安全工程學十二ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-08 14:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 其中： （ 3）煤層瓦斯含量 X X = Xg + Xx m3/t 10010011)0( WAWebpabpX ttnx???????23 影響煤層瓦斯含量的主要因素 煤層瓦斯含量主要取決于： ?瓦斯生成量； ?瓦斯運移條件； ?煤層貯存瓦斯的性能。 具體包括以下幾點： 煤的碳化程度 在碳化作用過程中，不斷地 產(chǎn)生瓦斯，碳化程度越高，生成 的瓦斯量越多。相同的條件下， 煤的變質程度越高，煤層瓦斯含量越大。 煤的平均甲烷含量與其變質程度的定量關系曲線 24 煤層的賦存狀態(tài) （ 1）露頭 成煤的地質年代中，若有露頭長時間與大氣相通，瓦斯沿煤層流動， 煤層瓦斯往往沿煤層露頭排放，瓦斯含量大為減少。 （ 2）煤層傾角 煤層傾角 愈大，煤層瓦斯含量愈低。 Exp:芙蓉礦，北翼： 40176。 ~ 80 176。 , 南翼： 6176。 ~ 12 176。 ， tmq CH /20 34 ?tmq CH /1 5 0 34 ?25 （ 3）埋藏深度 埋深增加，地應力增高，煤層的透氣性變差，瓦斯向地表運移距離增加，有利于封存瓦斯。 26 煤層和圍巖的透氣性 煤層圍巖是指煤層直接頂、老頂和直接底板等 在內(nèi)的一定厚度范圍的層段。煤層圍巖對瓦斯賦存 的影響，決定于它的隔氣、透氣性能。 ?當煤層頂板巖性為致密完整的巖石，如頁巖、油母頁巖時，煤層中的瓦斯容易被保存下來； ?頂板為多孔隙或脆性裂隙發(fā)育的巖石，如礫巖、砂巖時，瓦斯容易逸散。 exp:北京京西煤礦，不論是下侏羅統(tǒng)或是石炭二 疊系的煤層，盡管煤的牌號為無煙煤，由于煤層 頂板為 12～ 16m的厚層中粒砂巖，透氣性好， 因此煤層瓦斯含量小，礦井瓦斯涌出量低。 27 地質構造 是影響煤層瓦斯含量的主要因素之一。 表現(xiàn)：一方面是造成了瓦斯分布的不均衡，另一 方面是形成了有利于瓦斯賦存或有利于瓦斯排放的 條件。 (1) 褶皺構造 褶皺的類型、封閉情況和復雜程度，對瓦斯賦存 均有影響。 當煤層頂板巖石透氣性差，且未 遭構造破壞時，背斜有利于瓦斯的 儲存，是良好的儲氣構造，背斜軸 部的瓦斯會相對聚集，瓦斯含量增 大。形成 “ 氣頂 ” 。 28 在向斜盆地構造的礦區(qū)，頂 板封閉條件良好時，瓦斯沿垂直 地層方向運移是比較困難的，大 部分瓦斯僅能沿兩翼流向地表。 煤包、地 壘、地塹都為高瓦斯區(qū)。 （ 2）斷層 斷層破壞了煤層的連續(xù)完整性，使煤層瓦斯運移條件發(fā)生變化。有的斷層有利于瓦斯排放，也有的斷層對瓦斯排放起阻擋作用，成為逸散的屏障。前者稱 開放型斷層 ，后者稱 封閉型斷層 。 29 斷層的開放與封閉性決定于下列條件： a. 斷層的性質和力學性質 。 一般張性正斷層屬 開放型 ， 而壓性或壓扭性逆斷層封閉條件較好 。 b. 斷層與地表或與沖積層的連通情況 。 規(guī)模大 且與地表相通或與沖積層相連的斷層一般為開放型 。 c. 斷層將煤層斷開后 ， 煤層與斷層另一盤接觸 的巖層性質 。 若透氣性好則利于瓦斯排放 。 d. 斷層帶的特征。 斷層帶的充填情況、緊閉程 度、裂隙發(fā)育情況等都會影響到斷層的開放或封閉性。 一般地，開放性斷層，不論其 與地表是否連通，其附近，瓦斯 含量低。 30 封閉性斷層（受壓影響），可阻止 CH4的排放。 5．水文地質條件 地下水與瓦斯共存于煤層 及圍巖之中，其共性是均為流 體，運移和賦存都與煤、巖層的孔隙、裂隙通道有 關。由于地下水的運移，一方面驅動著裂隙和孔隙 中瓦斯的運移，另一方面又帶動溶解于水中的瓦斯 一起流動。 瓦斯在水中的溶解度僅為 1～ 4%。 地下水和瓦斯占有的空間是互補的，這種相逆 的關系，常表現(xiàn)為水大地帶瓦斯小，反之亦然。 31 7．巖漿活動 巖漿活動對瓦斯賦存的影響比較復雜。一方面，在巖漿熱變質和接觸變質的影響下，煤的變質程度升高，增大了瓦斯的生成量和對瓦斯的吸附能力。另一方面，在沒有隔氣蓋層、封閉條件不好的情況下，巖漿的高溫作用可以強化煤層瓦斯排放，使煤層瓦斯含量減小。 所以說，巖漿活動對瓦斯賦存既有生成、保存瓦斯的作用，在某些條件下又有使瓦斯逸散的可能性。 32 瓦斯涌出形式 普通涌出 長時間地、均勻地從煤體中涌出瓦
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