瓦斯参数测定方法

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1、5 瓦斯参数测试方法5.1 有关煤层瓦斯的几个概念5.2 煤层瓦斯含量测定5.3 煤层瓦斯压力测定5.4 瓦斯放散初速度测定5.5 煤的坚固性系数f值测定5.6 煤层透气性系数测定5 瓦斯参数测试方法v煤层原始瓦斯压力v煤层残存瓦斯压力v煤层原始瓦斯含量v煤层残存瓦斯含量v煤的瓦斯容量v瓦斯浓度v矿井相对、绝对瓦斯涌出量v瓦斯放散初速度v煤的坚固性系数q5.1 有关煤层瓦斯的几个概念5 瓦斯参数测试方法煤层原始瓦斯含量当煤层未受采动影响而处于原始赋存状态时， 单位重量煤中所含有的换算成标准状态下（0， 0.1MPa）的瓦斯体积称之为煤层原始瓦斯含量，它 常用m3/t和cm3/g作计量单位。煤层

2、残存瓦斯含量当煤层受采动影响而涌出一部分瓦斯后，单位重量煤中所含有的换算成标准状态下的瓦斯体积称 之为煤层残存瓦斯含量。5 瓦斯参数测试方法煤层原始瓦斯压力当煤层未受采动影响而处于原始赋存状态时，煤中平衡瓦斯压力称之为煤层原始瓦斯压力，其物 理单位为MPa（兆帕）。煤层残存瓦斯压力当煤层受采动影响涌出一部分瓦斯后，此时煤层中残留瓦斯的压力大小称之为煤层残存瓦斯压力 ，单位为MPa。煤层的残存瓦斯压力总小于原始瓦斯压力。5 瓦斯参数测试方法煤的可解吸瓦斯含量煤自原始瓦斯含量与0.1 MPa瓦斯压力下的煤层残存瓦 斯含量之差称之为煤的可解吸瓦斯含量，其物理单位为m3/t 或cm3/g。煤的可解吸瓦

3、斯含量大致代表单位重量的煤在开采 过程中在井下可能涌出的瓦斯量。煤的瓦斯容量当煤中瓦斯压力无限升高时，单位重量煤所能吸附的换 算成标准状态下的瓦斯体积称之为煤的瓦斯容量。瓦斯容量 与煤的变质程度有关，从褐煤到无烟煤，随着煤的变质程度 的升高，瓦斯容量也随着加大。瓦斯容量实际上是煤对瓦斯 的极限吸附量。5 瓦斯参数测试方法瓦斯浓度单位体积空气中所含有的瓦斯体积的体积百分数称之为瓦斯浓度，常用%作单位，我们常说的瓦斯浓度为1%表示的是井下每1m3大气中含有0.01m3的瓦斯。矿井相对瓦斯涌出量矿井绝对瓦斯涌出量q A)用于民用（甲烷浓度在30%-80%）仅限于高浓度瓦斯的应用，但由于我国大部分煤矿

4、地处偏远 ，利用起来存在非常大的的局限性。 q B) 工业瓦斯锅炉（甲烷浓度在30%-80%）。该种方式采用的燃料的直接燃烧，燃料的利用效率相对较低 ，且适合于离城市相对较近的煤矿。 q C) 瓦斯发电（甲烷浓度在4%）投资低，建设周期短，就地消化，就地应用或远距离输送， 规模可大可小，灵活方便。 q D) 地面抽采，做LNG或CNG（甲烷浓度80%）起步阶段，目前仅有中石油、中联煤两家公司正在开展该方 面的研发。 q E)氧化销毁甲烷浓度30mm 时，冲击次数n，即为3次，按以上步骤继续进行其它各组测定；当l 30mm时，第一组试样做废，每份试样冲 击次数n改为5次，按以上步骤进行冲击、筛分

5、和 测量，仍以5份作为一组，测定煤粉高度。 按下式计算每组煤的坚固性系数f值:式中 f为煤的坚固性系数；n每份试样的冲击次数，次；l每组试样筛下粉煤计量高度，m； 3组煤所测f值的算术平均值即为测定地点煤 样的坚固性系数。5 瓦斯参数测试方法q5.6 煤层透气性系数测定煤是一种多孔介质，在一定的压力梯度下，气体和液体可以在煤体中流动。煤层透气性是煤层对瓦斯流动的阻力，通常用透气性系数来表示。透气性系数越大，瓦斯在煤层中流动越容易。煤层透气性系数在我国普遍用的单位是m2/MPa2.d。 物理意义：在1米长的煤体上，当压力平方差为1 MPa2时，通过1m2煤层断面，每日流过的瓦斯立方米数。1m2/

6、MPa2.d相当于0.025mD(毫达西)。5 瓦斯参数测试方法K K计算公式计算公式( (径向稳定流径向稳定流) )式中 K-煤样的透气性系数，D(达西)；-在试验温度条件下，瓦斯的绝对粘度，10-3PaS；P1、P2-煤样瓦斯入口和出口端的瓦斯压力，Mpa；Pa-大气压力，0.1Mp；Q-瓦斯流量，cm3/s；L-煤样长度，cm；F-煤样断面积，cm2；5 瓦斯参数测试方法测定方法测定方法(1)打钻测定煤层瓦斯压力。(2)卸压测定钻孔瓦斯流量。(3)测定煤层瓦斯含量系数。(4)煤层透气性系数计算方法(径向非稳定流)中国矿业大学在实验室用相似模拟试验方法进行试验，并以相似准数表达了试验的结果

7、。5 瓦斯参数测试方法径向不稳定流计算公式径向不稳定流计算公式F0=10-21， =A1.61B0.61F0=110， =A1.39B0.39F0=10102 =1.1A1.25B0.25F0=102103， =1.83A1.14B0.137 F0=103105， =2.1A1.11B0.111F0=105107， =3.14A1.07B0.07P0-煤层原始绝对瓦斯压力(表压力加0.1)，MpaP1-钻孔中的瓦斯压力，一般为0.1Mpa；-煤层的透气性系数，m2/Mpa2.d；r1-钻孔半径，m；q-在排放时间为t时，钻孔煤壁单位面积的瓦斯流量，m3/m2d；X-煤的瓦斯含量，m3/m3；P

8、-确定煤瓦斯含量时的瓦斯压力，Mpa；Q-时间t时测出的钻孔流量，m3/t；L-钻孔见煤长度，一般为煤层厚度，m；t-从钻孔卸压到测定钻孔瓦斯流量时间，d；a-煤层瓦斯含量系数，5 瓦斯参数测试方法注意事项注意事项(1) 打测压钻孔时要注意有无喷孔，如有喷孔，应测定 喷出的煤量，然后折合计算孔径；(2) 测定钻孔瓦斯流量时，可在不同时间多测几个瓦斯 流量值，以便分析距钻孔不同距离煤体透气性的变 化规律；(3) 卸压后到测定流量时间长时，钻孔见长度可不取实 测值(如钻孔与煤层面斜交)，而取等于煤厚；如时 间短，则L值可取为钻孔见煤长度。5 瓦斯参数测试方法q5.6 其它瓦斯参数测定1.1.吸附常数吸附常数a.ba.b值值井下取样，送实验室做等温吸附测定。2.2.孔隙率孔隙率井下采样，送实验室测定(真密度、视密度)3. 3.煤比表面积煤比表面积1g煤所拥有的表面积，井下采样，送实验室测定4.4.煤的瓦斯解吸速度煤的瓦斯解吸速度吸附平衡煤样卸压后，瓦斯吸附量与时间变化关系呈幂指 数关系。