久源煤矿煤层瓦斯基础参数测定(完成)

云南省昭通市镇雄县乌峰镇陈贝屯村久源煤矿云南省昭通市镇雄县乌峰镇陈贝屯村久源煤矿 开采煤层瓦斯基础参数测定报告开采煤层瓦斯基础参数测定报告 中中国国矿矿业业大大学学 云南方圆中正工贸有限公司云南方圆中正工贸有限公司 二二 一零年四月一零年四月 密级项目编号 项目完成单位项目完成单位 中国矿业大学 云南方圆中正工贸有限公司 项目负责人项目负责人 杨胜强 中国矿业大学 教授 博导 李一波 198 煤田地质勘探队 瓦斯治理院院长 工作人员工作人员 王东江 中国矿业大学 讲师 周秀红 中国矿业大学 讲师 胡新成 中国矿业大学 讲师 孙 琪 中国矿业大学 讲师 李 伟 中国矿业大学 讲师 尹新辉 198 煤田地质勘探队 瓦斯治理院副院长 邓小松 198 煤田地质勘探队 工程师 赵仁兴 198 煤田地质勘探队 工程师 李继奇 198 煤田地质勘探队 工程师 久源煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告 中国矿业大学 I 前 言 瓦斯是煤矿的主要自然灾害之一 长期以来严重威胁着煤矿的安全生产和影响 着矿井的经济效益 瓦斯赋存 瓦斯涌出及其防治技术的研究一直是我国煤矿 特 别是高 突瓦斯矿井的研究课题 近几年来 少数低瓦斯矿井由于瓦斯规律不明 对突发的局部瓦斯异常涌出常疏于防范 连续发生重大瓦斯事故 给国家和人民的 生命财产造成巨大损失 因此 瓦斯研究工作日益受到人们的重视 久源煤矿位于云南省镇雄县境内 C5b C6a煤层为久源煤矿的主采煤层 C5b C6a煤层的瓦斯基础参数缺乏 C5b C6a煤层瓦斯参数的测定是否准确决定着久 源煤矿今后的生产安全状况 决定着久源煤矿各种通风安全设备和设施的投资是否 合理 因此 为保证将来采掘工作面的安全生产 确定主采煤层的煤与瓦斯突出危 险性 瓦斯的最终来源 找出久源煤矿主采煤层的瓦斯赋存 运移和涌出规律 必 须进行 C5b C6a煤层瓦斯基础参数的测定与分析工作 另外 久源煤矿的煤层瓦斯基础参数和瓦斯涌出状况的测定 为进一步摸清该 矿的原始瓦斯含量 瓦斯分布情况及突出危险性 同时也可为今后制定切实可行的 瓦斯防治措施提供理论依据 本报告首先叙述久源煤矿的生产地质概况 然后在学习瓦斯有关理论的基础上 针对久源煤矿 C5b C6a煤层的具体情况 把 C5b C6a煤层的瓦斯基础参数测定分为 现场瓦斯参数测定和实验室瓦斯参数测定两部分 本报告的主要内容包括以下几个 部分 1 现场瓦斯参数测定及分析 1 瓦斯压力 2 瓦斯流量衰减系数 3 煤层透气性系数 2 实验室瓦斯参数测定及分析 1 煤质分析 工业分析 元素分析 真密度 视密度 孔隙率 2 煤岩分析 分析煤样的破坏类型和各种煤体组成 3 瓦斯吸附性常数 a b 值的测定 4 煤的坚固性系数 f 5 放散初速度 p 3 分析了影响久源煤矿瓦斯赋存的地质因素 本项目于 2010 年 3 月起 历时 1 个月完成了 C5b C6a煤层瓦斯的现场及实验室 基础参数测定 分析研究工作 现提出总结报告 在开展这一工作的过程中 久源 煤矿等单位的有关领导和工程技术人员给予了大力的支持与帮助 在此谨向他们致 以诚挚的谢意 久源煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告 中国矿业大学 II 目 录 前 言 I 第一章 矿井概况 1 1 1 矿山交通位置 矿界范围 1 1 2 井田地质 2 1 2 1 区域地层 构造 2 1 2 2 煤层赋存情况 5 1 3 矿床开采技术条件 6 1 3 1 水文地质条件 6 1 3 2 工程地质条件 9 1 3 3 环境地质条件 11 1 4 矿井开拓开采情况 12 第二章 瓦斯地质理论基础 13 2 1 瓦斯的性质和形成 13 2 1 1 瓦斯的性质概述 13 2 1 2 瓦斯的形成 14 2 2 瓦斯在煤层中的赋存状态 15 2 3 煤层瓦斯垂直分带 19 2 4 煤层瓦斯的运移 20 2 5 煤层中瓦斯卸压解吸运移规律 22 2 5 1 瓦斯含量的主要影响因素 22 2 5 2 煤层微孔隙性与瓦斯储运 24 2 5 3 煤层及卸压邻近层瓦斯解吸 扩散 渗流运移机理 25 2 5 4 煤层 卸压围岩层和采空区煤层气 瓦斯 流动状态及运移的基本规律 28 2 5 5 采动后煤岩孔隙率和渗透率的变化及其对瓦斯解吸运移的影响 34 2 5 6 卸压瓦斯在采动围岩裂隙中的升浮 扩散现象 37 第三章 煤层瓦斯基础参数测定 40 3 1 实验室瓦斯参数测定 40 3 1 1 煤体坚固性系数 F 值的测定 40 3 1 2 瓦斯放散初速度 P 测定 42 3 1 3 煤样的破坏类型分析 43 3 1 4 煤样的工业性分析和煤体的组成 45 3 1 5 煤的真密度 视密度 孔隙率测定 46 3 1 6 瓦斯吸附实验 46 3 2 现场瓦斯参数测定 48 3 2 1 煤层原始瓦斯压力测定 48 久源煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告 中国矿业大学 III 3 2 2 间接法测定煤层瓦斯含量 58 3 2 3 百米钻孔自然瓦斯流量衰减系数测定 59 3 2 4 煤层透气性系数测定 60 3 3 突出参数分析 62 3 3 1 C5B 煤层突出参数分析 62 3 3 2 C6A 煤层突出参数分析 63 第四章 影响久源煤矿瓦斯赋存的地质因素分析 64 4 1 地质构造对瓦斯赋存的影响 64 4 1 1 褶皱构造对瓦斯赋存的影响 64 4 1 2 断层对瓦斯赋存的影响 64 4 1 3 围岩对瓦斯赋存的影响 64 4 2 小结 64 第五章 结 论 66 附 件 68 附件一 采矿许可证 68 附件二 安全生产许可证 69 附件三 营业执照 70 附件四 煤炭生产许可证 71 久源煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告 中国矿业大学 1 第一章第一章 矿井概况矿井概况 1 1 矿山交通位置 矿界范围矿山交通位置 矿界范围 工作区地理坐标 极值 东经 104 56 01 104 56 29 北纬 27 25 05 27 26 29 久源煤矿位于镇雄县城南东 110 方向 平距 4 5km 行政区划隶属镇雄县乌峰 镇管辖 云南省国土资源厅批准的 采矿许可证 批准矿区面积 2 7233km2 由 4 个拐点 圈定 其经纬度坐标及直角坐标见表 1 1 开采标高 1900 1440m 有效期限 自 2007 年 12 月至 2012 年 12 月 表表 1 1 久源煤矿矿井范围拐点坐标表久源煤矿矿井范围拐点坐标表 图图 1 1 交通位置示意图交通位置示意图 拐 点 编 号 纵坐标 X 横坐标 Y 矿区面积 km2 开采标高 m 矿 13034040 0035493462 00 矿 23036718 0035493958 00 矿 33036625 0035494892 00 矿 43033701 0035494396 00 2 7233 1900 144 0m 久源煤矿 久源煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告 中国矿业大学 2 矿区交通较为方便 镇雄至贵州毕节的公路从矿区南部通过 矿区距镇雄县城 7 5km 距贵州毕节市 95km 距内昆铁路彝良大寨站 210km 威宁站 180km 详见 图 1 1 1 2 井田地质井田地质 1 2 1 区域地层 构造区域地层 构造 久源煤矿矿区区域出露地层有 二叠系上统长兴组 P2c 三叠系下统卡以头 组 T1k 飞仙关组 T1f 永宁镇组 T1y 以及第四系 Q Qcd 断裂构造发育 共发现断层 22 条 其中 地层断距大于 25m 的断层有 2 条 15 25m 的断层有 12 条 小于 15m 的有 8 条 1 矿区地层 久源矿井出露地层由老到新有 二叠系上统长兴组 P2c 三叠系下统卡以头 组 T1k 飞仙关组 T1f 永宁镇组 T1y 以及第四系 Q Qcd 各地层特征 由老到新叙述如下 1 二叠系上统长兴组 P2c 仅在矿区西南角王老坡一带有小面积出露 为一套海陆交互相含煤沉积 由灰 深灰色中厚层状钙质细砂岩 粉砂岩 泥岩和灰岩交互组成 据岩性变化构成 3 4 个沉积旋逥 产大量小壳腕足 瓣腮类动物化石及介壳 由上至下含 C1 C2 C3 C4四个薄煤层 除 C1煤层个别点可采外 其余均不可采 中部厚层状 泥质灰岩厚 2 3 米 横向连续分布 是划分长兴组与下伏龙潭组地层的可靠标志 I5标志层 本组地层厚 40 57m 平均厚 47m 2 三叠系下统卡以头组 T1k 条带状小面积分布于矿区的西南部 为浅灰绿色薄 中厚层状含钙质粉砂岩 粉砂质泥岩与泥质粉砂岩不等厚互层 局部含星散状黄铁矿及钙质结核 水平层理 发育 产大量小壳动物化石 底部浅灰色中厚层状细晶灰岩厚 1 2m 分布连续 是 划分卡以头组与下伏长兴组地层的可靠标志 I7标志层 地层厚 40 67m 平均厚 60m 与下伏长兴组整合接触 3 三叠系下统飞仙关组 T1f 分布于矿区大部分地区 主要为细砂岩 粉砂岩 泥岩及灰岩 据岩性组合特 征及动物化石群类可划分为六个岩性段 第一段 T1f1 由灰绿 灰紫色中厚层状钙质细砂岩 粉砂岩 粉砂质泥 岩及厚层状细晶鲕状灰岩组成 顶部鲕状灰岩具缝合线构造 含大量小个体海相动 物化石 厚 7 18m 全区分布连续 是划分飞仙关组第一段与第二段的可靠标志 I8标志层 底部以灰紫 灰绿色薄层状细砂岩与卡以头组分界 本段地层厚 40 76m 平均厚 52m 与下伏卡以头组整合接触 久源煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告 中国矿业大学 3 第二段和第三段 T1f2 3 因矿区内第三段底部的灰绿色薄层状泥质粉砂岩 I9标志层 分布不连续 对于清楚地划分第二段和第三段地层带来一定的困难 因此将二者合为一段进行描述 该段由灰紫 紫色中厚层状钙质细砂岩 粉砂岩 粉砂质泥岩 泥岩及数层薄层状生物灰岩组成 产大量大小不一的海相动物化石 本段地层厚 168 207m 平均厚 184m 第四段 T1f4 灰紫色薄 中厚层状粉砂岩 粉砂质泥岩夹紫色质粉砂岩 条带 含钙质结核 厚 5 7m 是划分第四段与第三段的可靠标志 I10标志层 本 段地厚 69 96m 平均厚 80m 第五段 T1f5 砖红 紫色中厚层状粉砂岩 粉砂岩 泥岩与灰绿色粉砂 质泥岩不等厚互层 产大量海相动物化石 底部为灰绿色中厚层状粉砂岩 偶夹钙 质细砂岩和生物灰岩带条 厚约 1 2m 是划分第五段和第四段的可靠标志 I11标 志层 本段地层厚 35 53m 平均厚 45m 第六段 T1f6 灰紫 紫色 中厚层状泥岩 粉砂岩与钙质细砂岩互层 局部夹薄层状灰岩条带 产大量海相动物化石 底部为灰绿色薄层状细砂岩与粉砂 岩 厚约 2m 是划分第六段和第五段的可靠标志 I12标志层 本段地层厚 42 108m 平均厚 80m 4 三叠系下统永宁镇组 T1y 分布于矿区北部 为青灰色薄层状泥灰岩 泥质灰岩夹紫红色钙质泥岩 厚度 大于 50m 与下伏飞仙关组整合接触 5 第四系 Q Qcd 分布于矿区东部及南部地区 南部为残坡积 Q 之粘土 砂质粘土及砂砾石 厚度小于 5m 东部为滑坡崩积层 Qcd 岩性为紫红色粉砂岩 粉砂质泥岩及少量 细砂岩夹粘土及碎石 为飞仙关组及卡以头组崩落堆积而成 厚度大于 20m 与下 伏各地层均呈不整合接触关系 2 构造 矿区位于镇雄复式向斜南翼 受区域构造运动控制 北东 北北东向的褶皱及 断裂较为发育 矿山生产及本次工作证实 区内共发现褶皱 4 组 断层 21 条 分述 如下 1 褶皱 Bl01 背斜 位于矿区南部 矿界范围内延伸长大于 360m 轴向北东向 平 缓开阔 两翼近于对称 北西翼地层倾向变化较大 倾角 5 11 且次一级的断层 较发育 南东翼地层倾向较稳定 倾角 5 10 枢纽顷伏角小 呈波状起伏 S105 向斜 位于矿区西北部 矿界范围之外 延伸长度大于 150m 轴向北 东向 为一宽缓且对称的向斜 久源煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告 中国矿业大学 4 B106 背斜 位于矿区西北部 矿界范围之外 延伸长大于 750m 轴向向北 北东向 平缓开阔 两翼近于对称 东翼地层倾向变化较大 而西翼较为稳定 背 斜枢纽略向西倾斜 S106 向斜 位于矿区北部 矿界范围之外 延伸长度大于 540m 轴向北北 东向 褶皱平缓开阔 两翼远于对称 南端被 F617断层切割 2 断层 矿区内断裂构造发育 共发现断层 22 条 其中 地层断距大于 25m 的断层有 2 条 15 25m 的断层有 12 条 小于 l5m 的有 8 条 对矿区可采煤层影响较大的有 F525 F547 F546 F647四条 有一定影响的有 F648 F620 F530 F526 F569 F543及 F617七条 其余对煤层影响不明显或无影响 详见表 1 2 分述如下 表表 1 2 断层特征一览表断层特征一览表 断层 编号 断层性质倾角 断层长 m 断距 m 对煤层开采影响程度 F525逆断层35 55 2000平均 60影响大 F529正断层61 81 670平均 30影响不大 F529 正断层58 180约 15无影响 F543正断层64 85 530平均 15有一定影响 F546正断层67 87 600平均 17影响大 F547正断层60 84 2700平均 15影响大 F617正断层 75 1150平均 25有一定影响 F526正断层81 380约 25有一定影响 F533正断层55 64 750平均 20无影响 F565正断层 67 175约 15无影响 F620正断层64 79 1100平均 18有一定影响 F622正断层70 15约 15影响不大 F530正断层30 55 350约 25有一定影响 F570正断层58 380约 20影响不大 F569正断层55 100约 10有一定影响 久源煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告 中国矿业大学 5 断层 编号 断层性质倾角 断层长 m 断距 m 对煤层开采影响程度 F564正断层53120约 12无影响 F566正断层61 150约 11无影响 F624逆断层35 160约 10无影响 断层 编号 断层性质倾角 断层长 m 断距 m 对煤层开采影响程度 F644正断层25 1105无影响 F646逆断层31 3508无影响 F647逆断层30 320约 7影响大 F648正断层70 250约 5有一定影响 3 岩浆岩 矿区内无岩浆活动 变质作用不明显 1 2 2 煤层赋存情况煤层赋存情况 1 含煤性 区内长兴组 P2c 及龙潭组 P21 为一套连续的含煤沉积 长兴组含薄煤 4 层 自上至下依次编号为 C1 C2 C3和 C4 除 C1煤层个别点可采外 其余均不可采 单煤厚一般 0 3 0 4m 煤层平均累厚 1 5m 煤系地层含煤系数约为 3 龙潭组含 煤线及煤层 7 23 层 由上至下有编号的煤层为 C5a C5b C5c C6a C6b C6c C7 C8 C9 C10共 l0 层 在矿区内均为隐伏煤层 其中 C5b煤层和 C6a煤层为区内较为稳定的可采煤层 C5a煤层和 C6c煤层为局部可 采煤层 其余煤层均为不可采煤层 可采煤层单煤厚 0 8 3 39m 不可采煤层单煤 厚一般 0 3 0 5m 龙潭组煤层平均累厚约 8 5m 煤系地层含煤系数约为 5 2 可采煤层特征 C5b煤层 当地百姓俗称 高煤 位于龙瀑组上部 上距 C5a煤层 0 45 16 88m 一般 3 4m 下距 C6a煤层一般 2 3m 为矿区内主要可采煤层 煤 层结构较为简单 厚度 1 25 2 93m 平均 2 37m 属稳定性较好的中厚煤层 C6a煤层 当地百姓俗称 二层炭 亦位于龙潭组上部 上距 C5b煤层一般 2 3m 下距 C6b煤层一般 1 2 1 4m 距 C6c煤层一般 5 7m 为矿区内次要可采 煤层 煤层结构较为简单 可采厚度 0 89 1 88m 平均 1 19m 在平面上有由南到 北 由西向东变厚的趋势 属较稳定的薄煤层 3 可采煤层 久源煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告 中国矿业大学 6 可采煤层有 C5b煤层 C6a煤层 现分述如下 1 C5b煤层 煤层顶板岩性主要为灰 深灰色中厚层状粉砂质泥岩 泥质粉砂岩 含大量 小个体动物化石 且这些动物化石仅见于 C5b煤层顶板以上 该化石层位平面上分 布较广 是煤层对比的重要依据 煤层结构较为简单 距煤层顶板 0 3 0 5m 产有两层特殊的夹矸 上层夹矸 为棕灰色薄层状高岭石泥岩 岩石为致密块状 贝壳状断口 风化后呈黄褐色 为 区内 I4标志层 下层夹矸为灰一灰棕色薄层状水云母泥岩 岩石为致密块状 参差状断口 有粗糙感 形似细砂岩或粉砂岩 可见白色细斑 含炭化碎屑 风化后呈黄灰色或褐灰色 为区内 I3标志层 I4和 I3标志层不仅在煤层中有其固定 的层位 而且在横向上分布广泛 是煤层对比的可靠组合标志 煤岩结构特征 由上至下 常分为三种煤岩类型 顶部矿化丝炭暗淡型煤 具线理状结构 一般厚 0 3 0 4m 中部光亮型 半光亮型煤 具宽条带状结构 一 般厚 1 8 2 0m 常见黄铁矿结核及条带 底都暗淡型煤 具线理及条带状结构 一 般厚 0 4 0 5m 煤质特征 灰分较 C6a煤层低 而硫分则较 C6a煤层高 2 C6a煤层 煤岩结构特征 由上至下 常分为三种煤岩类型 上部矿化暗淡型煤 具线 理状结构 一般厚 0 3 0 4m 中部半光亮型煤 具似均一状结构 一般厚 0 3 0 4m 下部暗淡型煤 具线理状结构 一般厚 0 3 0 4m 煤质特征 灰分较 C5b煤层高 但硫分则较 C5b煤层低 与 C5b煤层间距较稳定 一般为 2 3m 1 3 矿床开采技术条件矿床开采技术条件 1 3 1 水文地质条件水文地质条件 1 气候地形及地表水体 矿区地处滇东高原低中山区 海拔标高 1570 2060 5m 最大相对高差 490 5m 地形切割中等 总体地势北高南低 中部高四周低 属构造侵蚀 溶蚀低 中山山地地貌类型 冲沟 陡坎较发育 该区属亚热带高原山地季风气候 区内年平均气温 11 3 年平均降雨量为 9l3 4mm 每年 6 10 月为雨季 11 月至次年 5 月为旱季 冬季冰冻时间较长 每 年 11 月至次年 3 月为冰冻期 本区属长江水系支流 乌江流域 矿区内无大的地表 水体 仅有树枝状季节性沟溪分布 向西汇入矿区以外的以头河 2 含水层 组 久源煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告 中国矿业大学 7 根据矿区出露或隐伏的地层岩性 含水介质特征 将区内含水层分为三类 即 孔隙含水层 组 裂隙含水层 组 及岩溶含水层 组 1 孔隙含水层 组 第四系残坡积层 Q 岩性为粘土 砂质粘土及砂砾石 厚度小于 5m 分布于南部坡地及冲沟地段 含少量孔隙潜水 属上层滞水 季节性强 冲沟局部地段有渗水 渗水量小于 0 1l s 富水性弱 对矿床无充水影响 滑坡崩积层 Qcd 分布于矿区东部 岩性为紫红色粉砂岩 粉砂质泥岩及少量细砂岩夹粘土及碎 石 为飞仙关组及卡以头组崩落堆积而成 厚度大于 20m 合少量孔隙 裂隙潜水 冲沟及低洼地段有渗水 渗流量多小 0 1l s 富水性弱 对矿床无充水影响 2 裂隙含水层 组 三叠系下统飞仙关组 T1f2 6 主要岩性为紫红色 灰绿色泥岩 粉砂质泥岩 粉砂岩 细砂岩夹薄层灰岩 总厚度 295m 473m 其中泥岩及粉砂岩占总厚的近 80 灰岩仅占 l 3 其余为 细砂岩 浅部风化带含少量季节性裂隙潜水 节理裂隙一般发宵 总体呈细小 闭 合状 区内无泉出露 该含水层组抽水试验结果 其单位涌水量 q 仅 0 00197l s m 富水性极弱 可视为相对隔水层 对矿床无充水影响 三叠系下统卡以头组 Tlk 为浅灰绿色薄 中厚层状含钙质粉砂岩 粉砂质泥岩与泥质粉砂岩不等厚互层 局部含星散状黄铁矿及钙质结核 含水层厚 40 67m 平均厚 60m 水平层理发育 节理裂隙一般发育 多呈闭合状 区内无泉出露 该含水层组浅部抽水试验结果 其单位涌水量 q 仅 0 0019 0 016671 s m 深部注水试验结果 单位涌水量 q 仅 0 0000014 0 000421 s m 富水性极弱 可视为相对隔水层 对矿床无充水影响 二叠系上统龙潭组 P21 为灰 浅灰色中 厚层状细砂岩 粉砂岩 粉砂质泥岩 泥质粉砂岩 泥岩及 粘土质泥岩 顶部含可采煤层 2 层 C5b和 C6a 是本区主要的含煤地层 总厚 124 176m 含水层节理裂隙一般发育 多呈闭合状 区内无泉水出露 该含水层 组抽水试验结果 其单位涌水量 q 仅 0 000032l s m 富水性极弱 可视为相对隔 水层 对矿床无充水影响 可采煤层分布于顶部 下部构成矿层隔水底板 3 岩溶含水层 组 三叠系下统永宁镇组 Tly 久源煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告 中国矿业大学 8 分布于矿区北部 由青灰色薄层状泥灰岩 泥质灰岩夹紫红色钙质泥岩组成 厚度大于 50m 地表岩溶较发育 岩溶形态多样 呈裸露分布 富水性强 与煤层 间存在总厚大于 500m 的 T1f2 6 Tlk 相对隔水层阻隔 对矿床无充水影响 三叠系下统飞仙关组 Tlfl 岩性南灰绿 灰紫色中厚层状钙质细砂岩 粉砂岩 粉砂质泥岩及厚层状细晶 鲕状灰岩相间组成 厚 40 76m 鲕状灰岩一般有 3 层 岩溶发育 岩溶形态多样 最厚一层厚度 7m 18m 平均占总厚的 40 该含水层组大泉流量达 225l s 泉流 量季节动态变化大 属剧变型 泉流量变化与降雨量存在极强的相关性 寓水性强 属层间岩溶含水层组 与可采煤层间存在厚度大于 40m 的 T1k 相对隔水层阻隔 对 矿床开采无充水影响 二叠系上统长兴组 P2c 由灰 深灰色中厚层状钙质细砂岩 粉砂岩 泥岩和灰岩交互组成 厚 40 57m 灰岩总厚 l5 4 20 9m 最大单层厚 5 l0m 灰岩占本层总厚的近 40 砂岩及泥岩节理裂隙细小闭合 富水性极弱 构成相对隔水层 灰岩浅部溶 蚀裂隙较发育 深部多呈细小闭合型 形成层间岩溶含水层 岩溶含水层平均单位 涌水量 q 0 0l391 s m 浅部平均单位涌水量 q 0 02834l s m 深部平均单位涌 水量 q 仅 0 00432l s m 浅部大于深度 6 6 倍 其水位高程 1474 12 1703 01m 说 明该岩溶含水层组赋水性极不均匀 地下水埋藏受顶板相对隔水层及地形等因素控 制 埋藏较深地段或地形高程较低的位置地段多为承压水 埋藏较浅地段或地形高 程较低的位置地段多为潜水 含水层总体富水性弱 受补给条件限制 地下水主要 以静储量为主 由于距下伏可采煤层较近 其地下水可通过冒落带或导水裂隙带涌 入矿坑 是矿坑充水的主要来源 3 构造水文地质 矿区位于镇雄复式向斜南翼 受区域构造运动控制 地质构造较复杂 北东 北北东向褶皱及断裂较为发育 含水层总体倾向北偏西 受地质构造控制 局部变 化大 倾角较缓 一般小于 l5 区内共发现褶皱 4 组 断层 22 条 褶皱构造多为 宽缓的小型背斜和向斜 对区内各类含水层组无较大影响 未形成较好的储水构造 断层破碎带为胶结致密的泥质物充填 具隔水性 对矿床充水影响不大 4 地下水补给 径流 排泄条件 矿区所处位置较高 冲沟发育 大气降雨地表径流排泄迅速 孔隙含水层残坡 积层受厚度制约 无地下水储存与运移条件 滑坡崩积层受岩性控制 无有利的储 水空间 裂隙含水层接受大气降水 受岩性及地形控制 补给条件差 迳流主要受 构造及地形控制 以渗水形式于地形切割较大的低洼地段排泄或沿地层倾向深部缓 慢径流 裸露型岩溶含水层受含水层岩溶裂隙及地形控制 降雨可直接补给含水层 久源煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告 中国矿业大学 9 但受地形制约 迳流途径短 排泄迅速 无较有利的蓄水空间或构造 层间岩溶含 水层组受顶 底板相对隔层控制 补给条件差 但此含水层浅部或出露地表地段 亦可直接接受降雨的补给 受地质构造及地形控制 迳流途径短 排泄迅速 但埋 藏较深的同一岩溶含水层受岩溶裂隙及埋藏条件限制 迳流缓慢 对矿床开采有影响的充水含水层为 P2c 岩溶含水层组 该含水层受埋藏条件及 地形的限制 赋水性极不均匀 其补给条件差 含水层内未形成相对统一的地下水 位 富水性弱 5 矿床充水因素 根据本区各类含水层富水性及埋藏特征 对矿井有充水影响的主要是 P2c 岩溶 含水层组地下水 其充水方式通过矿床开采形成的冒落带或导水裂隙带渗入矿坑 该含水层受补给条件及埋藏特征限制 富水性弱 据实地调查访问 井巷仅揭露断层部位有少最滴水现象 井巷内围岩较干燥 无涌水现象 开采至今尚未向坑外作抽排水 但为防尘需要 向坑内注水约 15m3 d 说明日前矿床开采尚未沟通间接顶板岩溶含水层地下水 但随开采深度加 大 冒落带及导水裂隙带形成 矿坑涌水将会有所增大 开采时应予以重视 一旦 沟通顶板岩溶含水层组 可能会形成突水 综上 煤层及顶 底板富水性弱 一般对井巷开采不会构成突水影响 正常情 况下 井巷涌水量不大 随采空区的逐步扩大 将增大矿坑涌水量 因此 该矿床 的水文地质条件属以裂隙 岩溶含水层充水为主的中等类型 1 3 2 工程地质条件工程地质条件 1 工程地质岩组 按矿区出露及井巷揭露的地层岩性组合及物理 力学特征 可将区内的地层划 分为三个工程地质岩组 即松散岩类软弱岩组 碎屑岩层状软弱 半坚硬岩组及可 溶盐岩类半坚硬岩组 1 松散卷类软弱岩组 第四系残坡积层 Q 为粘土 砂质粘土及砂砾石 厚度小于 5m 分布于南部山坡及冲沟地段 结构 疏松 易受流水侵蚀冲刷 分布范围局限 对矿床开采无影响 滑坡崩积层 Qcd 岩性为紫红色粉砂岩 粉砂质泥岩及少量细砂岩夹粘土及碎石 为飞仙关组及 卡以头组崩落堆积面成 厚度大于 20m 其结构松散 破碎 稳定性较差 分布于 矿区东部 井巷开拓未经该岩组 对井巷稳定性无影响 2 碎屑岩层状软弱一半坚硬岩组 三叠系下统飞仙关组 T1f2 6 久源煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告 中国矿业大学 10 主要岩性为紫红色 灰绿色泥岩 粉砂质泥岩 粉砂岩 细砂岩夹薄层灰岩 总厚度 295m 473m 其中泥岩及粉砂岩占总厚的近 80 灰岩仅占 l 3 其余为 细砂岩 泥岩及粉砂岩属软岩 具软化性 力学强度低 岩体较破碎 灰岩和细砂 岩属半坚硬岩 力学强度较高 岩体较破碎 不构成井巷围岩 三叠系下统卡以头组 T1k 为浅灰绿色薄 中厚层状含钙质粉砂岩 粉砂质泥岩与泥质粉砂岩互层 厚 40 67m 岩体水平层理发育 节理裂隙一般发育 多呈闭合状 岩石属半坚硬岩 浸水不软化 岩体较破碎 岩体基本质量等级 级 主斜井部分经该岩组经过 经 支护 无坍塌现象 二叠系上统龙潭组 P2l 为灰 浅灰色中 厚层状细砂岩 粉砂岩 粉砂质泥岩 泥质粉砂岩 泥岩及 粘土质泥岩 顶部含可采煤层 2 层 C5b C6a 是本区主要的含煤地层 总厚 124 l76m 该岩组节理裂隙一般发育 多呈闭合状 可采煤层及其顶 底板均为该 岩组 煤层直接顶板 底板之泥质粉砂岩及泥岩类厚 0 5 2m 属软弱岩 具软化 性 岩体较破碎 岩体基本质量等级 V 级 是构成井巷的主要岩体 对井巷稳定性 有很大影响 作为地下工程 岩体无自稳能力 煤层老顶细砂岩及粉砂岩厚 4 9m 属半坚硬岩 岩体较完整 岩体基本质量等级 III IV 级 是构成井巷的主 要围岩 3 可溶盐岩类半坚硬岩组 三叠系下统永宁镇组 T1y 分布于矿区北部 由青灰色薄层状泥质岩 泥质灰岩夹紫红色钙质泥岩组成 厚度大于 50m 地表岩溶较发育 岩溶形态多样 呈裸露分布 岩石属半坚硬岩 岩体较破碎 不构成井巷围岩 三叠系下统飞仙关组 Tlf1 岩性由灰绿 灰紫色中厚层状钙质细砂岩 粉砂岩 粉砂质泥岩及厚层状细晶 鲕状灰岩相间组成 厚 40 76m 其中灰岩平均占总厚的 40 粉砂质泥岩属软弱 岩 其余为半坚磺岩 岩体较破碎 不构成井巷围岩 二叠系上统长兴组 P2c 由灰 深灰色中厚层状钙质细砂岩 粉砂岩 泥岩和灰岩交互组成 厚 40 57m 灰岩总厚 l5 4 20 9m 最大单层厚 5 10m 灰岩占本层总厚的近 40 泥岩 粉砂岩属软弱岩 岩体破碎 岩体基本质量等级 V 级 灰岩 细砂岩 属半坚硬岩 岩体较破碎 岩体基本质量等级 级 主斜井部分经该岩绢经过 经 支护 无坍塌现象 2 岩体稳定性评述 久源煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告 中国矿业大学 11 矿区井巷围岩主要由二叠系上统龙潭组 P2l 粉砂质泥岩 泥岩 煤层 软弱 岩 及粉砂岩 细砂岩 半坚硬岩 构成 调查中发现 井巷于煤层及顶 底板中经 过 支护后一般能稳定 未发现侧挤 片帮 冒顶等不良地质现象 但据矿井管理 人员介绍 巷道有底鼓现象 且部分巷道底鼓现象较严重 底鼓速率一般为 5cm 月 最大可达 60cm 月 井巷无涌水现象 且侧壁岩体较干燥 其底鼓原因可能由于因 防尘而向坑内注水引起 煤层直顶 底板岩体较破碎 岩体基本质量等级 V 级 作 为地下工程岩体无自稳能力 巷道掘进中必须作支护处理 老顶岩体较完整 岩体 基本质量等级 III 级 有一定的自稳能力 经简单支护后稳定性可保障 3 矿床工程遣质勘探类型 井巷围岩煤层及直接预 底板为软弱岩 老顶及间接底板为半坚硬岩 岩体完 整性为较完整一破碎 岩石质量中等 差 煤层及其直接顶 底板均无自稳能力 老顶及间接底板有一定的自稳能力 综上所述 该矿床的工程地质条件属以层状软弱 半坚磺岩缝为主的中等类型 1 3 3 环境地质条件环境地质条件 1 矿区地质环境 据 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 该区抗震设防烈度为 6 度 设计基本 地震加速度值为 0 05g 第一组 矿区所处区域稳定性较好 矿区内地形较陡峭 冲沟切割较深 原始地貌形态较不完整 矿区地质构造发 育 东部存在较大规模的滑坡崩塌体 现处于基本稳定状态 目前对矿山生产无较 大影响 矿山开采尚未形成明显的地表变形现象 随着矿山生产的继续以及规模的 扩大 大面积采空区形成后可能导致局部或犬面积的地面变形或陷落 矿坑充水来源为煤层及顶板裂隙岩溶弱含水层的入渗 现仅在断层部位有滴水 现象 随采空区的逐步扩大 冒落带和导水裂隙带将达顶板裂隙岩溶含水层 矿坑 涌水可能成倍增加 矿坑水具弱碱鞋 有毒有害成分低于相关标准要求 排泄盾对 下游水体不易造成污染 综上所述 矿区地质环境质量中等 2 瓦斯 煤尘 煤的自燃及地温 1 瓦斯 据 2008 年久源煤矿 瓦斯等级鉴定报告 该矿井最大相对瓦斯涌出量为 34 035m3 t 最大绝对瓦斯涌出量为 2 789m3 min 根据 煤矿安全规程 第 133 条 的规定 将该矿井确定为高瓦斯矿井 2 煤尘爆炸性 久源煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告 中国矿业大学 12 据江西煤矿矿用安全产品检验中心 2005 年 10 月测试结果 该矿煤层无发生煤 尘爆炸的危险 且通过对矿井及邻近矿区的调查了解 证实该区均未发生过煤尘爆 炸事故 3 煤的自燃倾向 据江西煤矿矿用安全产品枪验中心 2005 年 10 月测试结果 区内煤层自燃倾向 性为自燃 且通过对矿井及邻近矿区的调查了解 煤层自燃现象较常发生 目前就 有邻矿区矿井因发生煤层自燃而被迫关闭 4 地温及放射性 矿区及邻近矿区在地质勘查和开采过程中均未发现地温异常现象 地质勘查工 作所采样品分析测试表明 矿区地层中放射性元素含量较低 放射性微弱 1 4 矿井开拓开采情况矿井开拓开采情况 镇雄县久源煤矿始建于 1996 年 年设计生产能力为 3 万吨 煤矿于 2002 年进 行技术改造 2004 年 11 月经煤矿申请 云南省国土资源厅审查批准 获取了采矿 许可证 获准的生产规模为 9 万吨 年 现矿山实际生产能力亦为 9 万吨 年 矿山开采方式为地下开采 目前仅开采 C5b煤层 C6a煤层尚未开采 采煤方法 采用走向长壁式采煤法 一次采全厚 采煤工艺为 湿式煤电钻打眼 爆破或手镐 落煤 人工装车 人力矿车运输 采用机械通风 机械抽排水 回采工作面采用坑 木支柱支护 全面垮落法管理顶板 矿井开拓方式为斜井开拓 矿区现有开拓系统为一对主 副斜井 主 副斜井 井口均位于矿区西南部 主斜井担负进料 运煤 排矸 运送人员 进风及排水任 务 副斜井则用作回风井 两者之间以平巷相连 形成配套系统 1 通风系统 通风方式为中央并列抽出式 在通风井口安装两台 KZT60N11 型轴流防爆抽风 机 一台工作 一台备用 掘进工作面采用 YBT42 2 型局扇风机供风 经现场测试 风量达到了供风要求 2 排水系统 矿井涌水量较小 正常情况下可自然下渗 为此 矿山配备了一台电动污水潜 水泵作为应急之用 3 供电系统 煤矿用电由镇雄县电力公司提供 并自备了两台功率分别为 300KW 及 120KW 的柴油发电机组作为备用电源 久源煤矿专门盖建了配电房 实行统一供配电 井 下采用单回路供电 线路整齐规范 主要用于井下运输和照明用电 4 运输系统 提升采用 JT 0 8 型矿井单筒提升绞车 平巷运输为轨道人力矿车 久源煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告 中国矿业大学 13 第二章第二章 瓦斯地质理论基础瓦斯地质理论基础 2 1 瓦斯的性质和形成瓦斯的性质和形成 2 1 1 瓦斯的性质概述瓦斯的性质概述 瓦斯 methane 是井下煤岩涌出的各种气体的总称 其主要成份是以甲烷为主 的烃类气体 有时也专指甲烷 瓦斯的物理与化学性质一般都是针对甲烷而言 瓦 斯是在煤炭发育过程中形成的 故也称煤层气 甲烷是无色 无味 可以燃烧或爆炸的气体 它对人呼吸的影响同氮气相似 可使人窒息 例如 由于甲烷的存在冲淡了空气中的氧 当甲烷浓度为 43 时 空 气中相应的氧浓度即降到 12 人感到呼吸非常短促 当甲烷浓度在空气中达 57 时 相应的氧浓度被冲淡到 9 人即刻处于昏迷状态 有死亡危险 甲烷分子直 径 0 41nm 1nm 10 9m 其扩散度是空气的 1 34 倍 它会很快地扩散到巷道空间 甲烷的密度为 0 716kg m3 标准状况下 为空气密度的 0 554 倍 甲烷在巷道断面 内的分布取决于该巷道有无瓦斯涌出源 在自然条件下 由于甲烷在空气中表现强 扩散性 所以它一经与空气均匀混合 就不会因其比重较空气轻而上浮 聚积 所 以当无瓦斯涌出时 巷道断面内甲烷的浓度是均匀分布的 当有瓦斯涌出时 甲烷 浓度则呈不均匀分布 在有瓦斯涌出的侧壁附近甲烷的浓度高 有时见到在巷道顶 板 冒落区顶部积存瓦斯 这并不是由于甲烷的密度比空气小 而是说明这里的顶 部有瓦斯 源 在涌出 甲烷的化学性质不活泼 甲烷微溶于水 在 101 3kPa 条件下 当温度 20 时 100L 水可溶 3 31L 0 时可溶解 5 56L 甲烷 甲烷对水的溶解度和温度 压力的关 系如图 2 1 所示 从图中可以看到 当瓦斯压力为 50 大气压 温度 30 时 其溶解 度仅为 1 所以 少量地下水的流动对瓦斯的排放影响不大 图图 2 1 纯水对甲烷的溶解度纯水对甲烷的溶解度 瓦斯与氧气适当混合具有燃烧和爆炸性 当空气中的甲烷浓度为 5 16 时 遇高温 650 750 能发生爆炸 瓦斯爆炸事故是矿井的严重自然灾害 一旦发生 会造成大量人员伤亡 为矿井带来巨大的灾难 自 1675 年英国茅斯丁矿发生第一次 久源煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告 中国矿业大学 14 大型瓦斯爆炸事故以来 瓦斯爆炸事故还在不断发生 一直是威胁煤矿安全生产的 最主要自然灾害 在煤矿的采掘生产过程中 当条件合适时 还会发生瓦斯喷出或煤与瓦斯突出 产生严重的破坏作用 甚至造成巨大的财产损失和人员伤亡 瓦斯是一种温室气体 同比产生的温室效应是二氧化碳 CO2 的 20 倍 在全 球气候变暖中的份额为 15 仅次于 CO2 我国是煤炭生产和消费大国 伴随着煤 炭的开采 我国每年向大气排放瓦斯约 194 亿 m3 约占世界采煤排放瓦斯总量的 1 3 瓦斯对大气的严重污染已引起关注 瓦斯是一种优质洁净能源 瓦斯的燃烧热为 37MJ m3 相当于 1 1 5kg 烟煤燃 烧产生的热量 瓦斯燃烧后的气体不含硫化氢 所产生的污染大体上只有石油的 1 40 煤炭的 1 800 瓦斯还是重要的化工原料 它还可以转化成合成原料气 制备 出合成氨 合成醇 烃类等重要的化工产品 我国的瓦斯资源丰富 初步估计达 30 35 万亿 m3 相当于 450 亿吨标准煤 对煤矿瓦斯进行抽放并加以利用 既可大量减少瓦斯事故的发生 又减少对环境的 污染 同时为社会提供优质洁净能源和重要的化工原料 带来巨大的经济效益 2 1 2 瓦斯的形成瓦斯的形成 在我国矿井的实际条件下 瓦斯主要是指甲烷 是腐植型有机物 植物 在成煤 过程中生成的 煤层中的瓦斯的形成大致可分为两个阶段 第一阶段为生物化学成气时期 在植物沉积成煤初期的泥炭化过程中 有机物 在隔绝外部氧气进入和温度不超过 65 的条件下 被厌氧微生物分解为 CH4 CO2 和 H2O 由于这一过程发生于地表附近 上覆盖层不厚且透气性较好 因而生成的 气体大部分散失于古大气中 随泥炭层的逐渐下沉和地层沉积厚度的增加 压力和 温度也随之增加 生物化学作用逐渐减弱并最终停止 第二阶段为煤化变质作用时期 随着煤系地层的沉陷及所处压力和温度的增加 泥炭转化为褐煤并进入变质作用时期 有机物在高温 高压作用下 挥发分减少 固定碳增加 这时生成的气体主要为 CH4和 CO2 这个阶段中 瓦斯生成量随着煤 的变质程度增高而增多 但在漫长的地质年代中 在地质构造 地层的隆起 侵蚀和 断裂 的形成和变化过程中 瓦斯本身在其压力差和浓度差的驱动下进行运移 一部 分或大部分瓦斯扩散到大气中 或转移到围岩内 所以不同煤田 甚至同一煤田不 同区域煤层的瓦斯含量差别可能很大 在个别煤层中也有一部分瓦斯是由于油气田的瓦斯的侵入造成的 例如四川中 梁山 10 号煤层的瓦斯有时与底板石灰岩溶洞中的瓦斯相连 陕西铜川焦坪煤矿井下 的瓦斯又与底板砂岩含油层的瓦斯有关 有的煤层中还含有大量的二氧化碳 如波 兰的下西里西亚煤田的煤层中还有大量的二氧化碳 则是由于火山活动使碳酸盐类 久源煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告 中国矿业大学 15 岩石分解生产的二氧化碳侵入的结果 在某些煤层中还含有乙烷 乙烯等重碳氢气 体 但一般来说 煤田中所含瓦斯均以甲烷为主 2 2 瓦斯在煤层中的赋存状态瓦斯在煤层中的赋存状态 成煤过程中生成的瓦斯以游离和吸附这两种不同的状态存在于煤体中 通常称 为游离瓦斯 free gas 和吸附瓦斯 absorbed gas 游离状态也叫自由状态 这种状态的瓦斯以自由气体存在 呈现出压力并服从 自由气体定律 存在于煤体或围岩的裂隙和较大孔隙 孔径大于 10nm 内 如图 2 2 所示 游离瓦斯量的大小与贮存空间的容积和瓦斯压力成正比 与瓦斯温度成反 比 图图 2 2 瓦斯在煤内的存在形态示意图瓦斯在煤内的存在形态示意图 1 游离瓦斯 2 吸着瓦斯 3 吸收瓦斯 4 煤体 5 孔隙 吸附状态的瓦斯主要吸附在煤的微孔表面上 吸着瓦斯 和煤的微粒结构内部 吸收瓦斯 吸着状态是在孔隙表面的固体分子引力作用下 瓦斯分子被紧密地吸 附于孔隙表面上 形成很薄的吸附层 而吸收状态是瓦斯分子充填到纳米级的微细 孔隙内 占据着煤分子结构的空位和煤分子之间的空间 如同气体溶解于液体中的 状态 吸附瓦斯量的多少 决定于煤对瓦斯的吸附能力和瓦斯压力 温度等条件 吸 附瓦斯在煤中是以多分子层吸附的状态附着于煤的表面 因此煤对瓦斯的吸附能力 决定于煤质和煤结构 不同煤质对瓦斯的吸附能力如图 2 3 久源煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告 中国矿业大学 16 图图 2 3 不同煤质对瓦斯的吸附能力的示意图不同煤质对瓦斯的吸附能力的示意图 在成煤初期 煤的结构疏松 孔隙率大 瓦斯分子能渗入煤体内部 因此褐煤 具有很大的吸附瓦斯能力 但褐煤在自然条件下 本身尚未生成大量瓦斯 所以它 虽然具有很大的吸附瓦斯能力 但缺乏瓦斯来源 实际所含瓦斯量是很小的 在煤 的变质过程中 在地压的作用下 孔隙率减少 煤质渐趋致密 在长焰煤中 其孔 隙和表面积都减少 吸附瓦斯能力降低 最大的吸附瓦斯量在 20 30m3 t 左右 随 着煤的进一步变质 在高温高压作用下 煤体内部由于干馏作用而生成许多微孔隙 使表面积到无烟煤时达到最大 因此无烟煤的吸附瓦斯能力最强 可达 50 60m3 t 以后微孔又收缩减少 到石墨时变为零 使吸附瓦斯的能力消失 煤的瓦斯含量和温度 压力的关系 如图 2 4 该图是某一煤样的测定曲线 图图 2 4 瓦斯含量和温度 压力的关系瓦斯含量和温度 压力的关系 煤体中的瓦斯含量是一定的 但以游离状态和吸附状态存在的瓦斯量是可以相 互转化的 例如 当温度降低或压力升高时 一部分瓦斯将由游离状态转化为吸附 0 1 2 3 4 5 6 1 1 2 3 4 5 6 2 1 2 3 4 5 6 3 1 2 3 4 5 6 4 1 2 3 4 5 6 5 1 2 3 4 5 6 6 1 2 3 4 5 6 久源煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告 中国矿业大学 17 状态 这种现象叫做吸附 反之 如果温度升高或压力降低时 一部分瓦斯就由吸 附状态转化为游离状态 这种现象叫做解吸 图 2 5 给出了常温下总瓦斯量 吸附瓦斯量和游离瓦斯量随着瓦斯压力的变化 曲线 其中 表示吸附瓦斯量的曲线就是人们熟知的吸附等温线 在当前开采深度 内 煤层内的瓦斯主要是以吸附状态存在 通常吸附状态的瓦斯占总量的 95 这 说明了为什么许多煤层中蕴含了大量的瓦斯 但是在断层 大的裂隙 孔洞和砂岩 内 瓦斯则主要以游离瓦斯状态赋存 在煤体未被扰动的状态下 煤的孔隙和裂隙中的游离瓦斯和吸附瓦斯之间存在 一个平衡 但是 如果煤层受到采动影响后 形成的压力梯度使瓦斯流动 煤体内 瓦斯压力的降低将促进解吸作用 这个过程将沿着吸附等温线从右向左变化 图 2 4 和图 2 5 显示了瓦斯吸附率随着瓦斯压力升高而增加的情况 图图 2 5 煤中吸附瓦斯 游离瓦斯及总瓦斯量随压力变化的关系图煤中吸附瓦斯 游离瓦斯及总瓦斯量随压力变化的关系图 描述吸附等温线最常用的数学关系式 是朗缪尔 I Langmuir 1916 年导出的 单分子层吸附方程 即 2 1 bp abp q 1 式中 q 在给定温度下 瓦斯压力为 p 时 单位质量煤体的表面吸附的瓦斯体 积 m3 t 或 mL g p 吸附平衡时的瓦斯压力 MPa a b 吸附常数 a 为在给定温度下的饱和吸附瓦斯量或最大极限吸附量 即 a q max m3 t 或 ml g 据实际测定 一般为 14 55m3 t b 为朗缪尔常数 MPa 1 瓦斯含量 m3 t 久源煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告 中国矿业大学 18 一般为 0 5 5 0MPa 1 1 b 是当 q qmax 1 2 时的压力 图图 2 6 吸附等温线示意图吸附等温线示意图 吸附常数的值取决于煤体内碳 水分和灰分的含量 以及吸附气体的种类和温 度 图 2 6 表明 对于变质程度较高的煤 瓦斯吸附能力有所增强 这种煤拥有更 高的碳含量 煤的表面不仅可以吸附瓦斯 还可吸附二氧化碳 氮气 水蒸气及其 它气体 图 2 7 给出了煤表面对几种不同类型气体的吸附情况