矿井瓦斯防治培训班讲义

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1、煤矿安全培训讲义主讲:田坤云Tel:13733167062河南工程学院二O一O年四月矿井瓦斯及防治技术1安全第一预防为主1.1安全生产方针1.2瓦斯治理十二字方针先抽后采以风定产监测监控安全技术概述21.3矿山安全法规⑴　《中华人民共和国劳动法》⑵　《中华人民共和国安全生产法》⑶　《中华人民共和国矿山安全法》⑷　《煤矿安全规程》⑸　《煤矿安全监察条例》⑹　《煤矿安全评价导则》⑺　《安全生产许可证条例》⑻《煤矿建设工程安全实施竣工验收标准》⑼　其它适用于安全评价的法律、法规、安全标准、技术标准、设计规范、安全细则、安全条例以及国家煤矿安全监察局、省煤矿安全监察局相关

2、文件。如：《煤矿防治水工作条例》、《矿井通风安全装备标准》、《中华人民共和国矿山安全法实施条例》、《防治煤与瓦斯突出细则》、《矿井瓦斯抽放管理规范》等等。安全技术概述31.4安全管理机构设置政策法规司人事培训司生产安全应急救援办公室规划科技司办公室(国际合作司、财务司)安全生产协调司(国家安全生产监察专员办公室)监督管理一司(海洋石油作业安全办公室)监督管理二司机关党委国家安全生产监督管理总局安全技术概述41.4安全管理机构设置安全技术概述安全监察司事故调查司综合司国家煤矿安全监察局综合业务、煤矿安全技术装备安全监察执法、地方政府煤矿安全监督管理监督指导煤矿事故调

3、查处理、执法监督51.4安全管理机构设置省煤矿安全监察局省煤炭工业局国家安全生产监督管理局国家煤矿安全监察局省煤矿安全监察局办事处矿务局（集团公司）安检局矿安检科矿务局住矿安检处安全技术概述61.5全国煤矿数量安全技术概述71.6全国煤炭生产情况安全技术概述81.72001-2005年度煤矿事故情况安全技术概述91.82001-2005年度特大事故情况安全技术概述101.92001-2005年度百万吨死亡率情况安全技术概述111.101949-2005年度100人以上死亡事故安全技术概述122.1.1矿井瓦斯来源矿井瓦斯及其防治2.1瓦斯的来源与性质矿井瓦斯来源煤

4、（岩）层和地下水释放出来的化学及生物化学作用产生的煤炭生产过程中产生的132.1.2矿井瓦斯性质矿井瓦斯及其防治2.1瓦斯的来源与性质瓦斯性质甲烷重烃氢气甲烷二氧化碳氮气一氧化碳硫化氢二氧化硫二氧化氮可燃性室息性有毒性142.1.3煤矿常见气体的部分物理性质矿井瓦斯及其防治2.1瓦斯的来源与性质152.2.1瓦斯成因矿井瓦斯及其防治2.2煤层瓦斯生成及分带瓦斯成因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℃的条件下，被厌氧微生物分解为CH4、CO2和H2O。泥炭时期埋深不大，生成的瓦斯通过渗滤和扩散排放到大气中，因此，生物化学作用产

5、生的瓦斯一般不会保留在煤层内。生物化学成气时期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.有机物在高温、高压作用下，处于变质造气时期，挥发分减少，固定碳增加，生成的气体主要为CH4和CO2。162.2.2成煤过程中瓦斯生成量矿井瓦斯及其防治2.2煤层瓦斯生成及分带172.2.3煤层瓦斯垂向分带各带气体组分矿井瓦斯及其防治2.2煤层瓦斯生成及分带182.3.1瓦斯在煤体内存在状态矿井瓦斯及其防治2.3煤层瓦斯赋存1瓦斯在煤体内存在状态吸附瓦斯游离瓦斯吸收状态吸着状态以自由气体分子存在于煤体或围岩的较大裂隙、孔隙和空洞之中。在与颗粒固体在

6、分子之间引力作用下，被吸着在煤体孔隙的内表面上。图例瓦斯在煤层内存在状态1-游离瓦斯；2-吸收瓦斯；3-吸着瓦斯瓦斯分子进入煤体颗粒结构内部，与煤体固体分子相结合。192.4.1煤的孔隙分类矿井瓦斯及其防治2.4煤的性质微孔：直径<10-5mm,构成煤中吸附容积。可见孔及裂隙，>10-1mm，层流和紊流混合渗透区间。煤中孔隙分类渗透容积：小孔至可见孔孔隙体积之和。总孔隙体积：吸附容积和渗透容积之和。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。小孔：直径10-5mm～10-4mm，毛细凝结和瓦斯扩

7、散空间。202.4.2不同变质程度煤的孔隙分布矿井瓦斯及其防治2.4煤的性质212.4.3煤的吸附等温线矿井瓦斯及其防治2.4煤的性质1916年郎格缪尔导出单分子层吸附状态方程--郎格缪尔方程：式中：X——给定温度下，瓦斯压力为p时单位质量固体表面吸附的气体体积，m3/t；p——煤层平衡的瓦斯压力，MPa；a——吸附常数，试验温度下煤的极限吸附量，m3/t；b——吸附常数，MPa-1。222.4.4煤的吸附能力主要影响因素矿井瓦斯及其防治2.4煤的性质1瓦斯压力煤的吸附能力主要影响因素5煤中水分4变质程度温度每升高1度，吸附瓦斯的能力要降低8%。CO2>CH4>N

8、2在给定温