煤层瓦斯含量井下直接测定方法

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1、煤层瓦斯含量井下直接测定方法2012.2.15主要内容1.概述2.瓦斯含量直接测定原理及方法3.DGC仪器的组成及操作1.概述1.1规范性引用文件1.2术语及定义1.1规范性引用文件GB/T23250-2009煤层瓦斯含量井下直接测定方法GB/T212-2008煤的工业分析方法GB474-2008煤样的制备方法GB/T3715-2007煤质及煤分析有关术语GB/T13610-2003天然气的组成分析-气相色谱法GB/T15663.8-2008煤矿科技术语-第8部分：煤矿安全AQ1026-2006煤矿瓦斯抽采基本指标MT/T752-1997煤的甲烷吸附量测定方法（高压容量

2、法）1.2术语及定义残存瓦斯量在常压状态下，煤样解吸后残留在煤样中的瓦斯量损失瓦斯量煤样从暴露到开始测定解吸量期间所遗失的瓦斯量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1.2术语及定义粉碎后脱气量在负压状态下，煤样在球磨机中粉碎到80%以上的煤样粒度小于0.25mm时所解吸的瓦斯量粉碎前自然解吸瓦斯量在常压状态下，煤样井下解吸后运送到实验室粉碎前所解吸的瓦斯量粉碎后自然解吸瓦斯量在常压状态下，煤样在粉碎机中粉碎到95%以上煤样粒度小于0.25mm时所解吸的瓦斯量1.2术语及定义常压不可解吸瓦斯量在常压状态下，粉碎解吸后仍残留在煤样中不可解吸的瓦斯量2.瓦斯含

3、量直接测定原理及方法2.1基本原理2.2仪器设备2.3测定方法及步骤2.1基本原理直接法煤层瓦斯压力煤层瓦斯含量间接法间接法直接法现场井下直接测定煤层瓦斯压力、取煤样（全层样）实验室测定煤的吸附常数、工业分析等指标，根据朗格缪尔方程进行瓦斯含量的计算。通过测定或推算一定质量的煤芯（井下定点采取）在有限时间内所解吸出的所有瓦斯在标况下的体积，可得到单位质量煤芯所解吸出的瓦斯含量，即为煤层瓦斯含量。直接法优点：克服了间接法测定费时、工程量大、受地质条件限制等缺陷，可大量布置测定，测定速度快、准确度高（技术方法本身。大量布点控制）。2.1基本原理2.1基本原理直接测定法脱气法

4、（抚顺）常压自然解吸法（重庆-DGC）常压吸附量可解吸瓦斯量煤层瓦斯含量:（残存瓦斯含量）2.1基本原理常压吸附量（残存瓦斯含量）2.1基本原理技术关键煤样损失瓦斯量煤层瓦斯含量准确测定模型装备2.1基本原理解吸规律均方根式：幂指数式：乌斯基诺夫式：王佑安式：巴雷尔式：文特式：艾黎式：博特式：2.1基本原理2.2仪器设备煤样罐瓦斯解吸速度测定仪空盒气压计秒表穿刺针头或阀门温度计常压自然解吸测定装置粉碎机气相色谱仪天平水分快速测定仪2.3测定方法及步骤采样井下自然解吸瓦斯量测定残存瓦斯含量测定数据处理煤样罐及解吸仪气密性检查钻孔布置及采样方式同一地点至少两个取样钻孔首选定

5、点取样装置采样深度原始含量：采掘工作面不小于12m，石门或岩石巷道不小于5m残余含量：采样深度应符合AQ1026的规定采样时间煤样从暴露到装入煤样罐密封不超过5分钟采样记录2.3测定方法及步骤--采样观测30分钟，每分钟记录一个数据同时记录气温、水温及大气压力2.3测定方法及步骤—井下解吸解吸系统密封性检查粉碎前自然解吸瓦斯量测定及煤样称重粉碎自然解吸瓦斯量测定煤样质量校正2.3测定方法及步骤—残存瓦斯含量测定气体体积校正损失瓦斯量计算煤层自然瓦斯成分计算煤层瓦斯含量计算2.3测定方法及步骤—数据处理X=X1+X2+X3+X4数据处理算法3.DGC仪器的组成及操作瓦斯含

6、量测定时序图3.DGC仪器的组成及操作DGC装置3.1井下取芯及解吸系统一、设备组成：取芯管、引射取样装置、井下解吸仪、大气压力表、工具、秒表、机械表等。二、下井前的准备工作取样装置与钻机配套性取样设备及工具设备清点操作人员和打钻人员安排相关记录表格准备三、井下准备工作井下解吸仪充工作液及检漏煤样筒盖子及阀门开启准备等井下装置定点取样定点取样装备压风引射取样取芯管取样（1）取芯管取样装置钻机配套性：与φ50钻杆配套，仅提供取芯管。使用方法：采用大于取芯管外径的钻头预开孔到取样位置，退出钻杆换装取芯管到孔底后钻进取样；在取样过程中需记录钻机钻进到预定深度时停钻时间、取芯

7、开始时间、取芯结束时间和开始解吸时间，用于损失时间t计算。使用条件及优缺点：上向孔，深度不大于50m的较硬煤层。取样过程一定要采用压风或水进行排渣、冷却，不然煤样会因温度过高而变质。单层取芯管双层取芯管外形(2)压风引射连续定点取样装置连续定点取芯装置原理示意图与钻井配套性：与使用φ50钻杆的液压钻机配套。使用方法：正压吹风钻进，钻进到取样深度后翻转风流方向负压取样。取样过程钻进速度一定要慢，当出现堵塞现象时正压吹风疏通。使用条件及优缺点：压缩空气压力0.5MPa时，水平钻孔取样深度不小于40m、大于15°仰角钻孔取样深度不小于6