不流動瓦斯

不流動瓦斯

不流動瓦斯是指在煤層穩定流場中,任何一點的瓦斯流速、流向和壓力均不隨時間而變化,故而稱其中的瓦斯為穩定性瓦斯或不流動瓦斯。在非穩定性流場中,流場中任何一點的瓦斯流速、流向和壓力都隨時間而發生變化,其內的瓦斯為非穩定性流動瓦斯。

基本介紹

  • 中文名:不流動瓦斯
  • 外文名:No flow of gas
  • 別名:穩定性瓦斯
  • 領域:礦業工程
概述,特點,其他類型,

概述

瓦斯在煤層和圍岩中的流動和儲集是一個十分複雜的運動過程,它不僅和採礦場空間形態、圍岩卸壓程度和覆岩裂隙演化過程有關,同時與煤層及圍岩中的瓦斯賦存狀態和通風方式有關。當煤層中的瓦斯壓力分布不均時,在煤層中往往就會形成一定的瓦斯流動範圍。這一範圍通常被稱為流場。為了便於對瓦斯在煤層中的流動進行研究,按流場的空間流向和按流場的時間流向(穩定性)對瓦斯流動狀態進行分類。

特點

穩定流場的特點是具有固定的瓦斯源,而且出口和入口的瓦斯壓力不隨時間而變化,煤層僅僅是瓦斯流過的通道,所以流場中各點的瓦斯壓力也不變。這種情況在礦井中是很少見的,只有在某一巨大瓦斯源的附近,瓦斯通過煤層或裂隙穩定地流到巷道空間時,才能出現這一情況。
非穩定流場的特點是沒有固定的瓦斯源,煤層既是瓦斯的來源又是瓦斯流過的通道,隨著瓦斯的不斷流出,煤層內瓦斯壓力不斷降低,流動場不斷擴大,所以它的流動場是變化的,而且各點的瓦斯壓力和壓力梯度也在改變。如瓦斯流出的煤層暴露面是固定不動的,則煤面附近的瓦斯壓力梯度隨湧出時間的增長而降低,即瓦斯湧出量隨時間而減小。除開採煤層本身瓦斯的流動屬於非穩定流動之外,鄰近層的圍岩以及采落煤炭中的瓦斯湧出也都屬於非穩定流動。

其他類型

按瓦斯流場的空間幾何形狀來劃分,瓦斯流動狀態可分為單向流動、徑向流動和球向流動。
(1)單向流動。指在z、y、z三維空間內,只有一個方向有流速,其餘兩個方向流速為零的流動。其所形成的流場為單向流場。在礦井中,如沿煤層開掘平巷,且煤層的厚度小於巷道高度、巷道全部開切煤層,則巷道兩側瓦斯的流動都是沿著垂直於巷道的掘進方向流動的,此即為單向流動,形成彼此相互平行、方向相同的流網。
(2)徑向流動。指在z、y、z三維空間內,在兩個方向有分速度,而第三個方向的分速度為零的流動。其所形成的流場為徑向流場。礦井中的石門、立井、鑽孔垂直穿透煤層時,煤壁內的瓦斯流動基本上就屬於徑向流動。
(3)球向流動。指在z、y、z三維空間內,在三個方向都有分速度的流動。其所形成的流場為球向流場。厚煤層中的掘進工作面、鑽孔或石門剛進入煤層時的煤壁內的瓦斯流動,以及采落煤塊中湧出的瓦斯的流動基本上都屬於球向流動。

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