WP-1瓦斯含量快速测定仪
1、简介
煤层瓦斯含量是确定矿井瓦斯涌出量的基础数据，是矿井瓦斯抽放设计和矿井通风设计的重要参数之一。煤层瓦斯含量在一定程度上取决于煤层瓦斯压力。因此，煤层瓦斯含量和煤层瓦斯压力是煤矿安全生产中两个至关重要的参数。
我们研制的WP-1型井下煤层瓦斯含量快速测定仪是根据煤样瓦斯解吸速度随时间变化符合幂函数关系，利用瓦斯解吸特征指标V1值，计算出煤层瓦斯含量、煤层瓦斯压力的原理而设计。在设计中采用单片机控制技术及先进的气体流量传感技术，首次采用了无阻力微量气体流量测定原理，使煤样解吸过程更接近煤的自然解吸状态。为保证测定结果准确性，在软件上对采集数据运用数值平均处理方法，并进行多次线性回归计算。在硬件上采用大规模低功耗集成电路设计，使得仪器具有电路简洁、体积小、重量轻、携带方便、操作简单等特点。
2、仪器特征
本仪器适用于煤矿井下回采或掘进工作面，快速测定煤体中瓦斯解吸量，能够及时掌握工作面前方瓦斯含量（W）、瓦斯压力（P）分布情况以及防突预测指标K1、K t等重要瓦斯参数的变化，形成一套比较完整、可靠的预测预报新技术。其特征：测定时间短（全过程为7分钟，暴露2分钟、解吸5分钟。），不影正常响作业面工作，自动完成测定、采集、计算、储存、显示、打印等工作，操作简便、省时省力、高效快捷、准确可靠，一次测定可预测出多种瓦斯重要参数。为生产矿井高产高效、安全生产、预测瓦斯涌出量，合理开发利用瓦斯资源等提供了快速简洁的测定手段和可靠的科学依据。同样，本仪器也适用于试验室研究试验工作。
3、仪器测定参数
K t --- 煤样瓦斯解吸速度衰减系数，煤层瓦斯突出危险性重要指标之一;
K1 --- 煤层瓦斯突出危险性重要指标之一，ml/g.min;
V1 --- 单位重量煤样暴露第一分钟的瓦斯解吸速度，与煤层瓦斯含量、煤
层瓦斯压力有直接关系，ml/g.min;
Q2 --- 瓦斯解吸速度衰减系数;
P --- 煤层瓦斯含量预测值，ml/g;
W --- 煤层瓦斯压力预测值，MPa;
R --- 相关系数，反映测定结果的可靠性。
4、仪器性能指标
瓦斯解吸量0～60 ml/min;
瓦斯含量2～30 ml/g;
瓦斯压力0.1～6.0 MPa;
测量精度±2%;
显示方式8位液晶（LCD）显示;
持续工作时间8h以上;
工作环境温度0～40℃;
工作环境湿度≤95%;
工作环境压力85～110 KPa;
尺寸、重量250×145×67mm, 2Kg;
防爆类型煤矿用本质安全型，ibI(150℃);
防爆证号 1014281
安全标志证号20011436。
5、仪器使用与操作
WP-1型井下煤层瓦斯含量快速测定仪属精密电子产品，使用前应认真读阅本产品使用说明书，按要求正确操作仪器，以确保仪器测量数据的准确性。在运输或携带时，应注意轻拿轻放，避免重力碰撞。本仪器是矿用本质安全型结构，严禁井下充电、打印或拆卸，以保证使用安全。仪器操作面板如图所示。
5．1 使用说明
开关：仪器采用电子式按动开关，在关机状态下，按一次此开关为开机，此时绿色指示器灯亮：在开机状态下，按一次此开关为关机。
指示器：仪器上有一个双色指示器，绿色指示器灯亮时，为开机状态指示，红色指示器灯亮时为供电电压不足指示。
显示器：仪器的显示器采用8位液晶（LCD）显示各点测量值。当仪器进入测量状态时，前
4位数字显示为测定时间，后4位数字显示为测定解吸量值。
键盘：仪器上共设15个按键，即10个数字键，5个功能键。数字键为输入数据时使用。功能键如下：
复位键：无论仪器处于任何状态下，按此键，仪器都将显示“b c d”选择状态下，以供操作者选择使用。
测定键（C键）：按此键表示已选择测定功能过程，此时显示屏幕上出现“a=”字符，待输入吸附常数A值后，又显示出“b=”字符，键入吸附常数B值后，再显示出“C=”字符，待输入瓦斯含量系数α值，最终显示出“CO=”字符，键入试验编号后，屏幕显示出“TT”，此时表示等待打钻取煤样阶段。
计时键：当开始打钻时，应按一次测定键（C键），仪器自动开始计时，屏幕显示的是煤样暴露时间。此过程为打钻、分筛、取样以及将煤样装入煤样罐与仪器连接的过程，整个过程时间共为2min，到2min后，仪器自动进入测定采样过程，整个测定采样过程为5min。当测定采样结束，仪器自动进行计算、存储和显示最终测定结果，并将返回到选择状态，等待下一次选择之用。
显示结果键（b键）：在选择状态下按此键，将逐个显示当前测定的一组最终结果数据。其他前期测定的数据无效。若要得到其它组测定的结果可通过打印方式得出。
打印键（d键）：在选择状态下按此键，输入所要的试验编号后，即可打印出该组的测定数据和最终测定结果。（注意，此键只能在地面上选择使用，严禁井下打印！！！）。
5．2 操作步骤
5．2．1 使用前应检查仪器是否正常以及供电情况。若欠压指示灯亮（红色灯）时，表明仪器供电电压不足，应及时在地面充电，以保证井下测定工作。
5．2．2仪器所测定的煤样必须是新鲜、干燥的煤样。在预选煤壁打钻之前，应按下列步骤进行操作：
（1）打开仪器上的电源开关，仪器进入选择状态，屏幕上显示出“b c d”提示信息。其中：b字符表示按显示键后，选择显示刚刚测定最终结果方式;
c字符表示按测试键后，选择测定工作方式;d字符表示按打印键后，选择打印测定数据和最终结果工作方式。
（2）按测试键表示仪器选择测定工作方式，待分别输入A、B、C常数及CO试验编号后，屏幕上显示出“TT”提示信息，等待进入数据采集过程。仪器在井下可存储15组测定数据和测定最终结果，其试验编号为01~15的数字，输入时应一一对应。
（3）在选定的煤壁打钻钻至预定的取样深度时，应按测定（C）键，仪器开始自动记录煤样暴露时间。
（4）将取出的煤样经分筛后，立即将煤样装入煤样罐内，拧紧罐盖并与仪器的进气接口连接好。
（5）当仪器显示暴露时间为2min时，仪器开始自动测定数据。测定时，屏幕显示的前4位数据为测定时间，后4位数据为测定值。整个测定过程为5min。当测定结束后，仪器将会自动逐次显示测定结果，并返回到选择状态下，完成一次测定过程。
（6）通过按显示键，可反复显示当前测定的最终结果。在屏幕上显示字符代表如下参数：A=代表K1值参数B=代表K t值参数
C=代表Q2值参数D=代表V1值参数
E=代表W值参数F=代表P值参数
H=代表R值参数
（7）出井后，将打印机及打印机供电电源连接后，在选择状态下，按d键，输入所要的打印出的试验组编号，即可打印出该组的测定数据和最终测定结果。
5．3 仪器充电操作
仪器应在地面上充电，严禁井下充电。充电时间应使用随机配套的专用电源进行充电，将充电电缆分别接在仪器与电源的端口上，打开电源上的开关（此时不需打开仪器上的电源开关），充电12～16小时，每充电一次，可保证仪器连续工作8小时。
5．4 仪器打印操作
仪器应在地面上进行打印操作。打印时，将随机配套的通信电缆接头分别插入仪器与打印机的端口上，再将打印机电源电缆接头分别插入打印机与专用电源端口上，打开专用电源的开关，在仪器面板上按打印键，输入所需打印数组的编号，即可打印出其测定数据及测定结果。
6 使用注意事项
6．1 首次使用仪器应对配套的煤样罐进行标定，其方法：将粒度1～3mm、50克重的煤样装入煤
样罐，做好标记刻度。测定时以此刻度为准。
6．2 仪器在操作无效时，应按“复位”键可恢复初始状态。建议每测定一组数据后，应按一次“复位”，以便仪器正常工作。若在测定过程中终止测定数据时，也可按此键。
6．3 在输入数字时，应按两位整数，两位小数的格式进行输入。不足位数时，应补零。如3.37，应输入为03.37;0.90,应输入为00.90。
6．4 仪器在携带或运输时，应将仪器放入在专用的皮套内，防止碰撞、振动和挤压。仪器不宜长期放在高温（+40℃）和潮湿环境场所。
6．5 仪器仅适用于测量非腐蚀性气体，决不能测量其它任何液体。在使用当中应保持仪器干燥清洁，以延长仪器的使用寿命。
6．6 仪器不能随意打开拆卸，以免损坏仪器的内部元件或改变其电路电气参数。若仪器出现故障应请专业人员或返回厂家检修。检修时不得改变仪器的电路电气参数以及电器元件的规格、型号，不得改换仪器内部供电电源形式。
6．7 仪器长期不用时，也应定期检查仪器的供电情况。必要时，应对仪器进行充电，以防止仪器内部电池放尽、损坏。
6．8 与仪器配套的打印机和专用充电电源属非防爆产品，严禁在井下或危险场所使用。
6．9 若仪器出现故障排除不掉时，应及时与厂家联系，或将仪器直接返回厂家维修。
7 产品质量保证
本产品的质量保证依据下列规定：
7．1 属制造厂方责任的产品质量的具体内容：
1）出厂三个月内包换、包修。
2）出厂12个月内包修。
7．2 无论何时、何地使用本制造厂家生产的产品，均享受有偿终身服务。
7．3 本产品出现质量或产品事故的责任，只承担7.1条款的责任，若用户需要更多的责任赔偿，请自行事先向保险公司投保。
7．4 产品的保修期为出厂后一年。
7．5 若属下列原因引起的故障，即使在保修期内也属有偿修理：
1）不正确的操作（以使用说明书为准）或未经允许自行修理、改造引起的故障。
2）超出标准范围要求所使用的造成的问题。
3）购买后跌损或搬运不当造成的损坏。
4）因环境不良所引起的器件老化或故障。
5）由于地震、火灾、雷击、风雨、异常电压或其它自然灾害以及灾害相伴原因引起的损坏。
6）制造厂家标识的品牌、商标、序号、铭牌等毁损或无法辨认时。
7．6 本产品如因购买方未付清货款或余款未按时结清支付，本仪器的所有权仍属供货单位，亦不承担上述责任，购买方不应有异议。
8 随机配件清单
1、专用电源 1台
2、充电电缆 1根
3、微型打印机 1台
4、打印机通信电缆 1根
5、打印机电源电缆 1根
6、煤样罐1个
7、使用说明书1本
8、打印机使用说明书 1本
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
煤层瓦斯含量井下直接 测定方法 文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]
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。
DGC型瓦斯含量测定技术标准（探究） 1 范围 本标准基于自身公司经历及行业有关标准总结归纳，标准规定了井下直接测定煤层瓦斯含量、可解析瓦斯含量所采用的装置仪器、测定方法、测定过程和资料管理。 本标准适用于DGC型井下瓦斯含量测定装置对煤层瓦斯含量、可解析瓦斯含量的测定，开额应用与瓦斯涌出量预测、区域突出危险性预测、区域措施效果检验、预抽瓦斯效果评价及瓦斯地质图编制等。 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规范性引用文件 下列文件对本文件的应用时必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T23250-2009 煤层瓦斯含量井下直接测定方法 AQ 1026-2006 煤矿瓦斯抽采基本指标 3定义 DGC型装置 实验室结合井下使用的用于矿井采掘部署、开拓延伸设计、煤层瓦斯赋存规律研究、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等方面的煤层瓦斯含量测定的成套实验测定设备。 4测定工艺流程 DGC型瓦斯含量直接装置工艺流程可见图1。 5技术要求 采用DGC型瓦斯含量直接装置测定煤层瓦斯含量应符合《煤层瓦斯含量井下直接测定方法》（GB/T23250-2009）的有关技术要求。 6其他要求 6.1 井下采样工作应由现场队组人员协助测定人员完成，瓦斯含量测定之前应采取临时支护措施，清理工作面浮煤。 6.2 工作面进行瓦斯含量测定时，所在工作面（独头巷以里或影响其安全出口的开路横川）不准从事扰动煤体作业（如：割煤、爆破等）。 6.3 工作面安全防护设施必须确保完好齐全，并能正常使用，否则工作面不准进行测定钻孔施工。 6.4 每取一个煤样均应由井下测定人员和现场施工负责人对施工过程进行监督，确保钻孔施工质量，施工完毕后由双方共同在采样原始记录表上签字确认，原始记录表应存档（采掘作业完毕后保存时间不少于一年）。 6.5 井下测定人员取样后应将原始采样记录填写在附录A中，并将取样和测定过程中发生的各种情况（如漏气、煤样混有夹矸、打钻异常等）详细记录于附录A的备注中。 6.6 地面实验室应由实验专用章，实验室测定人员应将煤样的实验过程和结果认真填写与附录B和附录C中并签字，实验结果报告附实验室测定数据记录表由通风科长和总工程师审查签字并盖章后建档永久保存。
光学瓦斯检测仪使用步 骤 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
光学瓦斯检测仪使用步骤 瓦斯仪器操作进入检查区域后，按巡回图表所拟定路线及时间依次达到各检查点。1.瓦斯测定一手将连接瓦斯入口的胶管按二氧化碳吸收剂管用测仗伸向测点（距离巷道顶200板mm以下处）手压气球10次以上，待测气体入气室，然后收回测仗，打开目镜护盖。观察光谱黑线在分划板上的移动位置，同时调整测微手轮，使光谱黑线在分划板上移到靠近的整数位置上。再观测测微刻度盘上指示的读数，将分划板上指示的整数与测微盘上指示的小数相加即为该点的瓦斯浓度。2.二氧化碳测定在测定点距巷道底板200mm以上处，首先测出该点的瓦斯浓度，然后拔开二氧化碳吸收剂管，将仪器吸气嘴伸向同一地点。同测瓦斯浓度方法一样。吸取二氧化碳和瓦斯的混合气体，读出混合气体浓度数值减去已测出的同点的瓦斯浓度再乘以所得数即为该点的二氧化碳浓度。 瓦斯检测程序及操作 （一）入井前的准备工作1.佩戴好瓦斯检查工特种作业人员操作证。2、对携带的光学瓦斯检测仪的药品、气路及气密性、条纹进行检查，确认其性能良好。⑴对药品效能进行检查。吸收管内的干燥剂用氯化钙或变色硅胶。变色硅胶为蓝色颗粒状，直径2～3mm为宜，极易吸收水分而逐渐变为粉红色。吸湿变色后就应更换。但吸湿变色后的硅胶经过干燥处理后可以复用。吸收二氧化碳的是钠石灰又名碱石灰，仪器使用的是含有变色指示剂的粉红色颗粒，吸收
后变为淡黄色。药品颗粒粒度以3～5mm为宜。⑵对一起进行气密性检查。先检查吸气球是否漏气。检查方法是：一只手捏扁吸气球压出球内气体，另一只手压住球上的橡皮管，如球不膨胀还原，就证明不漏气，否则可以从气球是否损坏、活塞芯子是否清洁等方面来找原因。然后对仪器的气样通道进行检查。其检查方法与检查吸气球一样，只是把压住吸气球上的橡皮管改为堵住仪器的进气口，如漏气应对各连接部分分别检查，找出原因进行检修。⑶检查干涉条纹是否清晰。按下按钮由目镜观察，旋转保护玻璃座调整视度直到数字最清晰，再看干涉条纹是否清晰。如不清晰，可将光源灯泡盖打开，用调整灯泡的位置来改善。⑷用新鲜空气清洗气室。仪器在使用前必须在测定地区气温相差不超过10℃的新鲜空气中清洗气室，这是因为：第一，不同温度的气体的折射率是不同的，因此当对零和测定地点的温度差别太大时，会引起测量误差，第二，这种仪器对温度的变化是比较敏感的，温度变化会引起对好零的条纹移动（现场称为“跑正”或“跑负”）。清洗气室一般在井底车场进行。清洗的方法是挤压五六次吸气球，让新鲜空气流经吸收管后进入气室。⑸干涉条纹的“0”位调定。清洗气室后在同一地点随即进行“0”位调定。其方法是：先按下微调按钮（上按钮），转动测微手轮，使刻度盘的“0”位与指标线重合，然后按下粗调按钮（下按钮），转动粗动手轮，从目镜中观察，把干涉条纹的两条黑线中的任意一条对准分划板上的零线，并记住所对的这条黑线，旋上护盖。此后护盖不得再旋动，以免“0”位变动。另外在旋护盖时不要
JD-WCY-1型煤层瓦斯压力测定套件 煤层瓦斯压力测定套件煤层瓦斯压力是重要的瓦斯参数之一，瓦斯压力越大，煤层的瓦斯含量越大，煤与瓦斯突出危险性越大。煤层瓦斯压力测定时煤矿瓦斯治理的重要工作之一。准确测定煤层瓦斯压力，对保证矿井安全生产具有重要意义，对有效制定矿井瓦斯防治方案与措施，准确预测预报煤与瓦斯的突出危险性具有重要意义。 目前采取水泥封孔测压是测定煤层瓦斯压力最常用的方法，根据现有瓦斯压力测定的方法的步骤、工序，经过长期的实践和摸索，研发了适合封孔测压发的主动式测压套件，使得瓦斯压力测定过程更加规范，也更加简单，进而确保了瓦斯压力测定结果的准确性。 产品构成： 根据测压钻孔的倾角，JD-WCY-1型煤层瓦斯压力测定套件可分为仰角封孔测压套件和俯角封孔测压套件。仰角封孔测压套件主要由1/4钢管、高压回浆管、三通、球阀、高压胶管、压力控制专用组合、耐震压力表等组成。俯角封孔测压套件主要有1/4钢管、花管、高压胶管、三通、球阀、高压胶管、压力控制专用组合、耐震压力表等组成。 性能特点： 1.设备轻便，方便井下携带运输。 2.操作简单并且成本较低。 3.配合本公司研发的速凝膨胀封孔剂，大大提高了测定瓦斯压力的准确性。 4.能够实现主动性测压，测压周期明显缩短。 使用方法： 根据钻孔角度分为仰角连接和俯角连接法。 仰角连接方法： 钻孔钻毕数小时后，用压风清理钻孔。根据钻孔深度确定测压管、回浆管的长度，连接回浆管同时将侧压管用12号铁丝每隔2米绑定在回浆上并使测压管顶端稍高于回浆管0.5米，然后送入钻孔，回浆管距最顶端2-4米处用三通（回浆用）连接，其余回浆管连接处用直通连接，并在连接均匀涂抹专用胶水，保证连接可靠，将注浆管从孔口处放入，用较稠速速凝膨胀封孔剂封堵孔口0.5-0.7米，固定好孔口，并保证三个管外露藏毒不小于0.3米。回浆管最低端接PVC球阀，注浆管底端接不锈钢球阀，开始俩球阀均处于开启状态。待速凝膨胀封孔剂凝固，固定好孔口后，用注浆泵注入配置好的速凝膨胀封孔剂浆液进行封孔，待PVC 球阀流出浑浊浆液时后10s左右停止注浆并关闭不锈钢球阀，待回流量明显变小后再关闭PVC球阀。待速凝膨胀封孔剂凝固后（一般8h），按照安装方法装配
煤层瓦斯含量井下直接测定方法
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。
矿井瓦斯检测仪及其使用 教案
矿井瓦斯监测仪及其使用 第一节光学瓦斯检测仪及其使用 一、光学甲烷检测仪的特点及构造 1、光学甲烷检测仪的功能和特点 光学甲烷检测仪是用来测定甲烷浓度，也可测定其他气体浓度的一种仪器。按其测量甲烷浓度的范围，分为0~10%（精度0.01%）和0~100%（精度0.1%）两种。这种仪器的特点是携带方便，操作简单，安全可靠，但构造复杂，维修不便。 2、光学甲烷检测仪的构造 光学甲烷检测仪有很多种类，我国生产的主要有AQG-1型和AWJ型，其外形和内部构造基本相同。AQG-1型甲烷检测仪外形是个矩形盒子，由气路、光路和电路三大系统组成。 （1）、气路系统。由吸气管、进气管、水分吸收管、二氧化碳吸收管、吸气橡皮球、气室和毛细管等组成。 （2）、光路系统。由光源、聚光镜、平面镜、平行玻璃、气室、折光棱镜组、反射棱镜组、望远镜系统组成。 （3）、电路系统。其功能和作用是为光路提供电源。该系统由电池、灯泡、光源盖、光源电门和微读数电门等组成。 瓦斯鉴定器主要部件的名称、作用： 照明装置组：是仪器产生干涉条纹的光源部分，灯泡的额定电压1.35V，0.3A带光屏的聚光镜组：汇集光源，使之增强亮度。 平面镜组：光线经过此镜分裂为两束光线，由于镜座的作用，该镜向后倾斜55度。折光棱镜组：将平面镜射出的两列光束经两次90度反射后，折回平面镜上。
反射棱镜组：用于调节光谱的位置。 物镜组：调节镜座可使干涉条纹在分化版上成像清晰 测微镜组：转动微动手轮时，因齿轮带动刻度盘和测微玻璃座，使其偏转，产生光线的偏折，使干涉条纹移动主要供测定1%以下的微数使用。 目镜组：起放大作用，便于观察。通过旋转镜座调节视度，看清光谱。在0~10%范围共2１道刻线 吸收管组：内吸收管装有氯化钙或硅胶，用以吸收水分；外吸收管装纳石灰，用以吸收CO2。 气室组：共分三格两侧为空气室，中间为瓦斯室为平衡气室内的大气压力，装有盘型管。 按钮组：分为上下两个按钮，分别用来控制测微和光源系统的照明电路。 二、光学甲烷检测仪的工作原理 光学甲烷检测仪是根据光干涉原理制成的。其工作原理如下： 由光源发出的光，经聚光镜到达平面镜，并经其反射和折射形成两束光，分别通过空气室和甲烷室，再经折光棱镜折射到反射棱镜，最后反射给望远镜系统。由于光程差的结果，在物镜的焦平面上将产生干涉条纹。 由于光的折射率与空气介质的密度有直接关系，如果以空气室和甲烷室都充入新鲜空气产生的条纹为基准（对零），那么，当含有甲烷的空气冲入甲烷室时，由于空气室中的新鲜空气与甲烷室中的含有甲烷的空气的密度不同，他们的折射率不同，因而光程也就不同，于是干涉条纹产生位移，从目镜中可以看到干涉条纹移动的距离。由于干涉条纹的位移大小与瓦斯浓度的高低成正比关系，所以，根据干涉条纹的移动距离就可以测知甲烷的浓度。我们在分划板上读出位移的大小，其数值就是测定的甲烷浓度。
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；
怎样正确使用光学瓦斯检测仪器 光学瓦斯检测仪器，俗称“理研”。其功能是用来测定瓦斯浓度，也可测定其它气体（如二氧化碳）的浓度，按其测量瓦斯浓度的范围分为0~10%（精度0.01%）和0~100%（精度0.1%）两种。这种仪器的特点是携带方便，操作简单，安全可靠，且有足够的精度，但构造复杂，维修不便。我国生产的光学瓦斯检测仪器主要有AQG 和AWJ型，其外型和内部构造基本相同，我们所使用的光学瓦斯检测仪器是AQG-1型，AQG-1型瓦斯检定器外形是个矩形盒子，由气路、光路、和电路三大系统组成。适用条件、温度；零下15℃—40℃、湿度小于或等于98%、海拔1000米。 一、在使用光学瓦斯检定器进行测定工作之前，应做好那些工作： 1、检查零部件是否齐全。 2、检查药品的性能：检查水分吸收管（内药管）中的氯化钙（或硅胶）和二氧化碳吸收管（外药管）中的钠石灰是否变色，若变色则失效，应打开吸收管更换药剂。新药剂的颗粒直径在2-5mm之间不可过大或过小。因为颗粒过大不能充分吸收通过气体的水分和二氧化碳，颗粒过小又容易堵塞甚至粉末被吸入气室内，颗粒直径不合要求会影响测定精度。 3、检查气路系统：首先检查吸气球是否漏气检查气室是否漏
气用手捏扁吸气球另一只手掐住胶管，然后放松气球，若气球不鼓起则表明不漏气。 4、检查光路系统：按下电门、由目镜观察，并旋转目镜筒调整到分划板清晰为止，再看干涉条纹是否清晰。 5、清洗瓦斯室：在地面或井下新鲜空气中用手捏气球5-10次。 二、怎样应用光学瓦斯检定器测定瓦斯浓度： 1、调零：在待测地点附近的进风巷道中温度相差不大于10℃捏气球数次，然后检查微读数盘的零位刻度与指标是否重合，先将小数对至零位再选定目镜的黑基线与分划板的零位是否重合，若有移动则按对零操作方法进行调整，使光谱处在零位状态。 2、测定：将连接在二氧化碳吸收管进气口的胶管伸向待测位置，然后捏气球5-10次，将待测气体吸入瓦斯室。 3、读数：按下光源电门由目镜中观察黑基线的位置，如其恰与某整数刻度重合，读出该刻度数值，即为瓦斯浓度，如黑基线位于两个整数之间，则应顺时针转动微调螺旋，使黑基线退到较小的整数位置上然后从微读数盘读出小数值，再与目镜中整数值相加，就是测出的瓦斯浓度，读完瓦斯数后将小数复到零位。 三、怎样应用光学瓦斯检定器测定二氧化碳的浓度： 1、测定：距底板20公分。
煤层瓦斯压力测定新技术 我国煤矿绝大多数是瓦斯矿井，瓦斯事故为煤矿生产中最严重的自然灾害之一。准确测定煤层瓦斯压力对矿井瓦斯综合治理具有重要意义。煤层瓦斯压力的测定有直接测定法和间接测定法，直接测定方法是在煤层中直接打钻测定瓦斯压力，间接测定法是通过测定煤层中的瓦斯含量，通过计算来确定煤层瓦斯压力。 标签：瓦斯压力；测定；新技术 1 直接法测定煤层瓦斯压力 煤层瓦斯压力直接测定法是采用从岩巷或煤巷向煤层打钻孔，通过往钻孔内下测压管来测定煤层瓦斯压力，封孔材料可以根据测压的需要和封孔段岩石的破碎程度和致密程度采用黄泥、水泥浆、胶圈或采用胶囊－压力黏液。当封孔段岩层坚硬致密时一般采用水泥沙浆加入膨胀剂封孔，当封孔段岩性为泥岩或者有煤 线或者直接在煤层中打测压钻孔时一般采用胶囊－压力黏液封孔。 水泥浆的稀稠、是否存在颗粒对封闭是否严密有着直接影响，水泥浆过稀将导致凝固后存在较大的空间，测量室增大。钻孔倾角变化将影响测量室长度的变化，测量室过长则封孔段长度将减小，在钻孔壁破碎的情况下必然封孔不严密，钻孔内的瓦斯在压力梯度的影响下将沿着裂隙向巷道涌出，在这种情况下，所测 定出来的瓦斯压力小于实际瓦斯压力值。 测定出来的压力是否为煤层实际瓦斯压力将取决于泡沫封孔段的长度与黏液段的长度和黏液的压力，当钻孔深度较长时，可以多设置几段黏液段，中间用泡沫封孔段隔开。测定煤层瓦斯压力之前估计一个煤层瓦斯压力P1，黏液的压力P2可以通过连接在黏液管外面的注液泵来调节，在测定过程中始终保持P2＞P1，压力表稳定时所测得的压力即煤层的瓦斯压力。这种封孔方法可以在岩层破碎段或煤线段通过注黏液来封堵钻孔内的裂隙，较采用水泥浆封孔所测得的瓦斯压力更接近煤层的实际瓦斯压力。缺点在于当钻孔内破碎段较多或者煤线较多时，封孔工艺复杂并且黏液管始终连接着注液泵，设备浪费较大。 2 间接法测定煤层瓦斯压力 众所周知，瓦斯在煤体中呈现出两种状态，在渗透空间内的瓦斯主要呈自由状态，称为自由瓦斯或游离瓦斯，由于瓦斯分子的自由热运动，显示出相应的瓦斯压力，这种状态的瓦斯服从气体状态方程。另一种在微孔内主要呈吸附状态存
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。
瓦斯检测程序及操作 （一）入井前的准备工作 1. 佩戴好瓦斯检查工特种作业人员操作证。 2、对携带的光学瓦斯检测仪的药品、气路及气密性、条纹进行检查，确认其性能良好。 ⑴对药品效能进行检查。吸收管内的干燥剂用氯化钙或变色硅胶。变色硅胶为蓝色颗粒状，直径2～3mm为宜，极易吸收水分而逐渐变为粉红色。吸湿变色后就应更换。但吸湿变色后的硅胶经过干燥处理后可以复用。 吸收二氧化碳的是钠石灰又名碱石灰，仪器使用的是含有变色指示剂的粉红色颗粒，吸收后变为淡黄色。药品颗粒粒度以3～5mm为宜。 ⑵对一起进行气密性检查。先检查吸气球是否漏气。检查方法是：一只手捏扁吸气球压出球内气体，另一只手压住球上的橡皮管，如球不膨胀还原，就证明不漏气，否则可以从气球是否损坏、活塞芯子是否清洁等方面来找原因。然后对仪器的气样通道进行检查。其检查方法与检查吸气球一样，只是把压住吸气球上的橡皮管改为堵住仪器的进气口，如漏气应对各连接部分分别检查，找出原因进行检修。 ⑶检查干涉条纹是否清晰。按下按钮由目镜观察，旋转保护玻璃座调整视度直到数字最清晰，再看干涉条纹是否清晰。如不清晰，可将光源灯泡盖打开，用调整灯泡的位置来改善。 ⑷用新鲜空气清洗气室。仪器在使用前必须在测定地区气温相差不超过10℃的新鲜空气中清洗气室，这是因为：第一，不同温度的气体的折射率是不同的，因此当对零和测定地点的温度差别太大时，会引起测量误差，第二，这种仪器对温度的变化是比较敏感的，温度变化会引起对好零的条纹移动（现场称为“跑正” 或“跑负”）。清洗气室一般在井底车场进行。清洗的方法是挤压五六次吸气球，让新鲜空气流经吸收管后进入气室。 ⑸干涉条纹的“0”位调定。清洗气室后在同一地点随即进行“0”位调定。其方法是：先按下微调按钮（上按钮），转动测微手轮，使刻度盘的“0”位与指标线重合，然后按下粗调按钮（下按钮），转动粗动手轮，从目镜中观察，把干涉条纹的两条黑线中的任意一条对准分划板上的零线，并记住所对的这条黑线，旋上护盖。此后护盖不得再旋动，以免“0”位变动。另外在旋护盖时不要拧的过紧，容易压迫仪器本体，使本体组件变形而造成“0”位移动。 上好护盖后要再看一下干涉条纹中对零的黑线是否移动，若移动需要重新调零。 二.瓦斯测定 一手将连接瓦斯入口的胶管按二氧化碳吸收剂管用探仗伸向测点（距离巷道顶板200mm以下处）手压气球10次以上，待测气体入气室，然后收回探仗，打开目镜护盖。观察光谱黑线在分划板上的移动位置，同时调整测微手轮，使光谱黑线在分划板上移到靠近的整数位置上。再观测测微刻度盘上指示的读数，将分划板
附录A煤层瓦斯压力测定方法 A.0.1煤层瓦斯压力的测定方法按测压方式，即：测压时是否向测压孔内注入补偿气体，可分为主动测压法和被动测压法；按测压钻孔封孔的材料不同可分为胶囊（胶圏）—密封粘液封孔测压法和注浆封孔测压法。 A.0.2打设测压孔应遵守下列规定： 1 在距测压煤层不少于5m（垂距）的开挖工作面钻孔，孔径一般宜为65～95mm，钻孔长度应保证测压所需的封孔深度。 2 钻孔宜垂直煤层布置。 3 从钻孔进入煤层开始，应不停钻直至贯穿煤层。然后清除孔内积水和煤（岩）屑，放入一根钢性导气管，立即进行封孔。 4 在钻孔施工中应准确记录钻孔方位、倾角、长度、钻孔开始见煤长度及钻孔在 煤层中长度、钻孔开钻时间、见煤时间及钻毕时间。 A.0.3测压钻孔施工完后应在24h内完成钻孔的封孔工作，应在完成封孔工作24h 后进行测定工作。 A.0.4采用主动测压时，只在第一次测定时向测压钻孔充入补偿气体，补偿气体的充气压力宜为预计的煤层瓦斯压力的1.5倍；采用被动测压法时，不进行气体补偿。 A.0.5采用环形胶圈、黏液或水泥砂浆等封孔测压时，可按下列步骤进行： 1 在钻孔内插入带有压力表接头的紫铜管，管径为6~20mm，长度不小于7 m。岩石硬而无裂隙时封孔长度不宜小于5m，岩石松软或裂隙发育时应增加。 2 将经炮泥机挤压成型的特制柱状炮泥送入孔内，柱状翻土末端距紫铜管末端 0.2~0.5m，每次送入0.3~0.5m，用堵棍捣实。 3 每堵lm黏土柱打入1个木塞，木塞直径小于钻孔直径10~15mm。打入木塞时应
保护好紫铜管，防止折断。 A.0.6观测与测定结果的确定应符合下列规定： 1 采用主动测压法时应每天观测一次测定压力表，采用被动测压法应至少3d观测一次测定压力表。 2 将观测结果绘制在以时间（d）为横坐标、瓦斯压力（MPa)为纵坐标的坐标图上，当观测时间达到规定时，如压力变化在3d内小于0.015MPa，测压工作即可结束；否则，应延长测压时间。 3 在结束测压工作、撤卸表头时（应制定相应的安全措施），应测量从钻孔中放出的水量，如果钻孔与含水层、溶洞导通，则此测压钻孔作废并按有关规定进行封堵；如果测压钻孔没有与含水层、溶洞导通，则需对钻孔水对测定结果的影响进行修正，修正方法可根据测量从钻孔中放出的水量、钻孔参数、封孔参数等进行。 4 测定结果按式A.0.6-1确定： P= P0+ P’ （A.0.6-1）式中： P——测定的煤层瓦斯压力值（MPa）； P0——测定地点的大气压力值（MPa）；大气压力的测定应采用空盒气压计进行测定，空盒气压计应遵循标准QX/T 26的相关规定； P’——测压孔内的煤层瓦斯压力（修正）值（MPa）。 5 同一测压地点以最髙瓦斯压力测定值作为测定结果。 条文说明：本附录主要参照《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法》（AQT 1047）。
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
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。
瓦斯含量测定记录表 基本信息矿井名称晴隆县中营镇仁禾煤矿 取样地点10403运输巷取样时间2014-4-16 煤样编号10403运输巷掘进面 井下大气压(kPa) 79 实验室大气压力(kPa) 81 井下环境温度(℃) 16 实验室环境温度(℃)17 煤样重量(g) 568.6 取样方式水排渣 煤样水份(%) 1.400 煤样自然含水量(%) 1.800 W1 测定打钻结束时间2014-4-16 10:05 取芯开始时间2014-4-16 10:22 取芯结束时间2014-4-16 10:45 解吸开始时间2014-4-16 10:52 煤的破坏类型Ⅴ量管初始体积0.0 30 分钟井下解吸量（ml） 时间解吸量时间解吸量时间解吸量时间解吸量 2500 2000 1500 1000 500 012345 解吸曲线：W=267.747t-697.688 R2=0.9762 x轴--时间 y轴=解吸量W 1 70 9 220 17 300 25 365 2 120 10 225 18 305 26 380 3 150 11 226 19 310 27 400 4 160 12 230 20 306 28 420 5 180 13 250 21 31 6 29 435 6 200 14 260 22 320 30 450 7 210 15 270 23 330 8 211 16 290 24 350 W2 测定井下测定瓦斯解吸量(ml) 450 实验室测定瓦斯解吸量428 W3 测定 第一份煤样瓦斯解吸量(ml) 374 第一份煤样重量105 第二份煤样瓦斯解吸量(ml) 374 第二份煤样重量105 备注钻孔类型：顺层，方位91 o，钻孔倾角00o，取样深度30m； 实验结果 W1(m3/t) 0.7913 W2(m3/t) 0.7527 W3(m3/t) 3.5695 Wa(m3/t) 5.1135 Wc(m3/t) 3.692 P(MPa) 0.4600 W(m3/t) 8.8055 井下测试人员实验室测试人员 井下测试时间2014-4-16 实验室测试时间2014-4-16
瓦斯实验室 瓦斯抽采科 2020年6月
概述 煤矿是一个充满多种危险源、非常复杂的生产环境。尤其瓦斯瓦斯事故的突发性、随机性大，危险性和破坏性严重，是造成煤与瓦斯突出、瓦斯异常涌出以及瓦斯爆炸等重大瓦斯灾害的主导因素，瓦斯灾害已成为煤矿生产中的第一大灾害，给高瓦斯矿井的安全生产带来了严重威胁。瓦斯灾害治理的先决条件是确定煤层瓦斯的赋存及其参数情况。国内外对于煤矿瓦斯参数进行了多方位的研究，包括各参数的测定工艺、技术及装备等。瓦斯解吸特征临界指标确定方法三个方面；煤层瓦斯含量测定技术包括：煤队瓦斯的吸附、解吸特效研究煤的工业分析、煤层瓦斯气体成分分析；煤的突出危险性判定指标研究包括煤的瓦斯放散特征研究、煤的坚固性系数测定。 实验室建设的必要性 掌握煤层的瓦斯基础参数是认识煤层瓦斯赋存规律、科学制定矿井瓦斯防治方案和进行合理通风设计的基础。就瓦斯治理而言只有在弄清了煤层瓦斯赋存规律的前提下，才可能根据
瓦斯灾害的严重程度，有针对性地采取防治技术措施，实现矿井安全生产。而瓦斯赋存规律的获得必须大量测量煤层瓦斯基础参数。煤矿企业建立瓦斯基础参数实验室后可以随着采掘工程的推进，随时测定煤层瓦斯基础参数，掌握煤层瓦斯的动态变化，进一步研究瓦斯分布规律，进而形成瓦斯预测分析结论，指导矿井安全高效生产。而瓦斯赋存规律的获得必须测定煤层瓦斯基础参数。煤矿企业建立瓦斯基础参数实验室后可以随着采掘工程的推进，随时测定煤层瓦斯基础参数，掌握煤层瓦斯的动态变化，进一步研究瓦斯分布规律，进而形成瓦斯预测分析结论，知道矿井安全高效生产。 一、是国家法律法规的需要 2019年7月16日国家煤矿安监局印发了《防治煤与瓦斯突出细则》，细则中明确规定，突出煤层回采前必须执行区域措施，其中包括区域预测、区域措施、区域效果检验及区域验证，其各种预测指标和措施效果检验指标均需井下实测，实测主要参数为；瓦斯压力、瓦斯含量、瓦斯放散初速度、煤的坚固性系数、煤层突出指标等。各项参数的测定大多需要在实验室进行，为有效贯彻落实《防治煤与瓦斯突出规定》，建立瓦斯实验室非常必要。 二、是研究煤层瓦斯赋存规律的需要 在煤层瓦斯赋存规律的研究中，重要的一项内容就是煤层瓦斯压力、煤层瓦斯含量的测定。瓦斯含量的测定可以果用直接法和间接法，无论采用直接法还是间接法进行煤层瓦斯含量
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
光学瓦斯检测仪使用步骤 瓦斯仪器操作进入检查区域后,按巡回图表所拟定路线及时间依次达到各检查点。1、瓦斯测定一手将连接瓦斯入口的胶管按二氧化碳吸收剂管用测仗伸向测点(距离巷道顶200板mm以下处)手压气球10次以上,待测气体入气室,然后收回测仗,打开目镜护盖。观察光谱黑线在分划板上的移动位置,同时调整测微手轮,使光谱黑线在分划板上移到靠近的整数位置上。再观测测微刻度盘上指示的读数,将分划板上指示的整数与测微盘上指示的小数相加即为该点的瓦斯浓度。2、二氧化碳测定在测定点距巷道底板200mm以上处,首先测出该点的瓦斯浓度,然后拔开二氧化碳吸收剂管,将仪器吸气嘴伸向同一地点。同测瓦斯浓度方法一样。吸取二氧化碳与瓦斯的混合气体,读出混合气体浓度数值减去已测出的同点的瓦斯浓度再乘以0、925所得数即为该点的二氧化碳浓度。 瓦斯检测程序及操作 (一)入井前的准备工作1、佩戴好瓦斯检查工特种作业人员操作证。2、对携带的光学瓦斯检测仪的药品、气路及气密性、条纹进行检查,确认其性能良好。⑴对药品效能进行检查。吸收管内的干燥剂用氯化钙或变色硅胶。变色硅胶为蓝色颗粒状,直径2～3mm为宜,极易吸收水分而逐渐变为粉红色。吸湿变色后就应更换。但吸湿变色后的硅胶经过干燥处理后可以复用。吸收二氧化碳的就是钠石灰又名碱石灰,仪器使用的就是含有变色指示剂的粉红色颗粒,吸收后变为淡黄
色。药品颗粒粒度以3～5mm为宜。⑵对一起进行气密性检查。先检查吸气球就是否漏气。检查方法就是:一只手捏扁吸气球压出球内气体,另一只手压住球上的橡皮管,如球不膨胀还原,就证明不漏气,否则可以从气球就是否损坏、活塞芯子就是否清洁等方面来找原因。然后对仪器的气样通道进行检查。其检查方法与检查吸气球一样,只就是把压住吸气球上的橡皮管改为堵住仪器的进气口,如漏气应对各连接部分分别检查,找出原因进行检修。⑶检查干涉条纹就是否清晰。按下按钮由目镜观察,旋转保护玻璃座调整视度直到数字最清晰,再瞧干涉条纹就是否清晰。如不清晰,可将光源灯泡盖打开,用调整灯泡的位置来改善。⑷用新鲜空气清洗气室。仪器在使用前必须在测定地区气温相差不超过10℃的新鲜空气中清洗气室,这就是因为:第一,不同温度的气体的折射率就是不同的,因此当对零与测定地点的温度差别太大时,会引起测量误差,第二,这种仪器对温度的变化就是比较敏感的,温度变化会引起对好零的条纹移动(现场称为“跑正”或“跑负”)。清洗气室一般在井底车场进行。清洗的方法就是挤压五六次吸气球,让新鲜空气流经吸收管后进入气室。⑸干涉条纹的“0”位调定。清洗气室后在同一地点随即进行“0”位调定。其方法就是:先按下微调按钮(上按钮),转动测微手轮,使刻度盘的“0”位与指标线重合,然后按下粗调按钮(下按钮),转动粗动手轮,从目镜中观察,把干涉条纹的两条黑线中的任意一条对准分划板上的零线,并记住所对的这条黑线,旋上护盖。此后护盖不得再旋动,以免“0”位变动。另外在旋护盖时不要拧的过紧,容易压迫仪器本体,使本体组件变形而造成“0”位移动。上