中国矿业大学矿井通风与安全复习题(全).doc

△绝对湿度：指单位容积或单位质量湿空气中含有水蒸汽的质量 △相对湿度：指湿空气中实际含有水蒸汽量（绝对湿度）与同温度下的饱和湿度之比的百分数 △恒温带：地表下地温常年不变的地带。恒温带的深度一般为20～30米，恒温带的温度则接近于当地的年平均气温 △地温梯度：即岩层温度随深度的变化率，常用百米地温梯度 △通风机工况点：以同样的比例把矿井总风阻R曲线绘制于通风机个体特性曲线图中，则风阻R曲线与风压曲线交于A点，此点就是通风机的工况点或工作点 △矿井等积孔：为了形象化，习惯引用一个和风阻的数值相当、意义相同的假想的面积值（m2）来表示井巷或矿井的通风难易程度。这个假想的孔口称作井巷或矿井的等积孔（又称当量孔）。 △自然风压：由于井内空气与围岩存在温度差，空气与围岩进行热交换而造成同标高处空气柱的重量不同，矿井进、出风两侧空气柱的重量差就是自然风压。 △自然通风与机械通风：空气之所以能在矿井巷道中流动，是由于风流的起末点间存在着能量差。若这种能量差是由通风机提供的，则称为机械通风；若是由矿井自然条件产生的，则称为自然通风。 煤层瓦斯的生成 煤层瓦斯是腐植型有机物在成煤过程中生成的 ，主要可以划分为两个生成阶段 第一阶段：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。 第二阶段：煤化变质作用时期 随着煤系地层的沉降及所处压力和温度的增加，泥炭转化为褐煤并进人变质作用时期，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 瓦斯在煤体内存在的状态 游离瓦斯：以自由气体形式存在； 吸附瓦斯：分为吸着状态与吸收状态； 在现今开采深度内，煤层内的瓦斯主要是以吸附状 态存在，游离状态的瓦斯只占总量的10％左右 煤层瓦斯垂向分带： 当煤层直达地表或直接为透气性较好的第四系冲积层覆盖时，由于煤层中瓦斯向上运移和地面空气向煤层中渗透，使煤层瓦斯呈现出垂直分带特征 瓦斯风化带： “CO2－N2”、“N2”、“N2-CH4”三带统称瓦斯风化带。瓦斯风化带内的井、区为低瓦斯井、区。 甲烷带：位于瓦斯风化带下边界以下的瓦斯带。甲烷带内煤层瓦斯压力、含量随埋藏深度的增加而增长，存在特殊瓦斯涌出形式：瓦斯喷出和煤与瓦斯突出。 煤的孔隙特征 煤的孔隙分类： 微孔：直径0.01μm，构成煤中的吸附容积 小孔：直径＝0.01μm～0.1μm，构成毛细管凝结和瓦斯扩散空间 中孔：直径＝0.1μm～1.0μm，构成缓慢的层流渗透区间 大孔：直径＝1.0μm～100μm，构成强烈的层流渗透区间 可见孔及裂隙：直径100μm，构成层流及紊流混合渗透的区间 渗透容积：小孔至可见孔的孔隙体积之和 煤的孔隙率：吸附容积与渗透容积之和称为总孔隙体积，总孔隙体积占煤的体积的百分比成为煤的孔隙率 △煤层瓦斯压力 概念：煤层裂隙和孔隙内由于气体分子热运动撞击所产生的作用力 意义：煤层瓦斯压力是决定煤层瓦斯含量、瓦斯流动动力高低以及瓦斯动力现象的基本参数 测量原理：打一穿透待测煤层(或直接打在煤层中)的钻孔，插入一根测压管(5mm一12mm的铜管或10mm～13mm的镀锌铁管)后再把钻孔封堵好，在测压管的外端接上压力表，待压力稳定后就可以读取瓦斯压力值 △煤层瓦斯含量：单位体积或重量的煤在自然状态下所含有的瓦斯量(标准状态下的瓦斯体积)，包括游离瓦斯和吸附瓦斯两部分 影响因素 煤岩结构(如透气性)和物理化学特性(如吸附性能) ； 成煤后的地质运动和地质构造 ； 煤层的赋存条件 。 煤层瓦斯流场分类 概念：煤层内瓦斯流动的空间称为煤层瓦斯流场，在流场内瓦斯具有流向、流速和压力梯度和浓度梯度 矿井瓦斯涌出量是指在矿井生产建设过程中涌进巷道或管道的瓦斯量 △绝对瓦斯涌出量：单位时间内涌入巷道的瓦斯量，以体积表示，单位为m3/min 或m3/d △相对瓦斯涌出量：每采一吨煤平均涌出的瓦斯量，单位是m3/t。 △矿井瓦斯涌出不均系数：矿井绝对瓦斯涌出量峰值与平均值的比值称为瓦斯涌出不均系数。 (一）低瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10m3/t且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40m3/min。 （二）高瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量大于10m3/t或矿井绝对瓦斯涌出量大于40m3/min。 （三）煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井。 煤与瓦斯突出矿井: 矿井在采掘过程中，只要发生过一次煤与瓦斯突出，该矿井即为突出矿井煤层定为突出煤层。 △煤与瓦斯突出：指煤与瓦斯在一个很短的时间内突然地连续地自煤壁暴露面抛向巷道空间所引起的动力现象。煤与瓦斯突出是煤矿最严重的灾害之一 突出的基本特征： (1) 抛出的固体物具有明显的气体搬运特征。 (2) 突