课 程 教 案图 1-1-l 顿巴斯煤田煤层瓦斯组分在各瓦斯带中的变化I—N2-CO2 ； II—N2 ；III—N2-CH4 ； IV—CH4图 1-1-2 煤体中瓦斯的赋存状态示意图1- 自由瓦斯 ； 2- 吸着瓦斯； 3- 吸收瓦斯第一章 矿井瓦斯灾害防治矿井瓦斯是严重威胁煤矿安全生产的主要自然因素之一。本章在阐述瓦斯的赋存状况、涌出形式与瓦斯灾害形式等基本理论的基础上，着重介绍矿井瓦斯防治的有关措施。第一节 基本概念和理论概述一、 矿井瓦斯的定义及性质1．矿井瓦斯的定义矿井瓦斯是指从煤层或岩层中放出或生产过程中产生并涌入到矿井内的各种气体。其基本成分是甲烷（CH4）、二氧化碳（CO2）和氮气（N2），还有少量的硫化氢（H2S）、一氧化碳（CO）、氢气（H2）、二氧化硫（SO2）及其它碳氢化合物气体。2．矿井瓦斯的性质瓦斯是无色、无味、无臭、无毒的气体。瓦斯在大气压力为 101.325KPa，温度为 0℃ 的标准状态下，容重为 0.716 kg/m3。瓦斯比空气轻，其比重为 O.554 ，因此在煤矿井下常积聚在巷道顶部或上山迎头。瓦斯不助燃，但条件适宜时能发生燃烧和爆炸。二、 矿井瓦斯的成因和分带1． 矿井瓦斯的成因煤层瓦斯是腐植型有机物（植物）在成煤过程中生成的,是与煤炭共生的气体产物。成气过程可分为两个阶段。第一阶段为生物化学成气时期，第二阶段为煤化变质作用时期。2． 煤层瓦斯垂直分带根据井下煤层瓦斯组分和含量，将煤层瓦斯按赋存深度不同自上而下分为 4 个带：N2—CO2带、N2带、N2—CH4 带和 CH4带（见图 1-1-1）。瓦斯风化带的深度取决于煤层的地质条件和赋存状况，如围岩性质、煤层露头、断层、煤层倾角、地下水活动等。围岩透气性越大、煤层倾角越大、开放性断层越发育、地下水活动越剧烈，则瓦斯风化带下部边界就越深。有露头的煤层往往比无露头的隐伏煤层瓦斯风化带深。三、 煤层瓦斯的赋存状态1． 瓦斯的赋存状态矿井瓦斯在煤、岩层中以两种状态存在，即自由状态和吸附状态，如图 1-1-2 所示。自由状态又称游离状态，是指瓦斯以自由气体状态存在于煤、岩层的裂隙或空洞之中。吸附状态分为两种形式，即吸着状态和吸收状态。吸着状态由气体分子和固体分子之间的引力造成，瓦斯分子被吸着在煤体或岩体孔隙表面上，形成瓦斯薄膜。以吸着状态存在的瓦斯称吸着瓦斯。吸收状态的瓦斯被溶解于煤体或岩体之中，类似气体溶解于液体之中。以吸收状态存在的瓦斯称吸收瓦斯。2． 影响煤层瓦斯含量的因素煤层瓦斯含量...
