瓦斯地質(zhì)基礎(chǔ)ppt課件-展示頁
2025-05-14 02:34本頁面
【正文】 煤初期的泥炭化過程中 ， 有機(jī)物在隔絕外部氧氣進(jìn)入和溫度不超過 50℃ 的條件下 ， 被厭氧微生物分解為 CH CO2和 H2O。 廣義 ：煤礦井下有毒氣體的總稱。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”詞語來源？ “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)和氮氣 (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。 狹義 ：甲烷 礦井瓦斯 礦井瓦斯來源 礦井瓦斯來源 煤（巖）層和地下水釋放出來的 化學(xué)及生物化學(xué)作用產(chǎn)生的 煤炭生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的 礦井瓦斯 礦井瓦斯的性質(zhì) 1. 物理性質(zhì) 無色、無味、無嗅、可燃燒、窒息、有毒性、微溶于水。 泥炭時期埋深不大 ， 生成的瓦斯通過滲濾和擴(kuò)散排放到大氣中 ， 因此 ，生物化學(xué)作用產(chǎn)生的瓦斯一般不會保留在煤層內(nèi) 。 有機(jī)物在高溫 、 高壓作用下 ， 處于變質(zhì)造氣時期 ，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 瓦斯成因 從 上 向 下 某煤田煤層瓦斯組分在各瓦斯帶中的變化 A B 1 2 3 4 0 1 0 20 （ m3/t ） 0 60 （ % ） N2 CH4 CH4 CO2 CO2 N2 圖 1 9 瓦斯分帶 A — 含量， m3/t ； B — 占總瓦斯成分的百分比； 1 — 二氧化碳 氮氣帶； 2 — 氮氣帶； 3 — 氮氣 甲烷帶； 4 — 甲烷帶 氮氣 二氮化碳帶 氮氣帶 氮氣 甲烷帶 甲烷帶 瓦斯成因 瓦斯風(fēng)化帶下限 (1) 煤層中所含瓦斯的 CH4成分達(dá) 80%； (2) 煤層瓦斯壓力為 ； (3) 在相同條件下 (M和 T)，與煤層瓦斯壓力相當(dāng) 瓦斯含量； 氣煤 X= m3/；肥煤與瘦煤 X= m3/； 瘦煤 X= m3/；貧煤 X= m3/； 無煙煤 X= m3/ (4) 礦井相對瓦斯涌出量為 2 m3/t。 在與顆粒固體在分子之間引力作用下，被吸著在煤體孔隙的內(nèi)表面上。 1 2 3 4 5 瓦斯賦存 瓦斯賦存 瓦斯吸附與解吸 吸附瓦斯 游離瓦斯 壓力 ↓溫度 ↑ 壓力 ↑溫度 ↓ (1) 吸附瓦斯與游離瓦斯處于動平衡狀態(tài)； (2) 外界壓力、溫度變化，原平衡破壞； (3) 這種瓦斯由吸附狀態(tài)轉(zhuǎn)化為游離狀態(tài)的現(xiàn)象，稱為解吸； (4) 吸附態(tài)瓦斯無內(nèi)能，游離態(tài)分子熱運動具有內(nèi)能； (5) 煤的解吸瓦斯量：瓦斯壓力從平衡狀態(tài)下過渡到正常標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，煤體釋放的瓦斯量。 可見孔及裂隙 ， 100μm， 層流和紊流混合滲透區(qū)間 。 總孔隙體積：吸附容積和滲透容積之和 。 大孔：直徑 1μm～ 100μm， 強(qiáng)烈的層流滲透區(qū)間 。 六、煤孔隙結(jié)構(gòu)測定 煤孔隙的測定 壓汞法 煤顯微結(jié)構(gòu)測定：利用 注入汞 的方法測量孔徑分布曲線以及孔容 、 孔面積 、 排替壓力等參數(shù) 。 壓汞儀 是通過對放入其中的樣品在一定范圍內(nèi)由小到大逐步施加壓力并記錄在加壓過程中注入樣品孔隙中汞的體積得到 壓力 與 注入汞
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