礦井瓦斯防治基礎知識(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 屏障層 、 透氣層 、 半屏障層 。 煤層傾角－ 同一埋藏深度及條件相同的情況下，煤層傾角越小，瓦斯沿層運移的路徑長，阻力大，瓦斯不易流失，導致瓦斯含量大；反之，瓦斯含量小。 礦井瓦斯 24 煤層露頭－ 煤層露頭是瓦斯向地面排放的出口 ， 因此 ， 露頭存在時間越長 ， 瓦斯排放越多 ， 地表無露頭的煤層 ， 瓦斯含量較高 ， 一般為背斜構造 。 煤的變質程度－ 煤是天然的吸附體煤的吸附程度越高 ， 其存儲瓦斯的能力越強 。 煤系地層的地質史－ 成煤有機物沉積以后直到現今煤化階段 ， 經歷了漫長的地質年代 ， 其間地層多次下降或上升 ， 覆蓋層加厚或剝蝕 、 陸相 海相會交替變化 ， 可能會遭受地質構造運動破壞等 ， 所以有這些地質過程及其延續時間的長短 ， 都對煤層瓦斯含量的大小有巨大的影響 。 礦井瓦斯 25 地史演化過程中的風化、剝蝕程度－ 封閉性的含煤地層沉積后，后期抬升的幅度和剝蝕程度對煤層瓦斯的賦存也有較大的影響。 地質構造－ 封閉性的背斜或穹隆，儲存瓦斯，瓦斯含量大，開放性的斷層，瓦斯小。 水文地質條件－ 有水流，帶 走部分溶解的瓦斯；水流通道， 形成瓦斯通道；使圍巖及煤層卸 壓，透氣性增大，瓦斯流失。 礦井瓦斯 26 五、瓦斯帶內瓦斯壓力變化規律： 末受采動影響的煤層內的瓦斯壓力，隨深度的增加而有規律地增加，可以大于、等于或小于靜水壓。 瓦斯壓力梯度： 或 式中： P— 預測的甲烷帶內深 H(m)處的瓦斯壓力， MPa gp— 瓦斯壓力梯度 ， MPa/m P1， P2— 甲烷帶內深度為 H H2(m)處的瓦斯壓力 ， MPa。 P0甲烷帶上部邊界處瓦斯壓力 ， 取 。 H0甲烷帶上部邊界深度 ， m。 00 )( PHHgP p ???11 )( PHHgP p ???礦井瓦斯 27 第三節 礦井瓦斯涌出 瓦斯涌出分為兩種形式： 普通涌出； 特殊涌出 一、瓦斯涌出量 含義：礦井建設或生產過程中從煤巖內涌出的瓦斯量 瓦斯涌出量表示方法 絕對瓦斯涌出量 單位時間涌出的瓦斯體積 ， 單位為 m3/d或 m3/min： 相對瓦斯涌出量 平均日產一噸煤同期所涌出的瓦斯量 ， 單位是 m3/t 。 二、影響瓦斯涌出的因素 決定于自然因素和開采技術因素的綜合影響。 (一 ) 自然因素 煤層和圍巖的瓦斯含量， 地面大氣壓變化。 100/C g ??dgg AQq /?礦井瓦斯 28 （ 二 ） 影響礦井瓦斯涌出量主要因素有以下幾點： ? (1)煤層瓦斯含量。它是影響瓦斯涌出量的決定因素，被開采煤層的原始瓦斯量越高，瓦斯涌出量就越大。 ? (2)開采規模。開采規模是指礦井的開采深度、開拓與開采的范圍及礦井產量而言。開采深度越深，煤層瓦斯含量越高，瓦斯涌出量越大；開拓與開采范圍越大，瓦斯涌出的暴露面積越大，其涌出量也就越大；在其他條件相同時，產量高的礦井，其瓦斯涌出量一般較大。 礦井瓦斯 29 ? (3)開采程序。厚煤層采用分層開采時，首先開采的分層，瓦斯涌出量較大，這是由于采動的影響，其他分層的瓦斯也會沿裂隙滲入開采分層的緣故。 ? (4)采煤方法與頂板管理方法。機械化采煤，煤破碎嚴重，瓦斯涌出量較大；采用全部陷落法管理頂板時，造成頂底板更大范圍的松動及采空區存留有大量散煤，會使其瓦斯涌出量比采用充填法管理頂板時大；回采率低的采煤法，采空區瓦斯涌出量也較大。 礦井瓦斯 30 ? (5)生產工序。從煤體暴露面和采落的煤炭中涌出的瓦斯量，一般是隨著時間的延長而下降的，因此，落煤時瓦斯涌出量大于其他工序。 ? (6)地面大氣壓力的變化。當大氣壓力突然降低時，瓦斯涌出的壓力就高于風流壓力，破壞了原來相對平衡狀態，瓦斯涌出量就會增大；反之，瓦斯涌出量就會變小。因此，當地面大氣壓力突然下降時必須百倍警惕，加強瓦斯檢查與管理，防止出現重大瓦斯事故。 ? (7)礦井通風壓力。抽出式通風的礦井，瓦斯涌出量大；壓入式通風的礦井，瓦斯涌出量減少。 礦井瓦斯 31 三、礦井瓦斯涌出來源的分析與分源治理 按劃分目的的不同，對礦井瓦斯來源有三種劃分方式： ? 按水平、翼、采區來進行劃分，作為風量分配的依據之一； ? 按掘進區、回采區和已采區來劃分，它是日常治理瓦斯工作的基礎； ? 按開采區、臨近區劃分，它是采煤工作面治理瓦斯工作的基礎。 礦井瓦斯 32 四 、 瓦斯涌出不均系數 正常生產過程中 ， 礦井絕對瓦斯涌出量受各種因素的影響其數值是經常變化的 ， 但在一段時間內只在一個平均值上下波動 ， 峰值與平均值的比值稱為 瓦斯涌出不均系數 。 礦井瓦斯涌出不均系數表示為： kg=Qmax/Qa 式中： kg－ 給定時間內瓦斯涌出不均系數； Qmax－ 該時間內的最大瓦斯涌出量 ， m3/min； Qa－ 該時間內的平均瓦斯涌出量 ， m3/min； 作用： 確定區域 ， 進回風量 、 瓦斯濃度 礦井瓦斯 33 五 、 礦井瓦斯等級 依據 ： 按照 平均日產一噸煤涌出瓦斯量 （ 相對瓦斯涌出量 ） 和 瓦斯涌出形式 。 劃分為： 低瓦斯礦井； 10m3及其以下；高瓦斯礦井： 10m3以上；煤與瓦斯突出礦井 。 礦井瓦斯等級鑒定 （ 1）鑒定時間和基本條件 礦井瓦斯等級的鑒定工作應在正常生產的條件下進行； （ 2）測點選擇和測定內容及要求； （ 3）礦井瓦斯等級的確定。 礦井瓦斯 34 六、礦井瓦斯涌出量預測 瓦斯涌出量的預測 ：指根據某些已知相關數據 ， 按照一定的方法和規律 ， 預先估算出礦井或局部