第六章矿井瓦斯防治.ppt
《第六章矿井瓦斯防治.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第六章矿井瓦斯防治.ppt(76页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第二章第二章第二章第二章 矿山瓦斯防治矿山瓦斯防治矿山瓦斯防治矿山瓦斯防治1.瓦斯的性质瓦斯的性质瓦斯是指从煤碳气体中放出气体的统称瓦斯是指从煤碳气体中放出气体的统称化学式:化学式:CHCH4 4分子量:分子量:16.042kg/kmol16.042kg/kmol分子直径:分子直径:0.410.411010-9-9m m分子体积:分子体积:22.36m22.36m3 3/kmol/kmol1)瓦斯成份)瓦斯成份密度:密度:0.7168kg/m0.7168kg/m3 3沸点沸点:161.7/0.1MPa161.7/0.1MPa液态密度:液态密度:415kg/m415kg/m3 3水溶解度:水溶解
2、度:55.6 l/m55.6 l/m3 3 发热量:发热量:85688568大卡大卡/m/m3 31)瓦斯性质瓦斯性质对空气比重:对空气比重:0.55450.5545溶点:溶点:182.5182.5扩散系数:扩散系数:0.196cm0.196cm2 2/s/s空气中爆炸下限:空气中爆炸下限:5%5%空气中爆炸上限:空气中爆炸上限:15%15%2.瓦斯的生成瓦斯的生成泥炭变质为褐煤泥炭变质为褐煤 褐煤变质为无烟煤褐煤变质为无烟煤 成煤与造气时期成煤与造气时期 生成瓦斯生成瓦斯 3.瓦斯赋存状态瓦斯赋存状态 吸附状态:吸附状态:吸附状态:吸附状态:7095%游离状态:游离状态:游离状态:游离状态:
3、5-30%温度温度/压力影响,相互转换压力影响,相互转换 孔隙率孔隙率30-40%1)瓦斯在煤炭中赋存状态)瓦斯在煤炭中赋存状态2)瓦斯含量与温度、压力的关系)瓦斯含量与温度、压力的关系1.02.05.03.04.06.0481216含量含量 m3/t压力压力 MPa020403)露头煤层瓦斯风化)露头煤层瓦斯风化CO2N2N2N2CH4CH4瓦斯风化带 游离瓦斯含量游离瓦斯含量 X1=(V/K)(T0P/TP0)4)煤层瓦斯含量)煤层瓦斯含量式中:式中:V煤孔隙率;煤孔隙率;P瓦斯压力;瓦斯压力;T0标准温度;标准温度;T绝对温度;绝对温度;P0标准压力;标准压力;K瓦斯压缩系数。瓦斯压缩系
4、数。吸附瓦斯含量吸附瓦斯含量 X2=ABP/(1+BP)4)煤层瓦斯含量)煤层瓦斯含量式中:式中:P瓦斯压力;瓦斯压力;A极限吸附量;极限吸附量;B吸附性能系数。吸附性能系数。4.瓦斯的富集与运移瓦斯的富集与运移 在漫长地质年代里,在压力、温度变化作用下,在遇到良好的贮存条件时,就聚集形成天然气矿藏。1)瓦斯的富集)瓦斯的富集 在开采破坏了煤层中瓦斯的压力平衡后,瓦斯在开采破坏了煤层中瓦斯的压力平衡后,瓦斯会由高压处向低压处流动。部分向空气中发散,留会由高压处向低压处流动。部分向空气中发散,留下瓦斯重新分布,形成新的平衡。下瓦斯重新分布,形成新的平衡。2)瓦斯的运移)瓦斯的运移 1)涌出形式)
5、涌出形式 一般涌出:一般涌出:在时间、空间上,从煤层中缓慢、均匀地涌出;特殊涌出:特殊涌出:突然集中大量涌出,如瓦斯喷出、煤与瓦斯突出。5.瓦斯涌出瓦斯涌出1)瓦斯涌出量)瓦斯涌出量 绝对瓦斯涌出量:单位时间矿井涌出量,m3/d 相对瓦斯涌出量:日产一吨煤涌出量,m3/t 影响因素:煤层中瓦斯含量、开采深度、地压、开采方式5.瓦斯涌出瓦斯涌出 涌出量:涌出量:Q=q0+(H-H0)/a q0上边界相对涌出量;H0上边界垂深;H预测处垂深;a瓦斯涌出梯度 统计预测法统计预测法2)瓦斯涌出量预测)瓦斯涌出量预测垂垂 深深 预测预测 第一步第一步:依据煤层瓦斯含量,计算井下各各部分部分瓦斯涌出量;第
6、二步第二步:求和;第三步第三步:除以每天出矿量。分源计算法分源计算法2)瓦斯涌出量预测)瓦斯涌出量预测瓦斯突出瓦斯突出瓦斯突出瓦斯突出 瓦斯窒息瓦斯窒息瓦斯窒息瓦斯窒息 瓦斯燃烧瓦斯燃烧 瓦斯事故瓦斯事故 瓦斯爆炸瓦斯爆炸 燃烧燃烧 燃烧燃烧爆爆 炸炸熄灭熄灭 88%9.5%1.瓦斯燃爆特征瓦斯燃爆特征1)瓦斯燃烧特征)瓦斯燃烧特征 n CH4燃点为650750n 浓度16时,呈富材料燃烧爆炸爆炸新鲜空气进入可能爆炸新鲜空气进入可能爆炸燃烧区燃烧区CH4O222%16%1.瓦斯燃爆特征瓦斯燃爆特征。n CH4爆炸极限5-16%n 浓度=9.5%,威力最大(氧和瓦斯完全反应);n 爆炸极限受受温
7、度、压力变化2)瓦斯爆炸特征)瓦斯爆炸特征 CH42.瓦斯喷出及煤与瓦斯突出瓦斯喷出及煤与瓦斯突出l瓦斯喷出:瓦斯喷出:大量承压瓦斯从煤层中快速喷出。大量承压瓦斯从煤层中快速喷出。l煤与瓦斯突出:煤与瓦斯突出:在地应力与瓦斯释放引力作在地应力与瓦斯释放引力作用下,瞬间用下,瞬间瓦斯瓦斯突破软弱煤层抵抗线,突破软弱煤层抵抗线,突然突然猛烈地向采掘空间冲出大量的煤与瓦斯,并伴猛烈地向采掘空间冲出大量的煤与瓦斯,并伴随着巨大的冲击波。随着巨大的冲击波。压力压力地质灾害 3、瓦斯的危害、瓦斯的危害瓦斯大量涌出与喷出的危害瓦斯燃烧的危害瓦斯爆炸的危害煤与瓦斯突出的危害 1)瓦斯大量涌出与喷出的危害)瓦斯
8、大量涌出与喷出的危害 污染环境,加剧“温室效应”可造成瓦斯窒息事故 瓦斯浓度43%,呼吸短促 瓦斯浓度57%,即刻昏迷05-11-6兰州金河煤业公司瓦斯突涌,10多名受困,2人死亡02-02-22湖北阳新县龟年煤矿瓦斯突涌,死4人,3人深度中毒 2)瓦斯燃烧的危害)瓦斯燃烧的危害 产生高温高压火源、引起大规模火灾,造成人员伤亡,破坏矿井设施及设备;产生有毒有害气体,造成人员伤亡。071211陕西韩城市煤矿发生瓦斯燃烧事故,死3人亡,伤20人。3)瓦斯爆炸的危害)瓦斯爆炸的危害 高高温温:2000。人被烧死、烧伤,引发火灾。冲冲击击压压力力:20M100Pa。引发煤尘爆炸,人员伤亡,破坏巷道和器
9、材设施 有害气体:有害气体:造成人员中毒死亡 n2007-5-5,山西蒲邓煤矿井下发生瓦斯爆炸事故。遇难21人,矿山全部摧毁。瓦斯爆炸 产生高温高压火源、冲击波,造成人员伤亡,破坏矿井设施及设备;产生有毒有害气体,造成人员伤亡。3)煤与瓦斯突出的危害)煤与瓦斯突出的危害n2008年年09月月21日日河南省登封市新丰二矿发生煤与瓦斯突出事故,37人遇难 生产采区瓦斯生产采区瓦斯生产采区瓦斯生产采区瓦斯 采空区瓦斯采空区瓦斯采空区瓦斯采空区瓦斯 矿井瓦斯来源矿井瓦斯来源工作面瓦斯工作面瓦斯 掘进瓦斯掘进瓦斯 塌落区瓦斯塌落区瓦斯 开采煤层 邻近煤层 围岩 巷道煤壁 掘进落煤 1.矿井瓦斯等级划分矿
10、井瓦斯等级划分 1)矿井瓦斯等级划分)矿井瓦斯等级划分 瓦斯矿井:一个矿井中只要有一个煤(岩)瓦斯矿井:一个矿井中只要有一个煤(岩)层发现瓦斯,该矿井即为瓦斯矿井(层发现瓦斯,该矿井即为瓦斯矿井(注注)突出突出矿矿井:只要井:只要发发生生过过1 1次煤与瓦斯突出次煤与瓦斯突出瓦斯事故分布瓦斯事故分布1、矿井瓦斯等级划分、矿井瓦斯等级划分 相相对对10m10m3/t,绝对绝对40m40m3 3/min/min 反之反之 压力压力瓦斯突出矿瓦斯突出矿 高瓦斯矿高瓦斯矿 瓦斯矿瓦斯矿 相对:相对:每采一吨煤涌每采一吨煤涌出瓦斯量。出瓦斯量。绝对:绝对:单位时间涌出单位时间涌出量。量。F鉴定时生产条件
11、:鉴定时生产条件:正常生产,产量不低正常生产,产量不低其总产量的其总产量的60%60%60%60%。F鉴定时间:鉴定时间:根据矿井生产和气候变化规根据矿井生产和气候变化规律,选在瓦斯涌出量较大的一个月。律,选在瓦斯涌出量较大的一个月。2)矿井瓦斯等级鉴定)矿井瓦斯等级鉴定1、矿井瓦斯等级划分、矿井瓦斯等级划分 (1 1)选一月上、中、下旬一天分三班进行。在选一月上、中、下旬一天分三班进行。在矿井、煤层、一翼、水平和采区回风道中,分别矿井、煤层、一翼、水平和采区回风道中,分别测定风量和瓦斯浓度。测定风量和瓦斯浓度。(2 2)抽放瓦斯矿井,其抽放量也应计算。抽放瓦斯矿井,其抽放量也应计算。(3 3
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第六 矿井 瓦斯 防治
限制150内