煤层瓦斯的生成与赋存学习资料.pptx

会计学７13瓦斯爆炸后果举国震惊，世界震惊。严重危害社会的安定，损害了国家的形象。温家宝总理看望陕西省铜川矿务局陈家山矿难家属。四川省2007年1～12月份瓦斯事故统计表第一节煤矿瓦斯的基本认识1.2瓦斯的生成图1-3顿巴斯煤田煤层瓦斯组分在各瓦斯带中的变化
Ⅰ－氮气－二氧化碳带；Ⅱ－氮气带；
Ⅲ－氮气－甲烷带；Ⅳ－甲烷带瓦斯带的前三带统称为瓦斯风化带。瓦斯风化带下部边界煤层中甲烷组分含量为80%；煤层瓦斯压力为0.1~0.15MPa，煤的瓦斯含量为2—3%（烟煤）和5—7%(无烟煤)；在瓦斯风化带开采煤层时，其相对瓦斯涌出量一般不超过2m3/t。/图1-4各煤化阶段甲烷生成量曲线由上图1-4可以看出，成煤过程生成的瓦斯量是很大的，最高可达300～400m3/t，但煤矿开采实践表明。煤层瓦斯含量一般不超过20～30m3/t，由此看来，成煤过程生成瓦斯的绝大部分已经逸散到大气中，扩散到煤层围岩或运移至储气构造形成煤层气田。1.3瓦斯生成的影响因素及其分析在变质作用过程中，由于地应力的作用，煤的孔隙率减少，煤质渐趋致密，如长焰煤，其孔隙和比表面积都比较小，所以吸咐瓦斯的能力并不大，其吸附量一般在：20m3/t～30m3/t。随着变质作用程度提高，在高温、高压作用下，煤体内部因干馏作用而生成许多微孔隙，使煤的表面积到无烟煤时为最大；因此，无烟煤吸附瓦斯的能力最强，可达50m3/t～60m3/t。以后，煤体内部的微孔又收缩、减少，到石墨时变为零。从而导致吸附瓦斯能力消失（图1-5）。
1.3瓦斯在煤体中的存在状态瓦斯在煤层中的存在状态，有吸附、游离两种状态，其中吸附是主要的，大致占80%～90%。1m3煤可以吸附30～40m3的瓦斯。
吸附瓦斯与瓦斯压力有关，当煤层的瓦斯压力逐渐变小时，吸附瓦斯就会转变为游离瓦斯，反之也对。故煤体中的吸附瓦斯和游离瓦斯，是处于动态平衡状态。
原始煤层经采动，采、掘工作面前方煤壁的游离瓦斯首先涌向采掘工作面空间，越靠近煤壁，瓦斯压力越小，吸附瓦斯则越容易转变为游离瓦斯-----即所谓解吸。随着工作面向前推进，煤层内的瓦斯就将不断涌向采掘空间。图1-7瓦斯含量与温度、压力的关系煤的瓦斯含量与温度、瓦斯正力的关系如图1-7所示，该图是某一煤样的测定曲线，从中可以看出：由吸附瓦斯和游离瓦斯组成的总瓦斯量随瓦斯压力增大而提高，随温度的升高而降低。这是因为在一定温度下，当瓦斯压力升高时，则意味着单位体积内瓦斯分子数增加，从而增大了瓦斯分子与煤体吸附机会；当吸附量增加到一定程度后，就渐趋于饱和；目前认为，一般在瓦斯压力超过5MPa以后，吸附量基本上达到饱和范围。

煤与瓦斯－－－一对双胞胎瓦斯是与煤同时生成的，并存储于煤层和围岩之中，煤的地方必然有瓦斯。我们采煤时，瓦斯必然涌出来。不仅采落的煤炭涌出瓦斯。煤壁、煤层顶底板、采空区、邻近的煤层都会向采掘工作面涌出瓦斯。因此，在煤矿井下，瓦斯时刻威胁着我们。
煤层附近的岩层，比如砂岩、石灰岩中，也可能存储瓦斯，岩石内的瓦斯，主要是游离瓦斯。
1.4瓦斯的性质③有燃烧和爆炸性；甲烷燃烧和爆炸的条件:
（1）必须有高温热源或火源引燃或引爆；
（2）甲烷浓度在5％～16％时才具爆炸性；这就是爆炸界限。当浓度为9.5％时，爆炸的危险性和爆炸威力最大。
瓦斯浓度在0%～5%，为助燃区间；而瓦斯在大于16%时，为扩散燃烧区，即在与空气混合的界面上可被点燃；在5%～16%为爆炸区，这是最危险的、过去最容易发生的。
（3）空气中氧的含量要高于12％。④空气中甲烷含量达到一定浓度(超过40％)时，可使人窒息。
川南某重灾国有煤矿1970到1993年发生的瓦斯事故，死亡54人，其中28人是窒息死亡的，占51.85%。
温室效应性
温室效应是CO2的21倍。目前瓦斯抽出来后要强调利用。井下瓦斯含有的主要有毒有害气体1.5煤层瓦斯含量及影响因素1）地质部门提供的瓦斯含量（数据）认识
ml/g,r(“g,r”――克可燃物、或克纯煤)，
m3/t,r(“t,r”---吨可燃物、或吨纯煤）；
煤层瓦斯含量X
X＝X0（100－Aad－Mad）/100
2）煤层瓦斯压力变化规律
P＝P0＋m(Z-Z0)
P—在深度为Z处的瓦斯压力，MPa；
P0—瓦斯风化带深度的瓦斯压力，0.15～0.25MPa；
Z0—瓦斯风化带深度，m；
m—瓦斯压力梯度，MPa/m，取0.01±0.005
一般情况下，煤层的瓦斯压力随深度的增加而有规律地增加，可能大于、等于或小于同水平静水压力。个别地区，如地质构照附近瓦斯压力可能异常。如淮南潘集一号井，垂深650m的一号石门内测得瓦斯压力为4.2MPa，而在其相邻的另一石门内测得0.6MPa。可见，煤层瓦斯的压力应该进行实际测量。（3）取煤样送检测定煤吸附瓦斯常数a（即吨可燃