煤与瓦斯突出预防及石门揭煤防突.docx

煤与瓦斯突出预防及石门揭煤防突煤与瓦斯突出预防及石门揭煤防突一、矿井瓦斯一、矿井瓦斯1、瓦斯的成分和性质瓦斯是由多种成分组成的混合气体，包括甲烷 CH4、二氧化碳 CO2、氮N2、二氧化硫 SO2、硫化氢 H2S、一氧化碳 CO、和重烃 C2H6、C3H8、C4H10等，其中，甲烷为主要成分，习惯上的瓦斯即指甲烷，双称沼气，瓦斯为无色、无臭的可燃气体，比重 0.544，难溶于水，易扩散，常残留在巷道上部空间和煤层，围岩之中，渗透性强。2、瓦斯的形成（1）生物化学作用形成，在成煤的第一阶段，植物有机质分解，当氧气充足时，生成 CO2、NO 等气体。在缺氧条件下，由于细菌作用分解分析出甲烷、重烃、氢及其它气体。由于此阶段形成的瓦斯距地表较近，且多散于大气之中，在煤体中保存的数量不多。（2）煤变质形成，成煤第一阶段所形成的泥炭，由于地壳下降，被其它沉积物覆盖，在地热及地压影响下，其化学成分随之变化。氧、氢、硫、氮的成分降低，碳的含量相对富集，并生成了以甲烷、氢为主的气体及重烃等其它气体。由岩浆侵入产生接触变质时，也可生成重烃、氢和甲烷。这阶段形成的瓦斯，由于在地下深处，不易扩散，故煤层中所含的瓦斯，极大部分是该阶段形成的。根据研究，在理想的条件下，每形成 1 吨煤，伴随生成 1000m3 的 CH4和 CO2 等气体。其中，CO2 多为流动的地下水所吸收；CH4 在漫长的地质年代中，大部分被自然排放，只有一部分被保存在煤层和岩层之中。（3）油气田的瓦斯浸入与底板石灰岩溶洞中的瓦斯有关系；与顶底板砂岩含油层有关。3、瓦斯在煤层中的赋存状态（1）游离状态（也就是自由状态）瓦斯：瓦斯以自由的气体状态存在于煤体和围岩的孔隙、裂隙或空隙（空洞）中，瓦斯分子在孔隙内可以自由运动。游离状态瓦斯存在量的大小，取决于煤层、围岩内的自由运动空间多少（即孔隙度），以及外界的温度与压力。（2）吸附状态瓦斯：它又分为吸附瓦斯和吸收瓦斯两种状态。吸附瓦斯：瓦斯分子被吸附在煤体或岩体孔隙的表面，形成一层薄膜。这种吸附是靠气体分子与固体颗粒之间的分子引力完成的。吸附量的大小，决定于煤对瓦斯的吸附能力，而吸附能力又取决于煤的孔隙率。变质程度，以及外界的温度和压力。煤内瓦斯 80-90以上吸附状态存在。吸收瓦斯：瓦斯分子进入煤层内部，与煤分子紧密地结合成固溶体，这与气体被液体所溶解的现象相似。瓦斯在煤体内存在的状态不是静止不变，而是处于动平衡中，当外界压力降低，温度升高时，吸附瓦斯可以变为游离瓦斯。这种现象称为瓦斯的解吸现象。