影响煤层瓦斯赋存的地质因素分析
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煤层瓦斯赋存及涌出规律研究现状及分析王伟安全09-2班摘要:瓦斯是指井下有害气体的总称,主要由煤变质作用生成的,瓦斯赋存及其分布与成煤后期的改造作用有着密切的关系。
近年来,随着煤层开采向纵向深度逐步发展,矿井瓦斯问题日益严重,成为煤矿的主要灾害之一。
掌握瓦斯赋存的规律和瓦斯的涌出规律,预测瓦斯的涌出量是瓦斯治理、矿井通风设计、瓦斯抽采系统设计和矿井及工作面产量确定的重要依据。
本文为了超前防治矿井瓦斯灾害, 通过讨论影响瓦斯赋存的地质因素,分析煤层瓦斯含量和瓦斯涌出量影响因素, 研究了煤层瓦斯赋存和瓦斯涌出规律, 根据研究结果预测了矿井煤与瓦斯突出危险性, 对瓦斯防治工作具有指导意义。
关键词:煤层瓦斯瓦斯赋存瓦斯涌出规律煤炭是我国的主要能源,占一次能源的70%以上,我国煤炭工业在保障国家经济快速增长的同时,也使煤炭的开采条件不断恶化,突出表现在开采深度增加、瓦斯压力和瓦斯含量增大、地质构造条件复杂,瓦斯灾害日趋严重。
为了科学指导煤矿瓦斯灾害防治工作, 达到超前预测瓦斯灾害的目的, 必须掌握矿井开采煤层的瓦斯赋存及涌出规律。
1、煤层瓦斯赋存规律1.1瓦斯的生成煤层瓦斯是腐植型有机物在成煤的过程中生成的。
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。
从植物死亡、堆积到转变成煤要经过一系列演变过程,这个过程称为成煤作用。
在整个成煤过程中都件随有烃类、二氧化碳、氢和稀有气体的产生。
结合成煤过程,大致可划分为两个成气时期。
1.1.1 生物化学作用成气时期这是成煤作用的第一阶段,即泥炭化或腐植化阶段。
这个时期是从成煤原始有机物堆积在沼泽相和三角训相环境中开始的,在温度不超过65℃条件下,成煤原始物质经厌氧微生物的分解生成瓦斯。
这个过程,一般可以用纤维素的化学反应方程式来表达:4C6 H10O5 →7CH4↑+8CO2↑+C9H6O+3H2O或2C6 H10O5 →CH4↑+2CO2↑+C9H6O+5H2O 在这个阶段,成煤物质生成的泥炭层埋深浅,上覆盖层的胶结固化不好,生成的瓦斯通过渗透和扩散容易排放到古大气中去。
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。
强曼!整:且矿井地质因素对瓦斯赋存运移的影响与防治瓦斯的地质工作许万贵(七台河市茄子河区安全生产监督管理局,黑龙江七台河154600)脯蓦目瓦斯的形成和保存、运移同地质条件有密切关系,并受地质务件的制约。
台谋岩系对瓦期赋存的影响,煤层自身与瓦靳赋存分布的关系、煤曾埋深与瓦斯赋存的关系,地质构造因素与瓦斯分布的关系。
防治煤C岩,与瓦斯突出酌地质工作,要作好突出点的地质编录、编制突出点分布图、收集瓦斯地质预报资料、编制瓦斯突出预测图。
良镥阔】地质;瓦斯;赋存;运移’矿井开采深度的增加和开采强度的加大,矿井瓦斯涌出量急剧增加,瓦斯问题已成为阻碍矿井安全生产的突出问题。
瓦斯赋存运移与地质因素紧密相连,根据地质规律分析瓦斯赋存运移,有助于矿井安全生产。
1矿井地质因素对瓦斯赋存运移的影响瓦斯是在成煤过程中形成的,它的形成与成煤过程和成煤物质有着密切的联系。
而成煤作用本身就是各种地质作用的综合结果。
因此,瓦斯是地质作用的产物,瓦斯的赋存和运移受各种地质因素的影响。
瓦斯在煤层中主要存在于游离、吸附和吸收的赋存状态。
游离状态是指瓦斯以自由的气体状态赋存于煤和岩石的孔隙中中,可以自由运动,并遵循—般的气体运动规律,从压力大的地方向压力小的地方运移;煤和岩石中的游寓瓦斯含量,取决于孔隙度、裂隙度和它所承受的压力。
吸附状态是指由于瓦斯分子和固体分子之间的9"-7-弓I力,瓦斯分子被吸附在煤体和岩体的微孔隙表面,形成—种瓦斯薄膜,吸附瓦斯就是滞留在煤或岩石徽孔隙表面的气体:吸附能力又取决于煤的孔隙率、变质程度和外界温度以及压力。
吸收状态是指瓦斯分子进^煤的分子团中,与煤分子紧密地结合在一起,形成固溶体,这和气体被液体溶解的现象相似。
瓦斯在煤层中的赋存状态并不是一成不变的,而是处于动态平衡。
不同煤层、部位的地质经历不同,保存的瓦斯数量也不相同。
瓦斯的形成和保存、运移同地质条件有密切关系,并受地质条件的制约。
1,1含煤岩系对瓦斯赋存的影响1)瓦斯是地质作用的产物,作为一种地质实体,主要赋存在煤层中,而煤层赋存在含煤岩系之中:因此,含煤岩系的特征,是瓦斯形成和^果存的基础条件。