煤与瓦斯突出预防及石门揭煤防突 一、矿井瓦斯 1、瓦斯的成分和性质 瓦斯是由多种成分组成的混合气体，包括甲烷 CH4、二氧化碳 CO2、氮 N2、二氧化硫 SO2、硫化氢 H2S、一氧化碳 CO、和重烃 C2H6、C3H8、C4H10……等，其中，甲烷为主要成分，习惯上的瓦斯即指甲烷，双称沼气，瓦斯为无色、无臭的可燃气体，比重 0.544，难溶于水，易扩散，常残留在巷道上部空间和煤层，围岩之中，渗透性强。 2、瓦斯的形成 （1）生物化学作用形成，在成煤的第一阶段，植物有机质分解，当氧气充足时，生成 CO2、NO 等气体。在缺氧条件下，由于细菌作用分解分析出甲烷、重烃、氢及其它气体。由于此阶段形成的瓦斯距地表较近，且多散于大气之中，在煤体中保存的数量不多。 （2）煤变质形成，成煤第一阶段所形成的泥炭，由于地壳下降，被其它沉积物覆盖，在地热及地压影响下，其化学成分随之变化。氧、氢、硫、氮的成分降低，碳的含量相对富集，并生成了以甲烷、氢为主的气体及重烃等其它气体。由岩浆侵入产生接触变质时，也可生成重烃、氢和甲烷。这阶段形成的瓦斯，由于在地下深处，不易扩散，故煤层中所含的瓦斯，极大部分是该阶段形成的。 根据讨论，在理想的条件下，每形成 1 吨煤，伴随生成1000m3 的 CH4 和 CO2 等气体。其中，CO2 多为流动的地下水所吸收；CH4 在漫长的地质年代中，大部分被自然排放，只有一部分被保存在煤层和岩层之中。 （3）油气田的瓦斯浸入与底板石灰岩溶洞中的瓦斯有关系；与顶底板砂岩含油层有关。 3、瓦斯在煤层中的赋存状态 （1）游离状态（也就是自由状态）瓦斯：瓦斯以自由的气体状态存在于煤体和围岩的孔隙、裂隙或空隙（空洞）中，瓦斯分子在孔隙内可以自由运动。游离状态瓦斯存在量的大小，取决于煤层、围岩内的自由运动空间多少（即孔隙度），以及外界的温度与压力。 （2）吸附状态瓦斯：它又分为吸附瓦斯和吸收瓦斯两种状态。 吸附瓦斯：瓦斯分子被吸附在煤体或岩体孔隙的表面，形成一层薄膜。这种吸附是靠气体分子与固体颗粒之间的分子引力完成的。 吸附量的大小，决定于煤对瓦斯的吸附能力，而吸附能力又取决于煤的孔隙率。变质程度，以及外界的温度和压力。煤内瓦斯 80-90％以上吸附状态存在。 吸收瓦斯：瓦斯分子进入煤层内部，与煤分子紧密地结合成固溶体，这与气体被液体所溶解的现象相似。 瓦斯在煤体内存在的状态不是静止不变，而是处于动平衡中，当外界压力降低，温度升高时，吸附...
