礦井瓦斯防治技術(shù)

礦井瓦斯防治技術(shù)第1頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第一部分礦井瓦斯防治技術(shù)第1章煤層瓦斯賦存與含量

§1.1礦井瓦斯的概念與性質(zhì)

§1.2煤層瓦斯的成因

§1.3煤層瓦斯賦存的垂直分帶性

§1.4煤的孔隙特征

§1.5煤的吸附特性

§1.6煤層瓦斯壓力

§1.7煤層瓦斯含量

§1.8影響煤層瓦斯含量的主要因素目錄第2頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第2章礦井瓦斯涌出

§2.1煤層瓦斯流動的基本規(guī)律

§2.2煤層瓦斯涌出量及主要影響因素

§2.3礦井瓦斯等級及其鑒定

§2.4礦井瓦斯涌出量預(yù)測

§2.5礦井瓦斯涌出防治第3章瓦斯噴出及其預(yù)防

§3.1瓦斯噴出的分類及其特點(diǎn)

§3.2瓦斯噴出的防治第3頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第4章煤與瓦斯突出及其防治

§4.1煤與瓦斯突出概況

§4.2礦井瓦斯動力現(xiàn)象及分類

§4.3采掘工作面瓦斯動力現(xiàn)象的特點(diǎn)

§4.4煤與瓦斯突出機(jī)理

§4.5煤與瓦斯突出的一般規(guī)律

§4.6區(qū)域性防突措施

§4.7采掘工作面防突措施

§4.8煤與瓦斯突出的預(yù)測

§4.9巖石與二氧化碳的預(yù)防第4頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第5章礦井瓦斯爆炸及其預(yù)防

§5.1礦井瓦斯爆炸及作用機(jī)理

§5.2瓦斯爆炸的傳播及其后果

§5.3煤礦爆炸性氣體的安全技術(shù)參數(shù)

§5.4煤礦瓦斯爆炸原因分析

§5.5預(yù)防瓦斯爆炸的技術(shù)措施第6章煤礦瓦斯抽放技術(shù)

§6.1煤礦瓦斯抽放可行性分析

§6.2瓦斯抽放設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

§6.3抽放瓦斯方法及工藝參數(shù)

§6.4抽放瓦斯設(shè)備及參數(shù)設(shè)計(jì)

§6.5瓦斯利用第5頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月第一部分礦井瓦斯防治技術(shù)第1章煤層瓦斯賦存與含量

§1.1礦井瓦斯的概念與性質(zhì)一、礦井瓦斯的含義廣義：井下除正?？諝獾拇髿獬煞菀酝?，涌向采礦空間的各種有毒、有害氣體總稱。狹義：煤礦生產(chǎn)過程中從煤、巖內(nèi)涌出的，以甲烷為主要成份的混合氣體總稱。第6頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月

礦井瓦斯成分很復(fù)雜，其主要成分是甲烷(CH4)，其次是二氧化碳(CO2)和氮?dú)?N2)，還含有少量或微量的重?zé)N類氣體（乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等）、氫（H2）、一氧化碳（CO）、二氧化硫(SO2)、硫化氫(H2S)等。由于甲烷（俗稱沼氣）是礦井瓦斯的主要成分，因而人們習(xí)慣上所說的瓦斯，通常指甲烷而言。來源：

（1）煤、巖層涌出（烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴）；（2）生產(chǎn)過程中產(chǎn)生（CO2、NO2、H2等）（3）井下化學(xué)、生物化學(xué)反應(yīng)生成（CO2、H2S、SO2）；（4）放射性元素蛻變過程生成（Rn、He等）第7頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月二、CH4的性質(zhì)

無色、無味、無嗅的氣體，可燃燒、爆炸；分子量：16.049，分子直徑：0.41nm，密度：0.716Kg/m3（氣態(tài)）、424.5Kg/m3（液態(tài)）相對空氣密度：0.554,

難溶入水:在101.3KPa,20℃條件下,3.31l/100lH2O三、CH4的危害及其經(jīng)濟(jì)價(jià)值

1、危害性（1）燃燒、爆炸（2）窒息（3）噴出、突出第8頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2、重要能源

CH4+2O2CO2+2H2O+Q1m3CH437022.2kJ相當(dāng)于1~1.5Kg煙煤。重要的化工原料?！?.2煤層瓦斯的成因有機(jī)源氣體-----腐植有機(jī)物（高等植物）成煤過程。煤層瓦斯是腐植型有機(jī)物（植物）在成煤過程中生成的兩個(gè)階段：（1）生物化學(xué)階段（從植物遺體到泥炭）

4C6H10O57CH4+8CO2+C9H6O+3H2O

特點(diǎn)：埋藏淺，覆蓋層膠結(jié)不好，煤層保存氣體少。隔絕空氣微生物（纖維素）第9頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）變質(zhì)階段（從泥炭到煙煤）泥炭褐煤煙煤無煙煤如：4C16H18O5C57H56O10+4CO2+3CH4+2H2OC57H56O10C54H42O5+CO2+2CH4+3H2OC54H42O5C13H4+2CH4+H2OP↑、t↑P↑、t↑P↑、t↑（泥炭）（褐煤）（褐煤）（煙煤）（煙煤）（無煙煤）第10頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月特點(diǎn)：（1）碳化過程生成的大量氣體。

初期：主要為CO2，CH4不多。隨著碳化程度的提高，CO2減少，CH4增多，同時(shí)生成重?zé)N。（2）碳化的同時(shí)，煤的物質(zhì)分子式、結(jié)構(gòu)發(fā)生變化；（3）因覆蓋層增厚，生成的氣體大多得以保存。但煤層瓦斯含量遠(yuǎn)小于生成量。

減少的原因：（1）地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動；（2）運(yùn)移到適于貯存地點(diǎn)，形成氣藏；（3）溶解于水中（長久地質(zhì)年代過程中）；（4）逸散于大氣中（從煤層露頭）。第11頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）其它主要?dú)怏wCO2

成因：①變質(zhì)生成。易逸散于大氣中，溶解于水，生成碳酸鹽，所以，深部煤層中很少含有CO2；②生物化學(xué)作用，淺部生物圈內(nèi)（微生物生化作用）；③火山活動，巖漿接觸變質(zhì)，生成大量CO2。如：窯街、營城局；④煤氧化。特別是煤的低溫氧化。N2

來自大氣。與氬的比例與空氣一致。第12頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月He

放射性元素蛻變的產(chǎn)物。§1.3煤層瓦斯賦存的垂直分帶性煤層瓦斯主要成分：CH4、CO2、N2。

形成原因：當(dāng)煤層直達(dá)地表或直接為透氣性較好的第四系沖積層覆蓋時(shí)，由于煤層中瓦斯向上運(yùn)移和地面空氣向煤層中滲透，使煤層內(nèi)的瓦斯呈現(xiàn)出垂直分帶特征。瓦斯空氣-1000m-800m-600m-400m-200mCO2-N2N2N2-CH4CH4第13頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月四帶：CO2-N2帶、

N2帶、

N2—CH4帶、

CH4帶。現(xiàn)場實(shí)際過程中，將前三帶總稱為瓦斯風(fēng)化帶。CO2－N2帶N2帶N2－CH4帶CH4帶瓦斯風(fēng)化帶瓦斯垂直分帶性第14頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月劃分的意義：掌握本煤田煤層瓦斯垂直分帶的特征，是搞好礦井瓦斯涌出量預(yù)測和日常瓦斯管理工作的基礎(chǔ)。

規(guī)律：①瓦斯風(fēng)化帶內(nèi)，涌出量與深度之間無規(guī)律性。②瓦斯風(fēng)化帶內(nèi)，無突出危險(xiǎn)性。③在CH4帶內(nèi)，煤層垂向各帶氣體組份表第15頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月瓦斯風(fēng)化帶下界深度確定依據(jù)：

根據(jù)下列指標(biāo)中的任何一項(xiàng)確定：（1）煤層的相對瓦斯涌出量等于2～3m3/t處；（2）煤層內(nèi)的瓦斯組分中甲烷及重?zé)N濃度總和達(dá)到80%（體積比）；（3）煤層內(nèi)的瓦斯壓力為0.1～0.15MPa；（4）煤的瓦斯含量達(dá)到下列數(shù)值處：長焰煤1.0～1.5

m3/t（C.M.），氣煤1.5～2.0m3/t（C.M.），肥煤與焦煤2.0～2.5m3/t(C.M)，瘦煤2.5～3.0m3/t(C.M)，貧煤3.0～4.0m3/t(C.M)，無煙煤5.0～7.0m3/t(C.M)（此處的C.M是指煤中可燃質(zhì)既固定碳和揮發(fā)分）第16頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月§1.4煤的孔隙特征

煤是一種復(fù)雜的孔隙性介質(zhì)，有著十分發(fā)達(dá)的各種不同直徑的孔隙和裂隙。形成龐大的自由空間和表面。煤是一種孔隙----裂隙性介質(zhì)，它決定煤----CH4體系的許多特性。EX：

集氣性----CH4的存在形態(tài)、含量，etc;

滲透性----流態(tài)、流出形式、涌出量；

力學(xué)特性----強(qiáng)度、彈性、脆性。第17頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月一、孔隙分類為了研究瓦斯在煤層中的賦存與流動，將煤中孔隙分類如下：

煤中的微孔≥80%類別直徑/mmCH4的存在形態(tài)微孔〈10-5吸附、吸收小孔10-5~10-4吸收、游離中孔10-4~10-3表面吸附、游離大孔10-3~10-1游離第18頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月二、表示孔隙特性的參數(shù)1、孔隙率（f）

----單位體積固體具有的孔隙容積。表示式：

f----孔隙率，%；

V----固體（含孔隙）的體積，cm；

V0----實(shí)體（不含孔隙）的體積，cm。假設(shè)M----固體質(zhì)量，g;ρ----固體假密度，g/cm3;ρo----固體真密度，g/cm3;則有：第19頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月

通過實(shí)驗(yàn)確定。或利用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。當(dāng)2、孔容（比孔容）----f’----單位質(zhì)量固體具有的孔隙容積。表示式：同上，可推得：

所以：cm3/g第20頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月3、比表面

----固體單位質(zhì)量或單位體積具有的孔隙總表面積。4、孔隙結(jié)構(gòu)

----各類孔隙在總孔隙中所占百分比。

微孔所占比例大，且比表面積也大。分類孔隙體積百分比/%孔隙表面積百分比/%微微孔12.562.2微孔42.235.1小孔28.12.5中孔17.20.2第21頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月三、煤、巖孔隙的基本特點(diǎn)1、各類煤巖的孔隙率差別很大，不同的煤需具體測定。礦井揮發(fā)份/%孔隙率/%撫順老虎臺礦45.7614.05鶴崗大陸31.8610.6開灤馬家溝12煤26.86.59本溪田師付8煤13.716.7陽泉三礦3煤6.6614.1焦作王封大煤5.8218.5我國一些礦井煤的孔隙率第22頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2、煤的孔隙率與碳化程度的關(guān)系長焰煤開始Vrf到焦瘦煤達(dá)到最小；而后

Vrf到無煙煤達(dá)到最大。但微孔，則

Vr

而始終Vr/%f/%焦煤瘦煤長無第23頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月3、煤的孔隙率與煤的破壞程度的關(guān)系（1）未受構(gòu)造應(yīng)力破壞的煤微孔達(dá)80%~90%，大孔很少，無外生裂隙。煤層瓦斯含量大，但瓦斯涌出量不大，涌出速度慢，涌出時(shí)間長。（2）破壞型煤各種孔均存在，隨著煤的破壞程度增大而增加。游離瓦斯含量高，易涌出，衰減快，可能發(fā)生突出。（3）構(gòu)造煤在地應(yīng)力作用下，煤破碎成〈0.1mm的煤粒，再被壓成煤磚狀。各類孔均存在，瓦斯含量高，卸壓后，f，瓦斯涌出量，易突出。第24頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月4、孔隙率與外加壓力（地應(yīng)力）關(guān)系式中：f----受壓狀態(tài)下的孔隙率；

f0----未受壓狀態(tài)孔隙率；

σ----壓應(yīng)力；

α----壓縮系數(shù)。

一般地，微孔不壓縮。Exp:17MPa時(shí)，f減少20%，因?yàn)槲⒖撞蛔儯笾锌诇p少40~50%備注：（1）Hf

（2）卸壓后（受采動影響）f

（3）σ對煤的吸附性影響很小。σf第25頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月§1.5煤的吸附特性一、概述1、吸附現(xiàn)象

----氣體分子與固體表面分子間相互作用，氣體分子暫時(shí)停留在固體表面上的現(xiàn)象。

吸附劑----能吸附其它物質(zhì)的介質(zhì)，如：煤；

吸附質(zhì)----被吸附的物質(zhì)，如CH4。2、吸附分類①根據(jù)吸附方式分：

表面吸附（吸著）----在吸附劑表面吸附一層或多層吸附質(zhì)分子。

容積吸附（吸收）----吸附質(zhì)分子緊密地充滿于吸附劑的微小孔隙內(nèi)，類似于溶質(zhì)溶解于溶劑中。第26頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月②根據(jù)吸附作用力分：A）物理吸附特點(diǎn)：Ⅰ、作用力為范德華力，作用距離極?。?/r7）,僅限于界面附近；

Ⅱ、可逆的----不穩(wěn)定的動平衡。

Ⅲ、吸附是一種放熱反應(yīng)，解吸，吸熱。

如：煤-------CH4，吸附熱：0.5~1.2Kj/molB）化學(xué)吸附作用力為離子鍵，不可逆。PortPort解吸吸附第27頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月二、吸附線和吸附方程

吸附量決定于：①吸附質(zhì)性質(zhì)（不同氣體）；②吸附劑性質(zhì)；③吸附溫度；④吸附壓力。1、吸附線

----吸附劑和吸附質(zhì)，在一定溫度（t）或一定壓力(P)下，吸附量與P或t之間的關(guān)系曲線。PXt=const等溫吸附線tXP=const等壓吸附線第28頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2、吸附方程A）Langmuir方程（1916年）

理論計(jì)算式：式中：X----給定溫度下的吸附量，m3/t；

a----吸附常數(shù)，極限吸附量，m3/t；

b----吸附常數(shù)，MPa-1;P----吸附平衡時(shí)的氣體壓力，Mpa。

a、b通過實(shí)驗(yàn)室測定得出。實(shí)際算式：其中：第29頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月B)弗洛德里希方程（1906）式中：k、n-----系數(shù)；

P----氣體壓力。C）都必林方程式中：a0----極限吸附瓦斯量，cm/g；

E----吸附能，j/mol；

P0----極限吸附時(shí)的氣體壓力,Mpa；

P----吸附壓力,Mpa；

T----吸附溫度；

n----吸附結(jié)構(gòu)系數(shù)。第30頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月三、影響煤與瓦斯吸附量的主要因素1、瓦斯壓力

t=const,PX2、溫度

P=consttX

溫度每升高1℃，吸附瓦斯的能力降低約8%。3、瓦斯的性質(zhì)對于特定的煤，在t、P一定時(shí)，

CO2的吸附量＞CH4的吸附量＞N2的吸附量4、煤的變質(zhì)程度變質(zhì)程度反映了煤的表面積與化學(xué)組成。變質(zhì)程度越高（Vr）X第31頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月5、煤中的水份水份的增加使煤的吸附能力降低。艾琴格爾經(jīng)驗(yàn)式：式中：Xch----含有水份時(shí)瓦斯吸附量；

Xg----不含有水份時(shí)瓦斯吸附量；

W----水份含量。6、煤中的灰份（Ac）灰份不吸附瓦斯，我國習(xí)慣于用可燃基作單位。第32頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月§1.6煤層瓦斯壓力一、瓦斯壓力的含義

----煤層孔隙或裂隙內(nèi)氣體分子自由運(yùn)動撞擊所產(chǎn)生的作用力。

特點(diǎn)：在某一點(diǎn)上各向大小相等，方向與孔隙壁面垂直。煤層瓦斯壓力是決定煤層瓦斯含量、瓦斯流動動力高低以及瓦斯動力現(xiàn)象的基本參數(shù)。第33頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月二、煤層瓦斯壓力分布的一般規(guī)律1、在未受采動影響煤層內(nèi)（1）沿深度(沿煤層傾向)

符合氣體狀態(tài)方程，即：P=f(v-1,t)，其中：v為孔容，t為煤溫?！逪，V，T但不明顯∴HP

未受采動影響的煤層內(nèi)的瓦斯壓力，隨深度的增加而有規(guī)律地增加，可以大于、等于或小于靜水壓。第34頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月

存在：

n----系數(shù)，通常取n=1。存在：gp----煤層瓦斯壓力梯度，Mpa/m。含義----單位深度增加煤層瓦斯壓力增加量。gp說明什么?（H1,P1）(H2,P2)(H,P)H(m)P(MPa)第35頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月根據(jù)瓦斯壓力梯度可以預(yù)測深部煤層瓦斯壓力。預(yù)測計(jì)算式：式中：P—預(yù)測的甲烷帶內(nèi)深H(m)處的瓦斯壓力，MPagp—瓦斯壓力梯度，MPa/m特例：式中：P0--甲烷帶上部邊界處瓦斯壓力，取0.2MPa

。

H0---甲烷帶上部邊界深度，m。

舉例：某礦瓦斯風(fēng)化帶深度為100m，在200m處測得煤層瓦斯壓力為0.5MPa，預(yù)測300m處煤層瓦斯壓力。

第36頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）沿走向在地質(zhì)條件相近的塊段內(nèi)，相同深度的同一煤層，具有大體相同的瓦斯壓力。

條件：

A）孔隙、裂隙互相連通，形成一個(gè)統(tǒng)一的體系；

B）等量的瓦斯處于孔隙容積相同的不同體系內(nèi)。

C）不等量的瓦斯處于孔隙容積按同比例的不同體系內(nèi)。即：實(shí)際上，只能“大體相同”，而且可能差別。2、采動影響區(qū)煤層∵f,Xf,∴P發(fā)生變化，十分復(fù)雜，一般隨深度增加瓦斯壓力逐漸增大。第37頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月二、煤層瓦斯壓力測定

瓦斯壓力測定：打鉆、封孔、測壓

1、主要設(shè)備及儀表

鉆機(jī)、測定管、壓力表。

封孔材料：炮泥、水泥，木楔；封孔器。

2、測壓步驟

A）打鉆

要求：測定地點(diǎn)無大裂隙，不位于破壞帶，含水小。一般由圍巖向煤層打穿層鉆孔，鉆孔直徑

φ45~75mm。

B）封孔鉆孔到位后，用壓氣清渣。

封孔方法分為：第38頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月固體材料封孔

一般采黃泥作為固體材料。木楔導(dǎo)氣管（15~20m紫銅管或鐵管）>5m0.4m0.2m水泥固體材料擋盤導(dǎo)氣孔測壓室固體材料封孔測定瓦斯壓力示意圖第39頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月3m測壓管檢查管注漿管水泥砂漿封孔為了克服粘土封孔費(fèi)工費(fèi)時(shí)勞動強(qiáng)度較大的缺點(diǎn)，國內(nèi)外不少礦井采用以壓縮空氣為動力，將水泥砂漿壓入鉆孔的封孔工藝。

適用條件：封孔傾角超過45

、深度大于15m的鉆孔。

水泥沙漿配比：500號水泥：砂石：水：鋁粉（或石膏）＝１：１：1~0.5：0.0008第40頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月膠圈粘液封孔測定瓦斯壓力原理：用膨脹著的膠圈封高壓粘液，再由高壓粘液封高壓瓦斯，由壓力表測定瓦斯壓力。測壓管膠圈注粘液第41頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月3、注意事項(xiàng)（1）測壓空間盡可能??；（2）鉆孔打完后，立即封孔，尤其是低透氣性煤層；（3）防止漏氣；（4）足夠長的觀察時(shí)間；（5）防止地下水的影響，盡可能不穿含水層，必須穿過含水層時(shí)，封孔應(yīng)超過含水層?！?.7煤層瓦斯含量一、瓦斯在煤層中的存在狀態(tài)

煤體是一種復(fù)雜的多孔性固體，包括原生孔隙和運(yùn)動形成的大量孔隙和裂隙，形成了很大的自由空間和孔隙表面。第42頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月1、游離狀態(tài)主要存在于大、中孔、裂隙空間內(nèi)，其間瓦斯分子作自由熱運(yùn)動，顯示相應(yīng)的瓦斯壓力。在現(xiàn)今采深下，占瓦斯總量的5~12%。2、吸附狀態(tài)主要存在于小孔和微孔空間內(nèi)。分為表面吸附和吸收兩種狀態(tài)。占瓦斯總量的＞80%。P或t升高P或t降低游離狀態(tài)瓦斯游離狀態(tài)瓦斯吸附狀態(tài)瓦斯第43頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月3、其它形態(tài)-----結(jié)晶水化物

問題提出：結(jié)晶水化物的形式：

形成條件：低溫、高壓。對CH4:

對C2H6:

對C3H8:t=0℃時(shí)，P≈2.0MPat=5℃時(shí)，P≈4.8MPat=10℃時(shí)，P≈8.0MPat=0℃時(shí)，P≈0.6MPat=5℃時(shí)，P≈1.3MPat=10℃時(shí)，P≈2.5MPat=0℃時(shí)，P≈0.1MPat=2.5℃時(shí)，P≈0.3MPa乙烷和丙烷生成水化物的條件比CH4低得多第44頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月二、煤層瓦斯含量1、含義：單位質(zhì)量或體積的煤中含有的瓦斯量。m3/m3，m3/t。

煤層瓦斯包含：游離瓦斯量和吸附瓦斯量2、瓦斯含量計(jì)算（1）游離瓦斯量由氣體狀態(tài)方程：考慮到瓦斯氣體可壓縮性，則有：粗略計(jì)算，假設(shè)：則：式中：P----煤層瓦斯壓力，Mpa；

V----煤的孔容。第45頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）吸附瓦斯量--Xx

一般采用朗格繆爾方程計(jì)算。其中：（3）煤層瓦斯含量---XX=Xg+Xxm3/t第46頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月三、煤層瓦斯含量的測定1、直接測定法－－勘探鉆孔煤芯解吸法主要測定步驟：1）現(xiàn)場采樣與瓦斯解吸速度的測定－－v1第47頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2、損失瓦斯量的計(jì)算－－v2t0－－裝罐前時(shí)間；t－－裝罐后時(shí)間；v－－解吸瓦斯體積。0200400600800200400600800V/ml第48頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月３）煤樣剩余瓦斯解吸－－v3

包括：I)煤樣粉碎前脫氣；ii)煤樣粉碎后脫氣

總瓦斯量：V=V1+V2+V3

經(jīng)過狀態(tài)變換和計(jì)算可得煤層原始瓦斯含量。2、瓦斯含量系數(shù)法

測定原理：煤層瓦斯含量與瓦斯壓力之間，大致存在如下關(guān)系：式中：

α－－瓦斯含量系數(shù)，m3/(m3.MPa0.5)，通過實(shí)驗(yàn)室測定得出；P－－煤層瓦斯壓力，Mpa；X－－煤層瓦斯含量，m3/m3第49頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月§1.8影響煤層瓦斯含量的主要因素

煤層瓦斯含量主要取決于：瓦斯生成量；瓦斯運(yùn)移條件；煤層貯存瓦斯的性能。具體包括以下幾點(diǎn)：

1、煤的碳化程度在碳化作用過程中，不斷地產(chǎn)生瓦斯，碳化程度越高，生成的瓦斯量越多。相同的條件下，煤的變質(zhì)程度越高，煤層瓦斯含量越大。

煤的平均甲烷含量與其變質(zhì)程度的定量關(guān)系曲線第50頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月2、煤層的賦存狀態(tài)（1）露頭成煤的地質(zhì)年代中，若有露頭長時(shí)間與大氣相通，瓦斯沿煤層流動，煤層瓦斯往往沿煤層露頭排放，瓦斯含量大為減少。（2）煤層傾角

∵∴煤層傾角愈大，煤層瓦斯含量愈低。Exp:芙蓉礦，北翼：40°~80°,

南翼：6°~12°，第51頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）埋藏深度埋深增加，地應(yīng)力增高，煤層的透氣性變差，瓦斯向地表運(yùn)移距離增加，有利于封存瓦斯。在近代開采深度內(nèi)，CH4帶，，但是如果埋藏深度繼續(xù)增大，瓦斯含量增加的速度將要減慢而趨于常量。第52頁，課件共58頁，創(chuàng)作于2023年2月3、煤層和圍巖的透氣性

煤層圍巖是指煤層直接頂、老頂和直接底板等在內(nèi)的一定厚度范圍的層段。煤層圍巖對瓦斯賦存的影響，決定于它的隔氣、透氣性能。當(dāng)煤層頂板巖性為致密完整的巖石，如頁巖、油母頁巖時(shí)，煤