通防科每日一题(2016.3)

通防科每日一题（2016.3）

1、什么叫瓦斯？

答：广义地讲，煤矿瓦斯是煤矿所有有毒、有害气体的总称，由于其中沼气的含量占80%以上，所以习惯上又把沼气叫做瓦斯。在某些特定场合中，沼气也叫做甲烷，化学分子式写成CH4.

2、煤矿瓦斯是怎样产生的？

答：煤矿瓦斯是在煤的生成过程中伴随产生的。古代植物在成煤过程中，经过化学作用，其纤维质分解产生大量沼气。在以后煤的变质过程中，随着煤的化学成分和结构的改变，继续有沼气不断生成。在漫长的地质年代里，大部分沼气早已逸散于大气之中，只有少部分还保留于煤层和围岩中。当人们进行采矿活动时，这部分气体便会涌出来，成为危害矿井安全的瓦斯。

3、瓦斯生成量的大小主要与什么因素有关？

答：瓦斯生成量的大小主要与煤的碳化过程有关。煤的碳化过程度越高，其变质程度越大，挥发分越低，瓦斯生成量也就越大。例如，褐煤煤层气生成量36～68m3/t，而无烟煤煤层气生成量346～422 m3/t，碳化程度高的无烟煤的瓦斯生成量，比碳化程度低的褐煤的高10倍。

4、什么煤层瓦斯含量？

答：煤层瓦斯含量指的是，在矿井大气条件下（环境温度20℃，环境大气压力0.1Mpa）单位质量煤体中所含有的瓦斯气体量，单位是m3/t 或m3/m3，即1t或1 m3煤中所含瓦斯的体积数量。它是游离瓦斯和吸附瓦斯含量的总和。

5、煤层瓦斯含量分为哪几类？

答：煤层瓦斯含量可分为以下四类：

（1）煤层瓦斯原始含量。

煤层瓦斯原始含量指的是，未受开采和抽放影响的煤体内的瓦斯含量。

（2）煤层瓦斯残存含量。

煤层瓦斯残存含量指的是，受开采和抽放影响的煤体内现存的瓦斯含量。

（3）原煤瓦斯含量。

原煤瓦斯含量指的是，单位质量原煤中含有的瓦斯量。

（4）可燃荃瓦斯含量。

可燃荃瓦斯含量指的是，原煤中出去灰分和水分后的单位质量关可燃部分煤中的瓦斯含量。

6、煤层中瓦斯含量与哪些因素有关？

答：影响煤层中瓦斯含量主要有以下几个因素：

（1）煤层中埋藏深度。煤层埋藏越深，瓦斯含量越大。相对瓦斯涌出量每增加1 m3/t时，相应开采垂深的米数则因矿井自然条件不同而异，一般为6～27m。

（2）煤层的顶、底板岩性。如果煤层的顶、底板为透气性较好的砂岩，瓦斯容易泄放，煤层中瓦斯含量较小；如果煤层的顶板为透气性较差的泥岩、页岩，瓦斯不容易泄放，煤层中瓦斯含量较大。

（3）煤层倾角。煤的倾角较大时，瓦斯会沿着某些透气性较好的岩层向上泄放，瓦斯含量变小；如果煤层的倾角较小，瓦斯不容易向上泄放，就容易被某些透气性较差的岩层隔绝起来，煤层中瓦斯含量较大。

（4）煤层露头。煤层有露头，瓦斯可沿着煤层直接排到地面，露头存在时间越长，煤层中瓦斯含量越小。如果地面无露头，煤层中瓦斯含量就越大。

（5）地质构造。地质构造是影响煤层瓦斯含量的重要因素。封闭而完整的背斜轴部煤层瓦斯含量大；局部变厚的“大煤包”，瓦斯含量明显高于周围薄煤区；开放性断层使煤层瓦斯含量降低。

7、什么叫游离瓦斯？

答：游离瓦斯指的是，以完全自由的气体状态存在于煤层中较大的裂缝、空隙过空洞之中的瓦斯。

8、什么叫吸附瓦斯？

答：吸附瓦斯指的是，滞留在煤体中微小空隙表面的瓦斯。

9、游离瓦斯含量和吸附瓦斯含量分别与哪些因素有关？

答：游离瓦斯含量与煤体中空间、瓦斯压力和围岩温度的大小有关，通常占煤层现有瓦斯含量的10%～20%。

吸附瓦斯含量与煤的结构特点和碳化程度有关，通常占煤层现有瓦斯含量的80%～90%。

但是，游离瓦斯和吸附瓦斯处于不间断的动平衡状态。当外部压力降低、温度升高或者煤体结构遭到破坏时，吸附瓦斯将变为游离瓦斯；当外部压力增大或温度降低时，游离瓦斯将变为吸附瓦斯，这种部分瓦斯含量发生变化的现象分别叫做解吸和吸附。

10、瓦斯有哪些性质？

答：瓦斯具有以下几方面性质：

（1）瓦斯是无色、无味、无臭的气体。

（2）瓦斯的相对密度为0.554.

（3）瓦斯的扩散性很强，是空气的1.6倍。

（4）瓦斯微溶于水。

（5）瓦斯不助燃，但与空气混合达到一定浓度后，遇火源可以燃烧、爆炸。

（6）瓦斯本身无毒，但空气中瓦斯浓度增加时，会使氧含量相应减少，当空气中氧含量降低到一定程度时，会使人缺氧窒息。

11、瓦斯无色、无味、无臭的性质对人有什么危害？

答：瓦斯的性质是无色——人看不见；无味——人品尝不出来；无臭——人闻不出来，所以人们在井下很难发现瓦斯的存在。正因为瓦斯具有很强的隐蔽性和高速的扩散性，只有当人被熏倒、发生中毒后，才知道瓦斯已经超限了，这时预防瓦斯事故就非常被动了。故必须对瓦斯慎之又慎，真正防止瓦斯事故的发生。

13、瓦斯的相对密度0.554有什么危害？

答：瓦斯的相对密度为0.554，约为空气的一半，所以经常积聚在巷道空间的上部，特别是巷道冒顶空洞中，采煤工作面上隅角和采空区高冒处，积聚的瓦斯浓度容易达到爆炸界限，但有不容易察觉或不容易检测出来，在放顶煤开采的综采工作面，采空区高浓度瓦斯长积聚在高冒处，处理起来十分困难，成为瓦斯爆炸的重要原因之一。

另外，当发生瓦斯突出事故或瓦斯涌出加大时，高浓度瓦斯大部分位于巷道上部，人们在巷道中行走或避灾时，最容易吸入，造成不安全隐患，这时人们必须弯腰或者爬在地面上前进。

14、瓦斯燃烧、爆炸有什么危害？

答：瓦斯在一定条件下，会发生燃烧、爆炸。燃烧、爆炸形成的高温能烧伤、烧死人员，烧毁设备、材料和煤炭资源；燃烧、爆炸生成的大量有毒、有害气体，会使大批人员窒息、中毒甚至死亡，巷道和设备毁坏；爆炸还可以扬起大面积巷道积尘，使之参与爆炸，后果更加惨烈。

15、瓦斯爆炸的本质是什么？

答：瓦斯爆炸的本质是，一定浓度的瓦斯和空气中的氧气，在一定温度作用下产生极烈的化学反应。反应过程非常复杂，而且在极短的时间内活化反应越来越迅速，以极其猛烈地爆炸形式表现出来。

瓦斯爆炸的化学反应式是：CH4+2O2→CO2+2H2O+829.3KJ

16、瓦斯浓度与瓦斯爆炸有什么关系？

答：瓦斯爆炸的基本条件是以下3个，且却一不可：

（1）一定浓度的瓦斯。

（2）一定浓度的引炸火源。