下载文档原格式
煤层瓦斯赋存规律
煤层瓦斯赋存规律是指煤矿中煤层瓦斯的分布、存在形式及其规律。
煤层瓦斯是由煤中的有机质在埋藏过程中形成的，在煤矿开采过程中具有潜在的危险性。
煤层瓦斯的赋存规律对煤矿安全生产具有重要意义。
煤层瓦斯赋存规律可以归纳为以下几个方面：
1. 吸附瓦斯：煤层中的瓦斯主要以吸附态存在于煤体孔隙中。
随着压力的减小或温度的升高，吸附瓦斯可以解吸并逸出。
吸附瓦斯的赋存量受煤种、煤质、压力及温度等因素的影响。
2. 渗透瓦斯：煤层中的瓦斯可以通过煤层间隙或裂隙的渗透而存在。
渗透瓦斯的赋存与煤层孔隙度、赋存压力、地应力及煤层裂隙特征等因素有关。
3. 包裹瓦斯：煤层中的瓦斯可以包裹在煤体中的微小气泡中存在。
包裹瓦斯的赋存量受煤体孔隙结构、煤质及煤体松散程度等因素的影响。
4. 瓦斯运移规律：煤层瓦斯的运移与煤体孔隙连通性、地应力、渗透能力等因素有关。
瓦斯通常遵循从高压区到低压区的流动规律，地质构造、矿井开采等因素会影响瓦斯的运移路径和速度。
了解煤层瓦斯赋存规律对煤矿安全生产具有指导意义，可以帮
助矿井管理人员做好瓦斯抽放、通风以及瓦斯爆炸防治等工作，从而提高煤矿的生产安全性。
深部煤层瓦斯赋存规律及其涌出特征简介煤炭资源是我国主要能源资源之一，煤层瓦斯则是其中一种无形的能源资源。
深部煤层瓦斯赋存规律及其涌出特征的研究，可以为煤层气开发提供理论依据和技术支撑，同时也可以为煤层气的安全生产提供重要参考。
本文将围绕深部煤层瓦斯的赋存规律及其涌出特征展开讨论。
深部煤层瓦斯赋存规律赋存形式煤层瓦斯的赋存形式一般包括两种，一种是吸附在煤体孔隙中，另一种是游离在煤层裂隙中。
在深部煤层中，由于地下水的压力增大以及煤体孔隙逐渐关闭等因素的影响，煤层瓦斯的主要赋存形式是游离气体。
吸附气体则占据了较少的比例。
煤性对瓦斯赋存的影响煤层瓦斯的赋存量与煤性有直接关系。
由于不同煤性的孔隙率和比表面积不同，因此不同煤性的煤层瓦斯赋存量也会有所不同。
一般来说，具有较高孔隙率和比表面积的煤层，其孔隙中的煤层瓦斯含量相对较高。
同时，煤层的厚度也会对瓦斯赋存量产生影响。
厚度较小的煤层由于煤体间的连通性较差，瓦斯的堆积容易导致局部区域的高压，进而影响其可开采性。
底板岩性对瓦斯赋存的影响在深部煤层中，底板岩性的不同也会对煤层瓦斯的赋存量产生影响。
底板岩性若是致密型岩石，则瓦斯无法透过岩石而向地面逸出，而会向煤层上部和两侧的煤体中渗透和堆积，从而增加其含量。
反之，底板岩性若为通透型岩石，则瓦斯会向地面逸出，导致其含量减少。
深部煤层瓦斯的涌出特征涌出类型深部煤层瓦斯的涌出类型通常分为两种，一种是常规涌出，另一种是突发涌出。
常规涌出是由瓦斯压力自然产生，较为稳定。
而突发涌出则是由于煤层瓦斯压力快速释放，可能会导致爆炸等灾害事件的发生。
涌出量深部煤层瓦斯的涌出量与煤层深度、煤性、地质构造等因素有关。
一般来说，随着煤层深度的增加，瓦斯的赋存量和压力会增大，从而导致涌出量增加。
此外，含有大量煤层气的煤层，其瓦斯的涌出量也会相应增加。
涌出过程深部煤层瓦斯的涌出过程是一个较为复杂的过程，涉及到煤层瓦斯的释放、扩散、迁移等环节。
《象山矿3~#、5~#煤孔隙瓦斯解吸特性与瓦斯赋存规律研究》篇一一、引言随着煤炭开采的深入，瓦斯问题逐渐成为矿井安全生产的重大隐患。
象山矿作为煤炭资源的重要开采地，其3~、5~煤的瓦斯赋存规律及解吸特性研究显得尤为重要。
本文旨在通过对象山矿3~、5~煤的孔隙瓦斯解吸特性和瓦斯赋存规律的研究，为矿井安全生产提供理论依据和技术支持。
二、研究区域概况象山矿位于我国某地，地质构造复杂，煤层气含量丰富。
其中，3~、5~煤是矿区的主要开采煤层，具有较高的瓦斯含量和开采价值。
研究区域的地质背景、煤层特征及瓦斯赋存条件对后续研究具有重要意义。
三、孔隙瓦斯解吸特性研究1. 实验方法与数据采集通过采集象山矿3~、5~煤的煤样，进行孔隙瓦斯解吸实验。
实验过程中，记录不同时间点的瓦斯解吸量，分析煤样的孔隙结构、瓦斯解吸速率及解吸规律。
2. 解吸特性分析根据实验数据，分析煤样的孔隙结构对瓦斯解吸特性的影响。
结果表明，煤样的孔隙结构复杂，瓦斯解吸过程受多种因素影响，包括煤的成分、孔隙大小及连通性等。
同时，解吸速率随时间呈现先快后慢的趋势，表明瓦斯在煤层中的赋存具有一定的规律性。
四、瓦斯赋存规律研究1. 瓦斯赋存环境分析通过地质勘探和煤田地质资料，分析象山矿3~、5~煤的瓦斯赋存环境。
研究表明，瓦斯赋存受地质构造、地层压力、温度等因素影响。
其中，构造运动对瓦斯的运移和赋存起着重要作用。
2. 瓦斯赋存规律分析根据实验数据和地质资料，分析瓦斯的赋存规律。
结果表明，瓦斯在煤层中的分布具有一定的层次性和区域性。
在地质构造复杂区域，瓦斯的赋存量较大；而在地质构造简单区域，瓦斯的赋存量相对较小。
此外，瓦斯的赋存还受煤层厚度、渗透率等因素的影响。
五、结论与建议1. 结论通过对象山矿3~、5~煤的孔隙瓦斯解吸特性和瓦斯赋存规律的研究，得出以下结论：（1）煤样的孔隙结构复杂，瓦斯解吸过程受多种因素影响，解吸速率随时间呈现先快后慢的趋势；（2）瓦斯在煤层中的赋存受地质构造、地层压力、温度等因素影响，具有层次性和区域性；（3）在地质构造复杂区域，瓦斯的赋存量较大；而在地质构造简单区域，瓦斯的赋存量相对较小。
煤层瓦斯赋存及流动规律的研究和分析摘要:瓦斯灾害是煤矿安全工作中的突出问题。
因此，瓦斯研究工作对于煤炭工业的健康持续发展乃至全国生产安全状况好转具有十分重要的意义。
掌握瓦斯的赋存状态及流动规律对防治瓦斯工作尤为关键。
瓦斯的生成与煤的成因息息相关；煤中瓦斯的赋存状态一般有吸附状态和游离状态两种；矿井中煤层瓦斯的涌出对于生产和安全有着极大的影响，它与矿井的开拓布置、采掘方法、机电设备的选择、矿井通风和安全管理制度均有着密切的关系。
煤层瓦斯的运移是一个复杂的运动过程，它与煤层的结构和煤层中瓦斯赋存状态密切相关。
在大裂隙带中可能出现紊流.而在微裂隙中则属于层流运动在微孔中还存在扩散分子滑流。
在一般情况下，以达西定律为基础来研究煤层瓦斯流动规律还是可行的但是在客殊情况下，如石门揭开煤层、瓦斯喷出或突出，则必须按当时条件加以修正。
关键词:瓦斯赋存;流动规律;瓦斯流动理论;瓦斯运移1 前言我国是以煤炭为主要能源的国家。
目前及今后相当长的时期内煤炭在我国的一次能源结构中仍占50％以上。
煤矿瓦斯是煤的伴生物、同煤共生并存储在煤与围岩中的气藏资源，在煤炭开采过程中它通常以涌出的形式排放出来。
在一定的条件下，还可能以喷出或突出的形式突然释放、发生煤与瓦斯突出动力现象而且瓦斯进入采掘空间后在条件具备时还会发生瓦斯爆炸，造成重大的人员伤亡事故。
在我国煤矿事故中瓦斯事故占全国煤矿重大事故总数的70％以上，防治瓦斯灾害已成为煤矿安全工作中迫切需要解决的问题。
国内外各主要产煤国都投入了大且的资金、人力物力进行矿井瓦斯灾害发生视理、预测预报和防治技术的研究工作。
数十年来，在矿井瓦斯涌出量预测、矿井瓦斯抽防、完善通风技术、抑爆隔爆技术、瓦斯监测、预测和防治煤与瓦斯突出等方面进行了大量的研究，初步形成了瓦斯灾害防治的技术体系在矿井瓦斯防治理论和技术上都取得了长足的进步，瓦斯灾害事故得到了有效的控制，并且在实际工作中积累了丰富的经验。
平煤十一矿瓦斯赋存规律研究李喜员;田慧玲【摘要】根据平煤十一矿瓦斯地质资料，运用瓦斯地质理论，研究了平煤十一矿的瓦斯地质规律，得出了矿井瓦斯赋存分布规律。
在分析矿井地质构造分布特征的基础上，将井田划分为两个瓦斯地质单元，即发育较多封闭型逆断层的井田东翼为第Ⅰ瓦斯地质单元，瓦斯含量高；正断层为主的井田西翼为第Ⅱ瓦斯地质单元，瓦斯含量较Ⅰ单元低。
通过定量逐步线性回归得到两个地质单元中瓦斯含量预测最优方程，得出在东翼第Ⅰ地质单元内煤层厚度、上覆基岩厚度对瓦斯赋存影响显著，在西翼第Ⅱ地质单元内顶板泥岩厚度、上覆基岩厚度对瓦斯赋存影响显著。
%The gas geological law was studied by applying the gas geological theory according to the gas geological data of the 1 1 th Coal Mine of Pingdingshan Coal Mine Co.,Ltd.and the gas occurrence law was obtained. Based on the analysis of the distribution characteristics of the geo-logical structure of the mine,the mine field was divided into two geological units,which are the gas geological unit Ⅰ with higher gas content that has more developing closed type inverse faults in the east wing of the mine field and the gas geo logical unit Ⅱ with lower gas content that has more normal faults in the west wing of the mine field. The optimal equation to predict gas con-tent through quantitative stepwise linear regression was obtained. The analysis results of the op-timal equation showed that the thicknesses of coal seam and overburden bedrock significantly im-pact on the gas occurrence of the gas geological unit Ⅰ in the east wing of the mine field and the thicknesses of mudstone in the roof and theoverburden bedrock significantly impact on the gas occurrence of the gas geological unit Ⅱ in the west wing of the mine field.【期刊名称】《中国煤炭》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】5页(P104-108)【关键词】断裂构造;煤层厚度;上覆基岩厚度;顶板岩性;瓦斯赋存;瓦斯含量预测【作者】李喜员;田慧玲【作者单位】平顶山天安煤业股份有限公司通风处，河南省平顶山市，467099;平顶山工业职业技术学院，河南省平顶山市，467099【正文语种】中文【中图分类】TD712.2平煤十一矿目前开采有丁5－6煤层、戊9－10煤层、己16－17煤层及局部可采的己14－15煤层。
矿井瓦斯赋存规律的探讨
瓦斯是地质作用的产物，现今煤层瓦斯的赋存状态是含煤地层经受复杂地质历史演化作用的结果，受着瓦斯生成、运移、保存条件综合地质作用的控制。
研究煤层中瓦斯的赋存状况是矿井瓦斯研究中的重要一环。
多年的实践证明，只有运用板块构造理论、区域地质演化理论、瓦斯赋存构造逐级控制理论才能揭示瓦斯赋存机理、规律。
1.煤层瓦斯赋存理论
煤体中赋存瓦斯的多少不仅影响煤层瓦斯含量的大小，而且对煤层中瓦斯流动及其发生灾害的危险性的大小也有很大的影响。
因此，煤层中瓦斯的赋存状况的研究是矿井瓦斯研究中的重要部分。
1.1煤中瓦斯的赋存状态
煤体是一种含有大量空隙和裂隙的复杂的多孔固体，这样就会有很大的自由空间和空隙表面形成。
因此，煤中瓦斯一般以游离状态和吸附状态两种形式赋存。
煤是通过物理吸附对瓦斯形成吸附作用，其吸附作用是瓦斯分子和碳分子间相互吸引的结果，而吸附瓦斯又分为吸着瓦斯和吸收瓦斯，通常吸收瓦斯是指进入煤体内部的瓦斯，吸着瓦斯是指附着在煤体表面的瓦斯。
1.2煤层瓦斯赋存的垂向分带
当煤层具有露头或直接为透气性较好的第四系冲积层覆盖时，在煤层内气体会朝两个不同方向的运移，一是煤化过程中生成的瓦斯经煤层、上覆岩层和断层不断由煤层深部向地表运移，一是地面
空气、表土中的生物化学和化学反应生成的气体向煤层深部渗透扩散，从而使赋存在煤层中的瓦斯表现出垂向分带特征。
一般将煤层由露头自上向下分为4个带：co2-n2带、n2带、n2-ch4带、ch4带，其中前三个带总称为瓦斯风化带。
煤层瓦斯的带状分布是煤层瓦斯含量及巷道瓦斯涌出量预测的基础，也是搞好瓦斯管理的依据。
1.3影响煤层瓦斯赋存及含量的主要因素
目前的研究成果认为，影响煤层瓦斯含量的主要因素有：煤层储气条件、区域地质构造和采矿工作。
（1）煤层储气条件。
煤层储气条件是煤层瓦斯赋存及含量的重要基础。
煤层的埋藏深度、煤层和围岩的透气性、煤层倾角、煤层露头以及煤的变质程度等是储气条件的主控因素。
（2）区域地质构造。
地质构造对煤层瓦斯赋存及含量的影响是最为直接和重要的。
目前总的认为，封闭型地质构造有利于瓦斯的封存，而开放型地质构造不利于瓦斯的赋存而更有利于瓦斯的排放。
具体而言，断裂构造、褶曲构造、构造复合或联合、构造组合以及水文地质条件等方面是影响煤层瓦斯赋存的主要地质构造。
（3）采矿工作。
煤层瓦斯的赋存既受煤的结构和地质构造条件影响，而且也受煤层本身所受的应力状态、煤体透气性大小的影响。
煤矿井下采矿工作会导致煤层所受应力重新分布和次生透气性结
构的结果；同时，矿山压力可以增高或降低煤体透气性，造成增高卸压区内透气性，降低集中应力带内透气性。
2.煤层瓦斯运移理论
煤层是充满微小的孔隙和裂隙的孔隙—裂隙介质，而煤体则是孔隙和裂隙的集合体。
当采矿空间进入煤层以后，瓦斯从煤层内部非常复杂的向巷道空间运移，其影响因素不仅有天然煤层原始条件，也有采矿工作、地下应力场和岩层移动。
由于不均匀的煤层的孔隙和裂隙尺寸，因而在在微孔中还存在扩散分于滑流，在大裂隙带中可能出现紊流，而在微裂隙中则属于层流运动。
根据在现场和实验室对瓦斯流动规律的测定，可以认为其流动规律主要是遵循达西定律，即是层流运动。
2.1瓦斯在煤层中的运移
瓦斯在中孔以上的孔隙或裂隙内可能以层流和紊流两种形式运移，而层流运移通常又包括线性和非线性渗透，紊流一般只有发生在瓦斯喷出和煤与瓦斯突出时的瓦斯流动，在原始煤层中瓦斯是以层流运动运移的。
（1）线性渗透。
当瓦斯在煤层中的流动为线性渗透时，即瓦斯流速与煤层中瓦斯压力梯度成正比时，呈线性规律．符合达西定律。
中国矿业大学在实验室中对用煤粉压制的圆柱形人工煤样进行的
大量瓦斯渗透试验表明：瓦斯在孔隙直径较大的煤样中流动时，完全服从达西定律。
（2）非线性渗透。
当雷诺数大于一定值以后，瓦斯在煤层中的流动即处于非线性渗流而不服从达西定律。
2.2瓦斯在煤层和围岩中的流动
瓦斯在煤层和围岩中的流动是—个十分复杂的运动过程，其流动不仅受到煤层及围岩中瓦斯的赋存状态影响，而且受到矿井中煤层及围岩的采捆工作及空间状态影响。
以矿井中的不同采掘工作及空间状态为依据，将瓦斯在煤层和围岩中的流动分为邻近层和围岩中的瓦斯流动和开采煤层中的瓦斯流动。
（1）开采煤层中的瓦斯流动。
开采煤层中瓦斯涌出的状态和数量随地点变化而变化。
在巷道两帮、钻孔壁和煤柱等固定表面上，单位面积上的瓦斯涌出量一般随煤壁暴露时间的不断增加而慢慢
减少。
从生产过程中的平均瓦斯涌出量与其峰值，可以发现：当峰值大于平均值很多时，煤层瓦斯含量大或煤层透气系数低可作为结论；反之当峰值接近平均值时，为煤层瓦斯含量低或煤层透气系数大可作为结论。
（2）邻近层和围岩中的瓦斯流动。
当有邻近煤层或大量不可采的煤层存在于开采煤层附近的地层中时，一般情况下，在煤层开采后，因为受到围岩的移动和地应力的重新分布的影响，会在地层中造成大量的裂隙，造成顶底板附近煤层中的瓦斯大量涌入开采空间的结果。
在工作面推进后，因为受采空区出现了大面积的空间影响，在强大的地应力作用下，开采层下方的地层即向采空空间鼓起，其移动的距离可达10mm以上，这样，在层间大量的裂隙形成了，同时下部地层中的瓦斯向采空区放散的条件形成了。
2.3地质构造对煤层瓦斯赋存规律的控制作用
现在的煤层瓦斯赋存状态和影响煤与瓦斯突出的地质条件是含
煤地层经历历次构造运动演化作用的结果。
每次构造运动期，板块活动、碰撞挤压、旋转剪切、伸展拉张都要影响到矿区、矿井所在的区域构造发生隆起、助陷、招皱、断裂等活动，影响到煤层的深成变质或岩浆热变质条件下的瓦斯生成条件，影响到隆起、风化、剥蚀作用条件下的瓦斯保存条件，影响到构造挤压、剪切作用下的煤层结构破坏而形成构造煤的发育特征等。
研究了瓦斯赋存主要受煤层埋藏深度和构造分区的影响。
不同瓦斯地质单元瓦斯含量随煤层埋藏深度变化的梯度和瓦斯风化带深度不同，造成单元内瓦斯富集程度不同，瓦斯分布受到地质构造的控制。
在目前的开拓开采水平范围内，由于小断层及褶曲构造对瓦斯遗散的控制作用，一般会使控制区域内的瓦斯含量较同等埋藏深度的煤层瓦斯含量要高。
