礦井瓦斯涌出及預(yù)測(cè)方法(已修改)
2025-05-27 02:41 本頁(yè)面
【正文】 礦井瓦斯涌出及預(yù)測(cè)方法 周 宗 勇 ? 瓦斯基礎(chǔ)知識(shí) ? 瓦斯涌出 ? 瓦斯涌出量預(yù)測(cè)分源預(yù)測(cè)法 ? 2021瓦斯事故概述 礦井瓦斯 是煤礦生產(chǎn)過(guò)程中 ， 從煤 、 巖內(nèi)涌出的各種氣體的總稱 。 煤礦瓦斯指的就是 甲烷 。 物理化學(xué)性質(zhì)：無(wú)色 、 無(wú)味 、 無(wú)毒 、 比空氣輕 ， 微溶于水 。 危害 ：噴出 、 突出 、 爆炸 、 人員窒息 、 環(huán)境污染 。 作用 ：能源 、 化工原料 。 每立方米瓦斯的燃燒熱 107J． 相當(dāng)于1～ 。 Ch4 O2 備注 5~16% 瓦斯爆炸 43% 12% 呼吸短促 57% 9% 立刻昏迷，有死亡危險(xiǎn) 煤層瓦斯 煤層中瓦斯賦存兩種狀態(tài) ： 游離狀態(tài) 、 吸附狀態(tài) 煤體是一種復(fù)雜的多孔性固體 ， 包括原生孔隙和運(yùn)動(dòng)形成的大量孔隙和裂隙 ， 形成了很大的自由空間和孔隙表面 。 煤體 孔隙 吸收瓦斯 游離瓦斯 吸附瓦斯 一、瓦斯的成因與賦存 煤層瓦斯是腐植型有機(jī)物 （ 植物 ） 在成煤過(guò)程中生成的 。 一是生物化學(xué)成氣時(shí)期；腐植型有機(jī)物堆積在沼澤相和三角洲環(huán)境中開(kāi)始 ， 在溫度不超過(guò) 65176。 C條件下 ， 腐植體經(jīng)厭氧微生物分解成甲烷和二氧化碳 ， 生成的瓦斯擴(kuò)散到古大氣中 。 隨著泥炭層下沉 ， 上覆巖層越來(lái)越厚 ， 壓力溫度升高 ， 生物化學(xué)作用減弱直至結(jié)束 ， 在較高的壓力和溫度下泥炭轉(zhuǎn)化成褐煤 （ 生成瓦斯量 68m3/t） 二是煤化變質(zhì)作用時(shí)期：隨著褐煤層沉降 ， 壓力溫度作用加劇 ， 進(jìn)入煤化變質(zhì)造氣階段 煤牌號(hào) 泥煤 褐煤 長(zhǎng)焰煤 氣煤 肥煤 焦煤 瘦煤 貧煤 無(wú)煙煤 產(chǎn)氣量m3/t 68 168 212 229 270 287 339 419 煤和煤層的形成與演化 1， 成煤母質(zhì) —— 植物 （低等、高等） 兩淮煤的成煤母質(zhì) —— 高等植物。在成煤期淮南氣候和地理環(huán)境適于植物生長(zhǎng) ? 2， 成煤環(huán)境 —— 泥炭沼澤 兩淮煤的成煤環(huán)境 —— 發(fā)育在濱海三角洲平原上的泥炭沼澤 , 當(dāng)時(shí)南邊是海，河流方向自北向南。 成煤作用階段 — 第一階段；泥炭化作用階段 。 第二階段 : 煤化作用階段 . 植物 —— → 泥炭 —— → 褐煤 —— → 煙煤 —— → 無(wú)煙煤 —— → 石墨 ← 泥炭化作用 →∣← ——— 煤化作用 ——— →∣ 石墨化作用 現(xiàn)今淮南煤處于早中期煙煤階段，煤種較單一； 淮北煤的演化階段比較亂，因?yàn)榛幢钡膸r漿活動(dòng)強(qiáng)烈。 二 、 煤層中瓦斯垂直分帶 形成原因：當(dāng)煤層直達(dá)地表或直接為透氣性較好的第四系沖積層覆蓋時(shí) ， 由于煤層中瓦斯向上運(yùn)移和地面空氣向煤層中滲透 ， 使煤層內(nèi)的瓦斯呈現(xiàn)出垂直分帶特征 。 四帶： CO2 N2帶 、 N2帶 、 N2— CH4帶 、 CH4帶 。 三 、 煤的孔隙特征 孔隙率與表面積 與煤化程度 、 地質(zhì)破壞程度 、 地應(yīng)力有關(guān) 。 四 、 煤的吸附性能 （ a/b） 五 、 煤層瓦斯壓力 （ p/MPa） 六 、 煤層瓦斯含量 煤的瓦斯含量是指單位體積或重量的煤在自然狀態(tài)下所含 有的瓦 斯量 （ 標(biāo)準(zhǔn) 狀態(tài)下 的瓦斯 體積 ） ， 單 位為 m3/m3(cm3/cm3)或 m3/t(cm3/g)。
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