瓦斯地质基础(4).ppt

1、三、煤层瓦斯气体的赋存和输送、1坑道瓦斯气体的性质2瓦斯气体赋存状态3煤的孔隙特征4煤体表面的吸附作用5煤层瓦斯气体封入条件6瓦斯气体输送7瓦斯气体条带的特征、1坑道瓦斯气体的性质(1)、煤矿常见气体的一部分物理性质、1坑道气体的性质(2)、3， 煤层瓦斯气体赋存和输送1坑道瓦斯气体的性质2瓦斯气体赋存状态3煤的细孔特征4煤体表面的吸附作用5煤层瓦斯气体赋存条件6瓦斯气体移动7瓦斯气体赋存特征、2瓦斯气体赋存状态， methane hydrates-thegasresourceofthefuture 1矿井瓦斯气体的性质2瓦斯气体活化状态3煤的细孔的特征4煤体表面的吸附作用5煤层瓦斯气体活化条

2、件6瓦斯气体活化7瓦斯气体分带的特征、3煤层瓦斯气体活化和输送、3煤层瓦斯气体的细孔的特征、3.1煤中细孔的分类、原生气孔、缩聚脱水孔、 煤中细孔的成因分类、 微内生孔隙、矿物铸造模型/溶孔、孔隙植物残馀组织孔、3煤孔隙特征、3.1煤中孔隙的分类、精细结构裂隙、煤变质程度与孔隙的关系、3.2影响煤孔隙特征的因素、(1)煤变质程度、变质程度不同的煤孔隙分布、3.2影响煤孔隙特征的因素， 影响3.2煤孔特征的因素，影响3.2煤孔特征的因素3.2煤孔特征的因素有褐煤、长焰煤、瓦斯气体煤、肥育煤、瘦煤、无烟煤。 (2)煤的破坏程度对烟煤来说，煤的破坏程度越高，煤的渗透容积越大。 煤的渗透容积主要由介孔

3、和大孔组成，煤的破坏程度影响大孔和中孔，但对细孔影响不大。 影响3.2煤孔隙特征的因素；(3)影响地应力、3.2煤孔隙特征的因素；目前实验表明，由于地应力对煤的吸附体积不减少或不大减少，地应力对煤吸附性的影响较小，但对渗透性有较大影响。 1坑道瓦斯气体的性质2瓦斯气体赋存状态3煤的细孔特征4煤体表面的吸附作用5煤层瓦斯气体赋存条件6瓦斯气体赋存和移动，4.1煤的吸附等温线，1916年朗缪尔推导出单分子层吸附状态方程的朗缪尔方程：式中： x为规定温度，气体压力为p时，在单位质量固体表面吸附的气体体积，m3/t； p煤层平衡的气体压强力，MPa； a吸附常数、试验温度下煤的极限吸附量、m3/t；

4、b吸附常数，MPa-1。 4煤体表面的吸附作用、4 .2煤的吸附能力的主要影响因素、1气体压强力、煤的吸附能力的主要影响因素、5煤中的水分、4变质程度、CO2 CH4 N2，在规定温度下吸附量和气体压强力呈双曲线性变化。 凝胶的经验方程：式中： Xw湿炭对瓦斯气体的吸附量，m3/t； Xd干炭对瓦斯气体的吸附量，m3/t； Mad煤中的水分含量，%。 变质的程度与孔结构、比表面积和化学成分有关，且呈马鞍形变化。 3温度、2瓦斯气体的性质、4煤体表面的吸附作用、4.3变质程度的煤的吸附瓦斯气体量、图2变质程度的煤的吸附瓦斯气体量( t=30，p=2 MPa ) 1、2、3一非突出煤； 4、5、6

5、一突出煤1、4一新容量法2、5一重量法、3、6一旧容量法、4煤体表面的吸附作用、4.3煤层瓦斯气体含量的主要决定因素、4煤体表面的吸附作用、1坑道瓦斯气体的性质2瓦斯气体赋存状态3煤的细孔特征4煤体表面的吸附作用5煤层充气的结构条件6气体输送7气体分带特征， 3煤层瓦斯气体赋存和运输5.1结构升降运动对瓦斯气体保存条件的影响结构升降运动可以改变地层的温度条件，打破传统的瓦斯气体吸附平衡关系，与吸附瓦斯气体和游离气进行相转换，影响瓦斯气体的保存。一般来说，随着煤层埋深的增加，含气量也增加，主要是随着煤层埋深的增大，煤的进化程度变高，生气条件变好时云同步，随着煤层埋深的增大，煤层压力变大，封闭条件

6、相对变好另一方面，由于构造上升，上霸地层特别是有效地层厚度变薄，导致瓦斯气体流失，徐州、山东等煤田的煤层蕴藏量很浅，瓦斯气体的守恒量很小。5煤层瓦斯气体档案化的结构条件、5.2断裂对瓦斯气体存储条件的影响断裂的影响是多方面的，特别是断裂类型不仅仅是煤层的完全性和煤层的封闭条件。 5.2.1断裂闭合性和开放性正断层一般开放性、闭合性差，逆断层压力性、压力扭转性多，闭合性能好(参见图245 )。 华北地辖区形成的断裂呈阶梯状，以正断层为主，保存条件欠佳。 华南压力性、压力扭转性结构多，有利于瓦斯气体的保存。5煤层瓦斯气体档案化的结构条件，图断层和瓦斯气体富集与守恒模式，压力性，可压缩性断层表现为逆

7、断层或压力性滑动断层，断层面为密闭型，瓦斯气体难以透过断层面移动。 在云同步，断层面附近成为构造应力集中带，可以增大煤层的压力，增加瓦斯气体吸附量，增加煤层本身的裂缝。 张性断层表现为正断层或张性滑动断层，断层面往往是开放性、瓦斯气体运输优良的通道。 在断层面附近是低压区，煤层甲烷大量解吸，台瓦斯气体量降低。 但在远离断层面的两侧一般形成两个构造应力高压区，平行断层为对称带，煤层中甲烷含量相对较高。5煤层瓦斯气体档案化结构条件，5.2.2破坏规模的人，持续时间长，煤层为高渗透层，破坏宽，填充少，周围裂缝发达，甲烷容易散失。 相反，破坏规模小，持续时间短，光盘封闭层，破坏狭窄，填充好，裂纹不发达

8、，瓦斯气体不易扩散，保存条件好。 5煤层瓦斯气体档案化的结构条件，5.3围对瓦斯气体保存条件的影响类型，对瓦斯气体的保存起着决定性作用，背斜结构，斜结构. 5.3.1背斜结构的两翼和轴部的中和面以下表现为压缩应力，应力明显集中，这些个部位一般为高压区。 背斜轴部的中和面以上表现为拉伸应力，产生大量的拉伸龟裂和断层，应力释放快，成为低压部。 煤层甲烷可以用背斜的两翼很好地封口，在轴部要看煤层和中和面的关系，中和面以上的煤层甲烷容易扩散，中和面以下的煤层甲烷容易聚集。 泥岩层发育良好，裂缝不发达时，中和面以上的煤层中也含有丰富的甲烷，两翼煤层的甲烷也向轴部移动，煤层甲烷丰富。5煤层瓦斯气体封堵的结

9、构条件、5煤层瓦斯气体封堵的结构条件、5煤层瓦斯气体封堵的结构条件、5煤层瓦斯气体封堵的结构条件、5.3.1斜结构两翼和袖部的中和面以上出现明显的应力集中的中和面以下称为抗拉应力. 倾斜的两翼和轴部多包括煤层甲烷的高异常区。 斜轴部中和面以下的瓦斯气体档案化差。 煤层埋深大，底板厚的泥岩的情况下，中和面以下也有丰富的瓦斯气体。5煤层瓦斯气体档案化的结构条件，5.3.3斜和单斜容易形成水封瓦斯气体贮藏的瓦斯气体有利保存区带，在供水区和受压区，水填充到孔、裂缝中形成水体压力说唱乐. 如黑勇士盆地的煤层天然气田分布在阿帕拉契隆起的伯明翰不从斜西部向西南倾斜的单斜部，圣胡安盆地果地辖区的煤层天然气田位于中生代结构盆地北部的单斜部和中部斜部，构造运动和断裂在瓦斯气体的保存上有对偶式