《矿井瓦斯防治》PPT课件

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1、矿井瓦斯防治云南煤矿安全技术中心－高家礼第一讲：矿井瓦斯基础知识第二讲：瓦斯爆炸及预防第三讲：矿井瓦斯监测第四讲：煤与瓦斯突出防治第五讲：瓦斯爆炸事故的处理第一讲：矿井瓦斯基础知识一、矿井瓦斯概念一个矿井中只要有一个煤（岩）层发现瓦斯，该矿井就是瓦斯矿井。矿井瓦斯就是有毒有害气体的总称，包括N２、ＳＯ２、ＨＳ、ＣＯ、ＣＯ2其中主要成分是ＣＨ４，占70-８０％左右。1、瓦斯的生成矿井瓦斯（甲烷CH4）是伴随着煤的生成而生成的,而煤的形成是植物残骸在潮湿的高温、高压的环境中，进行缓慢的氧化作用形成了煤炭，在生成煤炭中，

2、形成甲烷、二氧化碳、水蒸气的气体，但大量的已排放到空气中，只有其中很少部分埋藏在地下与空气隔绝保存下来。煤层中的灰分、水分、其他杂质不仅占据煤层中的孔隙，也占据煤层的孔隙表面，降低了煤的含瓦斯能力。2、影响煤层瓦斯含量的因素煤层瓦斯含量的大小由两个方面的因素决定：1）煤的变质程度。煤的碳化程度决定成煤过程中各种气体伴生的量。煤的变质程度越高，生成的气体量越大，煤的孔隙越多，表面积就越大，吸附瓦斯的量也就越多。试验测定：（1㎏煤的孔隙总表面积可达200M2，煤层含瓦斯量的最大能力一般不超过60M3/吨）煤的形成古代植

3、物泥炭化阶段成煤阶段浸泡、厌氧细菌高温、高压成煤阶段及碳化程度无烟煤贫煤瘦煤焦煤肥煤气煤弱粘煤不粘煤长焰煤褐煤2、煤系地层保存瓦斯的条件（1）煤层有无露头，有露头的煤层瓦斯会降低（2）煤层埋藏深度，埋藏深度增加，保存瓦斯的条件就越好，煤层吸附瓦斯的能力就加大。煤层的瓦斯含量和瓦斯压力随埋藏深度的增加而增加。（3）围岩的透气性（4）煤层的地质史，成煤的有机物沉积，地层多次上升下降，以下降、覆盖层加厚为主要变化的地质活动，瓦斯含量增高。（5）地质构造及其他条件地质构造对瓦斯含量的影响封闭型构造瓦斯高开放型构造瓦斯低背斜

4、向斜断层二、瓦斯的性质瓦斯的性质（通常指甲烷，分子式CH4）它是一种无色无味的气体，在标准状态下，1立方米甲烷的质量为0.76㎏，而空气为1.29㎏。瓦斯比空气轻，瓦斯有很强的扩散性，扩散是空气的1.34倍。●当瓦斯涌出时，在巷道顶板、冒落区顶部往往积聚瓦斯。◆瓦斯具有燃烧和爆炸性三、瓦斯的危害1、窒息甲烷本身无毒，但空气中的瓦斯浓度增加，就会降低空气中的氧含量。大气中的氧含量20.9%,《规程》规定，矿井中氧含量不低20%，经测定：当甲烷达43%时，氧浓度降到12%，呼吸困难；当甲烷达57%时，氧浓度降到9%，短

5、时间就会缺氧窒息。2、燃烧和爆炸瓦斯燃烧和爆炸是煤矿五大自然灾害之首四、瓦斯的赋存瓦斯的赋存有两种状态1、游离状态---瓦斯以自由气体状态存在煤层孔隙中，其分子可以自由运动，处于乘压状态，占10%--20%2、吸附状态，占80%--90%（1）吸着状态—瓦斯被吸着在煤炭微孔表面，在表面形成瓦斯薄膜。（2）吸收状态—瓦斯被溶解于煤炭中，与煤的分子相结合。煤体中的瓦斯存在状态不是固定不变的，当压力降低或温度升高时，使一部分吸附瓦斯转化为游离瓦斯，叫瓦斯解吸。因此，季节变化时，要加强瓦斯管理。瓦斯的赋存煤体内瓦斯的赋存状

6、态示意图1-自由瓦斯；2-吸着瓦斯；3-吸收瓦斯；4-煤体；5-孔隙五、瓦斯的涌出瓦斯涌出定义——当煤层被开采时，贮存在煤体内的部分瓦斯就会离开煤体而涌入采掘空间，这种现象叫做瓦斯涌出。1、涌出形式（1）普通涌出—瓦斯缓慢而长时间的涌出。（2）特殊涌出—在采掘活动中，瓦斯在极短的时间内，突然的、大量的涌出，有时还伴有煤粉、煤块。这种涌出叫特殊涌出。2、瓦斯涌出的来源A、煤岩壁瓦斯涌出。即采掘工作面积巷道周围的煤壁中涌出B、采落的煤炭瓦斯涌出。即采煤工作面进行采煤和掘进时从落煤中涌出的瓦斯C、采空区的瓦斯涌出。即从采

7、空区的顶底板和浮煤中涌出的瓦斯D、邻近煤层瓦斯涌出。◆ABC是单一煤层瓦斯涌出来源。ABCD是多煤层瓦斯涌出来源。3、瓦斯涌出量瓦斯涌出量的概念：单位时间内或单位重量煤中涌出的瓦斯量。(1)绝对涌出量。是指单位时间内涌入采掘空间的瓦斯数量，用M3/min或M3/天。QCH4=Q.C（2）相对涌出量。指矿井在正常生产条件下，月平均日产1吨煤所涌出的瓦斯量。qCH4=1440QCH4N/A六、瓦斯等级的划分矿井瓦斯等级划分的目的做到矿井所选用的通风设施、机电设施经济合理，适应安全管理制度的要求。●矿井瓦斯等级划分的依据

8、相对涌出量、绝对涌出量1、低瓦斯矿井：相对涌出量≤10立方米/吨，绝对涌出量≤40立方米/分钟。2、高瓦斯矿井：相对涌出量＞10立方米/吨，绝对涌出量＞40立方米/分钟。3、煤与瓦斯（二氧化碳）涌出。七、影响瓦斯涌出的因素1、煤层本身含瓦斯的量的大小2、地面大气压的变化3、开采规模的大小4、开采程序5、采煤方法与顶板管理6、生产工艺7、通风压力8、采空区管理