煤層瓦斯含量井下直接測定方法

ICS13.100

D09

備案號：AQ

中華人民共和國安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

AQ1066—2008

煤層瓦斯含量井下直接測定方法

Thedirectmethodofdeterminingcoalbedgascontentinthemine

（送審稿）

2008-11-19發(fā)布2009-01-01實施

國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局發(fā)布

AQ1066—2008

前言

本標(biāo)準(zhǔn)為首次制定，附錄A、附錄B、附錄C、附錄D、附錄E、附錄F、附錄G為規(guī)范性附錄；附錄H

與附錄I為資料性附錄。

本標(biāo)準(zhǔn)由國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國家煤礦安全監(jiān)察局提出。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會煤礦安全分技術(shù)委員會歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位:煤炭科學(xué)研究總院撫順分院、煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:姜文忠、秦玉金、鄒銀輝、王玉武、薛軍峰、張慶華、董全、趙旭生、吳瓊

II

AQ1066—2008

煤層瓦斯含量井下直接測定方法

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了井下直接測定煤層瓦斯含量的采樣方法、解吸瓦斯量測定方法、損失瓦斯量補(bǔ)償方法、

殘存瓦斯量測定方法及煤層瓦斯含量的計算方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于煤礦井下利用解吸法直接測定煤層瓦斯含量。

本標(biāo)準(zhǔn)不適用于嚴(yán)重漏水鉆孔、瓦斯噴出鉆孔及巖芯瓦斯含量測定。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的

修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究

是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

GB/T212煤的工業(yè)分析方法（eqvISO11722:1999）

GB474煤樣的制備方法（eqvISO1988:1975）

GB/T3715煤質(zhì)及煤分析有關(guān)術(shù)語（eqvISO1213-2:1995）

GB/T13610天然氣的組成分析氣相色譜法

GB/T15663.8煤礦科技術(shù)語煤礦安全

MT／T752煤的甲烷吸附量測定方法(高壓容量法)

3術(shù)語及定義

GB/T15663·8中確立的以及下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1

殘存瓦斯含量residualgascontentincoalseam

在常壓狀態(tài)下，煤樣在井下解吸后殘留在煤樣中的瓦斯量。

3.2

粉碎前脫氣量negativepressuredesorptiongascontentbeforecomminution

在負(fù)壓狀態(tài)下，煤樣在粉碎前所解吸的瓦斯量。

3.3

粉碎后脫氣量negativepressuredesorptiongascontentduringcomminution

在負(fù)壓狀態(tài)下，煤樣在球磨機(jī)中粉碎到粒度小于0.25mm的重量超過80%的過程中所解吸的瓦

斯量。

3.4

粉碎前自然解吸瓦斯量naturaldesorptiongascontentbeforecomminution

在常壓狀態(tài)下，煤樣井下解吸后運(yùn)送到實驗室在粉碎前所解吸的瓦斯量。

3.5

粉碎后自然解吸瓦斯量naturaldesorptiongascontentduringcomminution

在常壓狀態(tài)下，煤樣在粉碎機(jī)中粉碎到95%煤樣粒度小于0.25m的過程中所解吸瓦

斯量。

3.6

常壓不可解吸瓦斯量un-desorptiongascontentinnormalatmosphere

在常壓狀態(tài)下，粉碎解吸后仍殘存在煤樣中不可解吸的瓦斯量。

1

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4儀器設(shè)備

a)煤樣罐：罐內(nèi)徑大于60mm，容積足夠裝煤樣400g以上，在1.5MPa氣壓下保持氣密性；

b)瓦斯解吸速度測定儀（簡稱解吸儀，如圖1所示）：量管有效體積不小于800cm3，最小刻度2cm3；

c)空盒氣壓計：(80～106)Kpa，分度值0.1kPa；

d)秒表；

e)穿刺針頭或閥門；

f)溫度計：(-30～50)℃；

g)真空脫氣裝置或常壓自然解吸測定裝置；

h)球磨機(jī)或粉碎機(jī)；

i)氣相色譜儀:符合GB/T13610要求；

j)天秤：秤量不小于1000g，感量不大于1g；

k)超級恒溫器，最高工作溫度(95～100)℃。

5采樣

5.1采樣前準(zhǔn)備

5.1.1所有用于取樣的煤樣罐在使用前必須進(jìn)行氣密性檢測；氣密性檢測可通過向煤樣罐內(nèi)注空氣至

表壓1.5MPa以上，關(guān)閉后擱置12h，壓力不降方可使用。禁止在絲扣及膠墊上涂潤滑油。

5.1.2解吸儀在使用之前，將量管內(nèi)灌滿水，關(guān)閉底塞并倒置過來（見圖1），放置10min量管內(nèi)水

面不動為合格。

5.2煤樣采集

5.2.1采樣鉆孔布置

同一地點至少應(yīng)布置兩個取樣鉆孔，間距不小于5m。

5.2.2采樣方式

在未經(jīng)過瓦斯抽采的石門、巖石巷道或新暴露的采掘工作面向煤層打鉆，用煤芯采取器（簡稱煤芯

管）采集煤芯或定點取樣采集煤屑，采集煤芯時一次取芯長度應(yīng)不小于0.4m。

5.2.3采樣深度

采樣深度應(yīng)超過鉆孔施工地點巷道的影響范圍，并滿足以下要求：在采掘工作面取樣時，采樣深度

應(yīng)根據(jù)采掘工作面的暴露時間來確定，但不得小于12m；在石門或巖石巷道采樣時，距煤層的垂直距離

應(yīng)視巖性而定，但不得小于5m。測定殘余瓦斯含量時,取樣不受此限制。

5.2.4采樣時間

采樣時間是指用于瓦斯含量測定的煤樣從割芯（或鉆屑）到被裝入煤樣罐密封所用的實際時間。采

樣時間越短越好，但不得超過30min。

5.2.5取出煤芯后，對于柱狀煤芯，采取中間含矸石少的完整的部分；對于粉狀及塊狀煤芯，要剔除

矸石、泥石及研磨燒焦部分。不得用水清洗煤樣，保持自然狀態(tài)裝入密封罐中，不可壓實，罐口保留約

10mm空隙。

5.2.6煤樣罐密封前，先將穿刺針頭插入罐蓋上部的密封膠墊，以避免造成煤樣罐憋氣現(xiàn)象，然后再

用扳手?jǐn)Q緊罐蓋，再將排氣管與穿刺針頭連接來測定瓦斯解吸速度。

5.2.7參數(shù)記錄

采樣時，應(yīng)同時收集以下有關(guān)參數(shù)記錄在附錄A：

a)地質(zhì)參數(shù)：取樣地點、煤層名稱、埋深（地面標(biāo)高、煤層底板標(biāo)高）、采樣深度、鉆孔方位、

鉆孔傾角；

b)時間參數(shù)：采樣日期、取芯（屑）開始時間、取芯（屑）結(jié)束時間、煤樣裝罐結(jié)束時間；

c)樣品參數(shù)：罐號、樣品編號。

2

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6測定方法及步驟

6.1井下自然解吸瓦斯量測定

6.1.1井下自然解吸瓦斯量采用解吸儀（如圖1）測定。煤樣罐通過排氣管5與解吸儀連接后，打開

彈簧夾3，隨即有從煤樣泄出的瓦斯進(jìn)入量管，用排水集氣法將瓦斯收集在量管內(nèi)。

6.1.2每間隔一定時間記錄量管讀數(shù)及測定時間T，連續(xù)觀測60min或解吸量小于2cm3/min為止。

Vt

開始觀測前30min內(nèi)，間隔1min，以后每隔(2～5)min讀數(shù)一次；將觀測結(jié)果填寫到附錄B，同時記

錄氣溫、水溫及大氣壓力。

6.1.3如果量管體積不足以容納60min內(nèi)從煤樣泄出的全部瓦斯，可以中途用彈簧夾3夾住排氣管與

解吸儀斷開，重新迅速給解吸儀補(bǔ)足清水,然后打開彈簧夾3連通解吸儀繼續(xù)觀測。

6.1.4如果在解吸儀觀測中沒有瓦斯泄出，應(yīng)當(dāng)檢查穿刺針頭、排氣管及煤樣罐上部排氣孔是否堵塞。

如果沒有堵塞，則是瓦斯含量過小所至，此時，即可終止觀測，送實驗室測定。

6.1.5觀測結(jié)束后，抽出穿刺針頭，將壓緊螺絲稍加擰緊（用力適度，不可過緊，以免膠墊失去彈性）。

6.1.6煤樣罐密封運(yùn)到井上后，要進(jìn)行試漏，將煤樣罐沉入清水中，仔細(xì)觀察5min，檢查有無氣泡冒

出。如果發(fā)現(xiàn)有氣泡滲出，則要更換煤樣罐或膠墊重新取樣。如不漏氣，可以送實驗室繼續(xù)進(jìn)行實驗。

8

00

2020

4040

6060

80805

2100100

3

6

5805807

700700

1720720

740740

760760

780780

8008004

1—排水口；

2—量管；

3—彈簧夾；

4—底塞；

5—排氣管；

6—穿刺針頭或閥門；

7—煤樣罐；

8—吊環(huán)。

圖1瓦斯解吸速度測定儀與煤樣罐連接示意圖

6.2殘存瓦斯含量測定

6.2.1煤樣檢查與登記

3

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6.2.1.1煤樣送到實驗室后，仍要按6.1.6條方法進(jìn)行試漏；如發(fā)現(xiàn)漏氣即為廢品，將檢查結(jié)果在報

告中注明。

6.2.1.2檢查瓦斯煤樣送驗單與罐號是否符合，試驗資料是否齊全；經(jīng)檢查無誤后，統(tǒng)一登記編號，

然后盡快進(jìn)行下一步測定工作。

1314

15

1—超級恒溫器；

2—密封罐；

3—穿刺針頭；

4—濾塵管；

5—集水瓶；

6—冷卻管；

7—水銀真空計；

8—隔水瓶；

9—吸水管；

10—排水瓶；

11—吸氣瓶；

12—真空瓶；

13—量管；

14—取氣支管；

15—水準(zhǔn)瓶；

16—干燥管；；

17—分隔球；

18—真空泵；

A—螺旋夾；

B～F—單向活塞；

G～K—三通活塞；

L、M—120°三通活塞。

圖2真空脫氣裝置

4

AQ1066—2008

6.2.2脫氣法

6.2.2.1脫氣前的準(zhǔn)備工作

a)真空脫氣裝置各玻璃部件組裝前要清洗、烘干。組裝后，在吸氣瓶11、真空瓶12及量管13（見圖

2）充以適量的酸性飽和食鹽水做限定液。真空系統(tǒng)各連接部分用真空封膠密封。真空活塞洗靜后涂以

真空封脂。在擦洗活塞時，要防止有機(jī)溶劑對儀器的污染。

b)真空脫氣裝置使用前要嚴(yán)格進(jìn)行氣密性檢查，要求真空系統(tǒng)在儀器最大真空度下放置240min，真

空計水銀液面上升不超過5mm。各量管在水準(zhǔn)瓶放低情況下液面保持不動。

c)儀器檢修后要重新進(jìn)行氣密性檢查。

6.2.2.2煤樣粉碎前脫氣

a)預(yù)抽真空

煤樣與脫氣儀連接前，對儀器左側(cè)真空系統(tǒng)抽氣，達(dá)到最大真空度時停泵，觀察真空計水銀液面，

在10min內(nèi)保持不動為合格。

b)煤樣罐與脫氣儀連接

關(guān)閉脫氣儀的真空計，通過穿刺針頭及真空膠管將煤樣罐與脫氣儀連接。

c)煤樣脫氣

1）粉碎前常溫脫氣：煤樣首先在30℃恒溫下脫氣，直至真空計水銀液面不動為止。每隔30min重新

抽氣，—直進(jìn)行到每30min內(nèi)瀉出瓦斯量小于10cm3。

2）粉碎前加熱脫氣：常溫脫氣后，再將煤樣加熱至(95～100)℃恒溫，重復(fù)a)進(jìn)行脫氣。脫氣終了

后，關(guān)閉真空計，取下煤樣罐，迅速地取出煤樣立即裝入球磨罐中密封。

3）脫氣過程中如集水瓶5積水過多妨礙氣流通過時，應(yīng)及時將積水排出。排水時要防止將真空系統(tǒng)

中瓦斯抽出。

6.2.2.3煤樣粉碎后脫氣和稱重

a)煤樣粉碎

1）球磨罐使用前按本標(biāo)準(zhǔn)第5.l.1條進(jìn)行氣密性檢查。

2）煤樣裝罐時，如果塊度較大，應(yīng)事先將煤樣在罐內(nèi)搗碎至粒度25mm以下，然后擰緊罐蓋密封。

3）煤樣粉碎到粒度小于0.25mm的重量超過80%為合格。

b)脫氣和稱重

煤樣粉碎后脫氣按本標(biāo)準(zhǔn)第6.2.3條進(jìn)行，本階段脫氣要一直進(jìn)行到真空計水銀柱穩(wěn)定為止。然后，

關(guān)閉真空計，取下球磨罐，待罐體冷卻至常溫后，打開罐體，稱量煤樣重量(稱準(zhǔn)到1g)按GB474《煤樣

的制備方法》縮制成分析煤樣，按GB/T212《煤的工業(yè)分析方法》分析Mad、Aad及Vdaf。剩余煤樣保留1

個月后處理。

6.2.2.4氣體體積的計量

a)讀取量管讀數(shù)時，應(yīng)提高水準(zhǔn)瓶，使量管內(nèi)外液面齊平。同時并記錄大氣壓力，氣壓表溫度及室

溫，將觀測結(jié)果填寫到附錄C中。

b)如果三支量管不足以容納全部脫出的氣體時，可以將氣體混合均勻后，將兩支大量管的氣體排出，

保留小量管內(nèi)的氣體，同時記錄排出的氣體體積及相應(yīng)的參數(shù)(參見a)條)。脫氣完了后，將氣樣大致按

前后脫出氣體體積比例混合。然后，取混合氣樣進(jìn)行分析，也可對前后兩次脫出氣體分別取樣分析計算。

6.2.3常壓自然解吸法

6.2.3.1解吸系統(tǒng)密封性檢查

將量管充水至一定高度后隔絕量管與外界連通，待液面穩(wěn)定后，若量管內(nèi)液面在5min內(nèi)下降刻度小

于2cm3則氣路密封性合格。

6.2.3.2煤樣罐與地面解吸裝置連接

通過膠管將煤樣筒與地面解吸裝置連接（見圖3）。

6.2.3.3粉碎前自然解吸瓦斯量測定及煤樣稱重

5

AQ1066—2008

a）讀取并記錄量管液面初始讀數(shù)，緩慢打開煤樣筒閥門，隔一定時間間隔讀取一次瓦斯的解吸量，

時間間隔的長短取決于解吸速度；并注意觀察解吸累計量的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)異常及時處理，或報廢。

b）當(dāng)實測解吸瓦斯體積達(dá)到單根測量管最大量程85%時，打開轉(zhuǎn)換手柄用第二根測量管測量。

c）當(dāng)解吸一段時間后，玻璃管內(nèi)不再有氣泡冒出時解吸完畢，讀取并記錄解吸玻璃管液面終止讀

數(shù)。

d）將煤樣罐內(nèi)煤樣倒入煤樣盆中，進(jìn)一步去除矸石等非煤物質(zhì)，然后放置在天平上進(jìn)行煤樣總重

稱量。

e）記錄解吸周圍環(huán)境的溫度、大氣壓力、煤樣重量、測試人員以及煤樣送達(dá)實驗室和開始地面解

吸的時間，將實驗測定數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)填入附錄D中。

6.2.3.4粉碎后自然解吸瓦斯量測定

a）密封性檢查

按照6.2.3.1進(jìn)行密封性檢查。

b）煤樣稱重

1）從煤樣盆中取兩份相等量的二次煤樣，記錄二次煤樣重量，煤樣的質(zhì)量一般是(100～300)g，選

擇整芯或較大塊的煤樣，確保二次煤樣和全煤樣有相同的特性。如果兩份二次煤樣測試結(jié)果有較大的差

別，應(yīng)該再取第三份二次煤樣。

2）若待粉碎煤樣塊度較大，應(yīng)事先將煤樣搗碎至粒度25mm以下。

c）粉碎后自然解吸瓦斯量測定

1）將稱量好的二次煤樣逐份放入粉碎機(jī)料缽內(nèi)，蓋好帶有密封圈的蓋子，并壓緊密封嚴(yán)實。

2）記錄量管初始讀數(shù)，然后進(jìn)行煤樣粉碎。

3）運(yùn)行時觀測解吸瓦斯量體積，當(dāng)實測解吸瓦斯體積達(dá)到單根測量管最大量程的85%時，打開轉(zhuǎn)換

開關(guān)用第二根測量管測量，粉碎結(jié)束時記錄量管終止讀數(shù)；將實驗測定數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)填入附表D中。

4）煤樣粉碎到95%煤樣通過60目(0.25mm)的分樣篩合格。

5）解吸結(jié)束后讀取的量管終止讀數(shù)與解吸前量管初始讀數(shù)之差即為在本次條件下的解吸瓦斯體積，

同時記錄大氣壓力，室溫，將觀測結(jié)果填寫到附錄D中。

6.3氣樣組分分析

6.3.1氣樣采取

6.3.1.1采用脫氣法時,按下面步驟采取氣樣:

a)采取氣樣前，調(diào)節(jié)水準(zhǔn)瓶位置，使量管內(nèi)氣體處于正壓狀態(tài)，打開活塞K排空氣樣。用量管內(nèi)氣

體沖洗梳形管，排除管內(nèi)殘留的限定液。然后，用醫(yī)用注射器(帶針頭三通)通過取氣口吸氣，清洗取氣

支管及針頭。連續(xù)清洗三次，每次吸氣不少于20cm3。清洗完了后，采取氣樣備做分析。

b)用注射器取氣樣，隨用隨取，不得保存時間過長(不超過10min)。氣樣保存期間必須保持針頭朝

下傾斜狀態(tài)，以免吸進(jìn)空氣。氣樣在貯氣瓶中保存時間(由脫氣終了算起)不超過120min。

c)取氣樣終了后，必須用限定液將貯氣瓶及梳形管中殘留氣體排除干凈。以免影響下一次實驗結(jié)果。

6.3.1.2采用自然解吸法時,可不進(jìn)行氣樣分析，若需進(jìn)行氣樣分析按下面步驟采取氣樣:

在煤樣地面解吸裝置中解吸完畢后，將氣樣袋連接到與解吸管相連的真空泵出氣口，啟動真空泵進(jìn)

行抽氣將瓦斯和空氣的混合氣體排入氣樣袋（兩袋）。

6.3.2組份分析

采取的氣樣按GB/T13610進(jìn)行氣體各種成份分析。

6

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11

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150150150150

200200200200

250250250250

3003003003001

350350350350

400400400400

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500500500500

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650650650650

700700700700

750750750750

3800800800800

850850850850

2900900900900

950950950950

1000100010001000

32

7

6

5

4

1—抽氣管；

2—排氣管；

3—微型真空泵；

4—粉碎機(jī)料缽；

5—煤樣罐；

6—閥門；

7—進(jìn)氣管；

8—量管；

9—大量管閥門；

10，13—連接膠管；

11－試驗架；

12—小量管閥門。

圖3常壓自然解吸測定裝置

7數(shù)據(jù)處理

7.1氣體體積校正

7.1.1(井下、粉碎前及粉碎后)自然解吸瓦斯量體積的換算

按（1）式將瓦斯解吸過程中得到的每次量管讀數(shù)換算為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積：

273.2

Vt0P10.00981hwP2Vt……（1）

101.3273.2tw

式中：

3

Vt0——換算為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體體積,cm；

3

Vt——T時刻時量管內(nèi)氣體體積讀數(shù),cm；

P1——大氣壓力,kPa；

tw——量管內(nèi)水溫，℃；

hw——量管內(nèi)水柱高度，mm；

P2——tw時水的飽和蒸汽壓（見附錄H）,kPa。

7

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將每次量管讀數(shù)逐個換算填入附錄B中，求出各觀測時間的瓦斯解吸速度qt。

7.1.2兩次脫氣氣體體積的換算

按（2）式將兩次脫氣的氣體體積換算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積：

273.2

Vtn0P10.0167C0P2Vtn……（2）

101.3273.2tn

式中：

3

Vtn0——換算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體體積，cm；

tn——實驗室溫度，℃；

P1——大氣壓力，kPa；

C0——?dú)鈮河嫓囟?，℃?/p>

P2——在室溫tn下飽和食鹽水的飽和蒸汽壓(見附錄I)，kPa；

3

Vtn——在實驗室溫度tn（℃）、大氣壓力P（kPa）條件下量管內(nèi)氣體體積，cm。

7.2損失瓦斯量計算

7.2.1煤樣解吸瓦斯時間的計算

7.2.1.1規(guī)定在指定取樣位置割煤（鉆屑）到一半的時間為零時間，暴露時間(T0)為從零時間到裝罐

結(jié)束（開始解吸測定）的時間；其計算公式：

1

T(TT)(TT)……（3）

022132

式中：

T0——暴露時間，分（min）；

T1——取煤芯(屑)開始時刻，時：分：秒；

T2——取煤芯(屑)結(jié)束（開始退鉆）時刻，時：分：秒；

T3——裝罐結(jié)束（開始解吸測定）時刻，時：分：秒。

7.2.1.2煤樣的解吸瓦斯時間t是暴露時間(T0)與裝罐后解吸觀測時間(T)之和，即t=T0+T。

7.2.2損失瓦斯量的計算

7.2.2.1本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定損失瓦斯量可采用下面兩種方法或其它經(jīng)實驗驗證有效的方法計算。

t

7.2.2.2法

此方法是根據(jù)煤樣開始暴露一段時間內(nèi)Vt0與t呈直線關(guān)系來進(jìn)行確定，即：

Vt0abt……（4）

式中:a、b為待定常數(shù)，當(dāng)t0時，Vt0a，a值即為所求的損失瓦斯量。

計算a值前首先以t為橫坐標(biāo)，以Vt0為縱坐標(biāo)作圖，由圖大致判定呈線性關(guān)系的各測點，

然后根據(jù)這些點的坐標(biāo)值，按最小二乘法求出a值，即為所求的損失瓦斯量。

7.2.2.3冪函數(shù)法

titi-1titi-1

a）將測得的（t,Vt）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為解吸速度數(shù)據(jù)（,q），并填在附錄B中，然后對（,q）

2t2t

按（5）式擬合求出q0和n。

n

qtq0(1t)……（5）

式中：

8

AQ1066—2008

3

qt——時間t對應(yīng)的瓦斯解吸速度，cm/min；

3

q0——t=0時的對應(yīng)的瓦斯解吸速度，cm/min；

t——包括取樣時間T0在內(nèi)的瓦斯解吸時間，min；

n——瓦斯解吸速度衰減系數(shù)，0<n<1。

b）煤樣的損失瓦斯量按（6）式計算：

1n

(1T0)1

Vsq0……（6）

1n

式中：

3

Vs—煤樣損失瓦斯量，cm；

T0—煤樣暴露時間，min。

7.3煤層自然瓦斯成分計算

煤層自然瓦斯成份是根據(jù)煤樣粉碎前脫氣或粉碎前自然解吸得到的氣體成份計算的。

設(shè)得到的混合有空氣的氣體通過氣相色譜分析得出各種氣體組分的濃度分別為：C（O2）、C（N2）、

C（CH4）、C（CO2）。按下式計算各種氣體組分無空氣基的濃度，即為煤層自然瓦斯成分。

C(N2)3.57C(O2)

A(N2)100……（7）

1004.57C(O2)

C(CH4)

A(CH4)100……（8）

1004.57C(O2)

C(CO2)

A(CO2)100……（9）

1004.57C(O2)

式中：

A（N2）、A（CH4）、A（CO2）—分別為扣出空氣后各種氣體組分的濃度，%。

7.4各階段各種氣體體積的計算

7.4.1井下自然解吸瓦斯、損失瓦斯、粉碎前及粉碎后自然解吸某種氣體體積按（10）式計算：

VA(x)

Vjj……（10）

i100

式中：

j3

Vi——換算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的混合瓦斯中某種氣體體積，cm；

A(x)——煤層瓦斯成份中某氣體的濃度，%。

7.4.2兩次脫氣某種氣體體積按（11）式計算：

VC(x)

Vtt……（11）

i100

式中：

t3

Vi——換算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的混合瓦斯中某種氣體體積，cm；

C(x)——分別為兩次脫氣氣體的分析濃度，%。

9

AQ1066—2008

7.5煤層瓦斯含量計算

瓦斯含量測定結(jié)果有兩種表達(dá)方式，一種是空氣干燥基（原煤）瓦斯含量，另一種是干燥無灰基瓦

斯含量。干燥無灰基即為空氣干燥基重量減去灰分、水分重量。

采用脫氣法測定時，煤層瓦斯含量包括四部分：井下解吸瓦斯量、損失瓦斯量、粉碎前瓦斯量、粉

碎后瓦斯量；采用常壓自然解吸法測定時，煤層瓦斯含量包括五部分：井下解吸瓦斯量、損失瓦斯量、

粉碎前自然瓦斯解吸量、粉碎后自然瓦斯解吸量與常壓不可解吸瓦斯量。

7.5.1各階段的煤樣瓦斯含量計算

a)采用脫氣法測定時，井下解吸瓦斯量、損失瓦斯量、粉碎前瓦斯量、粉碎后瓦斯量按（12）式

計算：

V

Xi……（12）

im

式中：

3

Xi——各階段煤樣瓦斯含量，cm/g；

m——煤樣質(zhì)量（分為空氣干燥基和干燥無灰基），g；

3

Vi——各階段某種氣體體積，cm。

b)采用常壓自然解吸法測定時，井下解吸瓦斯量、損失瓦斯量、粉碎前自然瓦斯解吸量、粉碎后自

然瓦斯解吸量按（12）計算。常壓不可解吸瓦斯量可按（13）式計算或采用煤的甲烷吸附量測定方法（MT/T

752）標(biāo)準(zhǔn)測定的常壓吸附量，常壓吸附量與標(biāo)準(zhǔn)大氣壓狀態(tài)下的游離瓦斯含量之和即為常壓不可解吸

瓦斯量。

0.1ab100－AdMad1

Xb……（13）

10.1b10010.31Mad

式中：

3

Xb——煤在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力下的不可解吸瓦斯量，cm/g；

a——煤的瓦斯吸附常數(shù)，試驗溫度下煤的極限吸咐量，cm3/g；

b——煤的瓦斯吸附常數(shù)，MPa-1；

Aad——煤的灰分，%；

——煤的水分，%；

Mad

π——煤的孔隙率，cm3/cm3；

γ——煤的容重（假比重），g/cm3。

7.5.2煤層瓦斯含量計算

a)采用脫氣法測定時，按（14）式計算：

XX1X2X3X4……（14）

式中：

3

X1——煤樣的解吸瓦斯量，cm/g；

3

X2——煤樣的損失瓦斯量，cm/g；

3

X3——煤樣粉碎前脫氣瓦斯量，cm/g；

3

X4——煤樣粉碎后脫氣瓦斯量，cm/g。

b)采用常壓自然解吸法測定時，按（15）式計算：

10

AQ1066—2008

XX1X2X3X4Xb……（15）

式中：

3

X1——煤樣的井下解吸瓦斯量，cm/g；

3

X2——煤樣的損失瓦斯量，cm/g；

3

X3——煤樣粉碎前解吸瓦斯量，cm/g；

3

X4——煤樣粉碎后解吸瓦斯量，cm/g；

3

Xb——不可解吸瓦斯量，cm/g。

7.6計算精度要求

上述的計算數(shù)值按數(shù)字修約規(guī)則處理后，只保留兩位小數(shù)。當(dāng)計算值小于兩位小數(shù)時，在試驗報告

中只寫明“微量”。

8測定報告

8.1填寫

實驗室測定結(jié)果填寫在附錄C、附錄D、附錄E、附錄F中，并將實驗過程發(fā)生的各種情況(如密封罐

漏氣、脫氣過程中有瓦斯損失、煤樣混有夾矸、煤樣粉碎不良等)詳細(xì)填寫在備注中。

由試驗單位匯總井下測定結(jié)果提出最終試驗報告(附錄G)。試驗報告一式兩份,一份寄給送樣單位，

一份留存。

8.2存檔

試驗過程中所形成的下列原始資料及試驗報告由試驗單位一并歸檔，做為長期資料保存。

——煤樣瓦斯解吸量測定記錄；

——瓦斯損失量計算圖；

——實驗室脫氣（自然解吸）記錄；

——?dú)怏w分析試驗報告；

——煤質(zhì)分析試驗報告；

——煤層瓦斯含量試驗報告。

9測定結(jié)果的評價

依采樣技術(shù)條件、測定誤差、煤質(zhì)等因素對測定結(jié)果的影響程度，由送樣單位對測定結(jié)果做出評價，

標(biāo)準(zhǔn)如下：

9.1合格樣品

——采樣時間符合要求；

——采樣深度符合要求；

——煤樣灰分(Aad)小于40%；

——解吸儀量管不漏氣，氣路（包括煤樣罐排氣孔、膠管等）無堵塞；

——脫氣過程無瓦斯損失；

——記錄完整齊全（符合本標(biāo)準(zhǔn)第5.2.7條的規(guī)定），記錄中無錯記、漏記現(xiàn)象。

9.2參考試樣

凡有一項不符合本標(biāo)準(zhǔn)第9.1條規(guī)定的樣品，即為參考試樣。

9.3廢品

煤樣罐嚴(yán)重漏氣，無法進(jìn)行脫氣的樣品，為廢品。

11

AQ1066—2008

附錄A

（規(guī)范性附錄）

采樣記錄

采樣記錄表

煤樣編號采樣日期年月日

采樣地點礦井采區(qū)工作面煤層

采樣點坐標(biāo)：X=Y=地面標(biāo)高：Z=井下標(biāo)高：Z=

采樣管型式采樣罐號

鉆孔遇煤深度m取樣深度m

工作過程：

鉆孔遇煤時間（石門或巖巷）：日時分秒

取芯（屑）開始時間：日時分秒進(jìn)尺：m

取芯（屑）結(jié)束時間：日時分秒煤芯長：m

煤樣裝罐時間：日時分秒

煤樣裝罐結(jié)束時間：日時分秒

開始解吸測定時間：日時分秒

煤樣暴露時間：min

試驗地點地質(zhì)概況：

煤質(zhì)描述：

送樣時間：年月日工作人員

12

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附錄B

（規(guī)范性附錄）

煤樣井下自然解吸瓦斯量測定記錄

井下自然解吸瓦斯量測定記錄表

煤樣編號采樣日期年月日

采樣地點礦井采區(qū)工作面煤層

采樣罐號儀器號煤樣暴露時間T0=min

測定結(jié)果

觀測時量管讀校正體積Vt0瓦斯解吸

水柱高h(yuǎn)tt備

w3ii1

測定時間間T數(shù)Vtcm速度qttT0Tt'

注

332

mincmmm體積累計cm/min

大氣壓力P=kPa；氣溫tn=℃；水溫tw=℃

審核：工作人員：

13

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附錄C

（規(guī)范性附錄）

煤樣脫氣記錄表

煤樣脫氣記錄表

煤樣編號：

采樣地點：礦井采區(qū)工作面煤層

采樣工具：采樣深度：m

測定結(jié)果

脫氣階段粉碎前粉碎后

脫氣時間起止起止

量管讀數(shù)

cm3

累計氣體體積

cm3

大氣壓力

kPa

氣壓計溫度

℃

室溫

℃

校正后體積

cm3

煤樣粉碎時間：起

月日時計：

止

煤樣質(zhì)量：g

煤質(zhì)分析：Mad=%；Aad=%；Vdaf=%

干燥無灰基質(zhì)量：g

備注：

工作人員：審核：

提交報告時間年月日

14

AQ1066—2008

附錄D

（規(guī)范性附錄）

實驗室煤樣自然解吸測定記錄表

實驗室煤樣自然解吸測定記錄表

煤樣編號

采樣地點礦井采區(qū)工作面煤層

大氣壓力(P1)kPa水溫(t1)℃

粉碎前自然解吸瓦斯量測定記錄

煤樣質(zhì)量量管讀數(shù)起止

gcm3

粉碎后自然解吸瓦斯量測定記錄

煤樣第一份煤樣第二份煤樣

粉碎時間起止起止測定備注：

min

量管讀數(shù)起止起止

cm3

煤樣質(zhì)量

g

常壓不可解吸瓦斯量參數(shù)記錄

a:b:Ad：π：γ：

常壓吸附量：常壓游離瓦斯量：

備注

測試人員審核

提交報告時間年月日

15

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附錄E

（規(guī)范性附錄）

煤層瓦斯含量測定結(jié)果匯總表

煤層瓦斯含量測定結(jié)果匯總表

試驗階段