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瓦斯的垂直分带重庆工程职业技术学院

主讲人：黄文祥第一章矿井瓦斯的认识知识点二瓦斯的垂直分带任务一瓦斯的认识瓦斯沿深度的带状分布当煤层有露头或在冲击层下有含煤地层时，在煤层内存在两个不同方向的气体运移，即煤层中经煤化作用生成的瓦斯经煤层、上覆岩层和断层等由深部向地表运移；地面的空气、表土中的生物化学作用生成的气体向煤层深部渗透和扩散。这两种反向运移的结果，形成了煤层中各种气体成分由浅到深有规律地变化，呈现出沿赋存深度方向上的带状分布煤层瓦斯的带状分布是煤层瓦斯含量及巷道瓦斯涌出量预测的基础，也是搞好瓦斯管理的重要依据。瓦斯沿深度的带状分布瓦斯沿深度的带状分布在漫长的地质历史中，煤层中的瓦斯经煤层、煤层围岩和断层由地下深处向地表流动；而地表的空气、生物化学和化学作用生成的气体，则由地表向深部运动。由此形成了煤层中各种瓦斯成分由浅到深有规律的变化，这就是煤层瓦斯沿深度的带状分布。瓦斯风化带及其深度的确定依据图1瓦斯分带示意图如图1自上而下依次为：①二氧化碳氮气带；②氮气带；③氮气甲烷带；④甲烷带。前三个带统称为瓦斯风化带，甲烷带称为瓦斯带。瓦斯风化带及其深度的确定依据煤层垂向各带气体组份表如表1所示表一煤层垂向各带气体组份表名称气带成因瓦斯成分N2CO2CH4CO2-N2带生物化学-空气20~8020~80<10N2带空气>80<10~20<20N2–CH4带空气-变质20~80<10~2020~80CH4带变质<20<10>80可以看出瓦斯带内甲烷浓度超过80%，瓦斯含量随埋深增加而有规律的增加，但是增加的瓦斯梯度因地质条件而定。掌握本煤田煤层瓦斯垂直分带的特征，是搞好矿井瓦斯涌出量预测和日常瓦斯管理工作的基础。瓦斯风化带及其深度的确定依据01划分的意义由于各个煤田的形成条件和煤层瓦斯生成环境不同，各煤田的瓦斯组分可能有很大差别，此外，受成煤环境和各种地质条件的影响，有的矿井中甚至缺失了其中的一个或两个带，如沈阳红阳三井井田就缺失了氮气带和氮气—甲烷带，而仅存在二氧化碳—甲烷带和甲烷带。有的矿井甚至出现了二氧化碳—甲烷带。瓦斯风化带及其深度的确定依据01020304在瓦斯风化带开采煤层时，煤层的相对瓦斯涌出量达到2m3/t；煤的瓦斯含量达到2～3m3/t（烟煤）和5～7m3/t（无烟煤）。煤层内的瓦斯组分中甲烷组分含量达到80%（体积比）；煤层内的瓦斯压力为0.1～0.15Mpa；瓦斯风化带及其深度的确定依据瓦斯风化带的深度取决于井田地质和煤层赋存条件，如围岩性质、煤层有无露头、断层发育情况、煤层倾角、地下水活动情况等。围岩透气性越好、煤层倾角越大、开放性断层越发育、地下水活动越剧烈，则瓦斯风化带深度就越大。瓦斯风化带及其深度的确定依据不同矿区瓦斯风化带的深度有较大差异，即使是同一井田有时也相差很大，如开滦矿区的唐山矿和赵各庄矿，两矿的瓦

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