江安县煤矿有限公司
瓦斯赋存及特征
编制单位：生产技术科
编制时间：2014年1月
江安县煤矿有限公司
煤层瓦斯赋存规律及特征
一、矿井概况
1、交通位置及隶属关系
江安县煤矿有限公司江安县煤矿矿区位于宜宾市江安、兴文县交界处，江安县富安井田129～123号勘探线浅部，即江安县城160°方向直线距离约40km，距兴文县城（古宋）310°方向直线距离约15km。行政区划隶属江安县五矿镇。
地理坐标：东经：105°05′44″～105°07′26″，
北纬：28°23′16″～28°24′39″。
矿区中心点坐标：105°06′18″，28°23′53″。
矿山紧邻古（宋）～巡（场）主干公路（800m平距），东行18km达兴文县县城（古宋），西至珙县金沙湾火车站约57km，至宜宾市约120km，东至泸州市约240km，交通十分便捷，详见交通位置图1。
2、井型、开拓方式及生产能力
江安县煤矿有限公司由原江安煤矿与芋禾湾煤矿整合而成。2008年8月22日，四川省国土资源厅以“川采矿区审字（2008）第409号”批准整合后的江安煤矿煤矿划定的矿区范围由1～31号拐点坐标圈闭，面积为2.523km2，开采K2煤层，开采深度+370m至+50m。
矿井为斜井暗斜井开拓，根据煤层赋存情况、矿区范围和开拓布置，划分两个水平，即：矿井南翼为+215m水平，北翼为+285m水平。同时根据井田煤层赋存状况和开采技术条件，煤层开采方式、机械化程度、年推进度、产量均衡等因素，沿煤层走向每800m左右划分一个采区，将全井田划分南北两翼，南翼为4个采区，北翼2个采区，全矿6个采区。目前技改验收采区为二采区，也是矿井生产的主采区，技改验收结束后逐步布置三采区、四采区、五采区、六采区。矿井设计生产能力为15万吨/年。
二、瓦斯
根据宜宾市经济委员会《关于全市煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复》（宜市经煤[2012]4号文），经鉴定，江安县煤矿2012年矿井CH4绝对涌出量
为4.84m3/min，相对涌出量为9.73m3/t，二氧化碳绝对涌出量3.47m3/min、
相对涌出量17.99m3/t，属高瓦斯、高二氧化碳矿井。
三、煤层情况
1、可采煤层
K2煤层（11号煤层）：位于龙潭组第二加三段近顶部，俗称“大汉炭、高炭”，据古宋勘探区详查地质报告位于12号煤层之下0.40～4.90m。平均1.34m。全勘探区煤层厚度0.64～6.04m，平均2.30m，局部段（127～123号勘探线间）含矸石一层，矸石厚0.1～3.64m，一般0.70m，岩性为粘土岩，除上述区段外，其于为单一结构煤层。变异系数一般为45～50，属较稳定性煤层。本矿区范围内煤层厚0.61～2.98m，平均厚1.33m；
据矿山多年来采煤工程巷道揭露资料证实，煤层厚度及煤质变化沿走向和倾向上与井田详查时在127～123号勘探间有变薄的趋势和煤层分层现象吻合，其余为单一结构煤层。煤层直接顶板为深灰、灰黑色炭质泥岩，含动物化石，间接顶板为砂质泥岩和泥岩；底板为深灰色砂质泥岩与粘土岩互层，常含深灰色隐晶质肾状菱铁矿。
2、局部可采煤层
K1煤层（1号煤层）：俗称“细花炭”，上距K2煤层间距为98.5～107.88m，平均103.19m，下距硫铁矿层间距0.20~5.11m，平均2.08m；全勘探区煤层厚度为0～3.03m，平均0.72m，本矿区范围附近煤层厚度为0.34~1.48m，
平均厚度0.75m，变化系数较大；因同K
2煤层为不同的开拓系统，现已设
置矿权开采，空间上与江安县煤矿呈上、下关系，平面上具相互重叠现象，故不在详述。
3、不可采煤层
12号煤层：位子煤组顶部，据古宋勘探区详查地质报告上距长兴灰岩底界0.64～7.60m，平均1.49m，平面上分布于77号勘探线以南, 煤层厚度为0.12～2.00m，平均0.50m，本矿区范围内为薄煤线或炭质泥岩。
9号煤层：俗称“小汉炭”，上距K2煤层间距平均约11.0m，下距“细花
炭”K
1煤层平均间距92.34m；据古宋勘探区详查地质报告煤层厚度为0～
据矿山多年来采煤工程巷道揭露资料证实，煤层厚度及煤质变化沿走向和倾向上与井田详查时在127～123号勘探间有变薄的趋势和煤层分层现象吻合，其余为单一结构煤层。煤层直接顶板为深灰、灰黑色炭质泥岩，含动物化石，间接顶板为砂质泥岩和泥岩；底板为深灰色砂质泥岩与粘土岩互层，常含深灰色隐晶质肾状菱铁矿。
4、局部可采煤层
K1煤层（1号煤层）：俗称“细花炭”，上距K2煤层间距为98.5～107.88m，平均103.19m，下距硫铁矿层间距0.20~5.11m，平均2.08m；全勘探区煤
层厚度为0～3.03m，平均0.72m，本矿区范围附近煤层厚度为0.34~1.48m，
平均厚度0.75m，变化系数较大；因同K
2煤层为不同的开拓系统，现已设置矿权开采，空间上与江安县煤矿呈上、下关系，平面上具相互重叠现象，故不在详述。
4、不可采煤层
12号煤层：位子煤组顶部，据古宋勘探区详查地质报告上距长兴灰岩底界0.64～7.60m，平均1.49m，平面上分布于77号勘探线以南, 煤层厚度为0.12～2.00m，平均0.50m，本矿区范围内为薄煤线或炭质泥岩。
9号煤层：俗称“小汉炭”，上距K2煤层间距平均约11.0m，下距“细花
炭”K
1煤层平均间距92.34m；据古宋勘探区详查地质报告煤层厚度为0～1.18m，平均0.59m，可采区段位于87～99号勘探线之间；本矿区范围内煤层厚0.24～0.38m，平均0.32m，为不可采煤层。煤层顶板为灰色薄至中厚层状砂质泥岩、局部为泥岩和粉砂岩；底板为灰色泥岩，间接底板为泥岩、粉砂岩或细砂岩。
4号煤层：俗称“双连子”，上距“小汉炭”平均间距约77.11m，下距“细
花炭”K
1煤层平均间距15.00m；据古宋勘探区详查地质报告为较稳压的不可采煤层；本矿区范围内煤层厚0.14～0.31m，平均0.23m，为不可采煤层。
四、K2煤质特征
在目前开采技术条件下，本矿主要可采煤层为K2煤层，为无烟煤，以光亮～半光亮块状为主，煤层中间含有一层0.3～3米厚的夹矸，煤层比重为1.5。
经鉴定：井田内各个煤层的煤尘均不具有爆炸危险性、煤层自燃发火倾向性为二类。
五、地质构造及控制特征
1、矿区地质构造演化及分布特征
矿区所处大地构造位置属四川台坳与上扬子台褶带交汇地段。珙长背斜为区内主要构造，背斜主轴呈北西～南东向展布，长约80Km，宽约20 Km，北翼陡（40～60°），南翼缓（10～40°），是一个较复杂的不对称短轴复式大背斜。背斜轴部及两翼，次级褶皱和断裂较发育（详见区域构造示意图2）。
（1）、区域地层
本区内除二叠系上统峨眉山玄武岩组为火山喷发岩外，均为沉积岩。区域内地层露头良好，出露层序由老至新为寒武系、奥陶系、志留系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系和第四系；缺失泥盆系和石炭系地层；二叠系上统峨眉山玄武岩由西向东在长宁洞底和珙县底硐一线尖灭，各系组地层分布情况及主要岩性、厚度和接触关系见表2-1。
2、井田地质构造及分布特征
矿区主要构造形为尖岗山背斜及七郎坳向斜，在背斜及向斜核部及两翼，伴生次级断裂构造。
（1）褶皱
西起金银山，由牛角湾向东经尖岗山、大湾沟、达川祖庙后即出勘探区，区内长8500m。往东延伸即为高木顶背斜。
该背斜轴部宽缓，轴向近EW，中部稍向南凸出，向东倾状，倾伏角8°。两翼地层走向与轴向基本平行，倾向S、N，倾角北翼稍陡，为20°～35°，北端边界深部达60°，南翼倾角为15°～25°。
(2)、七郎坳向斜
位于尖岗山背斜之南，由海子湾向西经团山包、坟弯头、新高村而出本区（区内长5500m）向东延为正EW向的凤凰山向斜。
向斜轴部较为宽缓，轴向N65°W，向东倾伏，倾伏角为10°。向斜南翼地层走向N55°W，倾向NE，倾角较北翼稍大，为20～35°，向斜北翼即为尖岗山背斜南翼。
(3)、断层
富安井田内揭露和发现的有F35、F36、F41、F44、F45等五条地表断层，其中F41、F45断层位于本矿区内，北西有F41大型逆断层，该逆断层呈近东西向展布，倾向北，延长2km以上，对煤层具破坏作用，但对本矿煤层影响小；在东南部有F45断层，为走向北东向，倾向北西的逆断层，走向长500m，对本矿煤层影响小。除此之外，矿区内尚有较多的隐伏断层，对煤层有较大影响。北东侧地层向北倾斜，南东侧地层向南倾斜，西侧地层向东南倾斜。岩石节理裂隙较发育，总体上该矿山地质构造属中等类型。
3、构造煤发育及分布特征
构造煤厚度无实测资料记录
4、地质构造对瓦斯赋存的控制
两翼地层走向与轴向基本平行，倾向S、N，倾角北翼稍陡，为20°～35°，北端边界深部达60°，南翼倾角为15°～25°。轴线以南构造稳定，矿区范围基本回采；轴线以北西有F
41大型逆断层，属江安县新益煤矿，目前
以关闭；在东南部有F45断层，为走向北东向，倾向北西的逆断层，走向长500m，该处断层半有次生断层，虽有裂隙，但均为封闭状，也容易形成瓦斯积聚。
六、矿井瓦斯地质规律
1、断层、褶皱构造对瓦斯赋存的影响
瓦斯是生于煤层、赋存于煤层或围岩中的气体地质体，只要开采煤层就有瓦斯涌出来。它的生存条件、运移规律以及赋存、分布规律都受着极其复杂的地质作用控制，瓦斯地质规律是进行煤与瓦斯突出危险性预测和瓦斯涌出量预测的关键，是瓦斯地质图编制的基础。
富安井田内揭露和发现的有F35、F36、F41、F44、F45等五条地表断层，其中F41、F45断层位于本矿区内，北西有F41大型逆断层，该逆断层呈近东西向展布，倾向北，延长2km以上，对煤层具破坏作用，瓦斯在煤层中是有压力的，因而不断运移和排放，其运移和排放的速度与围岩和煤层的渗透性有关。煤层顶板为砂岩，孔隙、裂隙发育，瓦斯排放条件好。煤层中的瓦斯含量小。煤层直接顶板为深灰、灰黑色炭质泥岩，含动物化石，间接顶板为砂质泥岩和泥岩；底板为深灰色砂质泥岩与粘土岩互层，常含深灰色隐晶质肾状菱铁矿，透气性不好，易于瓦斯保存。矿井地层受构造影响，地层平均倾角为7°～ 10°，基岩厚度对瓦斯影响不大。
2、岩层陷落对瓦斯赋存的影响
通过地质部门勘探资料查证及矿井历年开采经验，矿区内无岩层陷落，故无岩层陷落对瓦斯赋存的影响。
3、瓦斯含量分布及预测研究
2013年5月16日我矿委托川南矿山安全仪器计量检定站通风实验室对我矿不同区域K2煤层瓦斯含量进行了测试，其测试结果如下：
以上数据为各作业地点测试平均值
七、矿井瓦斯涌出量预测
（一）矿井瓦斯涌出资料统计及分析
1、K2煤层不同采区的瓦斯涌出特征
K2煤层位于龙潭组第二加三段顶部，根据202地质队提供资料在井田普查～详查时在井田范围内共采集K2煤层瓦斯样36件,从测试成果可以看出，浅部瓦斯含量最高的是123-44号钻孔，煤层埋深298.05m，标高+293.01m，瓦斯含量16.54毫升/克可然物，该点瓦斯含量高，其原因可能与构造有关（位于尖岗山背斜軸上）；从全区看煤层瓦斯含量的变化，从浅到深，瓦斯含量在标高+200 m左右，约12毫升/克可然物，标高+0 m 左右，约21毫升/克可然物，标高一200 m左右，约21毫升/克可然物；根据拟合的线性方程计算，全区平均瓦斯变化梯度为36.95米/毫升/克可然物，平均瓦斯增长率为2.87毫升/克可然物/100米。因而我矿在开采下山深部煤层时，特别应加强瓦斯监测和矿井通风，避免矿井瓦斯事故的发
生。
（二）煤与瓦斯区域突出危险性预测
1 煤与瓦斯突出危险性参数测定及统计
（1）、煤与瓦斯突出情况
根据我矿南北、采区历年瓦斯等级检定均为高瓦斯矿井，同时南北采区历年开采均未发生突出现象，但我矿采区范围同一井田相邻矿井：江安县五矿镇和平煤矿于2008年3月3 日发生了煤与瓦斯突出，江安县红桥镇幸福煤矿于2008年10月12日发生了煤与瓦斯突出，根据宜宾市人民政府办公室文件要求，我矿在开采K2煤层时严格按煤与瓦斯突出矿井进行管理。
（2）、煤与瓦斯突出危险性影响因素分析
我矿属高瓦斯矿井，现开采二采区K2煤层，海拔标高+269米，距地表平均垂直标高+246米，同时二采区上部属兴文县新益煤矿采空区，再加上K2煤层透气系数较好，二采区K2煤层瓦斯含量较低，突出危险性因素
较小。而我矿三采区、四采区、五采区煤层起伏变化较大，，在F
45断层区域，周边还含有较多的隐伏断层，属瓦斯封闭区域，因此我矿在开在布置3采区、四采区、五采区时首先要考虑瓦斯治理，尽管我矿是高瓦斯矿井，但要严格按突出矿井进行施工，确保我矿安全生产。
（3）、煤与瓦斯区域突出危险性预测
煤与瓦斯突出危险性预测结果如下：
A.二采区煤层瓦斯含量较低，而三采区、四采区、五采区煤层瓦斯相对略高。
B.调整工作时首先请有资质的部门对回采工作面进行鉴定，当绝对瓦
斯涌出量大于或等于5m3/min时，该区域就定为煤与瓦斯突出危险区。
云南省昭通市镇雄县大顺煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告 中国矿业大学 云南方圆中正工贸有限公司 二〇一一年十一月
前言 瓦斯是煤矿的主要自然灾害之一，长期以来严重威胁着煤矿的安全生产和影响着矿井的经济效益。瓦斯赋存、瓦斯涌出及其防治技术的研究一直是我国煤矿，特别是高、突瓦斯矿井的研究课题。近几年来，少数低瓦斯矿井由于瓦斯规律不明，对突发的局部瓦斯异常涌出常疏于防范，连续发生重大瓦斯事故，给国家和人民的生命财产造成巨大损失；因此，瓦斯研究工作日益受到人们的重视。 大顺煤矿位于云南省昭通市镇雄县，C 5b、C 6 a煤层为大顺煤矿的开采煤层，C 5 b、 C 6a煤层的瓦斯基础参数缺乏。C 5 b、C 6 a煤层瓦斯参数的测定是否准确决定着大顺煤矿 今后的生产安全状况，决定着大顺煤矿各种通风安全设备和设施的投资是否合理，因此，为保证将来采掘工作面的安全生产，确定主采煤层的煤与瓦斯突出危险性、瓦斯的最终来源，找出大顺煤矿主采煤层的瓦斯赋存、运移和涌出规律，必须进行C 5 b、 C 6 a煤层瓦斯基础参数的测定与分析工作。 另外，大顺煤矿的煤层瓦斯基础参数和瓦斯涌出状况的测定，为进一步摸清该矿的原始瓦斯含量、瓦斯分布情况及突出危险性，同时也可为今后制定切实可行的瓦斯防治措施提供理论依据。 本报告首先叙述大顺煤矿的生产地质概况、然后在学习瓦斯有关理论的基础上， 针对大顺煤矿C 5b、C 6 a煤层的具体情况，把C 5 b、C 6 a煤层的瓦斯基础参数测定分为现场 瓦斯参数测定和实验室瓦斯参数测定两部分。本报告的主要内容包括以下几个部分：1）现场瓦斯参数测定及分析 （1）瓦斯压力；（2）瓦斯流量衰减系数；（3）煤层透气性系数 2）实验室瓦斯参数测定及分析 （1）煤质分析：工业分析、元素分析、真密度、视密度、孔隙度 （2）煤岩分析：分析煤样的破坏类型和各种煤体组成 （3）瓦斯吸附性常数a，b值的测定 （4）煤的坚固性系数f （5）放散初速度△P 3）分析了影响大顺煤矿瓦斯赋存的地质因素。 本项目于2011年10月起，在完成了C 5b、C 6 a煤层瓦斯的现场及实验室基础参数 测定、分析研究工作，现提出总结报告。在开展这一工作的过程中，大顺煤矿等单位的有关领导和工程技术人员给予了大力的支持与帮助，在此谨向他们致以诚挚的谢意。
江安县煤矿有限公司 瓦斯赋存及特征 编制单位：生产技术科 编制时间：2014年1月
江安县煤矿有限公司 煤层瓦斯赋存规律及特征 一、矿井概况 1、交通位置及隶属关系 江安县煤矿有限公司江安县煤矿矿区位于宜宾市江安、兴文县交界处，江安县富安井田129～123号勘探线浅部，即江安县城160°方向直线距离约40km，距兴文县城（古宋）310°方向直线距离约15km。行政区划隶属江安县五矿镇。 地理坐标：东经：105°05′44″～105°07′26″， 北纬：28°23′16″～28°24′39″。 矿区中心点坐标：105°06′18″，28°23′53″。 矿山紧邻古（宋）～巡（场）主干公路（800m平距），东行18km达兴文县县城（古宋），西至珙县金沙湾火车站约57km，至宜宾市约120km，东至泸州市约240km，交通十分便捷，详见交通位置图1。
2、井型、开拓方式及生产能力 江安县煤矿有限公司由原江安煤矿与芋禾湾煤矿整合而成。2008年8月22日，四川省国土资源厅以“川采矿区审字（2008）第409号”批准整合后的江安煤矿煤矿划定的矿区范围由1～31号拐点坐标圈闭，面积为2.523km2，开采K2煤层，开采深度+370m至+50m。 矿井为斜井暗斜井开拓，根据煤层赋存情况、矿区范围和开拓布置，划分两个水平，即：矿井南翼为+215m水平，北翼为+285m水平。同时根据井田煤层赋存状况和开采技术条件，煤层开采方式、机械化程度、年推进度、产量均衡等因素，沿煤层走向每800m左右划分一个采区，将全井田划分南北两翼，南翼为4个采区，北翼2个采区，全矿6个采区。目前技改验收采区为二采区，也是矿井生产的主采区，技改验收结束后逐步布置三采区、四采区、五采区、六采区。矿井设计生产能力为15万吨/年。 二、瓦斯 根据宜宾市经济委员会《关于全市煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复》（宜市经煤[2012]4号文），经鉴定，江安县煤矿2012年矿井CH4绝对涌出量
煤层瓦斯测定、煤样采取和现场瓦斯解析(一) 五采区+700m轨道石门即将揭煤，为做好揭煤前的准备，提供煤层瓦斯参数，更好完成煤样采取和现场瓦斯解析工作，结合现场实际，特制定如下安全技术措施。 一、钻孔布置及机具 钻床安装在东进风+700m轨道石门现停掘碛头退出1m左右位置，设计施工钻孔5个，各个钻孔方位角倾角各个钻孔眼距，详见《钻孔布置平面、剖面图》。 本次施工钻孔采用ZDY-750型液压钻机、每节钻杆长度为0.8m，钻孔直径为0.75mm；取芯管直径0.65mm。 二、安全技术措施 1、通风部落实专人负责本项工作，在施工前组织施工人员学习安全技术措施、钻机操作规程和煤层瓦斯测定、采取煤样、现场解析的操作规程。施工班组在进班前认真组织每班作业人员召开班前安全会； 2、通风部每班必须指派一名技术人员现场跟班，跟班人员必须与当班钻孔施工作业人员同进同出，并加强煤样采取现场的安全监督检查，如发现异常情况立即停止作业，及时向调度室和相关领导汇报。 3、每班作业人员入井前必须随身携带1台压缩氧自救器，探钻班组长必须随身携带一台便携式瓦斯报警仪和高浓度光学瓦检仪。 4、保证施工作业地点的通风正常。
5、取芯孔施工作业点必须配备一名专职瓦斯检查员，加强作业前和作业过程中的瓦斯、二氧化碳等有毒有害气体的检查，如发现异常情况立即停止作业，及时向调度室和有关领导汇报，严禁超限作业。 6、钻场作业地点按规定安装瓦斯监测探头和断电仪，钻机的电气设备开关必须按要求安装瓦电闭锁。 7、施工人员作业前必须认真检查钻机各部件是否完好、灵敏可靠，只有确认钻机各部件正常的情况下方可作业，在钻孔作业过程中作业人员精力必须高度集中，随时观察钻孔及作业地点的安全状况，如有异常，必须立即停止作业，汇报现场跟班领导，切断钻机电源、撤出人员至安全地点，同时汇报调度室并按规定采取相应措施进行处理，待排除隐患后方可继续作业。 8、加强钻机施工作业点危岩清刁工作、刁尽危岩，保证钻孔施工安全。 9、在揭露到煤层之后，现场专职瓦斯检查员对孔口瓦斯含量进行监测并做记录。 10、施工中现场跟班技术人员应加强地质资料的收集及钻进记录，当施工至各煤层层位时必须控制钻进压力和钻进速度，同时加强瓦斯检查，当发现有顶钻、卡钻、喷孔、动力异常或瓦斯压力增大瓦斯涌出异常时，必须立即停止施钻，切断施钻设备电源，且严禁拔出钻杆，保持局扇通风；同时撤出人员，迅速报告调度室指定措施后方可处理。 11、钻孔施工至C25煤层底板时，立即停止施钻，退出钻杆，取下钻头，换上取芯管，上好取芯钻头，取芯钻头达到煤层取样位置时，先
山东新河矿业有限公司3煤层瓦斯参数测定现场施工技术方案 山东鼎安检测技术有限公司 二〇一五年一月
山东新河矿业有限公司3煤层瓦斯参数测定现场施工技术方案 编写： 审核： 批准： 山东鼎安检测技术有限公司 二0一五年四月
煤层瓦斯基础参数测定项目一览表
一、概况 新河矿业自2000年9月开工建设，2003年建成开始联合试运转，2005年7月正式生产。原设计生产能力a， 2008年后，在对井底车场、主要水平大巷及主提升、通风等矿井主要生产系统进行了扩容与改造的同时，对新河、唐口矿井井田边界进行了优化调整，经山东省国土资源厅批准，将相邻的唐口矿井630采区划归新河矿井开采，目前-400m生产水平处于收尾阶段，-980m水平正在进行开拓准备。 唐口矿井630采区划归新河矿井后，结合现场开采情况，将采区分为530采区、630采区和730采区，为确定新增加采区煤层的瓦斯参数，在530胶带集中巷及轨道集中巷施工瓦斯钻孔对煤层的瓦斯参数进行测定。 二、地质及水文地质条件 （一）地层产状 工作面穿越永东闸向斜两翼，西部处在永东闸西向斜的西翼，受两向斜构造影响，地层产状变化较大，走向SE～NE～SE，倾向SW～SE～SW，倾角5～29°，平均10°左右。 （二）褶曲 根据矿井延深区三维地震勘探资料，延深区发育有两个褶曲，分别为永东闸向斜、永东闸西向斜，受其影响地层产状变化较大。其特征如下： 1、永东闸西向斜：位于延深区中部，永东闸以西。轴向NW，延展长度约，幅度约40m。该向斜两翼不对称，西翼倾角较陡可达30°，东翼相对较缓为11°。 2、永东闸向斜：位于延深区东部，永东闸北侧，T21-1孔以西。轴向不明显，北部为NNE、南部转为NW，延展长度约，幅度约30m，西翼倾角较缓，在5°左右。 （三）断层
AQ1026-2006煤矿瓦斯抽采基本指标 前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 必须进行瓦斯抽采的矿井 4 瓦斯抽采应达到的指标 5 指标的测定及计算方法 6 其他 前言 本标准全部内容为强制性条文。 本标准由国家煤矿安全监察局提出。 本标准由全国安全生产标准化技术委员会煤矿安全分技术委员会归口。 本标准起草单位：煤炭科学研究总院重庆分院、中国矿业大学、煤炭科学研究总院抚顺分院、阳泉矿业（集团）有限责任公司、淮南矿业（集团）有限责任公司、芙蓉（集团）实业有限责任公司。 本标准主要起草人：胡千庭、文光才、俞合香、王魁军、李宝玉、周德昶、高正强、龙伍见。 1 范围 本标准规定了煤矿瓦斯抽采应达到的指标及其测算方法。 本标准适用于井工煤矿。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 MT/T638 煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定法 MT/T77 煤层气测定方法（解吸法） AQ1025 煤井瓦斯等级鉴定规范 3 必须进行瓦斯抽采的矿井 有下列情况之一的矿井，必须建立地面永久抽采瓦斯系统或井下临时抽采瓦斯系统： a) 一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或一个掘进工作面瓦斯涌出量大于m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理时； b) 矿井绝对涌出量达到以下条件的： ——大于或等于40m3/min； ——年产量1.0~1.5Mt的矿井，大于30m3/min； ——年产量0.6~1.0Mt的矿井，大于25m3/min； ——年产量0.4~0.6Mt的矿井，大于20m3/min； ——年产量等于或小于0.4Mt的矿井，大于15m3/min； c) 开采有煤与瓦斯突出危险煤层。 4 瓦斯抽采应达到的指标 4.1 突出煤层工作面采掘作业前必须将控制范围内煤层的瓦斯含量降 到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯压力降到煤层始突深度的煤层瓦斯压
煤层瓦斯含量井下直接测定方法 1、范围 本标准规定了井下直接测定煤层瓦斯含量的采样方法、解吸瓦斯量测定方法、损失瓦斯量补偿方法、残存瓦斯量测定方法及煤层瓦斯含量的计算方法。 本标准适用于煤矿井下利用解吸法直接测定煤层瓦斯含量。 本标准不适用于严重漏水钻孔、瓦斯喷出钻孔及岩芯瓦斯含量测定。 2、仪器设备 a)煤样罐：罐内径大于60mm，容积足够装煤样400g 以上，在1.5MPa 气压下保持气密性； b)瓦斯解吸速度测定仪（简称解吸仪，如图1 所示）：量管有效体积不小于800cm3，最小刻度2 cm3； c)空盒气压计：(80～106)Kpa，分度值0.1kPa； d)秒表； e)穿刺针头或阀门； f)温度计：(-30～50)℃； g)真空脱气装置或常压自然解吸测定装置； h)球磨机或粉碎机； i)气相色谱仪:符合GB/T 13610 要求； j)天秤：秤量不小于1000g，感量不大于1g； k)超级恒温器，最高工作温度(95～100)℃。 3、采样 1）采样前准备 （1）所有用于取样的煤样罐在使用前必须进行气密性检测；气密性检测可通过向煤样罐内注空气至 表压1.5MPa 以上，关闭后搁置12h，压力不降方可使用。禁止在丝扣及胶垫上涂润滑油。（2）解吸仪在使用之前，将量管内灌满水，关闭底塞并倒置过来（见图1），放置10min 量管内水 面不动为合格。
2）煤样采集 （1）采样钻孔布置 同一地点至少应布置两个取样钻孔，间距不小于5m。 （2）采样方式 在未经过瓦斯抽采的石门、岩石巷道或新暴露的采掘工作面向煤层打钻，用煤芯采取器（简称煤芯 管）采集煤芯或定点取样采集煤屑，采集煤芯时一次取芯长度应不小于0.4m。 （3）采样深度 采样深度应超过钻孔施工地点巷道的影响范围，并满足以下要求：在采掘工作面取样时，采样深度 应根据采掘工作面的暴露时间来确定，但不得小于12m；在石门或岩石巷道采样时，距煤层的垂直距离 应视岩性而定，但不得小于5m。测定残余瓦斯含量时,取样不受此限制。 （4）采样时间 采样时间是指用于瓦斯含量测定的煤样从割芯（或钻屑）到被装入煤样罐密封所用的实际时间。采 样时间越短越好，但不得超过30min。 （5）取出煤芯后，对于柱状煤芯，采取中间含矸石少的完整的部分；对于粉状及块状煤芯，要剔除 矸石、泥石及研磨烧焦部分。不得用水清洗煤样，保持自然状态装入密封罐中，不可压实，罐口保留约 10mm 空隙。 （6）煤样罐密封前，先将穿刺针头插入罐盖上部的密封胶垫，以避免造成煤样罐憋气现象，然后再 用扳手拧紧罐盖，再将排气管与穿刺针头连接来测定瓦斯解吸速度。 （7）参数记录 采样时，应同时收集以下有关参数记录在附录A： a) 地质参数：取样地点、煤层名称、埋深（地面标高、煤层底板标高）、采样深度、钻孔方位、 钻孔倾角；
煤层瓦斯赋存及涌出规律研究现状及分析 王伟 安全09-2班 摘要：瓦斯是指井下有害气体的总称,主要由煤变质作用生成的,瓦斯赋存及其分布与成煤后期的改造作用有着密切的关系。近年来,随着煤层开采向纵向深度逐步发展,矿井瓦斯问题日益严重，成为煤矿的主要灾害之一。掌握瓦斯赋存的规律和瓦斯的涌出规律，预测瓦斯的涌出量是瓦斯治理、矿井通风设计、瓦斯抽采系统设计和矿井及工作面产量确定的重要依据。本文为了超前防治矿井瓦斯灾害, 通过讨论影响瓦斯赋存的地质因素,分析煤层瓦斯含量和瓦斯涌出量影响因素, 研究了煤层瓦斯赋存和瓦斯涌出规律, 根据研究结果预测了矿井煤与瓦斯突出危险性, 对瓦斯防治工作具有指导意义。 关键词：煤层瓦斯瓦斯赋存瓦斯涌出规律 煤炭是我国的主要能源，占一次能源的70%以上，我国煤炭工业在保障国家经济快速增长的同时，也使煤炭的开采条件不断恶化，突出表现在开采深度增加、瓦斯压力和瓦斯含量增大、地质构造条件复杂，瓦斯灾害日趋严重。为了科学指导煤矿瓦斯灾害防治工作, 达到超前预测瓦斯灾害的目的, 必须掌握矿井开采煤层的瓦斯赋存及涌出规律。 1、煤层瓦斯赋存规律 1.1瓦斯的生成 煤层瓦斯是腐植型有机物在成煤的过程中生成的。煤是一种腐植型有机质高度富集的可燃有机岩，是植物遗体经过复杂的生物、地球化学、物理化学作用转化而成。从植物死亡、堆积到转变成煤要经过一系列演变过程，这个过程称为成煤作用。在整个成煤过程中都件随有烃类、二氧化碳、氢和稀有气体的产生。结合成煤过程，大致可划分为两个成气时期。 1.1.1 生物化学作用成气时期 这是成煤作用的第一阶段，即泥炭化或腐植化阶段。这个时期是从成煤原始有机物堆积在沼泽相和三角训相环境中开始的，在温度不超过65℃条件下，成煤原始物质经厌氧微生物的分解生成瓦斯。这个过程，一般可以用纤维素的化学反应方程式来表达： 4C6 H10O5 →7CH4↑+8CO2↑+C9H6O+3H2O 或 2C6 H10O5 →CH4↑+2CO2↑+C9H6O+5H2O 在这个阶段，成煤物质生成的泥炭层埋深浅，上覆盖层的胶结固化不好，生
( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 煤层瓦斯测定、煤样采取和现场 瓦斯解析(标准版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes
煤层瓦斯测定、煤样采取和现场瓦斯解析 (标准版) 五采区+700m轨道石门即将揭煤，为做好揭煤前的准备，提供煤层瓦斯参数，更好完成煤样采取和现场瓦斯解析工作，结合现场实际，特制定如下安全技术措施。 一、钻孔布置及机具 钻床安装在东进风+700m轨道石门现停掘碛头退出1m左右位置，设计施工钻孔5个，各个钻孔方位角倾角各个钻孔眼距，详见《钻孔布置平面、剖面图》。 本次施工钻孔采用ZDY-750型液压钻机、每节钻杆长度为0.8m，钻孔直径为0.75mm；取芯管直径0.65mm。 二、安全技术措施 1、通风部落实专人负责本项工作，在施工前组织施工人员学习
安全技术措施、钻机操作规程和煤层瓦斯测定、采取煤样、现场解析的操作规程。施工班组在进班前认真组织每班作业人员召开班前安全会； 2、通风部每班必须指派一名技术人员现场跟班，跟班人员必须与当班钻孔施工作业人员同进同出，并加强煤样采取现场的安全监督检查，如发现异常情况立即停止作业，及时向调度室和相关领导汇报。 3、每班作业人员入井前必须随身携带1台压缩氧自救器，探钻班组长必须随身携带一台便携式瓦斯报警仪和高浓度光学瓦检仪。 4、保证施工作业地点的通风正常。 5、取芯孔施工作业点必须配备一名专职瓦斯检查员，加强作业前和作业过程中的瓦斯、二氧化碳等有毒有害气体的检查，如发现异常情况立即停止作业，及时向调度室和有关领导汇报，严禁超限作业。 6、钻场作业地点按规定安装瓦斯监测探头和断电仪，钻机的电气设备开关必须按要求安装瓦电闭锁。
深部煤层瓦斯赋存规律及其涌出特征 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
深部煤层瓦斯赋存规律及其涌出特征瓦斯是煤矿的主要自然灾害之一，长期以来一直严重威胁着煤矿的安全生产和矿井的经济效益。近几年来，少数低瓦斯矿井由于瓦斯规律不明，对突发的局部瓦斯异常涌出常疏于防范，相继发生了一系列的重大瓦斯事故（根据近几年统计资料初步表明，该类事故约占事故总数的25%左右），给国家和人民的生命财产造成了巨大损失。因此，矿井瓦斯赋存、瓦斯涌出及其防治技术的研究多年来一直是我国煤矿，特别是高、突瓦斯矿井的重点研究课题，瓦斯研究工作受到了人们的高度重视。 1 夹河煤矿深部煤层瓦斯赋存规律及涌出特征研究的目的和意义 夹河煤矿是徐州矿务集团公司主力矿井之一。从近几年生产中瓦斯涌出情况及实际瓦斯涌出资料来看，夹河煤矿矿井瓦斯来源较为丰富，因此，随着矿井开采深度的进一步延伸，瓦斯涌出量的增加，瓦斯涌出异常现象的发生将成为可能。故探明并了解深部煤层瓦斯赋存规律及其涌出特征，对于更好地采取具有针对性的瓦斯防治技术措施，避免采掘
工作面瓦斯积聚和超限、甚至煤与瓦斯突出事故的发生，做到预防瓦斯超前，实现矿井安全采煤具有十分重要的现实意义。 2 夹河煤矿2#、7#和9#煤层物理性质和煤层特征分析 2.12#、7#和9#煤层描述 （1）下石盒组2#煤层 2#煤层全区发育，沉积特征明显，属结构复杂、沉积较稳定的可采中厚煤层。煤层厚度0.20～4.41m，平均1.81m，煤的容重为1.34t/m3，其变化规律与井田构造格架有关。
山西煤炭运销集团野川煤业有限公司 3号煤层瓦斯基础参数测定报告 山西省煤炭工业局综合测试中心 二零一零年八月
报告名称：山西煤炭运销集团野川煤业有限公司3号煤层瓦斯参数测定报告完成单位：山西省煤炭工业局综合测试中心 报告撰写：许江涛工程师 技术审查：赵长春高级工程师 王飞高级工程师 形式审查：贾军萍高级工程师
目录
前言 山西煤炭运销集团野川煤业有限公司高平市西北15km处的野川镇境内，行政区划隶属高平市野川镇管辖。地理坐标为东经112°46′51〞～112°51′00″，北纬35°49′51〞～35°48′24″。 山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发[20XX]44号文件，《关于晋城市高平市煤矿企业兼并重组整合方案的批复》将山西高平乔家沟煤业有限公司、山西高平北杨煤业有限公司（已关闭）、山西高平红岩沟煤业有限公司（已关闭）、山西高平窑沟煤业有限公司（已关闭）、山西高平柳树底煤矿等五处煤矿及部分空白资源重组成为：山西省煤炭运销集团野川煤业有限公司，井田面积11.0132km2，批准开采3-15号煤层，组合后矿井生产能力提高到90万吨/年。 为探明该矿煤层瓦斯赋存规律以及为将来瓦斯治理提供依据，20XX年5月山西煤炭运销集团野川煤业有限公司委托山西省煤炭工业局综合测试中心对该矿3号煤层瓦斯基础参数进行测定。 在预测过程中，有关项目人员通过井下打钻、取样，实验室分析并严格对照AQ1018-20XX《矿井瓦斯涌出量预测方法》、《煤矿安全规程》（20XX版）和《煤层气测定方法》等相关标准和规范要求，在对周边矿井进行了大量调研的基础上，对该矿井瓦斯涌出情况进行了认真的预测，并提出预测结果。 此次工作得到了矿方相关领导及技术人员的大力支持，在此深表感谢!
2 煤层瓦斯含量直接测定方法 2、1 国内外概况 直接测定煤层瓦斯含量方法最初就是由法国贝尔塔等人在1970年提出,主要用来估算井下水平钻孔煤芯的含气量。1973年美国矿业局将贝尔塔方法进行了改进,用于地面垂直钻井取芯的瓦斯含量测定,并规范采样操作过程。因此,该方法又称为美国矿业局直接法,并得到推广应用。 国内直接法测定煤层瓦斯含量技术方法沿用了美国矿业局直接法,采用了真空残余脱气方法(沈阳分院),但带来不可控的漏气误差。重庆分院研发人员在实验室内进行了1000多组不同粒径与吸附平衡压力的煤样瓦斯解吸规律实验,得到了煤样破坏类型与解吸特征,开发了DGC型瓦斯含量直接测定装置,见图1。但对含水煤样的瓦斯解吸规律缺乏深入的实验研究。 图1 重庆分院DGC型瓦斯含量直接测定装置
2010～2012年中国矿业大学在做淮南矿区瓦斯项目时,通过大量现场解吸实验,得到原始煤层水分条件下的钻孔煤屑瓦斯解吸2小时以内的规律,创立了全钻孔全煤芯取样解吸瓦斯实验技术,用于直接测定煤层瓦斯含量与瓦斯压力,见图2。 图2 中国矿业大学瓦斯含量直接测定装置与在线分析气体成分分析系统2、2测定方法 煤层瓦斯含量直接测定法依据国家标准GB/T 23250-2009 煤层瓦斯含量井下直接测定方法。直接、准确测定煤层瓦斯含量,用于矿井采掘部署、开拓延伸设计、煤层瓦斯赋存规律、瓦斯涌出量预测、瓦斯抽采效果评价、煤层气资源评价、突出危险性区域预测及区域验证等方面。 煤层瓦斯含量直接测定法中瓦斯含量由5部分组成:煤样损失瓦斯量X 、井 下解吸瓦斯量X 1、煤样粉碎前解吸瓦斯量X 2 、煤样粉碎后解吸瓦斯量X 3 、大气压 下不可解吸瓦斯量X 4 。 煤样损失瓦斯量为煤体暴露至装入煤样罐损失的解吸瓦斯量。 不可解吸瓦斯量为大气压下煤样粉碎后仍残存在煤体中的瓦斯量,常压下不可解,对突出没有贡献,也无法抽采利用。
煤层瓦斯基本参数测定方案
煤层瓦斯基本参数测定方案 二零一三年八月
目录 1 煤层瓦斯压力测定 (1) 1.1 测压操作步骤 (2) 1.2 瓦斯压力测定结果 (3) 2 煤层瓦斯含量测定 (3) 2.1 测定方法及过程 (4) 2.2 煤层瓦斯含量测定结果 (5) 3 煤层透气性系数测定 (7) 3.1 测定原理 (7) 3.2 测定方法 (9) 3.3煤层透气性系数计算结果 (10) 4 钻孔瓦斯流量衰减系数的测定 (10) 4.1 测定原理 (11) 4.2 测定方法 (12) 5 煤的破坏类型测定 (13) 6 煤的坚固性系数测定 (13) 6.1 仪器设备 (13) 6.2 煤样制取 (14) 6.3 测定步骤 (14) 6.4 数据计算 (14) 7 瓦斯放散初速度测定 (15)
7.1 仪器设备 (15) 7.2 煤样制取 (15) 7.3 测定步骤 (15) 7.4 数据计算 (16) 8 煤层瓦斯吸附常数测定 (16) 8.1 煤样制取 (17) 8.2 测定步骤 (17) 8.3 试验结果输出 (19) 9 煤层瓦斯钻屑指标测定 (20) 9.1 钻屑量测定 (20) 9.2 钻屑瓦斯解吸指标测定 (20)
煤层瓦斯基本参数的测定主要包括煤层瓦斯压力、含量、透气性系数、钻孔瓦斯流量衰减系数、煤的破坏类型、坚固性系数、放散初速度、瓦斯吸附常数、煤层瓦斯钻屑指标、钻孔瓦斯涌出初速度和瓦斯抽采参数的测定。煤层瓦斯基本参数的测定，可以为矿井瓦斯防治和瓦斯抽采提供基础参数支持，同时可以指导瓦斯管理，采取有效的瓦斯治理安全技术措施，合理使用煤矿瓦斯治理的资源，减少瓦斯管理及治理费用的浪费，确保煤矿的安全生产。 1 煤层瓦斯压力测定 煤层瓦斯压力测定的钻孔布置在岩石巷道内，均为穿层钻孔，封孔方式和测压方法严格执行《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法》（AQ/T 1047-2007）的有关规定。采用注浆封孔测压法，封孔材料为水泥浆加速凝剂、膨胀剂等，利用压风将密封罐内的水泥浆注入钻孔内，测压方式为被动测压法，即钻孔封孔完成后，等待被测煤层瓦斯的自然渗透达到瓦斯压力平衡后，测定煤层瓦斯压力。 首先在距被测煤层一定距离的岩巷内打孔，孔径一般取直径φ75mm以上，钻孔最好垂直煤层布置，成孔后在孔内安设测压管，然后对钻孔进行封孔（>10m）；封孔后，安设压力表开始测压。前两个小时每30分钟记一次压力指示值，测压的前三天，需要每天记录一次压力表的指示值；以后每隔两天记录一次压力表的指示值。当压力表的压力指示值连续四天没有变化时，其压力即为煤层原始瓦斯压力，压力测定结束，即可进行煤层透气性系数测定。封孔方式采用水泥砂浆封孔，穿层钻孔的封孔方式示意图如图1所示：
关于煤矿瓦斯的几个参数 1、瓦斯压力： 煤层瓦斯压力是指煤层孔隙中所含游离瓦斯呈现的压力，即瓦斯作用于孔隙壁的压力。煤层瓦斯压力是瓦斯涌出和突出的动力，也是煤层瓦斯含量多少的标志。 煤层孔隙内气体分子自由热运动撞击所产生的作用力; 在一个点上力的各向大小相等，方向与孔隙的壁垂直。 瓦斯压力的测定：瓦斯压力测定方法是:自井下巷道内打钻进入煤层，在钻孔中，密封一根刚性导气管，实测管内稳定的气压，即为瓦斯压力。煤层瓦斯压力大小受多种地质因素的影响，变化较大。在一个井田内的同一地质单元里，甲烷带的瓦斯压力通常随深度的增加而增大。煤层瓦斯压力是决定煤层瓦斯含量和煤层瓦斯动力学特征的基本参数。 2、煤的坚固性系数： 煤的坚固性系数时指煤块抵抗破坏能力的综合指标。 岩石分级： 根据岩石的坚固性系数(f)，可把岩石(煤为岩石的一类)分成10级（表3-1），等级越高的岩石越容易破碎。为了方便使用又在第Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ,Ⅶ级的中间加了半级。考虑到生产中不会大量遇到抗压强度大于200MPa的岩石，故把凡是抗压强度大于200MPa的岩石都归入Ⅰ级。
由于岩石的坚固性区别于岩石的强度，强度值必定与某种变形方式（单轴压缩、拉伸、剪切）相联系，而坚固性反映的是岩石在几种变形方式的组合作用下抵抗破坏的能力。因为在钻掘施工中往往不是
征的是岩石抵抗破碎的相对值。因为岩石的抗压能力最强，故把岩石 为致密粘土的抗压强度为10MPa。岩石坚固性系数的计算公式简洁明了，f值可用于预计岩石抵抗破碎的能力及其钻掘以后的稳定性）。 岩石极限压碎强度（坚固系数）=0.1×岩石饱和抗压强度÷软化系数[1] 3、煤的瓦斯放散初速度：单位mL/S 煤的瓦斯放散初速度指标是煤自身的煤质指标之一，表征了煤的微观结构。它不仅反映了煤的放散瓦斯能力，还反映出瓦斯渗透和流动的规律，在突出区域预测中起着重要的作用。 煤的这种放散瓦斯的能力大小与突出的发生有直接关系。我国一直采用瓦斯放散初速度指标△P来对煤的这种能力进行评价，并结合煤的坚固性系数，，形成新的综合指标K=△P／f。其中f是煤的坚固性系数。 当煤的放散初速度大于10时，煤层有突出危险。 4、煤的破坏类型： 是指煤在构造应力作用下，煤层发生碎裂和揉皱的程度，即按照煤被破碎的程度划分的类型。中国采煤界为预测和预防煤与瓦斯突
煤层瓦斯含量井下直接测定方法1、范围 本标准规定了井下直接测定煤层瓦斯含量的采样方法、解吸瓦斯量测定方法、损失瓦斯量补偿方法、残存瓦斯量测定方法及煤层瓦斯含量的计算方法。 本标准适用于煤矿井下利用解吸法直接测定煤层瓦斯含量。 本标准不适用于严重漏水钻孔、瓦斯喷出钻孔及岩芯瓦斯含量测定。 2、仪器设备 a)煤样罐：罐内径大于60mm，容积足够装煤样400g以上，在1.5MPa气压下保持气密性； b)瓦斯解吸速度测定仪（简称解吸仪，如图1所示）：量管有效体积不小于800cm3，最小刻度2cm3； c)空盒气压计：(80～106)Kpa，分度值0.1kPa； d)秒表； e)穿刺针头或阀门； f)温度计：(-30～50)℃； g)真空脱气装置或常压自然解吸测定装置； h)球磨机或粉碎机； i)气相色谱仪:符合GB/T13610要求； j)天秤：秤量不小于1000g，感量不大于1g； k)超级恒温器，最高工作温度(95～100)℃。 3、采样
1）采样前准备 （1）所有用于取样的煤样罐在使用前必须进行气密性检测；气密性检测可通过向煤样罐内注空气至 表压1.5MPa以上，关闭后搁置12h，压力不降方可使用。禁止在丝扣及胶垫上涂润滑油。 （2）解吸仪在使用之前，将量管内灌满水，关闭底塞并倒置过来（见图1），放置10min量管内水 面不动为合格。 2）煤样采集 （1）采样钻孔布置 同一地点至少应布置两个取样钻孔，间距不小于5m。 （2）采样方式 在未经过瓦斯抽采的石门、岩石巷道或新暴露的采掘工作面向煤层打钻，用煤芯采取器（简称煤芯 管）采集煤芯或定点取样采集煤屑，采集煤芯时一次取芯长度应不小于0.4m。 （3）采样深度 采样深度应超过钻孔施工地点巷道的影响范围，并满足以下要求：在采掘工作面取样时，采样深度 应根据采掘工作面的暴露时间来确定，但不得小于12m；在石门或岩石巷道采样时，距煤层的垂直距离 应视岩性而定，但不得小于5m。测定残余瓦斯含量时,取样不受此限制。 （4）采样时间 采样时间是指用于瓦斯含量测定的煤样从割芯（或钻屑）到被装入煤样罐密封所用的实际时间。采
煤层瓦斯基本参数测定方案 二零一三年八月
目录 1煤层瓦斯压力测定 (1) 1.1测压操作步骤 (2) 1.2瓦斯压力测定结果 (2) 2煤层瓦斯含量测定 (3) 2.1 测定方法及过程 (3) 2.2煤层瓦斯含量测定结果 (4) 3煤层透气性系数测定 (6) 3.1测定原理 (6) 3.2测定方法 (7) 3.3煤层透气性系数计算结果 (8) 4钻孔瓦斯流量衰减系数的测定 (8) 4.1测定原理 (8) 4.2测定方法 (9) 5煤的破坏类型测定 (10) 6煤的坚固性系数测定 (10) 6.1仪器设备 (10) 6.2煤样制取 (10) 6.3测定步骤 (11) 6.4数据计算 (11) 7瓦斯放散初速度测定 (12) 7.1仪器设备 (12) 7.2煤样制取 (12) 7.3测定步骤 (12) 7.4数据计算 (13) 8煤层瓦斯吸附常数测定 (13) 8.1煤样制取 (14) 8.2测定步骤 (14) 8.3试验结果输出 (16) 9煤层瓦斯钻屑指标测定 (16)
9.1钻屑量测定 (16) 9.2钻屑瓦斯解吸指标测定 (16)
煤层瓦斯基本参数的测定主要包括煤层瓦斯压力、含量、透气性系数、钻孔瓦斯流量衰减系数、煤的破坏类型、坚固性系数、放散初速度、瓦斯吸附常数、煤层瓦斯钻屑指标、钻孔瓦斯涌出初速度和瓦斯抽采参数的测定。煤层瓦斯基本参数的测定，可以为矿井瓦斯防治和瓦斯抽采提供基础参数支持，同时可以指导瓦斯管理，采取有效的瓦斯治理安全技术措施，合理使用煤矿瓦斯治理的资源，减少瓦斯管理及治理费用的浪费，确保煤矿的安全生产。 1煤层瓦斯压力测定 煤层瓦斯压力测定的钻孔布置在岩石巷道内，均为穿层钻孔，封孔方式和测压方法严格执行《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法》(AQ/T 1047-2007) 的有关规定。采用注浆封孔测压法，封孔材料为水泥浆加速凝剂、膨胀剂等，利用压风将密封罐内的水泥浆注入钻孔内，测压方式为被动测压法，即钻孔封孔完成后，等待被测煤层瓦斯的自然渗透达到瓦斯压力平衡后，测定煤层瓦斯压力。 首先在距被测煤层一定距离的岩巷内打孔，孔径一般取直径? 75mm以上，钻孔最好垂直煤层布置，成孔后在孔内安设测压管，然后对钻孔进行封孔(>10n)；封孔后，安设压力表开始测压。前两个小时每30分钟记一次压力指示值，测压 的前三天，需要每天记录一次压力表的指示值；以后每隔两天记录一次压力表的指示值。当压力表的压力指示值连续四天没有变化时，其压力即为煤层原始瓦斯压力，压力测定结束，即可进行煤层透气性系数测定。封孔方式采用水泥砂浆封 孔，穿层钻孔的封孔方式示意图如图1所示: 9 5 4 3 2 1 10 6 7 一 U4 F向上向孔
煤层瓦斯赋存及流动规律 摘要:煤矿井下的瓦斯主要来自煤层和煤系地层，还与煤的成因息息相关。瓦斯在煤层中的赋存状态一般有两种，即吸附状态和游离状态。而煤层瓦斯含量实际上是指吸附瓦斯量和游离瓦斯量之和，其值的大小往往是评价煤层瓦斯储量和是否具有抽放价值的重要指标。煤层瓦斯含量的多少主要取决于保存瓦斯的条件，而不是生成瓦斯量的多少，也就是说，不仅取决于煤质质量，而更重要的是取决于储存瓦斯的地质条件。根据目前的研究成果认为，影响煤层瓦斯含量的主要因素有:煤层储气条件、区域地质构造和采矿工作。另一方面，煤层是孔隙、裂隙结构组成的物质，瓦斯在孔隙中的流动主要是扩散,在煤层裂隙系统的流动属于渗透。本文将对煤层瓦斯赋存及流动规律进行阐述，并作简单的分析。 关键词：煤层瓦斯赋存流动规律 Coal seam gas occurrence and flow pattern Abstract: the coal gas mainly comes from coal and coal measure strata, itis closely related to the causes of coal. Gas in the coal seam occurrence state is generally has two kinds, namely the adsorption state and freestate. And coal seam gas content actually refers to the amount of gas and free gas quantity, the sum of its value tends to be the size of the evaluation of coal seam gas reserves and is an important index of drainage value. Coal seam gas content depends mainly on save gas conditions, it is not how much the amount of generated gas, that is to say, not only depends on the quality of coal, but more importantly depends on the geological conditions of gas storage. According to current research argues that the main factors affecting gas content of coal seam are: coal gas storage conditions, regional geological structure and mining work. On the other hand, the coal seam is material composed of pore and fracture structure. Gas flow in the pore is mainly spread in the flow of the fissure system of coal seam belongs to penetration. This article will explain coal seam gas occurrence and flow pattern, and make a simple analysis. Keywords: coal seam gas ,occurrence,flow ,pattern
2 煤层瓦斯含量直接测定方法 2.1 国外概况 直接测定煤层瓦斯含量方法最初是由法国贝尔塔等人在1970年提出，主要用来估算井下水平钻孔煤芯的含气量。1973年美国矿业局将贝尔塔方法进行了改进，用于地面垂直钻井取芯的瓦斯含量测定，并规采样操作过程。因此，该方法又称为美国矿业局直接法，并得到推广应用。 国直接法测定煤层瓦斯含量技术方法沿用了美国矿业局直接法，采用了真空残余脱气方法（分院），但带来不可控的漏气误差。分院研发人员在实验室进行了1000多组不同粒径与吸附平衡压力的煤样瓦斯解吸规律实验，得到了煤样破坏类型与解吸特征，开发了DGC型瓦斯含量直接测定装置，见图1。但对含水煤样的瓦斯解吸规律缺乏深入的实验研究。
图1 分院DGC型瓦斯含量直接测定装置 2010～2012年中国矿业大学在做矿区瓦斯项目时，通过大量现场解吸实验，得到原始煤层水分条件下的钻孔煤屑瓦斯解吸2小时以的规律，创立了全钻孔全煤芯取样解吸瓦斯实验技术，用于直接测定煤层瓦斯含量和瓦斯压力，见图2。
图2 中国矿业大学瓦斯含量直接测定装置与在线分析气体成分分析系统2.2测定方法 煤层瓦斯含量直接测定法依据国家标准GB/T 23250-2009 煤层瓦斯含量井下直接测定方法。直接、准确测定煤层瓦斯含量，用于矿井采掘部署、开拓延伸设计、煤层瓦斯赋存规律、瓦斯涌出量预测、瓦斯抽采效果评价、煤层气资源评价、突出危险性区域预测及区域验证等方面。 煤层瓦斯含量直接测定法中瓦斯含量由5部分组成：煤样损失瓦斯量X0、井下解吸瓦斯量X1、煤样粉碎前解吸瓦斯量X2、煤样粉碎后解吸瓦斯量X3、大气压下不可解吸瓦斯量X4。 煤样损失瓦斯量为煤体暴露至装入煤样罐损失的解吸瓦斯量。 不可解吸瓦斯量为大气压下煤样粉碎后仍残存在煤体中的瓦斯量，常压下不可解，对突出没有贡献，也无法抽采利用。
第２０卷第２期２０１３年３月 地学前缘（中国地质大学（北京） ；北京大学）Ｅａｒｔｈ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｒｏｎｔｉｅｒｓ（Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ（Ｂｅｉｊｉｎｇ）；Ｐｅｋｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）Ｖｏｌ．２０Ｎｏ．２ Ｍａｒ．２０１３ 收稿日期：２０１２－１０－２３；修回日期：２０１２－１１－ １８基金项目：国家“十二五”科技重大专项（２０１１ＺＸ０５０４０－ ００５）作者简介：张子敏（１９４６—），男，教授，博士生导师，河南理工大学一级特聘教授，瓦斯地质研究所所长，主要从事瓦斯地质与瓦斯治理方向研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｚｍ＠ｈｐ ｕ．ｅｄｕ．ｃｎ中国煤矿瓦斯赋存构造逐级控制规律与分区划分 张子敏１， 吴 吟２ １．河南理工大学，河南焦作４５４０００２．国家能源局，北京１００８２４ ＺＨＡＮＧ Ｚｉｍｉｎ１， ＷＵ Ｙｉｎ２ １．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｎａｎ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉａｏｚｕｏ ４５４０００，Ｃｈｉｎａ２．Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｎｅｒｇｙ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１ ００８２４，ＣｈｉｎａＺＨＡＮＧ Ｚｉｍｉｎ，ＷＵ Ｙｉｎ．Ｔｅｃｔｏｎｉｃ－ｌｅｖｅｌ－ｃｏｎｔｒｏｌ ｒｕｌｅ ａｎｄ ａｒｅａ－ｄｉｖｉｄｉｎｇ ｏｆ ｃｏａｌｍｉｎｅ ｇａｓ ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ ｉｎ Ｃｈｉｎａ．Ｅａｒｔｈ ＳｃｉｅｎｃｅＦｒｏｎｔｉｅｒｓ，２０１３，２０（２）：２３７－ ２４５Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ２７９２ｍｉｎｅｓ，１７３ｍｉｎｉｎｇ ａｒｅａｓ ａｎｄ ２２ｐｒｏｖｉｎｃｅｓ ｍａｐｓ ｏｆ ｍｉｎｅ ｇａｓ－ｇｅｏｌｏｇｙ，ｔｈｅ １：２５０００００ｃｏａｌｍｉｎｅ ｇａｓ－ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｍａｐ ｏｆ Ｃｈｉｎａ ｗａｓ ｆｉｎｉｓｈｅｄ．Ｉｔ ｗａｓ ｆｕｒｔｈｅｒ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｒｏｕｔｅ ｏｆｃｏａｌｍｉｎｅ ｇａｓ ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ ｔｅｃｔｏｎｉｃ ｌｅｖｅｌ ｃｏｎｔｒｏｌ，ａｎｄ ｔｈｅ １０ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｇｅｏｌｏｇｉｃ ｔｅｃｔｏｎｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｗｅｒｅ ｆｏｕｎｄ．Ａｃ－ｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅｓｅ，ｃｏａｌｍｉｎｅ ｇａｓ ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ ａｎｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ｗａｓ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ２９ａｒｅａｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ １６ｈｉｇｈａｎｄ ｏｕｔｂｕｒｓｔ ｇａｓ ａｒｅａｓ ａｎｄ １３ｌｏｗ ｇａｓ ａｒｅａｓ．Ｔｈｅｓｅ ａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ｔｈｅ ｂａｓｅ ｆｏｒ ｄｅｅｐｌｙ ｒｅ－ｓｅａｒｃｈｉｎｇ ｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｃｏａｌ ｍｉｎｅ ｇａｓ ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ａｎｄ ｃｏａｌ ａｎｄ ｇａｓ ｏｕｔｂｕｒｓｔ ｉｎ Ｃｈｉｎａ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｇａｓ－ｇｅｏｌｏｇｉｃ ｍａｐ；ｇａｓ ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ；ｒｅｇｉｏｎａｌ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｔｅｃｔｏｎｉｃ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ；ｔｅｃｔｏｎｉｃ ｌｅｖｅｌｃｏｎｔｒｏｌ；ｈｉｇ ｈ ａｎｄ ｏｕｔｂｕｒｓｔ ｇａｓ ａｒｅａ摘 要：在编制全国２７９２对矿井、１７３个矿区、２２个省（区市）煤矿瓦斯地质图的基础上，编制了１∶２５０万中国煤矿瓦斯地质图， 进一步深化了中国煤矿瓦斯赋存地质构造逐级控制理论与技术路线，提出了中国煤矿瓦斯赋存地质构造逐级控制规律的１０种类型，从而将中国煤矿瓦斯赋存分布划分为２９个区，其中１６个为高突瓦斯区，１３个为瓦斯区。研究为更深入揭示中国煤矿瓦斯赋存分布机理和煤与瓦斯突出机理 奠 定 了可靠基础并提供了必要依据。 关键词：瓦斯地质图；瓦斯赋存；区域地质构造；构造演化；构造逐级控制；高突瓦斯区中图分类号：ＴＤ７１２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００５－２３２１（２０１３）０２－０２３７－ ０９１ 中国煤矿瓦斯赋存地质构造逐级 控制理论与技术路线 （１ ）区域地质构造演化：现今煤矿瓦斯分布和赋存是含煤盆地经历印支运动、燕山运动、喜马拉雅运动和现代地球构造应力场演化的结果， 都可归结为挤压剪切构造活动或拉张裂陷构造活动作用的结 果［１－ ６］，如图１所示。 图１ 区域地质构造演化路线 Ｆｉｇ．１ Ｒｅｇｉｏｎａｌ ｇｅｏｌｏｇ ｉｃａｌ ｔｅｃｔｏｎｉｃ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ