矿井通风与安全课课件第七章煤矿灾害及防治.pptVIP

矿井通风与平安精品课课件第七章煤矿灾害及防治

目录第一章矿井空气及调节第二章通风阻力及动力第三章通风网络图及风量分配第四章矿井通风系统及设计第五章采区通风系统第六章掘进通风系统第七章煤矿灾害及防治

第七章煤矿灾害及防治7.1矿井瓦斯瓦斯是煤矿井下的有害气体中，最常见、含量最大的一种气体，是严重威胁煤矿平安生产的主要自然因素之一。在近代煤炭开采史上，瓦斯灾害每年都造成许多人员伤亡和巨大的财产损失。因此，预防瓦斯灾害对我国煤炭工业的健康持续稳定开展，具有十分重要意义。瓦斯的涌出形式和涌出量对矿井设计、建设和开采都有重要影响。随着采深、开采范围和产量的增加，这类影响更加显著。

7.1.1概述瓦斯是矿井中以甲烷为主的有害气体。有时单独指甲烷。矿井瓦斯是煤矿生产过程中，从煤、岩内涌出的以甲烷为主的各种有害气体的总称，是成煤过程中的一种伴生产物，其成分十分复杂。一般情况下，含有甲烷(可达80％～90％)、二氧化碳、氮、和数量不等的重烃以及微量的稀有气体等，但主要成分是甲烷。因此，习惯上所说的矿井瓦斯就是指甲烷那么言。

第七章煤矿灾害及防治

第七章煤矿灾害及防治煤层瓦斯赋存与含量7.1.2.1瓦斯的成因与赋存1．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。成气过程可分为两个阶段。第一阶段为生物化学成气时期，在植物沉积成煤初期的泥炭化过程中，有机物在隔绝外部氧气进入和温度不超过65度的条件下，被厌氧微生物分解，第二阶段为煤化变质作用时期，随着煤系地层的沉降及所处压力和温度的增加，泥炭转化为褐煤并进入变质作用时期，有机物在高温、高压作用下，挥发分减少，固定碳增加。这个阶段中，瓦斯生成量随着煤的变质程度增高而增多。但在漫长的地质年代中，在地质构造的形成和变化过程中，瓦斯本身在其压力差和浓度差的驱动下进行运移，一局部或大局部瓦斯扩散到大气中，或转移到围岩内。所以不同煤田，甚至同一煤田不同区域煤层的瓦斯含量差异可能很大。

第七章煤矿灾害及防治2.瓦斯在煤体内存在的状态煤体是一种复杂的多孔性固体，既有成煤胶结过程中产生的原生孔隙，也有成煤后的构造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外表。在成煤过程中生成的瓦斯一般以游离和吸附这两种状态存在于煤体内。游离状态也叫自由状态，这种状态的瓦斯以自由气体存在，呈现出压力并服从自由气体定律，存在于煤体或围岩的裂隙和较大孔隙内，在现今开采深度内，煤层内的瓦斯主要是以吸附状态存在，游离状态的瓦斯只占总量的10％左右。但是在断层，大的裂隙、孔洞和砂岩内，瓦斯那么主要以游离瓦斯状态赋存。

第七章煤矿灾害及防治7.1.2.2煤层瓦斯垂直分带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。掌握本煤田煤层瓦斯垂直分带的特征，是搞好矿井瓦斯涌出量预测和日常瓦斯管理工作的根底。一般将煤层由露头自上向下分为四个带。在近代开采深度内，瓦斯带内煤层的瓦斯含量和涌出量随深度增加而有规律地增大，所以确定瓦斯风化带深度，有重要的现实意义。瓦斯风化带深度决定于煤层的具体条件，变化很大，即使在同一井田有时也相差很大，最浅的瓦斯风化带为50m，最深达800m。

第七章煤矿灾害及防治7.1.2.3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或m3/t。煤的瓦斯含量包括游离瓦斯和吸附瓦斯。煤层瓦斯含量的大小，主要决定于煤层保存瓦斯的自然条件，现概述如下：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。因为煤层的裂隙比岩层要发育，透气性高于岩层，瓦斯能沿煤层流动而逸散到大气中去。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。同时，深度的增加也使煤层在压力的作用下降低了透气性，也有利于保存瓦斯。

第七章煤矿灾害及防治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，如泥岩，完整的石灰岩，煤层中的瓦斯就易于保存下来。瓦斯含量就大，瓦斯压力也大。5．煤层倾角埋藏深度相同时，煤