矿井瓦斯防治汇总.ppt

(二)瓦斯爆炸的危害 爆炸产生高温火源的危害 爆炸产生高压、冲击波的危害 有害气体。 据资料统计，在发生的瓦斯、煤尘爆炸事故中，死于一氧化碳中毒的人数占总死亡人数的70％以上。 煤矿企业特种作业人员 安全技术培训系列教材 矿井瓦斯防治 一 矿井瓦斯的基础知识 一、矿井瓦斯的生成及存在形态 （一）矿井瓦斯的生成 古代植物在成煤过程中生成的 研究结果表明：在长焰煤变为无烟煤时， 每吨煤可以产生240m3的瓦斯；在全部成煤过程中，每形成一吨烟煤，大约可以伴生600m3以上的瓦斯。 概述 矿井瓦斯是煤矿生产过程中，从煤、岩内涌出的各种气体的总称。煤矿术语中的瓦斯指的就是甲烷。 物理化学性质。无色、无味、无毒、比空气轻，微溶于水。 危害：爆炸，突出，人员窒息、环境污染。 作用：能源、化工原料。 煤层瓦斯赋存与含量 一、瓦斯的成因与赋存 （一）矿井瓦斯的生成 煤层瓦斯是腐植型有机物（植物）在成煤过程中生成的。 成气过程两个阶段一是生物化学成气时期；二是煤化变质作用时期。 1、游离状态 2、吸附状态 吸着状态 吸收状态 （二）瓦斯的存在形态 1、游离状态也叫自由状态，这种状态的瓦斯按照一定的规律存在与煤体或围岩的裂缝与粗大的空隙或孔洞之中。游离瓦斯可以自由运动或从煤岩层的裂隙中逸散出来。煤岩层中游离状态瓦斯量的多少取决于贮存空间的体积，瓦斯压力及温度等因素。 2、吸着状态。由于气体（瓦斯）分子与固体（煤）分子之间的引力作用，瓦斯分子被吸着在煤体孔隙的内表面上而形成一层很薄的膜状附着层；吸着瓦斯量的大小，取决于煤对瓦斯的吸着能力，即煤的结构、孔隙率、炭化程度及成分等，同时，与外界压力、深度也有很大的关系。 3、吸收状态。气体分子已深入到煤的分子团的内部。 解吸、吸附 在一定条件下，游离状态与吸附状态的瓦斯处于一定的动平衡状态中。当条件发生变化时，这一平衡状态会遭到破坏。 在压力降低，温度升高或煤体结构受到破坏时，部分吸附状态的瓦斯将转化为游离状态，这种现象叫解吸； 反之，当压力升高或温度降低时，部分瓦斯将由游离状态转化为吸附状态，这种现象叫做吸附。 二、煤层中瓦斯垂直分带 形成原因：当煤层直达地表或直接为透气性较好的第四系冲积层覆盖时，由于煤层中瓦斯向上运移和地面空气向煤层中渗透，使煤层内的瓦斯呈现出垂直分带特征。 四带： CO2- N2带、N2带、N2—CH4带、CH4带。 瓦斯风化带下界深度确定依据：可以根据下列指标中的任何一项确定。 （1）煤层的相对瓦斯涌出量等于2～3m3/t处； （2）煤层内的瓦斯组分中甲烷及重烃浓度总和达到80%（体积比）； （3）煤层内的瓦斯压力为0.1～0.15MPa； （4）煤的瓦斯含量达到下列数值处：长焰煤1.0～1.5 m3/t（C.M.），气煤1.5～2.0m3/t（C.M.），肥煤与焦煤2.0～2.5m3/t(C.M)，瘦煤2.5～3.0m3/t(C.M.)，贫煤3.0～4.0m3/t(C.M.)，无烟煤5.0～7.0m3/t(C.M.)（此处的C.M.是指煤中可燃质既固定碳和挥发分） 三 影响煤层瓦斯含量的因素 煤的瓦斯含量是指单位体积或重量的煤在自然状态下所含有的瓦斯量（标准状态下的瓦斯体积），单位为 m3/m3(cm3/cm3)或 m3/t(cm3/g)。 煤的瓦斯含量包括游离瓦斯和吸附瓦斯含量之和。 主要影响因素： 1、煤的吸附特性 煤的吸附性能决定于煤化程度， 一般情况下煤的煤化程度越高，存储瓦斯的能力越强。 2、.煤层露头 3、煤层的埋藏深度 ---深，瓦斯大 4、围岩透气性、泥岩、完整石灰岩低透气性 5、煤层倾角----大，瓦斯小，小，瓦斯大 6、地质构造----封闭地质，瓦斯大，开放的，瓦斯小 7、水文地质条件----水流，带走瓦斯 四、煤层内的瓦斯压力 瓦斯流动动力高低以及瓦斯动力现象的基本参数。 瓦斯压力测定：打钻、封孔、测压 二、瓦斯性质 矿井瓦斯无色、无味、无臭，比空气轻， 比空气扩散性大1.6倍 矿井瓦斯本身无毒，浓度较高时，会使人缺氧窒息死亡 矿井瓦斯难溶于水 矿井瓦斯不助燃,但与空气混合达到一定浓度后，遇到高温火源能够燃烧和爆炸 矿井瓦斯是一种宝贵的化工原料和燃料 三、煤层瓦斯含量(概念) （一）煤层瓦斯含量的概念 指煤层或岩层在自然条件下单位重量或单位体积所含有的瓦斯量，一般用m3 /t或 m3 /m3表示。 其中游离瓦斯约占10%~20%,吸附瓦斯约占8