煤矿瓦斯防治.ppt

北泉斜井,煤矿瓦斯防治,,煤矿瓦斯防治第二讲,第二节矿井瓦斯涌出,按瓦斯涌出的形式可以分为普通涌出和特殊涌出（或一般涌出和异常涌出）。1、普通涌出是指在时间与空间上比较均匀、普遍发生的不间断涌出，它是矿井正常状态下的涌出。2、特殊涌出是指在时间与空间上突然、集中发生的涌出，涌出速率很不均匀，如瓦斯喷出、煤与瓦斯突出。,第一章矿井瓦斯概述,一、煤层瓦斯含量,煤层瓦斯含量是指单位质量或体积所含有的瓦斯量，单位m3/t或m3/m3。伴随着煤的生成而生成的瓦斯以吸附和游离两种形态赋存在煤体内其中游离瓦斯约占10-20，吸附瓦斯约占80-90。煤层瓦斯含量的大小决定于两个方面的因素，一是在成煤过程中伴生的气体量和煤的含瓦斯能力，二是煤系地层保存瓦斯的条件。,,第一章矿井瓦斯概述,1、煤的变质程度,煤的变质程度决定了成煤过程中伴生的气体量和煤的含瓦斯能力。煤的变质程度越高，生成的气体量越大，煤的微孔隙就越多，总的表面积越大（1kg煤的孔隙表面积可达200m2），吸附瓦斯的量就越大，含瓦斯能力就越强。因此，在其他条件相同的情度况下，变质程度高的煤层，瓦斯含量就大。煤的变质程度增高的顺序是褐煤、烟煤、无烟煤。根据实验测定煤层含有瓦斯的最大能力，一般不超过60m3/t。此外，煤层中的灰分和杂质也降低煤层吸附瓦斯的能力。煤中的水分，不仅占据了孔隙空间，也占据了煤的孔隙表面，降低了煤的含瓦斯能力。,第一章矿井瓦斯概述,2、煤系地层保存瓦斯的条件当前煤层瓦斯含量的大小，主要取决于煤系地层存瓦斯的条件。（1）煤层有无露头。（2）煤层埋藏深度。（3）围岩的透气性。（4）煤层的地质史。（5）地质构造极其他条件。例地下水活跃的矿区，通常瓦斯含量小。原因有三一是长期的地下水活动，带走了部分溶解的瓦斯；二是地下水渗透的通道，同样可以成为瓦斯渗透的通道；三是地下水带走了溶解的矿物，使围岩及煤层卸压，透气性增大，造成了瓦斯的流失。,第一章矿井瓦斯概述,二、矿井瓦斯涌出量,矿井瓦斯涌出量是指在开采过程中，单位时间或单位重量煤中放出的瓦斯量。表示矿井瓦斯涌出量的方法有两种。（一）矿井瓦斯涌出量的概念与计算1、绝对瓦斯涌出量绝对瓦斯涌出量是指单位时间内涌入采掘空间的瓦斯数量，用m3/min或m3/d表。可用下式进行计算。QCH4QC（11）或Q/CH41440QC（12）式中QCH4矿井（或采区）绝对瓦斯涌出量，m3/min；,第一章矿井瓦斯概述,Q/CH4矿井（或采区）绝对瓦斯涌出量，m3/d；Q矿井（或采区）总回风量，m3/min；C矿井（或采区）总回风流中的瓦斯浓度，；14401昼夜的分钟数。2、相对瓦斯涌出量相对瓦斯涌出量是指在矿井正常生产条件下，月平均日产1t煤所涌出的瓦斯数量，用m3/t表示。可用下式进行计算qCH41440QCH4N/A（13）式中qCH4矿井（或采区）相对瓦斯涌出量，m3/t；,第一章矿井瓦斯概述,QCH4矿井（或采区）绝对瓦斯涌出量，m3/min；A矿井（或采区）月产煤量，t；N矿井（或采区）的月工作天数。必须指出，对于抽放瓦斯的矿井，在计算矿井瓦斯涌出量时，应包括抽放的瓦斯量。（二）影响矿井瓦斯涌出量的因素矿井瓦斯涌出量并不是固定不变的，它随自然条件和开采技术条件的变化而变化。1、煤层瓦斯含量2、地面大气压力的变化3、开采规模4、开采程序,第一章矿井瓦斯概述,5、采煤方法与顶板管理6、生产工序7、通风压力8、管理采空区（三）矿井瓦斯涌出来源掌握矿井瓦斯涌出的来源及数量间的比例关系，是实行瓦斯分源治理的前提条件。按照瓦斯涌出地点和分布状况，瓦斯涌出来源可分为（1）掘进区即煤巷掘进时从煤壁和落煤中涌出的瓦斯；（2）采煤区即工作面煤壁、巷壁和落煤中涌出的瓦斯；（3）已采区即已采区的顶底板和浮煤中涌出的瓦斯；,第一章矿井瓦斯概述,上述三部分瓦斯构成了矿井瓦斯涌出总量，它们在总量中所占比例大小随着生产条件的改变而改变。三、矿井瓦斯等级与鉴定根据瓦斯涌出量的大小将矿井分为不同等级，对实现分级管理是十分必要的。（一）矿井瓦斯等级的划分煤矿安全规程规定一个矿井中，只要有一个煤（岩）层发现过瓦斯，该矿井即定为瓦斯矿井，并依照矿井瓦斯等级的工作制度进行管理。矿井瓦斯等级，根据矿井相对瓦斯涌出量、绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式可划分为,第一章矿井瓦斯概述,（1）低瓦斯矿井相对瓦斯涌出量≤10m3/t且绝对瓦斯涌出量≤40m3/min；（2）高瓦斯矿井相对瓦斯涌出量大于10m3/t或绝对瓦斯涌出量大于40m3/min；（3）煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井。（二）矿井瓦斯等级鉴定方法凡瓦斯矿井，每年都必须进行一次矿井瓦斯等级鉴定工作。顺序和步骤1、准备工作（1）成立鉴定小组，配足人员，明确分工；,dd,dd,dd,dd,第一章矿井瓦斯概述,（2）编制实施方案，包括时间安排、人员组织、仪器用品、井下测点布置、测定内容、注意事项等。（3）备齐所需测定所用仪器和记录、测算所用的表格等物品；（4）校正所用仪器。2、井下测定（1）。选定测点。①、选点的原则是所选点能反映全矿井、各水平、各煤层、各采区（工作面）等区域的回风量和瓦斯涌出情况；②、选点位置一般选在矿井总回风道、各独立通风区域的回风道和各翼各水平、各煤层、各采区（工作面）的进、回风道内的合适地点；,第一章矿井瓦斯概述,③、对测点要求与测风站标准相同，可用原有测风站，可选在端面规整、无杂物距岔口15m～30m以外的一段平直巷道（10m）内。（2）测定内容①、风量；②、风流瓦斯浓度；③、风流二氧化碳浓度；④、气象条件（地面和井下的气温、气压、湿度等）。（3）测定时间与方法①、根据当地气候条件，应选择瓦斯涌出量最大的一个月（一般7月或8月）为鉴定月；,第一章矿井瓦斯概述,②、在鉴定月的月出、月中、月末个选一天（间隔10d），如选5日、15日、25日，为鉴定日，鉴定日的产量、通风瓦斯管理必须正常；③、在鉴定日内分早、中、晚三班进行测定（四班工作制者分四班测定）测定工作要在本班正常生产时进行；④、在每一斑的时间内，应在班初、班中、班末各测一次，取其平均值；⑤、在每次测定时，对风流瓦斯浓度、二氧化碳浓度和温度等，要在同一断面的上、中、下分别测定，取其平均值，风量测定按测风要求进行；⑥、将测定数据及时记入记录表中。3、资料整理将整理后的实测记录表中的原始数据及月产量、工作天数等汇总于瓦斯鉴定基础表（见表12）中。,第一章矿井瓦斯概述,,表1-2瓦斯和二氧化碳鉴定基础表局矿井煤层翼水平采区年月,第一章矿井瓦斯概述,4、注意事项（1）应做好鉴定月生产天数和产量的统计工作。（2）对抽放瓦斯的矿井，鉴定日内要在相应地区测定抽放的瓦斯量，并添入表12之（11）栏内。（3）在计算各区域瓦斯涌出量时，要扣除相应的进风流中的瓦斯量。同样，在计算各测定区二氧化碳涌出量时，也应扣除地面空气中的二氧化碳含量。（4）煤与瓦斯突出矿井也必须按照矿井瓦斯等级鉴定工作内容进行测算工作。5、（以后再说）,第一章矿井瓦斯概述,第三节矿井瓦斯管理,1、矿井瓦斯浓度的有关规定井下各地点瓦斯浓度规定与处理要求,