煤层瓦斯参数测定技术ppt课件.ppt

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1、煤层瓦斯参数测定技术崔洪庆教授河南理工大学瓦斯地质研究所一、煤层瓦斯压力测定１.煤层瓦斯压力的概念赋存在煤层孔隙中的游离瓦斯所表现出来的气体压力煤层瓦斯压力当煤的吸附瓦斯能力相同时，煤层瓦斯压力越高，煤的吸附瓦斯量越大。当煤的孔隙率相同时，游离瓦斯量与瓦斯压力成正比。２.煤层瓦斯压力分布的一般规律０２４６８102004006008001000同一矿区，煤层瓦斯压力随深度的增加而增大3.煤层瓦斯压力的测定方法填料封孔法打完钻孔后，先用水清洗钻孔再向孔内放置带有压力表接头的测压管，管径约为6-8mm，长度不小于6m，最后用充填材料封孔。3.煤层瓦斯

2、压力的测定方法封孔器封孔法——胶圈封孔器法优点：简便易行，封孔器可重复使用。缺点：封孔深度小，且要求封孔段岩石必须致密、完整。3.煤层瓦斯压力的测定方法封孔器封孔法——胶圈—压力粘液封孔器法优点：封孔段长度大，压力粘液可渗入封孔段岩（煤）体裂隙，密封效果好。二、煤层瓦斯含量测定1.煤层瓦斯含量的定义含量的三种定义残存瓦斯含量煤层瓦斯含量原始瓦斯含量单位质量或体积的煤中所含有的瓦斯量，单位是m3/t或m3/m3煤层未受采动影响时的瓦斯含量煤层受到采动影响，已经排放出部分瓦斯，则剩余在煤层中的瓦斯含量煤的变质程度煤层围岩性质煤层赋存条件水文地质条件

3、地质构造决定因素2.影响煤层瓦斯含量因素煤田地质史煤田地质史煤田的形成经过了漫长的地质变化。随着地层的上升和沉降，覆盖层加厚或剥蚀，对煤层瓦斯流失排放的过程产生了不同的影响。地层上升时，剥蚀作用增强，使煤层露出地表，煤层瓦斯的运移排放速度加快；地层下降时，煤层的覆盖层加厚，从而缓解了瓦斯向地表散失。褶曲构造地质构造开放性构造发育煤层，瓦斯含量小；封闭性构造煤层瓦斯含量大断层构造地质构造靠近断层带附近瓦斯含量降低；稍远离断层，瓦斯含量增高；离断层再远，瓦斯含量恢复正常。3.煤层瓦斯含量的测定方法直接方法间接方法地勘方法井下方法按方法特点分按应用范

4、围分分类（1）地质勘探时期煤层瓦斯含量的直接测定法测定步骤采样瓦斯解吸规律测定损失瓦斯量计算试验室煤样脱气及气体成分分析煤层瓦斯含量计算（1）地质勘探时期煤层瓦斯含量的直接测定法井下钻屑解吸法(A)井下钻屑解吸法(B)井下钻屑解吸法(C)（2）生产时期井下煤层瓦斯含量的直接测定法仅适用于k<1的煤层，要推算取样损失量、测定残存瓦斯量，测定周期长。适应于所有煤层。要推算煤样在取样过程中的损失量Q2、煤样解吸测定终了后的残存瓦斯量Q3＋Q4不需要推算损失瓦斯量和测定残存瓦斯量,测定周期仅15～30min采样（2）生产时期井下煤层瓦斯含量的直接测定法

5、测定步骤负压取样器皂膜流量计瓦斯解吸规律测定损失瓦斯量计算煤样粉碎过程和粉碎后解吸的瓦斯量可解吸瓦斯量计算（3）煤层瓦斯含量间接测定方法根据煤层瓦斯压力和煤的吸附等温线确定煤的瓦斯含量计算公式需要数据:瓦斯压力，吸附常数，工业分析，孔隙率。缺点需测参数多，周期长。（3）煤层瓦斯含量间接测定方法采样测定步骤测定不同平衡瓦斯压力下煤样解吸瓦斯量计算煤的瓦斯含量系数α煤样吸附平衡含量系数法计算公式优点简便，适应于瓦斯流动计算用瓦斯含量和压力估算缺点：粗糙近似（3）煤层瓦斯含量间接测定方法根据煤的残存瓦斯含量推算煤层瓦斯含量当实测残存瓦斯含量≤3m3/

6、t：　X0＝1.33Xc当实测残存瓦斯含量＞3m3/t：　X0＝2.05Xc-2.17计算公式技术关键在掘进工作面煤壁暴露30min后，从煤层顶部和底部各取一个煤样，装入密封罐，送试验室测煤的残存瓦斯含量；如暴露时间已超过30min，需清除煤壁0.2-0.3m深，再采煤样。（3）煤层瓦斯含量间接测定方法直接测定法与间接测定法的比较直接测定法间接测定避免了间接测定法测定许多参数时的测量误差煤样在采取过程中难免有部分瓦斯散失，需要建立补偿瓦斯损失量的方法煤样不需要密封，采样方法简单需要实测煤层瓦斯压力，且各种测量误差会叠加到最终结果中去三、矿井瓦斯

7、涌出量测定１.矿井瓦斯涌出方式矿井瓦斯涌出方式由采落煤炭和煤层、岩层的新鲜暴露面，通过孔隙、裂隙，缓慢、长时间的涌出。采掘时，在极短的时间内，瓦斯由煤体、围岩内突然、大量的涌出，有时还伴有煤粉、煤块和岩石等。一般涌出特殊涌出２.矿井瓦斯涌出的来源矿井瓦斯的来源掘进区瓦斯已采区瓦斯采煤区瓦斯落煤瓦斯煤壁瓦斯开采层瓦斯采空区瓦斯邻近层瓦斯落煤瓦斯煤壁瓦斯２.矿井瓦斯涌出的来源矿井瓦斯的涌出煤壁瓦斯涌出采空区瓦斯涌出采落煤瓦斯放散采煤工作面煤壁瓦斯涌出２.矿井瓦斯涌出的来源采煤工作面煤壁瓦斯涌出瓦斯涌出的速率随时间衰减很快２.矿井瓦斯涌出的来源采煤工

8、作面煤壁瓦斯涌出回采工艺不同，瓦斯涌出量的变化不同。２.矿井瓦斯涌出的来源掘进工作面煤壁瓦斯涌出工作面通风方式对采空区流场的影响２.矿井瓦斯涌出的来源