煤層瓦斯含量井下直接測定方法

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1、煤層瓦斯含量井下直接測定方法2012.2.15主要內(nèi)容1.概述2.瓦斯含量直接測定原理及方法3.DGC儀器的組成及操作1.概述1.1規(guī)范性引用文件1.2術(shù)語及定義1.1規(guī)范性引用文件GB/T23250-2009煤層瓦斯含量井下直接測定方法GB/T212-2008煤的工業(yè)分析方法GB474-2008煤樣的制備方法GB/T3715-2007煤質(zhì)及煤分析有關(guān)術(shù)語GB/T13610-2003天然氣的組成分析-氣相色譜法GB/T15663.8-2008煤礦科技術(shù)語-第8部分：煤礦安全AQ1026-2006煤礦瓦斯抽采基本指標MT/T752-1997煤的甲烷吸附量測定方法（高壓容量

2、法）1.2術(shù)語及定義殘存瓦斯量在常壓狀態(tài)下，煤樣解吸后殘留在煤樣中的瓦斯量損失瓦斯量煤樣從暴露到開始測定解吸量期間所遺失的瓦斯量粉碎前脫氣量在負壓狀態(tài)下，煤樣在粉碎前所解吸的瓦斯量1.2術(shù)語及定義粉碎后脫氣量在負壓狀態(tài)下，煤樣在球磨機中粉碎到80%以上的煤樣粒度小于0.25mm時所解吸的瓦斯量粉碎前自然解吸瓦斯量在常壓狀態(tài)下，煤樣井下解吸后運送到實驗室粉碎前所解吸的瓦斯量粉碎后自然解吸瓦斯量在常壓狀態(tài)下，煤樣在粉碎機中粉碎到95%以上煤樣粒度小于0.25mm時所解吸的瓦斯量1.2術(shù)語及定義常壓不可解吸瓦斯量在常壓狀態(tài)下，粉碎解吸后仍殘留在煤樣中不可解吸的瓦斯量2.瓦斯含

3、量直接測定原理及方法2.1基本原理2.2儀器設備2.3測定方法及步驟2.1基本原理直接法煤層瓦斯壓力煤層瓦斯含量間接法間接法直接法現(xiàn)場井下直接測定煤層瓦斯壓力、取煤樣（全層樣）實驗室測定煤的吸附常數(shù)、工業(yè)分析等指標，根據(jù)朗格繆爾方程進行瓦斯含量的計算。通過測定或推算一定質(zhì)量的煤芯（井下定點采?。┰谟邢迺r間內(nèi)所解吸出的所有瓦斯在標況下的體積，可得到單位質(zhì)量煤芯所解吸出的瓦斯含量，即為煤層瓦斯含量。直接法優(yōu)點：克服了間接法測定費時、工程量大、受地質(zhì)條件限制等缺陷，可大量布置測定，測定速度快、準確度高（技術(shù)方法本身。大量布點控制）。2.1基本原理2.1基本原理直接測定法脫氣法

4、（撫順）常壓自然解吸法（重慶-DGC）常壓吸附量可解吸瓦斯量煤層瓦斯含量:（殘存瓦斯含量）2.1基本原理常壓吸附量（殘存瓦斯含量）2.1基本原理技術(shù)關(guān)鍵煤樣損失瓦斯量煤層瓦斯含量準確測定模型裝備2.1基本原理解吸規(guī)律均方根式：冪指數(shù)式：烏斯基諾夫式：王佑安式：巴雷爾式：文特式：艾黎式：博特式：2.1基本原理2.2儀器設備煤樣罐瓦斯解吸速度測定儀空盒氣壓計秒表穿刺針頭或閥門溫度計常壓自然解吸測定裝置粉碎機氣相色譜儀天平水分快速測定儀2.3測定方法及步驟采樣井下自然解吸瓦斯量測定殘存瓦斯含量測定數(shù)據(jù)處理煤樣罐及解吸儀氣密性檢查鉆孔布置及采樣方式同一地點至少兩個取樣鉆孔首選定

5、點取樣裝置采樣深度原始含量：采掘工作面不小于12m，石門或巖石巷道不小于5m殘余含量：采樣深度應符合AQ1026的規(guī)定采樣時間煤樣從暴露到裝入煤樣罐密封不超過5分鐘采樣記錄2.3測定方法及步驟--采樣觀測30分鐘，每分鐘記錄一個數(shù)據(jù)同時記錄氣溫、水溫及大氣壓力2.3測定方法及步驟—井下解吸解吸系統(tǒng)密封性檢查粉碎前自然解吸瓦斯量測定及煤樣稱重粉碎自然解吸瓦斯量測定煤樣質(zhì)量校正2.3測定方法及步驟—殘存瓦斯含量測定氣體體積校正損失瓦斯量計算煤層自然瓦斯成分計算煤層瓦斯含量計算2.3測定方法及步驟—數(shù)據(jù)處理X=X1+X2+X3+X4數(shù)據(jù)處理算法3.DGC儀器的組成及操作瓦斯含

6、量測定時序圖3.DGC儀器的組成及操作DGC裝置3.1井下取芯及解吸系統(tǒng)一、設備組成：取芯管、引射取樣裝置、井下解吸儀、大氣壓力表、工具、秒表、機械表等。二、下井前的準備工作取樣裝置與鉆機配套性取樣設備及工具設備清點操作人員和打鉆人員安排相關(guān)記錄表格準備三、井下準備工作井下解吸儀充工作液及檢漏煤樣筒蓋子及閥門開啟準備等井下裝置定點取樣定點取樣裝備壓風引射取樣取芯管取樣（1）取芯管取樣裝置鉆機配套性：與φ50鉆桿配套，僅提供取芯管。使用方法：采用大于取芯管外徑的鉆頭預開孔到取樣位置，退出鉆桿換裝取芯管到孔底后鉆進取樣；在取樣過程中需記錄鉆機鉆進到預定深度時停鉆時間、取芯

7、開始時間、取芯結(jié)束時間和開始解吸時間，用于損失時間t計算。使用條件及優(yōu)缺點：上向孔，深度不大于50m的較硬煤層。取樣過程一定要采用壓風或水進行排渣、冷卻，不然煤樣會因溫度過高而變質(zhì)。單層取芯管雙層取芯管外形(2)壓風引射連續(xù)定點取樣裝置連續(xù)定點取芯裝置原理示意圖與鉆井配套性：與使用φ50鉆桿的液壓鉆機配套。使用方法：正壓吹風鉆進，鉆進到取樣深度后翻轉(zhuǎn)風流方向負壓取樣。取樣過程鉆進速度一定要慢，當出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象時正壓吹風疏通。使用條件及優(yōu)缺點：壓縮空氣壓力0.5MPa時，水平鉆孔取樣深度不小于40m、大于15°仰角鉆孔取樣深度不小于6