1、1.3 瓦斯的性质,瓦斯的性质是瓦斯所含各个成分性质的总和。甲烷(CH4)性质: 无色、无嗅、无味的可燃气体; 比重0.554,比空气轻;微溶于水,具有强扩散性,其扩散速度是空气的1.34倍 ;在微风或无风的巷道中,由于瓦斯轻,易浮在巷道顶部,所以要规定风流的最低风速,防止瓦斯积聚。煤矿安全规程101条, 有燃烧和爆炸性;,甲烷燃烧和爆炸的条件:(1)甲烷浓度在516时才具爆炸性;这就是爆炸界限。当浓度为9.5左右时,爆炸的危险性和爆炸威力最大。瓦斯浓度在0%5%,为助燃区间;而瓦斯在大于16%时,为扩散燃烧区,即在与空气混合的界面上可被点燃;在5%16%为爆炸区,这是最危险的、过去最容易发生
2、瓦斯爆炸的。 (2)必须有高温热源或火源引燃或引爆; (3)空气中氧的含量要高于12。,(1)瓦斯爆炸下限浓度影响因素, 空气中的煤尘浓度达到5g/m3时瓦斯爆炸下限浓度降到3.0,8g/m3时下降到2.5。 较高的温度能够引燃较低浓度的瓦斯,810的火源(电火等)可引燃浓度为2.0的瓦斯。 空气温度超过700 (发火点附近、火区内等)时,瓦斯爆炸下限浓度降到3.25等。,(2)、一些影响瓦斯爆炸限的条件,点火能量对甲烷/空气混合物爆炸极限的影响,爆炸浓度范围与初始温度的关系,爆炸浓度范围与初始压力的关系,(3)、一些影响煤尘爆炸限的条件,煤尘爆炸下限浓度测定结果, 空气中甲烷含量达到一定浓度
3、(超过40)时,可使人窒息。川南某重灾国有煤矿1970到1993年发生的瓦斯事故,死亡54人,其中28人是窒息死亡的,占51.85%。 温室效应性温室效应是CO2的21倍。目前瓦斯抽出来后要强调利用。,井下瓦斯含有的主要有毒有害气体,1.4 煤层瓦斯含量及影响因素,瓦斯含量定义计算瓦斯含量:式中:X煤层瓦斯含量,m3/t;a吸附常数,试验温度下的极限吸附量,m3/t;b吸附常数,MPa1;P煤层绝对瓦斯压力,MPa;Aad煤的灰分,;Mad煤的水分,;K煤的孔隙体积m3/m3 (或孔隙率,) ;煤的视密度,t/m3。,煤层瓦斯含量影响因素,(1)煤层赋存深度;(2)煤层和围岩的透气性;(3)煤
4、层倾角 ;(4) 煤层露头;(5)水文地质条件(6)地质构造(见下图)。,图3-2 几种常见的储瓦斯构造 1不透气岩层;2煤层瓦斯含量增高部位;3煤层,图3-3 断层对煤层瓦斯含量影响示意图 1瓦斯流失区;2瓦斯含量降低区;3瓦斯含量增高区;4瓦斯含量正常区;5地表,1.5 矿井瓦斯涌出,1.5.1 矿井瓦斯涌出形式 普通涌出 : 特殊涌出(喷出、突出): 瓦斯喷出: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。 瓦斯喷出危险区:在20m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,该采掘区定为瓦斯喷出危险区域。,1.5.2 矿井瓦斯涌出地点,1)回采工作面瓦斯涌出 有煤壁瓦斯、采落煤块瓦斯、工作面后方采空区瓦斯(来自邻近层卸压瓦斯、残留煤瓦斯)三部分。 一般情况下,开采层的瓦斯涌出将全部进入采煤工作面;而邻近层的瓦斯涌出进入采煤工作面的比例所受影响较多。,