钻屑瓦斯解吸指标K1值及钻屑量测定操作规范
一、测定原理02612186725581772686
利用WTC钻屑瓦斯解吸指标K1和钻屑量指标S max预测工作面突出危险性。在工作面用手持式气动钻机配8~10m的麻花钻杆向煤层打Φ42mm的钻孔，根据钻孔过程中每米排出钻屑量的多少以及排出钻屑的瓦斯解吸指标的大小预测工作面前方钻孔范围内的突出危险性。
二、准备工作
1、在测定前施工队组要提前准备好钻头为Ф42mm的手持式风动钻机一台、配套麻花钻杆10～12m，以及测量角度所用的罗盘、坡度规等器具。
2、测定人员要提前将仪器充好电，保证测定时仪器电量充足。
3、入井前要认真检查仪器是否正常（开启后可进入测定页面表明仪器可正常使用），然后将煤样瓶盖拧紧后将煤样瓶浸入水中，检查煤样瓶及连接胶管是否漏气，确保仪器及各部件能正常使用。
4、测定前要通知相关掘进队组安排人员配合打钻作业。
三、钻孔施工要求
1、所有预测（检验）钻孔都应布置在工作面最软分层煤中，并尽量保证预测（检验）钻孔始终在该软分层中钻进，一个钻孔位于掘进巷道断面中部，并平行于掘进方向，其他钻孔的终孔点应位于巷道断面两侧轮廓线外2～4m处，预测（检验）孔的深度为8～10m。
2、工作面布置有措施孔时，检验钻孔应位于距措施孔尽可能远的位置，用于检验措施效果。
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三、操作方法
1、测定前要再次检查仪器显示是否正常，是否有漏气现象，否则应及时更换仪器。
2、对煤层平巷、煤层上山、煤层下山、回采工作面进行煤与瓦斯突出预测或防突措施效果检验时，各钻孔从孔深3m 段起，每隔1m 或2m 取一个煤样测定钻屑瓦斯解吸指标K1或△h2；要求各钻孔取样深度错开，也即：若第一个钻孔取样孔深为3m、4m、6m、8m、10m，第二个钻孔应为3m、5m、7m、9m、10m，第三个钻孔取样孔深同第一个钻孔。
3、向工作面前方煤层打钻孔时，用塑料桶或编织袋收集每钻进1m钻孔排出的钻屑，并用测力计测量其重量；钻进至指定位置时，用Ф1～3mm的筛子在孔口接煤粉，接煤粉的同时启动秒表计时；煤样筛分后迅速装入煤样瓶中，并用筛子刮平，使装入煤样体积和煤样瓶体积一致，然后拧紧罐盖，松开盖上阀门；当秒表计时时间到达预2
定值t0时（t0一般应取1min、1.5min、2min，不应超过2min，不足1min应等满1min、同理不足1.5min等到1.5min、不足2min等到2min），拧紧盖上阀门的同时执行仪器采样功能，便开始该煤样的瓦斯解吸指标测量。
测完一个工作面的数据后，将测的最大钻屑量输入仪器就可预测该工作面预测孔范围内的突出危险性。
四、注意事项
1、测定前必须保证仪器电量充足、煤样瓶气密性良好，否则可能导致测定结果不准确；
2、测定时煤样外漏时间超过2min的数据、钻孔出水的数据为报废数据，不计入最终测定结果；
3、预测钻孔距措施孔过近或与措施孔打穿，会造成数据失实；
4、测定时应避开风筒出风口，避免被新鲜风流直接吹到煤样瓶，否则可能影响测定结果；
5、钻孔施工人员在打钻过程中，要将钻孔内每米的煤屑利用来回拉动的方法排净，否则可能造成测定数据不准；
6、在过断层、石包等地质构造或煤层中有夹矸时，要避开岩石，确保取样为全煤，否则会造成测定数据不准。
如遇到上述情况，则该次测定结果无效，要重新进行测定。
五、测定结束
测定完成后，测定人员在现场向调度室汇报测定结果，由调度室根据测定结果按照《K1值测定程序》和《余煤重控函【2011】第1号》中相关规定执行。
测定人员上井后认真填写《钻屑解吸指标测定表》，并及时请相
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关领导签字审批后存档。
煤层可解吸瓦斯含量测定操作规范
一、测定原理
通过向煤层施工钻孔取出煤样，并及时放入煤样筒中密封；然后用井下解吸系统测量煤样筒中煤样的瓦斯解吸速度及解吸量，并以此来计算瓦斯损失量Q1；
把煤样筒带到实验室然后在地面解吸仪上测量从煤样筒中释放出的瓦斯量, 与井下测量的瓦斯解吸量一起计算煤样瓦斯解吸量Q2；
将煤样筒中的部分煤样经称量系统称重后装入密封的粉碎系统加以粉碎，测量在粉碎过程及粉碎后一段时间所解吸出的瓦斯量（常压下），并以此计算粉碎瓦斯解吸量Q3；
借助数据计算系统求取可解吸瓦斯含量：瓦斯损失量、煤芯瓦斯解吸量和粉碎瓦斯解吸量之和就是可解吸瓦斯含量，即Qm＝Q1＋Q2＋Q3。
可解吸瓦斯含量测定流程
二、准备工作
1、在测定前施工队组要提前准备好钻头为Ф42mm的手持式风动钻机一台、配套麻花钻杆不少于21m，以及测量角度所用的罗盘、坡度规等器具，并安排专人配合打钻作业。
2、测定人员要提前对仪器认真检查，确保煤样筒和井下解吸仪气密性良好、温度计、压力表、秒表等仪器能正常使用。
三、取样位置确定
1、掘进工作面
掘进工作面测定可解吸瓦斯含量时，应布置不少于3个取样钻孔。钻孔施工时需保证取样为全煤：一个钻孔位于掘进巷道断面中部，并平行于掘进方向，其他钻孔的终孔点应位于巷道断面两侧轮廓线外5～10m处，取样孔的深度不少于20m。
已施工过煤巷条带区域预抽钻孔的掘进工作面，在施工取样钻孔时，钻孔要施工在距预抽钻孔尽可能远的位置，高度与中间一排抽采钻孔一致，以确保所取煤样能反映工作面区域措施范围内的最大可解吸瓦斯含量。
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2、回采工作面
①工作面回采前对工作面切眼及内圈巷道（距切眼200m范围内）进行一次可解吸瓦斯含量测定。
测定时要分别在工作面切眼距胶带顺槽（回风顺槽）50m处和切眼中部布孔取样，在胶带顺槽（回风顺槽）距切眼50、100、150、200m处布孔取样。钻孔垂直煤墙施工，施工倾角按照煤层走向确定，确保取样点为全煤。经解吸后取13个煤样测定结果的最大值作为最终测定结果。
②进行预抽效果对比时，应在上次取样钻孔前后2m范围内施工取样钻孔，否则两次测定结果没有可比性。
2、工作面回采进入坑透异常区域时要进行瓦斯含量和K1值测定。
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四、操作方法
可解吸瓦斯含量测定系统分为：井下解吸系统、地面解吸系统、煤样称量系统、粉碎解吸系统、和数据处理系统五部分。
1、井下解吸
①首先将井下解吸仪底塞打开灌水至适当刻度（根据煤层瓦斯含量大小确定），放入密封垫圈后拧紧底塞。在井下解吸仪灌水过程务必注意防止密封垫圈丢失；灌水时要底座口朝上，待灌水完毕并上紧底塞后要立即倒置井下解吸仪，使底座朝下并观察底塞是否有漏水现象。
②解吸仪灌水完毕并检漏后将其悬挂，用乳胶管一端连接解吸仪进气嘴，一端待煤样筒装入煤样后连接煤样筒出气嘴。
③打开煤样筒盖，准备煤样的装入；打开煤样筒盖上阀门检查出气嘴是否有堵塞现象，并将煤样筒阀门始终处于开启状态，与“O”型密封圈一起放置一旁以便随时取用。
④打开矿用大气压力表和温度计盖子让其暴露在空气中，待读数稳定后读取大气压力(KPa)和温度计读数(℃)。
⑤认真记录停钻时间、开始取样时间、结束取样时间。煤样取出后立即装入煤样筒，安装好密封圈盖紧煤样筒盖，完毕后快速把煤样筒出气嘴连接到乳胶管的一端。
⑥打开出气阀门前准确读数井下解吸仪液面（凹液面）刻度并作记录作为初始刻度，打开阀门瞬间待气体涌出后迅速读取液面刻度作为0min刻度并打开秒表计时，同时记录开始解吸时间。每一分钟读取液面刻度一次，直至30min结束；当解吸瓦斯体积达到井下解吸仪最大量程85%时，关闭解吸仪阀门重新灌水后继续解吸；30min内解- 10 -
吸瓦斯量用以推算瓦斯损失量Q1；解吸30min后解吸仪读数与初始刻度读数之差即为井下瓦斯解吸量Q21。所读读数务必做好记录填入相应已准备的表格。
⑦在井下解吸过程中要仔细做好开始解吸时间。
⑧解吸完毕后关闭煤样筒阀门，并放入清水中进行煤样筒气密性检测，若出现漏气现象则该样作废，若无漏气现象则放置一旁，待上井时一同带入井上实验室；取另一空煤样筒重复上述①～⑥中操作进行下一次的取样解吸；待全部取样结束后收好工具放好。
⑨注意事项：本次井下解吸系统操作过程中一定要注意煤样筒的气密性和井下解吸仪的防漏水性；煤样筒在升井到达实验室直至实验室解吸开始过程中一定确保阀门处于关闭状态；正确使用每个仪器，防止仪器损坏或丢失。
2、地面解吸
①井下取芯与解吸人员升井后立即把装有煤样的煤样筒带入实验室进行地面瓦斯解吸，并记录到达实验室和开始地面解吸的时间。
②将煤样筒出气嘴连接到地面瓦斯解吸测量管上，开启地面解吸装置背光灯管，操作玻璃管操作手柄到吸水排气档，按动真空泵启动按钮进行排气吸水，当液面到达适当位置（根据瓦斯解吸量确定）时停止，调节解吸管操作手柄到隔绝真空泵连通状态，使解吸管处于密封状态。
③解吸管密封性检测：在打开煤样筒阀门解吸开始前观察液面下降情况，是否有漏气存在，若存在要及时排除方可进行瓦斯解吸。
④在确认调试完好后，缓慢打开煤样筒阀门，隔一定时间间隔读取一次瓦斯的解吸量，时间间隔的长短取决于解吸速度；并注意观察
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解吸累计量的变化规律，发现异常及时处理，或报废。
⑤当实测解吸瓦斯体积达到单根测量管最大量程85%时，打开转换手柄用第二根测量管测量；或两根测量管同时使用。若解吸瓦斯体积超过两个测量管总量程80%时，关闭煤样筒阀门进行换水，并重复②～⑤操作步骤。
⑥记录周围环境的温度、大气压力及测试人员等。
⑦测量结束后，记录释放出的瓦斯量Q22，Q22与井下瓦斯解吸量Q21之和换算为标况下单位质量瓦斯体积即为可测量瓦斯含量Q2；解吸完毕后转入煤样称重操作系统。
⑧若有多个待解吸煤样，可依次按照③～⑥进行解吸，直至全部解吸结束。
3、粉碎解吸
①从煤样盆中取两份相等量的二次煤样，记录二次煤样重量G2，煤样的质量一般是50克到200克，选择较大块的煤样，确保二次煤样和全煤样有相同的特性。如果两份二次煤样测试结果有较大的差别，应该再取第三份二次煤样。
②连接容积测量装置（其操作与地面解吸系统中测量管操作相同），检查气路部分的气密性，保证气路系统和缸体、盖三者之间不漏气。
③将粉碎机定时器定时为3～5min，运行时观测解吸瓦斯量体积Q31或Q32，当实测解吸瓦斯体积达到测量管最大量程的85%时，要重新排气吸水后继续测定。
④若两份同质量的煤样瓦斯解吸量Q31和Q32相差不大，则取其平均值作为残余可解吸瓦斯含量Q3并作记录；若二者相差过大，- 12 -
则要重新称取第三份二次煤样进行粉碎。
⑤煤粒在粉碎机粉碎3～5min，或粉碎至基本无可解吸瓦斯解吸出为止。
⑥粉碎结束后，将缸体内煤样倒出并用棉花擦拭干净，重复②～
⑥步骤进行另一份煤样的粉碎，直至全部煤样粉碎结束。
4、数据处理
①进入Q值计算数据输入界面，按照之前所记录数据把附表的实验记录表格数据填入计算程序并进行点击计算（煤的破坏类型根据所取煤样的块度：棒状、大块、大小块、碎块块和粉状分别对应选择Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ；表中所填井下30min内的瓦斯解吸量为累加解吸量）。
②数据输入完毕并进行计算结束后，点击“输出报表”菜单，则自动生成Excel格式的数据处理信息。
③对照记录数据确认无误后，计算结束，做好数据保存工作。
五、注意事项
1、采样时间（用于瓦斯含量测定的煤样从钻屑到被装入煤样罐密封所用的实际时间）越短越好，但不得超过30min，否则应作为报废煤样。
2、井下解吸系统操作过程中一定要注意煤样筒的气密性和井下解吸仪的防漏水性；煤样筒在升井到达实验室直至实验室解吸开始过程中一定确保阀门处于关闭状态；正确使用每个仪器，防止仪器损坏或丢失。
3、称重时，在电子天平上放被称量物时要轻拿轻放，所称量物品切勿超过其最大量程；称量结束后及时把称量物从电子天平上取下
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以避免长时间使电子天平处于受重状态；称量结束后要关机断电。
4、煤样粉碎时，二次煤样应及时粉碎。粉碎时间为3～5min，切勿长时间粉碎。
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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。
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
防突瓦斯主要参数的实验方法、数据计算与步骤 实验一瓦斯放散初速度△P的实验室测定 一实验目的 掌握煤的瓦斯放散初速度（△P）的测定方法 二实验方法与步骤 煤的瓦斯放散初速度（△P）是表征含瓦斯煤层暴露时放散瓦斯快慢（即从吸附转化为游离状态）的一个指标。目前，△P只能在实验室进行测定，主要步骤为： ⑴采样在煤层新鲜暴露面或通过打钻采取煤样250g，并附标签注明采样地点、层位、采样时间等。 ⑵制样将所采煤样进行粉碎，筛分出粒度为0.2～0.5mm的煤样。每一个煤样取2个试样，每个试样重3.5g。 ⑶测定 ①把2个试样用漏斗分别装入△P测定仪的2个试样瓶中； ②启动真空泵对试样脱气1.5h； ③脱气1.5h后关闭真空泵，将甲烷瓶与试样瓶连接，充气（充气压力 0.1MPa）使煤样吸附瓦斯1.5h； ④关闭试样瓶和甲烷瓶阀门，使试样瓶和甲烷瓶隔离； ⑤开动真空泵对仪器管道死空间进行脱气，使U型管泵真空计两端泵面相平；
⑥停止真空泵，关闭仪器死空间通往真空泵的阀门，打开试样瓶的阀门，使煤样与仪器被抽空的死空间相连并同时启动秒表计时，10s时关闭阀门，读出汞柱计两端汞柱差P1(mm)，45s时再打开阀门，60s时关闭阀门，再一次读出汞柱计两端差P2(mm)。 ⑷计算 ①瓦斯放散初速度△P=P2－P1； ②同一煤样的两个试样测出的△P值之差不应大于1，否则需要重新测定。
试验二煤的坚固性系数f值得测定方法 一实验目的 掌握煤的坚固性系数(f)的测定方法 二仪器及用具 捣碎筒、计量筒，分样筛(孔径20mm，30mm和0.5mm各一个)，天平(最大称量1000g，感量0.5g)，小锤，漏斗、容器。 三采样及制样 沿新暴露的煤层厚度的上、中、下部各采样块度为10cm左右的煤样两块，在地面。煤样采出后用塑料袋包严，以防止分化。将煤样用小锤碎制成20～30mm的小块用孔径20或30mm的筛子筛选。称取制备好的试样50g为一份，每5份为一组，共三组。 四测定步骤 将捣碎筒放置在水泥地板或2cm厚的铁板上，放入试样一份，将2.4kg重锤提高到600mm高度，使其自由落下冲击试样，每份冲击3次，把5份捣碎后的试样装在同一容器中； 把每组(5份)捣碎后的试样一起倒入孔径0.5mm分样筛中筛分，筛至不再漏下煤粉为止； 把筛下的粉末用漏斗装入计量筒内，敲打使之密实，插入具有刻度的活塞尺与筒内粉末面接触，在计量筒口相平出读取数L。 五坚固性系数的计算 坚固性系数按下式计算： 20 f/ l n 式中f－坚固性系数； n－每份试样冲击次数，次； l－每组试样筛下煤粉的计量高度，mm。 测定平行样3组(每组5份)，取算数平均值，计算结果取一位小数。
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。
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；
矿井瓦斯防治及矿井通风瓦斯方面实验 瓦斯基础参数测定实验 一、实验目的 1.掌握胶囊—粘液封孔法直接测定煤层瓦斯压力的原理、方法，了解井下的瓦斯压力测定程序； 2.掌握直接法测定煤层瓦斯含量（DGC）的原理、方法，了解井下瓦斯含量测试程序； 3.掌握瓦斯吸附常数的测定原理、方法，掌握高压容量法测定吸附常数步骤； 二、实验原理 1.通过钻孔揭露煤层，安设瓦斯压力测定装置及仪表，封孔后，利用煤层瓦斯的自然渗透作用，使钻孔揭露煤层处或测压室的瓦斯压力与未受钻孔扰动煤层的瓦斯压力达到相对平衡，并通过测定钻孔揭露煤层处或测压室的瓦斯压力来表征被测煤层的瓦斯压力。按照封孔方式分为主动式和被动式，主动式封孔的基本原理是“固封液，液封气”，即在封闭段两端的固体物质间注入压力密封液，在高于预计瓦斯压力的密封粘液的作用下，密封液渗入孔壁与固体物的裂缝和孔隙周围的裂隙中以阻止煤层瓦斯泄漏（胶囊—粘液封孔）；被动式封孔的基本原理是用固体物充填测压管与钻孔壁之间的空隙（如黄泥、水泥砂浆、聚氨酯等）。 2. 该测定装置将煤层瓦斯含量分为：瓦斯损失量W1、常压瓦斯解吸量W2、粉碎瓦斯解吸量W3和常压残存量W c。通过向煤层施工取芯钻孔，用井下取芯系统将煤芯从煤层深部取出，及时封入煤样筒中；井下进行煤样瓦斯解吸速度测定以及损失时间的记录，利用公式at i进行瓦斯损失量W1的计算；把装有煤样的煤样筒带到实验室进行常压解吸，测量从煤样筒中释放出的瓦斯量W21, 与井下测量的瓦斯解吸量W22计算煤芯瓦斯解吸量W2；称量煤样总重后称取二次煤样进行常压粉碎解吸，并以此计算粉碎瓦斯解吸量W3；则可解吸瓦斯含量W m为：W m＝W1＋W2＋W3。采用朗格缪尔公式计算常压残存量W c，则可得出煤层瓦斯含量W= W m+W c。 3. 煤中大量的微孔内表面具有表面能，当气体与内表面接触时，分子的作用力使甲烷或其他多种气体分子在表面上发生浓集，称为吸附。气体分子浓集的数量渐趋增多，为吸附过程；气体分子复返回自由状态的气相中，表面上气体分子数量渐趋减少，
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
瓦斯含量概述： 煤层可解吸瓦斯含量（Wa）是指单位质量的煤在标准状况下直接测定和计算出的煤层自然解吸瓦斯含量，不包括常压吸附瓦斯含量（即不包括“常压吸附残存量”），单位为m3/t，其表达基准为原煤基。 瓦斯含量（W）包括煤层可解吸瓦斯含量（Wa）和常压吸附瓦斯含量（Wc）。 煤层可解吸瓦斯含量的直接快速测定法为快速测定煤层可解吸瓦斯含量提供一种有效的方法，直接快速地测定和计算出煤层可解吸瓦斯含量，为矿井瓦斯治理提供准确的依据。可用于煤层突出危险性工作面及区域预测、预抽瓦斯效果评价以及矿井煤层瓦斯涌出量预测等。 煤层瓦斯含量直接测定法中可解吸瓦斯含量（Wa）的值包括“损失量瓦斯含量”（W1）、“常压解吸瓦斯含量”（W2）和“粉碎解吸瓦斯含量”（W3）。 损失量瓦斯含量（W1）值概述： ）是指单位质量的煤芯从原始位置开始脱离煤体到被“损失瓦斯含量”（W 1 装入煤样筒之前这段时间内，在钻孔和巷道中所解吸出的瓦斯量换算为标况下的体积，该损失瓦斯含量需通过瓦斯解吸规律推算。其推算方法为：通过记录煤芯从钻孔煤层深部取出到封入煤样筒中的时间，结合在井下及时测量煤样筒中煤芯的瓦斯解吸速度及瓦斯解吸量，来推算煤芯封入煤样筒之前的损失瓦斯含量。常压解吸瓦斯含量（W2）值概述： ）是指单位质量的煤芯从装入煤样筒开始到被粉碎“常压解吸瓦斯含量（W 2 之前，所解吸出的瓦斯含量换算为标况下的体积。其测定方法为：将煤样筒带到地面实验室后，测量从煤样筒中的煤芯泻出瓦斯量，与井下测得的瓦斯解吸量一起计算出煤芯瓦斯解吸量。 粉碎解吸瓦斯含量（W3）值概述： “粉碎解吸瓦斯含量”（W3）是指在常压下单位质量的煤芯在粉碎过程中和粉碎后一段时间内所解吸出的瓦斯量换算为标况下的体积。其计算方法为：称取
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
山西临县华烨煤业有限公司 瓦斯参数 测 定 报 告 2014年12月23日
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瓦斯参数测定报告 根据山西省煤矿矿井瓦斯参数测定通知要求，现将我矿井瓦斯参数测 定报告汇报如下： 一、矿井概况及安全实施建设情况 1、山西临县华烨煤业有限公司位于山西临县城南约50km处，行政区划分属临县高家山乡。批准开采煤层为2#、4#、5#、8#、9#煤层，现开掘煤层为2#、4#煤层。井田面积为6.971km2,其地理坐标为东经110°52′11″---110°54′27″，北纬37o38′05″--37o40′07″该矿属于机械化升级改造基建矿井，设计生产能力120万吨/年。4#煤层厚度平均为1.73m，煤层稳定，为简单的单斜构造，全区可采。 2、山西省临县华烨煤业有限公司现为基建矿井，采矿许可证号为C1400002010011220054001，有效期：2012年11月19日至2042年11月19日。营业执照注册号为：140000210046964，矿长姓名：杨恩伟，矿长资格证注册号为：MK130800716，有效期：2013年5月至2016年5月。矿长安全资格证注册号为:09014010800298。 3、开拓系统 矿井采用斜立井开拓方式 主斜井、副立井进风立井。主斜井倾角23o，井筒净宽4.50m，斜长804m,净断面14.2m2。担负矿井原煤提升以及通风任务，已装备DTC100/2×280型钢绳芯深槽皮带输送机，JK2.0×1.5型单滚筒检修绞车已安装，为矿井的一个安全出口。 副立井为进风立井，井筒净直径5.0m，垂深267.5m，净断面19.63m2， 已安装2JK2.5×1.5双滚筒绞车，担负辅助运输、提人以及通风任务。梯 1
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
[1]AQ 1047-2007—2007 煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法[S]. 煤层的瓦斯压力是矿井瓦斯基本参数之一，它对于确定煤层瓦斯含量，进行矿井瓦斯涌出治理，瓦斯抽放以及煤与瓦斯突出的防治等工作均具有十分重要的意义。在治理矿井瓦斯的长期实践中，已探索出了许多井下煤层瓦斯压力的直接测定方法，在这些测定方法中，多数准确度高、易操作，但也有不少的测定方法其准确度低、可靠性差。因此，有必要对煤层瓦斯压力的测定方法进行规范，并在此基础上制定煤矿井下煤层瓦斯压力直接测定的行业标准。 本标准的制定以测定方法的可靠性为主，兼顾其可操作性及已使用的程度，同时考虑瓦斯压力测定的最新科研成果。 本标准遵循煤炭工业部颁布的《煤矿安全规程》和《防治煤与瓦斯突出细则》等文件的有关规定。 本标准由煤炭工业部科技教育司提出。 本标准由煤矿安全标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：煤炭科学研究总院重庆分院。 本标准主要起草人：许英威、杜子健。 本标准委托煤矿安全标准化技术委员会煤矿瓦斯防治及设备分会负责解释。 1 范围
本标准规定了煤矿井下直接测定煤层瓦斯压力的原理、设备材料、仪表以及打钻、封孔、测压等工艺的要求。 本标准适用于煤矿井下直接测定煤层瓦斯压力(简称瓦斯压力测定)。 2 引用标准 下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 JJG 52—71 工业用单圈管弹簧式压力表、真空表和真空压力表检定规程国家技术监督局 防治煤与瓦斯突出细则 1995—05—01 煤炭工业部 气瓶安全监察规程 1989—12—22 劳动部 3 测定原理 通过钻孔揭露煤层，安设测定仪表并密封钻孔，利用煤层中瓦斯的自然渗透原理测定在钻孔揭露处达到平衡的瓦斯压力。 4 方法分类 4．1 按测压方式分 4．1．1 主动测压法 钻孔封完孔后，通过钻孔向被测煤层充入补偿气体达到瓦斯压力平衡而测定煤层瓦斯压力的测压方法。补偿气体可
QB 晋城无烟煤集团企业标准 QB019----2012 煤层瓦斯含量测定技术标准 XXXXX 发布XXXXXX实施 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司发布
1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语及定义 (1) 4 测定方法分类 (2)
本标准全部内容为强制性条文。 本标准由山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司提出。 本标准由山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司归口。 本标准起草单位：山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司、中煤科工集团重庆研究院。
煤层瓦斯含量测定技术标准 1 范围 本标准规定了井下直接、间接测定煤层瓦斯含量的测定方法、工艺、操作规范及仪器、设备管理的要求。 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。 本标准适用于山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司下属所有高瓦斯、突出矿井。 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。 《煤层瓦斯含量井下直接测定方法》（GB23250-2009） 《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法》（AQ 1047-2007） 《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》（安监总煤装〔2011〕163号） 《煤的工业分析方法》（GB/T212-2008） 《煤样的制备方法》（GB474-2008） 3 术语及定义 3.1 残存瓦斯量 在常压状态下，煤样解析后残留在煤样中的瓦斯量，单位m3/t。 3.2 残余瓦斯量 经抽采和排放后，剩余在煤层中的瓦斯含量，单位m3/t。 3.3 损失瓦斯量 煤样从暴露到开始测定解吸量期间所损失的瓦斯量。 3.4 粉碎前脱气量 在负压状态下，煤样在粉碎前所解吸的瓦斯量。 3.5 粉碎后脱气量
1.煤层基础参数现场测定实验方案 1.1煤层瓦斯压力 1.1.1测试原理 直接测定法是用钻机由岩层巷道或煤层巷道向预定测量瓦斯地点打一钻孔，然后在钻孔中放置测压装置、再将钻孔严密封闭堵塞并将压力表和测压装置相连来测出瓦斯压力。如果在测定中能保证钻孔封闭严密不漏气，则压力表显示的数值即为测点的实际瓦斯压力，直接测定法的关键是封闭钻孔的质量。根据封孔原理的不同，一般将封孔方法分为被动式与主动式。 本次采用主动式封孔技术。主动式封孔测压其基本原理是：固体封液体、液体封气体，即采用液体作为封孔介质，以解决固体物不能严密封闭钻孔周边裂隙孔道的困难，并保持封孔液体的压力在测定过程中始终大于瓦斯压力，粘液在压力作用下渗入钻孔周边裂隙，杜绝瓦斯的泄漏；为了维持封孔液体的压力和防止液体向钻孔内渗透，在封孔液体段的两端用固体封闭钻孔，形成用固体封液体、用液体封气体的封孔系统。实践表明：在石灰岩、砂岩和页岩岩层的钻孔中，均能严密封闭钻孔，准确测得煤层的瓦斯压力。经过几十年的发展，目前主动式瓦斯测压封孔装置主要有：普通胶圈－压力粘液封孔测压仪、可变形胶圈－压力粘液封孔测压仪、胶囊－压力粘液封孔测压仪、胶圈（囊）－三相泡沫密封液测压仪等。 MWYZ系列化主动式煤层瓦斯压力测定仪主要由钢丝胶囊、护管和连接罐、尼龙压力管（瓦斯管、胶囊液管和压力粘液管）、储能罐和压力粘液罐、手动试压泵、粘液封孔材料以及测压仪表等配件组成。 1.1.2测定仪器 测试仪器选用华北科技学院研发的MWYZ－IV型和MWYZ－III型主动式煤层瓦斯压力测定仪各一套。具体技术参数如表1.1所示。 表1.1 测压仪参数表
1.1.3测点布置 为了最大限度反应原始状态下的瓦斯压力，选择测压地点时可参考以下原则：1）目标煤层周围无采空区，尽量选取在最近几年新开拓的岩石巷道； 2）瓦斯压力测量地点一般选择在岩石比较完整，周边地质结构单一的岩巷中进行；测压钻孔及其见煤点应避开地质构造裂隙带、巷道的卸压圈和采动影响范围，测压煤层周围岩石致密完整、无破碎带； 3）煤层50m范围内无断层和大的裂隙；岩层无淋水，岩柱（垂高）至少大于10m； 4）同一地点测压应打两个测压钻孔，钻孔口距离应在其相互影响范围外，其见煤点的距离除石门测压外应不小于20 m。瓦斯压力测量结果以压力较大的一个为准； 5）选择瓦斯压力测定地点应保证有足够的封孔深度。一般的岩巷打钻，钻孔深度不宜小于10m； 6）应尽可能地选择施工仰角测压孔，避免俯角和水平钻孔，同一地点测压应打两个测压钻孔； 7）如果选取顺煤层施工测压孔，钻孔长度不小于40m，选取构造简单有利于施工的最新开掘的煤巷。 1.1.4测试步骤及方法 具体测试过程如下： 1）钻机队在指定地点打钻，钻头采用直径为75mm，记录见煤时间后，继续钻进，同时测压技术人员准备瓦斯压力测定设备，配置压力粘液和乳化液，同时连接部分管线，准备测压仪安装工具； 2）煤层钻进3.8m停止钻进，退出钻杆，准备安装测压仪，记录钻孔具体参数见表1.2； 表1.2 钻孔参数表
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;
钻屑瓦斯解吸指标K1值及钻屑量测定操作规范 一、测定原理02612186725581772686 利用WTC钻屑瓦斯解吸指标K1和钻屑量指标S max预测工作面突出危险性。在工作面用手持式气动钻机配8~10m的麻花钻杆向煤层打Φ42mm的钻孔，根据钻孔过程中每米排出钻屑量的多少以及排出钻屑的瓦斯解吸指标的大小预测工作面前方钻孔范围内的突出危险性。 二、准备工作 1、在测定前施工队组要提前准备好钻头为Ф42mm的手持式风动钻机一台、配套麻花钻杆10～12m，以及测量角度所用的罗盘、坡度规等器具。 2、测定人员要提前将仪器充好电，保证测定时仪器电量充足。 3、入井前要认真检查仪器是否正常（开启后可进入测定页面表明仪器可正常使用），然后将煤样瓶盖拧紧后将煤样瓶浸入水中，检查煤样瓶及连接胶管是否漏气，确保仪器及各部件能正常使用。 4、测定前要通知相关掘进队组安排人员配合打钻作业。 三、钻孔施工要求 1、所有预测（检验）钻孔都应布置在工作面最软分层煤中，并尽量保证预测（检验）钻孔始终在该软分层中钻进，一个钻孔位于掘进巷道断面中部，并平行于掘进方向，其他钻孔的终孔点应位于巷道断面两侧轮廓线外2～4m处，预测（检验）孔的深度为8～10m。 2、工作面布置有措施孔时，检验钻孔应位于距措施孔尽可能远的位置，用于检验措施效果。 1
三、操作方法 1、测定前要再次检查仪器显示是否正常，是否有漏气现象，否则应及时更换仪器。 2、对煤层平巷、煤层上山、煤层下山、回采工作面进行煤与瓦斯突出预测或防突措施效果检验时，各钻孔从孔深3m 段起，每隔1m 或2m 取一个煤样测定钻屑瓦斯解吸指标K1或△h2；要求各钻孔取样深度错开，也即：若第一个钻孔取样孔深为3m、4m、6m、8m、10m，第二个钻孔应为3m、5m、7m、9m、10m，第三个钻孔取样孔深同第一个钻孔。 3、向工作面前方煤层打钻孔时，用塑料桶或编织袋收集每钻进1m钻孔排出的钻屑，并用测力计测量其重量；钻进至指定位置时，用Ф1～3mm的筛子在孔口接煤粉，接煤粉的同时启动秒表计时；煤样筛分后迅速装入煤样瓶中，并用筛子刮平，使装入煤样体积和煤样瓶体积一致，然后拧紧罐盖，松开盖上阀门；当秒表计时时间到达预2
瓦斯基础参数测定管理办法 一、瓦斯参数测定规定 （一）矿井通用瓦斯参数测定 各项参数测定前，应明确记录负责人、参数测定负责人，使用仪器编号，以保证测定结果准确可靠。 瓦斯参数的测定内容包括： ①瓦斯含量W 瓦斯含量测定时，测定取样深度正常情况下应不低于20m，可解吸瓦斯含量测定系统分为：井下解吸系统、地面解吸系统、煤样称量系统、粉碎解吸系统、和数据处理系统五部分。由此测定含量W值预测该工作面的突出危险性。 ②钻屑瓦斯解吸指标K1 测完一个工作面的数据后，每次测定结果最大K1值预测该工作面的突出危险性。如在测量过程中，出现漏气现象，应更换仪器进行重新测定。 ③钻屑量指标S 测定S值时，向工作面前方煤层打钻孔时，用塑料桶或编织袋收集每钻进1m钻孔排出的钻屑，并用测力计测量其重量，取最大S值预测该工作面的突出危险性。 ④坚固性系数f值 每个工作面在沿新暴露的煤层采取块度为10cm左右的煤样，把煤样用小锤碎制成20～30mm的小块，用孔径为20或30mm的筛子
筛选，称取制备好的试样50g为一份，每5份为一组，共取三组，将试样/份放入捣碎筒重锤提高到600mm高度，使其自由落下冲击试样，每份冲击3次，把5份捣碎后的试样装在同一容器中，把每组(5份)捣碎后的试样一起倒入孔径0.5mm分样筛中筛分，筛至不再漏下煤粉为止把筛下的粉末用漏斗装入计量筒内，轻轻敲打使之密实，然后轻轻插入具有刻度的活塞尺与筒内粉末面接触。在计量筒口相平处读取数3组取算数平均值，取此f值预测该工作面的突出危险性。 ⑤煤层瓦斯压力P 巷道开口前测定煤层瓦斯压力。 （二）掘进工作面瓦斯参数测定 1、瓦斯含量W、钻屑瓦斯解吸指标K1、钻屑量S、坚固性系数f值及压力P的测定 ①在掘进巷道（横贯开口除外）开工前进行一次瓦斯含量、钻屑瓦斯解吸指标K1、钻屑量S值、坚固性系数f值及压力P的测定，以判定该工作面的突出危险性。 ②巷道开始掘进后，掘进工作面按照每掘进20m测定一次瓦斯含量和钻屑瓦斯解吸指标K1、s值、坚固性系数f值进行掘进。 控制办法 掘进队组必须悬挂“超前预测控制牌板”，悬挂位置为本次钻屑瓦斯解吸指标K1测定位置，牌板上要认真填写钻屑瓦斯解吸指标 K1测定结果、含量结果、测定时间、测定人、迎头距测点距离等正在实施煤巷条带煤层瓦斯预抽的掘进工作面由抽采部根据预