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1、摘要礦井瓦斯是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(沼氣)。它是在煤的生成和煤的變質(zhì)過程中伴生的氣體。在成煤的過程中生成的瓦斯是古代植物在堆積成煤的初期，纖維素和有機質(zhì)經(jīng)厭氧菌的作用分解而成。另外，在高溫、高壓的環(huán)境中，在成煤的同時，由于物理和化學作用，繼續(xù)生成瓦斯，并且產(chǎn)生的一系列瓦斯突出現(xiàn)象與瓦斯爆炸現(xiàn)象。關鍵詞：有害氣體；高溫；高壓;瓦斯突出；瓦斯爆炸目錄1引言42煤礦瓦斯42.1瓦斯的定義42.2瓦斯的賦存狀態(tài)53煤與瓦斯突出53.1瓦斯突出的概念53.2瓦斯突出的基本特征及其規(guī)律63.3瓦斯突出的強度分類63.4瓦斯突出的預
2、兆64瓦斯爆炸74.1瓦斯爆炸的概念74.2瓦斯爆炸的條件86總論9參考文獻9致謝101引言我國煤炭資源豐富，煤炭開采歷史悠久，礦地質(zhì)構造比較復雜，自然災害嚴重。煤炭工業(yè)呈多層次發(fā)展，煤炭企業(yè)按所有制分為國有重點煤礦、國有地方煤礦和鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦。煤礦安全狀況發(fā)展很不平衡，國有重點煤礦安全狀況良好，國有地方煤礦較差，鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦最差。21世紀以來，加大了對煤礦的監(jiān)管力度，關閉了一批不具備基本生產(chǎn)條件的小煤礦，鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦經(jīng)過了停業(yè)整頓；國有地方煤礦深化了安全專項整治，加大安全投入，完善安全設施和裝備，增強了礦井防災、抗災能力；國有重點煤礦通過國家技改資金扶持以及“一通三防
3、”專項監(jiān)察和重點監(jiān)控，改善了煤礦安全裝備和設施。2煤礦瓦斯2.1瓦斯的定義瓦斯是無色、無味、無臭的氣體，但有時可以聞到類似蘋果的香味，這是由于芳香族的碳氫氣體同瓦斯同時涌出的緣故。瓦斯對空氣的相對密度是0.554，在標準狀態(tài)下瓦斯的密度為0.716kg，所以，它常積聚在巷道的上部及高頂處。瓦斯的滲透能力是空氣的1.6倍，難溶于水，不助燃也不能維持呼吸，達到一定濃度時，能使人因缺氧而窒息，并能發(fā)生燃燒或爆炸。瓦斯的燃燒、爆炸性是礦井主要災害之一。2.2瓦斯的賦存狀態(tài)瓦斯在煤體或圍巖中是以游離狀態(tài)和吸附狀態(tài)存在的。瓦斯在煤內(nèi)的存在形態(tài)示意圖2游離狀態(tài)也稱為自由狀
4、態(tài)，這種瓦斯以自由氣體狀態(tài)存在于煤體或圍巖的裂縫、孔隙之中，其量的大小主要決定于貯存空間的體積、壓力和溫度?！∥綘顟B(tài)又稱結合狀態(tài)，其特點是瓦斯與煤或某些巖石結合成一體，不再以自由氣態(tài)形式存在。按其結合形式不同又可分為吸附及吸收兩種。吸附狀態(tài)是由于固體粒子與氣體分子之間分子吸引力的作用，使氣體分子在固體粒子表面上緊密附著一個薄層；吸收狀態(tài)是氣體分子已進入煤分子團的內(nèi)部。3煤與瓦斯突出3.1瓦斯突出的概念煤與瓦斯突出：在地應力和瓦斯的共同作用下，破碎的煤巖和瓦斯由煤體或巖體內(nèi)突然向采掘空間拋出的異常的動力現(xiàn)象。3.2基本特征及其規(guī)律3.2.1瓦斯突出的特征(1
5、)拋出的固體物具有明顯的氣體搬運特征。在突出現(xiàn)場可以看到突出的煤和巖塊從突出口搬至較遠的地方，甚至拐了幾個彎；煤、巖塊的堆積角度小于自然安息角；堆積物中大的顆粒落在近處和下部，小的顆粒飄到遠處并覆蓋在突出物的上方，這種現(xiàn)象也稱為分選性堆積。(2)突出物中呈現(xiàn)出明顯的高壓氣體爆炸的特征。軟煤被拋出后，由于其中的高壓氣體迅速膨脹，破碎煤體，因而突出物中含有大量的極細的粉塵。有時候突出過程還對拋出的軟煤進行了重新固結和搗實，需要鎬刨才能運走。(3)突出的孔洞具有一些特殊的形狀。有的呈梨形、倒瓶形，口小腔大，孔洞的軸線往往沿煤層傾斜方向延伸或與傾斜方向成一不大的角度
6、，突出孔洞的長度約為幾米到幾十米。有時候則看不到突出孔洞，拋出煤體的地方充滿了松散的碎煤。(4)突出過程中伴隨有大量的瓦斯涌出。在突出過程中，拋出的煤量越大，涌出的瓦斯越多。當涌出的瓦斯量十分大時，瓦斯會逆著礦井的風流而行達到幾十米，甚至幾百米、上千米，嚴重地破壞礦井的通風系統(tǒng)和設施。3.2.2瓦斯突出的規(guī)律2（1）突出發(fā)生在一定深度上。隨著深度增加，突出的危險性增加，這表現(xiàn)為突出次數(shù)增多、突出強度增大、突出煤層數(shù)增加，突出危險區(qū)域擴大。（2）突出次數(shù)和強度，隨著煤層厚度特別是軟分層的厚度的增加而增多。（3）突出的氣體主要是甲烷，個別礦區(qū)突出氣體是CO2突出
7、危險煤層開采時的相對瓦斯涌出量都在10m3/t以上，突出發(fā)生在高瓦斯礦。同一煤層，瓦斯壓力越高，突出危險性越大。不同煤層，瓦斯壓力與突出危險性之間無直接關系。（突出與瓦斯、應力、煤結構強度等因素有關），突出的瓦斯壓力一般要在600kPa以上。（4）突出煤層的特點是煤的力學強度低、變化大，透氣系數(shù)小于10m2/MPa2.d，瓦斯放散速度高，濕度小，層理紊亂，遭地質(zhì)構造力嚴重破壞的“構造煤”。(5)煤自重的影響。突出的次數(shù)有隨著煤層傾角的增大而增加的趨勢。(6)突出危險區(qū)呈帶狀分布。突出與地質(zhì)構造有密切關系。3.3瓦斯突出的強度分類強度是每次動力現(xiàn)象拋出的煤（巖
8、）的數(shù)量（以t或m3為單位）和瓦斯量(以m3為單位)
