矿井瓦斯抽放.doc

矿井瓦斯抽放 浓度超过57，能使空气中氧浓度降低至10以下。每m3瓦斯的燃烧热为3.7107J，相当于1～1.5Kg烟煤。游离瓦斯量的大小与储存空间的容积和瓦斯压力成正比，与瓦斯温度成反比。煤体中瓦斯含量是一定的，但游离与吸附状态可互相转换，主要取决于温度和压力以及煤体中水分等条件的变化。当温度降低或压力升高时，一部分瓦斯将由游离状态转化为吸附状态，这种现象叫吸附。反之，如果温度升高或压力降低时一部分瓦斯就由吸附状态转化为游离状态，这种现象叫解附。现今开采深度内，游离瓦斯只占总量的10左右。在300m～100m开采范围内游离瓦斯只占总量的5～12。但是在断层、大的裂隙、孔洞和砂岩内，瓦斯主要以游离瓦斯状态赋存。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，使煤层中的瓦斯呈现出垂直分带特征。一般煤层由露头自上而下分为四个带CO2～N2带、N2带、N2～CH4带、CH4带，前三个带总称为瓦斯风化带。鱼田堡煤矿瓦斯风化带下部边界深度30m, 南桐煤矿瓦斯风化带下部边界深度60m, 南桐煤矿（直属一井）瓦斯风化带下部边界深度90m. 影响煤层瓦斯含量的因素 1. 煤的吸附特性 2. 煤层露头 3. 煤层的埋藏深度 4. 围岩透气性 5. 煤层倾角埋藏深度相同时，煤层倾角越小，瓦斯含量越大。因为瓦斯沿水平方向流动比垂直方向流动容易。 6. 地质构造地质构造是影响煤层瓦斯含量的最重要的因素之一，构造主要有背斜、煤包、断层，以及考虑瓦斯是否有来源、有去处等。 7. 水文地质条件虽然瓦斯在水中的溶解度很小，但长时间煤层中有较大的含水裂隙或流通的地下水通过时，也能从煤层中带走大量瓦斯，降低瓦斯含量。而且，地下水还会溶蚀并带走围岩中的可溶性矿物质，从而增加煤系底层的透气性。 煤层内的瓦斯压力 煤层的瓦斯压力是处于煤的裂隙和孔隙中的游离瓦斯分子热运动撞击所产生的作用力。 瓦斯压力测定原理打一穿透待测煤层（或直接打在煤层中）的钻孔，插入一根测压管（5mm～12mm的铜管或10mm～13mm的镀锌铁管）后再把钻孔封堵好，在测压管的外端接上压力表，待压力稳定后就可以读取瓦斯压力值了。 瓦斯涌出 在煤层中或其附近进行采掘工作时，在采动影响下煤岩的原始状态受到破坏，发生破裂、卸压膨胀变形4、地应力重新分布等变化，部分煤岩的透气性增加。游离瓦斯在其压力作用下，经由煤层的裂隙通道或暴露面渗透流出并涌向采掘空间。随着游离瓦斯的流出，煤体里面的瓦斯压力下降，这就破坏了原有的动平衡，一部分吸附瓦斯将解吸转化为游离瓦斯并涌出。随着采掘工作的不断扩展，煤体和围岩受采动影响的范围不断扩大，瓦斯动平衡破坏的范围也不断扩展。所以瓦斯能够长时间地、持续地从煤体中释放出来，这是瓦斯涌出的基本形式，又叫瓦斯的普通涌出。 一. 瓦斯涌出量 绝对瓦斯涌出量---单位时间涌出的瓦斯体积（m3/d或m3/min）. Q绝Q*C/100 Q风量，m3/min C风流中的平均瓦斯浓度， 相对瓦斯涌出量平均日产一吨煤同期所涌出的瓦斯量（m3/t） qQ/Ad Ad日产量，t/d 相对瓦斯涌出量一般要比瓦斯含量大。 瓦斯涌出量的大小，决定于自然因素和开采技术因素的综合影响。 影响瓦斯涌出（抽放）的因素 （一） 自然因素 1. 煤层和围岩的瓦斯含量 单一的薄煤层和中厚煤层开采时，瓦斯主要来自煤层暴露面和采落的煤炭，因此，煤层的瓦斯含量越高，产量越高，开采时的瓦斯涌出量也越大。在开采煤层附近赋存有瓦斯含量大的煤层或岩层时，由于采动影响，在采空区上下形成大量裂隙，通过这些大量裂隙，瓦斯就能不断流向开采煤层的采空区，再进入工作面，从而增加矿井的瓦斯涌出量。 2. 地面大气压变化 本条在本矿表现不明显，一般不予考虑。具体规律地面大气压突然下降时，瓦斯积存区的气体压力将高于风流的压力，瓦斯就会更多地涌入风流中，使矿井的瓦斯涌出量增大。反之，矿井的瓦斯涌出量将减少。 （二） 开采技术因素 1. 开采规模 2. 开采顺序与回采方法 首先开采的煤层瓦斯涌出量大，因此采取抽放邻近层瓦斯的措施。通常是回采推进30～40m后，大量瓦斯来自顶板的邻近层，采区瓦斯涌出量可增大到老顶冒落前的5～10倍。而采用陷落法比充填法更能造成顶板更大范围的破坏和卸压，邻近层瓦斯涌出量就比较大。周期来压比正常生产时瓦斯涌出量增加50～80。 3. 生产工艺 4. 风量变化 5. 采区通风系统 6. 采空区的密闭质量 5