测定瓦斯压力测定技术方案

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1、巩义铁生沟煤业有限责任公司15采区二1煤层瓦斯基本参数测定技术方案编制单位：河南理工大学编制人：杨韶昆302013年09月28日技术方案会审表文件名称巩义铁生沟煤业有限责任公司15采区二1煤层瓦斯基本参数测定技术方案呈报单位巩义铁生沟煤业有限责任公司编制人负责人会审时间会审地点主持人会审意见部门会签通防科河南理工大学技术科通风副总工程师地测科钻机队机运科30总工程师批示煤层瓦斯基本参数是煤层瓦斯储量计算、瓦斯涌出量预测、煤与瓦斯突出危险性预测、瓦斯抽放评价和煤矿瓦斯灾害综合治理的基础性参数。巩义铁生沟煤业有限公司是一年产量120万吨的生产矿井。根据河南省煤炭工业局“豫煤安[2006]251号

2、”文件（2006年4月）批复，铁生沟煤矿瓦斯等级鉴定结果为高瓦斯矿井。矿井15采区为新开接替采区，目前，15采区三条岩石下山巷道已掘进完成，为了采区安全生产，早期掌握该区瓦斯赋存情况，在揭煤前必须进行煤层瓦斯含量、压力及煤层透气性系数等基本参数的测定工作。以期指导矿井安全生产工作，对采区揭煤和瓦斯抽放设计提供依据。为提高瓦斯基本参数准确和精度，确保各项测定工作的顺利进行，特编制本方案。一、取样钻孔兼测压孔布置按照煤炭行业标准MT/T638-1996中有关测压钻孔的要求，在具体选择测压孔位置时，应避开地质构造裂隙带、采动等影响范围，测压孔见煤点与地质构造裂隙带、采动影响范围至少要大于40m；同

3、一地点设2个测压孔时，两个测压孔的见煤点的距离应大于20m。根据以上要求并结合现有的巷道条件，本次测定取样工作安排在15采区上、下车场内，同一测点分别设置2个钻孔，下山联络巷内设置2个钻孔。本次测定工作计划共布置6个取样钻孔，其中上下车场和中部联络巷内各设置1个测压孔。开孔位置布置在距30巷道底板高度1.6m处，开孔仰角在35°～45°，与巷道走向夹角为90°。每个测点两测点相距20米以远。由于采区内煤层厚度变化较大，为保证取样成功，决定在每个钻孔中根据不同深度分别取2个煤样。取样位置在见煤1.5m和进入煤层3m处。钻孔开孔平面位置图如图1、钻孔剖面图见图2所示。钻孔布置参数见表1。表1钻孔

4、布置参数表煤层厚度（m）水平仰角α(°)与巷道走向夹角(°)钻孔见煤长度（m）钻孔长度(m)538908.7515.75图1钻孔开孔平面位置图30图2钻孔布置剖面图以上6个钻孔见煤后，利用取芯钻，根据要求采取煤样，然后将煤样立即装入特制的煤样罐中进行密封，并利用瓦斯解吸仪在现场解吸测定瓦斯解吸量；然后密闭后送至实验室进行残余瓦斯含量的测定等瓦斯基本参数和工业分析。具体参数测定有：煤体的破坏类型、瓦斯压力、瓦斯含量、吸附常数、瓦斯放散初速度、煤体坚固性系数等瓦斯基本参数。二、瓦斯基本参数测定方法为了安全生产，需要在采区石门揭煤以前进行现场瓦斯压力测压和实验室进行煤的瓦斯基本参数测定，并结合煤层

5、的赋存的实际情况，综合分析煤的瓦斯突出危险性，为下一步采区揭煤措施提供科学依据。1、煤的坚固性系数（f）测定30煤的坚固性系数（f）是一个相对指标，反映煤的力学性质，建立在脆性材料破碎遵循面积力能说的基础上。一般地，当f＜0.5时有突出危险；f＞1.2时，无突出危险《防治煤与瓦斯突出规定》。测定煤的坚固性系数（f）采用落锤法测定，测定器具为捣碎筒和计量筒，测定步骤如下：（1）仪器设备捣臼，计量筒，分样筛(孔径0.5mm、lmm、3mm、20mm、30mm各一个)，天平(量程1000g，感量0.5g)，漏斗，容器和小锤(2.4kg)。（2）测定步骤：①在煤层厚度的上、下部各采集直径为100mm

6、煤两块，重量约1.5～2.0kg，用塑料袋密封,作好标记送实验室。②将井下煤样用手工破碎成20～30mm粒度的煤样，分成50g一份，每5份为一组（250g），共需3组（750g）。③将每份煤样放入捣碎筒内后，把2.4kg的重锤提高到600mm高度并使之自由落体，每份煤样落锤冲击3次。④每组煤样捣碎后，经过筛分，把粒度为0.5mm以下的粉煤倒入计量筒内，轻轻敲打使之密实，插入具有刻度的活塞尺，量出粉煤高度L。⑤按下式计算每组煤的坚固性系数f值：f=20n/L式中，f为煤的坚固性系数，n为每次试样的冲击次数，L为试样的筛下粉煤计量高度，mm。（6）3组煤所测f值的算术平均值即为测定地点煤样的坚固

7、性系数。2、煤的瓦斯放散初速度（△P）测定30它是表示瓦斯从煤体内放散出来快慢的相对指标，能反映煤的孔隙结构和微观破坏程度。一般情况下，ΔP≥10时有突出危险，ΔP＜10时无突出危险。瓦斯放散初速度测定需要用专用的△P测定仪在实验室测定，主要测定步骤为：(1)在新暴露煤壁面采取煤样250g，并注明采样地点、层位、采样时间等。(2)将所采煤样进行粉碎，筛分出粒度为0.2～0.5mm的煤样，每一个煤样取2个试样，