煤矿瓦斯灾害及防治技术

•近年来死亡人数在6769人- 5938 人（2000-2007） •百万吨死亡率6-2，与先进国家差 距大。 •原因：中国煤层赋存条件复杂， 缺乏有效的控制技术措施。
2004年底至2005年，连续发生6起百人以上特别重大 瓦斯事故，震惊国内外
陕西铜川陈家山11.28事 故/死亡166人
河南郑州大平10.20事故 死亡148人
在个别煤层中也有一部分瓦斯是由于油气田瓦斯的侵入造成 的。在欧洲，波兰的下西里西亚和法国的塞外纳煤田的煤层中含 有的大量CO2，则是由于火山活动使碳酸盐类岩石分解生成的CO2 气体侵入的结果。但是，一般来说，世界各国煤田中含瓦斯均以 甲烷为主。在某些煤层中还含有C2H6，C3H8等重碳氢气体。
二、煤层瓦斯的生成与赋存
• 煤矿企业一次死亡10人以上事故中，瓦斯事故分别占死亡 人数的71%。
• 事故原因分析：与技术原因有关造成的事故占52.5%
我国百万吨死亡率与主要产煤国家的比较
5
4
3
2
1
0 中国4.36 波兰0.443 澳大利亚0.08
美国10.088 德国0.335 印度0.735
俄罗斯2.03 英国0.154 乌克兰2.14
定律)进行计算，即：
ＸY ＝ ＶPＴ。
( 4-1 )
ＴP。ξ 2.煤的吸附瓦斯含量
Ｘx ＝ abPｅn(t.-t)· 1 · (100-A-W) ( 4-2 )
1+bP
1+0.3W 100
二、煤层瓦斯的生成与赋存
2、煤层瓦斯的赋存
影响煤层瓦斯含量的主要因素。
煤层瓦斯含量的多少主要取决于保存瓦斯的条件，而不是生 成瓦斯量的多少；也就是说不仅取决于煤的变质程度，而更主要 的是取决于储存瓦斯的地质条件。根据目前的研究成果认为，影 响煤层瓦斯含量的主要因素有：
天然气 水电 3% 7%
石油
20%
富煤,贫油,少气
煤炭
70%
1 煤炭工业安全生产是我国国民经济可持续 发展的根本保证
天然气 3.07% 原油 18.95%
水电 7.06%
核电 0.52%
原煤 70.40%
煤炭产量/亿吨 GDP/万亿
25 20 15 10 5 0
2000年 2001年 2002年 2003年 2004年 2005年
国务院6次常务会
涉及煤矿安全-瓦 斯治理问题
科技部决定采取
煤矿安全科技行动 专项计划
国务院专门成立
瓦斯治理部际协调 领导小组
温总理主持国务院 第81次常务会
决定紧急采取7项 措施治理煤矿瓦 斯灾害
煤矿安全专家会诊 召集全国煤矿安全 专家对45户重点监 控企业进行会诊
煤矿安全科技行 动专项启动大会
产生事故的深层次原因：
煤矿瓦斯灾害及防治技术
主要汇报内容
一、前言 二、煤层瓦斯生成与赋存 三、矿井瓦斯突出及其防治 四、矿井瓦斯爆炸及其防治 五、“十五”瓦斯灾害防治新技
术 六、结束语
一、前 言
我国常规能源构成
• 煤炭资源总量 5.57万亿吨
• 石油总资源量 940亿吨
• 煤层气资源量 35万亿立方米
中国的能源现状:
辽宁阜新孙家湾2.14事故 /死亡214人
煤矿灾害造成了恶劣的社会影响
国际社会一些“人权” 组织以此为借口指责 我国不重视人权 国际贸易中指责我国 煤炭为“带血”的煤 事故矿区生产停顿、 社会秩序混乱 事故家庭“家破人亡” 激化职工、企业和政 府的矛盾
国家对煤矿灾害治理高度重视、采取的应急对策
煤炭占一次能源比重的70% 以上，07年产煤28.3亿吨
煤炭产量与GDP增长的关系
国家制定坚持以煤炭为主体的能源战略 煤矿安全生产对国民经济发展具有重要影响
2、我国煤矿目前的安全现状
• 煤矿是我国工矿企业灾害事故的主要来源：2002-2007年， 工 矿 企业一 次 死亡 10人 以上特 大 事故中 ， 煤矿事 故 占 72.8%-89.5% (死亡人数)，经济损失数百亿元。
煤层的埋藏深度、煤层和围岩的透气性、煤层倾角、煤层露 头、地质构造、煤化程度、煤系地层的地质史、水文地质条件。
三、矿井瓦斯突出及其防治 •瓦斯突出机理
•突出危险性预测
•瓦斯突出防止措施
二、矿井瓦斯突出及其防治
1、瓦斯突出机理
1)、煤与瓦斯突出的发展过程及各因素的作用 （1） 煤与瓦斯突出的发展过程
2、煤层瓦斯百度文库赋存
瓦斯在煤层中的赋存状态一般有两种，即吸附状态和游离
状态；而煤层瓦斯含量实际上是指吸附瓦斯量和游离瓦斯量之
和，其值的大小往往是评价煤层瓦斯储量和是否具有抽放价值
的重要指标，在煤的瓦斯含量中，一般吸附瓦斯占80～90％。
1.煤的游离瓦斯量
一般情况下，煤的游离瓦斯含量是按气体状态方程(马略特
二、煤层瓦斯的生成与赋存
1、煤层瓦斯的生成
2、煤化作用成气时期 褐煤层进一步沉降，地层压力与温度作用加剧，便进入煤化变
质作用成煤成气时期。据考查，一般在100℃及其相应的地层压 力下，煤层中的煤体就会产生强烈的热力变质成气作用。煤化过 程中有机质分解，脱出甲基侧链和含氧官能团而生成的CO2，CH4 和，H2O是煤成气形成的基本反应，其生成的瓦斯以甲烷为主要 组分。
煤层瓦斯的生成 煤层瓦斯的赋存
二、煤层瓦斯的生成与赋存
1、煤层瓦斯的生成
煤矿瓦斯主要来自于煤 层和含煤地层，有关它的成 因学说有多种多样。目前一 般认为，煤的原始母质沉积 以后，一般经历两个成气时 期： 1、从植物遗体到泥炭属于 生物化学成气时期； 2、在地层的高温高压作用 下，从褐煤到烟煤、无烟煤 的煤化变质作用成气时期。
二、煤层瓦斯的生成与赋存
1、煤层瓦斯的生成
1、生物化学成气时期 这个时期是从成煤原始有机物堆积在沼泽相和三角洲环境
中开始的，在温度不超过65℃条件下，成煤原始物质经厌氧微 生物的分解成瓦斯。这个过程，一般可用纤维素的化学反应式 来表达：
4C6H10O5→7CH4↑＋8CO2↑＋3H2O＋C9H6O 或 2C6H10O5→CH4↑＋2CO2↑＋5H2O＋C9H6O
我国煤矿95%是地下开采，煤层赋存条件复杂，2006年大 中型煤矿平均采深476m(10m/年)，30%煤矿采深大于600m,瓦 斯涌出量急剧增大，开采条件和自然环境发生显著变化。
原有安全技术及基 础已难以适应当前煤 矿安全高效生产的迫 切需求。
突出 21%
低瓦斯 51%
高瓦斯 28%
二、煤层瓦斯的生成与赋存