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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划瓦斯梯度材料第八章矿井瓦斯第一节概述本章主要内容1、瓦斯概念2、煤层瓦斯赋存与含量3、矿井瓦斯涌出4、瓦斯喷出与突出5、瓦斯爆炸与预防6、瓦斯抽放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、无嗅的气体，可燃烧、爆炸；分子量：，分子直径：，密度：/m3、Kg/m3相对空气密度：,难溶入水:KPa,20,/100lH2O危害：爆炸，突出，人员窒息、环境污染。作用：能源、化工原料。第二节煤层瓦斯赋存与含量一、瓦斯的成因与
2、赋存矿井瓦斯的生成煤层瓦斯是腐植型有机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。瓦斯在煤体内存在的状态煤体是一种复杂的多孔性固体，包括原生孔隙和运动形成的大量孔隙和裂隙，形成了很大的自由空间和孔隙表面。煤层中瓦斯赋存两种状态：?游离状态吸附状态?吸着状态吸收状态二、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。垂直分为四带：CO2-N2带、N2带、N2CH4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。煤层的相
3、对瓦斯涌出量等于23m3/t处；煤层内的瓦斯组分中甲烷及重烃浓度总和达到80%；煤层内的瓦斯压力为；煤的瓦斯含量达到下列数值处：长焰煤m3/t，气煤/t，肥煤与焦煤/t()，瘦煤/t()，贫煤/t()，无烟煤/t()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，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、.煤层露头煤层如果有或曾经有过露头长时间与大气相通，瓦斯含量就不会很大。反之，如果煤
4、层没有通达地表的露头，瓦斯难以逸散，它的含量就较大。3、煤层的埋藏深度煤层的埋藏深度越深，煤层中的瓦斯向地表运移的距离就越长，散失就越困难4、围岩透气性煤系岩性组合和煤层围岩性质对煤层瓦斯含量影响很大。如果围岩为致密完整的低透气性岩层，围岩的透气性差，所以煤层瓦斯含量高，瓦斯压力大。反之，围岩由厚层中粗砂岩、砾岩或裂隙溶洞发育的石灰岩组成，则煤层瓦斯含量小。5、煤层倾角6、地质构造7、水文地质条件四、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、测压瓦斯带内瓦斯压力变化规律：末受采动影响的煤层内的瓦斯压力，随深度的增加而有规律地增加，可以大于、等于或小于
5、静水压。瓦斯压力梯度：gp=(P2-P1)/则P=gp(H-H1)+P1(9-2-2a)或P=gp(H-H0)+P0(9-2-2b)式中P预测的甲烷带内深H(m)处的瓦斯压力，MPagp瓦斯压力梯度，MPa/mP1，P2甲烷带内深度为H1、H2(m)处的瓦斯压力，MPa。P0-甲烷带上部边界处瓦斯压力，取。H0-甲烷带上部边界深度，m。第三节矿井瓦斯涌出瓦斯涌出分为：普通涌出和特殊涌出1、普通涌出-长时间地、均匀地从煤体中涌出瓦斯。特点：时间上：连续不断空间上：普遍存在涌出强度：缓慢、均匀2、特殊涌出：-矿井生产过程中，在某些特定地点、突然地于一段时间内大量涌出瓦斯的现象。特点：时间上：突然地
6、、间隔的空间上：非普遍存在涌出强度：产生动力破坏一、瓦斯涌出量1、含义瓦斯涌出量是指在矿井建设和生产过程中从煤与岩石内涌出的瓦斯量，对应于整个矿井的叫矿井瓦斯涌出量，对应于翼、采区或工作面，叫翼、采区或工作面的瓦斯涌出量2、瓦斯涌出量表示方法绝对瓦斯涌出量单位时间涌出的瓦斯体积，单位为m3/d或m3/min：Qg=QC/100式中Qg绝对瓦斯涌出量，m3/min；Q风量，m3/min；C风流中的平均瓦斯浓度，。相对瓦斯涌出量平均日产一吨煤同期所涌出的瓦斯量，单位是m3/t。qg=Qg/A式中：qg相对瓦斯涌出量，m3/t；Qg绝对瓦斯涌出量，m3/d；Ad日产量，t/d说明：相对瓦斯涌出量单位
7、的表达式虽然与瓦斯含量的相同，但两者的物理含义是不同的，其数值也是不相等的。二、影响瓦斯涌出的因素决定于自然因素和开采技术因素的综合影响。(一)自然因素1、煤层和围岩的瓦斯含量，它是决定瓦斯涌出量多少的最重要因素。单一的薄煤层和中厚煤层开采时，瓦斯主要来自煤层暴露面和采落的煤炭，因此煤层的瓦斯含量越高，开采时的瓦斯涌出量也越大。2、地面大气压变化。地面大气压变化引起井下大气压的相应变化，它对采空区或坍冒处瓦斯涌出的影响比较显著开采技术因素1、开采规模矿井达产之前，绝对瓦斯涌出量随着开拓范围的扩大而增加。绝对瓦斯涌出量大致正比于产量，相对瓦斯涌出量数值偏大而没有意义。矿井达产阶段后，绝对瓦斯涌出
8、量基本随产量变化并在一个稳定数值上下波动。对于相对瓦斯涌出量来说，如果矿井涌出的瓦斯主要来源于采落的煤炭，产量变化时，对绝对瓦斯涌出量的影响虽然比较明显，但对相对瓦斯涌出量影响却不大，开采工作逐渐收缩时，绝对瓦斯涌出量又随产量的减少而减少，并最终稳定在某一数值，这是由于巷道和采空区瓦斯涌出量不受产量减少的影响，这时相对瓦斯涌出量数值又会因产量低而偏大，再次失去意义。2、开采顺序与回采方法首先开采的煤层瓦斯涌出量大。采空区丢失煤炭多，回采率低的采煤方法，采区瓦斯涌出量大。顶板管理采用陷落法比充填法能造成顶板更大范围的破坏和卸压，临近层瓦斯涌出量就比较大。3、生产工艺瓦斯从煤层暴露面和采落的煤炭内
9、涌出的特点是，初期瓦斯涌出的强度大，然后大致按指数函数的关系逐渐衰减。4、风量变化矿井风量变化时，瓦斯涌出量和风流中的瓦斯浓度会发生扰动，但很快就会转变为另一稳定状态。瓦斯防治工作汇报材料根据公司会议安排通知，结合矿井瓦斯防治的实际情况，现将瓦斯防治工作汇报如下：一、矿井瓦斯基本情况根据瓦斯基本参数测定报告，矿井各个主要煤层的瓦斯基本参数如下：2、3、8号煤层吸附常数a、b值、工业分析、真视密度、孔隙率、瓦斯放散初速度p和煤的坚固性系数f测试结果见表1、表2。表1坚固性系数和瓦斯放散初速度测定结果煤层8取样地点1372风巷测风站1372风巷距测风站160米1353机巷142底抽巷3号揭煤-11
10、42底抽巷3号揭煤-27#煤样-17#煤样-21358风巷1358机巷142底抽巷8号揭煤-1142底抽巷8号揭煤-2坚固性系数f瓦斯放散初速度p23表2瓦斯吸附常数及工业分析等参数测定结果取样煤层22取样地点1372风巷测风站1372风巷距离测风站160米1353山1353机巷142底抽巷-1142底抽巷-27#煤样-17#煤样-21358风巷水分灰分挥发份真密度视密度孔隙率吸附常数ab8881358机巷142底抽巷-1142底抽巷-2瓦斯压力：2号煤层在标高为+528+651内的瓦斯压力为MPa；3号煤层在标高为+523+646内的瓦斯压力为MPa；8号煤层在标高为+495+417内的瓦斯
11、压力为MPa。瓦斯含量：2号煤层在标高为+528+651内的瓦斯含量为m3/t；3号煤层在标高为+523+646内的瓦斯含量为m3/t；8号煤层在标高为+417+655内的瓦斯含量为m3/t。瓦斯含量梯度：2、3、8号煤层瓦斯梯度分别为、/t/m，2、3、8号煤百米瓦斯含量梯度分别为、m3/t/100m。煤层透气性系数：2号煤层在标高为+528透气性系数为m2/；3号煤层在标高为+523+453内的透气性系数为m2/；8号煤层在标高为+495+417内的透气性系数为m2。二、矿井采掘头面瓦斯治理情况采煤工作面瓦斯治理情况1、28714-2工作面工作面基本情况28714-2工作面走向140m，倾
12、向140m，煤层倾角20左右，煤层厚度平均，煤炭容重/t，工作面煤炭储量7万吨左右，预计XX年10月底进行回采。煤层瓦斯含量/t，工作面瓦斯储量86万m3。工作面瓦斯治理基本情况工作面的瓦斯来源主要是8号煤层的本煤层瓦斯及7号本煤层瓦斯。根据28714-1工作面顶抽道揭露，该区域的7号煤层厚度达到左右，且瓦斯含量较高。截止XX年9月，28714风巷共计施工顺层、7号煤层穿层钻孔165个，通过检测，28714风巷采用主网抽采，末端负压7kpa，瓦斯抽采浓度15%，瓦斯抽采纯量/min，平均单孔瓦斯抽采量为m3/min左右。28714-2风巷于XX年12月投抽，共计抽采瓦斯万m3。截止XX年9月，
13、28714机巷共计施工补施工7号煤层穿层钻孔124个，通过检测，28714机巷采用主网抽采，末端负压4kpa，瓦斯抽采浓度19%，瓦斯抽采纯量m3/min，平均单孔瓦斯抽采量为m3/min左右。28714-2机巷于XX年11月投抽，共计抽采瓦斯万m3。7月4日对28714工作面进行区域治灾效果检验，分别沿工作面走向每40m布置一个效果检验钻孔，通过取煤样的方式，测定煤层瓦斯残余含量。共计布置取煤样钻孔6个，取8号煤层样3个、7号煤层样3个。从以上数据分析，28714工作面共计抽采瓦斯万m3，工作面预抽率达到65%左右，煤层最大残余瓦斯含量m3/t。区域治灾基本达到要求。2、1382工作面工作面
14、进入末采，即将开展回撤工作，1382工作面从开采至今基本未受到瓦斯影响。3、1358工作面工作面基本情况1358工作面走向720m，倾向150m，煤层倾角8左右，煤层厚度平均，煤炭容重/t，工作面煤炭储量53万吨，预计XX年10月底进行回采。工作面瓦斯储量600万m3。工作面位于巡司背斜的北翼,为一总体向北倾斜的单斜构造;该区域地质构造复杂,煤层产状17251012，平均2110，本面地质构造较复杂。1358工作面地质构造信息表工作面瓦斯治理基本情况截止XX年9月，1358风巷共计施工顺层钻孔259个，通过检测，1358风巷采用移动抽采泵治灾，末端负压24kpa，瓦斯抽采浓度9%，瓦斯抽采纯量m3/min，平均单孔瓦斯抽采量为m3/min左右。共计抽采瓦斯65万m3左右。截止XX年9月，1358机巷共计施工顺层钻孔251个，通过检测，1358机巷采用移动抽采泵治灾，末端负压19kpa，瓦斯抽采浓度12%，瓦斯抽采纯量m3/min，平均单孔瓦斯抽采量为m3/min左右。共计抽采瓦斯万m3左右。1353探煤上山XX年1月施工完成控制1358工作面下斜穿层钻孔共计85个，XX年4月停抽，抽采量万m3左右。1378底板道XX年8月开始施工钻孔，XX年10月施工完成，其中控制1358机巷穿层钻孔共计137个
