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瓦斯参数测定实施方案瓦斯参数测定实施方案一、项目背景和目的瓦斯是矿井内部常见的可燃气体，其浓度的变化与煤矿安全息息相关。
为了保障矿工的生命安全和矿井的正常运营，需要对瓦斯参数进行准确测定。
本实施方案旨在制定一套科学、规范的瓦斯参数测定程序，确保测定结果准确可靠。
二、测定设备和方法1. 测定设备：使用经过校准合格的瓦斯测定仪器，确保精度和可靠性。
2. 测定方法：采取现场测定和实验室测定相结合的方式进行瓦斯参数的测定。
现场测定：在矿井内部选择代表性的测定点进行实时浓度测定。
测定点的选择应考虑到气流分布的均匀性、瓦斯产出量的代表性等因素。
选择的测定点应覆盖整个矿井的工作面、巷道和进风、出风口。
使用瓦斯测定仪器进行测量，记录测定点的瓦斯浓度和温度等参数。
实验室测定：在矿井外部的实验室进行瓦斯样品的化学分析和成分测定。
将采集到的瓦斯样品置于适当的容器中，运送到实验室进行测定。
实验室的参数测定应涵盖瓦斯的成分、含量、热值等参数。
三、测定流程和步骤1. 测定前准备- 确定测定的时间和地点，根据矿井运营情况和安全要求，选择适当的测定时机。
- 对瓦斯测定仪器进行校准和检查，确保其正常工作。
- 准备所需的标定气体和标样，保证其来源和质量的可靠性。
- 准备好必要的安全装备，包括防爆灯、防护服等。
2. 现场测定- 确定测定点和测定顺序，从进风口开始逐渐向出风口移动。
- 进行现场测定时，要注意仪器的放置位置和测量时间，保证测量精度。
- 仪器在测定过程中应保持稳定，尽量避免振动和外界干扰。
3. 样品采集和实验室分析- 根据现场测定结果选择合适的样品采集点和样本容器。
- 采集好样品后，及时封闭样本容器，防止气体泄漏。
- 运送样品到实验室，按照实验室的要求进行测定。
- 实验室测定完成后，及时记录测定结果，并进行数据分析和处理。
四、质量控制和数据处理1. 质量控制- 对测定设备进行定期校准和维护，确保其准确性和可靠性。
- 严格遵守测定方法和操作规程，避免操作误差和人为因素的干扰。
煤层瓦斯基础参数测定（培训）目录概述 (1)第一章煤层瓦斯压力测定 (2)一、固体材料封孔测定瓦斯压力 (2)二、胶圈粘液封孔测定瓦斯压力 (4)第二章煤层瓦斯含量测定 (7)一、采取煤样及瓦斯解吸速度测定 (7)二、计算采样过程中的损失瓦斯量 (8)三、残余瓦斯含量测定 (11)第三章瓦斯含量系数测定 (13)一、测定原理 (13)二、测定方法 (13)第四章煤层透气性系数测定及计算 (15)一、计算公式 (15)二、测定及计算步骤 (16)三、测定中的注意事项 (17)第五章煤的坚固性系数测定 (20)一、测定原理 (20)二、测定方法及步骤 (21)第六章煤的瓦斯放散指数测定 (23)一、测定仪器 (23)二、测定步骤 (24)第七章瓦斯吸附常数测定 (25)一、瓦斯含量与瓦斯吸附量、瓦斯压力及温度之间的关系 (25)二、采用容量法测定等温吸附曲线计算A、B值的原理 (26)三、测定过程 (27)概述与煤层瓦斯相关的各项参数的测定是开展煤矿科研工作的基础，对于矿井制定防治措施及方案设计都有非常重要的意义。
因此，为了掌握煤层的赋存规律，需要对煤层的瓦斯基本参数进行测定，为瓦斯治理工作奠定基础。
这里主要介绍煤层瓦斯压力、煤层瓦斯含量、瓦斯放散初速度以及煤层透气性系数的测定基本方法及其计算。
第一章煤层瓦斯压力测定一、固体材料封孔测定瓦斯压力首先在距离测压煤层一定距离（≥5m）的岩巷打孔，孔径一般取φ68～φ108㎜。
钻孔最好垂直煤层布置。
从钻孔进入煤层起，尽可能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，如图1所示。
固体材料一般是指粘土、水泥砂浆等。
使用粘土时，应每隔0.4～1m打一个木楔，以提高封孔质量，孔口最好填堵0.2～0.5m的水泥砂浆，以紧固强化孔口。
封孔长度决定于封孔段岩性及其裂隙发育程度，岩石硬而无裂隙时可适当缩短，但不能小于5m；岩石松软或有裂隙时应增加。
煤层瓦斯基本参数测定方案二零一三年八月目录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：下向孔上向孔1煤层2钻孔3水泥砂浆4测压管5挡盘6注浆管7返浆管8压力表9三通10球阀11放水器12注浆泵13水泥砂浆池14挡板图1 测压钻孔注浆封孔示意图封孔长度取决于封孔段岩性及其裂隙发育程度。
岩石硬而无裂隙时可适当缩短，但不能小于5m；岩石松软或有裂隙时应增加。
成孔以后，将测压管和注浆管连同圆楔形木塞一起置于测压钻孔之中，并将木塞在孔口紧固。
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。
瓦斯含量测定方法和瓦斯抽放技术瓦斯是地下煤矿的主要安全隐患之一，为了保障矿工和矿井的安全，需要对矿井中的瓦斯含量进行准确测定，并采取合适的瓦斯抽放技术进行瓦斯处理。
本文将从瓦斯含量测定方法和瓦斯抽放技术两方面进行介绍。
一、瓦斯含量测定方法1.直接法：直接法是指使用瓦斯检测仪器对矿井中的瓦斯含量进行实时监测。
常用的瓦斯检测仪器有热导式瓦斯检测仪、有毒有害气体检测仪和激光瓦斯检测仪等。
直接法的优点是操作简单、速度快，可以实时监测矿井中的瓦斯含量，及时采取相应的控制措施。
但是由于瓦斯检测仪器的准确度和灵敏度有限，可能存在一定误差。
2.间接法：间接法是通过对矿井中的其他气体成分进行分析，推算出瓦斯含量。
间接法常用的方法有三元气体分析法和区域瓦斯压力法。
a)三元气体分析法是利用矿井中的甲烷（CH4）、氢气（H2）和一氧化碳（CO）的浓度值，通过计算它们之间的关系，推算出瓦斯含量。
该方法适用于井下有氢气和一氧化碳存在的情况下。
b)区域瓦斯压力法是根据矿井中瓦斯的压力进行分析和推算。
通过在不同位置测定瓦斯压力，并结合瓦斯体积系数，计算出瓦斯含量。
1.瓦斯抽采井：瓦斯抽采井是常用的瓦斯抽放技术之一、通过在矿井中钻探或钻孔，形成专门的瓦斯抽采工程井，通过抽取矿井中的瓦斯，减少井中瓦斯的含量。
瓦斯抽采井可以分为直喷式抽采井和雾化式抽采井两种形式。
2.瓦斯抽采管道：瓦斯抽采管道是利用管道将矿井中的瓦斯引至地面进行处理的技术。
根据井下采煤工作面的实际情况，布设合适的管道，设置喷洒水封或其他降压装置，将瓦斯引导至地面进行抽放处理。
3.瓦斯抽采通风系统：瓦斯抽采通风系统是将瓦斯抽放和通风系统相结合的技术。
通过在矿井中设置瓦斯抽排通风巷道，利用风机或其他抽风装置将瓦斯和风混合后进行抽放。
优点是减少了煤矿通风的负担，减少了通风系统的能耗。
总之，瓦斯含量测定方法和瓦斯抽放技术是保障矿井安全的重要手段。
通过合理选用瓦斯含量测定方法，并采取适当的瓦斯抽放技术，可以及时了解矿井中的瓦斯含量，促进煤矿的安全生产。
煤层基本瓦斯参数测定方法综述1 煤层瓦斯含量测定煤的瓦斯含量测定方法有两种方法：间接方法和直接方法。
1.1 间接方法 1）煤的游离瓦斯含量按气体状态方程（马略特定律）求得 x y = VPT o /(TP o ξ)式中 V —单位质量煤的空隙容积,m 3/t ； P —瓦斯压力，MPa ；To 、Po —标准状况下的绝对温度（273K ）与压力（0.101325MPa ）； T —瓦斯绝对温度，T=273+t ，t 瓦斯的摄氏温度（o C ）； ξ—瓦斯压缩系数；X y —煤的游离瓦斯含量，m 3/t 。
2）煤的吸附瓦斯含量按郎缪尔方程计算并考虑煤中水分、可燃物百分比、温度的影响系数；100)100()31.01(11)(W A W e bp abp x t to n x --∙++=- 式中e —自然对数的底，e=2.718；To —实验室测定煤的吸附常数时的实验温度，o C ； T —煤层温度，o C ；n —系数，按下式确定；n=p07.0993.002.0+；p —煤层瓦斯压力，MPa ； a 、b —煤的吸附常数；A,W —煤中灰分与水分，%； x x —煤的吸附瓦斯含量，m 3/t 3）间接法测定瓦斯含量的校正目前国内有关的规范和计算方法中，虽然都有针对煤层水分和温度的校正因数，但对瓦斯组分的影响却没有提到。
通过大量瓦斯组分资料的分析得出，煤层瓦斯组分中CH 4浓度是在较大范围内变化时，煤对不同气体的吸附能力相差很大。
如不给予足够重视，则可能造成测量结果出现较大偏差。
煤层瓦斯组分主要有CH 4，2N 和2CO 和少量重烃（10462H C H C -）等。
煤层瓦斯组分中2N 和2CO 占有相当大的比例，而重烃的浓度在大多情况下则是可以忽略不计的。
当煤吸附含多种成分的瓦斯时，在用郎缪尔方程公式中仍用以吸附纯CH 4气体测定的吸附常数来确定煤的瓦斯含量，将会导致较大的误差。
因为此时任何2N 或2CO 的存在均会减少CH 4含量。
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。
