瓦斯地質(zhì)基礎(chǔ)ppt課件(已修改)
2025-05-17 02:34 本頁(yè)面
【正文】 主要內(nèi)容 礦井瓦斯 瓦斯成因 瓦斯賦存 煤的性質(zhì) 煤層瓦斯運(yùn)移 礦井瓦斯涌出 煤與瓦斯突出 礦井瓦斯 礦井瓦斯 1. “瓦斯”詞語(yǔ)來(lái)源？ “瓦斯”音譯自日文“ガス（瓦斯）” 2. 礦井瓦斯 是指從煤層及煤層圍巖中涌出的，以及在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的各種氣體的統(tǒng)稱。 礦井瓦斯成分很復(fù)雜，其主要成分是甲烷 (CH4)，其次是二氧化碳 (CO2)和氮?dú)?(N2)，還含有少量或微量的重?zé)N類氣體、氫（ H2）、一氧化碳（ CO）、二氧化硫 (SO2)、硫化氫 (H2S)等。 廣義 ：煤礦井下有毒氣體的總稱。 狹義 ：甲烷 礦井瓦斯 礦井瓦斯來(lái)源 礦井瓦斯來(lái)源 煤（巖）層和地下水釋放出來(lái)的 化學(xué)及生物化學(xué)作用產(chǎn)生的 煤炭生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的 礦井瓦斯 礦井瓦斯的性質(zhì) 1. 物理性質(zhì) 無(wú)色、無(wú)味、無(wú)嗅、可燃燒、窒息、有毒性、微溶于水。 密度 ： kg/m3； 水中溶解度 ： L/m3(0℃ ， ) L/m3(20℃ ， ) 爆炸范圍 ： 5%16%(體積百分比，相當(dāng) 1m3空氣 33100g瓦斯 ) 對(duì)空氣比重 ： 發(fā) 熱 量： MJ/m3 擴(kuò)散系數(shù) ： cm2/s (0℃ ， ) 分子直徑 ： 109m 礦井瓦斯 礦井瓦斯的性質(zhì) 性 質(zhì) 甲烷 二氧化碳 一氧化碳 硫化氫 乙烷 氫氣 CH4 CO2 CO H2S C2H6 H2 分子量 密度， kg/m3 對(duì)空氣的比重 沸點(diǎn)， 0℃ ，（ ） 190 爆炸下限， % 5 / 3 4 爆炸上限， % 16 / 發(fā)熱量， MJ/m3 / 礦井瓦斯 瓦斯的危害及用途 危害： 1. 可造成瓦斯窒息事故 (43%呼吸短促， 57%即刻昏迷 ) 2. 可釀成瓦斯燃燒事故 (5%或 16%存在火源 ) 3. 引起瓦斯爆炸事故 (5%16%存在火源 ) 4. 產(chǎn)生煤與瓦斯突出事故 用途： 1. 用城鎮(zhèn)煤氣 2. 用作鍋爐和窯爐燃料 3. 瓦斯發(fā)電 4. 作為機(jī)動(dòng)車燃料 5. 用作化工原料和化工產(chǎn)品 瓦斯成因 瓦斯成因 瓦 斯 成 因 在植物沉積成煤初期的泥炭化過(guò)程中 ， 有機(jī)物在隔絕外部氧氣進(jìn)入和溫度不超過(guò) 50℃ 的條件下 ， 被厭氧微生物分解為 CH CO2和 H2O。 泥炭時(shí)期埋深不大 ， 生成的瓦斯通過(guò)滲濾和擴(kuò)散排放到大氣中 ， 因此 ，生物化學(xué)作用產(chǎn)生的瓦斯一般不會(huì)保留在煤層內(nèi) 。 生物化學(xué)成氣時(shí)期 T≤50℃ 煤化變質(zhì)作用時(shí)期 T=50220℃ 隨著煤系地層的沉降及所處壓力和溫度的增加 ， 泥炭轉(zhuǎn)化為褐煤 。 有機(jī)物在高溫 、 高壓作用下 ， 處于變質(zhì)造氣時(shí)期 ，揮發(fā)分減少 ， 固定碳增加 ， 生成的氣體主要為 CH4和 CO2。 瓦斯成因 成煤過(guò)程中瓦斯生成量 煤 階 生氣量 （ m3/t） 褐 煤 長(zhǎng)焰煤 氣 煤 肥 煤 焦 煤 瘦 煤 68 168 212 229 270 287 階段生氣量 （ m3/t） 68 100 44 17 41 17 瓦斯成因 煤層瓦斯垂向分帶各帶氣體組分 瓦斯在壓力和濃度差驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行運(yùn)移 ， 煤層保存瓦斯量的多少取決于封閉條件 (埋藏深度 、 透氣性 、 地質(zhì)構(gòu)造 )與貯藏條件 (吸附性 、 孔隙率 、含水性 、 溫度 、 壓力等 )。 瓦斯風(fēng)化帶 帶 名 （從上到下） 氣 帶 成 因 CO2/% N2/% CH4/% (按體積 ) (按體積 ) (按體積 ) CO2N2 空氣～生化成因 20～ 80 20～ 80 0～ 10 N2 空氣成因 0～ 20 80～ 100 0～ 20 N2CH4 變質(zhì)成因 0～ 20 20～ 80 20～ 80 CH4 變質(zhì)成因 0～ 10 0～ 20 80～ 100
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