不同取样深度对可解析瓦斯含量影响的研究及应用

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1、不同取样深度对可解析瓦斯含量影响的研究与及应用一、项目概况煤层原始瓦斯添加突出规律的研究，各个专家学着提出的各种突出：含量测定方法根据应用范围可分为地质勘探钻孔中应用的方法和矿井下应用的方法添加防突规定54条相关内容两大类；根据方法本身的特点，又可分为直接法和间接法。二、项目可行性研究1、直接方法测定煤层原始瓦斯含量研究现状直接方法的原理：通过测定或推算一定质量的煤芯在有限时间内所解析出的所有瓦斯在标况下的体积，可得到单位质量煤芯所解析出的瓦斯含量，即为煤层瓦斯含量。利用专门的仪器在钻孔中采样，再采用某种方法对

2、损失瓦斯量加以补偿。根据采样工具及补偿方式的不同，可分为：地勘钻孔瓦斯解析法、井下钻孔瓦斯解析法和煤芯采取器法等。1.1地勘钻孔瓦斯解析法这是一种在煤田地质勘探和煤层瓦斯地面开发时最常用的煤层原始瓦斯含量测定方法，该方法最早是由美国矿业局提出的。煤炭科学研究总院抚顺分院于良臣等人在我国部分煤田进行工业试验的基础上，对该方法进行了改进，完善了测定中所用的成套仪器和工具，并制定了煤炭工业部标准《煤层瓦斯含量和成分测定方法(解析法)》。此后，地勘钻孔瓦斯解析法在我国煤田地质勘探部门得到了广泛地推广应用，并一直沿用至今

3、。地勘钻孔瓦斯解析法测定煤层原始瓦斯含量的基本原理与依据为：1.1.1从地面钻孔采集原始煤体煤芯，用瓦斯解析仪在地面直接测定其解析瓦斯量及解析规律；1.1.2根据解析初始段的实验数据，按累计解析瓦斯量与煤样解析时间的平方根成正比例的关系推算规律；1.1.3按煤芯提至钻孔深度的一半时开始解析瓦斯，煤样的解析瓦斯量与解析时间遵循规律，据此来推算煤样从开始采集至解析测定前的损失瓦斯量；1.1.4在实验室测定煤样中残存瓦斯量；1.1.5测定和计算的损失瓦斯量、解析瓦斯量和残存瓦斯量这三部分之和即为煤层原始瓦斯含量。1.

4、2井下钻孔瓦斯解析法该方法是在地勘钻孔瓦斯解析法原理的基础上改进、发展而形成的井下煤层原始瓦斯含量直接测定方法。主要应用于我国生产矿井的本煤层、石门、即将揭穿的煤层及邻近层原始瓦斯含量测定。抚顺分院井下钻孔瓦斯解析法测定煤层原始瓦斯含量的基本原理与依据为:1.2.1打煤层钻孔采集煤屑(本煤层)或穿层钻孔采集煤芯(石门揭煤或邻近层)，用解析仪在井下直接测定煤样的不同解析时间下的解析瓦斯量及总解析量。1.2.2计算损失瓦斯量在测定时，从钻孔见煤时开始计时，直至开始进行煤样瓦斯解析测定这段时间即为煤样解析测定前的暴露

5、时间。显然，可根据瓦斯解析规律及损失时间推算损失瓦斯量。1.2.3在实验室测定煤样中残存瓦斯量。1.2.4测定和计算的解析瓦斯量，损失瓦斯量和残存瓦斯量这三部分之和即为煤层原始瓦斯含量。1.2.5与地勘钻孔瓦斯解析法相比，该法具有明显优点:一是暴露时间短，一般为3-5分钟，易准确进行测定；二是煤样在钻孔中的解析条件与空气中大致相同，无泥浆和泥浆压力的影响。1.3煤芯采取器法前苏联地区广泛采用煤芯采取器法测定煤层原始瓦斯含量。煤芯采取器是一个前端开口的圆柱体，开口的一端有丝扣可以拧上钻头。钻取煤芯后，在孔外拧下钻

6、头，用带阀门的密封罐密封，然后送实验室脱气，进行煤芯瓦斯含量测定。用煤芯采取器法测定煤的瓦斯含量时，在钻取煤芯和密封过程中，会有一部分瓦斯量损失掉，损失瓦斯量的大小取决于煤芯瓦斯解析速度和煤样的暴露时间。从每个钻孔选取不同暴露时间的煤样，测定每个煤样的瓦斯含量，并根据测定结果绘制不同暴露时间煤的瓦斯含量的变化曲线，据此即可推算出不同暴露时间的损失瓦斯量。2、间接方法测定煤层原始瓦斯含量研究现状间接方法的原理：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

7、行瓦斯含量的计算。本项目只研究分析直接方法测定煤层瓦斯含量，所以不对间接方法进行过多的研究。三、项目所采用的技术原理及技术分析目前我单位使用的是DGC型瓦斯含量测定装置对各矿进行瓦斯含量测定。DGC型瓦斯含量直接测定装置是用于煤层瓦斯含量、可解析瓦斯含量测定的成套实验装备，分为井下部分和地面部分，地面需建立专门的实验室。我单位现有地面专门的实验室和专职的实验人员，并且有进行瓦斯含量测定工作所需的各项设备，可以满足各矿所需的瓦斯含量测定工作。1、DGC装置的原理2、DGC装置的组成2.1井下取芯系统2.2井下解析

8、系统2.3地面瓦斯解析系统2.4称重系统2.5粉碎解析系统2.6数据处理系统3、DGC装置测定技术工艺3.1损失瓦斯含量（W1）：测定煤样初始解析速度、损失时间，采用瓦斯解析模型推算得到。3.2粉碎前自然解析瓦斯量（W2）：常压下井下解析仪测定井下解析量（W21）和地面解析仪测定解析量（W22）。3.3粉碎自然解析瓦斯量（W3）：采用粉碎机粉碎煤样加速瓦斯解析，用地面解析仪测定在粉碎过