大成煤矿煤层瓦斯基础参数测定完成Word文件下载.docx
- 文档编号:19858186
- 上传时间:2023-01-11
- 格式:DOCX
- 页数:70
- 大小:2.29MB
大成煤矿煤层瓦斯基础参数测定完成Word文件下载.docx
《大成煤矿煤层瓦斯基础参数测定完成Word文件下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《大成煤矿煤层瓦斯基础参数测定完成Word文件下载.docx(70页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
本报告首先叙述大成煤矿的生产地质概况、然后在学习瓦斯有关理论的基础上,针对大成煤矿C5b、C6a煤层的具体情况,把C5b、C6a煤层的瓦斯基础参数测定分为现场瓦斯参数测定和实验室瓦斯参数测定两部分。
本报告的主要内容包括以下几个部分:
1)现场瓦斯参数测定及分析
(1)瓦斯压力;
(2)瓦斯流量衰减系数;
(3)煤层透气性系数
2)实验室瓦斯参数测定及分析
(1)煤质分析:
工业分析、元素分析、真密度、视密度、孔隙率
(2)煤岩分析:
分析煤样的破坏类型和各种煤体组成
(3)瓦斯吸附性常数a,b值的测定
(4)煤的坚固性系数f
(5)放散初速度⊿p
3)分析了影响大成煤矿瓦斯赋存的地质因素。
本项目于2010年3月起,历时1个月完成了C5b、C6a煤层瓦斯的现场及实验室基础参数测定、分析研究工作,现提出总结报告。
在开展这一工作的过程中,大成煤矿等单位的有关领导和工程技术人员给予了大力的支持与帮助,在此谨向他们致以诚挚的谢意。
第一章 矿井概况
1.1矿山交通位置、矿界范围
大成煤矿位于镇雄县城东南120°
,平距5公里。
属镇雄县乌峰镇管辖,煤矿南北长约1.45公里,东西宽约1.00公里,面积约1.45平方公里。
地理坐标:
东经104°
54′47″~104°
55′37″;
北纬:
27°
25′25″~27°
26′19″。
云南省国土资源厅批准的《采矿许可证》,证号:
5300000830196,批准矿区面积1.4541平方公里,由7个拐点圈定,其经纬度坐标及直角坐标见表1-1。
开采标高为1930~1425米。
有效期限:
自2008年3月至2014年3月。
表1-1大成煤矿范围拐点坐标表
拐点
编号
直角坐标
矿区面积
(km2)
开采标高
(m)
X坐标
Y坐标
矿1
3036315
35491940
1.4541
1930-1425
矿2
3035884
35492788
矿3
3035362
35492483
矿4
3034881
35492586
矿5
3034626
35492321
矿6
3034727
35491407
矿7
3035842
35491705
煤矿有简易公路1公里与镇雄至毕节公路相连,至镇雄县城15公里,至贵州毕节市95公里,至内昆铁路彝良大寨站190公里,交通较为方便,详见交通位置图1-1。
图1-1交通位置示意图
1.2井田地质
1.2.1区域地层、构造
大成煤矿矿区区内出露地层有:
上二叠统龙潭组、长兴组,下三叠统卡以头组、飞仙关组及第四系地层。
1)矿区地层
大成煤矿区内出露地层由老到新分别为:
上二叠统龙潭组、长兴组,下三叠统卡以头组、飞仙关组和第四系地层。
简述如下:
(1)上二叠统龙潭组(P2l)
为海陆交互相碎屑岩沉积,厚度90-130米。
下部为黄绿色中~厚层状粉、细砂岩、灰绿色泥岩、粉砂质泥岩互层;
上部为灰~灰绿色薄~中厚层状粉、细粒砂岩、泥质粉砂岩、灰绿色泥岩、粉砂质泥岩夹粘土质泥岩和煤层。
一般含可采煤层3-4层,其中可采煤层2层,主要可采煤层C5b,次要可采煤层C6a,可采煤层位于本组顶部。
其顶部泥质灰岩划分长兴、龙潭两组地层的I5标志。
组内含大量植物化石。
地貌上多呈平缓地带及低凹山沟。
与下伏峨眉山玄武岩呈假整合接触。
(2)上二叠统长兴组(P2c)
为海陆交互相沉积,厚度40-60米,由灰绿色薄~中厚层状泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩与灰~深灰色薄~厚层状泥质生物碎屑灰岩(I6标志)和1-2层薄煤组成,岩性自下而上泥质渐增。
底部泥灰岩(I5标志层)为长兴组与龙潭组的分界,与下伏龙潭组呈整合接触。
含植物化石及腕足类、蜓科动物化石,地貌上多呈陡峭山坡。
(3)下三叠统卡以头组(T1K)
为海陆交互相沉积,厚度90-100米。
岩性为灰~灰绿色中~厚层状粉、细粒砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩及泥岩,偶含黄铁矿细晶。
下部节理发育,球状风化显著,具水平层理、斜层理、局部见交错层理。
底部含瓣鳃类动物化石,并有1-2米细晶灰岩,是与长兴组分界的标志层(I7标志层)。
与下伏长兴组呈整合接触。
地貌上多呈陡峭山峰或陡坡。
(4)下三叠统飞仙关组(T1f)
为海陆交互相沉积,厚度>
430米。
岩性为紫红、灰紫、暗紫色薄~厚层状细粒砂岩、粉砂岩及泥岩组成,夹钙质条带,发育微细层理、斜层理,具风化溶蚀空洞及球状风化特征,砂岩中普遍含有玄武岩岩屑。
下部有2层鲕状灰岩夹钙质砂岩,为I8标志层,含丰富的动物化石。
与下伏卡以头组呈整合接触。
地貌上多呈陡峭山峰和沟谷。
区内仅出露其下部。
(5)第四系(Q)
由冲洪积物组成,厚0-20米,分布在矿区东南缘以头河河谷地带。
2)构造
本区经历了长期多次的地壳运动,使区内广为发育前白垩纪层发生了多种形式的构造形变,留下来性质不同,规模不等、方向不一的的构造形态。
以华夏式构造体系最为发育,此外,还有东西向构造体系和一些规模较小的旋钮构造,详见区域构造纲要图(图1-2)。
图1-2区域构造纲要示意图
煤矿位于区域大贵向山向斜北西翼场坝~大石包正断层(F10)上盘,呈单斜展布,该单斜走向西北,向北东倾,倾角4°
~6°
,矿区地质构造简单。
1.2.2煤层赋存情况
1)煤层
矿区内主要可采煤层为C5和C6煤层(一般相距5~10米),C5煤层分叉为C5a、C5b(一般相距1-5米),C6煤层则分叉为C6a、C6b(一般相距2~5米)均属于龙潭组上部。
开采揭露的煤层为:
C5b煤层:
煤层厚2.20~2.50米,平均2.35米。
一般不含夹矸,仅局部在煤层上部有二层夹矸,上层为细晶高岭石泥岩,厚0.03米,下层为水云母泥岩,厚0.04米。
本煤层为龙潭组顶部煤层,顶板为深灰色厚层状泥灰岩,底板为灰色泥岩,民间俗称“高炭”,属稳定性煤层。
C6a煤层:
煤层厚1.00-1.40米,平均厚1.20米,为单一煤层,顶板为含菱铁质粉砂岩,底板为粉砂质泥岩。
民间俗称“二层炭”。
是目前矿井开采的主要煤层。
煤层稳定。
2)煤质
黑色半亮型,夹镜煤条带,断口呈阶梯状、块状构造。
本煤层的化学特征根据此次所采坑道煤层样分析:
水份(Mad)1.52%,挥发份(Vdaf)9.50%,灰份(Ad)13.78%,固定碳(Fcad)76.84%,全硫(St,d)1.47%,高位发热量(Qgr,ad)29.96MJ/kg。
黑色半暗~半亮型,夹亮煤和镜煤条带,断口阶梯状、块状构造,本煤层的化学特征根据相邻煤矿采样分析:
水份(Mad)1.47%,挥发份(Vdaf)9.32%,灰份(Ad)18.29%,固定碳(Fcad)73.01%,全硫(St,d)1.42%,高位发热量(Qgr,ad)28.31MJ/kg。
综上所述,大成煤矿区内C5b煤层为特低挥发份,中硫,低灰,高固定碳,特高热值的无烟煤三号;
C6b煤层为特低挥发份,中硫,中灰,高固定碳,高热值的无烟煤三号。
1.3矿床开采技术条件
1.3.1水文地质条件
1)气候地形及地表水体
本区属于中、高山区,亚热带季风高原性气候,雨季5~10月,旱季11月~次年4月,夏季气候凉爽,无酷暑,冬季冰冻时间长,全年雨雾天多,日照少,湿度大,区内地形切割强烈,有利于地表水和地下水排泄,属于金沙江水系。
在矿区东南缘有以头河自北向南流经矿区,雨季最大流量4m3/s。
2)含水层的划分
根据赋存地下水的介质形式,含水性质和水动力特征,将该评估区地下水类型划分为孔隙水和裂隙水两大类,其中裂隙水又可分为碎屑岩裂隙水(含老窑积水)及岩溶裂隙水两个亚类。
分述如下:
(1)孔隙水
孔隙水主要赋存在相对低洼平缓的残坡积、冲洪积松散土体中,岩性为砂砾石、粉质粘土层,分布在矿区东南缘以头河河谷地带。
主要接受大气降水补给,此外,在坡脚堆积的松散层与基岩接触带附近尚有部分裂隙水的侧向补给。
孔隙水均以渗流方式就近河谷或相对低洼地带为排泄基准,其水量随季节变化明显,动态特征变化大,当降雨强度大,孔隙水压力急剧升高,在侵蚀及压力作用影响下可诱发斜坡土体失稳。
(2)碎屑岩裂隙水
分布广泛,为区内主要地下水类型,赋存在除第四系松散层以外的其它基岩地层裂隙中(即T1f、T1K、P2C、及P2l地层),岩层带状~块状分布,其富水性强弱受风化裂隙和构造裂隙的发育程度以及地形地貌的控制。
在接受大气降水部分地表水补给后,地下水沿裂隙面或者构造迳流,一般多富集在冲沟切割含水层处或在相对隔水层阻隔处以泉或者渗流形式排泄,动态特征变化较大,旱季明显减少甚至断流。
(3)岩溶裂隙水
区内岩溶裂隙水分布范围小,主要赋存在上二叠统长兴组(P2c)白云质灰岩及泥灰岩溶蚀裂隙中,岩层带状分布,出露范围窄,由于该类地层岩溶发育程度低,溶蚀孔洞、溶蚀裂隙均较少,贮存地下水空间有限,因而水量贫乏。
在接受降雨,地表水及上覆基岩含水体的补给后,沿溶蚀裂隙面及破碎带迳流,多以渗流方式排泄于地形深切割处或低洼地带。
3)矿坑涌水量
经多年矿山开采,目前矿山使用YB160m2-2型水泵排水,矿井最大涌水量7立方米/日。
4)矿区水文地质类型
由于矿区总的地势是北西高南东低的中山区地形,山高箐深,利于地表水的排泄,矿区地层大多为碎屑岩裂隙弱含水层,部分岩溶裂隙水,其富水性极弱,含水层主要靠大气降水补给,因此矿区水文地质类型属于裂隙充水为主的简单类型。
1.3.2工程地质条件
1)工程地质岩特征
矿区出露的地层主要为第四系(Q)松散堆积层和下三叠统飞仙关组(T1f)、卡以头组(T1K)地层以及上二叠统长兴组(P2c)、龙潭组(P2l)地层。
依据岩土体工程地质特征,将矿区岩土体划分为松散土体(Ⅰ)和岩体(Ⅱ)两大类,其中岩体又细划分为散体状结构(Ⅱ1)、层状结构较软岩组(Ⅱ2)、层状次硬岩组(Ⅱ3)、层状结构软硬相间岩组(Ⅱ4)等4个亚类,其中碎屑软弱工程地质岩组是矿山开采煤层的顶底板围岩,受构造及节理发育的影响,岩体完整性较差,稳固性降低。
在井下开采中易产生冒落、片邦等工程地质问题,是矿上开采不利的工程地质因素。
(1)松散土体Ⅰ(Qe1、Qd1)
岩性组合为碎石粘土、砾石、砂、土及粉质粘土。
土石分界面为潜在软弱结构面,结构体形状为土状、粒状。
人工开挖时易产生崩塌。
(2)散体结构状Ⅱ1(T1f、T1k、P2c、P2l)
岩性组合为强风化及全风化带。
构造和风化裂隙密集,结构面错综复杂,多充填粘性土,形成无序小块和碎屑。
结构体形状是碎屑状。
易发生较大规模的岩体失稳,土石界面为软弱结构面。
(3)层状结构软质岩组Ⅱ2(P2c、P2l)
岩性组合为薄层状粉砂岩、泥质粉砂岩为主,夹泥岩、细砂岩及煤层。
结构面特征有层理、片理、节理常有层间错动。
结构体形状是层状。
岩性较软,抗风化能力低,抗压强度低,遇水软化,容易产生变形,不稳定结构面易产生滑塌。
(4)层状次硬岩组Ⅱ3(T1k)
岩性组合主要为中厚层状粉砂岩、细砂岩及泥质粉砂岩。
结构面特征有层理、片理、节理,结构体形状为层状。
岩性较坚硬,成岩度较高,胶结致密,抗风化能力较强,节理裂隙较发育,以弹性变形为主。
(5)层状结构软硬相间岩组Ⅱ4(T1f)
岩性组合主要为薄至中厚层粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩及泥岩。
结构面特征有层理、片理、节理,偶有层间错动。
岩性软硬相间,抗风化能力低,以软塑变形为主,易沿软弱结构面产生坍塌。
1.3.3环境地质条件
1)区域地壳稳定性
(1)新构造运动
镇雄县地处云贵高原北部华夏系构造体系中,地质构造较为复杂,在漫长的地质历史中,曾经历多次强烈的构造运动,新构造运动较为剧烈,为燕山晚期到喜山期有强烈而规模宏大的喜马拉雅造山运动。
河谷两岸发育的多级阶地是新构造运动的明显标志。
此外,标高悬殊的山地、多层夷平面与冲沟地貌就是区内地壳大幅上升运动塑造形成的结果。
(2)地震
据镇雄县县志记载,评估区地震少而小,震级小于5级,说明评估区受地震活动影响小,属于较稳定地区。
据1:
400万《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),区内地震基本烈度为VI度区,地震动峰值加速度为0.1g。
1.3.4其它开采技术条件
1)经2008年云南省煤炭工业局煤矿矿井瓦斯等级鉴定,对大成煤矿的认定结果:
通过对该矿井瓦斯等级鉴定实际计算得到的最大相对瓦斯涌出量32.35m3/t,最大绝对瓦斯涌出量为4.26m3/min,最大相对二氧化碳涌出量为5.09m3/t,最大绝对二氧化碳涌出量为0.67m3/min。
按照《煤矿安全规程》第133条规定和相关规定,该矿井认定为高瓦斯矿井,应按高瓦斯矿井管理及配风。
2)煤尘爆炸危险性:
经江西煤矿矿用安全产品检验中心,于2005年9月12日对大成煤矿C5b煤层进行煤尘爆炸性鉴定,鉴定结果Mad0.73%,Aad34.22%,Vdaf13.55%,火焰长度0mm,经鉴定,该煤样煤尘无爆炸性。
3)煤层自燃倾向:
经江西煤矿矿用安全产品检验中心,于2005年9月12日对大成煤矿C5b煤层进行鉴定,结论为不易自然。
1.4矿井开拓开采情况
1.4.1开采煤层
目前大成煤矿开采的煤层为C5b、C6a煤层,开采煤层中有少量夹石,但较完整,因此,矿石的选矿方法为手选,手选后的原煤直接销售,选矿工艺流程简单。
无共伴生矿产综合开发利用。
1.4.2开拓系统
因大成煤矿煤层倾角5°
左右,所以煤矿的开采采用平硐暗斜井开拓方式,并由承担提煤、提矸、进风及下放材料的主斜井与升降人员、铺设管线,并作回风的风井,由主井、风井组成。
主斜井、风井布于2线纵剖面东南端,两井口相距约50米。
机械通风,自然排水,矿灯照明。
1.4.3采煤方法
大成煤矿开采煤层倾角一般5°
左右,均为薄~中厚煤层,煤层产状变化较小,因此,采用沿走向短壁式采煤方法。
采煤工作面采用打眼放炮专用电雷管爆破落煤,手镐修整工作面,“全部陷落法”管理顶板。
1.4.4生产现状
大成煤矿始建于1998年5月,设计生产规模6万吨/年,实际年生产量4万吨左右,为私营企业,法人代表宋德文。
现开采至1500—1550米标高。
煤炭销往昆明水泥厂、毕节火电厂及当地民用。
自1999年以来大成煤矿生产原煤33万吨。
此次资源储量核实已采资源量60万吨,其中有老窑民采10万吨,大成煤矿已采33万吨,合计43万吨,回采率72%。
第二章 瓦斯地质理论基础
2.1瓦斯的性质和形成
2.1.1瓦斯的性质概述
瓦斯(methane)是井下煤岩涌出的各种气体的总称,其主要成份是以甲烷为主的烃类气体,有时也专指甲烷,瓦斯的物理与化学性质一般都是针对甲烷而言。
瓦斯是在煤炭发育过程中形成的,故也称煤层气。
甲烷是无色、无味、可以燃烧或爆炸的气体。
它对人呼吸的影响同氮气相似,可使人窒息。
例如,由于甲烷的存在冲淡了空气中的氧,当甲烷浓度为43%时,空气中相应的氧浓度即降到12%,人感到呼吸非常短促;
当甲烷浓度在空气中达57%时,相应的氧浓度被冲淡到9%,人即刻处于昏迷状态,有死亡危险。
甲烷分子直径0.41nm(1nm=10-9m),其扩散度是空气的1.34倍,它会很快地扩散到巷道空间。
甲烷的密度为0.716kg/m3(标准状况下),为空气密度的0.554倍。
甲烷在巷道断面内的分布取决于该巷道有无瓦斯涌出源。
在自然条件下,由于甲烷在空气中表现强扩散性,所以它一经与空气均匀混合,就不会因其比重较空气轻而上浮、聚积,所以当无瓦斯涌出时,巷道断面内甲烷的浓度是均匀分布的;
当有瓦斯涌出时,甲烷浓度则呈不均匀分布。
在有瓦斯涌出的侧壁附近甲烷的浓度高,有时见到在巷道顶板、冒落区顶部积存瓦斯,这并不是由于甲烷的密度比空气小,而是说明这里的顶部有瓦斯(源)在涌出。
甲烷的化学性质不活泼。
甲烷微溶于水,在101.3kPa条件下,当温度20℃时,100L水可溶3.31L,0℃时可溶解5.56L甲烷。
甲烷对水的溶解度和温度、压力的关系如图2-1所示。
从图中可以看到,当瓦斯压力为50大气压、温度30℃时,其溶解度仅为1%,所以,少量地下水的流动对瓦斯的排放影响不大。
瓦斯与氧气适当混合具有燃烧和爆炸性。
当空气中的甲烷浓度为5%~16%时,遇高温(650~750℃)能发生爆炸。
瓦斯爆炸事故是矿井的严重自然灾害,一旦发生,会造成大量人员伤亡,为矿井带来巨大的灾难。
自1675年英国茅斯丁矿发生第一次大型瓦斯爆炸事故以来,瓦斯爆炸事故还在不断发生,一直是威胁煤矿安全生产的最主要自然灾害。
图2-1纯水对甲烷的溶解度
在煤矿的采掘生产过程中,当条件合适时,还会发生瓦斯喷出或煤与瓦斯突出,产生严重的破坏作用,甚至造成巨大的财产损失和人员伤亡。
瓦斯是一种温室气体,同比产生的温室效应是二氧化碳(CO2)的20倍,在全球气候变暖中的份额为15%,仅次于CO2。
我国是煤炭生产和消费大国,伴随着煤炭的开采,我国每年向大气排放瓦斯约194亿m3,约占世界采煤排放瓦斯总量的1/3,瓦斯对大气的严重污染已引起关注。
瓦斯是一种优质洁净能源。
瓦斯的燃烧热为37MJ/m3,相当于1~1.5kg烟煤燃烧产生的热量。
瓦斯燃烧后的气体不含硫化氢,所产生的污染大体上只有石油的1/40,煤炭的1/800。
瓦斯还是重要的化工原料,它还可以转化成合成原料气,制备出合成氨、合成醇、烃类等重要的化工产品。
我国的瓦斯资源丰富,初步估计达30~35万亿m3,相当于450亿吨标准煤。
对煤矿瓦斯进行抽放并加以利用,既可大量减少瓦斯事故的发生,又减少对环境的污染,同时为社会提供优质洁净能源和重要的化工原料,带来巨大的经济效益。
2.1.2瓦斯的形成
在我国矿井的实际条件下,瓦斯主要是指甲烷,是腐植型有机物(植物)在成煤过程中生成的。
煤层中的瓦斯的形成大致可分为两个阶段。
第一阶段为生物化学成气时期,在植物沉积成煤初期的泥炭化过程中,有机物在隔绝外部氧气进入和温度不超过65℃的条件下,被厌氧微生物分解为CH4、CO2和H2O。
由于这一过程发生于地表附近,上覆盖层不厚且透气性较好,因而生成的气体大部分散失于古大气中。
随泥炭层的逐渐下沉和地层沉积厚度的增加,压力和温度也随之增加,生物化学作用逐渐减弱并最终停止。
第二阶段为煤化变质作用时期,随着煤系地层的沉陷及所处压力和温度的增加,泥炭转化为褐煤并进入变质作用时期,有机物在高温、高压作用下,挥发分减少,固定碳增加,这时生成的气体主要为CH4和CO2。
这个阶段中,瓦斯生成量随着煤的变质程度增高而增多。
但在漫长的地质年代中,在地质构造(地层的隆起、侵蚀和断裂)的形成和变化过程中,瓦斯本身在其压力差和浓度差的驱动下进行运移,一部分或大部分瓦斯扩散到大气中,或转移到围岩内,所以不同煤田,甚至同一煤田不同区域煤层的瓦斯含量差别可能很大。
在个别煤层中也有一部分瓦斯是由于油气田的瓦斯的侵入造成的,例如四川中梁山10号煤层的瓦斯有时与底板石灰岩溶洞中的瓦斯相连,陕西铜川焦坪煤矿井下的瓦斯又与底板砂岩含油层的瓦斯有关。
有的煤层中还含有大量的二氧化碳,如波兰的下西里西亚煤田的煤层中还有大量的二氧化碳,则是由于火山活动使碳酸盐类岩石分解生产的二氧化碳侵入的结果。
在某些煤层中还含有乙烷、乙烯等重碳氢气体。
但一般来说,煤田中所含瓦斯均以甲烷为主。
2.2瓦斯在煤层中的赋存状态
成煤过程中生成的瓦斯以游离和吸附这两种不同的状态存在于煤体中,通常称为游离瓦斯(freegas)和吸附瓦斯(absorbedgas)。
游离状态也叫自由状态,这种状态的瓦斯以自由气体存在,呈现出压力并服从自由气体定律,存在于煤体或围岩的裂隙和较大孔隙(孔径大于10nm)内,如图2-2所示。
游离瓦斯量的大小与贮存空间的容积和瓦斯压力成正比,与瓦斯温度成反比。
吸附状态的瓦斯主要吸附在煤的微孔表面上(吸着瓦斯)和煤的微粒结构内部(吸收瓦斯)。
吸着状态是在孔隙表面的固体分子引力作用下,瓦斯分子被紧密地吸附于孔隙表面上,形成很薄的吸附层;
而吸收状态是瓦斯分子充填到纳米级的微细孔隙内,占据着煤分子结构的空位和煤分子之间的空间,如同气体溶解于液体中的状态。
吸附瓦斯量的多少,决定于煤对瓦斯的吸附能力和瓦斯压力、温度等条件。
吸附瓦斯在煤中是以多分子层吸附的状态附着于煤的表面,因此煤对瓦斯的吸附能力决定于煤质和煤结构,不同煤质对瓦斯的吸附能力如图2-3。
图2-2瓦斯在煤内的存在形态示意图
1-游离瓦斯;
2-吸着瓦斯;
3-吸收瓦斯;
4-煤体;
5-孔隙
图2-3不同煤质对瓦斯的吸附能力的示意图
在成煤初期,煤的结构疏松,孔隙率大,瓦斯分子能渗入煤体内部,因此褐煤具有很大的吸附瓦斯能力。
但褐煤在自然条件下,本身尚未生成大量瓦斯,所以它虽然具有很大的吸附瓦斯能力,但缺乏瓦斯来源,实际所含瓦斯量是很小的。
在煤的变质过程中,在地压的作用下,孔隙率减少,煤质渐趋致密。
在长焰煤中,其孔隙和表面积都减少,吸附瓦斯能力降低,最大的吸附瓦斯量在20~30m3/t左右。
随着煤的进一步变质,在高温高压作用下,煤体内部由于干馏作用而生成许多微孔隙,使表面积到无烟煤时达到最大,因此无烟煤的吸附瓦斯能力最强,可达50~60m3/t。
以后微孔又收缩减少,到石墨时变为零,使吸附瓦斯的能力消失。
煤的瓦斯含量和温度、压力的关系,如图2-4。
该图是某一煤样的测定曲线。
瓦斯含量m3/t
图2-4瓦斯含量和温度、压力的关系
煤体中的瓦斯含量是一定的,但以游离状态和吸附状态存在的瓦斯量是可以相互转化的。
例如,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,这种现象叫做吸附。
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,这种现象叫做解吸。
图2-5给出了常温下总瓦斯量、吸附瓦斯量和
- 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:
- 大成 煤矿 煤层 瓦斯 基础 参数 测定 完成