快速测定瓦斯含量技术在石壕煤矿的应用.pdf

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1、36能源技术与管理2010年第1期doi：10．3969／j．issn．1672-9943．2010．01．014快速测定瓦斯含量技术在石壕煤矿的应用何明川-，沈大富，李向东，(1．松藻煤电有限责任公司石壕煤矿，重庆401445；2．松藻煤电有限责任公司。重庆401445；3．煤炭科学研究总院重庆研究院，重庆400037)[摘要]针对煤矿向集约化生产发展，为提高矿井安全保障，必须对瓦斯含量等基本参数进行摸底，以便采取相应的技术措施。由于传统的测定方法占用时间较长，不能满足煤矿快速发展的需要，快速测定瓦斯含量技术能有效地解决这一难题。石壕煤矿利用快速测定瓦斯含量技术，测定了不同区域

2、的瓦斯含量，准确率达95％以上，为合理确定抽放半径和预抽期，确保抽采达标，提供了可靠的基础数据。[关键词]瓦斯含量；抽放半径；预抽期[中图分类号]TD712+,3[文献标识码]A[文章编号]1672-9943(2o10)01-0036-02高，操作简单，测试周期短。0引言2．1测试装备煤层原始瓦斯含量测定工作是煤矿一切瓦斯重庆研究院研制的DGC型瓦斯含量直接测防治措施基础，具有不可替代的重要地位。测定煤定装置主要包括井下测定系统和地面测定系统两层原始瓦斯含量等基础参数是治理瓦斯的根本所部分，如图1、2所示。在，只有掌握了详实的煤层瓦斯赋存情况，才能为采取正确有效的措施或决策提供可

3、靠依据。煤层瓦斯含量测定主要有间接测定和直接测定两种方法。常用煤层瓦斯含量间接测定周期较长、工程量较大、成本较高。直接测定法则比较简单，但在煤层取样过程中，难免有部分瓦斯逸散，如何缩短取样时间是影响数据准确性的主要因素⋯。1．管体；2．进气口；3．排水tZl；4．灌水通道；5．底塞；6．煤样筒；1矿井概况7．连接胶管；8．吊耳图1井下解吸装置示意图石壕煤矿隶属于重庆松藻煤电有限责任公司，该矿于1982年12月建成投产，设计生产能力0．90M，2008年核定生产能力1．3Mt，a。据1985～2008年石壕煤矿矿井瓦斯等级鉴定报告，该矿绝对瓦斯涌出量5O．79～99．06mS／mi

4、n，相对瓦斯涌出量56．76～106．56mVt·d。建矿以来，发生过37次煤与瓦斯突出，属煤与瓦斯突出矿井。2快速测定煤层瓦斯含量1．粉碎机缸体；2．冷却水出水管；3．冷却水进水管；4．水泵；5．煤松藻煤电公司石壕煤矿采用煤炭科学研究总样筒；6．阀门；7-进气管；8．量管；9—1，9—2微型真空管；10，17．抽气管；11—1，11—2．排气管；12．试验架；13—1，13-2．1500ml量管阀门；院重庆研究院研制的DGC型瓦斯含量直接测定14．15000ml量管连接管；15—1，15-2．1000ml量管阀门；装置来测定煤层瓦斯含量，即孔内取芯快速测定16．10000ml量

5、管连接管煤层瓦斯含量技术。实践证明该方法测试精度较图2地面解吸装置示意图井下测定包括钻孔取芯、井下瓦斯解吸量及基金项目：国家“十一五”科技支撑计划(2006BAK03B09)速度测定；地面测定系统包括气体分析仪器、气样2010年第1期何明川，等快速测定瓦斯含量技术在石壕煤矿的应用37采取装置、煤样筒、煤样粉碎系统、容积测量装置、然解吸瓦斯量，计算出单位质量的粉碎瓦斯解吸煤芯取样设备、水分测定设备等部分组成。量Q。2．2测定原理3现场测定结果及分析DGC型瓦斯含量装置测定煤层瓦斯含量的原理是：通过取芯钻孔将煤样从煤层深部取出，及为考察直接测定煤层瓦斯含量与间接测定煤时放入煤样筒中密

6、封，测量煤样筒中煤芯30min层瓦斯含量的数据差异，分别在已进行过问接测的瓦斯解吸量，并以此来计算瓦斯损失量Q。；测定瓦斯含量的北三区+21om底板大巷和北三区量从煤样筒中释放出的瓦斯量Q丝，与井下测定的2瓦斯联络巷分别施工3个穿层钻孔，其中北三瓦斯解吸累计量Q一起计算煤样瓦斯解吸量区+210m底板大巷穿8煤层，北三区2瓦斯联Q；在实验室，将煤样筒中的部分煤样装入密封的络巷1个孔穿8煤层，另1个孑L穿7煤层，测试粉碎系统加以粉碎，测量在粉碎过程及粉碎后一结果如表1所示。段时间所解吸出的瓦斯量(常压下)，并以此计算粉表1煤层瓦斯含量测试结果对比碎瓦斯解吸量Q，。瓦斯损失量、煤芯瓦斯

7、解吸量和粉碎瓦斯解吸量之和就是瓦斯含量Q，即霉名称瓦北斯三联区络2巷北三底区板大+2巷10mQm=Ql+Q2+Q3。2．2．1瓦斯损失量的测定煤芯瓦斯损失量无法直接测定，只有根据瓦斯解吸规律，通过测定初期瓦斯解吸速度，通过数据拟合计算得出。为了测定和计算方便，将煤芯在不同时刻的瓦斯解吸累计量作为测定参数，根据暴露初期瓦斯解吸累计量与时间的函数关系，计算煤芯在暴露时问内的瓦斯损失量。根据相关研究结果，煤芯在初始阶段暴露时间内，累计瓦斯解吸体积与煤样瓦斯解吸时间存在如下关系：V=K(