t,ad)2.12%,真密度(dTRD)1.64g/cm3,煤的吸氧量为0.74cm3/g·干煤,煤的自燃倾向性为自燃,煤的自燃倾向性等级为Ⅱ级。Р第二章瓦斯地质理论基础Р2.1 瓦斯的性质和形成Р2.1.1 瓦斯的性质概述Р瓦斯(methane)是井下煤岩涌出的各种气体的总称,其主要成份是以甲烷为主的烃类气体,有时也专指甲烷,瓦斯的物理与化学性质一般都是针对甲烷而言。瓦斯是在煤炭发育过程中形成的,故也称煤层气。Р甲烷是无色、无味、可以燃烧或爆炸的气体。它对人呼吸的影响同氮气相似,可使人窒息。例如,由于甲烷的存在冲淡了空气中的氧,当甲烷浓度为43%时,空气中相应的氧浓度即降到12%,人感到呼吸非常短促;当甲烷浓度在空气中达57%时,相应的氧浓度被冲淡到9%,人即刻处于昏迷状态,有死亡危险。甲烷分子直径0.41nm(1nm=10-9m),其扩散度是空气的1.34倍,它会很快地扩散到巷道空间。甲烷的密度为0.716kg/m3(标准状况下),为空气密度的0.554倍。甲烷在巷道断面内的分布取决于该巷道有无瓦斯涌出源。在自然条件下,由于甲烷在空气中表现强扩散性,所以它一经与空气均匀混合,就不会因其比重较空气轻而上浮、聚积,所以当无瓦斯涌出时,巷道断面内甲烷的浓度是均匀分布的;当有瓦斯涌出时,甲烷浓度则呈不均匀分布。在有瓦斯涌出的侧壁附近甲烷的浓度高,有时见到在巷道顶板、冒落区顶部积存瓦斯,这并不是由于甲烷的密度比空气小,而是说明这里的顶部有瓦斯(源)在涌出。Р甲烷的化学性质不活泼。甲烷微溶于水,在101.3kPa条件下,当温度20℃时,100L水可溶3.31L,0℃时可溶解5.56L甲烷。甲烷对水的溶解度和温度、压力的关系如图2-1所示。从图中可以看到,当瓦斯压力为50大气压、温度30℃时,其溶解度仅为1%,所以,少量地下水的流动对瓦斯的排放影响不大。Р图2-1 纯水对甲烷的溶解度
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