓦斯检查员下井要随身携带光学瓦斯检测仪、检查棍、胶皮管、多种气体检定器、60度矿用温度计、瓦检手册、记录用笔、粉笔、擦布等。
2、对要携带的光学瓦斯检测仪的各部件进行检查，要求做到部件完整、电路畅通、光谱清晰。
3、检查光学瓦斯检测仪药品是否失效：
检查吸收管内装的氯化钙或硅胶以及附加吸收管内装的钠石灰的吸收力，药品颗粒一般为3mm-5mm。
如发现药品变色、失效，应该立即更换药品。
4、光学瓦斯检测仪气密性检查：
首先检查吸气球：
用右手捏扁吸气球，左手捏住吸气胶管，如果吸气球不膨胀还原，说明吸气球不漏气。
其次检查仪器是否漏气：
将吸气球胶皮管与瓦斯检测仪吸气孔连接，一手堵住进气孔，另一手捏扁吸气球，松手后1分钟内不涨起还原，说明瓦斯检测仪不漏气。
检查气路是否畅通：
放开进气孔，捏、放吸气球，气球瘪、起自如时，说明完好。
如果漏气、气路不畅通，需要查明原因，进行处理，重新重复上述程序。
5、检查光学瓦斯检测仪干涉条纹是否清晰：
由目镜观察，按下按钮，同时旋转保护玻璃座调整视度，使得观察数字最清晰，再看条纹宽窄适当。
否则应对仪器的光学系统进行调整。
6、对光学瓦斯检测仪进行校正：
将光谱的第一条黑纹对在“0”位上，如果第五条正对在7%的数值上，表明条纹宽窄适当。
否则应对仪器的光学系统进行调整。
7、光学瓦斯检测仪调整零位：
按下测微按钮，转动测微手轮，使刻度盘的零位与指标线重合，然后按下按钮，转动粗动手轮，从目镜中观察，把干涉条纹中最黑的一条或两条黑线中的任意一条与分划板上的零位线对准，并记住对准零位线的这条黑线，旋上护盖。
三、不同地点瓦斯的检查方法
（一）、巷道风流瓦斯的检查方法
1、巷道风流
巷道风流，是指据巷道的顶板、底板和两帮有一定距离的巷道空间内的风流。
在设有各类支架的巷道中，是距支架和巷道底板各50mm 的巷道空间；再不设支架或用锚喷、砌碹支架的巷道中，是距巷道的顶板、底板和两帮各为200mm 的巷道空间。
2、检查方法
测定巷道分流瓦斯和二氧化碳浓度是应该在巷道空间风流中进行。
当测定地点风流速度较大时，无论是瓦斯还是二氧化碳，瓦斯检测仪进气管口应位于巷道中心点风速最快的部位进行。
连续测3 次取其平均值。
当测定低点风速比较慢时，检测仪和进气管口应根据不同气体的比重来确定，测定甲烷或氢气、氨气等气体时，应该在巷道风流的上部（风流断面全高的上部约1/5 处）进行抽气，连续测定3 次，取其平均值。
测定二氧化碳（或硫化氢、二氧化氮、二氧化硫等）浓度时，应在巷道风流的下部（风流断面全高的下部1/5 处）进行抽气，首先测定该处甲烷浓度；然后去掉二氧化碳吸收管；测出该处甲烷和二氧化碳混合气体浓度，后者减去前者，在乘上0.95校正系数即是二氧化碳的浓度，这样连续测定3 次，取其平均值。
3、注意事项
矿井总回风或一翼回风中瓦斯或二氧化碳的浓度测定，应在矿井总回风或一翼回风的测风站内进行。
采区回风中瓦斯或二氧化碳的测定，应在该采区所有的回风流汇合稳定的风流中进行，其测定部位和操作方法与在巷道风流中进行的测定相同。
测定部位应尽量避开由于材料堆积冒顶等原因造成的阻断巷道断面变化而引起的风速变化大的区域。
注意自身安全，防止冒顶、片帮、运输事故等其他事故的发生。
（二）、采煤工作面瓦斯检查方法
采煤工作面风流与采煤工作面回风流采煤工作面风流使指距煤壁、顶（岩石、煤或假顶）、底、两帮（煤、岩石或充填材料）各为200mm（小于1m 后的薄煤层采煤工作面距顶、底各为100mm）和以采空区的切顶线为界的采煤工作面空间内的风流。
采用充填法管理顶板时，采空区一侧应以挡矸、砂帘为界。
采煤工作面回风隅角以及一段未放顶的巷道空间至煤壁线的范围内空间风流，都按采煤工作面风流处理。
采煤工作面回风流是指从煤壁线开始，采煤工作面回风侧从煤壁线开始到采区总回风范围内，锚喷、锚网索等支护距煤壁、顶板、底板200mm 的空间范围内的风流。
支架支护是距棚梁、棚腿50mm 的巷道空间范围内 的风流。
1、测点的选取。
采煤工作面瓦斯测点的选取以能准确反映该区域的瓦斯情况为准则。
在风流测点垂直断面上选取测定部位和测定方法与在巷道风流进行测定时的测定部位和方法相同。
沿风流测定位置的选取如图所示。
采煤工作面回风流中的瓦斯浓度的测点位置应选在距采煤工作面煤壁线10m 以外的采煤工作面的回风流中风流充分汇合稳定处。
测点的数量应根据本采面的通风状况和矿井瓦斯等级不同适当选区。
通风良好的低瓦斯矿井适当减少测点数，仅选⑺、⑽、⑾、⒀四处测点，即可。
图1-2-1采煤工作面瓦斯测点位置
1—距采煤工作面10m 处的进风流中测点；2—采煤工作面前切口测点； 3、4、5—采煤工作面前半部的煤壁侧、输送机槽和采空区测点；6、7、8、 —采煤工作面后半部的煤壁侧，输送机和采空区侧测点；9—输送机道空间 中央距回风巷口15m 处风流中测点（只测空气温度）；10—采煤工作面上下 隅角测点；11—距采煤工作面10m 处的回风流中测点；12—采煤工作面回 风流进入采区回风巷前10～15m 处的风流中测点；13—采煤工作面及其进 回风巷的冒顶处测点
2、测定步骤
应有进风侧或回风侧开始，逐段检查，检查瓦斯浓度和检查局部瓦斯积聚同时进行，同时还应记住测取温度；测定甲烷浓度时，应在巷道风流的上部进行，测定二氧化碳浓度时，应在巷道风流下部进行；测点选择正确，没遗漏，每个测点连续测定3 次，且取其最大值作为测定结果和处理标准；准确清晰地将测定结果分别记入瓦斯检查班报手册和检查地点的记录板上，并通知现场工作人员；
注意事项
（1）、初次放顶前的采空区也应选点测定。
以便对采空区的瓦斯做到心中有数。
（2）、重点检查回采工作面的上下隅角。
因为此区域是采面风流拐角处，风流不易带走瓦斯。
同时此区域又是采空区瓦斯涌出的通道易造成瓦斯积聚。
（3）、准确地掌握《规程》对井下不同地点的瓦斯浓度的要求及措施。
发现瓦斯或二氧化碳超限积聚等隐患时，积极采取有效措施进行处理，并向有关领导和地面调度室汇报。
（4）、在检查的同时还应注意通风及其他设施是否存在问题，发现问题及时汇报。
（5）另外，还应注意自身安全，防止冒顶、片帮、运输等因素可能造成的危害。
测点选定时应选在顶板或支护较完好的地点。
（三）、掘进工作面瓦斯检查的方法
1、掘进工作面风流及回风流
掘进工作面风流，是指掘进工作面到风筒出风口这一段巷道空间中按巷道风流划定法划定的空间中的风流。
掘进工作面回风流，是指自掘进工作面的风筒出口以外的回风巷道中按巷道风流划定法
划定的空间中的风流。
如图1-1-2。
图1-1-2
单行掘进采用压入式局部通风掘进工作面风流和掘进工作面回风流及测点位置
1—掘进工作面；2—掘进工作面风流；3—掘进工作面回风道风流4—风筒出风口；①—掘进工作面进风流测点；②—掘进工作面回风流中的测点；③—掘进工作面高冒区，或易局部积聚区测点；4—风筒；5—压入式局部通风机
2、注意事项
（1）检查工作应由外向内依次进行。
当瓦斯浓度超过3.0%或其他有害气体浓度超过规定时，立即停止前进或推到尽风流中，并通知有关人员和部门进行处理。
（2）首先应检查局部通风机安装位置是否符合规定，是否发生循环风及是否挂牌由专人管理。
（3）在检查风流瓦斯的同时，还必须注意检查有无局部瓦斯积聚。
（4）检查风筒末端至工作面距离及供风量是否合乎规定及风筒吊挂和安装质量，风筒有无破口等。
（5）检查甲烷传感器或断电仪安装是否符合规定，是否正常运行。
（6）上山掘进重点检查甲烷，下山掘进重点检查二氧化碳。
（7）注意自身安全，以防爆破、运输及炮烟熏人等事故的发生。
（四）、盲巷瓦斯的检查方法
1、盲巷
凡不通风（包括临时停风的掘进区）长度大于6m 的独头巷道，统称为盲巷。
2、检查方法
由于巷道内不通风，如果瓦斯涌出量大或停风时间长，便会积聚大量的高浓度瓦斯，因此进入盲巷内检查瓦斯和其他有害气体时要特别小心谨慎。
先检查盲巷入口处的瓦斯和二氧化碳，其浓度均小于3.0%方可由外向内逐渐检查，不可直接进入盲巷检查。
在水平盲巷检测时，应在巷道的上部检测瓦斯，在巷道的下部检测二氧化碳。
在上山盲巷检测时，应重点监测甲烷浓度，要由下而上至顶板进行检查，当瓦斯浓度达到3.0%是应立即停止前进。
在下山忙行检测时，当二氧化碳浓度达到3.0%时，必须立即停止前进。
3、注意事项
（1）检查工作应由专职瓦斯检查员负责进行。
检测前要首先检查自己的矿灯、自救器、瓦斯检定器等有关仪器；确认完好、可靠后方可开始工作，在进行检测过程中，要精神集中谨慎小心，不可造成撞击“火花”等隐患。
（2）盲巷入口处或盲巷内一段距离处的甲烷或二氧化碳浓度达到3.0%；或其他气体超过《规程》规定时，必须立即停止前进，并通知有关部门采取封闭等措施进行处理。
（3）检查临时停风时间较短、瓦斯涌出量不大的盲巷内瓦斯和其他有害气体浓度时，可以有瓦斯检查员和其他专业检查人员1 人进入检查；检察停风时间较长或瓦斯涌出量大的盲巷内瓦斯和其他有害气体浓度时，最少有2 人一起入内检查。
2 人应拉开一定距离；一前一后边检查边前进。
（4）在检查甲烷、二氧化碳浓度的同时；还必须检查氧气和气体有害气体的浓度，超过规定或有异味等现象时，应停止前进，以防止发生中毒或窒息事故。
（5）测定倾角大的上山盲巷时，应重点检查甲烷浓度；检查倾角大的下山盲巷时，应重点检查二氧化碳浓度。
（6）测定时应站在顶板两帮及支护较好地点，并小心谨慎一方因碰撞而造成冒落伤人。
（五）、其他地点瓦斯的检查方法
1、采掘工作面爆破地点附近20m 范围风流中瓦斯浓度的检查测定
采煤工作面爆破地点附近20m 范围内的风流，即爆破地点沿工作面煤壁方向两端各20m 范围内的采煤工作面风流，此范围内风流的瓦斯浓度都应测定。
壁式采煤工作面采空区内顶板未冒落时，还应测定切顶线以外（采空区一侧）不小于1.2m 范围内的瓦斯浓度。
在采空区侧打钻爆破放顶时，也要测定采空区内的瓦斯浓度。
测定范围应根据采高、顶板冒落程度、采空区通风条件和瓦斯积聚情况等因素确定，并经矿总工程师批准。
掘进工作面爆破地点20m 以内的风流即爆破的掘进工作面向外20m 范围内的巷道风流。
其瓦斯浓度测定部位和方法与巷道风流相同，但要注意检查测定本范围内盲巷、冒顶的局部瓦斯积聚情况。
在上述范围内进行瓦斯测定时都必须取其最大值作为测定结果和处理 依据。
2、采掘工作面电动机及其开关附近20m 范围内风流中瓦斯的检查测定
在采煤工作面中，电动机及其开关附近20m 以内风流及电动机及其开关所在地点沿工作面风流方向的上端和下风流端各20m 范围内的采煤工作面风流。
在掘进工作面中，电动机及其开关附近20m 范围内风流即电动机及其开关地点的上风流端和下风流端各20m 范围内的巷道风流。
在测定采掘工作面电动机及其开关附近风流瓦斯浓度时，对上风流端和下风流端各20m 范围内风流中瓦斯浓度都要测定，并取其最大值作为测定结果和处理依据。
3、高冒区及突出孔洞内的瓦斯检查
高冒区由于通风不良，容易积聚瓦斯，突出孔洞未通风时里面积聚有高瓦斯浓度，检查时都要特别小心，防止瓦斯窒息事故发生。
检查瓦斯时，人员不得进入高冒区域突出孔洞内，只能用瓦斯检查棍或长胶筒伸到里面去检查。
应由外向里逐渐检查，根据检查的结果（瓦斯浓度、积聚瓦斯量）采取相应的措施进行处理。
当里面瓦斯浓度达到了3.0%或其他有害气体浓度超过规定时，或者瓦斯检查棍等无法伸到最深处检查时，则应进行封闭处理，不得留下任何隐患。
4、井下爆破是在极其特殊而又恶劣的环境中进行
爆破时煤（岩）层中释放出大量的瓦斯。
并且容易达到燃烧会爆炸浓度，如爆破时产生火源，就会造成瓦斯燃烧或爆炸事故。
“一炮三检制”即每次爆破过程中再装药前、紧接放炮前、放炮后都必须检查瓦斯，爆破工、班组长、瓦斯检查员都必须检查。
具体事实是：
采掘工作面及其他爆破地点，装药前必须检查附近20m 范围内瓦斯；瓦斯浓度达到1.0%，不得装药。
紧接爆破前（距起爆时间不能太长，否则爆破地点及其附近瓦斯可能超限规定），检查爆破地点附近20m 范围和回风流中瓦斯；当达到1.0%时，不准爆破，当回风流中瓦斯浓度超过1.0%时，不准爆破，同时撤出人员，有爆破工或瓦斯检查员向地面报告，等候处理。
爆破后至少15min（突出危险工作面至少30min）,并待炮眼吹散后瓦斯检查员在前、爆破工居中、班组长最后一同进入爆破地点检查瓦斯及爆破效果等情况。
在爆破过程中，爆破工、班组长、瓦斯检查员每次检查的结果都要相互核对；并且每次都以3 人中检查所的最大瓦斯浓度值作为检查结果和处理依据。
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