煤矿瓦斯中硫化氢的成因危害与防治VIP专享

下载后可任意编辑煤矿瓦斯中硫化氢的成因危害与防治硫化氢( H2S)是一种剧毒的可燃气体，无色，带有臭鸡蛋气味。其化学活动性极大，能使银、铜等金属表面发黑。H2S 极易溶于水形成氢硫酸，H2S 在水中的溶解度是 CO2 的 2. 7 倍，是 CH4 的 93 倍多。H2S 比空气重(相对密度为 1.17)。人体能够闻到硫化氢气味的浓度下限为(0. 2-0.3 )×10-6。当硫化氢浓度为(20－30)×10-6 时就出现强烈气味，当浓度为(100－150)×10-6 时，将使人嗅觉麻痹，当浓度在 1 000×10-6 时，在数秒钟内会致人死亡。 1、H2S 的成因 根据硫化氢的成因机理可将自然界中的硫化氢分为 5 种成因类型:生物降解、微生物硫酸盐还原、热化学分解、硫酸盐热化学还原和岩浆成因。 生物降解是在腐败作用主导下形成硫化氢的过程。腐败作用是在含硫有机质形成之后，当同化作用的环境发生变化，发生含硫有机质的腐败分解，从而释放出硫化氢。这种方式出现在煤化作用早期，生成的硫化氢规模和含量不会很大，也难以聚集。 微生物硫酸盐还原茵利用各种有机质或烃类来还原硫酸盐，在异化作用下直接形成硫化氢。在这个作用过程中，硫酸盐还原茵只将一小部分代谢的硫结合进细胞中，大部分硫被需氧生物所吸收来完成能量代谢过程。一些菌种的有机质分解产物可能会成为另一些菌种所需吸收的营养，这会使有机质被硫酸盐还原茵吸收转化效率提高，从而产生大量的硫化氢。这种硫酸盐还原茵将硫酸盐还原生成硫化氢的方式又被称为微生物硫酸盐还原作用(BSR)。 该过程是硫化氢生物化学成因的主要作用类型，由于这种异化还原作用是在严格的厌氧环境中进行的，故有利于所生成硫化氢的保存和聚集，但是形成的硫化氢丰度一般不会超过 2%，且地层介质条件必须适宜硫酸盐还原茵的生长和繁殖，因此在深层难以发生。 生物降解、微生物硫酸盐还原形成的 H2S 气体多为原生生物成因气，是在煤化作用早期阶段，由相对低温柔浅埋深的泥炭沼泽环境中的泥炭或低煤级煤(褐煤)，通过细菌分解等一系列复杂过程所生成。因煤化作用早期的煤层或泥炭中含有大量的水分，占据了相当多的煤岩孔隙，此时生成的原生生物气在煤层中的吸附量很少，大部分生物成因硫化氢和二氧化碳等可能溶解在地层水中，在下载后可任意编辑后来的压实和煤化作用下从煤层中逸散。且早期煤的显微结构还没有充分发育为积聚气体的结构。因此，一般认为早期生成的原始生物成因 H2S 气体不能被大量地保留在煤层内。 微生物硫...