XX煤礦開采煤層瓦斯基礎參數(shù)測定報告完整版

1、密級項目編號云南省綏江縣xx煤礦開采煤層瓦斯基礎參數(shù)測定報告中國礦業(yè)大學二一三年九月項目完成單位：中國礦業(yè)大學項目負責人： xxx 中國礦業(yè)大學 教授 博導xxx 198煤田地質勘探隊 瓦斯治理院院長工作人員： xxx 中國礦業(yè)大學 講師xxx 中國礦業(yè)大學 講師xxx 中國礦業(yè)大學 講師xxx 中國礦業(yè)大學 講師xxx 198煤田地質勘探隊 瓦斯治理院副院長xxx 198煤田地質勘探隊 工程師xxx 198煤田地質勘探隊 工程師xxx 198煤田地質勘探隊 工程師前 言瓦斯是煤礦的主要自然災害之一，長期以來嚴重威脅著煤礦的安全生產(chǎn)和影響著礦井的經(jīng)濟效益。瓦斯賦存、瓦斯涌出及其防治技術的研究一

2、直是我國煤礦，特別是高、突瓦斯礦井的研究課題。近幾年來，少數(shù)低瓦斯礦井由于瓦斯規(guī)律不明，對突發(fā)的局部瓦斯異常涌出常疏于防范，連續(xù)發(fā)生重大瓦斯事故，給國家和人民的生命財產(chǎn)造成巨大損失；因此，瓦斯研究工作日益受到人們的重視。xx煤礦位于綏江縣田壩鎮(zhèn)，c1煤層為xx煤礦的開采煤層，c1煤層的瓦斯基礎參數(shù)缺乏。c1煤層瓦斯參數(shù)的測定是否準確決定著xx煤礦今后的生產(chǎn)安全狀況，決定著xx煤礦各種通風安全設備和設施的投資是否合理，因此，為保證將來采掘工作面的安全生產(chǎn)，確定主采煤層的煤與瓦斯突出危險性、瓦斯的最終來源，找出xx煤礦主采煤層的瓦斯賦存、運移和涌出規(guī)律，必須進行c1煤層瓦斯基礎參數(shù)的測定與分析工作

3、。另外，xx煤礦的煤層瓦斯基礎參數(shù)和瓦斯涌出狀況的測定，為進一步摸清該礦的原始瓦斯含量、瓦斯分布情況及突出危險性，同時也可為今后制定切實可行的瓦斯防治措施提供理論依據(jù)。本報告首先敘述xx煤礦的生產(chǎn)地質概況、然后在學習瓦斯有關理論的基礎上，針對xx煤礦c1煤層的具體情況，把c1煤層的瓦斯基礎參數(shù)測定分為現(xiàn)場瓦斯參數(shù)測定和實驗室瓦斯參數(shù)測定兩部分。本報告的主要內容包括以下幾個部分： 1）現(xiàn)場瓦斯參數(shù)測定及分析 （1）瓦斯壓力； （2）瓦斯流量衰減系數(shù)； （3）煤層透氣性系數(shù)2）實驗室瓦斯參數(shù)測定及分析 （1）煤質分析：工業(yè)分析、元素分析、真密度、視密度、孔隙度（2）煤樣分析：分析煤樣的破壞類型和各

4、種煤體組成（3）瓦斯吸附性常數(shù)a，b值的測定（4）煤的堅固性系數(shù)f （5）放散初速度p3）分析了影響xx煤礦瓦斯賦存的地質因素。本項目于7月起，在完成了c1煤層瓦斯的現(xiàn)場及實驗室基礎參數(shù)測定、分析研究工作，現(xiàn)提出總結報告。在開展這一工作的過程中，xx煤礦等單位的有關領導和工程技術人員給予了大力的支持與幫助，在此謹向他們致以誠摯的謝意。目 錄前 言i第一章 礦井概況11.1 礦山交通位置、礦界范圍11.2 自然地理21.2.1 地形地貌21.2.2 氣象21.2.3 河流及地下水31.3 礦區(qū)地質31.3.1 區(qū)域地質31.3.2 地層31.3.3 構造41.3.4 煤層特征51.3.5 煤質5

5、1.3.6 可采儲量51.4 礦床開采技術條件61.4.1 水文地質條件61.4.2 工程地質條件61.4.3 瓦斯、煤層爆炸性和煤的自然傾向性6第二章 瓦斯地質理論基礎82.1 瓦斯的性質和形成82.1.1 瓦斯的性質概述82.1.2 瓦斯的形成92.2 瓦斯在煤層中的賦存狀態(tài)102.3 煤層瓦斯垂直分帶142.4 煤層瓦斯的運移152.5 煤層中瓦斯卸壓解吸運移規(guī)律172.5.1 瓦斯含量的主要影響因素172.5.2 煤層微孔隙性與瓦斯儲運192.5.3 煤層及卸壓鄰近層瓦斯解吸-擴散-滲流運移機理202.5.4 煤層、卸壓圍巖層和采空區(qū)煤層氣（瓦斯）流動狀態(tài)及運移的基本規(guī)律232.5.5

6、 采動后煤巖孔隙率和滲透率的變化及其對瓦斯解吸運移的影響292.5.6 卸壓瓦斯在采動圍巖裂隙中的升浮-擴散現(xiàn)象32第三章 煤層瓦斯基礎參數(shù)測定353.1 實驗室瓦斯參數(shù)測定353.1.1 煤體堅固性系數(shù)f值的測定353.1.2 瓦斯放散初速度p測定373.1.3 煤樣的破壞類型分析383.1.4 煤樣的工業(yè)性分析和煤體的組成403.1.5 煤的真密度、視密度、孔隙度測定403.1.6 瓦斯吸附實驗413.2 現(xiàn)場瓦斯參數(shù)測定423.2.1 煤層原始瓦斯壓力測定423.2.2 間接法測定煤層瓦斯含量473.2.3 百米鉆孔自然瓦斯流量衰減系數(shù)測定483.2.4 煤層透氣性系數(shù)測定49第四章 影

7、響xx煤礦瓦斯賦存的地質因素分析524.1 地質構造對瓦斯賦存的影響524.2 小結52第五章 結 論53附 件55采礦許可證55營業(yè)執(zhí)照56委托書57第一章 礦井概況1.1 礦山交通位置、礦界范圍xx煤礦位于綏江縣城南174平距16km，至昭通市280km，有公路暢通。綏江縣至水富縣、云南天燃氣化工廠60km，至四川省宜賓市130km，有輪船通航，屬綏江縣田壩鎮(zhèn)管轄。地理坐標：東經(jīng)10357301035900，北緯282600282815。礦區(qū)交通方便，縣城至關口公路從礦區(qū)邊緣通過，至礦區(qū)有簡易公路通行，約7km,交通位置圖見圖1-1。青龍煤礦圖1-1 交通位置示意圖根據(jù)“云南省華定礦區(qū)范圍

8、批復(滇)礦復2006032號文”，綏江縣xx煤礦礦區(qū)拐點坐標見表1-1。表1-1 xx煤礦范圍拐點坐標表拐點編號xy1315100035399180231495003539918033148500354003614314774035400361531477403539954363150000353981207315100035398050開采面積3.3707km2開采標高+1000m+1350m1.2 自然地理1.2.1 地形地貌區(qū)內地形北低南高，西高東低，地形切割較深，常切割成幽深的峽谷，部分地形坡度在40以上。礦區(qū)最高點為大包頂1855m，最低點小溝900m，相對高差955m。1.2.2

9、 氣象區(qū)內屬熱帶濕潤氣候，全年平均氣溫14.1，平均降水量1212.9mm，年均日照999.9小時。每年510月為雨季，其他月份為旱季。氣溫隨海拔增高而降低，高山區(qū)冬天積雪冰凍。每年10月到次年2月云霧多。據(jù)綏江縣氣象站資料：多年平均降雨量1212.9mm，最大年均降雨量1645.5mm，最大日降雨量92mm；多年平均氣溫14.1，極端最高氣溫35.4，極端最低氣溫-6.1，最冷月（1月）平均氣溫03.6，最熱月（7月）平均氣溫20.526；全年積凍日數(shù)10天，月平均相對濕度78%，年日照999.9小時。其氣候特點，四季分明，春季多見強降溫“倒春寒”氣候和冰雹、大風等氣象，夏季多見暴雨、干旱、

10、低溫、陰雨等天氣，秋季多見陰雨，冬季少雨、低溫氣候特征。1.2.3 河流及地下水地表植被發(fā)育，水土保持良好。區(qū)內地表水較發(fā)育，屬金沙江水系，發(fā)育近北東向的沖溝，主要有小溝，為常年流水，水位隨季節(jié)變化很大，向北東匯入板栗河。1.3 礦區(qū)地質1.3.1 區(qū)域地質 區(qū)域內地層出露有：三疊系下統(tǒng)銅街子組（t1t）和飛仙關組（t1f）。飛仙關組（t1f）:粉砂巖、石英細砂巖、泥質粉砂巖、粉砂質泥巖與上伏地層銅街子組（t1l）鈣質細砂巖、細砂巖、灰?guī)r夾粉砂質泥巖呈整合接觸。三疊系中統(tǒng)雷口坡組（t2l）灰?guī)r，與下伏地層銅街子組（t1t）呈整合接觸，與上伏地層須家河組（t3x）呈平行不整合接觸；上統(tǒng)須家河組（

11、t3x）長石石英砂巖、粉砂巖、泥質粉砂巖、細砂巖、泥巖，含煤，與上伏地層侏羅系中統(tǒng)自流井組（j2z）呈整合接觸。侏羅系中統(tǒng)有：自流井組（j2z）和沙溪廟組（j2s）。自流井組（j2z）：粉砂巖、粉砂質泥巖與長石石英砂巖不等厚互層與上伏地層沙溪廟組（j2s）長石石英砂巖、泥巖、泥灰?guī)r呈整合接觸。礦區(qū)位于揚子準地臺西南部，四川中坳陷區(qū)與滇黔褶斷區(qū)的銜接地帶。構造以斷裂、褶皺為主。構造線近于南北向。區(qū)內無基底構造出露，僅發(fā)育蓋層褶皺。蓋層主要由中生界三疊系和侏羅系地層組成。四川運動使蓋層全面褶皺。斷裂與褶皺關系密切，二者往往相伴出現(xiàn)。褶皺使背斜緊密，向斜開闊。斷裂以南北向為主。多為陡傾斜的逆斷層。1

12、.3.2 地層礦區(qū)內出露的地層從老至新有：三疊系中統(tǒng)雷口坡組和上統(tǒng)須家河組及第四系。現(xiàn)將礦區(qū)地層從老至新敘述如下：一、 三疊系（t）（一） 中統(tǒng)雷口坡組（t2l）本組厚339.83m。上部位黑灰色厚層狀灰?guī)r，為礦區(qū)出露地層，厚度大于20m，中部為灰色中厚層狀灰?guī)r、泥質白云巖、白云巖夾泥質灰?guī)r及少量鈣質泥巖；底部為灰色、紫灰色中厚層狀粉砂巖、砂巖。與上覆地層須家河組（t3x）呈平行不整合接觸。（二） 上統(tǒng)須家河組（t3x）為礦區(qū)含煤地層，厚度611.30m，含薄煤10層，主要可采煤層c1，屬薄煤層。根據(jù)巖性及含煤性可分為四段1. 含煤一段（t3x1）為一套灰色中厚層狀粉砂巖、泥質粉砂巖、細砂巖泥

13、巖夾細粒長石石英砂巖。細粒長石石英砂巖，呈水平層理。含薄煤層4層，其中c1煤層為主要可采煤層，厚0.601.03m，平均厚0.80m。本段厚度61.46m。與下伏地層雷口坡組（t2l）呈平行不整合接觸。2. 含煤二段（t3x2）為一套灰色中厚層狀細至細粒長石石英砂巖夾深灰色薄至中層狀粉砂巖、泥質粉砂巖及少量泥巖。細細粒長石石英砂巖中顯板狀斜層理、楔狀斜層理、粉砂巖中顯水平層理。本段厚度137.61m，含不穩(wěn)定薄煤層3層。與下伏地層須家河組含煤一段（t3x1）呈整合接觸。3. 三段（t3x3）淺灰色至灰白色塊狀細至中粒長石石英砂巖夾黃灰色粉砂巖。細中粒長石石英砂巖中顯板狀、楔狀斜層理。該段不含煤

14、層，本段厚度109.20m，與下伏地層須家河組含煤二段（t3x2）呈整合接觸。4. 含煤四段（t3x4）下部為黃灰色中厚層狀中粒長石石英砂巖，具大型板狀斜層理、楔狀層理。上部為灰色粉砂巖，泥質粉砂巖與細砂巖互層夾泥巖。含不穩(wěn)定薄煤層3層，其中c9煤層厚0.150.40m，一般0.28m。本段厚191.46m，與下伏地層須家河含煤三段（t3x3）呈整合接觸。二、 第四系（q）主要為殘坡積土，河溝砂礫及少量礦渣組成。厚度020m，與下伏地層呈角度不整合接觸。1.3.3 構造礦區(qū)位于老君山背斜（b1）的西翼。發(fā)育一條老君山向斜（s1）及一條推測斷層f1。老君山背斜軸(b1)走向330340，長2.5

15、km。西翼傾向220250，傾角630。東翼傾向3070，傾角2760。背斜軸東翼較陡，西翼緩。背斜核部地層為三疊系中統(tǒng)雷口坡組（t2l），兩翼地層為三疊系上統(tǒng)須家河組（t3x）。老君山向斜軸（s1）走向330340，長0.98km。西翼傾向3070，傾角1036，東翼傾向190230，傾角1417。向斜核部地層為三疊系上統(tǒng)須家河組（t3x），兩翼地層為三疊系中統(tǒng)雷口坡組（t2l）。礦區(qū)中部f1為推測斷層，走向300，長2.65km，傾向、傾角不清，斷距約4050m。1.3.4 煤層特征礦區(qū)三疊系上統(tǒng)須家河組含薄煤6層，自下而上編號為c1、c2、c3、c4、c9、c10。主要可采煤層一層，煤層

16、編號c1，煤層傾角1118，位于背斜軸西翼，其余煤層厚度均在0.30m以下?？刹擅簩犹卣骷捌鋵Ρ葮酥荆海ㄒ唬┟簩犹卣鳎篶1煤層位于三疊系上統(tǒng)須家河組含煤一段底部，距三疊系中統(tǒng)雷口坡組灰?guī)r頂界1.004.78m，煤層頂?shù)装鍨榛疑≈林袑訝钅鄮r。c1煤層厚0.601.03m，平均厚0.80m，屬薄煤層，較穩(wěn)定。一般都有一層夾矸，厚0.030.06m，巖性為灰色泥巖。（二）對比標志：c1煤層距三疊系中統(tǒng)雷口坡組1.004.78m，層間距相對穩(wěn)定，是確定c1煤層的可靠標志。原煤灰分高，為39.50%。原煤呈塊狀，煤層頂?shù)装迥鄮r。1.3.5 煤質原煤水份（mad）：最小0.64%，最大0.94%，平均0

17、.84%，選洗后水分總體降低（個別升高），升高0.06%，降低0.07%，平均降低0.005%；原煤全水分（mar）：最小4.20%，最大6.40%，平均5.30%；原煤灰分（ad）：最小37.18%，最大41.89%，在富灰高灰煤之間，平均39.50，屬富灰煤，選洗后灰份明顯降低，在9.039.28%之間，屬特低灰煤，降低最小值28.82%，最大值31.88%，平均降低30.35%；原煤揮發(fā)份（vdaf）：最小18.84%，最大20.23%，平均19.49%，選洗后有所降低，降低最小值4.99%，最大值5.20%，平均5.10%；焦煤特征（18）在25之間；原煤全硫（st，d）：最小2.21

18、%，最大2.78%，在中硫富硫煤之間，平均2.43%，屬中硫煤，原煤中硫以黃鐵礦硫為主，呈結核狀，團塊狀，洗后有所降低，在1.711.97%之間，降低幅度在0.480.58%之間，平均0.53%，屬中硫煤；原煤發(fā)熱量（mj/kg）：最高發(fā)熱量在18.8820.64%，平均19.88%，最低發(fā)熱量在17.6419.01%，平均18.33%。根據(jù)相鄰中村煤礦區(qū)普查地質報告資料：c1煤層屬中磷煤，粘結性：原煤粉狀，浮煤粘著，浮煤粘結指數(shù)717；膠質層收縮度16mm，厚度0mm,曲線型屬平滑下降；精煤回收率為10.31%，為低等。故c1煤層屬富灰中磷煤。1.3.6 可采儲量xx煤礦勘探面積為9.90k

19、m2，工作面積為4.50km2，云南省國土資源廳劃定的xx煤礦礦區(qū)范圍面積為3.3707km2，面積縮小了1km2，根據(jù)煤、泥炭地質勘查規(guī)范（dz/t0215-2002），經(jīng)過計算扣除礦區(qū)范圍外的勘探資源儲量（333）28萬t,剩余xx煤礦礦區(qū)范圍內資源儲量為（332+333）220萬t，根據(jù)建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規(guī)程進行計算，扣除邊界煤柱有設計利用儲量為197.35萬t，扣除工業(yè)場地煤柱、井筒、大巷煤柱及采區(qū)回采率有可采儲量為161.44萬t。1.4 礦床開采技術條件1.4.1 水文地質條件1）、礦井充水因素根據(jù)地質報告結論，礦井充水因素為：礦井為平硐開采，地形有利于

20、自然排水，礦區(qū)內無地表水體，主平坑標高位于雷口坡組地下水位之上，礦層頂板屬隔水層，礦床充水條件簡單。開采淺部煤層時，因煤層距煤系風化帶及須家河組下段，厚度較小，煤層開采后頂板易發(fā)生垮塌，煤層頂板泥巖隔水層遭受破壞，煤系風化帶及須家河組中上段弱裂隙含水層，將成為礦床充水的間接水源。1.4.2 工程地質條件區(qū)內構造簡單，巖層產(chǎn)狀平緩，斷層位于采區(qū)邊界、風化作用較弱，巖體完整性較好，僅有局部地段有風化裂隙，對開采有一定影響。頂板：須家河組下段泥質粉砂巖、泥巖、細砂巖、粉砂巖、煤層，呈薄至中厚層狀產(chǎn)出，其力學強度不均一，巖體穩(wěn)固性較差，特別是泥巖、泥巖單軸抗壓強度5.73.3mpa，遇水易軟化，產(chǎn)生坍

21、塌，據(jù)老硐調查，大部分需要支護，時間稍長易長生垮塌，特別是淺部風化帶應采用石塊、水泥護壁、護頂。巖石力學強度較低。底板：雷口坡組灰?guī)r，層厚，致密堅硬、完整、力學強度高、巖體穩(wěn)定性較好，一般不會產(chǎn)生底鼓等不良工程地質現(xiàn)象，但因巖溶裂隙較發(fā)育，對巖體完整性有所降低，局部煤層底板泥巖遇水易軟化膨脹而造成坑道底部突起縮小斷面、建井后可能會造成軌道變形，應予注意。1.4.3 瓦斯、煤層爆炸性和煤的自然傾向性1、瓦斯xx煤礦還沒有進行專門的瓦斯檢測鑒定工作，但是根據(jù)相鄰礦井（綏江縣板栗煤礦）的鑒定結果：板栗煤礦最大相對瓦斯涌出量為3.28m3/t,最大絕對瓦斯涌出量為0.109m3/min，最大相對二氧化

22、碳涌出量5.3m3/t，最大絕對二氧化碳涌出量為0.177m3/min,根據(jù)煤礦安全規(guī)程第133條，該礦井為低瓦斯礦井。所以暫時將xx煤礦定為低瓦斯礦井。2、煤層爆炸xx煤礦未對煤塵爆炸性指數(shù)進行測定。但是根據(jù)相鄰礦井（綏江縣板栗煤礦）的鑒定結果：煤塵無爆炸性。所以xxxx煤礦也暫時按煤層無爆炸性進行設計。3、煤的自燃xx煤礦未對煤自燃傾向性進行鑒定。但是根據(jù)相鄰礦井（綏江縣板栗煤礦）的鑒定結果：煤層的自燃性傾向為三類，不易自燃。所以xx煤礦也暫時按煤層的自燃傾向為不易自燃進行設計。 第二章 瓦斯地質理論基礎2.1 瓦斯的性質和形成2.1.1 瓦斯的性質概述瓦斯（methane）是井下煤巖涌出

23、的各種氣體的總稱，其主要成份是以甲烷為主的烴類氣體，有時也專指甲烷，瓦斯的物理與化學性質一般都是針對甲烷而言。瓦斯是在煤炭發(fā)育過程中形成的，故也稱煤層氣。甲烷是無色、無味、可以燃燒或爆炸的氣體。它對人呼吸的影響同氮氣相似，可使人窒息。例如，由于甲烷的存在沖淡了空氣中的氧，當甲烷濃度為43時，空氣中相應的氧濃度即降到12，人感到呼吸非常短促；當甲烷濃度在空氣中達57時，相應的氧濃度被沖淡到9，人即刻處于昏迷狀態(tài)，有死亡危險。甲烷分子直徑0.41nm（1nm=10-9m），其擴散度是空氣的1.34倍，它會很快地擴散到巷道空間。甲烷的密度為0.716kgm3(標準狀況下)，為空氣密度的0.554倍。

24、甲烷在巷道斷面內的分布取決于該巷道有無瓦斯涌出源。在自然條件下，由于甲烷在空氣中表現(xiàn)強擴散性，所以它一經(jīng)與空氣均勻混合，就不會因其比重較空氣輕而上浮、聚積，所以當無瓦斯涌出時，巷道斷面內甲烷的濃度是均勻分布的；當有瓦斯涌出時，甲烷濃度則呈不均勻分布。在有瓦斯涌出的側壁附近甲烷的濃度高，有時見到在巷道頂板、冒落區(qū)頂部積存瓦斯，這并不是由于甲烷的密度比空氣小，而是說明這里的頂部有瓦斯(源)在涌出。甲烷的化學性質不活潑。甲烷微溶于水，在101.3kpa條件下，當溫度20時，100l水可溶3.31l，0時可溶解5.56l甲烷。甲烷對水的溶解度和溫度、壓力的關系如圖2-1所示。從圖中可以看到，當瓦斯壓力

25、為50大氣壓、溫度30時，其溶解度僅為1，所以，少量地下水的流動對瓦斯的排放影響不大。圖2-1 純水對甲烷的溶解度瓦斯與氧氣適當混合具有燃燒和爆炸性。當空氣中的甲烷濃度為5%16%時，遇高溫（650750）能發(fā)生爆炸。瓦斯爆炸事故是礦井的嚴重自然災害，一旦發(fā)生，會造成大量人員傷亡，為礦井帶來巨大的災難。自1675年英國茅斯丁礦發(fā)生第一次大型瓦斯爆炸事故以來，瓦斯爆炸事故還在不斷發(fā)生，一直是威脅煤礦安全生產(chǎn)的最主要自然災害。在煤礦的采掘生產(chǎn)過程中，當條件合適時，還會發(fā)生瓦斯噴出或煤與瓦斯突出，產(chǎn)生嚴重的破壞作用，甚至造成巨大的財產(chǎn)損失和人員傷亡。瓦斯是一種溫室氣體 ，同比產(chǎn)生的溫室效應是二氧化碳

26、（co2）的20倍，在全球氣候變暖中的份額為15，僅次于co2。我國是煤炭生產(chǎn)和消費大國，伴隨著煤炭的開采，我國每年向大氣排放大量的瓦斯，瓦斯對大氣的嚴重污染已引起廣泛關注。瓦斯是一種優(yōu)質潔凈能源。瓦斯的燃燒熱為37 mj/ m3，相當于11.5 kg煙煤燃燒產(chǎn)生的熱量。瓦斯燃燒后的氣體不含硫化氫，所產(chǎn)生的污染大體上只有石油的140，煤炭的1800。瓦斯還是重要的化工原料，它還可以轉化成合成原料氣，制備出合成氨、合成醇、烴類等重要的化工產(chǎn)品。我國的瓦斯資源豐富，初步估計達3035萬億m3，相當于450億噸標準煤。對煤礦瓦斯進行抽放并加以利用，既可大量減少瓦斯事故的發(fā)生，又減少對環(huán)境的污染，同時

27、為社會提供優(yōu)質潔凈能源和重要的化工原料，帶來巨大的經(jīng)濟效益。 2.1.2 瓦斯的形成在我國礦井的實際條件下，瓦斯主要是指甲烷，是腐植型有機物(植物)在成煤過程中生成的。煤層中的瓦斯的形成大致可分為兩個階段。第一階段為生物化學成氣時期，在植物沉積成煤初期的泥炭化過程中，有機物在隔絕外部氧氣進入和溫度不超過65的條件下，被厭氧微生物分解為ch4、co2和h2o。由于這一過程發(fā)生于地表附近，上覆蓋層不厚且透氣性較好，因而生成的氣體大部分散失于古大氣中。隨泥炭層的逐漸下沉和地層沉積厚度的增加，壓力和溫度也隨之增加，生物化學作用逐漸減弱并最終停止。第二階段為煤化變質作用時期，隨著煤系地層的沉陷及所處壓力

28、和溫度的增加，泥炭轉化為褐煤并進入變質作用時期，有機物在高溫、高壓作用下，揮發(fā)分減少，固定碳增加，這時生成的氣體主要為ch4和co2。這個階段中，瓦斯生成量隨著煤的變質程度增高而增多。但在漫長的地質年代中，在地質構造(地層的隆起、侵蝕和斷裂)的形成和變化過程中，瓦斯本身在其壓力差和濃度差的驅動下進行運移，一部分或大部分瓦斯擴散到大氣中，或轉移到圍巖內，所以不同煤田，甚至同一煤田不同區(qū)域煤層的瓦斯含量差別可能很大。在個別煤層中也有一部分瓦斯是由于油氣田的瓦斯的侵入造成的，例如四川中梁山10號煤層的瓦斯有時與底板石灰?guī)r溶洞中的瓦斯相連,陜西銅川焦坪煤礦井下的瓦斯又與底板砂巖含油層的瓦斯有關。有的煤

29、層中還含有大量的二氧化碳，如波蘭的下西里西亞煤田的煤層中還有大量的二氧化碳，則是由于火山活動使碳酸鹽類巖石分解生產(chǎn)的二氧化碳侵入的結果。在某些煤層中還含有乙烷、乙烯等重碳氫氣體。但一般來說，煤田中所含瓦斯均以甲烷為主。2.2 瓦斯在煤層中的賦存狀態(tài)成煤過程中生成的瓦斯以游離和吸附這兩種不同的狀態(tài)存在于煤體中，通常稱為游離瓦斯（free gas）和吸附瓦斯(absorbed gas)。游離狀態(tài)也叫自由狀態(tài)，這種狀態(tài)的瓦斯以自由氣體存在，呈現(xiàn)出壓力并服從自由氣體定律，存在于煤體或圍巖的裂隙和較大孔隙(孔徑大于10nm) 內，如圖2-2所示。游離瓦斯量的大小與貯存空間的容積和瓦斯壓力成正比，與瓦斯溫

30、度成反比。圖2-2 瓦斯在煤內的存在形態(tài)示意圖1游離瓦斯；2吸著瓦斯；3吸收瓦斯；4煤體；5孔隙吸附狀態(tài)的瓦斯主要吸附在煤的微孔表面上（吸著瓦斯）和煤的微粒結構內部(吸收瓦斯)。吸著狀態(tài)是在孔隙表面的固體分子引力作用下，瓦斯分子被緊密地吸附于孔隙表面上，形成很薄的吸附層；而吸收狀態(tài)是瓦斯分子充填到納米級的微細孔隙內，占據(jù)著煤分子結構的空位和煤分子之間的空間，如同氣體溶解于液體中的狀態(tài)。吸附瓦斯量的多少，決定于煤對瓦斯的吸附能力和瓦斯壓力、溫度等條件。吸附瓦斯在煤中是以多分子層吸附的狀態(tài)附著于煤的表面，因此煤對瓦斯的吸附能力決定于煤質和煤結構，不同煤質對瓦斯的吸附能力如圖2-3。圖2-3 不同煤

31、質對瓦斯的吸附能力的示意圖在成煤初期，煤的結構疏松，孔隙率大，瓦斯分子能滲入煤體內部，因此褐煤具有很大的吸附瓦斯能力。但褐煤在自然條件下，本身尚未生成大量瓦斯，所以它雖然具有很大的吸附瓦斯能力，但缺乏瓦斯來源，實際所含瓦斯量是很小的。在煤的變質過程中，在地壓的作用下，孔隙率減少，煤質漸趨致密。在長焰煤中，其孔隙和表面積都減少，吸附瓦斯能力降低，最大的吸附瓦斯量在2030 m3t左右。隨著煤的進一步變質，在高溫高壓作用下，煤體內部由于干餾作用而生成許多微孔隙，使表面積到無煙煤時達到最大，因此無煙煤的吸附瓦斯能力最強，可達5060 m3t。以后微孔又收縮減少，到石墨時變?yōu)榱悖刮酵咚沟哪芰οА?/p>

32、煤的瓦斯含量和溫度、壓力的關系，如圖2-4。該圖是某一煤樣的測定曲線。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 瓦斯含量m3/t瓦斯壓力(p) mpa圖2-4 瓦斯含量和溫度、壓力的關系煤體中的瓦斯含量是一定的，但以游離狀態(tài)和吸附狀態(tài)存在的瓦斯量是可以相互轉化的。例如，當溫度降低或壓力升高時，一部分瓦斯將由游離狀態(tài)轉化為吸附狀態(tài)，這種現(xiàn)象叫做吸附。反之，如果溫度升高或壓力降低時，一部分瓦斯就由吸附狀態(tài)轉化為游離狀態(tài)，這種現(xiàn)象叫做解吸。圖2-5

33、給出了常溫下總瓦斯量、吸附瓦斯量和游離瓦斯量隨著瓦斯壓力的變化曲線，其中，表示吸附瓦斯量的曲線就是人們熟知的吸附等溫線。在當前開采深度內，煤層內的瓦斯主要是以吸附狀態(tài)存在，通常吸附狀態(tài)的瓦斯占總量的95。這說明了為什么許多煤層中蘊含了大量的瓦斯。但是在斷層，大的裂隙、孔洞和砂巖內，瓦斯則主要以游離瓦斯狀態(tài)賦存。在煤體未被擾動的狀態(tài)下，煤的孔隙和裂隙中的游離瓦斯和吸附瓦斯之間存在一個平衡。但是，如果煤層受到采動影響后，形成的壓力梯度使瓦斯流動，煤體內瓦斯壓力的降低將促進解吸作用。這個過程將沿著吸附等溫線從右向左變化。圖2-4和圖2-5顯示了瓦斯吸附率隨著瓦斯壓力升高而增加的情況。瓦斯含量m3/t

34、圖2-5 煤中吸附瓦斯、游離瓦斯及總瓦斯量隨壓力變化的關系圖描述吸附等溫線最常用的數(shù)學關系式，是朗繆爾（i.langmuir）1916年導出的單分子層吸附方程，即 (2-1)式中 q 在給定溫度下，瓦斯壓力為 p時，單位質量煤體的表面吸附的瓦斯體積，m3/t 或ml/g；p 吸附平衡時的瓦斯壓力，mpa；a、b 吸附常數(shù)。a為在給定溫度下的飽和吸附瓦斯量或最大極限吸附量，即a=q max，m3/t或ml /g ，據(jù)實際測定，一般為1455 m3/t。 b為朗繆爾常數(shù)，mpa-1，一般為0.55.0mpa-1，1/b是當q/q max1/2時的壓力。圖2-6 吸附等溫線示意圖吸附常數(shù)的值取決于煤

35、體內碳、水分和灰分的含量，以及吸附氣體的種類和溫度。圖2-6表明，對于變質程度較高的煤，瓦斯吸附能力有所增強，這種煤擁有更高的碳含量。煤的表面不僅可以吸附瓦斯，還可吸附二氧化碳、氮氣、水蒸氣及其它氣體，圖2-7給出了煤表面對幾種不同類型氣體的吸附情況。這些分子粘附或被吸附在煤炭表面，當吸附力超過氣體分子間的排斥力時，吸附分子將在表面形成一層致密的單分子層。當氣體壓力很高時，可以形成兩層吸附，不過，第二層的吸附力較弱。圖2-7 25下煤炭中co2、瓦斯和n2的吸附量溫度對煤吸附瓦斯量的影響，可用以下經(jīng)驗公式計算： （2-2）式中 、溫度分別等于0 和t時，煤的吸附瓦斯量，ml/g ； t煤的溫度

36、，； n與瓦斯壓力有關的常數(shù)， p瓦斯壓力，m pa。吸附等溫線一般在去除水分和灰分影響的基礎上被引用。當煤中含有少量水分時，瓦斯吸附量隨著水分的增加而減少，這些天然的水分大部分被吸附在煤炭的表面。但是，當水分達到5%時，水分子在煤表面的浸潤達到飽和，這時，瓦斯吸附量將不再隨水分的增加而變化。艾琴格爾（ettinger，1958）提出了一個較適用的經(jīng)驗公式來確定煤內水分對瓦斯吸附量的影響： (2-3)式中 濕煤的瓦斯吸附量，m3/t ；qd 干煤的瓦斯吸附量，m3/t ； w 煤中的水分，%。在0到5%的范圍內（當水分含量高于5%時，按5%計）。煤中的灰分一般不具有吸附性，因此瓦斯吸附量隨著灰

37、分的增加而減少。為了在無灰分的基礎上表示瓦斯含量，需要引入一個修正量， (2-4)式中q實際瓦斯含量；qa無灰分瓦斯含量；a 煤中的灰分，%。2.3 煤層瓦斯垂直分帶煤田形成后，煤變質生成的瓦斯經(jīng)煤層、圍巖裂隙和斷層向地表運動；地表的空氣、生物化學及化學作用生成的氣體由地表向深部運動。由此形成了煤層中各種氣體成分由淺到深有規(guī)律的逐漸變化，即煤層內的瓦斯呈現(xiàn)出垂直分帶特征。一般將煤層由露頭自上向下分為四個瓦斯帶：co2n2帶、n2帶、n2ch4帶、ch4帶。圖2-8給出了前蘇聯(lián)頓巴斯煤田煤層瓦斯組分在各瓦斯帶中的變化，各帶的煤層瓦斯組分含量見表2-1。前三個帶總稱為瓦斯風化帶，第四個帶為甲烷帶。

38、瓦斯風化帶下部邊界煤層中的瓦斯組分為80%，煤層瓦斯壓力為0.10.15mpa，煤的瓦斯含量為23m3/t（煙煤）和57m3/t（無煙煤）。在瓦斯風化帶開采煤層時，相對瓦斯涌出量一般不超過2m3/t，瓦斯對生產(chǎn)不構成主要威脅。我國大部分低瓦斯礦井皆是在瓦斯風化帶內進行生產(chǎn)的。表 2-1 煤層瓦斯垂直分帶及各帶氣體成分表瓦斯帶名稱co2n2ch4co2n2ch4%m3/t%m3/t%co2-n2帶20800.192.2820800.151.4201000.16n2帶02000.27801000.221.8602000.22n2-ch4帶02000.3920800.251.7820800.065.

39、27ch4帶01000.3702001.930800.6110.5圖2-8 煤層瓦斯垂向分帶圖瓦斯風化帶的深度取決于煤層地質條件和賦存情況，如圍巖性質、煤層有無露頭、斷層發(fā)育情況、煤層傾角、地下水活動情況等等。圍巖透氣性越大，煤層傾角越大、開放性斷層越發(fā)育、地下水活動越劇烈，則瓦斯風化帶下部邊界就越深。有露頭的煤層往往比無露頭的隱伏煤層瓦斯風化帶深。位于瓦斯風化帶下邊界以下的甲烷帶，煤層的瓦斯壓力、瓦斯含量隨埋藏深度的增加而有規(guī)律地增長。因此，掌握開采煤田煤層瓦斯垂直分帶的特征，確定瓦斯風化帶深度，是搞好礦井瓦斯涌出量預測和日常瓦斯管理工作的基礎。2.4 煤層瓦斯的運移現(xiàn)今煤層中的實際瓦斯量只

40、有原來的1/10或更少。這是煤層中的瓦斯在長期的地質歷史過程中運移的結果?？梢园殉擅哼^程中形成的瓦斯劃分為以下幾個部分：（1）保存在煤層中的瓦斯；（2）從煤層中運移出來，儲集于圍巖中的瓦斯；（3）從煤層中運移出來，溶解于地下水中的瓦斯；（4）排放到大氣中的瓦斯；（5）聚入煤成氣藏的瓦斯。研究煤層瓦斯的運移方式及運移條件，對估算煤層的瓦斯含量、分析瓦斯不均衡的原因有直接意義。瓦斯的運移主要有滲濾和擴散兩種方式。（1）滲濾滲濾是指瓦斯或天然氣通過暢通的喉管和裂隙、構造破碎帶運移的方式，也稱為自由流動或滲透。瓦斯的滲濾速度按下列公式測定計算： (2-5)式中 q在額定壓力條件下，1秒鐘內通過巖石的瓦

41、斯量，cm3； k滲透率；p1、p2進出孔隙介質的分壓，kg/ cm2； s橫截面的面積，cm2；h介質厚度，cm，見圖2-9；u絕對粘度，cp。圖2-9 瓦斯的單向滲濾示意圖a兩側由不透壁限定的孔隙介質；h介質厚度；p1、p2進出孔隙介質的分壓滲透率可根據(jù)測定的q、p1、p2、h、s和u值求得： (2-6)瓦斯的滲濾是瓦斯在地殼內部從生成或聚集地點向地表運移的一種極其普遍的作用。（2）擴散由于氣體聚集地濃度不均一，氣體分子由高濃度地段向較低濃度的地方擴散，從而最終達到擴散平衡。按擴散第一定律，質量為dm的物質，在時間dt通過面積ds的擴散可以用下式表示： (2-7)式中 d擴散系數(shù)； c濃度

42、，g/ cm3不同氣體的擴散系數(shù)是不同的；在自然條件下，瓦斯的擴散和滲濾是相互交錯進行的。從大面積講，往往是瓦斯通過擴散和滲濾兩種方式混合運移，只是在巖石的某一部位，或是擴散程度較大，或是滲濾程度較大。2.5 煤層中瓦斯卸壓解吸運移規(guī)律 瓦斯也叫煤層氣，是指貯存于煤層及其圍巖中的天然氣，是由氣體化合物與氣體元素組成的混合體。一般來自于成煤過程有機質的煤化變質作用生成的和由于火成巖侵入或碳酸鹽受熱分解生成的co2經(jīng)斷層等通道侵入到含煤地層之中。 瓦斯的成分以甲烷（包括重烴）為主，其次為二氧化碳(co2)、氮氣（n2）等。2.5.1 瓦斯含量的主要影響因素瓦斯含量對于不同的地區(qū)變化較大，0.413

43、7.66 m3t?？v觀全國，瓦斯含量分布大略呈現(xiàn)出南高北低、東高西低。氣含量最高者是華南、云貴川渝含氣區(qū)及太行山東麓含氣帶，其次為晉陜蒙含氣區(qū)，冀魯豫皖含氣區(qū)的東部；而黑吉遼含氣區(qū)、北疆含氣區(qū)及冀魯豫皖含氣區(qū)西部氣含量都比較低。根據(jù)氣含量的大小可分為高氣含量（12m3/t）、較高（812 m3/t）、中（38m3/t）和低（3m3/t）四個級別。由此可見，不同含氣區(qū)煤層氣含量差別較大，即便在同一含氣區(qū)，甚至同一含氣帶煤層氣含量差別也較大。煤層集生氣層和儲集層于一體，影響煤層氣含量的因素很多，其影響因素可概括為：成煤和炭化過程中生成量的大小和瓦斯的保存或放散條件兩方面。對于前者，煤的變質程度越高

44、，生成的瓦斯量越多，主要因素為：成煤前有機物的含量，雜質的含量，炭化程度，固定碳含量，成煤年代等。在形成煤炭之前，有機物越多，雜質越少，生成的瓦斯量就越多；在成煤過程中，炭化程度越高，固定碳含量越多，瓦斯生成量就越大；含煤地層形成年代越早，瓦斯生成量就越大；反之，瓦斯含量就越少。但根據(jù)實驗室的測定，煤炭含有沼氣的能力，一般不超過60 m3/t。換言之，成煤過程生成的瓦斯，大部分都已轉移到圍巖或大氣中去了。所以決定煤層實際瓦斯含量的因素，主要是瓦斯的保存或放散條件，成煤后的地質運動和地質構造，煤層的賦存條件，圍巖性質等。現(xiàn)就其主要因素歸納如下。（1）煤的變質程度 煤的變質程度越高，瓦斯生成量就越

45、大，煤層瓦斯含量也越大。其不僅影響瓦斯生成量，而且對煤的結構、孔隙率和吸附性等有明顯的影響，另外對貯存瓦斯的能力也有顯著的影響。通常情況下，煤的變質程度越高，儲存瓦斯的能力就越強。反之，煤的變質程度越低，儲存瓦斯的能力就越弱。同一煤田的瓦斯含量，一般隨變質程度的增加而有規(guī)律地增長。而不同煤田間的實際瓦斯含量與變質程度的關系，則沒有一定的規(guī)律。所以計算瓦斯含量的經(jīng)驗公式，只適用于本煤田或類似的煤田。如六盤水含氣區(qū)，煤變質程度普遍較高，因而氣含量在整體上也都比較高，其龍?zhí)督M和長興組的煤層氣含量總體上隨著煤變質程度增高而增大。（2）煤層露頭 如果煤層有或曾經(jīng)有過露頭，煤層長時間與大氣相通，瓦斯含量就

46、不會很大。反之，如果煤層沒有通達地表的露頭，瓦斯難以逸散，它的含量就較大。（3）煤層的賦存深度及傾角 淺部煤層，特別是有露頭存在時，煤層中瓦斯含量較少；而深部煤層特別是成煤過程埋藏較深時，煤層中瓦斯含量則較多。由于瓦斯沿煤層層面流動比垂直層面流動容易，所以在相同條件下，煤層的傾角越小，瓦斯含量越大。一般來說，煤層的瓦斯含量隨著深度的增加或傾角的減少而逐漸增加。（4）圍巖性質煤層圍巖性質對煤層瓦斯含量影響很大。如果圍巖為致密完整的低透氣性巖層，特別是頂板圍巖致密完整，如泥巖，完整的石灰?guī)r，煤層中的瓦斯就容易保存下來；反之，瓦斯易逸散。例如，撫順煤田的頂板為百余米厚的致密油母頁巖和綠色頁巖，大量瓦

47、斯被保存來，成為世界聞名的高瓦斯煤田；而大同煤田盡管沉積年代早，炭化程度高，但是沼氣含量比撫順煤田小得多。因為大同煤層的頂板為孔隙發(fā)達的砂質頁巖，砂巖和礫巖，瓦斯容易逸散。（5）地質構造地質構造是影響煤層瓦斯含量的最重要因素之一。地質構造附近，煤層遭到破壞，裂隙孔隙發(fā)達，游離瓦斯含量就會增加。如果地質構造為封閉型(如受擠壓力作用產(chǎn)生的某些逆斷層、向斜軸部)，圍巖又致密低透氣，就能形成良好的貯存瓦斯的條件；反之，地質構造為開放型(如受張力作用產(chǎn)生的正斷層)，瓦斯能轉移到其它地點或逸散到大氣中去，煤層中瓦斯含量就會減少。同一礦區(qū)不同地點瓦斯含量的差別，往往是地質構造因素造成的結果。（6）礦井水文地

48、質條件水動力對煤層氣具有水力封閉和水力驅替、運移的雙重作用。水力封閉作用有利于煤層氣的保存，而水力驅替、運移作用則引起煤層氣的逸散及在新條件下的聚集（常規(guī)圈閉）。甲烷在水中的溶解度很小。并且如果煤層中有較大的含水裂隙或流通的地下水通過時，經(jīng)過漫長的地質年代，就能從煤層中帶走大量瓦斯，降低煤層的瓦斯含量。因此一般講，地下水壓力大，煤層氣含量高，反之則低；地下水的強徑流帶煤層氣含量低，而滯流區(qū)則含量高。2.5.2 煤層微孔隙性與瓦斯儲運（1）煤層微孔隙性研究煤作為一種復雜的多孔型固體的觀點早已為人們所接受。近年來，隨著高精度壓汞儀的問世，人們已逐漸認識到各類煤孔隙半徑大于375nm數(shù)量級的孔隙特征

49、。煤的孔隙特征是決定煤中瓦斯吸附、滲透和強度性能的主要因素，采用壓汞法可測定孔隙半徑為3757.50106nm區(qū)間內所有孔隙的特征參數(shù)。這一孔隙半徑段對于煤層氣體的運移、抽采以及瓦斯突出均有著極為重要的意義。而埋藏于地下的煤層由于巨大的地層壓力等因素致使煤層中大尺寸的裂隙處于一種準封閉狀態(tài)，氣體的一切運動大都發(fā)生在更少數(shù)量級的孔隙中，因此由壓汞儀所測孔隙特征更為重要。研究認為：重力和構造應力制約著煤孔隙結構的建立，但兩者所引起的作用各不相同。重力因素，主要參與微孔結構吸附容積，構造應力因素，主要參與建立煤的大孔結構滲透容積，因此，煤的孔隙率大小除與煤的重力有關外，還與其遭到地質構造的破壞程度有

50、關。已有研究表明：構造破壞越強烈的煤，其實驗測定孔隙率也越大；但當煤層處于較大采深和地質構造復雜地區(qū)附近時，由于上覆巖層壓力和構造應力較大，裂隙和大孔隙閉合，其孔隙率將會變小，煤層透氣性變差。（2）煤層微孔隙性分類及與瓦斯儲運關系煤孔隙分類方法采用1966年霍多特分類方法37：微孔其孔直徑小于10nm，它構成煤中的吸附容積，微孔容積占總孔隙體積的比例越大，瓦斯越易于儲存；小孔其孔直徑為10100 nm，它構成毛細管凝結和瓦斯擴散空間；中孔其孔直徑為1001000 nm，它構成緩慢的層流滲透區(qū)間；大孔其孔直徑為1000105 nm，它構成強烈的層流滲透區(qū)間，并決定了具有強烈破壞結構煤的破壞面；可

51、見孔及裂隙其直徑大于105 nm，它構成層流及紊流混合滲透的區(qū)間，并決定了煤的宏觀（硬和中硬煤）破壞面。一般，把小孔至可見孔的孔隙體積之和稱為滲流容積；直徑小于10nm的微孔稱為吸附容積；把吸附容積與滲透容積之和稱為總孔隙體積；微孔容積占總孔隙體積的比例越大，瓦斯越易于儲存。把煤的總孔隙體積占相應煤的體積的百分比稱為煤的孔隙率，以%表示。研究表明煤對瓦斯的吸附作用，在一定瓦斯壓力下是物理吸附。與煤層瓦斯流動規(guī)律相同，煤吸附瓦斯氣體的過程也是一個滲流擴散的過程。在大的孔隙系統(tǒng)中，由瓦斯壓力梯度引起滲流；在微孔隙系統(tǒng)中，由瓦斯?jié)舛忍荻纫饠U散；瓦斯氣體分子向煤體深部進行滲流擴散直到達到吸附平衡為止

52、?？梢娍?、大孔、中孔和小孔屬于瓦斯擴散和瓦斯緩慢滲透流動的空間，而微孔是吸附瓦斯主要存在的空間。2.5.3 煤層及卸壓鄰近層瓦斯解吸-擴散-滲流運移機理（1）解吸機理煤層氣（瓦斯）運移主要包括解吸(吸附的可逆過程)一擴散一滲流三個過程。首先煤層氣在煤層瓦斯壓力降低的情況下，由于原有的解吸一吸附動平衡被打破，由煤的基質內表面解吸出來，通過基巖和微孔隙向外擴散，后進入裂隙運移，最終由煤層氣井產(chǎn)出，如圖2-10所示。圖2-10 煤層氣解吸運移示意圖瓦斯在煤層中的賦存主要為游離和吸附兩種狀態(tài)，并以吸附態(tài)為主。煤層瓦斯只有在游離狀態(tài)下并且有大量裂隙通道存在時方能大量涌出。在特定的煤層賦存條件下，煤層瓦斯

53、的吸附-解吸主要受到瓦斯壓力的影響。煤體吸附狀態(tài)可用朗繆爾方程表示，瓦斯吸附量可表示為： （2-8）式中：a，b為煤的吸附常數(shù)，p為瓦斯壓力。一般情況下，煤體吸附瓦斯隨瓦斯壓力的減小而解吸。解吸是煤中吸附氣由于自由氣體壓力減小而轉變成游離氣體的過程。絕大部分煤層氣以物理吸附的形式賦存于煤的基質孔隙中，當煤儲層壓力下降時，煤層氣即開始解吸，由吸附態(tài)轉化為游離態(tài)。由于煤層氣解吸與吸附是個可逆過程，因此煤層氣解吸同樣可用朗格謬爾煤層氣等溫吸附曲線的逆過程表示。煤層采動過程中，覆巖在下部關鍵層運動的控制下隨之彎曲下沉進而破斷。隨關鍵層的彎曲下沉，覆巖層內將產(chǎn)生應力卸壓區(qū)和增高區(qū)，處在卸壓區(qū)內的含瓦斯煤體卸壓膨脹，瓦斯壓力減小，吸附瓦斯得到解吸，游離瓦斯增多。 煤層瓦斯壓力也受煤層埋藏深度的影響，一般來講，煤層埋藏深度越大則煤層瓦斯壓力也越大，其含氣飽和度越大。對煤層瓦斯壓力的降低一般都采取水力壓裂降壓的技術手段。其原理如圖2-11所示。 圖2-11 煤層氣降壓解吸示意圖 煤層瓦斯解吸特性可用解吸量和解吸速率來衡量，解吸總量由階段解吸量組成，單位時間和單位重量樣品