深部煤层瓦斯赋存规律及其涌出特征
煤层瓦斯赋存讲解
江安县煤矿有限公司瓦斯赋存及特征编制单位：生产技术科编制时间：2014年1月江安县煤矿有限公司煤层瓦斯赋存规律及特征一、矿井概况1、交通位置及隶属关系江安县煤矿有限公司江安县煤矿矿区位于宜宾市江安、兴文县交界处，江安县富安井田129～123号勘探线浅部，即江安县城160°方向直线距离约40km，距兴文县城（古宋）310°方向直线距离约15km。
行政区划隶属江安县五矿镇。
地理坐标：东经：105°05′44″～105°07′26″，北纬：28°23′16″～28°24′39″。
矿区中心点坐标：105°06′18″，28°23′53″。
矿山紧邻古（宋）～巡（场）主干公路（800m平距），东行18km达兴文县县城（古宋），西至珙县金沙湾火车站约57km，至宜宾市约120km，东至泸州市约240km，交通十分便捷，详见交通位置图1。
2、井型、开拓方式及生产能力江安县煤矿有限公司由原江安煤矿与芋禾湾煤矿整合而成。
2008年8月22日，四川省国土资源厅以“川采矿区审字（2008）第409号”批准整合后的江安煤矿煤矿划定的矿区范围由1～31号拐点坐标圈闭，面积为2.523km2，开采K2煤层，开采深度+370m至+50m。
矿井为斜井暗斜井开拓，根据煤层赋存情况、矿区范围和开拓布置，划分两个水平，即：矿井南翼为+215m水平，北翼为+285m水平。
同时根据井田煤层赋存状况和开采技术条件，煤层开采方式、机械化程度、年推进度、产量均衡等因素，沿煤层走向每800m左右划分一个采区，将全井田划分南北两翼，南翼为4个采区，北翼2个采区，全矿6个采区。
目前技改验收采区为二采区，也是矿井生产的主采区，技改验收结束后逐步布置三采区、四采区、五采区、六采区。
矿井设计生产能力为15万吨/年。
二、瓦斯根据宜宾市经济委员会《关于全市煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复》（宜市经煤[2012]4号文），经鉴定，江安县煤矿2012年矿井CH4绝对涌出量为4.84m3/min，相对涌出量为9.73m3/t，二氧化碳绝对涌出量3.47m3/min、相对涌出量17.99m3/t，属高瓦斯、高二氧化碳矿井。
深部煤层瓦斯赋存规律及其涌出特征
深部煤层瓦斯赋存规律及其涌出特征瓦斯是煤矿的主要自然灾害之一，长期以来一直严重威胁着煤矿的安全生产和矿井的经济效益。
近几年来，少数低瓦斯矿井由于瓦斯规律不明，对突发的局部瓦斯异常涌出常疏于防范，相继发生了一系列的重大瓦斯事故（根据近几年统计资料初步表明，该类事故约占事故总数的25%左右），给国家和人民的生命财产造成了巨大损失。
因此，矿井瓦斯赋存、瓦斯涌出及其防治技术的研究多年来一直是我国煤矿，特别是高、突瓦斯矿井的重点研究课题，瓦斯研究工作受到了人们的高度重视。
1 夹河煤矿深部煤层瓦斯赋存规律及涌出特征研究的目的和意义夹河煤矿是徐州矿务集团公司主力矿井之一。
从近几年生产中瓦斯涌出情况及实际瓦斯涌出资料来看，夹河煤矿矿井瓦斯来源较为丰富，因此，随着矿井开采深度的进一步延伸，瓦斯涌出量的增加，瓦斯涌出异常现象的发生将成为可能。
故探明并了解深部煤层瓦斯赋存规律及其涌出特征，对于更好地采取具有针对性的瓦斯防治技术措施，避免采掘工作面瓦斯积聚和超限、甚至煤与瓦斯突出事故的发生，做到预防瓦斯超前，实现矿井安全采煤具有十分重要的现实意义。
2 夹河煤矿2#、7#和9#煤层物理性质和煤层特征分析2.12#、7#和9#煤层描述（1）下石盒组2#煤层2#煤层全区发育，沉积特征明显，属结构复杂、沉积较稳定的可采中厚煤层。
煤层厚度0.20～4.41m，平均 1.81m，煤的容重为1.34t/m3，其变化规律与井田构造格架有关。
（2）山西组7#煤层7#煤层全区发育，沉积特征明显，属全区可采的较稳定中厚煤层。
煤层厚度0.37～5.35m，平均2.28m，煤的容重为1.34t/m3，其变化规律与井田构造格架有关。
（3）山西组9#煤层9#煤层在夹2号断层以东及F1号断层上盘，总体上9#煤层沉积厚度大，稳定性好；而夹2号断层以西煤层沉积厚度小，稳定性差，属大部区域可采的较稳定中厚煤层。
煤层厚度0.20～4.05m，平均1.49m，煤的容重为1.35t/m3，其变化规律与井田构造格架有关。
一号煤矿煤层瓦斯赋存规律的研究与探索
一号煤矿煤层瓦斯赋存规律的研究与探索一号煤矿是国内的一座重点煤矿，矿区内该煤层的瓦斯赋存规律对于矿井的安全生产至关重要。
本文通过对一号煤矿矿区煤层瓦斯赋存规律的研究与探索，提出了一些可供参考的结论。
煤层瓦斯赋存的时空变化规律是影响矿井瓦斯爆炸灾害的重要因素。
经过对一号煤矿矿区煤层瓦斯赋存数据的分析，我们发现煤层瓦斯赋存呈现时空变化规律：1、时间变化规律：煤层瓦斯赋存随着时间的推移呈现出高低波动的趋势，同时也具有显著的季节性变化规律，夏季瓦斯含量明显高于冬季。
2、空间分布规律：煤层瓦斯赋存不仅受到煤层厚度、排水能力等因素的影响，还与高低位置、断层、煤层裂隙等因素有关。
一号煤矿矿区煤层瓦斯分布主要以煤层中部为主，而在断层和煤层裂隙处也会出现明显的瓦斯聚集。
二、煤层瓦斯分布与瓦斯抽采的匹配为了有效地治理煤矿煤层瓦斯，需要合理安排瓦斯抽采措施。
煤层瓦斯的空间分布规律为瓦斯抽采提供了重要的依据。
在一号煤矿矿区，瓦斯抽采主要采用钻孔瓦斯抽放法和井下瓦斯抽放法。
根据煤层瓦斯分布规律，我们可以推测出以下瓦斯抽采方案：1、钻孔瓦斯抽放法：该方法适合在煤层中部区域进行瓦斯抽采，可选择在煤层比较厚实且煤层产煤较好的位置进行钻孔，不仅能够抽取部分区域的瓦斯，还能够降低煤层中的瓦斯压力，从而减小瓦斯爆炸的危险。
2、井下瓦斯抽放法：该方法适合在断层和煤层裂隙处进行瓦斯抽采，可通过集中排采等方式有效地降低瓦斯压力，从而减小瓦斯爆炸的危险。
三、瓦斯抽采效果的评估瓦斯抽采是煤矿瓦斯治理中最有效的方法之一，但瓦斯抽采效果的评估也是非常重要的。
在一号煤矿矿区，我们采用了“煤层瓦斯赋存量—瓦斯抽采量—瓦斯浓度”三个指标评估了瓦斯抽采效果。
评估结果表明，煤层瓦斯赋存量的减少可以有效地降低煤矿瓦斯爆炸的危险；同时，瓦斯抽采量与煤层瓦斯赋存量之间存在一定的正相关关系；最终，瓦斯浓度的降低可以直接反映瓦斯抽采的效果。
综上所述，煤层瓦斯赋存规律的研究与探索对于煤矿的安全生产具有重要的意义。
厚煤层分层开采中的瓦斯涌出规律
厚煤层分层开采中的瓦斯涌出规律瓦斯涌出规律:1、瓦斯涌出的主要表现形式：（1）开采中瓦斯涌出地面；（2）瓦斯注入停采工作面的管道系统；（3）厚煤层瓦斯室的涌出；（4）采空区顶板失稳涌出；（5）采空区煤柱贯入涌出；（6）采空区脆性帮助层失稳形成瓦斯沟，涌出煤层凹陷。
2、开采后瓦斯涌出的概率（1）随采深加深到煤层中心，涌出瓦斯的概率会增大，这是上述瓦斯涌出表现形式常见的现象；（2）采掘运动、穿层性矿变和顶板距离的变化，会影响瓦斯的涌出程度；（3）如果建立的采掘空间与煤层上、下、左右的凹陷相互靠近，极易出现瓦斯涌出；（4）巷道上的倒放或旋转，尤其是汇水、井筒等地点，容易出现瓦斯涌出。
3、薄、空、唐煤层瓦斯涌出规律（1）薄煤层涌出瓦斯概率较高，受开采运动影响较大；（2）以采掘深度较低的薄煤层为例，开采至层煤心数量达到一定数量时，常会产生压力，从而使薄煤层涌出瓦斯；（3）空煤层涌出瓦斯程度规律为：煤层变薄时瓦斯涌出概率增加；（4）唐煤层涌出瓦斯程度规律为：煤层逐渐变薄、空气逐渐减少时产生瓦斯压力，容易涌出瓦斯。
4、煤层厚度、压力等影响涌出瓦斯程度（1）随采深加深，煤层面壁倾角增大，煤层中动态压力梯度增大，地层构造更加不稳定；（2）当煤层厚度小于1.2m时，开采会使瓦斯涌出概率增大；（3）薄煤层厚度小于60cm，且顶板距离小于100cm，即可引起瓦斯涌出；（4）当薄煤层的压力情况较大时，可能引起瓦斯涌出；（5）开采深度要控制在合理限度内，不能过大。
5、瓦斯涌出预警及处理（1）采用瓦斯涌出模拟软件，对煤层瓦斯放散程度、放散方向、放散速度等进行分析，按照预警和结果显示，及时采取有效措施；（2）在实际开采中，及时观察采空区、采空区顶板开裂，进入采空区时要进行瓦斯测量；（3）如果出现重大瓦斯涌出现象，应及时进行限流控制，采取措施防止瓦斯危害；（4）当遇到唐煤层出现瓦斯涌出，应立即采取限流措施，减缓瓦斯突出，减少瓦斯放散危害。
矿井深部瓦斯涌出规律及其成因的探索
１．５１ ４．０３
．
１４．４４
１９７７
１９７８ １９７９
１９９４ １９９５
１４．９１
１２．８９
１１．６ｌ
４．４５ ６．０７
５．０８
６．３６
１２．∞
１２．３７ １４．５２，
１９９６
１９９７
１５．８ｌ １６．５ｌ
１９∞
１９８１
６．６４ ７．７９
６．５５
，９．６９ ９．４８
６．９５
１９９８ １９９１９
１３．００ １５．３５
（徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿，江苏徐州２２１１４１）
摘要徐矿集团庞庄煤矿张小楼井开采深度超过１２００ｍ，由于开采深度大，不
可避免地遭遇高地温、高地压和高瓦斯等难题的困扰，加强对瓦斯赋存规律的分 析和有效治理是实际矿井安全高效开采的关键。本文着重探讨庞庄煤矿张小楼井 矿井深部开采中瓦斯涌出规律及其成因的个例，分析矿井因地质构造和成因不 同，矿井瓦斯分布及涌出规律存在差异的特点，提出因地制宜进行瓦斯治理的 措施。
・
为研究矿井深部瓦斯赋存规律，首先进行矿井历年来瓦斯涌出量的数据分析。
表ｌ是张小楼井自矿井投产以来，历年矿井瓦斯等级鉴定的资料，表中列出了矿井每 年绝对瓦斯涌出量及相对瓦斯涌出量（表１），为便于分析历年矿井正常瓦斯涌出的规律， 我们将瓦斯涌出的数值用折线图表示出来（图１）。从图表呈现的矿井瓦斯涌出规律有下 列特点： （１）矿井从开采至１９９０年，瓦斯涌出量随开采深度的加大而增加；１９９０－－２０００年 间，瓦斯涌出量进入平衡释放期；２０００年至今，相对瓦斯涌出量有逐年减少的趋势，自２００５
减弱。
（４）矿井西翼的喷出次数高于东翼。 表２张小楼井瓦斯喷出一览表
年度
煤层瓦斯的涌出规律与预测方法
一
“ 七五 ”期 间 ，提 出矿 井瓦斯 涌 出量 分源预 测方 法； “ 八五”期间，提 出构造单元分源预测法 ； “ 九五”期间 ，研究和完善 了矿井瓦斯涌出量预测 方法 。 经过近４ 年的研 究与发展 ， 目前瓦斯分源预测法 已 ０ 基本达 到实用阶段 ，而近 几年来出现的 一些新预测方 法如灰 色系统预测法 、瓦斯 地质数学预测法 、趋势面 预测法 、神经网络预测法 仍处于探索阶 段 ，没有达到 实用阶段。 （ ）经典预测方法——矿山统计法 二 ｌ 、原理 ：根据 已采矿井或邻近矿井 历年来实际瓦 巨大 威 胁 。 斯涌 出量随开采深度 的变 化规律 ，并据 此预 测新水平 三、煤层 中瓦斯的存在形式 煤层中存在游离瓦斯和 吸附瓦斯 ，在合适 的气压下 或新井中瓦斯 涌出规律 二者之间可以相互 转换 ，在煤层 内存在 动态平衡 。比 ２ 、计算步骤 ： 如当煤层被揭开后 ，其表 面的吸附瓦斯在 气压差的作 首先确定相 对瓦斯涌 出量随开 采深 度的变化梯度ａ 用下迅速释放到空 气中。同样在气压差作 用下 ，煤层 值
按煤 层瓦 斯 涌 出 形式 的流 动 性 质 、表 现 方式 的 不 同 出量 。 可将 煤 层 瓦 斯 的 涌 出形 式 分 为 四 种 ： 其次为瓦斯风化带深度Ｈ０ 的确定 ＨＯ Ｈ１ ａ （ － ） ＝ 一 ＊Ｑ１ ２ ｌ 、正 常式 瓦 斯 涌 出 ； 然后 计算 矿井 相对 瓦斯 涌 出量 （ Ｑ）与开 采深 度 ２ 、喷 出式瓦斯涌出 ； ３ 、矿井动力现象引发的瓦斯涌 出； （ Ｈ）之 间的关系 ４ 、煤 与瓦斯突 出式瓦斯涌 出。 Ｑ （ Ｈ０／ ＝ Ｈ－ ）ａ 针对不同的涌出形式 ，管理防治措施 也各不相 同。 式 中符号同前 。 其 中 ，正 常式瓦斯 涌出是 煤层瓦斯涌 出的主要形式 ， 作者单位 ：中国矿业 大学信 电学院 参考文献 ： 可 以用有关数学模 型来描述 结算 。本文也 是以正常式 【 】《 井 通 风 与 安 全 》 ． 德 明 主 编 ， 国 矿 业 大 学 出 版 １ 矿 王 中 瓦斯 涌出形式为例来讲 解煤层瓦斯的 涌出规律 与预测 社 ，０ ７ １ ． ２ ０ ．０ 方 法 【 综掘 工作面瓦斯预测技术的研究》 ． ２ 】《 陈大力主编 ， 煤矿安全出 ２ ０ ．． 五 、煤层瓦斯 的涌 出规律 （ 煤层被揭 露后 ，随煤层 版 社 ，０ １８ 【］《 ３ 矿井瓦斯涌出理论 与预 测技术》 ． 王魁军 ， 程五 一等编著 ， 煤 暴露时间延长） 炭 工 、 出版 社 ，０ ９ ７ ｌ ２０ ．．
煤层瓦斯赋存规律
煤层瓦斯赋存规律
煤层瓦斯赋存规律是指煤矿中煤层瓦斯的分布、存在形式及其规律。
煤层瓦斯是由煤中的有机质在埋藏过程中形成的，在煤矿开采过程中具有潜在的危险性。
煤层瓦斯的赋存规律对煤矿安全生产具有重要意义。
煤层瓦斯赋存规律可以归纳为以下几个方面：
1. 吸附瓦斯：煤层中的瓦斯主要以吸附态存在于煤体孔隙中。
随着压力的减小或温度的升高，吸附瓦斯可以解吸并逸出。
吸附瓦斯的赋存量受煤种、煤质、压力及温度等因素的影响。
2. 渗透瓦斯：煤层中的瓦斯可以通过煤层间隙或裂隙的渗透而存在。
渗透瓦斯的赋存与煤层孔隙度、赋存压力、地应力及煤层裂隙特征等因素有关。
3. 包裹瓦斯：煤层中的瓦斯可以包裹在煤体中的微小气泡中存在。
包裹瓦斯的赋存量受煤体孔隙结构、煤质及煤体松散程度等因素的影响。
4. 瓦斯运移规律：煤层瓦斯的运移与煤体孔隙连通性、地应力、渗透能力等因素有关。
瓦斯通常遵循从高压区到低压区的流动规律，地质构造、矿井开采等因素会影响瓦斯的运移路径和速度。
了解煤层瓦斯赋存规律对煤矿安全生产具有指导意义，可以帮
助矿井管理人员做好瓦斯抽放、通风以及瓦斯爆炸防治等工作，从而提高煤矿的生产安全性。
深部煤层瓦斯赋存及解吸规律
表1 D-S理论的计算结果项目有火灾无火灾不确定结论温度传感器0.670.250.08有火灾烟雾传感器0.010.570.42无火灾氢气传感器0.680.020.30有火灾三种传感器同时进行检测时，为了获得更准确的结论，对三种传感器进行“与”和“或”运算。
本次计算对温度传感器、烟雾传感器、氢气传感器先取“与”合成运算；对烟雾传感器和氢气传感器取“或”合成运算。
采用三种类型的传感器从不同点探测，并进行数据合成(表2)，来判断火灾是否发生，得出的结果较为准确。
表2 模拟火灾数据的合成结果项目有火灾无火灾不确定结论温度传感器0.670.25000.08有火灾烟雾传感器0.010.57000.42无火灾气体传感器0.680.02000.30有火灾融合结果0.720.240.05有火灾3 结语传感器网络广泛应用于火灾监测系统，在这种系统下，只需要将分布在不同监测区域内的传感器节点采集到的数据进行综合，对采集到的数据按照设定的贝叶斯D-S理论算法进行分析，并进行数据的融合，以便监测环境是否处于正常状态，从而确定是否有火灾的发生。
如果有火灾发生，系统就会发出警告信息，并通过触动其他的联锁设施，采取相应的灭火措施，控制火灾的蔓延，降低火灾的损失。
参考文献：[1] 王殊，阎毓杰，胡富平. 无线传感器网络的理论及应用[M].北京：北京航空航天大学出版社，2007.[2] 于海斌，曾鹏. 智能无线传感器网络系统[M].北京：科学出版社，2006.[3] 张德跃. 无线传感器网络分簇路由算法研究[D].山东：山东师范大学，2008.[4]孙利民，李建中，陈渝. 无线传感器网络[M].北京：清华大学出版社，2005.作者简介：陈晓枫(1991-)，女，本科，助理工程师，主要从事热工自动化仪表类相关工作。
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作者可以登录网址“http://fggl.”进行在线投稿。
煤层瓦斯赋存规律及突出特征
煤层⽡斯赋存规律及突出特征义煤集团伊川县涵利昌煤业公司与其周边矿井关系图、周边矿井⽡斯情况单位：义煤集团伊川县涵利昌煤业公司⽇期：2011年9⽉17⽇⼀、⽡斯赋存规律1.⽡斯地质单元内邻近矿井⽡斯含量测定涵利昌煤矿与新兴煤矿、天源煤业第⼋有限公司、国民煤业以及永昌煤业统属⼀个⽡斯地质单元。
其西侧为新兴煤矿，东侧由近及远分别为天源煤业第⼋有限公司、国民煤业以及永昌煤业。
河南理⼯⼤学煤矿安全⼯程技术研究中⼼在开展本项⽬前，曾经在本⽡斯地质单元内测定了⼤量的煤层⽡斯含量，测定结果见表1。
表1 邻近矿井煤层原始⽡斯含量由表1可以看出，测定地点的埋藏深度集中在420~520m范围内，测定的原煤⽡斯含量在6.11~9.54m3/t之间，平均为7.82m3/t；总体上看，煤层⽡斯含量⽐较⾼。
由表还可以计算出，天源⼋公司、国民煤业以及永昌煤业的100m⽡斯梯度分别1.51m3/t、1.58m3/t和1.58m3/t，由东向西，煤层⽡斯含量逐步增加，趋势明显。
2.煤层⽡斯含量测定煤层⽡斯含量是煤层⽡斯的主要参数。
本次测定采⽤直接法测定⼆1煤层的⽡斯含量，执⾏标准为《煤层⽡斯含量井下直接测定⽅法》(GB/T 2350-2009)。
开展预测⼯作期间，在矿井的采掘区域内，结合矿井实际，在副斜井11巷⼝⾄8巷⼝间共布置10个测点（⽡斯含量测点布置见图1），最深部测点标⾼为+310.8m，最浅部测点标⾼+479.3m，测点埋深处于110.7~279.2m之间。
采⽤煤层⽡斯含量的直接测定⽅法，共测定煤层原始⽡斯含量和⼯业分析10套，测定结果见表2。
测定结果表明，煤层⽡斯含量为1.09~3.89m3/t，最⼤值为3.89m3/t。
与单元内其他矿井实际测定的数据相⽐，由于测定地点埋深较浅，所测⽡斯含量较⼩。
图1 ⽡斯含量测点布置⽰意图本次井⽥范围内煤层⽡斯含量测定地点的标⾼在+479.3~+310.8m之间，最深标⾼为+310.8m，已经超出预测研究要求的最深开采标⾼，⽡斯含量测定地点和范围符合《防治煤与⽡斯突出规定》和《煤与⽡斯突出危险性区域预测⽅法》（GB/T 25216-2010）等相关要求。
深部煤层瓦斯赋存规律及其涌出特征
深部煤层瓦斯赋存规律及其涌出特征简介煤炭资源是我国主要能源资源之一，煤层瓦斯则是其中一种无形的能源资源。
深部煤层瓦斯赋存规律及其涌出特征的研究，可以为煤层气开发提供理论依据和技术支撑，同时也可以为煤层气的安全生产提供重要参考。
本文将围绕深部煤层瓦斯的赋存规律及其涌出特征展开讨论。
深部煤层瓦斯赋存规律赋存形式煤层瓦斯的赋存形式一般包括两种，一种是吸附在煤体孔隙中，另一种是游离在煤层裂隙中。
在深部煤层中，由于地下水的压力增大以及煤体孔隙逐渐关闭等因素的影响，煤层瓦斯的主要赋存形式是游离气体。
吸附气体则占据了较少的比例。
煤性对瓦斯赋存的影响煤层瓦斯的赋存量与煤性有直接关系。
由于不同煤性的孔隙率和比表面积不同，因此不同煤性的煤层瓦斯赋存量也会有所不同。
一般来说，具有较高孔隙率和比表面积的煤层，其孔隙中的煤层瓦斯含量相对较高。
同时，煤层的厚度也会对瓦斯赋存量产生影响。
厚度较小的煤层由于煤体间的连通性较差，瓦斯的堆积容易导致局部区域的高压，进而影响其可开采性。
底板岩性对瓦斯赋存的影响在深部煤层中，底板岩性的不同也会对煤层瓦斯的赋存量产生影响。
底板岩性若是致密型岩石，则瓦斯无法透过岩石而向地面逸出，而会向煤层上部和两侧的煤体中渗透和堆积，从而增加其含量。
反之，底板岩性若为通透型岩石，则瓦斯会向地面逸出，导致其含量减少。
深部煤层瓦斯的涌出特征涌出类型深部煤层瓦斯的涌出类型通常分为两种，一种是常规涌出，另一种是突发涌出。
常规涌出是由瓦斯压力自然产生，较为稳定。
而突发涌出则是由于煤层瓦斯压力快速释放，可能会导致爆炸等灾害事件的发生。
涌出量深部煤层瓦斯的涌出量与煤层深度、煤性、地质构造等因素有关。
一般来说，随着煤层深度的增加，瓦斯的赋存量和压力会增大，从而导致涌出量增加。
此外，含有大量煤层气的煤层，其瓦斯的涌出量也会相应增加。
涌出过程深部煤层瓦斯的涌出过程是一个较为复杂的过程，涉及到煤层瓦斯的释放、扩散、迁移等环节。
煤层瓦斯赋存及涌出规律分析
煤层瓦斯赋存及涌出规律研究现状及分析王伟安全09-2班摘要：瓦斯是指井下有害气体的总称,主要由煤变质作用生成的,瓦斯赋存及其分布与成煤后期的改造作用有着密切的关系。
近年来,随着煤层开采向纵向深度逐步发展,矿井瓦斯问题日益严重，成为煤矿的主要灾害之一。
掌握瓦斯赋存的规律和瓦斯的涌出规律，预测瓦斯的涌出量是瓦斯治理、矿井通风设计、瓦斯抽采系统设计和矿井及工作面产量确定的重要依据。
本文为了超前防治矿井瓦斯灾害, 通过讨论影响瓦斯赋存的地质因素,分析煤层瓦斯含量和瓦斯涌出量影响因素, 研究了煤层瓦斯赋存和瓦斯涌出规律, 根据研究结果预测了矿井煤与瓦斯突出危险性, 对瓦斯防治工作具有指导意义。
关键词：煤层瓦斯瓦斯赋存瓦斯涌出规律煤炭是我国的主要能源，占一次能源的70%以上，我国煤炭工业在保障国家经济快速增长的同时，也使煤炭的开采条件不断恶化，突出表现在开采深度增加、瓦斯压力和瓦斯含量增大、地质构造条件复杂，瓦斯灾害日趋严重。
为了科学指导煤矿瓦斯灾害防治工作, 达到超前预测瓦斯灾害的目的, 必须掌握矿井开采煤层的瓦斯赋存及涌出规律。
1、煤层瓦斯赋存规律1.1瓦斯的生成煤层瓦斯是腐植型有机物在成煤的过程中生成的。
煤是一种腐植型有机质高度富集的可燃有机岩，是植物遗体经过复杂的生物、地球化学、物理化学作用转化而成。
从植物死亡、堆积到转变成煤要经过一系列演变过程，这个过程称为成煤作用。
在整个成煤过程中都件随有烃类、二氧化碳、氢和稀有气体的产生。
结合成煤过程，大致可划分为两个成气时期。
1.1.1 生物化学作用成气时期这是成煤作用的第一阶段，即泥炭化或腐植化阶段。
这个时期是从成煤原始有机物堆积在沼泽相和三角训相环境中开始的，在温度不超过65℃条件下，成煤原始物质经厌氧微生物的分解生成瓦斯。
这个过程，一般可以用纤维素的化学反应方程式来表达：4C6 H10O5 →7CH4↑+8CO2↑+C9H6O+3H2O或2C6 H10O5 →CH4↑+2CO2↑+C9H6O+5H2O 在这个阶段，成煤物质生成的泥炭层埋深浅，上覆盖层的胶结固化不好，生成的瓦斯通过渗透和扩散容易排放到古大气中去。
深部煤层开采瓦斯赋存规律与灾害防治
深部煤层开采瓦斯赋存规律与灾害防治李晨【摘要】深部煤炭资源的开采是今后煤炭发展的趋势，也是研究的重要课题。
文中主要结合浅部煤层瓦斯赋存与灾害防治，对深部煤层开采瓦斯的赋存规律、瓦斯爆炸的危害性以及针对瓦斯赋存规律的防治措施进行探讨。
%As important research topic ,the deep mining of coal resources is the coal development trend in the fu-ture .Combined with gas occurrence and disaster prevention in shallow coal bed ,the paper discussed gas occur-rence regularity ,gas explosion hazardous and the prevention measures in deep coal bed as well .【期刊名称】《江西煤炭科技》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】2页(P15-16)【关键词】深部煤层;瓦斯;赋存规律;灾害防治【作者】李晨【作者单位】山西霍尔辛赫煤业有限责任公司，山西长治046600【正文语种】中文【中图分类】TD712+.2据资料统计，我国主要煤矿全部都是瓦斯矿井，其中低瓦斯矿井占53.5%，高瓦斯矿井占29.5%，煤与瓦斯突出矿井占17%，而瓦斯事故一直是矿井灾害事故中最严重的事故之一。
近年来，随着开采深度的增加，煤矿瓦斯防治的难度也在急剧增加，由于深部的煤层处于高地压和高煤层瓦斯压力的环境中，危险程度剧增，并且与浅部瓦斯有明显的差别，因此深部煤炭的瓦斯问题将更加严重。
在如此复杂的地质环境中，深部瓦斯的赋存特征十分复杂，矿井绝对瓦斯涌出量增加，深部煤层瓦斯含量监测困难，这些种种不安全因素都会给煤矿安全生产带来隐患，因此对此对于深部煤炭资源开采中瓦斯赋存规律的研究与灾害防治具有十分重要的意义。
煤层瓦斯生成赋存涌出及预测PPT课件
煤层瓦斯组分%（体积）
国别
采样地 点
CH4
C2H6
重烃
C3H8
C4H10
C5H12
C6H14
C7H16+ C8H18
小计
N2
古山二井6煤 0.16 0.002 0.011 0.016 0.013 0.015 0.085 0.142 97.87
抚顺老虎台5 煤
63.31
0.0159 0.0007 0.0026 0.0017 0.0019 0.0079 0.0307
4~31
（1985 年）
累计产 气量
38~68**
41~93
地矿部石
油地质研
究院 （1985，
累计产 气量
38~68**
42~69
舒兰褐
煤）
兰州地质 研究所 （ 1986
阶段产 气量
2.49
年，新疆 乌苏褐累计产 气量Fra bibliotek1.61
4.1
10~54 27~102 55~170 108~246 134~333 268~393 48~122 65~170 93~238 146~314 172~401 306~461 7~58 26~108 48~176 86~230 114~321 168~390 48~122 65~170 93~238 146~314 172~401 306~461
丰城煤张扭裂隙，放大5400倍
煤是天然的空隙裂隙体： 空隙率一般为5～18%； 每克煤内空隙的表面积达 20-200m2/g甚至更多。
鸡西煤的孔隙，放大720倍
⒈气相 ⒉ 吸附相 ⒊固相 煤中瓦斯赋存物理化学模型
《煤矿瓦斯灾害防治技术》讲座
2.1 煤层中瓦斯赋存的形态
夏店煤矿瓦斯赋存规律与涌出量预测分析
２ ０ １ ３年 ３月
・
山 西 焦 煤 科 技
Ｓ ｈ ａ ｎ ｘ ｉ Ｃｏ ｋ ｉ ｎ ｇ Ｃｏ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ＆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｎｏ． ３
Ｍａ ｒ ． ２ ０１ ３
试验研 究 ・
夏店煤矿瓦斯赋存规律与涌出量预测分析
翼倾 角 １ ０ 。 ～１ ５ 。 。
生产 ， 对３ 煤 层 深 部 区 域 瓦斯 赋 存规 律及 矿 井后 期
开 采瓦斯 涌 出量大 小进 行分 析和 预测很 有必要 。
１ 矿 井地质 概 况
１ ． １ 含 煤 地 层
２ ）夏店 向斜 ： 北起 小西庄北 ， 往 南 经 南 马 喊 村 西， 夏 店 至 王北 村 西 ， 延伸长 ４ ． ６ ｋ ｍ， 其 北 端 伸 人 矿 区约 １ ． ５ ｋ ｍ， 两翼 倾角 ｌ ０ 。 一】 ５ 。 。 ３ ）夏 店 背 斜 ： 北起 小西庄北 ， 往 南 经 墁 子 坡 村
东， 渠 街 至 池 岩村 东 南 ， 延伸长 ５ ｋ ｍ， 其 北端 伸 入 矿
夏店煤 矿 矿 区内广泛 被第 四系 黄土覆 盖 ， 仅 在 冲 沟 和河床 两岸 有零星 基岩 出露 ， 主要 出露地 层为 二迭 系上石 盒子 地层 。据钻 孔 资 料该 区 主要 赋 存 有 奥 陶
系、 石 炭系 本溪组 、 太 原组 、 二 迭 系 山西组 、 下 石盒 子
王 永 红
（ 潞 安 矿 业 集 团 慈林 山煤 业 公 司夏 店 煤 矿 ，山 西 襄垣 ０ ４ ６ ２ ０ ０ ）
摘
要
基 于 瓦斯 地质 理论 ， 对夏店 煤矿 井田地质 勘探 、 钻 孔 揭 煤 资料进 行 了线性 回 归分析 ， 研
姚桥煤矿深部煤层瓦斯赋存及涌出规律研究
姚桥煤矿深部煤层瓦斯赋存及涌出规律研究程根银;周逸飞;齐黎明;冯山【摘要】为掌握姚桥煤矿深部采区(西十采区和中央二采区)7煤层的瓦斯赋存及涌出规律,通过现场瓦斯含量实测数据,采用神经网络法分析瓦斯赋存影响因素与瓦斯含量之间的关系及影响程度,构建瓦斯含量预测模型,预测出相应位置的瓦斯含量,并与实测数据进行对比,最终绘制出瓦斯含量等值线图,用于指导姚桥煤矿深部采区的瓦斯防治工作,提升预防瓦斯灾害的水平.【期刊名称】《华北科技学院学报》【年(卷),期】2016(013)005【总页数】7页(P5-10,22)【关键词】瓦斯含量;瓦斯涌出量;等值线图【作者】程根银;周逸飞;齐黎明;冯山【作者单位】华北科技学院,北京东燕郊101601;华北科技学院,北京东燕郊101601;华北科技学院,北京东燕郊101601;华北科技学院,北京东燕郊101601【正文语种】中文【中图分类】TD712.2我国很多煤矿经过几十年的开采，开采水平逐渐向深部延伸，随着矿井开采深度的增加，开采条件和自然环境发生显著变化，出现了高地应力、高瓦斯、低渗透性和低强度煤体的现象。
煤层瓦斯压力和瓦斯含量发生不同的变化，甚至同一矿井随着开采深度的延伸，瓦斯矿井逐渐转变为高瓦斯矿井或是煤与瓦斯突出矿井[1-2]。
为了进行突出区域预测、防治煤与瓦斯突出，在煤层深部开采之前，根据相关规定，要研究深部煤层的瓦斯赋存规律，并最终绘制出瓦斯含量等值线图，为矿区深部开采过程中瓦斯防治工作提供治理依据。
姚桥煤矿地质资料显示该矿深部开采时存在瓦斯异常区域；而且其临近矿井，如崔庄煤矿、高庄煤矿、付村煤矿均存在高瓦斯区域，个别地方瓦斯突出相关指标甚至达到了临界值。
姚桥煤矿采掘活动不断向深部延伸，西九采区的7267工作面掘进过程施工的泄压孔内出现较高的瓦斯浓度；西十采区和中央二采区正在向-850水平以下延伸，可以预计瓦斯灾害情况越来越严重。
故本次研究主要针对西十采区和中央二采区两个深部煤层区域。
瓦斯覆存、瓦斯基本参数及涌出量预测方案
矿井瓦斯的生成与组分
矿井瓦斯组分
煤层烃类气体组分典型气相色谱图
矿井瓦斯的生成与组分
矿井瓦斯组分
煤层烃类气体组分质谱定性鉴定结果
矿井瓦斯的生成与组分
矿井瓦斯组分 中国部分煤矿煤层瓦斯组成测定结果
矿井瓦斯的生成与组分
区间，并决定了具有强烈破坏结构煤的破坏面。 可见孔及裂隙——其直径>10-1mm，它构成层流及紊流混
合渗透区间，并决定了煤的宏观（煤和中硬煤）破坏面。
煤的储存与输运瓦斯特性
煤的孔隙率
煤的孔隙率是煤中孔隙总体积与煤的总体积之比， 通常用百分数表示。
孔隙率的单位有时用cm3/cm3、m3/m3或cm3/g、 m3/t表示。煤的孔隙率通过实测煤的真密度和视 密度来确定，不同单位煤的孔隙率与煤的真、视 密度存在如下关系：
甲烷在煤中呈两种状态存在，在渗透空间内的甲 烷主要呈自由状态，称为自由瓦斯或游离瓦斯， 由于甲烷分子的自由热运动，显示出相应的瓦斯 压力，这种状态的瓦斯服从气体状态方程；
另一种在微孔内主要呈吸附状态存在在微孔表面 上和在煤的粒子内部占据着煤分子结构的孔穴或 煤分子之间的空间（后两者中的瓦斯可称为固溶 体，包括在吸附状态中）。
煤层瓦斯沿垂向一般可分为两个带：瓦斯风化带 与甲烷带。
煤层瓦斯赋存状态及其垂向分带
煤层瓦斯垂向分带 瓦斯风化带
瓦斯风化带是CO2－N2、N2与N2－CH4三个 带的统称，各带不仅瓦斯组分不同而且瓦斯 含量也不相同。
煤层瓦斯赋存状态及其垂向分带
煤层瓦斯垂向分带
煤层瓦斯赋存状态及其垂向分带
矿井瓦斯的生成与组分
深部开采过程中煤层瓦斯喷出规律与预防
带★鬟善 部岩 ＾ 煤） ÷ 破碎的摩— 出
中图分类号 Ｔ Ｄ ７ １ ２ ． ５ ２ ； Ｔ Ｄ Ｔ １ ２ ． ５ ４
Ｉ
Ｌ 二
薯 Ｉ Ｉ 垂 蓄
聂 ｌ 一
斯 流量较 大 ， 持 续 的时 间较 长 ， 无 明显 的地 压显 现 预 兆； 而且掘进巷道 的瓦斯 喷 出一 般位 于工作 面迎头 周
围。根据 目前 的研 究情 况来看 ， 这类 瓦斯 喷 出时 的流 动 多数为紊流运动 ； 当然 ， 这主要取决于喷 出时的瓦斯
险 区域 。
瓦斯喷 出的发 生必须 具 备两 个条 件 ： （ １ ） 存 在 承 压状态的瓦斯 。只有 存在 承压状 态的瓦源泉 ； （ ２ ） 存在 瓦斯喷 出的通道 ， 即周围煤
岩裂隙的存在。 由于煤岩裂 隙的产生不仅 和地质构造 有关 ， 而且还和矿 井 中的采掘地 压有关 ， 因此 ， 按 瓦斯 喷 出的原 因和瓦斯 来源 的不 同， 瓦斯喷 出可分 为两大 类， 即煤 、 岩裂缝 或孔 洞承 压 （ 地质 构造 ） 瓦斯 喷 出和 煤层卸压 （ 采掘地压 ） 瓦斯喷出。 １ ． ２ 深部煤 层 瓦斯 喷 出分 类及特 点 １ ． ２ ． １ 煤 岩 孔洞承 压 瓦斯 喷 出及特 点
１ ７６
未 撼晨 Ｉ 技
２ ０ １ ３ 年第２ 期
喷 出的瓦斯量则 与卸压 区面积及其 瓦斯储量有关。
１ ． ３ 瓦 斯 喷 出规 律
随着地压显现效应 ， 出现多种显著 预兆。例如 ， 巷道 与
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深部煤层瓦斯赋存规律及其涌出特征
集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
深部煤层瓦斯赋存规律及其涌出特征瓦斯是煤矿的主要自然灾害之一，长期以来一直严重威胁着煤矿的安全生产和矿井的经济效益。
近几年来，少数低瓦斯矿井由于瓦斯规律不明，对突发的局部瓦斯异常涌出常疏于防范，相继发生了一系列的重大瓦斯事故（根据近几年统计资料初步表明，该类事故约占事故总数的25%左右），给国家和人民的生命财产造成了巨大损失。
因此，矿井瓦斯赋存、瓦斯涌出及其防治技术的研究多年来一直是我国煤矿，特别是高、突瓦斯矿井的重点研究课题，瓦斯研究工作受到了人们的高度重视。
1 夹河煤矿深部煤层瓦斯赋存规律及涌出特征研究的目的和意义
夹河煤矿是徐州矿务集团公司主力矿井之一。
从近几年生产中瓦斯涌出情况及实际瓦斯涌出资料来看，夹河煤矿矿井瓦斯来源较为丰富，因此，随着矿井开采深度的进一步延伸，瓦斯涌出量的增加，瓦斯涌出异常现象的发生将成为可能。
故探明并了解深部煤层瓦斯赋存规律及其涌出特征，对于更好地采取具有针对性的瓦斯防治技术措施，避免采掘
工作面瓦斯积聚和超限、甚至煤与瓦斯突出事故的发生，做到预防瓦斯超前，实现矿井安全采煤具有十分重要的现实意义。
2 夹河煤矿2#、7#和9#煤层物理性质和煤层特征分析
2.12#、7#和9#煤层描述
（1）下石盒组2#煤层
2#煤层全区发育，沉积特征明显，属结构复杂、沉积较稳定的可采中厚煤层。
煤层厚度0.20～4.41m，平均1.81m，煤的容重为1.34t/m3，其变化规律与井田构造格架有关。
（2）山西组7#煤层
7#煤层全区发育，沉积特征明显，属全区可采的较稳定中厚煤层。
煤层厚度0.37～5.35m，平均2.28m，煤的容重为1.34t/m3，其变化规律与井田构造格架有关。
（3）山西组9#煤层
9#煤层在夹2号断层以东及F1号断层上盘，总体上9#煤层沉积厚度大，稳定性好；而夹2号断层以西煤层沉积厚度小，稳定性差，属大部区域可采的较稳定中厚煤层。
煤层厚度0.20～4.05m，平均1.49m，煤的容重为1.35t/m3，其变化规律与井田构造格架有关。
2.2夹河煤矿2#、7#和9#煤层物理性质
夹河煤矿2#、7#和9#煤层物理性质如表1所示。
表1 夹河煤矿2#、7#和9#煤层物理性质
煤层号
颜色
光泽
坚固性系数
真密度
视密度
断口
裂隙
2#
黑色
半亮～半暗淡型2.065
1.314 3
1.247 8
条带状、鳞片状至块状
发育
7#
黑色
半亮型，玻璃光泽3.435
1.336 8
1.253 4
条带状、具平坦状至贝壳状
发育
9#
黑色
半亮～光亮型玻璃光泽2.812
1.313 2
1.220 6
条带状、块状结构
发育
3 夹河煤矿2#、7#和9#煤层瓦斯地质分析
3.1钻孔煤层瓦斯含量及成分分析
近几年，集团公司地质勘探工程处对夹河煤矿2#、7#和9#煤层进行了23次瓦斯含量解吸测定，钻孔煤层瓦斯分析使用瓦斯吸附解吸实验仪及气样色谱质谱仪进行煤层瓦斯含量测定与成分分析。
测定结果如表2所列。
由表2可知，7#、9#煤层甲烷含量较2#煤层高，各煤层瓦斯成分均以甲烷为主，重烃微量。
据煤层瓦斯成分分析，本煤田瓦斯分带应为沼气带。