煤矿瓦斯基本技术知识参考文本
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煤矿瓦斯知识点归纳总结一、煤矿瓦斯的形成1. 煤矿瓦斯的来源煤矿瓦斯是由煤层中的有机质在高温、高压条件下分解产生的,主要由甲烷(CH4)组成,同时还含有少量的乙烷、丙烷、乙烯等烷烃和烯烃。
2. 煤矿瓦斯的生成条件煤矿瓦斯的生成与煤层的埋深、温度、压力和煤的有机质含量等因素有关。
通常情况下,煤矿瓦斯的生成条件为煤层埋深在200m以上,温度在40℃以上,压力在3MPa以上。
二、煤矿瓦斯的性质1. 化学性质煤矿瓦斯主要成分为甲烷,其化学式为CH4。
它是一种无色、无味、无毒的气体,在空气中的爆炸极限为5%~15%。
2. 物理性质煤矿瓦斯比空气轻,燃烧时生成的热量大,且火焰温度高。
在低温下,煤矿瓦斯易液化。
在低温低压下,甲烷可形成固态,称为天然气水合物。
三、煤矿瓦斯的危害1. 爆炸危险煤矿瓦斯是一种易燃气体,在一定浓度范围内与空气混合后,遇到明火或高温表面容易发生爆炸。
煤矿瓦斯爆炸不仅造成人员伤亡和生产设施的破坏,还会引发二次事故,给煤矿安全生产造成严重影响。
2. 中毒危害煤矿瓦斯在空气中的浓度超过一定限制时,会对人体造成窒息和中毒。
特别是煤矿井下的工作人员,长期暴露在煤矿瓦斯环境中,会对身体健康造成严重影响。
四、煤矿瓦斯的监测与防治1. 煤矿瓦斯的监测(1)煤矿瓦斯的监测手段煤矿瓦斯的监测手段主要包括传感器监测、抽放法监测、化学分析法监测等。
其中,传感器监测是最常用的监测手段,通过设置煤矿瓦斯传感器在煤矿井下实时监测瓦斯浓度,并及时报警,以确保煤矿安全生产。
(2)煤矿瓦斯的监测要求对于含瓦斯矿井,应在井下通风和巷道出口设置煤矿瓦斯传感器,并定时进行瓦斯浓度监测。
同时,要求煤矿工作人员严格按照规定的防护装备和作业程序进行作业,确保煤矿瓦斯安全监测和防护。
2. 煤矿瓦斯的防治(1)通风防治通风是煤矿瓦斯的主要防治手段,通过合理设置通风系统和通风设备,将煤矿瓦斯排出矿井,降低瓦斯浓度,减少爆炸危险。
(2)抽放防治抽放防治是通过使用抽放设备将煤矿瓦斯抽出,降低瓦斯浓度,减少瓦斯爆炸危险。
矿井瓦斯的有关知识范文矿井瓦斯是一种由地下煤矿开采过程中释放出的可燃气体,其中主要成分是甲烷。
矿井瓦斯具有高度的可燃性和爆炸性,因此在煤矿开采过程中,必须采取相应的措施来防范和控制矿井瓦斯的危险。
在本文中,我们将探讨矿井瓦斯的形成原因、危害以及相关的防治措施。
首先,矿井瓦斯的形成主要是由于地下煤矿中存在的煤层中的有机质在高温、高压的条件下发生热解反应而产生的。
这个过程中会释放出大量的甲烷气体,形成矿井瓦斯。
此外,矿井瓦斯的形成还与煤层中的天然气和深层地热的作用有关。
矿井瓦斯的存在对矿井的安全带来了巨大的威胁。
首先,矿井瓦斯具有高度的可燃性,一旦与氧气达到一定比例,就会形成可燃混合气体,一旦有火源引燃,就会引发爆炸事故。
这种爆炸事故不仅会造成人员伤亡和财产损失,还会对矿井的设施设备造成严重的破坏。
其次,矿井瓦斯还具有难以检测和防控的特点。
由于矿井的环境复杂,瓦斯气体难以直接观测和测量,因此在矿井中的瓦斯含量不易准确判断,从而给矿工的安全带来了风险。
为了有效地防范和控制矿井瓦斯的危险,需要采取一系列的防治措施。
首先,矿井瓦斯的排放必须进行有效的收集和处理。
一方面,可以利用瓦斯抽采技术将矿井瓦斯从矿井中抽出,并进行处理和利用。
另一方面,也可以通过通风系统将矿井中的瓦斯排出,减少瓦斯积累的风险。
其次,要加强矿井的安全防范措施,确保矿井中的电气设备、照明设施等能够防止火花和火焰的产生,避免引发瓦斯爆炸。
此外,还应推广使用瓦斯检测仪等先进设备,实时监测矿井中的瓦斯浓度,及时预警并采取措施。
另外,要加强矿工的安全教育和培训,提高矿工对矿井瓦斯危险的认识和防范意识,增强其自我保护能力。
此外,还可以采用一些物理措施,如灭火、防尘等,来有效地降低矿井瓦斯危险。
总之,矿井瓦斯是煤矿开采过程中不可忽视的危险因素。
了解矿井瓦斯的形成原因和危害,以及采取相应的防治措施,对于确保矿井的安全和矿工的健康至关重要。
在今后的煤矿开采中,应不断加强对矿井瓦斯的研究和防治技术的改进,提高矿井的安全性和可持续发展水平。
第一节矿井瓦斯概述瓦斯:矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体,有时单独指甲烷。
它是种无色、无味、无臭、无毒的气体,对空气的相对密度为0.554。
因比空气轻,所以常积聚于巷道的顶部、上山独头或冒落高顶处。
它微溶于水,不助燃也不能供呼吸,但空气中沼气含量过大时,因缺氧会使人窒息。
沼气的分子直径很小,扩散能力比空气大1.6倍,易从煤岩层穿过而进入井巷中。
纯沼气不燃烧也不爆炸,只有和适当的空气混合后才有燃烧性和爆炸性。
瓦斯的爆炸界限为5%~16%。
尽管煤矿瓦斯具有窒息性、燃烧性和爆炸性,若将井下空气中的瓦斯含量控制在安全含量以下,并杜绝一切引燃引爆的火源,煤矿瓦斯的窒息、燃烧或爆炸事故是可以避免的。
一、煤层瓦斯的生成及分带1、煤层瓦斯的生成⑴煤层瓦斯组分为主的有毒、有害气体的总称。
有时单指甲烷。
矿井瓦斯是指井下以甲烷CH4矿井瓦斯是成煤过程中的一种伴生产物。
古代植物遗体在形成泥炭过程中,由于厌氧菌的作用,植物的纤维质被分解、发酵,逐渐生成腐植酸和沥青质,同时生成瓦斯;此后,在煤的炭化变质过程中,随着化学成分和结构的变化,泥炭转变成褐煤、烟煤和无烟煤,同时继续有大量瓦斯伴随生成。
在长期的地质年代里,由于地层变动造成的断裂和裂隙,部分瓦斯逸散到大气中去,另一部分则被保存在煤体和围岩之中。
矿井瓦斯是各种气体的混合物,其成分是很复杂的,它含有甲烷、二氧化碳、氮和数量不等的重烃以及微量的稀有气体等,但主要成分是甲烷。
因此,习惯上所说的矿井瓦斯就是指甲烷而言。
国内外对煤层瓦斯组分的大量测定表明,煤层瓦斯有约20种组分:甲烷及其同系烃类气体(乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷等)、二氧化碳、氮、二氧化硫、硫化氢、一氧化碳和稀有气体(氦、氖、氩、氪、氙)等。
其中甲烷及其同系物和二氧化碳是成煤过程的主要产物。
当煤层赋存深度大于瓦斯风化带深度时,煤层瓦斯的主要组分(>80%)是甲烷。
⑵煤层瓦斯的生成煤是一种腐植型有机质高度富集的可燃有机岩,是植物遗体经过复杂的生物、地球化学、物理化学作用转化而成。
(矿井瓦斯基础知识部分)矿井瓦斯1、矿井瓦斯的成分1)基本成分:CH4、CO2、N2;2)其他成分:CO、H2S、H2、SO2(其他碳氢化合物“甲、乙、丙、丁烷”)。
以上气体(瓦斯的组分)除CO2、N2为窒息性气体以外,其它均为可燃气体,多数还具有爆炸的危险性。
2、沼气的基本性质1)物理性质①沼气是一种无色、无味、无臭的气体;②比空气轻,比重为0.554,在标准状态下,重0.716Kg/m3;巷道在微风或无风的状态下,瓦斯都浮在巷道的顶部,形成瓦斯层流。
所以《煤矿安全规程》对风速进行了必要的规定(回采工作面与煤及半煤巷掘进工作面的最低风速0.25 m/s,岩巷掘进工作面和其他行人巷道不允许低于0.15m/s;架空线机车运行的巷道最低风速 1.0 m/s),主要是防止巷道中的瓦斯在顶部形成瓦斯层流。
③沼气有较强的扩散性和渗透性。
沼气的扩散性比空气略大1.34倍。
在现场我们经常发现盲巷密闭或采空区的结束密闭前有瓦斯泄出。
所以,要求经常对密闭进行巡回检查,防止密闭前瓦斯超限。
2)化学性质①沼气微溶于水(在标准大气压下,20℃时,100升水可溶3.31升瓦斯;底板有水鼓气泡,检查瓦斯浓度很高;)。
②沼气无毒。
但浓度很高时,氧含量相对减少,能使人窒息死亡; {(当O2含量小于等于12%,死亡界线);),%1(2142CH O -⨯=}; ③沼气不助燃。
但它与空气混合后具有可燃性和可爆性(民用瓦斯输送浓度不低于30%,可燃烧却为低浓度瓦斯)。
3、瓦斯可燃、可爆性及影响因素 1)瓦斯的可燃性、可爆性当它在空气混合达到一定浓度时,遇火源则能燃烧。
瓦斯浓度很低时,在火焰周围形成浅兰色的火焰,当火源熄灭,则燃烧停止,这说明低浓度瓦斯燃烧时,产生的热能不足以向邻近的未燃烧层传播(50年代以前很多小煤窑用燃油灯检查瓦斯!)。
但空气中的瓦斯浓度很高时,燃烧分解速度加剧,加速了传播速度,当传播速度超过了声速,则转变为爆轰反应,形成瓦斯爆炸。
煤矿瓦斯防治基本知识第一篇:煤矿瓦斯防治基本知识煤矿瓦斯防治基本知识一、瓦斯(一)瓦斯的性质煤矿瓦斯是伴随煤层形成而形成的,是随煤而伴生的。
主要成分甲烷(CH4)是一种无色、无味、无臭的气体,它的重轻,相对空气的密度为0.554。
一般浮在巷道的上半部,独头巷道和顶板冒落空间处,渗透性强,不溶解于水,具有燃烧性和爆炸性,能使人窒息。
主要危害是爆炸。
瓦斯的燃烧、爆炸和使人窒息的条件各不相同,主要取决于瓦斯在井下空气中的浓度(体积比),一般情况下浓度在5%以下不燃烧、不爆炸,但如果井下空气中含有其他气体或煤尘,爆炸限度可能降低到5%以下,浓度在5%-16%之间,遇火源会燃烧爆炸,其中浓度在7%-8%最容易引起爆炸,9.5%爆炸威力最大、最猛烈,浓度在16%以上不能爆炸,但可能燃烧,还容易使人缺氧窒息。
当空气中瓦斯浓度大于50%时,能使人缺氧而窒息死亡。
(二)瓦斯爆炸的条件瓦斯爆炸应当具备三个条件:①瓦斯浓度在爆炸界限内,一般为5%-16%。
②混合气体中氧的浓度不低于12%。
③有足够能量的点火火源,既引大温度,一般是450度-650度。
(三)瓦斯的来源及积聚特点开采过程中,煤矿井下瓦斯主要有四个来源:一是从采落下来的煤炭中释放出来的瓦斯。
二是从采掘工作面煤壁内释放出来的瓦斯。
三是从煤巷两帮及顶板释放出来的瓦斯。
四是从采空区及围岩中释放出来的瓦斯。
煤矿生产过程中,井下瓦斯按它的四个来源不间断地向外释放,又被流过的风流稀释、带走,当井下风量不足或停风时,井下瓦斯浓度将升高,形成瓦斯积聚,高瓦斯矿井积聚的快些,有的几分钟就积聚到爆炸限度,瓦斯积聚只有快慢之分,没有积聚不积聚之别,简单的说,井下无风瓦斯就积聚,有风瓦斯就乘风而去,这就是瓦斯积聚的基本特点。
二、井下瓦斯的防治井下瓦斯防治工作主要归纳为“十不要”、“八注意”。
“十不要”:1、不要随便开关局扇,以免造成瓦斯积聚。
2、不要随便敞开风门,以免风流短路造成工作地点无风。
矿井瓦斯的有关知识矿井瓦斯是指煤矿中存在的一种气体,主要由甲烷组成,也含有一定量的氮气、二氧化碳、氢气等。
矿井瓦斯在采煤和矿井开拓过程中,由于煤体破碎和煤层变形,释放到矿井中,成为一种潜在的危险源。
因此,矿井瓦斯的了解和控制对于矿山安全至关重要。
下面我们将详细介绍矿井瓦斯的相关知识。
第一部分:矿井瓦斯的形成和特性1. 矿井瓦斯的形成:矿井瓦斯主要是由煤层中的有机质在地壳深部经过煤化作用形成的。
在这个过程中,煤层中的有机质被高压、高温和微生物作用所分解,产生甲烷等气体。
2. 矿井瓦斯的成分:矿井瓦斯主要由甲烷组成,占据了总体积的90%以上。
此外,还含有少量的氮气(约占5%)、二氧化碳(约占2%)和氢气等。
3. 矿井瓦斯的特性:矿井瓦斯是一种无色、无味、无毒的可燃气体。
它比空气轻,密度约为空气的0.55倍。
矿井瓦斯具有较高的爆炸极限(5%-15%),爆炸范围较宽;同时,矿井瓦斯也是一种强大的媒介,能够导致煤尘、粉尘等其他爆炸源的爆炸。
第二部分:矿井瓦斯的危害和防治1. 矿井瓦斯的危害:矿井瓦斯是煤矿事故发生的主要原因之一。
当瓦斯浓度超过爆炸极限时,一旦受到明火、静电等火源的引爆,就会产生瓦斯爆炸事故。
瓦斯爆炸不仅会导致人员伤亡和设施损坏,还会引发其他后续事故,如火灾、塌方等。
2. 矿井瓦斯的防治措施:为了保障矿山安全,必须采取一系列的瓦斯防治措施。
包括:采煤工作面瓦斯抽采、瓦斯抽放、通风与通风废气处理、爆破瓦斯抽放等。
此外,还需要建立完善的监测系统,确保及时发现和处理瓦斯异常情况。
第三部分:矿井瓦斯的检测和监测1. 矿井瓦斯的检测方法:矿井瓦斯的检测主要包括现场检测和实验室检测两种方法。
现场检测主要通过使用瓦斯检测仪等设备,在矿井现场对瓦斯浓度进行实时监测;实验室检测则是将采集到的瓦斯样品送回实验室进行进一步的分析和检测。
2. 矿井瓦斯的监测系统:为了实现对矿井瓦斯的长期、全面的监测,需要建立起完善的矿井瓦斯监测系统。
煤矿瓦斯基本技术知识煤矿瓦斯是煤矿开采过程中产生的一种有害气体,主要由甲烷组成。
瓦斯的积聚和泄漏可能引发矿井的爆炸事故,因此加强对煤矿瓦斯的监测和控制是矿山安全工作的重要一环。
下面将介绍一些煤矿瓦斯基本技术知识。
一、瓦斯发生和运移规律:1. 瓦斯的生成:瓦斯主要是由煤中的有机质在高温下分解产生的,这一过程称为煤变质。
煤的变质程度越高,瓦斯释放量越大。
2. 瓦斯的运移:瓦斯在煤层中的运移方式有两种,一种是吸附在煤颗粒表面的吸附瓦斯,另一种是通过煤层间隙或者煤裂隙传递的自由瓦斯。
二、瓦斯监测技术:1. 传统监测方法:包括瓦斯抽放和瓦斯检测两个方面。
瓦斯抽放通过采取排瓦系统、走向排瓦工作面等方法将瓦斯引导到安全地带进行燃烧。
瓦斯检测主要通过检测仪器对瓦斯浓度进行监测,常见的检测仪器有电化学传感器和红外线传感器。
2. 现代监测技术:近年来,随着科技的发展,出现了一些新的瓦斯监测技术。
其中包括无线传感网络技术、多参数传感器技术和机器视觉技术。
无线传感网络技术可以实现对矿区各个位置的瓦斯浓度进行实时监测和数据传输。
多参数传感器技术可以同时对温度、湿度和瓦斯浓度等参数进行监测,提高了监测的全面性和准确性。
机器视觉技术可以通过对矿井进行图像识别,实现对瓦斯泄漏点的自动检测。
三、瓦斯抽放技术:瓦斯抽放是通过管道系统将瓦斯从井下抽到地面,然后将瓦斯进行安全处理,以减少矿井瓦斯的积聚。
常见的瓦斯抽放方法有以下几种:1. 利用矿井通风系统进行抽放:通过调整通风系统的参数,增加矿井通风量,将瓦斯由开采面带到通风巷中,通过通风巷将瓦斯抽到地面。
2. 利用瓦斯抽放孔进行抽放:在矿井隧道中钻孔,通过孔内的管道将瓦斯抽到地面,然后进行处理。
四、瓦斯治理技术:1. 瓦斯燃烧:通过将瓦斯引导到安全地带进行燃烧,将甲烷转化成二氧化碳和水蒸气,减少瓦斯的爆炸危险。
2. 瓦斯利用:将煤矿瓦斯转化成可燃气体,如天然气或发电气体,进行利用。
瓦斯利用不仅能有效降低矿井瓦斯压力,减少瓦斯爆炸事故的发生,还能节约能源资源。
第一章矿井瓦斯基础知识在煤矿生产过程中,伴随着生产的进行,瓦斯涌出到生产空间,岁井下生产构成威胁。
瓦斯,不论其涌出量的多少,一直是矿井生产最主要的一个危险源,瓦斯灭害的治理就成为矿井最根本的、最重要的任务。
本章介绍煤矿井下瓦斯灭害治理的一些基本知识,包括瓦斯的基本特性以及瓦斯在煤矿井下的赋存、运动规律。
第一节瓦斯的性质一、瓦斯的概念瓦斯是指矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主要有害气体,有时单独指甲烷。
由此可见,瓦斯指的是一种混合气体,其组分主要包括井下煤层中含有的所有的有毒有害气体。
在外啊的各组分中,由煤体及巷道围岩涌出的甲烷往往占总量的90%以上,因此瓦斯的概念通常单独指甲烷(本书中如不特别指明,则瓦斯单独指甲烷)。
从广义上,瓦斯由于其组成成分的不同,性质具有很大的差别,从安全的角度可以将这些组分划分为四类:①可燃性气体,如甲烷等同系烷烃(CnH2n+2)、环烷烃(CnH2n)、H2、CO、H2S等等,这些气体具有可燃烧的特性,在一定浓度范围内与空气的混合气体往往具有爆炸性,对煤矿安全构成严重威胁;②有毒性气体,如H2S、CO、SO2、NH3、NO、NO2等等,这些气体达到一定的浓度时,会直接威胁人体的健康甚至生命;③窒息性气体如N2、CH4、CO2、H2等等,这些气体往往赋存在煤体或其围岩内,开采过程中大量涌出到生产空间,从而使空气中氧气的浓度降低,造成人员窒息;④放射性气体,如氡气。
矿井中的瓦斯主要来源于煤层及围岩内涌出到矿井中的气体。
此外,矿井生产中生产的气体如放炮生产的炮烟,井下空气于煤、岩、矿用材料等反应生成的气体以及井下人员呼吸生成的气体等也都混入井下风流中,从而增加回风流中的瓦斯浓度。
二、瓦斯的基本性质瓦斯是无色、无味的气体,标准状态下的密度为0.716kg/m3,为空气密度的0.554倍。
瓦斯在空气中具有较强的扩散性,局部地点较高浓度的瓦斯会自动向低浓度的区域扩散,从而使瓦斯浓度趋于均匀。
煤矿瓦斯基本技术知识煤矿瓦斯(即煤层气)是煤矿中常见的一种危险气体。
它主要由甲烷(CH4)组成,同时也含有少量的其他烃类和气体。
瓦斯在矿井中的积聚和释放会导致爆炸和有毒气体泄漏,对矿工的安全造成严重威胁。
因此,煤矿瓦斯管理成为一项十分重要的工作。
下面将介绍煤矿瓦斯的基本技术知识。
一、煤矿瓦斯形成和释放1. 煤层气的形成:煤层气是在地质过程中形成的。
随着植物残渣埋入地下,经过压力和温度的作用,植物残渣逐渐转化为煤,并产生瓦斯。
瓦斯主要由甲烷(CH4)组成,也含有少量的乙烷、丙烷等。
2. 煤层气的释放:瓦斯会随着煤的开采而释放。
当煤体被破坏、破碎或钻孔时,瓦斯会从煤中逸出,在矿井和巷道中积聚。
二、煤矿瓦斯爆炸的原理1. 瓦斯与空气混合:瓦斯与空气在一定比例下混合,形成可燃气体混合物。
瓦斯的爆炸极限为5%~15%。
2. 点火源的存在:当混合物中存在点火源(如明火、火花、静电等),就会引发爆炸。
3. 爆炸传导:瓦斯爆炸的第一次爆炸将造成巨大的气浪和冲击波,导致周围的瓦斯层爆炸,形成所谓的“传导波”。
三、煤矿瓦斯治理技术1. 排放和抽采:通过排放和抽采瓦斯,将矿井中的瓦斯排到安全区域或利用瓦斯作为能源。
排放瓦斯主要通过通风系统,抽采瓦斯主要通过坑道、井筒等设备。
2. 监测和控制:煤矿需要建立完善的瓦斯监测系统,及时掌握瓦斯含量和瓦斯压力等指标,并根据监测结果调整瓦斯抽采的方法和参数。
3. 瓦斯抑制:采取措施减少煤体破坏和瓦斯释放,如加强巷道支护、减少钻孔数等。
此外,还可以使用抑制剂来降低瓦斯释放量。
4. 安全管理:煤矿需要建立健全的瓦斯管理制度,制定科学合理的作业方案和安全标准,加强瓦斯安全培训和监督检查,确保煤矿人员的安全。
四、煤矿瓦斯防范措施1. 设立瓦斯监测点,定期监测矿井中的瓦斯含量和其他指标。
2. 建立瓦斯防爆设备,如防爆电器、防爆灯等,并保证设备的正常运行。
3. 严格执行瓦斯检查制度,定期检查矿井中的瓦斯情况,及时发现和处理问题。
煤矿瓦斯基本技术知识1.瓦斯性质及瓦斯参数测定瓦斯是指矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体,有时单独指甲烷。
瓦斯是一种无色、无味、无臭、可以燃烧或爆炸的气体,难溶于水,扩散性较空气高。
瓦斯无毒,但浓度很高时,会引起窒息。
瓦斯在煤层中的赋存形式主要有两种状态:在渗透空间内的瓦斯主要呈自由气态,称为游离瓦斯或自由瓦斯,这种状态的瓦斯服从理想气体状态方程;另一种称为吸附瓦斯,它主要吸附在煤的微孔表面上和在煤的微粒内部,占据着煤分子结构的空位或煤分子之间的空间。
实测表明,在目前开采深度下(1000~xxm以内)煤层吸附瓦斯量占70%~95%,而游离瓦斯量占5%~30%。
煤层瓦斯含量是指单位质量煤体中所含瓦斯的体积,单位为m3/t。
煤层瓦斯含量是确定矿井瓦斯涌出量的基础数据,是矿井通风及瓦斯抽放设计的重要参数。
煤层在天然条件下,未受采动影响时的瓦斯含量称原始含量;受采动影响,已有部分瓦斯排出后而剩余在煤层中的瓦斯量,称残存瓦斯含量。
影响煤层原始瓦斯含量的因素很多,主要有:煤化程度、煤层赋存条件、围岩性质、地质构造、水文地质条件等。
2.矿井瓦斯涌出及瓦斯等级开采煤层时,煤体受到破坏或采动影响,贮存在煤体内的部分瓦斯就会离开煤体而涌入采掘空间,这种现象称为瓦斯涌出。
矿井瓦斯涌出形式可分普通涌出和特殊涌出两种。
矿井瓦斯涌出量是指开采过程中正常涌入采掘空间的瓦斯数量,瓦斯涌出量的表示方法有两种:绝对瓦斯涌出量——单位时间涌入采掘空间的瓦斯量,单位为m3/min;相对瓦斯涌出量——单位质量的煤所放出的瓦斯数量,单位为m3/t。
影响矿井瓦斯涌出量的因素主要有煤层瓦斯含量、开采规模、开采程序、采煤方法与顶板管理方法、生产工序、地面大气压力的变化、通风方式和采空区管理方法等。
《煤矿安全规程》规定,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。
瓦斯矿井必须依照矿井瓦斯等级进行管理。
根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式划分为:低瓦斯矿井、高瓦斯矿井和煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井。
瓦斯基础知识一、矿井瓦斯基本概念1、定义:矿井瓦斯--煤在生成过程中的一种伴生气体。
广义:凡从围岩或矿人本(煤层)中涌入矿井内的气体,统称瓦斯。
狭义:单指甲烷(分子式:CH4)。
2、瓦斯主要成分:甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)、氮(N2)、硫化氢(H2S)、一氧化碳(CO)、氢(H2)、二氧化硫(SO2)及其它化合物及稀有气体。
3、瓦斯的性质:无色、无味、无臭。
标准状态(P=atm,t=20C0)下:容重0.716Kg/m3;比重:0.554。
分子直径:0.41nm(纳米)。
扩散性很强(扩散速度是空气的 1.34倍)、微溶于水(标态下:100L 水可溶3.3L;0℃时可溶5.56L甲烷)。
4、瓦斯的危害:1)造成大气污染:形成温室效应,酸雨(甲烷是一种重要的温室气体,其温室效应为二氧化碳的21倍,二氧化氮的7倍);2)人员窒息:在空气中CH4≥43~57%时,O2≤12~9%,人员昏迷、窒息死亡;3)发生爆炸:在CH4、O2、t三个条件同时具备时,发生爆炸,爆炸压力在密闭空间内可达9.5atm;4)发生突出:煤岩层中瓦斯压力超过煤岩物理机械强度时发生瓦斯突出。
5、瓦斯赋存形态(1)吸附瓦斯:以单分子薄膜形式凝聚在煤的微孔和超微孔的表面上;吸附瓦斯占80%~90%。
(2)游离瓦斯:自由充填在煤的小孔、中孔、大孔或裂隙中的瓦斯,存在于渗透容积之中附:沼气水化物:类似可燃冰的新物质。
这种化合物一旦改变生存环境,条件,即刻发生还原反应(吸附解吸),产生大量沼气。
二、瓦斯在开采煤层中的运移规律矿井瓦斯涌出构成关系(一)煤层瓦斯流动的基本参数影响瓦斯流动的参数很多,对煤层而言,瓦斯压力、透气性、煤的吸附能力和孔隙率是影响瓦斯涌出的基本参数。
1、煤层瓦斯压力P瓦斯在煤层中是以具有压力的气体存在着的。
瓦斯压力是瓦斯流动的动力。
2、煤层的渗透率K和透气系数λ煤层的透气系数是指煤层对于瓦斯流动的难易程度而言,用K表示;煤层的透气率是表示煤结构渗透性能,用λ表示。
煤矿瓦斯基本技术知识煤矿瓦斯是一种常见的危险性气体,由于其易燃易爆的性质,对煤矿生产安全产生了严重的威胁。
为了有效应对煤矿瓦斯危害,了解煤矿瓦斯的基本技术知识是至关重要的。
下面将介绍煤矿瓦斯的起源、组成、检测和处理技术,以及预防瓦斯事故的措施。
起源和组成:煤矿瓦斯是在煤矿地层中生成的一种混合气体,主要由甲烷和少量的低烷烃组成。
甲烷(CH4)是瓦斯中最主要的成分,其浓度通常在0.1%至20%之间。
其他成分包括乙烷、丙烷、丁烷等。
瓦斯生成的过程与煤的热解、酶解以及煤与地下水的化学反应有关。
瓦斯检测技术:为了及时掌握煤矿瓦斯气体的浓度,瓦斯检测技术被广泛应用于煤矿安全管理。
常见的瓦斯检测手段包括传感器、红外光谱法、电化学法和质谱法。
传感器是一种常见的检测设备,以其快速、灵敏和实时监测的特点受到广泛关注。
红外光谱法可通过检测甲烷的吸收峰来测量瓦斯浓度,具有高精度和抗干扰能力。
电化学法和质谱法则通过电化学和质谱分析原理进行瓦斯分析。
瓦斯处理技术:为了降低煤矿瓦斯的浓度,减少瓦斯爆炸的风险,瓦斯处理技术被广泛应用于煤矿安全管理。
目前常见的瓦斯处理技术包括抽放、利用和封闭。
抽放是指将瓦斯排放到安全环境中,以降低瓦斯浓度。
利用则是指将瓦斯进行燃烧利用,如利用瓦斯发电等。
封闭是指将瓦斯收集起来,并加以密闭处理。
预防瓦斯事故的措施:为了预防煤矿瓦斯事故的发生,采取一系列的预防措施是非常重要的。
首先,建立完善的瓦斯检测和报警系统,确保能够及时发现和警示瓦斯泄漏。
其次,加强瓦斯治理和通风系统的管理,确保瓦斯能够得到有效处理和排放。
此外,加强对操作人员的培训和安全意识教育,提高煤矿作业人员的安全意识和技能水平。
同时,完善应急准备和救援措施,提高应对瓦斯事故的能力。
总结:煤矿瓦斯是一种常见的危险性气体,必须引起足够的重视。
了解煤矿瓦斯的起源、组成、检测和处理技术,以及预防瓦斯事故的措施,对于保障煤矿生产安全至关重要。
只有通过科学合理的管理和技术手段,才能有效地控制煤矿瓦斯的危害,确保煤矿安全生产。
煤矿瓦斯基础知识目录1. 煤矿瓦斯基础知识概述 (3)1.1 瓦斯的定义与分类 (4)1.2 煤矿瓦斯的特点与危害 (5)1.3 瓦斯监测与治理的基本要求 (6)2. 瓦斯的物理与化学性质 (7)2.1 瓦斯的主要成分 (8)2.2 瓦斯的物理特性 (9)2.3 瓦斯的化学性质 (9)3. 煤矿瓦斯的产生机制 (11)3.1 瓦斯的生成过程 (12)3.2 影响瓦斯生成的主要因素 (12)4. 煤矿瓦斯监测技术 (14)4.1 瓦斯检测仪器与传感器 (15)4.2 瓦斯监测系统的设计与布点 (16)4.3 瓦斯监测数据的分析与处理 (18)5. 煤矿瓦斯灾害预防与治理 (19)5.1 瓦斯爆炸的原理与特点 (20)5.2 瓦斯诱导与增强突出事故的风险防控 (22)5.3 瓦斯管理的国际经验与国内法规 (24)6. 瓦斯抽放与利用 (25)6.1 瓦斯抽放系统设计与施工 (26)6.2 瓦斯抽放效果的评价与优化 (27)6.3 瓦斯在矿井通风与电力系统中的应用 (29)7. 瓦斯洗手技术 (30)7.1 地面瓦斯洗手技术的原理 (32)7.2 瓦斯洗手技术的经济效益分析 (33)7.3 瓦斯洗手项目的实施与管理 (34)8. 煤矿瓦斯科技创新与未来发展趋势 (36)8.1 瓦斯监测与治理技术的最新进展 (37)8.2 瓦斯抽放与利用的先进技术 (38)8.3 瓦斯洗手技术的创新与挑战 (40)9. 瓦斯安全事故案例分析 (42)9.1 国内外重大瓦斯安全事故回顾 (43)9.2 瓦斯安全事故的原因与教训 (45)9.3 瓦斯安全事故预防和处理措施 (46)10. 总结与展望 (47)10.1 煤矿瓦斯基础知识总结 (49)10.2 煤矿瓦斯安全管理展望 (50)10.3 未来瓦斯基础知识的研究方向 (51)1. 煤矿瓦斯基础知识概述煤矿瓦斯是指在煤矿开采过程中,由于地下应力作用和地质构造变化,导致岩石和煤层中的有机物质经过漫长地质时期进行分解,由多种烃类气体(以甲烷为主)、二氧化碳以及少量的氮气、硫化氢气体等组成的地下气体。
矿井瓦斯的有关知识什么是矿井瓦斯?矿井瓦斯是矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体。
有时单独指甲烷(沼气)。
它是在煤的生成和煤的变质过程中伴生的气体。
在成煤的过程中生成的瓦斯是古代植物在堆积成煤的初期,纤维素和有机质经厌氧菌的作用分解而成。
另外,在高温、高压的环境中,在成煤的同时,由于物理和化学作用,继续生成瓦斯。
瓦斯是无色、无味、无臭的气体,但有时可以闻到类似苹果的香味,这是由于芳香族的碳氢气体同瓦斯同时涌出的缘故。
瓦斯对空气的相对密度是0.554,在标准状态下瓦斯的密度为0.716kg,所以,它常积聚在巷道的上部及高顶处。
瓦斯的渗透能力是空气的1.6倍,难溶于水,不助燃也不能维持呼吸,达到一定浓度时,能使人因缺氧而窒息,并能发生燃烧或爆炸。
瓦斯的燃烧、爆炸性是矿井主要灾害之一。
瓦斯在煤体或围岩中是以游离状态和吸着状态存在的。
游离状态也称为自由状态,这种瓦斯以自由气体状态存在于煤体或围岩的裂缝、孔隙之中,其量的大小主要决定于贮存空间的体积、压力和温度。
吸着状态又称结合状态,其特点是瓦斯与煤或某些岩石结合成一体,不再以自由气态形式存在。
按其结合形式不同又可分为吸附及吸收两种。
吸附状态是由于固体粒子与气体分子之间分子吸引力的作用,使气体分子在固体粒子表面上紧密附着一个薄层;吸收状态是气体分子已进入煤分子团的内部。
几种状态的瓦斯处于不断变化的动平衡之中,在一定条件下会互相转化。
当压力、温度变化时,游离瓦斯转化为吸着瓦斯称为吸附,吸附瓦斯转化为游离瓦斯称解吸。
矿井瓦斯等级的划分矿井瓦斯等级是以相对瓦斯涌出量的大小来划分的。
《煤矿安全规程》规定,在一个矿井中,只要有一个煤(岩)层发现瓦斯,该矿井即定为瓦斯矿井,并依照矿井瓦斯等级工作制度进行管理。
矿井瓦斯等级,根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式划分为:(1)低瓦斯矿井:矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10立方米/吨且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40立方米/分。
煤矿瓦斯基本技术知识参
考文本
In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each
Link To Achieve Risk Control And Planning
某某管理中心
XX年XX月
煤矿瓦斯基本技术知识参考文本
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1.瓦斯性质及瓦斯参数测定
瓦斯是指矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有
害气体,有时单独指甲烷。
瓦斯是一种无色、无味、无
臭、可以燃烧或爆炸的气体,难溶于水,扩散性较空气
高。
瓦斯无毒,但浓度很高时,会引起窒息。
瓦斯在煤层中的赋存形式主要有两种状态:在渗透空
间内的瓦斯主要呈自由气态,称为游离瓦斯或自由瓦斯,
这种状态的瓦斯服从理想气体状态方程;另一种称为吸附
瓦斯,它主要吸附在煤的微孔表面上和在煤的微粒内部,
占据着煤分子结构的空位或煤分子之间的空间。
实测表
明,在目前开采深度下(1000~2000m以内)煤层吸附瓦斯
量占70%~95%,而游离瓦斯量占5%~30%。
煤层瓦斯含量是指单位质量煤体中所含瓦斯的体积,单位为m3/t。
煤层瓦斯含量是确定矿井瓦斯涌出量的基础数据,是矿井通风及瓦斯抽放设计的重要参数。
煤层在天然条件下,未受采动影响时的瓦斯含量称原始含量;受采动影响,已有部分瓦斯排出后而剩余在煤层中的瓦斯量,称残存瓦斯含量。
影响煤层原始瓦斯含量的因素很多,主要有:煤化程度、煤层赋存条件、围岩性质、地质构造、水文地质条件等。
2.矿井瓦斯涌出及瓦斯等级
开采煤层时,煤体受到破坏或采动影响,贮存在煤体内的部分瓦斯就会离开煤体而涌入采掘空间,这种现象称为瓦斯涌出。
矿井瓦斯涌出形式可分普通涌出和特殊涌出两种。
矿井瓦斯涌出量是指开采过程中正常涌入采掘空间的瓦斯数量,瓦斯涌出量的表示方法有两种:绝对瓦斯涌出
量——单位时间涌入采掘空间的瓦斯量,单位为m3/min;相对瓦斯涌出量——单位质量的煤所放出的瓦斯数量,单位为m3/t。
影响矿井瓦斯涌出量的因素主要有煤层瓦斯含量、开采规模、开采程序、采煤方法与顶板管理方法、生产工序、地面大气压力的变化、通风方式和采空区管理方法等。
《煤矿安全规程》规定,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。
瓦斯矿井必须依照矿井瓦斯等级进行管理。
根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式划分为:低瓦斯矿井、高瓦斯矿井和煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井。
低瓦斯矿井:矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10m3/t且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40m3/min;
高瓦斯矿井:矿井相对瓦斯涌出量大于10m3/t或矿井绝对瓦斯涌出量大于40m3/min;
煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井:矿井在采掘过程中,只要发生过一次煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出,该矿井即定为煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井。
《煤矿安全规程》规定:每年必须对矿井进行瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定。
3.瓦斯喷出
矿井瓦斯喷出是指从煤体或岩体裂隙、孔洞或炮眼中大量瓦斯异常涌出的现象。
在20 m巷道范围内,涌出瓦斯量大于或等于1.0m3/min,且持续时间在8h以上时,该采掘区域即定为瓦斯喷出危险区域。
瓦斯喷出的预兆:矿压活动显现激烈,煤壁片帮严重、底板突然鼓起、支架承载力加大甚至破坏,煤层变软、潮湿等。
另外,还存在煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出,即在地应
力和瓦斯的共同作用下,破碎的煤(岩)和瓦斯(二氧化碳)由煤体或岩体内突然向采掘空间抛出的异常动力现象。
煤(岩) 与瓦斯(二氧化碳)突出具有突发性、极大破坏性和瞬间携带大量瓦斯(二氧化碳)和煤(岩)冲出等特点,能摧毁井巷设施、破坏通风系统、造成人员窒息,甚至引起瓦斯爆炸和火灾事故,是煤矿最严重的灾害之一。
突出发生前通常有地层微破坏、瓦斯涌出变化、煤层层理紊乱、钻孔卡钻夹钻、煤壁温度降低、散发煤油气味、煤层产状发生变化等预兆。
4.瓦斯爆炸
矿井瓦斯不助燃,但它与空气混合成一定浓度后,遇火能燃烧、爆炸。
瓦斯爆炸时会产生3个致命的因素:爆炸火焰、爆炸冲击波和有毒有害气体。
瓦斯爆炸不仅造成大量的人员伤亡,而且还会严重摧毁矿井设施、中断生产。
矿井瓦斯爆炸往往引起煤尘爆炸、矿井火灾、井巷坍
塌和顶板冒落等二次灾害。
引起瓦斯燃烧与爆炸必须具备3个条件:一定浓度的甲烷、一定温度的引火源和足够的氧气。
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