矿井瓦斯第一讲瓦斯正常涌出

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1、思考与总结1、《矿井通风》教了我们哪些知识？矿井通风的任务与矿井空气（思考问题的出发点）矿井通风压力、通风阻力、通风动力（分析问题的基本原理）矿井通风系统、采区通风系统、掘进通风方法（解决问题的方法）矿井总风量的计算与设备选型（解决问题的途径）矿井通风构筑物（解决问题的工具）2、如果矿井通风能力有限，完不成基本任务怎么办？学《煤矿安全工程技术》？1、知识无用论？设计不敢用2、无知者无畏（闻瓦斯）3、知识学不到家（测量瓦斯）4、安全条件下生产（工作不用拼命）5、灾害综合防治（瓦斯、火、生产）6、知（防什么、怎么防、为何防）学时分配瓦斯防治10+4学时火灾防治10

2、学时粉尘防治4学时水灾防治2学时矿山救护2学时主讲：王兵建副教授河南理工大学能源学院《通风安全学》第九章矿井瓦斯提出问题为何再学瓦斯知识？需要掌握哪些知识？瓦斯如何形成、赋存、运移？瓦斯是如何造成灾害的？（事故机理）分类、各类瓦斯灾害的特点如何预防瓦斯灾害？（治理方案）瓦斯灾害发生后如何抢险救灾？本章主要内容第一节概述第二节煤层瓦斯赋存与含量第三节矿井瓦斯涌出与等级鉴定第四节瓦斯喷出第五节煤与瓦斯突出及其预防第六节瓦斯抽采第七节爆炸及其预防瓦斯如何形成、赋存、运移？瓦斯是如何造成灾害的？（事故机理）分类、各类瓦斯灾害的特点如何预防瓦斯灾害？（治理方案）瓦斯灾害

3、发生后如何抢险救灾？第一节、概述矿井瓦斯：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。CH4的性质无色、无味、无嗅的气体，但有时可以闻到类似苹果的香味，这是出于芳香族的碳氢气体同瓦斯同时涌出的缘故。分子量：16.049，分子直径：0.41nm，密度：0.716Kg/m3（气态）、424.5Kg/m3（液态）相对空气密度：0.554,难溶入水:101.3KPa,20℃,3.31l/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、瓦斯的成因与赋存（一）矿井瓦斯的生成煤层瓦斯

4、是腐植型有机物（植物）在成煤过程中生成的。成气过程两个阶段：第一阶段为生物化学成气时期；第二阶段为煤化变质作用时期；（1）生物化学阶段（从植物遗体到泥炭）4C6H10O57CH4+8CO2+C9H6O+3H2O特点：埋藏浅，覆盖层胶结不好，煤层保存气体少。隔绝空气微生物（纤维素）（2）变质阶段（从泥炭到烟煤）泥炭褐煤　烟煤　无烟煤如：4C16H18O5C57H56O10+4CO2+3CH4+2H2OC57H56O10C54H42O5+CO2+2CH4+3H2OC54H42O5C13H4+2CH4+H2OP↑、t↑P↑、t↑P↑、t↑（泥炭）（褐煤）（褐煤）（烟

5、煤）（烟煤）（无烟煤）第二节、煤层瓦斯赋存与含量特点：（1）碳化过程生成的大量气体。初期：主要为CO2，CH4不多。随着碳化程度的提高，CO2减少，CH4增多，同时生成重烃。（2）碳化的同时，煤的物质分子式、结构发生变化；（3）因覆盖层增厚，生成的气体大多得以保存。但煤层瓦斯含量远小于生成量。减少的原因：（1）地质构造运动；（2）运移到适于贮存地点，形成气藏；（3）溶解于水中（长久地质年代过程中）；（4）逸散于大气中（从煤层露头）。第二节、煤层瓦斯赋存与含量第二节、煤层瓦斯赋存与含量（二）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

6、的大量孔隙和裂隙，形成了很大的自由空间和孔隙表面。（1）煤中孔隙的分类微孔：直径<10-5mm，构成煤中吸附容积。小孔：直径10-5mm～10-4mm，毛细凝结和瓦斯扩散空间。中孔：直径10-4mm～10-3mm，缓慢层流渗透区间。大孔：直径10-3mm～10-1mm，强烈的层流渗透区间。可见孔及裂隙：>10-1mm，层流和紊流混合渗透区间。并决定了煤的宏观(硬和中硬煤)破坏面。一般，把小孔至可见孔的孔隙体积之和称为渗透容积，把吸附容积与渗透容积之和称为总孔隙体积；煤的总孔隙体积占相应煤的体积的百分比称为煤的孔隙率，以％表示。第二节、煤层瓦斯赋存与含量（二）瓦

7、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：瓦斯以自由气态存在；吸附状态：吸着－瓦斯主要吸附在煤的微孔表面上。吸收－瓦斯吸附在煤的微粒结构内部。吸着状态是孔隙表面的固体分子引力作用下，瓦斯分子被紧密地吸附于孔隙表面上，形成很薄的吸附层。吸收状态是瓦斯分子充填到几埃到十几埃的微细孔隙内，占据着煤分子结构的空位和煤分子之间的空间，如同气体溶解于液体中的状态。第二节、煤层瓦斯赋存与含量二、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

8、积层覆盖时，由于煤层中瓦斯向上运移和地