? 1.瓦斯性質(zhì)及瓦斯參數(shù)測(cè)定
瓦斯是指礦井中主要由煤層氣構(gòu)成的以甲烷為主的有害氣體,有時(shí)單獨(dú)指甲烷。瓦斯是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭、可以燃燒或爆炸的氣體,難溶于水,擴(kuò)散性較空氣高。瓦斯無(wú)毒,但濃度很高時(shí),會(huì)引起窒息。
瓦斯在煤層中的賦存形式主要有兩種狀態(tài):在滲透空間內(nèi)的瓦斯主要呈自由氣態(tài),稱為游離瓦斯或自由瓦斯,這種狀態(tài)的瓦斯服從理想氣體狀態(tài)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(nèi)部,占據(jù)著煤分子結(jié)構(gòu)的空位或煤分子之間的空間。實(shí)測(cè)表明,在目前開(kāi)采深度下(1000~2000m以內(nèi))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(zhì)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(chǔ)數(shù)據(jù),是礦井通風(fēng)及瓦斯抽放設(shè)計(jì)的重要參數(shù)。煤層在天然條件下,未受采動(dòng)影響時(shí)的瓦斯含量稱原始含量;受采動(dòng)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(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件等。
2.礦井瓦斯涌出及瓦斯等級(jí)
開(kāi)采煤層時(shí),煤體受到破壞或采動(dòng)影響,貯存在煤體內(nèi)的部分瓦斯就會(huì)離開(kāi)煤體而涌入采掘空間,這種現(xiàn)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(kāi)采過(guò)程中正常涌入采掘空間的瓦斯數(shù)量,瓦斯涌出量的表示方法有兩種:絕對(duì)瓦斯涌出量——單位時(shí)間涌入采掘空間的瓦斯量,單位為m3/min;相對(duì)瓦斯涌出量——單位質(zhì)量的煤所放出的瓦斯數(shù)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(kāi)采規(guī)模、開(kāi)采程序、采煤方法與頂板管理方法、生產(chǎn)工序、地面大氣壓力的變化、通風(fēng)方式和采空區(qū)管理方法等。
《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,一個(gè)礦井中只要有一個(gè)煤(巖)層發(fā)現(xiàn)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(jí)進(jìn)行管理。
根據(jù)礦井相對(duì)瓦斯涌出量、礦井絕對(duì)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(duì)瓦斯涌出量小于或等于10m3/t且礦井絕對(duì)瓦斯涌出量小于或等于40m3/min;
高瓦斯礦井:礦井相對(duì)瓦斯涌出量大于10m3/t或礦井絕對(duì)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(guò)程中,只要發(fā)生過(guò)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(guī)程》規(guī)定:每年必須對(duì)礦井進(jìn)行瓦斯等級(jí)和二氧化碳涌出量鑒定。