瓦斯预测与防治技术剖析.ppt

河南理工大学　 二 O O 九 年 十一月　 内容提要 第一节　　瓦斯的性质、危害与用途一、瓦斯的性质 化学式：CH4； 分子直径：0.41×10-9m； 分子量：16.042kg/kmol； 分子体积：22.36m3/kmol 密度：0.7168kg/m3； 对空气的比重：0.5545； 沸点：-161.7℃（0.1MPa下）； 溶点： -182.5℃； 液态密度：415kg/m3 ； 扩散系数：0.196cm2/s； 水中的溶解度：55.6 l/m3，33.1 l/m3； 空气中的爆炸下限：5%； 发热量：8568大卡/m3 空气中的爆炸上限：15%； 第一节　　瓦斯的性质、危害与用途一、瓦斯的性质 煤矿常见气体的部分物理性质 　　 性 质 甲 烷 二氧化碳 一氧化碳 硫化氢 乙烷 氢气 分子量 16.04 44.01 28.01 34.08 30.07 2.01 密度，kg/m3 0.7168 1.98 1.25 1.54 1.36 0.09 对空气的比重 0.5545 1.53 0.97 1.17 1.05 0.07 沸点，℃ -161.7 -78.5 -190 -61.8 -88.3 -252.8 爆炸上限，% 5 / 12.5 4.3 3 4 爆炸下限，% 15 / 74.2 45.5 12.5 74.2 发热量，MJ/m3 35.99 / 11.86 23.50 64.53 11.94 第一节　　瓦斯的性质、危害与用途二、瓦斯的危害 第一节　　瓦斯的性质、危害与用途二、瓦斯的危害 第一节　　瓦斯的性质、危害与用途二、瓦斯的危害 （1）污染环境，加剧大气“温室效应” （2）可造成瓦斯窒息事故 ●瓦斯浓度≥43%时（氧浓度≤12%），呼吸短促 ●瓦斯浓度达≥57%时氧浓度≤9%，即刻昏迷 （3）可酿成瓦斯燃烧事故 ●瓦斯浓度低于≤5%或≥15% （4）引起瓦斯爆炸事故 ●瓦斯浓度在5～15% （5）产生煤与瓦斯突出事故 第一节　　瓦斯的性质、危害与用途三、瓦斯的用途 作城镇煤气 作锅炉和窑炉的燃料 瓦斯发电 作机动车的燃料 作化工原料生产化工产品 第二节　　有关煤层瓦斯的几个基本概念 煤层原始瓦斯压力 当煤层未受采动影响而处于原始赋存状态时，煤中平衡瓦斯压力称之为煤层原始瓦斯压力，单位为MPa（兆帕）。 煤层残存瓦斯压力 当煤层受采动影响涌出一部分瓦斯后，此时煤层中残留瓦斯的压力大小称之为煤层残存瓦斯压力，单位为MPa。煤层的残存瓦斯压力总小于原始瓦斯压力。 第二节　　有关煤层瓦斯的几个基本概念 煤层原始瓦斯含量 当煤层未受采动影响而处于原始赋存状态时，单位重量煤中所含有的换算成标准状态下（0℃，0.1MPa）的瓦斯体积称之为煤层原始瓦斯含量，单位m3/t和cm3/g 煤层残存瓦斯含量 当煤层受采动影响而涌出一部分瓦斯后，单位重量煤中所含有的换算成标准状态下的瓦斯体积称之为煤层残存瓦斯含量，单位m3/t和cm3/g 煤的可解吸瓦斯含量 煤自原始瓦斯含量与0.1 MPa瓦斯压力下的煤层残存瓦斯含量之差称之为煤的可解吸瓦斯含量，单位m3/t或cm3/g。大致代表单位重量的煤在开采过程中可能涌出的瓦斯量。 第二节　　有关煤层瓦斯的几个基本概念 煤的瓦斯容量 当煤中瓦斯压力无限升高时，单位重量煤所能吸附的换算成标准状态下的瓦斯体积称之为煤的瓦斯容量。瓦斯容量实际上是煤对瓦斯的极限吸附量。 瓦斯浓度 单位体积空气中所含有的瓦斯体积的体积百分数称之为瓦斯浓度，单位%。 第二节　　有关煤层瓦斯的几个基本概念 矿井相对瓦斯涌出量 矿井在正常生产条件下每采一吨煤所涌出的瓦斯体积称之为矿井相对瓦斯涌出量，单位是m3/t。可能高于也可能低于开采煤层的原始瓦斯含量。对于给定的煤层赋存条件和开采工艺，矿井相对瓦斯涌出量与煤层原始瓦斯含量之间