非均匀煤层的瓦斯赋存、流动特性 与等效渗透率理论(赵洪宝 著)思维导图

2)透气层。即瓦斯易于通过的岩层，并具有一定厚度。 属于这一类的如裂隙发育的细、中、粗粒砂岩和砾岩， 此类岩石一般胶结物含量在15％以下，分选和磨圆中等； 泥质成分低、岩镕裂隙发育的石灰岩等等。
3)半屏障层。瓦斯通过的难易程度介于以上二者之间的 岩层。例如胶结物占10一15％左右，粘土矿物含量较低， 多为接触式胶结的粉砂岩；碎屑成分以石英为主，胶结 物成分以粘土矿物为主，分选磨圆中等的薄至中厚层细 砂岩等等。
一、煤层围岩透气性的影响
围岩指煤层顶底板岩石，它对保存瓦斯 具有决定印用。当围岩透气性很差，煤层中 的原始瓦斯含量很难通过围岩向外运移、逸 散，对煤层瓦斯可起保存作用；反之，如煤 层围岩透气性好，有利于煤层瓦斯通过围岩 向外运移、逸散，煤层中的原始瓦斯含量就 难以得到很好的保存。而透气性又与顶底板 岩石的组成、结构、胶结、裂隙情况等有关。
由以上可以看出．矿井瓦斯成分相当复杂，但各 种成分的含量差别极大。在煤矿井下，由煤层及其围 岩涌出的甲烷往往占到瓦斯总量的90％以上。因此， 在述及到矿井瓦斯时，通常是独指甲烷(本节如不特别 指明，则瓦斯甲独指甲烷。
二、瓦斯的形成
一、瓦斯成因类型 从泥炭到褐煤、烟煤到无烟煤，其分子组成变化如下： 4C16H18O5(泥炭)→C57H56O10(褐煤)+4CO2+3CH4+2H2O C57H56O10 (褐煤)→C54H42O5(烟煤)+CO2+2CH4+3H2O C54H42O5 (烟煤)→C15H14O(半无烟煤)+CO2+CH4+H2O C15H14O(半无烟煤)→C13H4(无烟煤)+2CH4+H2O
（2）有毒性气体：如H2S、CO、SO2、NH3、 NO、NO2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。

α
α=（Qt）/t
煤层透气性系数λ
λ=K/2μpn
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开采保护层时应考虑抽放被保护层瓦斯。
开采有煤与瓦斯突出危险煤层的。
4、煤层瓦斯抽采难易程度的指标
煤层抽放瓦斯难以程度（可行性）主要针对预抽方法而言， 主要有钻孔瓦斯流量衰减系数（瓦斯压力）和煤层透气性系 数两项指标，是用来衡量开采层瓦斯抽放难易程度的重要参 数。 根据这两项指标将未卸压原始煤层的抽放难以程度划分为三 类，即容易抽放、可以抽放和较难抽放。
类别
容易抽放 可以抽放 较难抽放
钻孔瓦斯流量衰减系数 d-1 ＜0.003 0.003~0.05 ＞0.05
煤层透气性系数 m2·MPa-2·d-1 ＞10 10~0.1 ＜0.1
5、瓦斯抽采的意义
瓦
瓦斯抽放是消除煤矿重大瓦斯事故的治本措施
斯
抽
放
瓦斯抽放能够解决矿井仅靠通风难以解决的问题，
的
降低矿井通风成本
瓦斯抽采基本知识
（Excellent handout training template）
☆瓦斯抽放发展概况
我国煤矿瓦斯抽放技术的发展
高透气性煤层抽放 瓦斯阶段
邻近层卸压抽放 瓦斯阶段
低透气性煤层强化 抽放瓦斯阶段

1 天山中段北麓高突瓦斯
区
(1)区域地质构造挤压隆起控制 2 天山中段南麓高突瓦斯
型
区
3 柴北祁连河西走廊高突
区
(2)区域地质构造挤压拗陷控制 4 黔西滇东川南高突瓦斯
型
区
(3)大型逆冲推覆构造控制型
5 湘赣高突瓦斯区 6 淮北逆冲推覆高突区
7 华北板块北缘高突瓦斯
区
24
3、依据瓦斯赋存区域地质构造控制规律10种类 型，划分了中（煤层气）分布特征总表
矿井 总对数
突出矿 井对数
高瓦斯矿 井对数
煤与瓦斯突出 总次数
最大突出强度
最小始突深度
最大瓦斯压力
最大瓦斯含量
2000m以浅 煤层气资源量
10943
1044
2200
16741
12780t/次 天府矿区 三汇一矿
30m 涟邵煤田 团结煤矿
13.9MPa 天府矿区 磨心坡矿
逆 褶挤
断 层
皱压 构部 造位
及
拉张裂 陷构造
正张 断扭 层构
造
挤压 构造
张扭 构造
逆小 构 瓦 断褶 造 斯 层皱 煤 面
瓦斯富集区 瓦斯突出危险区
图3 瓦斯赋存地质构造逐级控制规律路线图
1.4 瓦斯赋存地质构造逐级控制机理
只有运用区域地质构造演化理论和瓦 斯赋存地质构造逐级控制理论才能厘清不 同级别的挤压剪切构造和拉张裂陷构造， 才能厘清瓦斯富集区、煤与瓦斯突出煤层、 突出矿井、煤与瓦斯突出危险区的分布。 图4所示。
117号，关于组织开展全国煤矿
瓦斯地质图编制工作的通知” 。
2011年 3
引言 1、中国煤矿瓦斯赋存地质构造逐级控制理论与技术

矿井通风与安全课堂笔记总结（珍藏版）9章第九章矿井瓦斯第一节概述本章主要内容1、瓦斯概念2、煤层瓦斯赋存与含量3、矿井瓦斯涌出4、瓦斯喷出与突出5、瓦斯爆炸与预防6、瓦斯抽放矿井瓦斯是煤矿生产过程中，从煤、岩内涌出的各种气体的总称。

煤矿术语中的瓦斯指的就是甲烷。

物理化学性质。

危害：爆炸，突出，人员窒息、环境污染。

作用：能源、化工原料。

第二节煤层瓦斯赋存与含量一、瓦斯的成因与赋存（一）矿井瓦斯的生成煤层瓦斯是腐植型有机物（植物）在成煤过程中生成的。

成气过程两个阶段一是生物化学成气时期；二是煤化变质作用时期。

（二）瓦斯在煤体内存在的状态形成的大量孔隙和裂隙，形成了很大的自由空间和孔隙表面。

煤层中瓦斯赋存两种状态：•游离状态•吸附状态•吸着状态•吸收状态二、煤层中瓦斯垂直分带形成原因：当煤层直达地表或直接为透气性较好的第四系冲积层覆盖时，由于煤层中瓦斯向上运移和地面空气向煤层中渗透，使煤层内的瓦斯呈现出垂直分带特征。

垂直分为四带：瓦斯风化带下界深度确定依据：可以根据下列指标中的任何一项确定。

（1）煤层的相对瓦斯涌出量等于2～3m3/t处；（2）煤层内的瓦斯组分中甲烷及重烃浓度总和达到80%（体积比）；（3）煤层内的瓦斯压力为0.1～0.15MPa；（4）煤的瓦斯含量达到下列数值处：长焰煤1.0～1.5 m3/t（C.M.），气煤1.5～2.0m3/t（C.M.），肥煤与焦煤2.0～2.5m3/t(C.M)，瘦煤2.5～3.0m3/t(C.M.)，贫煤3.0～4.0m3/t(C.M.)，无烟煤5.0～7.0m3/t(C.M.)（此处的C.M.是指煤中可燃质既固定碳和挥发分）三影响煤层瓦斯含量的因素煤的瓦斯含量是指单位体积或重量的煤在自然状态下所含有的瓦斯量（标准状态下的瓦斯体积），单位为 m3/m3(cm3/cm3)或 m3/t(cm3/g)。

煤的瓦斯含量包括游离瓦斯和吸附瓦斯含量之和。

主要影响因素：1、煤的吸附特性煤的吸附性能决定于煤化程度，一般情况下煤的煤化程度越高，存储瓦斯的能力越强。