影响瓦斯含量的因素(煤矿瓦斯几个重要参数整理)

Posted 2023-05-26

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影响瓦斯含量的因素(煤矿瓦斯几个重要参数整理)

来源：煤路驿站

瓦斯压力

煤层瓦斯压力是指煤层孔隙中所含游离瓦斯呈现的压力，即瓦斯作用于孔隙壁的压力。煤层瓦斯压力是瓦斯涌出和突出的动力，也是煤层瓦斯含量多少的标志。

煤层孔隙内气体分子自由热运动撞击所产生的作用力; 在一个点上力的各向大小相等，方向与孔隙的壁垂直。

瓦斯压力的测定：瓦斯压力测定方法是:自井下巷道内打钻进入煤层，在钻孔中，密封一根刚性导气管，实测管内稳定的气压，即为瓦斯压力。煤层瓦斯压力大小受多种地质因素的影响，变化较大。在一个井田内的同一地质单元里，甲烷带的瓦斯压力通常随深度的增加而增大。煤层瓦斯压力是决定煤层瓦斯含量和煤层瓦斯动力学特征的基本参数。

煤的坚固性系数

煤的坚固性系数时指煤块抵抗破坏能力的综合指标。

岩石分级：

根据岩石的坚固性系数(f)，可把岩石(煤为岩石的一类)分成10级（表3-1），等级越高的岩石越容易破碎。为了方便使用又在第Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ,Ⅶ级的中间加了半级。考虑到生产中不会大量遇到抗压强度大于200MPa的岩石，故把凡是抗压强度大于200MPa的岩石都归入Ⅰ级。

岩石分级如下表：

由于岩石的坚固性区别于岩石的强度，强度值必定与某种变形方式（单轴压缩、拉伸、剪切）相联系，而坚固性反映的是岩石在几种变形方式的组合作用下抵抗破坏的能力。因为在钻掘施工中往往不是采用纯压入或纯回转的方法破碎岩石，因此这种反映在组合作用下岩石破碎难易程度的指标比较贴近生产实际情况。岩石坚固性系数f表征的是岩石抵抗破碎的相对值。因为岩石的抗压能力最强，故把岩石单轴抗压强度极限的1/10作为岩石的坚固性系数，f=R/100(R单位 kg/cm2)（公式中：R--岩石标准试样的单向极限抗压强度值。f是个无量纲的值，它表明某种岩石的坚固性比致密的粘土坚固多少倍，因为致密粘土的抗压强度为10MPa。岩石坚固性系数的计算公式简洁明了，f值可用于预计岩石抵抗破碎的能力及其钻掘以后的稳定性）。

岩石极限压碎强度（坚固系数）=0.1×岩石饱和抗压强度÷软化系数[1]

煤的瓦斯放散初速度

单位mL/S

煤的瓦斯放散初速度指标是煤自身的煤质指标之一，表征了煤的微观结构。它不仅反映了煤的放散瓦斯能力，还反映出瓦斯渗透和流动的规律，在突出区域预测中起着重要的作用。

煤的这种放散瓦斯的能力大小与突出的发生有直接关系。我国一直采用瓦斯放散初速度指标△P来对煤的这种能力进行评价，并结合煤的坚固性系数，，形成新的综合指标K=△P／f。其中f是煤的坚固性系数。

当煤的放散初速度大于10时，煤层有突出危险。

煤的破坏类型

是指煤在构造应力作用下，煤层发生碎裂和揉皱的程度，即按照煤被破碎的程度划分的类型。中国采煤界为预测和预防煤与瓦斯突出，将煤被破碎的程度分成五种类型。第Ⅰ类型：煤未遭受破坏，原生沉积结构、构造清晰；第Ⅱ类型：煤遭受轻微破坏，呈碎块状，但条带结构和层理仍然可以识别；第Ⅲ类型：煤遭受破坏，呈碎块状，原生结构、构造和裂隙系统已不保存；第Ⅳ类型：煤遭受强破坏，呈粒状；第Ⅴ类型：煤被破碎成粉状。

第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ(3、4、5)类型的煤具有煤与瓦斯突出的危险性。

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