瓦斯含量测试方法与原理
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矿山开采中的瓦斯测试与监测矿山开采中的瓦斯测试与监测是为了确保矿山工作环境的安全性和可持续性发展而进行的重要工作。
瓦斯是矿山中常见的危险气体之一,对矿工的生命安全和矿山设备的正常运行都构成威胁。
因此,瓦斯测试与监测的目的是及时发现瓦斯超标情况,采取相应的措施确保矿山的安全运营。
一、瓦斯测试的方法和标准1. 抽样测试:通过抽取矿井中的瓦斯样品进行分析,以确定瓦斯浓度是否超标。
常用的抽样测试方法包括直接抽样法、间接抽样法和连续自动抽样法。
2. 在线监测:通过安装瓦斯传感器和监测设备,实时监测矿井中的瓦斯浓度。
当瓦斯浓度超过设定的安全阈值时,系统会自动发出警报。
3. 瓦斯爆炸性测试:通过测定瓦斯的爆炸极限和爆炸指数,评估瓦斯的爆炸性质。
常用的测试方法包括爆炸极限测定法和爆炸指数测定法。
瓦斯测试的标准主要包括瓦斯浓度标准和爆炸性标准。
瓦斯浓度标准是指矿井中瓦斯浓度的上限,一般根据国家相关标准来确定。
爆炸性标准是指瓦斯的爆炸极限和爆炸指数,一般要求瓦斯浓度在安全范围内,不会引发爆炸。
二、瓦斯监测的设备和技术1. 瓦斯传感器:用于测量矿井中的瓦斯浓度,常见的瓦斯传感器有电化学传感器、红外传感器和热导传感器等。
这些传感器具有高灵敏度、快速响应和稳定性好的特点。
2. 数据采集系统:用于采集和传输瓦斯浓度数据,包括传感器、数据采集器和通信设备等。
数据采集系统可以实现瓦斯浓度的实时监测和数据的存储与分析。
3. 远程监测技术:通过互联网和无线通信技术,实现对矿井中瓦斯浓度的远程监测和控制。
远程监测技术可以提高监测效率,减少人工巡检的工作量。
三、瓦斯测试与监测的流程1. 瓦斯测试计划:确定测试的频率、位置和方法,制定测试计划。
根据矿山的特点和瓦斯的分布情况,确定测试点位和抽样频率。
2. 瓦斯抽样与测试:按照测试计划,在矿井中选取代表性的测试点位,进行瓦斯抽样和测试。
根据测试结果,判断瓦斯浓度是否超标。
3. 数据采集与分析:将瓦斯测试数据通过数据采集系统进行采集和传输,对数据进行分析和处理。
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。
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”(W1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(W2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:称取煤样筒中的部分煤芯(与全部煤样具有相似性)两份,逐份装入密封的粉碎装置中加以粉碎,测量在粉碎过程中(粉碎时间3~5min)及粉碎后一段时间(约5min)内所解吸出瓦斯量,并以此为基准计算出全煤芯在粉碎后的瓦斯解吸量。
煤层瓦斯含量测定的方法及过程煤层瓦斯,是煤矿里的一种“隐形杀手”,它不像烟雾那样显眼,也不像火一样刺激,却能在你不经意间悄悄蔓延,危及矿工的生命安全。
煤层瓦斯含量的测定呢,就像是为煤矿“量体温”,了解它的健康状况。
你可能会觉得,瓦斯含量测定不就是做个测试,结果一下就出来了嘛。
说起来可不那么简单,搞不好还得把你的智慧与耐心都用上。
我们就来聊聊这个“煤层瓦斯含量测定”的全过程。
一、煤层瓦斯的采样与测定步骤说到煤层瓦斯,最重要的一步就是“采样”。
这就像你去医院检查,医生得先拿到你的样本,才能做个准确的诊断。
煤层瓦斯采样呢,首先得选择一个合适的钻孔位置。
钻孔的位置可不是随便选的,它要代表煤层的瓦斯含量,最好是选择一个地质构造比较典型的地方。
咱们就像找病因一样,得找到一个“典型病灶”,这样结果才更有参考价值。
采样的工具一般是采样管,这玩意儿看起来像根普通的金属管子,但它的作用可大着呢。
你把它插进煤层里,然后慢慢抽取煤层内部的气体。
大家可能会问:“那瓦斯是不是就能直接从采样管里出来了?”别急,这时可得小心了。
瓦斯一旦释放出来,如果处理不当,可能会引发爆炸或者火灾。
所以,采样过程得格外小心,就像玩“拆弹专家”一样,一步错,满盘皆输。
采集到瓦斯样品后呢,就进入了测定环节。
这时就得把瓦斯带到实验室,经过一系列分析和测试。
常见的测试方法有吸附法、气相色谱法、激光光谱法等等,每种方法都有自己的优缺点。
吸附法就像是给气体穿上一套“过滤服”,让瓦斯的成分通过吸附剂吸附,然后通过测量吸附剂上的变化来得出瓦斯的成分和浓度。
气相色谱法则是把气体分开来,像是给瓦斯做个“体检”,看它里面包含了哪些“成分”。
这就像把一盘菜分解成不同的原材料,看看有哪些调料加入了。
二、煤层瓦斯测定的重要性知道煤层瓦斯的含量到底有多重要吗?不说你可能不信,单是瓦斯浓度过高这一点就足以让煤矿管理人员头疼得睡不着觉。
因为一旦瓦斯浓度过高,空气中的氧气浓度就会下降,这对矿工的健康威胁是巨大的。
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。
瓦斯含量与矿井瓦斯涌出量预测第一节瓦斯的成因与赋存一、瓦斯的成因煤矿井下的瓦斯来自煤层和煤系地层,它主要是腐植型有机物质在成煤过程中生成的。
有机物质沉积以后,一般经历两个不同的造气时期:从植物遗体到形成泥炭,属于生物化学造气时期;从褐煤、烟煤直到无烟煤属于煤化变质作用造气时期。
瓦斯生成量的多少取决于原始母质的组成和煤化作用所处的阶段。
1.生物化学作用时期瓦斯的生成泥炭阶段的腐植体,处于生物化学作用时期。
在温度不超过50℃低温条件下,经厌氧微生物作用发酵分解成瓦斯和二氧化碳。
在沼泽、三角洲等水下生成的瓦斯,能够比较顺利地扩散到古大气中去,或者溶于水中,然后被水带到地表。
在泥炭时期,泥炭的埋深一般不大,其覆盖层的胶结固化也不好,生成的瓦斯通过渗滤和扩散容易排放到大气中,因此,生物化学作用产生的瓦斯一般不会保留在煤层内。
随着泥炭层的下沉,覆盖层的厚度越来越大,压力与温度随之增高,厌氧微生物的生存环境恶化,生物化学活动逐渐减弱直至停止。
在稍高的压力与温度作用下,泥炭化的木质素与纤维素便转化成为褐煤。
2.煤化变质作用时期瓦斯的生成褐煤层进一步沉降,压力与温度的影响随之加剧,煤化变质作用增强。
一般认为温度在50~220℃和相应的压力下煤层处于烟煤-无烟煤热力变质造气时期。
在这一时期,煤的变质程度越高,其生成的瓦斯量也就越多。
苏联B·A·乌斯别斯基根据地球化学与煤化作用过程反应物与生成物平衡原理,计算出各煤化阶段的煤生成的甲烷量,如表2-1示。
成煤过程中瓦斯生成量表2-1二、瓦斯赋存煤层经过漫长地质年代煤化过程生成的瓦斯,在其压力与浓度差的驱动下进行运移,其中大部分脱离产气煤层排放到古大气中;当在运移途中遇到良好的圈闭和贮存条件时,会聚集起来形成天然气藏。
留存在现今煤层中的瓦斯,仅是其中的一小部分(占3~24%)。
煤层保存瓦斯量的多少,主要取决于封闭条件(如煤层埋藏深度、煤层及围岩的透气性、地质构造等)与存贮条件(如煤的吸附性能、孔隙率、含水程度、温度与压力等)。
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。
瓦斯含量测定方法
瓦斯含量测定方法是用来测量样品中瓦斯含量的方法。
常见的瓦斯含量测定方法包括以下几种:
1. 体积法测定:该方法是通过测量样品中瓦斯体积的变化来确定瓦斯含量。
常见的体积法测定方法包括闭口瓶法、水封瓶法和压力瓶法等。
2. 溶解度法测定:该方法是通过测量瓦斯在溶剂中的溶解度来确定瓦斯含量。
常见的溶解度法测定方法包括溶液浓度法和溶液容积法等。
3. 光学法测定:该方法是通过利用瓦斯分子对光的吸收或发射特性来确定瓦斯含量。
常见的光学法测定方法包括红外光谱法和紫外可见光谱法等。
4. 电化学法测定:该方法是通过测量瓦斯与电极之间的电流或电势变化来确定瓦斯含量。
常见的电化学法测定方法包括电导法和电化学传感器法等。
5. 质量法测定:该方法是通过测量瓦斯分子在质量分析仪器中的质量变化来确定瓦斯含量。
常见的质量法测定方法包括质谱法和热导法等。
以上是常见的几种瓦斯含量测定方法,具体选择何种方法取决于样品的性质、测定的目的和要求等因素。
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11.1 测压操作步骤21.2 瓦斯压力测定结果32 煤层瓦斯含量测定42.1 测定方法及过程42.2 煤层瓦斯含量测定结果53 煤层透气性系数测定73.1 测定原理73.2 测定方法93.3煤层透气性系数计算结果104 钻孔瓦斯流量衰减系数的测定104.1 测定原理104.2 测定方法115 煤的破坏类型测定136 煤的坚固性系数测定136.1 仪器设备136.2 煤样制取146.3 测定步骤146.4 数据计算157 瓦斯放散初速度测定157.1 仪器设备157.2 煤样制取167.3 测定步骤167.4 数据计算168 煤层瓦斯吸附常数测定178.1 煤样制取178.2 测定步骤188.3 试验结果输出209 煤层瓦斯钻屑指标测定219.1 钻屑量测定219.2 钻屑瓦斯解吸指标测定21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,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/T1047-2007)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,利用压风将密封罐的水泥浆注入钻孔,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。
井下煤层瓦斯含量快速测定仪执行标准概述说明1. 引言1.1 概述井下煤层瓦斯含量快速测定仪是一种在煤矿生产中广泛应用的重要工具,可以有效地对井下煤层中的可燃性气体进行快速准确的测量和监测。
煤层瓦斯是由岩层内部吸附和吸附气体解吸而来,具有高温高压、易燃易爆等危险特性,因此在煤矿中的检测和控制非常重要。
1.2 文章结构本文将从以下几个方面对井下煤层瓦斯含量快速测定仪执行标准进行详细说明。
首先,我们将介绍该仪器的原理、组成部分以及使用方法。
接着,我们将详解国内执行标准,并与国际执行标准进行比较分析。
最后,文章将阐述快速测定技术在煤矿安全生产中的重要性以及其应用场景,并展望未来该技术的发展趋势。
1.3 目的本文旨在全面概述井下煤层瓦斯含量快速测定仪执行标准。
通过介绍该仪器的概述和原理,读者能够了解其工作原理和基本组成部分。
此外,对于国内和国际执行标准的详细介绍和比较分析,可以帮助读者深入了解该技术在全球范围内的应用情况和发展趋势。
最后,文章还将探讨快速测定技术在煤矿安全生产中的重要性以及其未来发展方向,为相关领域的从业人员提供参考和启示。
以上就是“1. 引言”部分的内容介绍。
2. 煤层瓦斯含量测定仪器概述:2.1 仪器概述及原理:煤层瓦斯含量测定仪是一种专门用于井下测量和监测矿井中煤层瓦斯含量的设备。
该仪器通常由传感器、数据采集系统、显示屏以及控制系统组成。
测定瓦斯含量的原理基于传感器对于空气中的吸附气体即甲烷进行检测和采集。
通过使用可靠灵敏的传感器,测定仪能够准确地检测到空气中微小的甲烷含量,并将其转化为数字信号进行处理和显示。
2.2 仪器主要组成部分介绍:- 传感器:传感器是关键部件,它负责检测和采集空气中的甲烷气体。
现代的传感器采用了高度敏感的材料,能够稳定地工作并具有较高的精确度。
- 数据采集系统:数据采集系统负责接收来自传感器的信号,并对其进行放大、滤波、数字化等处理。
通过这个系统,我们可以获得准确且可靠的煤层瓦斯含量数据。
瓦斯参数测试数据意义及方法瓦斯参数测试1煤层瓦斯压力测定瓦斯压力: 煤层中瓦斯所具有的气体压力游离瓦斯,p,单位MPa。
煤层原始瓦斯压力: 当煤层未受采动影响而处于原始赋存状态时,煤中平衡瓦斯压力称之为煤层原始瓦斯压力,其物理单位为MPa。
煤层残存瓦斯压力: 当煤层受采动影响涌出一部分瓦斯后,此时煤层中残留瓦斯的压力大小称之为煤层残存瓦斯压力,单位为MPa。
煤层的残存瓦斯压力总小于原始瓦斯压力。
1.1 间接法测定瓦斯压力1.1.1根据煤层瓦斯涌出量间接推测瓦斯压力1.1.2根据煤层原始瓦斯合量测定瓦斯压力这一方法是利用特制的密闭钻头从煤体内部预定测量瓦斯压力的地点,采取煤样。
然后将煤样中的瓦斯全部抽出,则可根据煤样的重量或体积和总的抽出瓦斯量求出单位重量或体积的瓦斯量,再按瓦斯容量曲线或瓦斯含量计算公式求出其瓦斯压力。
式中 X?纯煤(煤中可燃质)的瓦斯含量,m3/t; p?煤层瓦斯压力,MPa;a?吸附常数,试验温度下煤的极限吸附量,m3/t;b?吸附常数,MPa-1;ts?试验室作吸附试验的温度,℃;t?井下煤体温度,℃;Mad?煤中水分含量,%;优点:井下操作少,且可适用于煤层测压;缺点:室内工作量大,且煤样经过反复吸收和放散后,瓦斯在煤体结构上恐有所变化。
1.1.3用煤样在实验室测定瓦斯压力这一方法是采用在井下采集需要测压地点的煤祥,放入密封的铁罐中,罐中充满水,并装有压力表,利用水的不可压缩性,当煤样中瓦斯排出时,则罐中压力提高并通过压力表显示出来,而压力表显示的压力认为即是测定地点的瓦斯压力。
1.1.4按照测压地点的深度估计瓦斯压力1.2直接测定煤层瓦斯压力直接法测定瓦斯压力概念:由岩层巷道或煤层巷道中向预定测量瓦斯压力的地点,用钻机打一钻孔.然后从钻孔中引出一条管子及测压装置.再将钻孔严密封闭堵塞,用压力表和引出的管子或测压装置相连,从而测出煤层中的瓦斯压力。
(1)测压地点选择要求a、同一地点应打两个测压钻孔,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。
煤层瓦斯含量井下直接测定方法Document number:WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT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;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。
(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。