矿井瓦斯
矿井瓦斯防治与应急措施
制定完善的应急预案并进行定期演练 ，确保在发生事故时能够迅速响应并 采取有效措施，减少事故损失。
通风与瓦斯抽放
合理的通风系统和瓦斯抽放措施可以 有效降低矿井瓦斯浓度，防止瓦斯积 聚，确保矿井安全生产。
应急预案与演练
加强职工安全培训和教育，提高员工 对瓦斯危害的认识和防范意识，是减 少瓦斯事故的重要途径。
确保工作面通风系统合理，避 免通风不畅导致瓦斯积聚。
合理安排工作面人员作业，避 免人员密集导致事故风险增加 。
加强瓦斯抽放工作
01
根据矿井实际情况，制 定合理的瓦斯抽放方案
。
02
配备先进的瓦斯抽放设 备，确保抽放效果。
03
对瓦斯抽放数据进行实 时监测和分析，确保抽
放效果达标。
03
矿井瓦斯应急措施
伍赶赴现场进行救援。
快速处置
02 在救援队伍到达现场后，应迅速采取有效的灭火措施
，控制火势蔓延。
做好人员疏散
03
在事故现场做好人员疏散工作，避免人员伤亡和次生
事故的发生。
05
结论与展望
总结矿井瓦斯防治与应急措施的经验教训
瓦斯监测与预警
建立完善的瓦斯监测系统，及时发现 和预警瓦斯异常情况，是预防瓦斯事 故的关键措施。
03
建立瓦斯防治检查与考核制度，确保各项措施 落实到位。
定期进行瓦斯检测与监控
制定定期检测与监控计划，包括检测时间、地点、方法等。 对瓦斯浓度、风速、风量等关键参数进行实时监测。
对监测数据进行及时分析，发现异常情况立即采取措施处理。
合理安排工作面生产布局
01
02
03
根据矿井实际情况，合理安排 工作面生产布局。
矿井瓦斯
矿井瓦斯瓦斯（methane）是井下煤岩涌出的各种气体的总称，其主要成份是以甲烷为主的烃类气体，有时也专指甲烷，在我国矿井的实际条件下，瓦斯主要是指甲烷，是腐植型有机物(植物)在成煤过程中生成的。
煤体中的瓦斯含量是一定的，但以游离状态和吸附状态存在的瓦斯量是可以相互转化的。
当温度降低或压力升高时，一部分瓦斯将由游离状态转化为吸附状态，这种现象叫做吸附。
反之，如果温度升高或压力降低时，一部分瓦斯就由吸附状态转化为游离状态，这种现象叫做解吸。
瓦斯含量是指单位重量或体积的煤岩中在一定温度和压力条件下所含有的瓦斯量，即游离瓦斯和吸附瓦斯的总和，以m3／m3（煤）或m3／t（煤）表示。
一般将煤层由露头自上向下分为四个瓦斯带：CO2—N2带、N2带、N2—CH4带、CH4带.前三个带总称为瓦斯风化带，第四个带为甲烷带。
围岩透气性越大，煤层倾角越大、开放性断层越发育、地下水活动越剧烈，则瓦斯风化带下部边界就越深。
有露头的煤层往往比无露头的隐伏煤层瓦斯风化带深。
影响瓦斯含量的因素:1、煤的变质程度2、煤层的地质历史3、煤层和围岩的透气性4、地质构造5、煤层露头6、埋藏的深度和地形7、地下水的活动煤层瓦斯压力是指煤孔隙中所含游离瓦斯的气体压力，即气体作用于孔隙壁的压力。
煤层瓦斯压力是决定煤层瓦斯含量的一个主要因素，当煤的吸附瓦斯能力相同时，煤层瓦斯压力越高，煤中所含瓦斯量也就越大。
测定煤层瓦斯压力时，通常是从围岩巷道(石门或围岩钻场)向煤层打孔径为50一70mm的钻孔，孔中放测压管，将钻孔密封后，用压力表直接进行测定。
在煤层或其附近进行采掘工作时，煤岩的原始状态由于采动影响受到破坏，发生破裂、卸压膨胀变形、地应力重新分布等变化，且部分煤岩的透气性增加。
游离瓦斯在其压力作用下，经由煤层的裂隙通道或暴露面渗透流出并涌向采掘空间。
随着游离瓦斯的流出，煤体里面的瓦斯压力下降，从而破坏了原有的动平衡，一部分吸附瓦斯将解吸转化为游离瓦斯并涌出。
矿井瓦斯
P1，P2—甲烷带内深度为H1、H2(m)处的瓦斯压力，MPa。
P0--甲烷带上部边界处瓦斯压力，取0.2MPa 。 H0---甲烷带上部边界深度，m。
第三节
普通涌出 特殊涌出
矿井瓦斯涌出
一、瓦斯涌出量
1、含义：矿井建设或生产过程中从煤岩内涌出的瓦斯量 2、瓦斯涌出量表示方法 绝对瓦斯涌出量-- 单位时间涌出的瓦斯体积，单位为m3/d或m3/min：
第二节
煤层瓦斯赋存与含量
一、瓦斯的成因与赋存
（一）矿井瓦斯的生成 煤层瓦斯是腐植型有机物（植物）在成煤过程中生成的。
成气过程两个阶段一是生物化学成气时期；二是煤化变质作用时期。
（二）瓦斯在煤体内存在的状态
煤体是一种复杂的多孔性固体，包括原生孔隙和运动形成的大量 孔隙和裂隙，形成了很大的自由空间和孔隙表面。
.按水平、翼、采区来进行划分，作为风量分配的依据之一；
.按掘进区、回采区和已采区来划分，它是日常治理瓦斯工作的基础； .按开采区、临近区划分，它是采煤工作面治理瓦斯工作的基础
四、瓦斯涌出不均系数
正常生产过程中，矿井绝对瓦斯涌出量受各种因素的影响其数值是经 常变化的，但在一段时间内只在一个平均值上下波动，峰值与平均值 的比值称为瓦斯涌出不均系数。 矿井瓦斯涌出不均系数表示为： kg=Qmax/Qa 式中：kg－给定时间内瓦斯涌出不均系数； Qmax－该时间内的最大瓦斯涌出量，m3/min； Qa－该时间内的平均瓦斯涌出量，m3/min； 方法：确定区域，进回风量、瓦斯浓度
突出危险性预测是防治煤与瓦斯突出综合措施的第一步。突出危险性预 测包括区域性预测和工作面预测。 (一)、预测指标 1、煤的瓦斯放散指数ΔP： 一般情况下，ΔP＞15～25时有突出危险。 2、煤的坚固系数f ： 当f0.6～0.8时有突出危险；f＞1.2时，无突出危险。 3、软煤比 软煤分层厚度与煤层总厚度之比称软煤比，亦称揉皱系数。该 值越高，煤层越不稳定，突出可能性越大。 4、钻孔瓦斯涌出量和钻渣量 这是一种可以在掘进工作面即时预测有无突 出危险的方法，它综合反映了工作面前方煤体渗透性、破坏程度、瓦斯 涌出速度和岩层应力状态。 （二）、突出预兆 1、煤层结构和构造 2、地压增大 3、瓦斯及其它
矿井瓦斯基础知识
矿井瓦斯基础知识一、矿井瓦斯的概念矿井瓦斯是成煤过程中的一种伴生气体，是指煤矿井下以甲烷（CH4）为主的有毒有害气体的总称。
二、瓦斯的性质矿井瓦斯通常指甲烷，是一种无色无味的气体，在标准状态下其密度为0.554。
甲烷扩散性强，扩散速度是空气的1.34倍，具有燃烧和爆炸性。
三、瓦斯的危害1、窒息：当瓦斯浓度达到43％时，氧气冲淡到12％，人会感到呼吸困难；当瓦斯浓度达到57％时，氧气冲淡到9％，人就会窒息、死亡。
2、燃烧、爆炸：当瓦斯与空气混合达到一定浓度时，遇高温火源能燃烧、爆炸。
3、煤与瓦斯突出：摧毁、堵塞巷道，甚至引起人员窒息死亡、瓦斯爆炸。
四、瓦斯爆炸1、瓦斯爆炸的概念：瓦斯是一种能燃烧和爆炸的气体，瓦斯爆炸就是空气中氧气（O2）与瓦斯（CH4）进行剧烈氧化反应的结果，会产生二氧化碳和水蒸汽，并释放出大量的热量，这些热量能使反应过程中生成的二氧化碳和水蒸气迅速膨胀并形成高温、高压，并以极高的速度向外冲出，而产生动力现象。
2、瓦斯爆炸的必备条件：一是，一定的瓦斯浓度：当瓦斯浓度在5％～16％之间才能爆炸。
浓度不同，燃烧和爆炸的特性也不同，当瓦斯浓度小于5％时参加反应的瓦斯少，不能形成热量积聚，瓦斯不爆炸只燃烧；当瓦斯浓度达5％～9.5％时爆炸威力迅速增强，通过实验测定当瓦斯浓度在8.5％时，瓦斯全部参加反应，威力最强；当瓦斯浓度达9.5％～16％时爆炸威力逐渐减弱；当瓦斯浓度高于16%时，由于氧气含量不足，热量被多余的瓦斯和周围其他介质吸收而降温，不能爆炸。
二是，一定的引火温度：瓦斯最低点燃温度为引火温度，在650～750℃。
三是，充足的氧气：瓦斯爆炸界限随混合气体中氧气浓度降低而缩小，当氧气浓度下降瓦斯爆炸下限缓慢上升，而上限迅速下降；当氧气浓度小于12％时，瓦斯则失去爆炸性，遇火不爆炸。
五、瓦斯爆炸产生的危害1、爆炸温度高，瓦斯爆炸瞬时温度可达1850～2650℃之间，能烧伤人员、烧坏设备，并能引起火灾，扩大灾情。
矿井瓦斯
矿井瓦斯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。
目录编辑本段瓦斯瓦斯的定义瓦斯是无色、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。
瓦斯的赋存状态瓦斯在煤体或围岩中是以游离状态和吸着状态存在的。
瓦斯在煤内的存在形态示意图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。
编辑本段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：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。
矿井瓦斯
• 3、限制瓦斯爆炸事故范围扩大的措施： • 具体措施有两个方面：隔爆和阻止爆炸。 采用分区通风；利用爆炸产生的高温、冲 击波设置自动阻爆装置；制定灾害预防处 理计划；装有主通风机的出风井口，应安 装防爆门等。
• • • •
三、瓦斯突出及防治措施 （一）突出的特点、预兆和危害 1、突出的特点 （1）大多数突出发生在地质构造带内，抛出 物大块在下面，小块在中间，煤粉在上部。 • （2）突出的高压瓦斯能使煤炭破碎成粉并抛 至数十米甚至数千米；使井巷风流逆转。 • （3）动力效应大，能推倒矿车、破坏巷道和 通风设施。救灾以及恢复生产难度大。 • （4）孔洞形状呈腹大口小的梨形、台形、倒 瓶形。
②加强盲巷管理，尽量避免和减少
盲巷。已发生的盲巷，长度大于6m
的独头巷道在24h内必须进行封闭。
（4）对瓦斯涌出量较大的太井或采 区，要采取抽放瓦斯的措施。
• 2．消除引爆火源 • （1）严加明火管制。严禁携带烟草和火种下 井，井下严禁使用电炉和灯泡取暖；井口房、 瓦斯抽放泵房以及通风机房周围20m内禁止使 用明火。 • （2）严格执行爆破制度。爆破工要持证上岗， 爆破作业严格执行“一炮三检”制度，严禁放 糊炮，严禁用明火爆破和一次装药分次爆破。 严禁使用不合格或变质和过期的炸药。
• （3）防止电气火花和静电火花。井下检修 电器设备、设施时，必须先检查瓦斯，严 禁带电作业。 • （4）防止摩擦和撞击火花。主要措施有： 在摩擦发热的装置上安设过热保护装置和 温度检测报警断电装置；工作面遇坚硬夹 石或硫化铁夹层时，不能强行截割，应爆 破处理；定期检查截齿和其后的喷水装置， 保证其工作正常。
• 6、辽宁省煤炭工业局未认真落实安全第 一、预防为主的安全生产方针，未能正确 履行工作职责。 • 7、辽宁省煤矿安全监察局辽西分局在监 察执法工作中，对该矿的安全监察不到位。
矿井瓦斯基础知识
矿井瓦斯的特点
易燃性
01 矿井瓦斯具有易燃的特性，一旦积聚到一定浓度，极易发生爆 炸。
爆炸性
02 矿井瓦斯的爆炸性极强，发生爆炸会造成严重的事故和损失。
密度小
03 矿井瓦斯密度小于空气，容易积聚在井下低洼处，增加了安全 风险。
矿井瓦斯的危害
人员伤亡
矿井瓦斯爆炸会造成严 重的人员伤亡，是煤矿 安全的重大威胁。
电化学法 利用瓦斯与电极之间的 化学反应产生电流进行 检测
红外线法
利用瓦斯吸收红外线的 特性进行检测
瓦斯检测设备
瓦斯检测仪有可携带式、固定式等多种类型， 瓦斯监测系统能实时监测矿井中瓦斯浓度变化。
瓦斯监测技术
数据采集
采集井下各点瓦斯浓度 数据
数据传输
将采集到的数据传输至 监测中心
数据分析
对数据进行分析 判断瓦斯浓度变化趋势
破碎爆破
井下破碎爆破和煤壁破 裂是矿井瓦斯释放的重 要原因之一，需谨慎操 作。
矿井瓦斯普遍存 在于煤矿工作环
境
在煤矿作业中，矿井瓦斯是一种潜在的危险气 体，必须加强监测和控制，确保工人安全作业。 矿井瓦斯的释放不仅影响矿工的健康，还可能 引发严重的矿井事故。
● 02
第2章 矿井瓦斯的检测和监测
瓦斯检测方法
总结
矿井瓦斯治理技术涉及瓦斯抽采、灭火、通风系统优化以及瓦斯综合治理 等方面。通过采用这些技术，可以有效降低矿井瓦斯引发的安全隐患，保 障矿井生产的安全和稳定。
● 04
第四章 矿井瓦斯事故应急处理
瓦斯事故预防
定期检测和监测
01 确保瓦斯浓度安全
维护管理设备
02 加强瓦斯防治技术
03
瓦斯事故处理流程
矿井瓦斯
喷出式瓦斯涌出必须有大量积聚游离瓦斯的瓦斯源， 按不同生成类型，瓦斯喷出源有两种：地质生成瓦斯源和 生产生成瓦斯源。地质生成瓦斯源是指喷出的瓦斯来源于 成煤地质过程中，大量瓦斯积聚在地质的裂隙和空洞内， 当采矿工程揭露这些地层时，瓦斯就从裂隙及空洞中涌出， 形成瓦斯喷出。生产生成瓦斯源是指喷出的瓦斯来源于因 开采松动卸压的影响，使开采层邻近的煤层卸压而形成大 量解吸瓦斯，当游离瓦斯积集达到一定能量时，冲破层间 岩石而向回采巷道喷出。 3、突出式瓦斯涌出 含瓦斯的煤、岩体，在压力（地层应力、重力、瓦斯 压力等）作用下，破碎的煤和解吸的瓦斯从煤体内部突然 向采掘空间大量喷出的一种动力现象即为突出式瓦斯涌出， 通常我们称作煤与瓦斯突出。
瓦斯组分中的气体成分不同，其性质具有很大的差异。从 安全的角度可以将这些组分划分为四类： （1）可燃性气体：如甲烷等烷烃类（CnH2n+2）、环烷烃 （CnH2n）、H2、CO、H2S等等，这些气体具有可燃烧的特 性，在一定浓度范围内与空气的混合往往具有爆炸性，对煤 矿安全构成严重威胁。 （2）有毒性气体：如H2S、CO、SO2、NH3、NO、NO2等 等，这些气体达到一定的浓度时，会直接威胁人体的健康甚 至生命。 （3）窒息性气体：如N2、CH4、CO2、H2等等 ，这些气体 往往赋存在煤体或其围岩内，开采过程中大量涌到生产空间， 从而使空气中氧气的浓度降低，造成人员窒息。 （4）放射性气体：如氡气。 以上可以看出，矿井瓦斯成分相当复杂，但各种成分的含 量差别极大。在煤矿井下，由煤层及其围岩涌出的甲烷往往 占到瓦斯总量的90%以上，除了个别矿井外，其他成分含量 极少，因此在述及到矿井瓦斯时，通常是独指甲烷。
瓦斯的性质
（1）污染环境，加剧大气“温室效应” （2）可造成瓦斯窒息事故 ●瓦斯浓度≥43%时，呼吸短促 ●瓦斯浓度达≥57%时，即刻昏迷 （3）可酿成瓦斯燃烧事故 ●瓦斯浓度低于≤5%或≥15% （4）引起瓦斯爆炸事故 ●瓦斯浓度在5～15% （5）产生煤与瓦斯突出事故
矿井瓦斯基础知识
1×10-6，地球表
面温度增加1℃。
对煤矿瓦斯进行抽 放并加以利用，可 以给煤矿带来较好 的经济效益。按我 国现有能耗标准， 煤层气相当于我国 约使用27 年的能 源。
二 煤层瓦斯赋存与含量
1 瓦斯的成因
煤层瓦斯是腐植型有机物（植物）在成煤过程中生成的。 成气过程分为两个阶段：
生物化学成气时期（泥炭化过程） 缺氧、低温（不超过650C）厌氧微生物分解为CH4、CO2和H2O。 生成的瓦斯排放到古大气中。
巷道
压力表 测压钻孔
图 煤层瓦斯压力测定测
煤层
二 煤层瓦斯赋存与含量
主动测压法 钻孔封完孔后，通过钻孔向被测煤层充入补偿气体达到
瓦斯压力平衡而测定煤层瓦斯压力的测压方法。 补偿气体可选用高压N2、高压CO2或其他惰性气体。补偿
气体的充气压力略高于预计煤层瓦斯压力。 被动测压法
钻孔封孔后，通过被测煤层瓦斯的自然渗透，达到瓦斯 压力平衡而测定其瓦斯压力的测压方法。
煤化变质作用成气时期 沉降→压力与温度升高。高温、高压，
大量瓦斯散失，少量瓦斯存留，即为今天煤炭开采时涌出的瓦斯。
二 煤层瓦斯赋存与含量
2 煤层瓦斯赋存
瓦斯存在位置----煤中孔隙和裂隙。
丰城煤张扭裂隙，ห้องสมุดไป่ตู้大5400倍
鸡西煤的孔隙，放大720倍
二 煤层瓦斯赋存与含量
瓦斯存在状态：游离态和吸附态。 游离状态（气体，孔隙空间）（10~20%）。 吸附状态（非气体，孔隙的煤表面）（80~90%）
c)在距孔口0.5处用速凝水泥封孔，孔口用木楔固定； d)封孔24h后，安装压力表。
煤的瓦斯含量包括游离瓦斯和吸附瓦斯含量之和。
二 煤层瓦斯赋存与含量
矿井瓦斯
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)。
而且是无色、无味、无度的气体，瓦斯比空气轻，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，或发生煤（岩）于瓦斯突出，摧毁、堵塞巷道。
瓦斯爆炸的三个条件是什么？(1)瓦斯浓度为5％～16％。
(2)存在高温火源且火源存在时间大于瓦斯爆炸的感应期。
(3)氧气浓度达到12％以上。
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。
由受采动影响的煤层、岩层，以及由采落的煤、矸石向井下空间均匀地放出瓦斯的现象。
这种现象称为瓦斯涌出。
矿井总回风巷或一翼回风巷中瓦斯或二氧化碳浓度规定如下，矿井总回风巷或一翼回风巷中瓦斯或二氧化碳浓度超过0.75%时，必须立即查明原因,进行处理。
采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过1.0%或二氧化碳浓度超过1.5%时，必须停止工作，撤出人员，采取措施，进行处理。
采掘工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度达到1.0％时，必须停止用电钻打眼；爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.0％时，严禁爆破。
采掘工作面及其他作业地点风流中、电动机或其开关安设地点附近20m以内风流中的瓦斯浓度达到1.5％时，必须停止工作，切断电源，撤出人员，进行处理。
采掘工作面及其他巷道内，体积大于0.5m3的空间内积聚的瓦斯浓度达到2.0%时，附近20m内必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。
对因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电气设备，必须在瓦斯浓度降到1.0%以下时，方可通电开动。
采掘工作面风流中二氧化碳浓度达到1.5%时，必须停止工作，撤出人员，查明原因，制定措施，进行处理。
局部通风机停止运转恢复通风前，必须首先检查瓦斯，只有停风区中最高瓦斯浓度不超过1.0%和最高二氧化碳浓度不超过1.5%，且符合《煤矿安全规程》第一百二十九条开启局部通风机的条件时，方可人工开启局部通风机，恢复正常通风。
矿井瓦斯基础知识
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瓦斯保护技术：加强瓦斯监测和预 警，确保安全生产
市场需求：随着能源需求的增长， 瓦斯利用前景广阔
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汇报人：
瓦斯爆炸会产生火灾，对矿井内的 设备和人员造成烧伤和窒息危险。
瓦斯突出的危害
瓦斯爆炸：瓦斯浓度达到一定值时，遇到火源会发生爆炸，造成人员伤亡和财产 损失
瓦斯窒息：瓦斯浓度过高时，会降低空气中的氧气含量，导致人员窒息
瓦斯燃烧：瓦斯燃烧会产生高温，对矿井设备和人员造成伤害
瓦斯涌出：瓦斯涌出会导致矿井压力增大，影响矿井安全
瓦斯具有毒性，当浓度过高 时，会对人体造成伤害
瓦斯是煤层中释放出的可燃 气体，主要成分为甲烷
瓦斯具有流动性，会在煤层 中流动，影响矿井安全
瓦斯爆炸的条件及过程
瓦斯浓度：达到爆炸极限，一般 为5%-16%
氧气浓度：不低于12%
火源：明火、电火花、机械摩擦 等
密闭空间：瓦斯在密闭空间内聚 集，无法及时扩散
矿井瓦斯检测与监控
瓦斯检测的目的和意义
保障矿井安全：及时发现瓦斯浓度异常，避免瓦斯爆炸等事故发生 提高生产效率：通过实时监测瓦斯浓度，合理安排生产计划，提高生产效率 降低环境污染：减少瓦斯排放，降低对环境的污染 提高员工健康：减少瓦斯对人体健康的影响，提高员工健康水平
瓦斯检测的方法和仪器
瓦斯保护的措施和政策
加强通风管理，确 保瓦斯浓度在安全 范围内
采用先进的瓦斯检 测和监控技术，及 时发现和处理瓦斯 问题
加强矿井瓦斯治理 ，提高瓦斯利用率
制定严格的瓦斯保 护政策和法规，确 保矿井安全
瓦斯保护与利用的前景展望
瓦斯利用技术：提高瓦斯利用率， 降低环境污染
矿井瓦斯
矿井瓦斯一、概述1．矿井瓦斯的概念矿井瓦斯是指煤矿井下以甲烷(CH4）为主的有毒有害气体的总称，有时单独指甲烷。
煤矿井下生产过程中还会产生较多种类的有毒有害气体，如一氧化碳（CO）、硫化氢（H2S）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、和氨气（NH3）等，它们对人体都有毒害和刺激作用。
煤矿开采大部分是地下作业依靠通风把新鲜空气送到各作业场所，并不断地把污浊空气排出地面，为保证矿井空气质量符合环保要求，《规程》第一百条对氧气最低浓度，二氧化碳和其他有害气体的最高允许浓度作了明确规定，下面就矿内空气和其他有害气体作一简单介绍。
（一）、矿内空气氧气（O2）20.96%氮气（N2）79%二氧化碳（CO2）0.04%1、氧气（O2）是维持人体生命和劳动不可缺少的气体人呼吸所需要的氧气取决于人的体质、劳动强度和精神紧张程度，当静止状态时约需0.25L／min、工作时为1～3L／min劳动强度大则需3L／min以上。
呼吸过程中，如果氧气含量降低，将会产生不同的生理反应。
《规程》规定（O2）不低于20％2、二氧化碳（CO2）是无色、略带酸臭味的气体。
比重为1.54、对人的呼吸系统有刺激作用，不助燃，也不可燃。
空气中（CO2）含量对人体的影响来源：坑木的腐烂和氧化、矿内火灾或瓦斯煤尘爆炸、人的呼吸、煤岩中喷出等。
《规程》第一百条规定采掘工作面进风流中，CO2的浓度不得超过0.5％，工作面回风流中第136条另有规定（二）、矿内主要有毒有害气体1、一氧化碳（CO）是无色、无味、无臭的气体。
比重0.97，极毒，具有可燃性和爆炸性，爆炸界限为13～75%遇火源有爆炸危险。
一氧化碳具有强烈的毒性，它的毒性在于血色素对它的亲合力比对氧的亲合力大250～300倍，一旦吸入一氧化碳阻碍血色素与氧的正常结合，就会使人体各部分组织和细胞产生缺氧现象，因而引起窒息和中毒以致死亡。
来源：煤炭自燃以及瓦斯，煤尘爆炸，井下爆破，矿井火灾等。
煤矿瓦斯基本技术知识（三篇）
煤矿瓦斯基本技术知识1．瓦斯性质及瓦斯参数测定瓦斯是指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。
瓦斯是一种无色、无味、无臭、可以燃烧或爆炸的气体，难溶于水，扩散性较空气高。
瓦斯无毒，但浓度很高时，会引起窒息。
瓦斯在煤层中的赋存形式主要有两种状态：在渗透空间内的瓦斯主要呈自由气态，称为游离瓦斯或自由瓦斯，这种状态的瓦斯服从理想气体状态方程；另一种称为吸附瓦斯，它主要吸附在煤的微孔表面上和在煤的微粒内部，占据着煤分子结构的空位或煤分子之间的空间。
实测表明，在目前开采深度下(1000～xxm以内)煤层吸附瓦斯量占70％～95％，而游离瓦斯量占5％～30％。
煤层瓦斯含量是指单位质量煤体中所含瓦斯的体积，单位为m3/t。
煤层瓦斯含量是确定矿井瓦斯涌出量的基础数据，是矿井通风及瓦斯抽放设计的重要参数。
煤层在天然条件下，未受采动影响时的瓦斯含量称原始含量；受采动影响，已有部分瓦斯排出后而剩余在煤层中的瓦斯量，称残存瓦斯含量。
影响煤层原始瓦斯含量的因素很多，主要有：煤化程度、煤层赋存条件、围岩性质、地质构造、水文地质条件等。
2．矿井瓦斯涌出及瓦斯等级开采煤层时，煤体受到破坏或采动影响，贮存在煤体内的部分瓦斯就会离开煤体而涌入采掘空间，这种现象称为瓦斯涌出。
矿井瓦斯涌出形式可分普通涌出和特殊涌出两种。
矿井瓦斯涌出量是指开采过程中正常涌入采掘空间的瓦斯数量，瓦斯涌出量的表示方法有两种：绝对瓦斯涌出量——单位时间涌入采掘空间的瓦斯量，单位为m3／min；相对瓦斯涌出量——单位质量的煤所放出的瓦斯数量，单位为m3／t。
影响矿井瓦斯涌出量的因素主要有煤层瓦斯含量、开采规模、开采程序、采煤方法与顶板管理方法、生产工序、地面大气压力的变化、通风方式和采空区管理方法等。
《煤矿安全规程》规定，一个矿井中只要有一个煤(岩)层发现瓦斯，该矿井即为瓦斯矿井。
瓦斯矿井必须依照矿井瓦斯等级进行管理。
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：低瓦斯矿井、高瓦斯矿井和煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井。
矿井瓦斯
矿井瓦斯危害及防治一．矿井瓦斯矿井瓦斯——矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体。
（分析表明CH4占80%－90%），其性质有：1）瓦斯是一种无色、无味、无臭的气体。
要检查空气中是否含有瓦斯及其浓度，仅靠人的感观检查是不行的，必须实用专用的瓦斯检测仪才能检测出来。
2）瓦斯比空气轻，对空气的相对密度为0.554.在风速低的情况下它会积聚在巷道顶部、冒落空洞和上山迎头等处，因此必须加强这些部位的瓦斯检查和处理。
3）瓦斯有很强的扩散性。
一处有瓦斯涌出，就能扩散到巷道附近。
这样，既增加了检查瓦斯涌出源的难度，也使瓦斯的危害范围扩大。
4）瓦斯的渗透性很强。
在一定瓦斯压力和地压共同作用下，瓦斯能从煤岩中向采掘空间涌出，甚至喷出或突出。
利用这个特性向煤层中打钻抽放瓦斯，可降低煤层瓦斯赋存量并变害为利、开发利用。
5）矿井瓦斯具有燃烧性和爆炸性。
瓦斯与空气混合到一定浓时，遇到引爆热源就能引起燃烧或爆炸，严重影响和威胁矿井安全生产，一旦形成灾害事故，常会给国家财产和职工生命健康造成巨大损失。
2.矿井瓦斯的涌出形式：瓦斯涌出——生产中，煤（岩）层中的瓦斯不断向采掘面的空间、井巷内释放的现象。
涌出形式分：1）普通涌出：瓦斯通过煤体或周围的细微裂隙，从其暴露上均匀、缓慢，连续不断地放出的形式。
它是井下瓦斯涌出的主要形式，其特点是时间长、涌出量大、范围大，不易觉察。
2）特殊涌出：特殊涌出又分喷出和突出。
喷出----大量瓦斯在核动力状态下，从煤层、围岩的裂隙中快速放出的现象。
特点：发生在局部地点，喷出时间有长有短，即几小时到几天，几个月到几年，喷出量大。
突出——在地应力和瓦斯压力的共同作用下，破碎的煤和瓦斯由煤体突然向采掘空间喷出的现象。
特点：涌出突然，时间短，速度快，且大量集中，伴有强大的冲击动力和声响，有很大的破坏性，对矿井安全生产威胁很大。
例：1975年8月8日，重庆天府矿务局三江坝一矿在主平硐放震动炮揭穿6号煤层时发生了突出，突出煤12780吨，瓦斯140×104m3,这是我国的最大一次突出。
矿井瓦斯
珲春矿业集团安全技术培训中心 刘福刚
矿 井 瓦 斯 防 治
珲春矿业集团安全技术 培 训 中 心 刘 福 刚
一、矿井瓦斯的生成及存在状态
• 1、矿井瓦斯 • 矿井瓦斯是指煤矿井下煤体和围岩中放出的 以及生产过程中产生的各种有害气体的总称。 • 瓦斯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、高压的环境下中， 在成煤的同时，由于物 1）煤与瓦斯突出多数发生在采煤、掘进工作 面，其中大多数发生在掘进工作面。 • 2）随着开采深度的增加，突出的强度增大、 突出的次数增多、突出的层数增加、突出的危险 性增大。 • 3）突出的次数和强度随着瓦斯压力的升高而 升高。 • 4）煤的结构变化大、强度低、厚度大、透气性 差、
• 5、矿井瓦斯涌出量 • 绝对瓦斯涌出量：m３/min 相对瓦斯涌出量：m３/t ６、矿井瓦斯等级 低瓦斯矿井：相对瓦斯≤１０ m３/t 且绝对瓦斯≤４０ m３/min 高瓦斯矿井：相对瓦斯＞１０ m３/t 或绝对瓦斯＞４０ m３/min 煤与瓦斯突出矿井
影响瓦斯涌出量的因素
• 矿井瓦斯涌出量不是固定不变的，它随自然条件 和开采技术条件的变化而变化。 • （1）煤层瓦斯含量。 • （2）地面大气压力的变化。 • （3）开采规模。 • （4）开采程序。 • （5）采煤方法与顶板管理。 • （6）生产工序。 • （7）通风压力。 • （8）采空区管理。
• 2、喷出的预防与处理 – 预防与处理瓦斯喷出的措施，应根据瓦斯喷出量的大 小和瓦斯压力的高低来拟定。有些矿井总结为探、排、 引、堵四类方法。 – 1）探明地质构造。在掘进工作面的前方和两侧打钻， 探明含有大量瓦斯的断层、断裂和溶洞，以及它们的 位置、范围和瓦斯情况。 – 2）排放（或抽放）瓦斯。如探明的高压瓦斯带范围不 大，含量不多时，可让其自然排放。若范围较大，瓦 斯时较多时可将钻孔封堵，接入瓦斯管路进行抽放。 – 3）将瓦斯引至回风流。当喷出瓦斯的裂隙范围小和瓦 斯量不大时，可用金属罩或帆布将喷瓦斯的裂隙盖住， 然后在罩上接风筒或管子将瓦斯引至回风流，以保证 工作面放炮、掘进安全。 – 4）封堵裂隙。喷瓦斯的裂隙较小，瓦斯量较少时，可 用黄泥或其它材料封堵裂隙，阻止瓦斯喷出。
矿井瓦斯
N 100/(C1 / N2 Cn / N n )
N——多种可燃气体同时存在时的混合气体爆炸上限或下限， ％； C1、C2、——分别为各可燃气体占可燃气体总的体积百分比，％； C1+ C2+ C3+ =100％ N1、N2、N3...Nn——分别为各可燃气体的爆炸上限或下限， ％；
三、煤矿井下瓦斯爆炸事故原因分析
（1）、火源 井下的一切高温热源——电气、放炮、摩擦、静电 （2）、瓦斯积聚
（3）、管理不善
四、预防瓦斯爆炸的措施 (一)防止瓦斯积聚 瓦斯积聚：是指瓦斯浓度超过 1 ％，其体积超过 0.5m3
的现象。
1、加强通风。
2、加强瓦斯检查与监控
3、及时处理局部积存的瓦斯。
2、开采顺序与回采方法 ---先开采，大；回采率低，大；顶板管理
3、生产工艺---初期大，呈指数下降 4、风量变化---单一煤层，随风量减而增，煤层群 5、通风压力 ---正压通风时涌出量与通风压力成反比，反之成正比 6、采空区管理---采空区管理越好，瓦斯涌出量越少
四、矿井瓦斯涌出来源
按照瓦斯涌出地点和分布状况，瓦斯来
危害：爆炸，突出，人员窒息，环境污染。
作用：能源、化工原料。
瓦斯在煤体内存在的状态
煤体是一种复杂的多孔性固体，包括原生孔隙和运动
形成的大量孔隙和裂隙，形成了很大的自由空间和孔
隙表面。
煤层中瓦斯赋存的两种状态： 1.游离状态 2.吸附状态｛吸收状态 吸着状态｝
二、煤层瓦斯含量
煤层瓦斯含量是指单位体积或质量的煤在自然状态下所含的 瓦斯量（标准状态下的瓦斯体积），
单位为 m3/m3(cm3/cm3)或 m3/t(cm3/g)。
煤层瓦斯含量包括游离瓦斯和吸附瓦斯含量之和。三、影响瓦斯 Nhomakorabea出的因素
矿井瓦斯检查
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三、瓦斯的存在状态
1.3——吸收瓦斯
作业:
1、瓦斯爆炸的基本条件是什么？ 2.瓦斯爆炸的危害有哪些？
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(3)充足的氧气含量（氧气浓度大于 12﹪）
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三、瓦斯爆炸的危害
产生高温 产生高压 产生大量的有毒有害气体
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四、瓦斯爆炸的预防措施
1. 防止瓦斯积聚的措施 加强通风。 加强检查工作。 对瓦斯含量大的煤层，进行瓦斯抽采，降低煤层 及采空区的瓦斯涌出量。
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2. 防止瓦斯引燃的措 施
(1)井口房、瓦斯抽放站及主要通风机房周围20m内禁止使用明火。 (2)瓦斯矿井要使用安全照明灯, 井下禁止打开矿灯, 禁止携带烟草 及点火工 具下井。 严格管理井下火区。 严格执行放炮制度。 严格掘进工作面的局部通风机管理工作, 局部通风机要设有风电闭 锁装置。 瓦斯矿井的电气设备要符合《煤矿安全规程》关于防爆性能的规定 。 随采矿机械化程度的提高, 防止机械摩擦火花引燃瓦斯显得日益重 要。
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二、瓦斯爆炸的条件
(1) 一定的瓦斯浓度（瓦斯浓度在5﹪～16﹪） 可燃性气体的混入 爆炸性煤尘的混入 惰性气体的混入
矿井瓦斯的概念
矿井瓦斯的概念:广义的矿井瓦斯是指井下有害气体的总称。
狭义的矿井瓦斯是指甲烷。
瓦斯流动场. 瓦斯在煤层中由高压流向低压，在煤层中即形成一定的流动范围——瓦斯流动场。
瓦斯抽的目的:1预防瓦斯超限与确保矿井安全生产。
2无保护层可采的矿井，预抽瓦斯可作为区域性或局部防突措施来使用。
3.开采保护层并具有抽放瓦斯系统的矿井，抽放被保护层的卸压瓦斯。
4.开发利用瓦斯资源，变害为利. 瓦斯抽放的意义:1.瓦斯抽放是消除煤矿重大瓦斯事故的治本措施.2.瓦斯抽放能够解决矿井仅靠通风难以解决的问题.降低矿井通风成本.3.瓦斯抽放能够利用宝贵的瓦斯资源。
瓦斯抽放的条件:1一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或一个掘进工作面的瓦斯涌出量大于3m3／min，用通风方法解决瓦斯问题不合理的。
2.矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件①大于或等于40m3／min；②年产量1.0～1.5Mt的矿井，大于30m3/ min；③年产量0.6～1.0Mt的矿井，大于25m3/min；④年产量0.4～0.6Mt的矿井，大于20m3/min；⑤年产量小于或等于0.4Mt的矿井，大于15 m3/min。
3.开采保护层时应考虑抽放被保护层瓦斯。
4开采有煤与瓦斯突出危险煤层的。
应达到的指标1）突出煤层工作面采掘作业前必须将控制范围内煤层的瓦斯含量降到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯压力降到煤层始突深度的瓦斯压力以下。
若没有能考察出煤层始突深度的瓦斯含量或压力，必须将煤层瓦斯含量降到8m3/t以下下：2）瓦斯涌出量主要来自于邻近层或围岩的采煤工作面瓦斯抽采率应满足表1规定，瓦斯涌出量主要来自于开采层的采煤工作面前方20m以上范围内煤的可解吸瓦斯量应实用文档满足表2规定。
3采掘工作面风速不得超过4m/s，风流中瓦斯浓度不得超过1%4）矿井瓦斯抽采率确保矿井正常通风能力足以满足要求、限制不合理地增加矿井风量。
瓦斯抽放方法:1按抽放瓦斯来源分类①本煤层瓦斯抽放②邻近层瓦斯抽放③采空区瓦斯抽放2.按抽放与采掘时间关系分类①采前抽放：预抽②采中抽放：③采后抽放：采空区抽故3.按抽放工艺分类①巷道抽放法②钻孔抽放法：③巷道、钻孔混合抽放法4.按煤层卸压因素分类①未卸压抽放②卸压抽放(2) 本煤层瓦斯抽放的分类本煤层未卸压抽采决定未卸压煤层抽采效果的关键性因素，是煤层的自然透气性系数。
矿井瓦斯防治
3. 煤层瓦斯的含量 3.1 瓦斯的赋存状态 煤中的瓦斯是以游离和吸附两种状态存在的，游离瓦斯存在于煤 的孔隙中，吸附瓦斯附集在煤中孔隙壁面。游离瓦斯和吸附瓦斯在煤 中处于动平衡状态，吸附状态的瓦斯分子和游离状态的瓦斯分子处于 不断地交换之中。 3.2 瓦斯赋存状态的影响因素 温度对煤的吸附能力有显著的影响，在同一瓦斯压力下，温度越 高，煤吸附的瓦斯量越小。 煤中的水分以多种状态(化合、吸附、毛细和游离等)存在着，但 对煤吸附性影响最大的是吸附水。由于煤对水蒸气的吸附能力比对瓦 斯的吸附能力大得多，故煤中含水时，煤的吸附瓦斯量将明显减小。 煤吸附瓦斯后会产生体积膨胀，含瓦斯煤层排放瓦斯后煤体会产 生收缩。随着瓦斯压力的增大，煤的吸附变形量也增大，但增大速度 逐渐变小。煤的吸附变形量的大小取决于吸附瓦斯量的多少。煤体排 放瓦斯后产生收缩变形，能引起卸压和煤层透气性的增大；反之煤层 中局部的瓦斯聚集将引起该区域的局部应力增大。煤的吸附变形性质， 对抽放瓦斯和防治煤与瓦斯突出具有较大的理论和实际意义。
9.5 煤的变质程度。煤的变质程度越高，生成的瓦斯量越大、 因此，在其他条件相同时，煤的变质程度越高，煤层瓦斯含量就 越大。在同一煤田，煤吸附瓦斯的能力随着煤的变质程度的提高 而增大，所以，在同一瓦斯压力和温度条件下，变质程度高的煤 层往往能保存更多的瓦斯。但当无烟煤向超级无烟煤过渡时，煤 的吸附能力急剧减小，煤层瓦斯含量大为降低。 9.6 岩浆活动。岩浆活动对煤层瓦斯含量的影响较为复杂。 在岩浆接触变质作用和热变质作用的影响下煤能够再一次生成瓦 斯，并由于煤变质程度的提高而增大了瓦斯的吸附能力。因而， 在岩浆活动影响的区域，煤层瓦斯含量增大：但在无隔气层的情 况下，由于岩浆的高温作用强化了煤层排放瓦斯的能力，从而使 煤层瓦斯含量减小，对不同煤田，岩浆活动对煤层瓦斯含量的影 响也不相同。 9.7 水文地质条件。瓦斯在水中的溶解度虽然仅为1%—4%， 但在地下水交换活跃地区,水却能从煤层中带走大量瓦斯，从而 使煤层瓦斯含量明显减小。
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1.简述矿井瓦斯与煤层瓦斯的区别答：广义的矿井瓦斯是指井下有害气体的总称。
一般包括四类来源：①煤层与围岩内赋存并涌入到矿井的其他。
②矿井生产过程中生成的其他③井下空气与煤岩矿物、支架和其他材料之间的化学或生物化学反应生成的气体等④放射性物质蜕变过程生成或地下水放出的放射性惰性气体氡及惰性气体氦。
煤层瓦斯是腐殖型有机物在成煤过程中的伴生产物。
2.矿井瓦斯与煤层瓦斯的主要成分答：矿井瓦斯：甲烷及其同系物，H2、CO、H2S、SO2、NH3、NO2、NO、N2、CO2;煤层瓦斯：甲烷及其同系物、CO2、N2及少量的重烃3.风流中瓦斯存在状态与煤层中瓦斯存在状态有哪些？煤层中瓦斯存在状态与哪些因素有关？答：（1）风流中：①静止空气中的瓦斯：分布不均匀，随着扩散时间延长，趋向均匀分布②层流空气中的瓦斯：上层瓦斯随风流流向下层，趋向均匀分布；③紊流空气中的瓦斯：由于强烈的掺混作用，一般表现为均匀分布。
（2）煤层中：游离状态和吸附状态两种，还可能以瓦斯水化物晶体形式存在；吸附状态的瓦斯又可以分为吸收状态和吸着状态。
（3）因素：温度、压力、孔隙率、比表面积、瓦斯性质、煤化变质程度、煤中水分4.煤层瓦斯成因：（1）生物化学成气时期：在这个阶段生成的瓦斯容易排放到大气中，一般不会保留在煤层内。
随着泥炭层下沉，上覆盖层越来越厚，压力与温度随之升高，生物化学作用减弱，泥炭转化为褐煤。
（2）煤化变质作用成气时期：褐煤层进一步沉降，压力与温度作用加剧，进入煤化变质作用造气阶段。
一般在100℃及其相应的地层压力下，煤层就会产生剧烈的热力变质成气作用，煤化过程中生成的瓦斯以甲烷为主要成分，从褐煤到无烟煤，煤的变质程度越高，生成的瓦斯量也越多。
各煤化阶段生成的气体组分不仅不同，而且数量上也有很大变化。
5.煤层瓦斯沿深度划分为几个带？各带的主要成分及其百分比，划分条件？答：N2——CO2带：CO2 20%——80% N2 20%——80% CH4 0——10%N2带：CO20——20% N2 80%——100% CH4 0——20%N2——CH4带：CO20——20% N2 20%——80% CH4 20%——80%CH带：CO2 0——20% N2 0——20% CH4 80%——100%条件：①煤层相对瓦斯涌出量2~3m3/t ②煤层内瓦斯成分中甲烷及重烃浓度总和达到80% ③煤层内瓦斯压力为0.1~0.15MPa6.甲烷带瓦斯随深度如何变化？答：煤层内瓦斯压力，瓦斯含量随埋藏深度的增加呈有规律的增长，增长的梯度在不同的煤质（煤化程度），不同地质构造与赋存条件有所不同7.简述孔隙结构与瓦斯间的关系。
答：宏观孔隙：其直径>1000A°为渗透容积。
显微孔隙：100A°~1000A°为扩散容积。
分子孔隙：其直径<100A°为吸附容积8.煤层瓦斯分布的一般规律：答：在甲烷带内，煤层的瓦斯压力随深度的增加而增加，多呈线性增加，瓦斯压力梯度也随条件而异，在地质条件相近的块段内，相同深度的同一煤层具有大体相同的瓦斯压力P=P0+m(H-H0)，当覆盖层中含水多，瓦斯压力高，局部地点封闭构造附近压力大，有构造应力附近压力大。
9.瓦斯压力测定有几种方法，各有何优缺点？答：（1）直接法：通常由围岩巷道向煤壁打50——75mm钻孔，钻孔中放测压管、封孔、插表、读数。
优点：测量准确；缺点：测量时间过长，费用高，失败率大。
（2）间接法：①利用钻屑解吸指标法测压；②根据煤层瓦斯含量和吸附规律反算瓦斯压力。
优点：方便快捷，成功率高。
缺点：测量结果不够精确10.孔隙率：煤的总孔隙体积占相应煤的体积的百分比11.吸附等温线：在恒定温度下，煤的吸附瓦斯含量x随压力P的变化曲线12.瓦斯含量：单位重量或体积的煤中所含有的瓦斯量13.朗格缪尔系数等温方程：x=abP/(1+bP) a：极限吸附常数；b：吸附常数P：吸附平衡时的瓦斯压力14.影响煤吸附性能的主要因素有哪些？答：（1）瓦斯压力的影响（2）温度的影响（3）瓦斯性质的影响（4）煤化变质程度的影响(5)水分的影响15.瓦斯生产量：单位成煤过程中生成的瓦斯量16.煤的瓦斯含量：单位重量或体积的煤中所含有的瓦斯量17.煤的容储能力：单位重量或体积的煤表面所能吸附的饱和瓦斯量18.影响煤层瓦斯含量的因素：（1）煤层埋藏深度（2）煤层和围岩透气性（3）煤层倾角（4）煤层露头（5）地质构造（6）煤化程度（7）地层地质史（8）水文地质条件（9）煤层的温度和压力19.煤层瓦斯流动的形态有哪些？渗流与涌出的关系？答：按空间内瓦斯流动方向来划分，基本上有三种：单向流动、径向流动和球向流动。
关系：煤壁瓦斯涌出是煤层内部渗流的继续，瓦斯渗流理论是瓦斯涌出理论的基础20.扩散系数：反应瓦斯在孔隙——裂隙系统内扩散能力的大小21.渗透率：压力梯度为1时，动力黏滞系数为1的液体在介质中的渗透速度22.透气性系数;在1m3煤体两侧，压力差为1MPa2时通过1m长的煤体，在此1m2截面上，每日流过的煤层气体量23.渗透率与透气性系数的关系：λ=k/(2μPn)24.钻孔瓦斯涌出初速度：在煤层中按规定的技术要求施工钻孔，在预定深度，1min时，在规定长度钻孔内涌出的瓦斯量25.钻孔瓦斯流量衰减系数：瓦斯流量随时间的延长呈衰减变化关系的系数，是衡量煤层瓦斯抽放难易程度的重要指标26.矿井瓦斯主要涌出形式：瓦斯涌出形式指瓦斯涌出在时间上与空间上的分布形式，对此，可以分为普通涌出和特殊涌出。
普通涌出：在时间与空间上比较均匀，普遍发生的不间断涌出；特殊涌出：在时间与空间上突然、集中发生，涌出量很不均匀的间断涌出27.绝对瓦斯涌出量：指单位时间内涌出的瓦斯量，单位m3/min或m3/d；相对瓦斯涌出量：指平均日产一吨煤时瓦斯涌出量，单位m3/t28.影响煤层渗流和涌出的主要因素有哪些？答：（1）渗流：①煤层透气性系数：标准状态下，粘度一定时，λ与k成正比；②地应力③煤层水分：不仅影响吸附能力，而且堵塞通道，增加初测压力；④煤质：封闭孔隙结构越多，瓦斯流动越差；⑤地质构造：有地质构造的地方，流动性好。
（2）涌出：自然因素①煤层瓦斯含量②埋藏特性：多煤层开采时涌出量大于单一煤层开采时瓦斯涌出量；③地面大气压力变化：主要对采空区涌出影响大。
开采因素：①开采顺序和回采工艺②开采强度和产量③初次来压④周期来压⑤工作面通风方式与通风压力29.划分瓦斯等级的标准是什么？划分为哪几级？答：标准：瓦斯相对涌出量、绝对涌出量和瓦斯涌出形式。
哪几级：（1）低瓦斯矿井：q0≤10m3/t且Q≤40m3/min (2)高瓦斯矿井：q0>10m3/t或Q>40m3/min (3)煤与瓦斯突出矿井：一个矿井只要有一个煤（岩）层发现一次突出或鉴定后达到突出标准，就判定为煤与瓦斯突出矿井30.矿井瓦斯不均衡系数及其应用：系数：该区域内最高瓦斯涌出量与统计期间平均瓦斯涌出量的比值；应用：通过计算瓦斯涌出的不均衡你系数的大小可以判定矿井内瓦斯浓度变化情况，从而采取相应的通风措施31.矿井瓦斯等级鉴定一般步骤及注意事项：（1）步骤：①在鉴定月的上、中、下三旬各取一天（间隔十天）分三个班（或四个班）进行鉴定，在矿井、煤层、一翼、水平和采区的回风巷道，分别测定风量和沼气浓度；②计算工作班沼气涌出量，各工作班沼气涌出量=风量×沼气浓度，并将数据填入测定基础表；③填写鉴定报告表。
（2）注意事项：①鉴定工作应在正常条件下进行②时间应选在沼气涌出量较大的一个月份③在鉴定月内，地面和井下的气温、气压和温度等气象条件也应记录④计算CO2和沼气涌出量时，注意应扣去相应的进风流中沼气和CO2量⑤在鉴定月的上、中、下旬进行测定的三天中，选取沼气涌出量最大的一天作为计算产煤一吨沼气涌出量计算32.矿井瓦斯涌出按来源注意有哪些？答：开采煤层、掘进巷道、临近煤层、生产采空区、已采采空区33.矿井瓦斯预测主要方法，简述每种方法主要原理：（1）矿山统计法：根据矿井以往生产中获得的大量的相对涌出量与开采的数据、深度数据，按统计规律预测深部水平瓦斯涌出量（2）瓦斯含量法：采区相对瓦斯涌出量等于平均每采一吨煤各瓦斯源涌出分量之和，先对每一种瓦斯源计算其涌出分量，然后求和34.采用统计法预测瓦斯涌出必须注意哪些事项？答：（1）此法只适用于甲烷带，外推的（预测）深度不宜超过100——200m，煤层倾角α越小，外推的深度也应越小，否则可能会有较大误差（2）预测的精度决定于原始统计数据的精度和预测区同已采区采矿地质条件的相似程度，为提高预测的准确度，应划分若干区域进行分区预测，在每个区内煤层的地质和开采条件应相似35.沼气爆炸必要条件是什么？爆炸界限是多少？答：条件：甲烷的浓度处于爆炸范围内（5%——16%）；氧气的浓度超过失爆浓度；温度高于最低点燃温度和点燃时间长于感应期。
界限：5%——16%36.矿井沼气为什么会发生连续爆炸？答：原因有三种可能，一是由于爆炸产生的高温点燃了坑木或其他可燃物质而引起发火，且由于通风系统的破坏和巷道堵塞等原因，导致附近有瓦斯继续涌出且达到一定浓度和有足够氧气，可能发生连续爆炸；二是爆炸发生时，正向冲击和反向冲击过程中，大量未来得及参与爆炸的瓦斯与空气混合成爆炸气体，这些气体返回爆炸点，而爆炸源附近的火源尚未熄灭或因爆炸产生新的火源，就可能造成连续爆炸；三是爆炸发生后，密闭被摧毁，密闭内的巷道或采空区存有大量高浓度瓦斯冲出，遇到上次爆炸产生的火焰而爆炸37.哪些因素能使瓦斯爆炸界限扩大，从而增加危险性？哪些因素能使爆炸界限减小，有利于防治瓦斯爆炸？答：（1）扩大：①温度：温度越高，下限越小，上限升高，危险性增大；②气压：压力增大，下限变化不大，上限升高，界限升高，危险性增大；③点燃源能量：点燃源能量增加，界限增大，危险性增大；④煤尘的影响：使下限减小，危险性增加；（2）减小：惰气：下限提高，上限降低，危险性降低（3）氧浓度：需要根据爆炸三角形计算38.常温常压下为什么说理论上甲烷浓度9.5%时，爆炸压力、温度最高？答：瓦斯浓度9,5%时，由于混合气体中的全部瓦斯与全部氧气都能参与反应，既无多余瓦斯也无多余的氧气，化学反应最完全、最充分，放出的热量最多，此时爆炸威力最强39.点火温度：能够点燃瓦斯所需的最低温度称为点火温度；最小点燃能量：在压力为101.3kPa，温度为20℃条件下的最易点燃的可燃气体与空气混合物刚能点燃的能量定为最小点燃能量；感应期：从接触到引火源起到可燃气体与空气混合物氧化反应转为快速燃烧时止的时间间隔；最大不传爆间隙：可以防止火焰蔓延的最小宽度叫做最大不传爆间隙；本质安全电器：不论是在正常工作还是故障状态，所释放的能量都低于工作环境中可燃气体的最小点火能量的防爆电器；安全炸药：爆破时的高温寿命短于烷空气体感应期的炸药；隔爆电器：具有隔爆外壳的电气设备叫做隔爆性电气设备40.瓦斯爆炸多发地点在何处？为什么？答：回采工作面和掘进工作面；首先工作面氧气浓度始终大于12%，其次采掘机械落煤部、钻机钻孔见煤或瓦斯源处等地容易引起瓦斯积聚，最后采掘过程中产生撞击、摩擦火花41.瓦斯爆炸可分为哪几类？主要区别是什么？煤矿瓦斯爆炸一般属于哪类爆炸？按传播速度分为爆燃、爆炸和爆轰爆燃每秒数十厘米至数米，爆炸每秒数米至数百米，爆轰大于声速，可达每秒数千米。