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瓦斯的自白

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我叫瓦斯,也叫煤层气,属于非常规天然气,主要成分为甲烷。我想大家都知道我—知名度很高,可是美誉度极低。每年的煤矿事故原因排行榜上,我总是稳居榜首。
说起来,我和煤炭算是孪生兄妹(也就是形成过程中的伴生物)。可以说,有煤的地方就应当有我。不过,我们兄妹俩的社会地位可是有天壤之别。大哥煤炭虽然长得黑黑的,但是眉清目秀,挺招人喜欢;我的身体是由无色、无味的气体构成的,但女孩子总有爱美之心,有时大家就可以闻到我洒的“香水”类似苹果的香味,这是由于芳香族的碳氢气体同瓦斯同时涌出的缘故天但人们依然是谈“我”色变。
在家受人排挤,于是我一气之下,搬到了空气姐姐家里。值得自豪的是,空气是个大胖子,我的体重比她轻多了,医生说我们俩的相对密度是0. 554。在标准状态下,我的密度仅为0.716千克。大家都说我轻飘飘的,索性我常积聚在巷道的上部及高顶处。
我无色无味,体型又好,在人间能算得上“美女杀手”了。我能轻易地置人死地于无形。别想淹死我,因为我难溶于水,也不像氧气小妹一样喜欢煽风点火地助燃;也别想在空气稀薄的时候拿我当救命稻草,因为我不能维持呼吸,达到一定浓度时,我能使人因缺氧而窒息。万一我发怒的时候,还能燃烧或爆炸。所以大家都怕我,把我燃烧、爆炸的功夫列为矿井主要灾害之一。
我们瓦斯家族在各个矿井分布不均。有些矿井有瓦斯,有些矿井没有瓦斯;有的矿井瓦斯涌出量大,而有的矿井则瓦斯涌出量小。这是由于我是气体,不容易保存在煤层中。况且,矿井内煤层赋有条件复杂多变,地质构造、煤层顶底板岩性等不同,所以我在不同地区、不同矿井、甚至同一矿井的不同煤层、同一煤层的不同开采深度的涌出情况是不同的。所以,人类对我们防不胜防。
于是,人类开始系统地研究我们。比如,我被列入了煤炭行业的黑名单—《煤矿安全规程》的第13涤明确规定:一个矿井中只要有一个煤岩)层发现瓦斯,该矿井即为瓦斯矿井。瓦斯矿井必须依照矿井瓦斯等级进行管理。
与此同时,人类还根据我在矿井中涌出量和涌出形式,将我分成不同的级别,以区别对待。
知识
依据这个标准,矿井可分为三类:
(1)低瓦斯矿井:矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10m?/t且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于每分钟40m?。
(2)高瓦斯矿井:矿井相对瓦斯涌出量大于l 0 m?/t域矿井绝对瓦斯涌出量大于每分钟40 m?。
(3)(煤岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井。
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目前,在我国100个国有重点煤炭生产企业的609处矿井中,高瓦斯矿井占26.8%,煤与瓦斯突出矿井占17.6%,低瓦斯矿井占55.6%。国有地方和乡镇煤矿中,高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井占15%左右。部分企业的情况更为严重,如淮南煤业集团公司所属11对矿井均为突出矿井,平顶山煤业集团公司所属的13对矿井也全部为高瓦斯或瓦斯突出矿井。随着开采深度的不断增加,瓦斯涌出量不断加大,煤与瓦斯突出危险、瓦斯爆炸危险也不断增加,高瓦斯、瓦斯突出矿井数量也在增加。
有了这些“看家本领”,我的同族们开始了恐怖行动,在世界各地兴风作浪。迄今为止,世界上各主要产煤国家都发生过煤与瓦斯突出现象,都有我们作案后留下的灾难。
我在矿井中爆炸,是一定浓度的甲烷和空气中的氧气相互作用,在一定温度条件下产生的剧烈氧化反应;是煤矿井下一种极其严重的灾害,一旦发生,不仅会造成大量人员伤亡,而且还会严重摧毁矿井设施,造成生产中断;甚至还会引起煤尘爆炸,矿井火灾等二次事故,从而加重灾害、造成巨大的损失。
人类给我列出了一长串的“通缉令”。我在世界各地共制造煤与瓦斯突出事故达3万多次。世界上最大的一次突出发生在1969年7月13日顿巴斯矿区的加加宁矿井,其突出煤量为14000吨,瓦斯250兆m?上。2004年10月20日,发生在我国郑州大平煤矿的特别重大瓦斯事故也是我干的。那次瓦斯爆炸事故,突出煤岩)量为1894吨,瓦斯为2.5兆m?,死亡148人。
大家都觉得我脾气暴躁而古怪,其实,了解我的人也知道,我要制造事端也要有一定的条件,即:我体内甲烷的浓度处于爆炸范围(5%-16% );氧浓度超过失爆氧浓度(12%);引火源的能量大于最小点燃能量;温度高于最低点燃温度和点燃时间长于感应期。因此,只要能控制或消除其中一个因素,就可以预防我的爆炸行为。
别说我没有警告你!我喜欢恶作剧,但又喜欢每次都故意
> 留下一点预兆。如果人类看穿了,我的鬼把戏也就黄了。我在作案前,会和矿井内地应力、煤的物理力学性质共同协商,达成默契,密谋作案,一旦条件成熟,将积聚在煤体内的能量突然释放。在这种能量的聚集和释放过程中,一般情况下,都会产生各种信号,即预兆,它是突出准备阶段的外部表现。
知识:
预兆大体可分为三个方面:
地压显现方面的预兆有:煤炮声、支架声响、掉渣、岩煤开裂、底鼓、岩与煤自行录J落、煤壁外鼓、来压、煤壁颤动、钻孔变形、垮孔顶钻、夹钻杆、钻粉量增大、钻机过负荷等;
瓦斯涌出方面的预兆有:瓦斯涌出异常、瓦斯浓度忽大忽小、煤尘增大、气温与气味异常、打钻喷瓦斯、喷煤、哨声等;
煤的物理力学性能与结构方面的预兆有:层理紊乱、煤强度松软或软硬不均、煤暗淡无光泽、煤厚变化大、倾角变陡、波状隆起、褶曲、顶板阶状凸起、断层、煤干燥等等。
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例如,据湖南里王庙煤矿统计,在6欢突出中,发现瓦斯与地压预兆110次,平均每次突出预兆有2种,仅有6次突出未发现瓦斯与地压预兆。在预兆中出现煤炮最多,达50次,另有掉渣20次,底鼓7次,其它地压预兆12次。在瓦斯预兆中以瓦斯浓艰度变化预兆最多,达14次,喷瓦斯等6次,合计20次。
由于瓦斯爆炸是造成煤矿井下事故的主要原因之一,人们往往谈瓦斯色变。如果你将我看得一无是处,那就太冤枉我了。实际上,我是一种热值高、无污染的新能源,可用于发电燃料、工业燃料、化工原料和居民生活燃料。如果能充分发挥我的长处,足可以弥补能源短缺。
我也可以和平利用,为人类造福的:一是作燃料,二是作化工原料。将我作燃料按行业门类分为:民用燃料、发电用燃料、工业用燃料、汽车用燃料和气体工业用燃料及其它类燃料。我在化工领域也有两种作为:一是甲烷化工,另一个是合成气化工。
有些群众知道了我的脾气,也开始和我和平相处。比如阳泉、抚顺矿区的民用瓦斯燃气已具备较大规模,年利用瓦斯量都在6000万m?以上;淮南矿区近年民用瓦斯燃气发展速度也很快,已具备同时向10万户居民供气的储配能力。在工业领域,我还能烧锅炉—可不同于煤炭大哥的那种烧法,人类把我列为绿色环保项目。瓦斯锅炉有中、低压供气和热水、蒸汽供热之分,国内均有定型产品生产厂家。已有瓦斯锅炉生产经验的厂家品牌有:广东迪森、上海新业、青岛四方、太原绿威等。我烧工业锅炉在晋城、淮南等矿区已有应用先例。
此外,我还能用来发电,技术成熟的工艺有:燃气轮机发电、气轮机发电、燃气发电机发电和联合循环系统发电,以及热电冷联供瓦斯发电。
资料:
我国政府对煤矿瓦斯的抽放和利用十分重视,提出:
2005- 2006年为瓦斯利用大规模开发建设阶段。到2006年,全国矿井瓦斯利用总量达8亿m?上。现已开展瓦斯利用的矿区,瓦斯利用率要提高到60%以上;没有开展瓦斯利用的矿区中,矿井瓦斯抽采量在每分钟10m?似上的,必须考虑实施瓦斯利用,通过瓦斯利用促进瓦斯治理的深入进行。
2007- 2010年为瓦斯利用快速发展提高阶段。2010年,瓦斯抽采量利用率达到80%以上。其中,民用和工业燃气瓦斯利用量达20亿m?上;瓦斯发电装机容量达到50万千瓦以上,50%以上的发电设备实现热电或热电冷联供,发电瓦斯利用量达到30亿m?以上。矿井瓦斯抽采量在每分钟5m?以上的,必须实施瓦斯利用。
(原载《中国矿业报》)


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