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什么是矿井瓦斯与瓦斯突出

  
评论: 更新日期:2010年02月11日

  矿井瓦斯是矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体。有时单独指甲烷(沼气)。它是在煤的生成和煤的变质过程中伴生的气体。在成煤的过程中生成的瓦斯是古代植物在堆积成煤的初期,纤维素和有机质经厌氧菌的作用分解而成。另外,在高温、高压的环境中,在成煤的同时,由于物理和化学作用,继续生成瓦斯。

  瓦斯是无色、无味、无臭的气体,但有时可以闻到类似苹果的香味,这是由于芳香族的碳氢气体同瓦斯同时涌出的缘故。瓦斯对空气的相对密度是0.554,在标准状态下瓦斯的密度为0.716kg,所以,它常积聚在巷道的上部及高顶处。瓦斯的渗透能力是空气的1.6倍,难溶于水,不助燃也不能维持呼吸,达到一定浓度时,能使人因缺氧而窒息,并能发生燃烧或爆炸。瓦斯的燃烧、爆炸性是矿井主要灾害之一。

  瓦斯在煤体或围岩中是以游离状态和吸着状态存在的。

  游离状态也称为自由状态,这种瓦斯以自由气体状态存在于煤体或围岩的裂缝、孔隙之中,其量的大小主要决定于贮存空间的体积、压力和温度。

  吸着状态又称结合状态,其特点是瓦斯与煤或某些岩石结合成一体,不再以自由气态形式存在。按其结合形式不同又可分为吸附及吸收两种。吸附状态是由于固体粒子与气体分子之间分子吸引力的作用,使气体分子在固体粒子表面上紧密附着一个薄层;吸收状态是气体分子已进入煤分子团的内部。

  几种状态的瓦斯处于不断变化的动平衡之中,在一定条件下会互相转化。当压力、温度变化时,游离瓦斯转化为吸着瓦斯称为吸附,吸附瓦斯转化为游离瓦斯称解吸。

  矿井瓦斯等级的划分

  矿井瓦斯等级是以相对瓦斯涌出量的大小来划分的。《煤矿安全规程》规定,在一个矿井中,只要有一个煤(岩)层发现瓦斯,该矿井即定为瓦斯矿井,并依照矿井瓦斯等级工作制度进行管理。

  矿井瓦斯等级,根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式划分为:

  (1)低瓦斯矿井:矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10立方米/吨且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40立方米/分。

  (2)高瓦斯矿井:矿井相对瓦斯涌出量大于10立方米/吨且矿井绝对瓦斯涌出量大于40立方米/分。

  (3)煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井。

  什么是瓦斯喷出和煤(岩)与瓦斯突出?

  瓦斯喷出和煤(岩)与瓦斯突出是瓦斯的特殊涌出形式。瓦斯的涌出形式分为普通涌出和特殊涌出。

  普通涌出,是指瓦斯从煤层或岩层表面非常细微的缝隙中缓慢、均匀而持久地涌出。其涌出的面积广、时间长,是瓦斯涌出的主要形式。

  特殊涌出可以分为瓦斯喷出和煤(岩)与瓦斯突出两种。

  瓦斯喷出是指大量瓦斯突然喷出的现象,喷出的时间可长、可短(数天或数年)。每昼夜的喷出量可达数百立方米。

  煤(岩)与瓦斯突出(简称突出),是在一瞬间(几秒钟或几分钟)突然喷出大量瓦斯和煤炭(岩石),并伴随有强烈的声响和强大的冲击动力现象。

  什么是瓦斯突出?

  瓦斯突出是指随着煤矿开采深度的增加、瓦斯含量的增加,在煤层中形成了在地应力作用下,瓦斯释放的引力作用下,使软弱煤层突破抵抗线,瞬间释放大量瓦斯和煤而造成的一种地质灾害。煤矿开采深度越深,瓦斯瞬间释放的能量也会越大。煤和瓦斯突出主要发生在煤层平巷掘进、上山掘进和石门揭煤时,有的矿井在回采工作面也发生煤和瓦斯突出。瓦斯突出和瓦斯爆炸是两个概念,但灾害都来自于瓦斯。瓦斯突出是一种地质灾害,在大量的有害气体瞬间涌入后,会形成窒息,但不一定会发生爆炸事故。但如果出现以下三种情况后,会引发爆炸事故,一是与空气中氧气含量达到12%以上,二是瓦斯浓度达到5%至16%之间,三是遇到明火,点火温度达到650度以上。

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