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矿井瓦斯防治

适用教材《矿井瓦斯防治》B主讲:王建庄第一章矿井瓦斯概述:第一节：瓦斯的性质与赋存状态第二节：矿井瓦斯涌出第三节：矿井瓦斯管理第一节瓦斯的性质与赋存状态一、矿井瓦斯的概念：矿井瓦斯是成煤过程中的一种伴生气体，是煤矿井下以甲烷（CH4）为主的有毒有害气体的总称，有时单独指甲烷。伴生气体—即有煤就有瓦斯，与煤同时产生，同时存在。二、瓦斯的性质1、是一种无色、无味的气体，是一种看不见、闻不见的气体。2、相对密度为0.554，是空气重量的近二分之一。所以检查矿井瓦斯要在巷道的上部进行。3、扩散速率是空气的1.34倍。4、甲烷无毒，但在某个空间内甲烷浓度升高，必然引起氧气浓度降低，容易使人窒息。5、甲烷在空气中达到一定浓度具有爆炸性和燃烧性，所以在煤矿生产过程中要防止甲烷浓度升高，引起爆炸和燃烧。三、瓦斯的赋存：﹙一﹚瓦斯在煤层中的垂直分带在漫长的地质年代中，变质作用过程中生成的瓦斯在其压力差与温度差的驱动下不断向古大气中运移，而地表空气通过渗透和扩散也不断向煤层深部运移，这就导致沿煤层垂深出现了特征明显的四个分带。既1、二氧化碳——氮气带2、氮气带3、氮气——甲烷带4、甲烷带其实质是瓦斯在煤层的垂直方向的赋存规律，越深其瓦斯越大。﹙二﹚瓦斯在煤层中的赋存状态1、游离状态2、吸附状态第二节矿井瓦斯涌出矿井瓦斯涌出的概念：在煤矿开采过程中，由于煤层被破坏和煤层原始应力状态的改变，赋存在煤层中的瓦斯缓慢地、连续地、长时间地涌入开采空间的现象称为矿井瓦斯涌出。一、煤层瓦斯含量煤层瓦斯含量是指煤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。煤层瓦斯含量的影响因素，一是在成煤过程中伴生的气体量和煤的含瓦斯能力，二是煤系地层保存瓦斯的条件。二、矿井瓦斯涌出量（一）矿井瓦斯涌出量的概念与计算：矿井瓦斯涌出量是指在开采过程中单位时间内或单位重量煤中放出的瓦斯量.绝对瓦斯涌出量——是指单位时间内涌入采掘空间的瓦斯数量，用m3/mｉn或m3/ｄ表示计算：绝对瓦斯涌出量=矿井总风量×总回风流中的瓦斯浓度。如：某矿井总风量为400m3/mｉn,总回风流中的瓦斯浓度为0.5%,则：矿井绝对瓦斯涌出量=400m3×0.5%=2m3/mｉn由于矿井与矿井之间因井型大小不同，绝对瓦斯涌出量不能反映其瓦斯涌出量的大小，故引出矿井相对瓦斯涌出量的概念。2、相对瓦斯涌出量——是指在矿井正常生产条件下月平均日产一吨煤所涌出的瓦斯数量，单位m3/ｔ。计算：相对瓦斯涌出量=（1440×绝对瓦斯涌出量）÷平均日产量式中：1440——每天的分钟数如：在第一个例子中，若该矿为年产6万吨矿井，平均每天生产煤炭200吨。则；相对瓦斯涌出量=（1440×2）÷200=14.4m3/ｔ（二）影响瓦斯涌出量的因素:随矿井自然条件和开采技术条件的变化而变化.1、煤层瓦斯含量2、地面大气压力的变化3、开采规模4、开采程序5、采煤方法与顶板管理6、生产工序7、通风压力8、采空区管理（三）矿井瓦斯涌出的来源：掘进区、采煤区、采空区三、矿井瓦斯等级与鉴定（一）矿井瓦斯等级的划分：1、低瓦斯矿井：相对瓦斯涌出量≦10m3/ｔ且绝对瓦斯涌出量≦40m3/mｉn2、高瓦斯矿井：相对瓦斯涌出量10m3/ｔ或绝对瓦斯涌出量40m3/mｉn3、煤(岩)与瓦斯（二氧化碳）突出矿井(二)矿井瓦斯等级鉴定方法步骤：（1）准备（2）测定（3）整理资料（4）确定等级第三节矿井瓦斯管理一、矿井瓦斯浓度的有关规定井下各地点瓦斯浓度的有关规定(教材第13～15页表1-4)二、矿井瓦斯管理的一般规定1、巡