大學(xué)設(shè)計(jì)——礦井瓦斯防治理論

1、山東科技大學(xué)采礦工程（本科）畢業(yè)論文論文題目：煤礦瓦斯及其防治技術(shù)探討專業(yè)：采礦工程姓名：周俊福2分與微裂隙相連的毛細(xì)管通路，而孔隙和毛細(xì)管通路的數(shù)目是變化的，它們之間或多或少互有聯(lián)系，其直徑由幾，變化到幾不等。m?mm瓦斯在煤層中主要是以吸附和游離狀態(tài)賦存在煤體中的，其中呈游離狀態(tài)壓縮在微裂隙和大孔隙中的較少，大部分為吸附在煤體中。根據(jù)煤體中的孔隙分布和煤層中的聯(lián)系系統(tǒng)以及周世寧教授的研究表明：瓦斯在煤層中的流動(dòng)主要是層流滲透運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)

2、散運(yùn)動(dòng)，其中前者基本上服從Darcy滲透定律，且主要發(fā)生在煤體大孔和微裂隙中；后者則基本上服從擴(kuò)散定律，且主要發(fā)生在煤體微孔隙之中。因此，瓦斯在煤體中的運(yùn)動(dòng)可以認(rèn)為是Fick一個(gè)擴(kuò)散滲透的過程。2.2煤的吸附理論及煤層瓦斯含量煤的吸附理論及煤層瓦斯含量2.2.1瓦斯賦存狀態(tài)瓦斯賦存狀態(tài)煤中瓦斯的賦存狀態(tài)一般有吸附狀態(tài)和游離狀態(tài)兩種。固體表面的吸附作用可以分為物理吸附和化學(xué)吸附2種類型，煤對瓦斯的吸附作用是物理吸附，是瓦斯分子和碳分子間相

3、互吸引的結(jié)果，如圖21所示。在被吸附的瓦斯中，通常以將進(jìn)入煤體內(nèi)部的瓦斯稱為吸收瓦斯，把附著在煤體表面的瓦斯稱為吸著瓦斯，吸收瓦斯和吸著瓦斯統(tǒng)稱為吸附瓦斯。在煤層賦存的瓦斯量中，通常吸附瓦斯量占80%~90%，游離瓦斯量占10%~20%；在吸附瓦斯量中又以煤體表面吸著的瓦斯量占多數(shù)。在煤體中，吸附瓦斯和游離瓦斯在外界條件不變的條件下處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，吸附狀態(tài)的瓦斯分子和游離狀態(tài)的瓦斯分子處于不斷的交換之中；當(dāng)外界的瓦斯壓力或溫度發(fā)生變化

4、或給予沖擊和振蕩、影響了分子的能量時(shí)，則會(huì)破壞其動(dòng)態(tài)平衡，而產(chǎn)生新的平衡狀態(tài)。煤是一種多孔介質(zhì)，煤體吸附瓦斯是煤的一種自然屬性，煤體表面吸附瓦斯量的多少，與煤體表面積的大小密切相關(guān)，而煤體表面積的大小則和煤體孔隙特征有關(guān)。因此，煤體孔隙特征對吸附瓦斯有重要的作用。1游離瓦斯；2吸附瓦斯；3吸收瓦斯；4煤體；5煤中孔隙圖21煤體中瓦斯的賦存狀態(tài)2.2.2煤的吸附性及其影響因素分析煤的吸附性及其影響因素分析煤之所以具有吸附性是由于煤結(jié)構(gòu)中分