瓦斯含量測(cè)定

1、For personal use only in study and research; not for commercial use瓦斯含量測(cè)定莃 zjl袈1. 間接法薇間接法測(cè)定煤層瓦斯含量是建立在煤吸附瓦斯理論 基礎(chǔ)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(cè)定煤層原 始瓦斯含量，首先需要在井下實(shí)測(cè)煤層原始瓦斯壓力， 并在井下采取新鮮煤樣后送實(shí)驗(yàn)室測(cè)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(duì)瓦斯氣體吸附曲線反推算出來(lái)的， 能 比較真實(shí)的反應(yīng)煤層的原始瓦斯含量 。體吸附曲線反 推

2、算出來(lái)的，能比較真實(shí)的反應(yīng)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(cè)壓，比較容易測(cè)出真實(shí)瓦斯壓力值。可以認(rèn)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(cè)定的瓦斯壓力真實(shí)可靠，但在煤層中打 鉆測(cè)定瓦斯壓力時(shí)，工藝要求比較嚴(yán)格，周期長(zhǎng)，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(gè)特制的煤樣采集 裝置，其特點(diǎn)是煤樣在原始狀態(tài)下，被裝進(jìn)取樣罐并 能自動(dòng)密封，使煤樣始終保持原始瓦斯壓力狀態(tài)。煤 樣到達(dá)地面之后采用解吸法測(cè)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(guò)采樣過(guò)程中煤樣的暴露時(shí) 間和解吸規(guī)律的實(shí)際測(cè)定，確定采樣過(guò)程中煤樣的瓦 斯損失量。而其方法的關(guān)鍵是盡量消除或減少采樣過(guò) 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(cè)定的準(zhǔn)確性取決于采樣過(guò)程煤樣的暴露時(shí)問 及采樣地點(diǎn)是否準(zhǔn)確，實(shí)測(cè)解吸規(guī)律條件是否完全或 接近符合煤樣暴露過(guò)程的條件。煤樣暴露時(shí)間是指采 樣過(guò)程中煤樣開始解吸時(shí)間起直至煤樣裝入煤樣罐開 始測(cè)定解吸的時(shí)間。所以，采樣過(guò)程中煤樣瓦斯的損 失量、井下測(cè)定的解吸量、實(shí)驗(yàn)室測(cè)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(zhì)量 計(jì)算出煤層瓦斯含量。解吸法測(cè)定煤層瓦斯含量在工 業(yè)中的應(yīng)用解吸法測(cè)定煤層瓦斯含量的具體操

4、作過(guò) 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(cè)定實(shí)驗(yàn)室殘存瓦斯含量測(cè) 定。該方法的關(guān)鍵是確定采樣過(guò)程中煤樣的瓦斯損失 量，其實(shí)質(zhì)問題是對(duì)煤樣解吸初始階段解吸規(guī)律的確 定。早在 1970年，法國(guó)貝爾特等專家在對(duì)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(shí)間的平方根成正比。肁式中：K為系數(shù)，t為煤樣暴露時(shí)間，用此式計(jì)算出該 段時(shí)間內(nèi)的瓦斯損失量。肈瓦斯壓力測(cè)定芄一簡(jiǎn)單地質(zhì)條件的測(cè)壓封孔工藝 薄（一） 施工工藝 螈選擇合適地點(diǎn)布置瓦斯壓力測(cè)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(fēng)掃孔，可以

5、將測(cè)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(cè)壓集氣管 （ 測(cè)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(shí)，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(cè)壓鉆孔內(nèi)預(yù)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(gè)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(cè)壓孔或順層測(cè)壓孔，地點(diǎn)應(yīng) 該優(yōu)先選擇在石門或巖石巷道中，且要要求測(cè)壓點(diǎn)附 近巖性致密，無(wú)斷層、裂隙不發(fā)育等地質(zhì)構(gòu)造處。應(yīng) 當(dāng)注意的是注漿封孔的上向測(cè)壓鉆孔傾角不小于于。 二、復(fù)雜地質(zhì)條件的測(cè)壓封孔工藝衿（一）施工工藝蕿1 測(cè)壓鉆孔設(shè)計(jì)為兩級(jí)套管結(jié)構(gòu)：（1）應(yīng)先用直徑 大于108m的鉆頭開孔，在鉆進(jìn)34n后退出鉆桿，用 高壓風(fēng)掃凈孔內(nèi)巖粉，將孔口管（直徑小于108mm送進(jìn) 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(jìn)行耐壓試驗(yàn)，確保最低耐壓5MPa 以上，該級(jí)套管主要作用是保護(hù)孔口。 （2）孔口管耐壓 試驗(yàn)

7、通過(guò)后，用直徑大于89mr的鉆頭套孔，打至含水 裂隙層位置時(shí)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(yàn)，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(cè)壓鉆孔內(nèi)的粘結(jié)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(cè)壓鉆孔內(nèi)預(yù)定位置。螀3等封孔劑凝固以后將攪勻的水泥漿注入測(cè)壓孔中。羈4封孔結(jié)束后水泥漿凝固 24小時(shí)上壓力表，定時(shí)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(cè)壓或測(cè)壓鉆孔受地質(zhì)構(gòu)造的影 響較大， 煤層項(xiàng)、底板發(fā)育小斷層較多， 巖石較破碎

8、， 發(fā)育巖層構(gòu)造裂隙；或由于部分底板巖石封閉性差， 巖孔段有破碎帶，測(cè)壓鉆孔孔壁易發(fā)生塌孔；或測(cè)壓 地點(diǎn)附近煤層頂、底板巖層段存在含水層等情況。薁新技術(shù)：聚氨酯泡沫壓力黏液封孔測(cè)壓技術(shù) 螈聚氨酯泡沫的反應(yīng)機(jī)理及特性 聚氨酯泡沫是聚氨基甲酸酯泡沫的簡(jiǎn)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(wú)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(yán) 密堵漏性；強(qiáng)力附著性；快速發(fā)泡定型性: 發(fā)泡倍數(shù)可調(diào)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(qiáng)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(gè)人用于學(xué)習(xí)、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