煤層瓦斯賦存與含量

1、. 煤層瓦斯賦存與含量一、瓦斯的成因與賦存（一）礦井瓦斯的生成煤層瓦斯是腐植型有機(jī)物（植物）在成煤過程中生成的。成氣過程兩個(gè)階段一是生物化學(xué)成氣時(shí)期；二是煤化變質(zhì)作用時(shí)期。（二）瓦斯在煤體內(nèi)存在的狀態(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。煤層中瓦斯賦存兩種狀態(tài)：       游離狀態(tài)         吸附狀態(tài)       吸著狀態(tài) &#

2、160;     吸收狀態(tài)二、煤層中瓦斯垂直分帶    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。  垂直分為四帶：     CO2- N2帶、N2帶、N2CH4帶、CH4帶。名    稱氣帶成因瓦斯成分 %N2CO2CH4CO2 N2帶生物化學(xué)空氣20802080<10N2帶空氣80<1020<20N2CH4帶空氣變質(zhì)2080

3、<10202080CH4帶變質(zhì)<20<1080 瓦斯風(fēng)化帶下界深度確定依據(jù)：可以根據(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23m3/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0.10.15MPa；（4）煤的瓦斯含量達(dá)到下列數(shù)值處：長焰煤1.01.5 m3/t（C.M.），氣煤1.52.0m3/t（C.M.），肥煤與焦煤2.02.5m3/t(C.M)，瘦煤2.53.0m3/t(C.M.)，貧煤3.04.0m3/t(C.M.)，無煙煤5.07.0m3/t(C.M.)（此處的C.M.是指煤中可燃質(zhì)既固定

4、碳和揮發(fā)分）三影響煤層瓦斯含量的因素煤的瓦斯含量是指單位體積或重量的煤在自然狀態(tài)下所含有的瓦斯量（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的瓦斯體積），單位為 m3/m3(cm3/cm3)或 m3/t(cm3/g)。煤的瓦斯含量包括游離瓦斯和吸附瓦斯含量之和。主要影響因素： 1、煤的吸附特性  煤的吸附性能決定于煤化程度，一般情況下煤的煤化程度越高，存儲瓦斯的能力越強(qiáng)。2、.煤層露頭   煤層如果有或曾經(jīng)有過露頭長時(shí)間與大氣相通，瓦斯含量就不會很大。反之，如果煤層沒有通達(dá)地表的露頭，瓦斯難以逸散，它的含量就較大。3、煤層的埋藏深度煤層的埋藏深度越深，煤層中的瓦斯向地表運(yùn)移的距離就越長

5、，散失就越困難4、圍巖透氣性煤系巖性組合和煤層圍巖性質(zhì)對煤層瓦斯含量影響很大。如果圍巖為致密完整的低透氣性巖層，圍巖的透氣性差，所以煤層瓦斯含量高，瓦斯壓力大。反之，圍巖由厚層中粗砂巖、礫巖或裂隙溶洞發(fā)育的石灰?guī)r組成，則煤層瓦斯含量小。5、煤層傾角6、地質(zhì)構(gòu)造7、水文地質(zhì)條件  四、煤層內(nèi)的瓦斯壓力  瓦斯流動動力高低以及瓦斯動力現(xiàn)象的基本參數(shù)。   瓦斯壓力測定：打鉆、封孔、測壓   瓦斯帶內(nèi)瓦斯壓力變化規(guī)律：   末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。 

6、;     瓦斯壓力梯度：           gp=(P2-P1)/（H2-H1）                        （9-2-1）則       

7、;  P=gp(H-H1)+P1                               (9-2-2a)或         P= gp (H-H0)+P0    &

8、#160;                          (9-2-2b)式中  P預(yù)測的甲烷帶內(nèi)深H(m)處的瓦斯壓力，MPa          gp瓦斯壓力梯度，MPa/m          P1，P2甲烷帶內(nèi)深度為H1、H2(m)處的瓦斯壓力，MPa。