瓦斯含量測定

1、For personal use only in study and research; not for commercial use瓦斯含量測定莃 zjl袈1. 間接法薇間接法測定煤層瓦斯含量是建立在煤吸附瓦斯理論 基礎上的，這里的煤層原始瓦斯含量也就是吸附和游 離2種狀態(tài)下瓦斯量的總和。 利用間接方法測定煤層原 始瓦斯含量，首先需要在井下實測煤層原始瓦斯壓力， 并在井下采取新鮮煤樣后送實驗室測定煤的孔隙率、 吸附常數(shù)值等參數(shù)，然后再根據(jù)郎格繆爾方程推算煤 層瓦斯含量。郎格繆爾方程如下式：蒞該方法是由煤對瓦斯氣體吸附曲線反推算出來的， 能 比較真實的反應煤層的原始瓦斯含量 。體吸附曲線反 推

2、算出來的，能比較真實的反應煤層的原始瓦斯含量。 在石門和圍巖巷道打穿層鉆孔向未卸壓原始煤體打鉆 測壓，比較容易測出真實瓦斯壓力值?？梢哉J為用該 方法推算出的煤層瓦斯含量為煤層的原始瓦斯含量。 該方法要求測定的瓦斯壓力真實可靠，但在煤層中打 鉆測定瓦斯壓力時，工藝要求比較嚴格，周期長，成 功率受限制。肅 2. 直接法罿（ 1） . 密封式取樣法蚆密封式取樣法的原理就是采用一個特制的煤樣采集 裝置，其特點是煤樣在原始狀態(tài)下，被裝進取樣罐并 能自動密封，使煤樣始終保持原始瓦斯壓力狀態(tài)。煤 樣到達地面之后采用解吸法測得煤層原始瓦斯含量 值，該方法多用于地勘鉆孔中。襖（ 2） . 解吸法袃解吸法的基本原

3、理是通過采樣過程中煤樣的暴露時 間和解吸規(guī)律的實際測定，確定采樣過程中煤樣的瓦 斯損失量。而其方法的關鍵是盡量消除或減少采樣過 程的瓦斯損失量，這是解吸法與其他方法的根本區(qū)別 解吸法測定的準確性取決于采樣過程煤樣的暴露時問 及采樣地點是否準確，實測解吸規(guī)律條件是否完全或 接近符合煤樣暴露過程的條件。煤樣暴露時間是指采 樣過程中煤樣開始解吸時間起直至煤樣裝入煤樣罐開 始測定解吸的時間。所以，采樣過程中煤樣瓦斯的損 失量、井下測定的解吸量、實驗室測定的煤樣殘存瓦 斯量，三者之和即為煤樣瓦斯含量。再根據(jù)煤樣質量 計算出煤層瓦斯含量。解吸法測定煤層瓦斯含量在工 業(yè)中的應用解吸法測定煤層瓦斯含量的具體操

4、作過 程：在新暴露的煤壁，石門或巖石巷道打鉆采集煤樣 井下自然解吸瓦斯量測定實驗室殘存瓦斯含量測 定。該方法的關鍵是確定采樣過程中煤樣的瓦斯損失 量，其實質問題是對煤樣解吸初始階段解吸規(guī)律的確 定。早在 1970年，法國貝爾特等專家在對井下煤層水 平孔的研究中發(fā)現(xiàn)：煤的瓦斯解吸在初始階段其瓦斯 解吸量 (Q) 與解吸時間的平方根成正比。肁式中：K為系數(shù)，t為煤樣暴露時間，用此式計算出該 段時間內(nèi)的瓦斯損失量。肈瓦斯壓力測定芄一簡單地質條件的測壓封孔工藝 薄（一） 施工工藝 螈選擇合適地點布置瓦斯壓力測定鉆孔， 鉆孔直徑宜在 膆65. 75m之間鉆孔施工好后，由用水排渣改換為用 高壓風掃孔，可以

5、將測壓鉆孔內(nèi)粘接在孔壁的煤渣及 煤粉清理干凈。將毛巾綁在測壓集氣管 （ 測壓集氣管前 端打有足夠數(shù)量的徑向十字篩孔 （p5 . 1Omm，） 前端堵 實，并用 80目的鐵紗包扎好 ） 的擋板上， 厚度視孔徑而 定，保證水泥漿不能流入篩孔內(nèi)。將毛巾綁在尾管和 注漿管上， 然后用專用封孔劑， 分別為黑料 （多異氰酸 酯RoNCO和白料（聚醚多R-OH和助劑）分別均勻倒在毛 巾上，將帶有封孔劑的毛巾纏裹在尾管和注漿管上， 最后將尾管和注漿管送至測壓鉆孔內(nèi)預定位置。連接 注漿泵和注漿管，根據(jù)鉆孔直徑和封孔深度確定水泥 的使用量，按一定比例配制好水泥漿，用注漿泵一次 連續(xù)將水泥漿注入鉆孔內(nèi)，將鉆孔整個巖

6、孔段注滿水 泥漿。蚃（ 二） 適用條件 芄該封孔工藝適用于穿層測壓孔或順層測壓孔，地點應 該優(yōu)先選擇在石門或巖石巷道中，且要要求測壓點附 近巖性致密，無斷層、裂隙不發(fā)育等地質構造處。應 當注意的是注漿封孔的上向測壓鉆孔傾角不小于于。 二、復雜地質條件的測壓封孔工藝衿（一）施工工藝蕿1 測壓鉆孔設計為兩級套管結構：（1）應先用直徑 大于108m的鉆頭開孔，在鉆進34n后退出鉆桿，用 高壓風掃凈孔內(nèi)巖粉，將孔口管（直徑小于108mm送進 孔內(nèi)，將按攪勻的水泥漿注入孔內(nèi)加固孔口管，等孔 口管凝固24后，方可進行耐壓試驗，確保最低耐壓5MPa 以上，該級套管主要作用是保護孔口。 （2）孔口管耐壓 試驗

7、通過后，用直徑大于89mr的鉆頭套孔，打至含水 裂隙層位置時停鉆，再下入89mm套管，套管注漿凝固 和封堵含水裂隙層水源后做耐壓試驗，確保最低耐壓 5. 0MP以上。上述工作完成后，用直徑大于63mi鉆頭 套孔，同樣要將測壓鉆孔內(nèi)的粘結在孔壁的煤渣及煤 粉清理干凈，以提高密封效果。莇2將適宜的毛巾綁在集氣管的擋盤之上，將尾管和 注漿管送至測壓鉆孔內(nèi)預定位置。螀3等封孔劑凝固以后將攪勻的水泥漿注入測壓孔中。羈4封孔結束后水泥漿凝固 24小時上壓力表，定時觀 察和記錄煤層瓦斯壓力。蚇（ 二） 適用條件螆此工藝適用于順層測壓或測壓鉆孔受地質構造的影 響較大， 煤層項、底板發(fā)育小斷層較多， 巖石較破碎

8、， 發(fā)育巖層構造裂隙；或由于部分底板巖石封閉性差， 巖孔段有破碎帶，測壓鉆孔孔壁易發(fā)生塌孔；或測壓 地點附近煤層頂、底板巖層段存在含水層等情況。薁新技術：聚氨酯泡沫壓力黏液封孔測壓技術 螈聚氨酯泡沫的反應機理及特性 聚氨酯泡沫是聚氨基甲酸酯泡沫的簡稱，主要 由黑料（多異鼠酸酯KNCO）和白料（聚瞇多元B0H和助劑）混合發(fā)泡而成乜這些原料阻燃、不爆炸、無腐蝕性。根據(jù)煤礦井下條件，要求配制的聚氨酯泡沫封孔材料具有以下特性：嚴 密堵漏性；強力附著性；快速發(fā)泡定型性: 發(fā)泡倍數(shù)可調性，且最小發(fā)泡倍數(shù)20；抗靜電性：阻燃性：具有一定的抗壓、抗拉強度；密度為58 73 g/cn/螆力黏液封孔材料及工具 接

9、黏液泵。僅供個人用于學習、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen fu r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l ' e tude et la recherche uniquementa des fins personnelles; pasa des fins commerciales.to員bko gA.nrogeHKO TOpMenob3ymo