煤层瓦斯含量井下直接测定方法

煤层瓦斯含量井下直接测定方法

1、范围

本标准规定了井下直接测定煤层瓦斯含量的采样方法、解吸瓦斯量测定方法、损失瓦斯量补偿方法、残存瓦斯量测定方法及煤层瓦斯含量的计算方法。

本标准适用于煤矿井下利用解吸法直接测定煤层瓦斯含量。

本标准不适用于严重漏水钻孔、瓦斯喷出钻孔及岩芯瓦斯含量测定。

2、仪器设备

a)煤样罐：罐内径大于 60mm，容积足够装煤样 400g 以上，在 1.5MPa 气压下保持气密性；

b)瓦斯解吸速度测定仪（简称解吸仪，如图 1 所示）：量管有效体积不小于 800cm3，最小刻度 2 cm3；

c)空盒气压计：(80～106)Kpa，分度值 0.1kPa；

d)秒表；

e)穿刺针头或阀门；

f)温度计：(-30～50)℃；

g)真空脱气装置或常压自然解吸测定装置；

h)球磨机或粉碎机；

i)气相色谱仪:符合 GB/T 13610 要求；

j)天秤：秤量不小于 1000g，感量不大于 1g；

k)超级恒温器，最高工作温度(95～100)℃。

3、采样

1）采样前准备

（1）所有用于取样的煤样罐在使用前必须进行气密性检测；气密性检测可通过向煤样罐内注空气至

表压 1.5MPa 以上，关闭后搁置 12h，压力不降方可使用。禁止在丝扣及胶垫上涂润滑油。（2）解吸仪在使用之前，将量管内灌满水，关闭底塞并倒置过来（见图 1），放置 10min 量管内水

面不动为合格。

2）煤样采集

（1）采样钻孔布置

同一地点至少应布置两个取样钻孔，间距不小于5m。

（2）采样方式

在未经过瓦斯抽采的石门、岩石巷道或新暴露的采掘工作面向煤层打钻，用煤芯采取器（简称煤芯

管）采集煤芯或定点取样采集煤屑，采集煤芯时一次取芯长度应不小于0.4m。

（3）采样深度

采样深度应超过钻孔施工地点巷道的影响范围，并满足以下要求：在采掘工作面取样时，采样深度

应根据采掘工作面的暴露时间来确定，但不得小于12m；在石门或岩石巷道采样时，距煤层的垂直距离

应视岩性而定，但不得小于5m。测定残余瓦斯含量时,取样不受此限制。

（4）采样时间

采样时间是指用于瓦斯含量测定的煤样从割芯（或钻屑）到被装入煤样罐密封所用的实际时间。采

样时间越短越好，但不得超过30min。

（5）取出煤芯后，对于柱状煤芯，采取中间含矸石少的完整的部分；对于粉状及块状煤芯，要剔除

矸石、泥石及研磨烧焦部分。不得用水清洗煤样，保持自然状态装入密封罐中，不可压实，罐口保留约

10mm 空隙。

（6）煤样罐密封前，先将穿刺针头插入罐盖上部的密封胶垫，以避免造成煤样罐憋气现象，然后再

用扳手拧紧罐盖，再将排气管与穿刺针头连接来测定瓦斯解吸速度。

（7）参数记录

采样时，应同时收集以下有关参数记录在附录 A：

a) 地质参数：取样地点、煤层名称、埋深（地面标高、煤层底板标高）、采样深度、钻孔方位、

钻孔倾角；

b) 时间参数：采样日期、取芯（屑）开始时间、取芯（屑）结束时间、煤样装罐结束时间；

c) 样品参数：罐号、样品编号。

4、测定方法及步骤

1）井下自然解吸瓦斯量测定

（1）井下自然解吸瓦斯量采用解吸仪（如图 1）测定。煤样罐通过排气管 5 与解吸仪连接后，打开弹簧夹 3，随即有从煤样泄出的瓦斯进入量管，用排水集气法将瓦斯收集在量管内。

（2）每间隔一定时间记录量管读数V t及测定时间T ，连续观测 60 min 或解吸量小于 2cm 3/min 为止。开始观测前 30min 内，间隔 1 min，以后每隔(2～5)min 读数一次；将观测结果填写到附录 B，同时记录气温、水温及大气压力。

（3）如果量管体积不足以容纳 60 min 内从煤样泄出的全部瓦斯，可以中途用弹簧夹 3 夹住排气管与

解吸仪断开，重新迅速给解吸仪补足清水,然后打开弹簧夹 3 连通解吸仪继续观测。

（4）如果在解吸仪观测中没有瓦斯泄出，应当检查穿刺针头、排气管及煤样罐上部排气孔是否堵塞。

如果没有堵塞，则是瓦斯含量过小所至，此时，即可终止观测，送实验室测定。

（5）观测结束后，抽出穿刺针头，将压紧螺丝稍加拧紧（用力适度，不可过紧，以免胶垫失去弹性）。

（6）煤样罐密封运到井上后，要进行试漏，将煤样罐沉入清水中，仔细观察 5min，检查有无气泡冒

出。如果发现有气泡渗出，则要更换煤样罐或胶垫重新取样。如不漏气，可以送实验室继续进行实验。

1—排水口；

2—量管；

3—弹簧夹；

4—底塞；

5—排气管；

6—穿刺针头或阀门；

7—煤样罐；

8—吊环。

图1 瓦斯解吸速度测定仪与煤样罐连接示意图

2）残存瓦斯含量测定

（1）煤样检查与登记

a煤样送到实验室后，仍要按 1）中（6）的方法进行试漏；如发现漏气即为废品，将检查结果在报告中注明。

b检查瓦斯煤样送验单与罐号是否符合，试验资料是否齐全；经检查无误后，统一登记编号，然后尽快进行下一步测定工作。

1—超级恒温器；2—密封罐；3—穿刺针头；4—滤尘管；5—集水瓶；6—冷却管；7—水银真空计；8—隔水瓶；9—吸水管；10—排水瓶；11—吸气瓶；12—真空瓶；13—量管；14—取气支管；15—水准瓶；16—干燥管；；17—分隔球；18—真空泵；A—螺旋夹；

B～F—单向活塞；G～K—三通活塞；

L、M—120°三通活塞。

图2 真空脱气装置

（2）脱气法

①脱气前的准备工作

a)真空脱气装置各玻璃部件组装前要清洗、烘干。组装后，在吸气瓶11、真空瓶12及量管13（见图2）充以适量的酸性饱和食盐水做限定液。真空系统各连接部分用真空封胶密封。真空活塞洗静后涂以真空封脂。在擦洗活塞时，要防止有机溶剂对仪器的污染。

b)真空脱气装置使用前要严格进行气密性检查，要求真空系统在仪器最大真空度下放置240min，真空计水银液面上升不超过5mm。各量管在水准瓶放低情况下液面保持不动。

c)仪器检修后要重新进行气密性检查。

②煤样粉碎前脱气

a)预抽真空

煤样与脱气仪连接前，对仪器左侧真空系统抽气，达到最大真空度时停泵，观察真空计水银液面，

在10min内保持不动为合格。

b)煤样罐与脱气仪连接

关闭脱气仪的真空计，通过穿刺针头及真空胶管将煤样罐与脱气仪连接。

c)煤样脱气

粉碎前常温脱气：煤样首先在30℃恒温下脱气，直至真空计水银液面不动为止。每隔30min 重新抽气，—直进行到每30min内泻出瓦斯量小于10cm3。

2）粉碎前加热脱气：常温脱气后，再将煤样加热至(95～100)℃恒温，重复a)进行脱气。脱气终了后，关闭真空计，取下煤样罐，迅速地取出煤样立即装入球磨罐中密封。

3）脱气过程中如集水瓶5积水过多妨碍气流通过时，应及时将积水排出。排水时要防止将真空系统中瓦斯抽出。

③煤样粉碎后脱气和称重

a)煤样粉碎

1）球磨罐使用前按本标准第5.l.1条进行气密性检查。

2）煤样装罐时，如果块度较大，应事先将煤样在罐内捣碎至粒度25mm以下，然后拧紧罐盖密封。

3）煤样粉碎到粒度小于0.25mm的重量超过80%为合格。

b)脱气和称重

煤样粉碎后脱气按本标准第6.2.3条进行，本阶段脱气要一直进行到真空计水银柱稳定为止。然后，

关闭真空计，取下球磨罐，待罐体冷却至常温后，打开罐体，称量煤样重量(称准到1g)按GB474《煤样

的制备方法》缩制成分析煤样，按GB/T 212《煤的工业分析方法》分析Mad、Aad及Vdaf。剩余煤样保留1个月后处理。

④ 6.2.2.4 气体体积的计量

a)读取量管读数时，应提高水准瓶，使量管内外液面齐平。同时并记录大气压力，气压表温度及室温，将观测结果填写到附录C中。

b)如果三支量管不足以容纳全部脱出的气体时，可以将气体混合均匀后，将两支大量管的气体排出，保留小量管内的气体，同时记录排出的气体体积及相应的参数(参见a)条)。脱气完了后，将气样大致按前后脱出气体体积比例混合。然后，取混合气样进行分析，也可对前后两次脱出气体分别取样分析计算。

（3）常压自然解吸法

①解吸系统密封性检查

将量管充水至一定高度后隔绝量管与外界连通，待液面稳定后，若量管内液面在5min

内下降刻度小于2cm3则气路密封性合格。

②煤样罐与地面解吸装置连接

通过胶管将煤样筒与地面解吸装置连接（见图3）。

③粉碎前自然解吸瓦斯量测定及煤样称重

a）读取并记录量管液面初始读数，缓慢打开煤样筒阀门，隔一定时间间隔读取一次瓦斯的解吸量，时间间隔的长短取决于解吸速度；并注意观察解吸累计量的变化规律，发现异常及时处理，或报废。

b）当实测解吸瓦斯体积达到单根测量管最大量程 85%时，打开转换手柄用第二根测量管测量。

c）当解吸一段时间后，玻璃管内不再有气泡冒出时解吸完毕，读取并记录解吸玻璃管液面终止读数。

d）将煤样罐内煤样倒入煤样盆中，进一步去除矸石等非煤物质，然后放置在天平上进行煤样总重称量。

e）记录解吸周围环境的温度、大气压力、煤样重量、测试人员以及煤样送达实验室和开始地面解吸的时间，将实验测定数据数据填入附录D中。

④粉碎后自然解吸瓦斯量测定

a）密封性检查

按照上述方法进行密封性检查。

b）煤样称重

1）从煤样盆中取两份相等量的二次煤样，记录二次煤样重量，煤样的质量一般是(100～300)g，选

择整芯或较大块的煤样，确保二次煤样和全煤样有相同的特性。如果两份二次煤样测试结果有较大的差别，应该再取第三份二次煤样。

2）若待粉碎煤样块度较大，应事先将煤样捣碎至粒度25mm以下。

c）粉碎后自然解吸瓦斯量测定

1）将称量好的二次煤样逐份放入粉碎机料钵内，盖好带有密封圈的盖子，并压紧密封严实。2）记录量管初始读数，然后进行煤样粉碎。

3）运行时观测解吸瓦斯量体积，当实测解吸瓦斯体积达到单根测量管最大量程的85%时，打开转换开关用第二根测量管测量，粉碎结束时记录量管终止读数；将实验测定数据数据填入附表D中。

4）煤样粉碎到95%煤样通过60目(0.25mm)的分样筛合格。

5）解吸结束后读取的量管终止读数与解吸前量管初始读数之差即为在本次条件下的解吸瓦斯体积，

同时记录大气压力，室温，将观测结果填写到附录D中。

5、数据处理

煤样质量:

脱气法所测煤层瓦斯含量：

X=X1+X2+X3+X4=(V1+V2+V3+V4)/m=3.15cm3/g

6、实验心得

通过本次实验，初步了解了煤层瓦斯含量井下直接测定方法，掌握了仪器设备的使用测量方法，对课本上的知识有了更深刻和立体的了解，受益匪浅，感受良多。

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煤层瓦斯含量井下直接测定方法

煤层瓦斯含量井下直接测定方法

煤层瓦斯含量井下直接测定方法 1、范围 本标准规定了井下直接测定煤层瓦斯含量的采 样方法、解吸瓦斯量测定方法、损失瓦斯量补偿方法、残存瓦斯量测定方法及煤层瓦斯含量的计算方法。 本标准适用于煤矿井下利用解吸法直接测定煤 层瓦斯含量。 本标准不适用于严重漏水钻孔、瓦斯喷出钻孔及岩芯瓦斯含量测定。 2、仪器设备 a)煤样罐：罐内径大于 60mm，容积足够装煤样400g 以上，在 1.5MPa 气压下保持气密性；b)瓦斯解吸速度测定仪（简称解吸仪，如图 1 所示）：量管有效体积不小于 800cm3，最小刻度 2 cm3； c)空盒气压计：(80～106)Kpa，分度值 0.1kPa； d)秒表；

e)穿刺针头或阀门； f)温度计：(-30～50)℃； g)真空脱气装置或常压自然解吸测定装置； h)球磨机或粉碎机； i)气相色谱仪:符合 GB/T 13610 要求； j)天秤：秤量不小于 1000g，感量不大于 1g；k)超级恒温器，最高工作温度(95～100)℃。3、采样 1）采样前准备 （1）所有用于取样的煤样罐在使用前必须进行气密性检测；气密性检测可通过向煤样罐内注空气至 表压 1.5MPa 以上，关闭后搁置 12h，压力不降方可使用。禁止在丝扣及胶垫上涂润滑油。（2）解吸仪在使用之前，将量管内灌满水，关闭底塞并倒置过来（见图 1），放置 10min 量管内水 面不动为合格。

2）煤样采集 （1）采样钻孔布置 同一地点至少应布置两个取样钻孔，间距不小于5m。 （2）采样方式 在未经过瓦斯抽采的石门、岩石巷道或新暴露的采掘工作面向煤层打钻，用煤芯采取器（简称煤芯 管）采集煤芯或定点取样采集煤屑，采集煤芯时一次取芯长度应不小于0.4m。 （3）采样深度 采样深度应超过钻孔施工地点巷道的影响范围，并满足以下要求：在采掘工作面取样时，采样深度 应根据采掘工作面的暴露时间来确定，但不得小于12m；在石门或岩石巷道采样时，距煤层的垂直距离 应视岩性而定，但不得小于5m。测定残余瓦斯含量时,取样不受此限制。

瓦斯含量的快速测定方法

瓦斯含量的快速测定方法 综述 技术原理 煤炭科学研究总院抚顺分院研制的WP-1型井下煤层瓦斯压力（含量）快速测定仪是根据煤样瓦斯解吸速度随时间幂函数变化关系（利用瓦斯解吸特征指标V1值，计算出煤层瓦斯含量、煤层瓦斯压力）的原理而设计的。 特点及适用范围 适用于煤矿井下回采或掘进工作面快速测定煤体中瓦斯解吸量，及时了解工作面前方瓦斯含量、瓦斯压力分布情况，以及防突预测指标K1、K t 等重要瓦斯参数。仪器所测定的煤样必须是新鲜、干燥的煤样。 装备配置 一、主要测定仪器 1．仪器特点 该仪器具有：体积小、重量轻、测定时间短，不影响正常工作，自动完成测定、存储、计算、显示、打印等工作，操作简便、省时省力、高效快捷、准确可靠、一次测定可测算出多种瓦斯重要参数。为快速、简洁预测瓦斯量提供了可靠的测定手段和依据。是一套比较完善、可靠的预测预报新技术装备。 2. 主要测定参数和技术指标 1）测定参数 K t—煤样瓦斯解吸速度衰减系数，煤层瓦斯突出危险性重要指标之一； K1—煤层瓦斯突出危险性重要指标之一，ml/g.min； V1—单位重量煤样暴露第一分钟的瓦斯解吸速度，与煤层瓦斯含量、煤层瓦斯压力有直接关系，ml/g.min； Q2—瓦斯解吸速度衰减系数； W—煤层瓦斯含量预测值，ml/g； P—煤层瓦斯压力预测值，MPa；

R—相关系数，反映测定结果的可靠性。 2）技术指标 瓦斯解吸量0～60 ml/min; 瓦斯含量2～30 ml/g; 瓦斯压力0.1～6.0 MPa; 测量精度±2% FS; 显示方式8位液晶(LCD)数码显示; 持续工作时间8h以上; 工作环境温度0～40℃; 工作环境湿度≤95%; 工作环境压力85～110Kpa; 寸尺、质量250×145×67mm, 2kg; 防爆类型煤矿用本质安全型，ibI(150℃)。 二、测定步骤 1）打开仪器上的电源开关，仪器进入选择状态，屏幕上显示出“b c d”提示信息。其中：b字符表示按显示键后，选择显示刚刚测定最终结果方式；c字符表示按测试键后，选择测定工作方式；d字符表示按打印键后，选择打印测定数据和最终结果工作方式。 2）按测试键表示仪器选择测定工作方式，待分别输入A、B、C常数及CO试验编号后，屏幕上显示出“TT”提示信息，等待进入数据采集过程。仪器在井下可存储15组测定数据和测定最终结果，其试验编号为01～15的数字，输入时应一一对应。 3）在选定的煤壁打钻钻至预定的取样深度时，应再按测定（C）键，仪器开始自动记录煤样暴露时间。 4）将取出的煤样经分筛后，立即将煤样装入煤样罐内，拧紧罐盖并与仪器的进气接口连接好。

煤层瓦斯含量测定方法

煤层瓦斯含量测定方法 煤层瓦斯含量测定方法是评估煤矿安全的重要手段。煤层瓦斯是指在煤矿地下开采过程中由于煤中残留的天然气释放而形成的一种可燃气体。煤层瓦斯中的主要成分是甲烷，其它成分还包括少量的乙烷、丙烷和氮气。甲烷是一种易燃气体，在煤矿中存在煤层瓦斯时，会给煤矿开采带来很大的安全隐患，因此准确测定煤层瓦斯的含量对煤矿的安全生产至关重要。 煤层瓦斯含量的测定方法有多种，下面将重点介绍其中的几种常用方法。 1. 旁路双反流法 旁路双反流法是一种常用的测定煤层瓦斯含量的静态方法。它的原理是在密闭的容器中，将一定量的煤样饱和吸附一定时间后，再通过恢复测得容器内气体体积的变化，从而计算出煤层瓦斯的含量。这种方法测定结果准确可靠，但操作复杂，不适用于现场快速测定。 2. 煤层瓦斯抽放法 煤层瓦斯抽放法是一种常用的测定煤层瓦斯含量的动态方法。它的原理是通过在煤层中钻孔并安装瓦斯抽放装置，将煤层瓦斯引导到抽放装置中，并实时监测瓦斯流量和瓦斯浓度。通过瓦斯流量和浓度的变化，计算出煤层瓦斯的含量。煤层瓦斯抽放法操作简便，适用于现场快速测定，但有一定的局限性，需要在煤层钻孔并安装抽放装置。

3. 井下瓦斯测定法 井下瓦斯测定法是一种常用的测定煤层瓦斯含量的动态方法。它的原理是通过在煤矿井下设置瓦斯测定装置，实时监测瓦斯浓度和瓦斯流量，并根据井下瓦斯测定装置的结构和原理，计算出煤层瓦斯的含量。井下瓦斯测定法具有实时性强、操作简便等优点，可以有效地监测煤层瓦斯含量的变化。 4. 传感器测定法 传感器测定法是一种常用的测定煤层瓦斯含量的动态方法。它的原理是通过安装煤层瓦斯传感器，实时监测煤层瓦斯的浓度，并根据传感器的输出信号，计算出煤层瓦斯的含量。传感器测定法操作简便，适用于现场快速监测，但需要注意传感器的准确性和可靠性。 总结起来，煤层瓦斯含量的测定方法有旁路双反流法、煤层瓦斯抽放法、井下瓦斯测定法和传感器测定法等多种。不同的方法适用于不同的场景和需求，选择合适的测定方法可以提高煤矿安全生产的效率和准确性。同时，为了保证测定结果的准确性，需要注意设备的校准和维护，并遵循相关的测定规范和操作流程。

测定瓦斯含量概述

瓦斯含量概述： 煤层可解吸瓦斯含量（Wa）是指单位质量的煤在标准状况下直接测定和计算出的煤层自然解吸瓦斯含量，不包括常压吸附瓦斯含量（即不包括“常压吸附残存量”），单位为m3/t，其表达基准为原煤基。 瓦斯含量（W）包括煤层可解吸瓦斯含量（Wa）和常压吸附瓦斯含量（Wc）。 煤层可解吸瓦斯含量的直接快速测定法为快速测定煤层可解吸瓦斯含量提供一种有效的方法，直接快速地测定和计算出煤层可解吸瓦斯含量，为矿井瓦斯治理提供准确的依据。可用于煤层突出危险性工作面及区域预测、预抽瓦斯效果评价以及矿井煤层瓦斯涌出量预测等。 煤层瓦斯含量直接测定法中可解吸瓦斯含量（Wa）的值包括“损失量瓦斯含量”（W1）、“常压解吸瓦斯含量”（W2）和“粉碎解吸瓦斯含量”（W3）。 损失量瓦斯含量（W1）值概述： ）是指单位质量的煤芯从原始位置开始脱离煤体到被“损失瓦斯含量”（W 1 装入煤样筒之前这段时间内，在钻孔和巷道中所解吸出的瓦斯量换算为标况下的体积，该损失瓦斯含量需通过瓦斯解吸规律推算。其推算方法为：通过记录煤芯从钻孔煤层深部取出到封入煤样筒中的时间，结合在井下及时测量煤样筒中煤芯的瓦斯解吸速度及瓦斯解吸量，来推算煤芯封入煤样筒之前的损失瓦斯含量。常压解吸瓦斯含量（W2）值概述： ）是指单位质量的煤芯从装入煤样筒开始到被粉碎“常压解吸瓦斯含量（W 2 之前，所解吸出的瓦斯含量换算为标况下的体积。其测定方法为：将煤样筒带到地面实验室后，测量从煤样筒中的煤芯泻出瓦斯量，与井下测得的瓦斯解吸量一起计算出煤芯瓦斯解吸量。 粉碎解吸瓦斯含量（W3）值概述： “粉碎解吸瓦斯含量”（W3）是指在常压下单位质量的煤芯在粉碎过程中和粉碎后一段时间内所解吸出的瓦斯量换算为标况下的体积。其计算方法为：称取

瓦斯含量测定

瓦斯含量测定 zjl 1.间接法 间接法测定煤层瓦斯含量是建立在煤吸附瓦斯理论基础上的，这里的煤层原始瓦斯含量也就是吸附和游离2种状态下瓦斯量的总和。利用间接方法测定煤层原始瓦斯含量，首先需要在井下实测煤层原始瓦斯压力，并在井下采取新鲜煤样后送实验室测定煤的孔隙率、吸附常数值等参数，然后再根据郎格缪尔方程推算煤层瓦斯含量。郎格缪尔方程如下式： 该方法是由煤对瓦斯气体吸附曲线反推算出来的，能比较真实的反应煤层的原始瓦斯含量。体吸附曲线反推算出来的，能比较真实的反应煤层的原始瓦斯含量。

在石门和围岩巷道打穿层钻孔向未卸压原始煤体打钻测压，比较容易测出真实瓦斯压力值。可以认为用该方法推算出的煤层瓦斯含量为煤层的原始瓦斯含量。该方法要求测定的瓦斯压力真实可靠，但在煤层中打钻测定瓦斯压力时，工艺要求比较严格，周期长，成功率受限制。 2. 直接法 （1）.密封式取样法 密封式取样法的原理就是采用一个特制的煤样采集装置，其特点是煤样在原始状态下，被装进取样罐并能自动密封，使煤样始终保持原始瓦斯压力状态。煤样到达地面之后采用解吸法测得煤层原始瓦斯含量值，该方法多用于地勘钻孔中。 （2）.解吸法 解吸法的基本原理是通过采样过程中煤样的暴露时间和解吸规律的实际测定，确定采样过程中煤样的瓦斯损失量。而其方法的关键是尽量消除或减少采样过程的瓦斯损失量，这是解吸法与其他方法的根本区别。解吸法测定的准确性取决于采样过程煤样的暴露时问及采样地点是否准确，实测解吸规律条件是否完全或接近符合煤样暴露过程的条件。煤样暴露时间是指采样过程中煤样开始解吸时间起直至煤样装入煤样罐开

始测定解吸的时间。所以，采样过程中煤样瓦斯的损失量、井下测定的解吸量、实验室测定的煤样残存瓦斯量，三者之和即为煤样瓦斯含量。再根据煤样质量计算出煤层瓦斯含量。解吸法测定煤层瓦斯含量在工业中的应用解吸法测定煤层瓦斯含量的具体操作过程：在新暴露的煤壁，石门或岩石巷道打钻采集煤样—井下自然解吸瓦斯量测定—实验室残存瓦斯含量测定。该方法的关键是确定采样过程中煤样的瓦斯损失量，其实质问题是对煤样解吸初始阶段解吸规律的确定。早在1970年，法国贝尔特等专家在对井下煤层水平孔的研究中发现：煤的瓦斯解吸在初始阶段其瓦斯解吸量(Q)与解吸时间的平方根成正比。 式中：K为系数，t为煤样暴露时间，用此式计算出该段时间内的瓦斯损失量。

煤层瓦斯含量井下直接测定方法

煤层瓦斯含量井下直接 测定方法 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

煤层瓦斯含量井下直接测定方法 1、范围 本标准规定了井下直接测定煤层瓦斯含量的采样方法、解吸瓦斯量测定方法、损失瓦斯量补偿方法、残存瓦斯量测定方法及煤层瓦斯含量的计算方法。 本标准适用于煤矿井下利用解吸法直接测定煤层瓦斯含量。 本标准不适用于严重漏水钻孔、瓦斯喷出钻孔及岩芯瓦斯含量测定。 2、仪器设备 a)煤样罐：罐内径大于60mm，容积足够装煤样400g以上，在气压下保持气密性； b)瓦斯解吸速度测定仪（简称解吸仪，如图1所示）：量管有效体积不小于800cm3，最小刻度2cm3； c)空盒气压计：(80～106)Kpa，分度值； d)秒表； e)穿刺针头或阀门； f)温度计：(-30～50)℃； g)真空脱气装置或常压自然解吸测定装置； h)球磨机或粉碎机； i)气相色谱仪:符合GB/T13610要求； j)天秤：秤量不小于1000g，感量不大于1g； k)超级恒温器，最高工作温度(95～100)℃。 3、采样 1）采样前准备 （1）所有用于取样的煤样罐在使用前必须进行气密性检测；气密性检测可通过向煤样罐内注空气至 表压以上，关闭后搁置12h，压力不降方可使用。禁止在丝扣及胶垫上涂润滑油。

（2）解吸仪在使用之前，将量管内灌满水，关闭底塞并倒置过来（见图1），放置10min量管内水 面不动为合格。 2）煤样采集 （1）采样钻孔布置 同一地点至少应布置两个取样钻孔，间距不小于5m。 （2）采样方式 在未经过瓦斯抽采的石门、岩石巷道或新暴露的采掘工作面向煤层打钻，用煤芯采取器（简称煤芯 管）采集煤芯或定点取样采集煤屑，采集煤芯时一次取芯长度应不小于。（3）采样深度 采样深度应超过钻孔施工地点巷道的影响范围，并满足以下要求：在采掘工作面取样时，采样深度 应根据采掘工作面的暴露时间来确定，但不得小于12m；在石门或岩石巷道采样时，距煤层的垂直距离 应视岩性而定，但不得小于5m。测定残余瓦斯含量时,取样不受此限制。（4）采样时间 采样时间是指用于瓦斯含量测定的煤样从割芯（或钻屑）到被装入煤样罐密封所用的实际时间。采 样时间越短越好，但不得超过30min。 （5）取出煤芯后，对于柱状煤芯，采取中间含矸石少的完整的部分；对于粉状及块状煤芯，要剔除 矸石、泥石及研磨烧焦部分。不得用水清洗煤样，保持自然状态装入密封罐中，不可压实，罐口保留约 10mm空隙。 （6）煤样罐密封前，先将穿刺针头插入罐盖上部的密封胶垫，以避免造成煤样罐憋气现象，然后再 用扳手拧紧罐盖，再将排气管与穿刺针头连接来测定瓦斯解吸速度。 （7）参数记录

煤层瓦斯含量井下直接测定方法

煤层瓦斯含量井下直接测定方法 1、围 本标准规定了井下直接测定煤层瓦斯含量的采样方法、解吸瓦斯量测定方法、损失瓦斯量补偿方法、残存瓦斯量测定方法及煤层瓦斯含量的计算方法。 本标准适用于煤矿井下利用解吸法直接测定煤层瓦斯含量。 本标准不适用于严重漏水钻孔、瓦斯喷出钻孔及岩芯瓦斯含量测定。 2、仪器设备 a)煤样罐：罐径大于 60mm，容积足够装煤样 400g 以上，在 1.5MPa 气压下保持气密性； b)瓦斯解吸速度测定仪（简称解吸仪，如图 1 所示）：量管有效体积不小于 800cm3，最小刻度 2 cm3； c)空盒气压计：(80～106)Kpa，分度值 0.1kPa； d)秒表； e)穿刺针头或阀门； f)温度计：(-30～50)℃； g)真空脱气装置或常压自然解吸测定装置； h)球磨机或粉碎机； i)气相色谱仪:符合 GB/T 13610 要求； j)天秤：秤量不小于 1000g，感量不大于 1g； k)超级恒温器，最高工作温度(95～100)℃。

3、采样 1）采样前准备 （1）所有用于取样的煤样罐在使用前必须进行气密性检测；气密性检测可通过向煤样罐注空气至 表压 1.5MPa 以上，关闭后搁置 12h，压力不降方可使用。禁止在丝扣及胶垫上涂润滑油。（2）解吸仪在使用之前，将量管灌满水，关闭底塞并倒置过来（见图 1），放置 10min 量管水 面不动为合格。 2）煤样采集 （1）采样钻孔布置 同一地点至少应布置两个取样钻孔，间距不小于5m。 （2）采样方式 在未经过瓦斯抽采的石门、岩石巷道或新暴露的采掘工作面向煤层打钻，用煤芯采取器（简称煤芯 管）采集煤芯或定点取样采集煤屑，采集煤芯时一次取芯长度应不小于0.4m。 （3）采样深度 采样深度应超过钻孔施工地点巷道的影响围，并满足以下要求：在采掘工作面取样时，采样深度 应根据采掘工作面的暴露时间来确定，但不得小于12m；在石门或岩石巷道采样时，距煤层的垂直距离 应视岩性而定，但不得小于5m。测定残余瓦斯含量时,取样不受此限制。 （4）采样时间

煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法

煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法 煤层瓦斯压力是煤矿安全生产中的重要参数之一，其直接测定方法 主要包括钻孔法和动态瓦斯捕放法两种。本文将介绍这两种方法的原理、操作步骤及其优劣势。 一、钻孔法 1. 原理 钻孔法是通过在井下钻取孔眼，直接测定孔眼处的瓦斯压力来推断 煤层瓦斯压力的方法。该方法适用于煤层瓦斯压力较强或非均一分布 的情况。 2. 操作步骤 （1）选取钻孔位置：应根据地质条件及煤层瓦斯分布情况，选择 代表性的可靠钻孔位置。 （2）安装钻具：根据钻孔深度，确定合适的钻具，安装好钻头、 钻杆和冲洗管等工具。 （3）钻孔取芯：在钻孔过程中，定期进行取芯，取得煤、岩样品，并记录取芯深度。 （4）安装瓦斯取样管：当钻孔达到预定深度时，安装瓦斯取样管，并在取样管内连接好瓦斯采集器。

（5）取瓦斯样品：打开瓦斯采集器，让其吸收孔眼处的瓦斯，等 到稳定后，记录瓦斯压力值。 3. 优缺点 钻孔法的优点是测量结果精确、数据可靠，缺点是采样周期比较长，操作较为复杂，且采样位置有限，可能无法准确了解煤层瓦斯分布情况。 二、动态瓦斯捕放法 1. 原理 动态瓦斯捕放法是通过在井下进行直接瓦斯流量测定，来推断煤层 瓦斯压力的方法。如果设定好了固定的捕放压力差和流量差，就可以 直接测量瓦斯流量来得到煤层瓦斯压力。该方法适用于煤层瓦斯压力 较低及煤层瓦斯均匀分布的情况。 2. 操作步骤 （1）选取测点：根据地质条件及煤层瓦斯分布情况，选取代表性 的井下瓦斯测点。 （2）安装瓦斯流量计：在瓦斯测点上安装好流量计，并连接好与 流量计相对应的调节阀门，将瓦斯流向流量计。 （3）调节流量：打开调节阀门，调节流量差至设定值，记录两侧 的气压差。 （4）测量瓦斯流量：在设定的流量差下，测量瓦斯流量。

煤矿井下煤层瓦斯压力直接测定方式

煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方式 1 范围 本标准规定了煤矿井下直接测定煤层瓦斯压力的原理、设备材料、仪表和打钻、封孔、测压等工艺的要求。 本标准适用于煤矿井下直接测定煤层瓦斯压力(简称瓦斯压力测定)。 2 引用标准 以下标准包括的条文，通过在本标准中引用而组成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，利用本标准的各方应探讨利用以下标准最新版本的可能性。 JJG 52—71 工业用单圈管弹簧式压力表、真空表和真空压力表检定规程国家技术监督局 防治煤与瓦斯突出细那么 1995—05—01 煤炭工业部 气瓶平安监察规程 1989—12—22 劳动部 3 测定原理 通过钻孔揭露煤层，安设测定仪表并密封钻孔，利用煤层中瓦斯的自然渗透原理测定在钻孔揭露处达到平稳的瓦斯压力。 4 方式分类 4．1 按测压方式分 4．1．1 主动测压法 钻孔封完孔后，通过钻孔向被测煤层充入补偿气体达到瓦斯压力平稳而测定煤层瓦斯压力的测压方式。补偿气体可选用高压氮气

(N2)，高压二氧化碳气体(CO2)或其他惰性气体。补偿气体的充气压力应略高于估量煤层瓦斯压力。 4．1．2 被动测压法 钻孔封完孔后，通过被测煤层瓦斯的自然渗透，达到瓦斯压力平稳而测定其瓦斯压力的测压方式。 4．2 按封孔材料分 4．2．1 黄泥、水泥封孔测压法 封孔材料为黄泥，水泥或黄泥水泥混合物，封孔方式为手工操作，要紧适用于石门揭煤的瓦斯压力测定。 4．2．2 胶囊—密封粘液封孔测压法 封孔材料为胶囊、密封粘液，封孔方式为手工操作。适用于松软岩层或煤巷瓦斯压力测定。 4．2．3 注浆封孔测压法 封孔材料为膨胀不收缩水泥浆加粘液，封孔方式为压气注浆器或泥浆泵注浆封孔。适用于井下各类条件下的瓦斯压力测定，专门适用于近距离煤层群分煤层的瓦斯压力测定。 5 设备材料、仪表及工具 5．1 钻孔设备： 打钻孔用的钻机可依如实际情形选用，其能力必需应知足测压钻孔长度的要求，钻头直径选用φ650～90mm。 5．2 材料： 木楔，压力表联接头，密封垫，密封带和真空密封膏。

煤层瓦斯含量测定

煤层瓦斯含量测定 煤层瓦斯含量：是指煤层内单位重量或单位体积的煤在自然条件下所含的瓦斯量，单位是m3/t。 煤层瓦斯含量测定可分间接测定法和直接测定法两种，间接测定法主要是测定煤层的其他瓦斯参数，通过瓦斯含量与诸参数的关系计算出煤层瓦斯含量。直接测定法则是通过钻孔采取煤样，用解吸法测定煤样的实际瓦斯含量来确定煤层的瓦斯含量。解吸法主要用于在勘探钻孔中采取煤芯测定煤层瓦斯含量及瓦斯成分。中华人民**国煤炭工业部1984年制定了部颁标准（MT77—84）,近几年来，不少地方将此方法引用到井下，通过垂直煤层的岩石钻孔采取煤芯，测定煤层瓦斯份。 一、采取煤样及瓦斯解吸速度测定 1、遇煤前应通知采样人员到达采样现场，做好采样前的准备工作； 2、钻孔遇煤后，可采用普通岩芯管采取煤芯，但煤芯直径不应小于50mm。 3、当钻煤完了，煤芯提到孔口时，尽快地从煤芯管中取出煤芯，采取中间完整部分，装入罐中密封。这段时间应控制在2分钟之内。煤芯中如混合有夹矸及杂物时应与剔除。煤样不得用水清洗，保存原状装罐，不可压实。煤样距罐口留10mm的间隙为宜，煤样约400g左右。 4、将煤样罐与HFJ—2型解吸仪连接（见图4）进行现场解吸，一般在现场解吸进行两个小时。开始观测头一个小时内，第一点间隔2分钟，以后每隔3—5分钟读数一次；第二个小时内，每隔10—20分钟读数一次。 5、如果解吸过程中，量管体积不足以容纳煤样的解吸瓦斯，可以中途用弹簧夹6将排气管夹紧，通过吸气球2，重新将液面提升至量管零点，然后再打开弹簧夹，继续测定。

6、现场解吸完成后，拔出针头，将取样罐拧紧，泡在水中检查是否有漏气现象，若有渗漏应及时处理。然后送到实验室进行再次解吸和脱气。 7、在上述采样和解吸过程中除要记录采样时间、采样地点、采样深度外，还要务必记清钻孔遇煤时间，钻进时间，起钻时间，钻具提到孔口时间，煤样装罐时间，开始解吸测定时间，以及解吸测定时的气温，水温和大气压力。 仔细做好以下记录：取芯时间、取芯位置、取芯位置埋深、取芯人员、钻机及钻头型号、开孔时间及位置、开孔高度、开孔倾角及方位角、煤样粒度大小、煤层厚度、取芯深度钻、机钻进到预定深度时停钻时间、取芯开始时间、取芯结束时间、钻杆退出钻孔时间和开始解吸时间。 二、计算采样过程中的损失瓦斯量 1.解吸时间的确定 在地面钻孔取样时，煤芯在提升过程中，当瓦斯压力超过孔内泥浆静水压力时，瓦斯便开始向外释放。因为煤层瓦斯压力是个未知数，所以不能精确判定瓦斯开始释放的时间。美国的方法是假定煤芯提到钻孔一半处开始释放瓦斯，根据这个假定得出的测定结果，经过与间接方法对比，两种方法得到的结果是接近的，证明这样的假定是可以在工业上应用的，我国在地勘过程中取样目前仍沿用这个假定。 煤样装罐前解吸瓦斯时间是煤样在钻孔内解吸时间t1与其在地面空气中解吸时间t2之和，即： t0＝t1＋t2（2—1） 式中： t1——通过地面钻孔采样时，取整个提钻时间的二分之一； 通过井下岩巷采样时，取煤样从揭露至提升到孔口时间，（分）

煤矿井下瓦斯检查的方法

井下检查瓦斯的方法 一、巷道风流瓦斯的检查方法 1、巷道风流 巷道风流，是指距巷道的顶板、底板和两帮有一定距离的巷道空间内的风流。在设有各类支架的巷道中，是距支架和巷道底板各50mm的巷道空间；在不设支架或用锚喷、砌碹支护的巷道中，是距巷道的顶板、底板和两帮各为200mm的巷道空间。 2、检查方法 测定巷道风流瓦斯和二氧化碳浓度是应该在巷道空间风流中进行。 2.1当测定地点风流速度较大时，无论瓦斯还是二氧化碳检测仪进气管口应位于巷道中心点风速最快的部位进行。连续测3次取其平均值。 2.2当测定地点风速比较小时，检测仪和进气管口应根据不同气体的比重来确定，测定甲烷或氢气、氨气等气体时，应该在巷道风流的上部（风流断面全高的上部约1/5处）进行抽气，连续测定3次，取其平均值。测定二氧化碳（或硫化氢、二氧化氮、二氧化硫等）浓度时，应在巷道风流的下部（风流断面全高的下部1/5处）进行抽气，首先测定该处甲烷浓度；然后去掉二氧化碳吸收管，测出该处甲烷和二氧化碳混合气体浓度，后者减去前者，在乘以校正系数即是二氧化碳的浓度，这样连续测定3次，取其平均值。 3、注意事项 3.1矿井总回风或一翼回风中瓦斯或二氧化碳的浓度测定，应在矿井总回风或一翼回风的测风站内进行。

3.2采区回风中瓦斯或二氧化碳的测定，应在该采区所有的回风流汇合稳定的风流中进行，其测定部位和操作方法与在巷道风流中进行的测定相同。 3.3测定部位应尽量避开由于材料堆积冒顶等原因造成的阻断巷道、断面变化而引起的风速变化大的区域。 3.4注意自身安全，防止铆钉、片帮、运输等其他事故的发生。 二、采煤工作面瓦斯检查方法 1、采煤工作面风流与采煤工作面回风流 采煤工作面风流使指距煤壁、顶（岩石、煤或假顶）、底、两帮（煤、岩石或充填材料）各为200mm（厚度小于1m的薄煤层采煤工作面距顶、底各为100mm）和以采空区的切顶线为界的采煤工作面空间内的风流。采用充填法管理顶板时，采空区一侧应以挡矸、砂帘为界。采煤工作面回风隅角以及一段未放顶的巷道空间至煤壁线的范围内空间风流，都按采煤工作面风流处理。 采煤工作面回风流是指采煤工作面回风侧从煤壁线开始到采区总回风范围内，锚喷、锚网索等支护距煤壁、顶板、底板200mm的空间范围内的风流。支架支护是距棚梁、棚腿50mm的巷道空间范围内的风流。 2、采煤工作面的瓦斯的检查方法 2.1测点的选取。采煤工作面瓦斯测点的选取。以能准确反映该区域的瓦斯情况为准则。 在风流测点垂直断面上选取测定部位和测定方法与在巷道风流进行测定时的测定部位和方法相同。

煤层瓦斯含量井下直接测定方法

精心整理煤层瓦斯含量井下直接测定方法 1、范围 本标准规定了井下直接测定煤层瓦斯含量的采样方法、解吸瓦斯量测 e)穿刺针头或阀门； f)温度计：(-30～50)℃； g)真空脱气装置或常压自然解吸测定装置；

h)球磨机或粉碎机； i)气相色谱仪:符合GB/T13610要求； j)天秤：秤量不小于1000g，感量不大于1g； k)超级恒温器，最高工作温度(95～100)℃。 （1）采样钻孔布置 同一地点至少应布置两个取样钻孔，间距不小于5m。（2）采样方式

在未经过瓦斯抽采的石门、岩石巷道或新暴露的采掘工作面向煤层打钻，用煤芯采取器（简称煤芯 管）采集煤芯或定点取样采集煤屑，采集煤芯时一次取芯长度应不小于0.4m。 （5）取出煤芯后，对于柱状煤芯，采取中间含矸石少的完整的部分；对于粉状及块状煤芯，要剔除 矸石、泥石及研磨烧焦部分。不得用水清洗煤样，保持自然状态装入

密封罐中，不可压实，罐口保留约 10mm空隙。 （6）煤样罐密封前，先将穿刺针头插入罐盖上部的密封胶垫，以避免造成煤样罐憋气现象，然后再 1）井下自然解吸瓦斯量测定 （1）井下自然解吸瓦斯量采用解吸仪（如图1）测定。煤样罐通过排气管5与解吸仪连接后，打开弹簧夹3，随即有从煤样泄出的瓦斯进入量管，用排水集气法将瓦斯收集在量管内。

（2）每间隔一定时间记录量管读数V 及测定时间T，连续观测 t 60min或解吸量小于2cm 3/min为止。开始观测前30min内，间隔1min，以后每隔(2～5)min 读数一次；将观测结果填写到附录B，同时记录气温、水温及大气压 （6）煤样罐密封运到井上后，要进行试漏，将煤样罐沉入清水中，仔细观察5min，检查有无气泡冒 出。如果发现有气泡渗出，则要更换煤样罐或胶垫重新取样。如不漏气，可以送实验室继续进行实验。

最详细煤矿井下各地点瓦斯和二氧化碳浓度的检测方法。

最详细煤矿井下各地点瓦斯和二氧化碳浓度的检测方法。 井下各地点瓦斯和二氧化碳浓度的检测方法 一、矿井总回风或一翼回风巷风流范围划分及其瓦斯和二氧化碳浓度的测定： 1、巷道风流的划定：有支架的巷道，距支架和巷底各为50 ㎜的巷道空间内的风流；无支架或用锚喷、砌碹支护的巷道，距巷道顶帮底各为 200 ㎜的巷道空间的风流。 2、测定巷道风流瓦斯浓度时要在巷道风流的上部进行，即将光学瓦斯检定器的二氧化碳吸收管进气口置于巷道风流的上部（风流断面全高的上部约 1/3 处）进行抽气，连续测定 3 次，取其平均值；测定二氧化碳时应在巷道分流的下部进行，即将光学瓦斯检定器的二氧化碳吸收管进气口置于巷道风流的下部（风流断面全高的下部约 1/5 处）进行抽气，首先测出该处瓦斯浓度，然后去掉二氧化碳吸收管，测出该处瓦斯和二氧化碳混合气体浓度，后者减去前者再乘上校正系数即是二氧化碳的浓度，这样连续测定 3 次，取其平均值。 二、采区回风巷和采煤工作面回风巷风流范围划分及其瓦斯和二氧化碳浓度的测定： 1、采区回风巷、采煤工作面回风巷风流范围中瓦斯与二氧化碳浓度，在巷道内的测定部位和巷道风流范围的划定。 2、采区回风巷风流中的瓦斯或二氧化碳浓度，应在该采区全部回风流汇合后的风流中测定。 3、采煤工作面回风巷风流中的瓦斯浓度或二氧化碳浓度，应在距采煤工作面煤壁线 10m 以外的采煤工作面回风流中测定，并取其中最大值为测定结果和处理标准。

三、采煤工作面风流范围划分及其瓦斯和二氧化碳浓度的测定： 采煤工作面风流，是指距煤壁、顶（岩石、煤或假顶）、底（煤、岩石或充填材料）各为 200mm（小于1m 厚的薄煤层采煤工作面距顶、底各为 100mm）和以采空区切顶线为界的采煤工作面空间内的风流。采用充填法管理基板时，采空区一侧应以挡矸、砂帘为界。采煤工作面回风上隅角以及未放顶的一段巷道空间至煤壁线的范围空间中的风流，都按采煤工作面风流处理。采煤工作面风流中的瓦斯和二氧化碳的尝试检查方法，与在巷道风流进行测定的方法相同。但要注意以下三点： ⑴——距采掘工作面 >10m处进风流中测点； ⑵——采煤工作面前切口测点； ⑶⑷⑸——采煤工作面前半部煤壁侧、输送机槽（或机架前）和采空区侧（或后部输送机）测点； ⑹⑺⑻——采煤工作面后半部煤壁侧、输送机槽（或机架前）和采空区侧（或后部输送机）测点； ⑼——输送机槽中央距回风口 15m处风流中测点（只测空气温度）； ⑽——采煤工作面上隅角测点； ⑾——距采煤工作面 >10m处的回风流中测点；⑿——采煤工作面回风流进入采区回风巷前 10-15m 的风流中测点 １、要正确选择测点。如图中所示，不得遗漏，每个测点连续测定 3 次，并取其中最大值； ２、工作面由下端头至上端头、煤壁侧至采空区侧，风流瓦斯浓度有很大变化，分布很不均匀，不得取其平均值而应取其最大值作为工作面风流瓦斯浓度的测定结果和处理标准； ３、在测定采煤工作面风流瓦斯浓度时，要特别注意对上隅角进行认真测定。