《瓦斯地质讲座》ppt课件

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1、瓦斯地质讲座张子戌煤炭是我国的主要能源中国和世界的一次性能源结构76.86%2.56%18.91%2.42%0.54%煤石油天然气水电核能3%10%24%24%39%中国世界平均1998年各主要产煤国家的百万吨死亡率煤矿安全状况严峻2000-2002年我国煤矿灾害事故死亡人数2001年瓦斯事故死亡人数比例瓦斯灾害事故居高不下1瓦斯地质学科的发展历史瓦斯地质是应用地质学理论和方法，研究煤层瓦斯的赋存、运移和分布规律，矿井瓦斯涌出和煤与瓦斯突出的地质条件及其预测方法，直接应用于资源、环境和煤矿安全生产的一门新的边缘学科。

2、60年代初抚顺煤研所对峰峰矿区的瓦斯赋存规律进行了研究。1965年杨力生教授对焦作矿务局焦西矿进行了调研。1972~1978年焦作矿业学院及国内不少单位开展了瓦斯突出地质条件的研究工作。1978年底焦作矿业学院和焦作矿务局在焦作联合召开了我国煤炭史上第一次“瓦斯地质学术座谈会”，首次提出了瓦斯地质这一名称，肯定了瓦斯地质研究的理论意义和实践意义。1982年6月煤炭部在四川天池召开的全国第三次煤与瓦斯突出机理和预测预报工作会议上，焦作矿院的瓦斯地质研究成果受到很高的评价。1983年8月受煤炭部委托，焦作矿院在秦皇岛举办

3、了全国第一期瓦斯地质工作方法学习班。同年，杨力生教授开始主持全国煤矿瓦斯地质编图项目。1983年12月煤炭部颁发了“关于加强瓦斯地质工作的通知”。随后，煤炭部在1986年颁布的《煤矿安全规程》中加入了瓦斯地质的工作内容。1985年8月中国煤炭学会成立了瓦斯地质专业委员会，挂靠在焦作矿业学院，并创办了《瓦斯地质》期刊。有关院校开始开设瓦斯地质课，并开始招收瓦斯地质研究生。至此，瓦斯地质已逐步发展为一门新的边缘学科。从七十年代开始，焦作工学院长期致力于瓦斯地质基础理论研究和应用技术研究，在瓦斯地质研究领域处于国内领先水平

4、，推动了瓦斯地质学科的创立和发展。出版了我国第一部瓦斯地质学术专著《瓦斯地质概论》在国内率先招收培养了瓦斯地质硕士研究生出版了我国第一幅《中国煤层瓦斯地质图》“《瓦斯地质》新学科与课程建设“获优秀教学成果国家级二等奖承担了国家“七五”、“八五”、“九五”、“十五”科技攻关项目，国家自然科学基金项目等数十项瓦斯地质研究课题2瓦斯地质基础2.1矿井瓦斯矿井瓦斯是指从煤层及煤层围岩中涌出的，以及在煤矿生产过程中产生的各种气体的统称。矿井瓦斯成分很复杂，其主要成分是甲烷(CH4)，其次是二氧化碳(CO2)和氮气(N2)，还含

5、有少量或微量的重烃类气体、氢（H2）、一氧化碳（CO）、二氧化硫(SO2)、硫化氢(H2S)等。2.2瓦斯的成因煤层瓦斯是地质作用的产物，是在成煤过程中形成的。泥炭化阶段泥炭化阶段早期，植物遗体暴露在空气中或处于沼泽浅部富氧的条件下，遭受氧化和分解，可生成二氧化碳(CO2)、一氧化氮(NO)等气态产物。这一阶段的晚期，由于地壳下降、沼泽水面上升和植物遗体堆积厚度的增加，使正在分解的植物遗体逐渐与空气隔绝，从而出现弱氧环境或还原环境。在缺氧条件下，细菌作用可分解出甲烷、重碳氢化合物、氢及其它气体。泥炭化阶段所生成的瓦斯

6、，由于接近地表，大部分已扩散到空气中，保存在泥炭中的很少。煤化作用阶段在温度、压力和作用持续时间的影响下，泥炭物质产生热分解，引起一系列的物理化学变化，使泥炭转变为褐煤，进一步可转变为烟煤和无烟煤。在这一过程中可生成大量的以甲烷为主的气态产物。形成一吨煤的产气量褐煤肥煤瘦煤无烟煤68m3230m3330m3＞400m3543121-煤体；2-煤中孔隙；3-吸着瓦斯4-游离瓦斯；5-吸收瓦斯瓦斯在煤体中的赋存状态2.3瓦斯在煤体中的赋存状态吸附状态（80%-90%）吸着瓦斯：附着在煤体孔隙表面的瓦斯吸收瓦斯：进入煤体内

7、部的瓦斯游离状态（10%-20%）吸附瓦斯游离瓦斯压力↓温度↑压力↑温度↓2.4煤层瓦斯的带状分布自上而下可划分为四个带：二氧化碳氮气带氮气带瓦斯风化带氮气甲烷带甲烷带瓦斯带名称组分含量（%）CH4N2CO2二氧化碳氮气带氮气带氮气甲烷带甲烷带0~100~2020~8080~10020~8080~10020~800~2020~800~200~200~10按瓦斯成分划分瓦斯带的标准确定瓦斯风化带下界的其它指标:⑴煤层中所含瓦斯的CH4成分达80%；⑵煤层瓦斯压力为0.1～0.15MPa；⑶在同样自然条件下（水分和温度等

8、），与煤层瓦斯压力0.1～0.15MPa相当的瓦斯含量；⑷矿井相对瓦斯涌出量为2m3/t。2.5矿井瓦斯涌出量矿井瓦斯涌出量是指在矿井生产过程中涌入采掘空间的瓦斯数量。(1)绝对瓦斯涌出量：矿井在单位时间内涌出的瓦斯体积，单位是m3/min或m3/d。(2)相对瓦斯涌出量：是指在矿井正常生产条件下平均每采一吨煤所涌出的瓦斯体积，单位是m3/t。