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山西工程职业学院主讲教师：范红伟

《煤矿安全技术》煤层瓦斯垂直分带安全技术与管理专业教学资源库煤层瓦斯垂直分带当煤层有露头或在冲击层下有含煤地层时，在煤层内存在两个不同方向的气体运移，即煤层中经煤化作用生成的瓦斯经煤层、上覆岩层和断层等由深部向地表运移；地面的空气、表土中的生物化学作用生成的气体向煤层深部渗透和扩散。这两种反向运移的结果，形成了煤层中各种气体成分由浅到深有规律地变化，呈现出沿赋存深度方向上的带状分布。

煤层瓦斯的带状分布是煤层瓦斯含量及巷道瓦斯涌出量预测的基础，也是搞好瓦斯管理的重要依据。煤层瓦斯沿垂向一般可分为两个带：瓦斯风化带与甲烷带。煤层瓦斯垂直分带（一）瓦斯风化带一般将煤层由露头自上向下分为4个带：C02—N2带、N2、N2—CH4带、CH4带（如表所示）,前3个带总称为瓦斯风化带（如图所示）。带名(从上往下)气带成因C02N2CH4%%%C02—N2空气～生化成因20～8020～800～10N2空气成因0～2080～1000～20N2—CH4变质成因0～2020～8020～80CH4变质成因0～100～2080～100

煤层瓦斯垂直分带图Ⅰ—二氧化碳——氮气带；Ⅱ——氮气带；Ⅲ—氮气——甲烷带；Ⅳ—甲烷带煤层瓦斯垂直分带确定瓦斯风化带的深度对预测瓦斯涌出量、掌握瓦斯赋存与运移规律以及搞好瓦斯管理有实际意义，在瓦斯风化带内的井、区为低瓦斯井、区，当通风不良和停风时不但有窒息危险（CO2、N2）,而且也有瓦斯爆炸危险。瓦斯风化带下界深度可以根据下列指标中的任何一项确定。煤层的相对瓦斯涌岀量等于2~3m3/t。01030204煤层内的瓦斯组分中甲烷及重烃浓度总和达到80%(体积比)。煤层内的瓦斯压力为0.1~0.15MPa。煤的瓦斯含量达到下列数值处：长焰煤1.0〜1.5m3/t，气煤1.5~2.0m3/t，肥煤与焦煤2.0~2.5m3/t，瘦煤2.5~3.0m3/t，贫煤3.0~4.0m3/t，无烟煤5.0~7.0m3/t。煤层瓦斯垂直分带（二）甲烷带

位于瓦斯风化带下边界以下的甲烷带，煤层的瓦斯压力、瓦斯含量随埋藏深度的增加呈有规律的增长。甲烷带增长的梯度，随煤质（煤化程度）不同、地质构造与赋存条件不同而有所不同。相对瓦斯涌出量也随开釆深度的增加而有规律地增加。从甲烷带内某一深度起,某些矿井除一般瓦斯涌出外还出现了特殊瓦斯涌出：瓦斯喷岀与突出。因此，在甲烷带内的矿井或区域，不仅在风量不足和停风时有窒息、瓦斯爆炸和瓦斯燃烧危险，而且在正常通风条件下，当出现特殊瓦斯涌岀现象时，也可能发生

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