? 1.瓦斯性質及瓦斯參數測定
瓦斯是指礦井中主要由煤層氣構成的以甲烷為主的有害氣體,有時單獨指甲烷。瓦斯是一種無色、無味、無臭、可以燃燒或爆炸的氣體,難溶于水,擴散性較空氣高。瓦斯無毒,但濃度很高時,會引起窒息。
瓦斯在煤層中的賦存形式主要有兩種狀態:在滲透空間內的瓦斯主要呈自由氣態,稱為游離瓦斯或自由瓦斯,這種狀態的瓦斯服從理想氣體狀態方程;另一種稱為吸附瓦斯,它主要吸附在煤的微孔表面上和在煤的微粒內部,占據著煤分子結構的空位或煤分子之間的空間。實測表明,在目前開采深度下(1000~2000m以內)煤層吸附瓦斯量占70%~95%,而游離瓦斯量占5%~30%。
煤層瓦斯含量是指單位質量煤體中所含瓦斯的體積,單位為m3/t。煤層瓦斯含量是確定礦井瓦斯涌出量的基礎數據,是礦井通風及瓦斯抽放設計的重要參數。煤層在天然條件下,未受采動影響時的瓦斯含量稱原始含量;受采動影響,已有部分瓦斯排出后而剩余在煤層中的瓦斯量,稱殘存瓦斯含量。影響煤層原始瓦斯含量的因素很多,主要有:煤化程度、煤層賦存條件、圍巖性質、地質構造、水文地質條件等。
2.礦井瓦斯涌出及瓦斯等級
開采煤層時,煤體受到破壞或采動影響,貯存在煤體內的部分瓦斯就會離開煤體而涌入采掘空間,這種現象稱為瓦斯涌出。礦井瓦斯涌出形式可分普通涌出和特殊涌出兩種。
礦井瓦斯涌出量是指開采過程中正常涌入采掘空間的瓦斯數量,瓦斯涌出量的表示方法有兩種:絕對瓦斯涌出量——單位時間涌入采掘空間的瓦斯量,單位為m3/min;相對瓦斯涌出量——單位質量的煤所放出的瓦斯數量,單位為m3/t。???????????????
影響礦井瓦斯涌出量的因素主要有煤層瓦斯含量、開采規模、開采程序、采煤方法與頂板管理方法、生產工序、地面大氣壓力的變化、通風方式和采空區管理方法等。
《煤礦安全規程》規定,一個礦井中只要有一個煤(巖)層發現瓦斯,該礦井即為瓦斯礦井。瓦斯礦井必須依照礦井瓦斯等級進行管理。
根據礦井相對瓦斯涌出量、礦井絕對瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式劃分為:低瓦斯礦井、高瓦斯礦井和煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出礦井。
低瓦斯礦井:礦井相對瓦斯涌出量小于或等于10m3/t且礦井絕對瓦斯涌出量小于或等于40m3/min;
高瓦斯礦井:礦井相對瓦斯涌出量大于10m3/t或礦井絕對瓦斯涌出量大于40m3/min;???????????????
煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出礦井:礦井在采掘過程中,只要發生過一次煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出,該礦井即定為煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出礦井。
《煤礦安全規程》規定:每年必須對礦井進行瓦斯等級和二氧化碳涌出量鑒定。