郑州矿区煤层瓦斯含量快速测定方法研究-论文.pdf

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1、2014年第7期中州煤炭总第223期郑州矿区煤层瓦斯含量快速测定方法研究卢伟琳(1．郑煤集团工程技术研究院，河南郑州450042；2．郑州煤矿安全检测检验中心，河南郑州450042)摘要：井下煤层瓦斯含量快速测定对于有效落实防突措施、保证煤矿安全生产具有重要意义。通过研究影响瓦斯含量测定的各种因素，确定了解吸量与瓦斯含量的正相关关系，总结了郑州矿区瓦斯含量与煤样粒度、瓦斯浓度、解吸量之间的关系，确定了快速测定瓦斯含量的办法。关键词：瓦斯含量；瓦斯损失量；解吸量中图分类号：TD712．3文献标志码：B文章编号：1

2、003—0506(2014)07—0069—03郑煤集团所在的郑州矿区主要开采二煤层，样罐开始计时，将煤样倒人另一煤样罐中，至2rain由于受滑动构造影响，煤层透气性差，属于典型的三时连接解吸仪，测定解吸规律；最后根据实验室测定软不稳定构造煤⋯。随着煤矿向深部开采，煤层瓦的瓦斯解吸规律，分别分析采样(暴露)时间l为002，05，昙吕：2驺斯含量与瓦斯压力增大，煤层逐渐转化为高瓦斯和8min时的瓦斯解吸量和损失量，然后得出1合1适OO的突出煤层，各矿需测定的瓦斯含量参数也越来越多，采样时间。∞∞000工作量越来越

3、大，传统煤层瓦斯含量测定方法已不1．2瓦斯损失量计算方法确定强∞能满足安全生产需要。本文研究了影响瓦斯含量测选择郑煤集团某矿工作面运输巷北段0全O钻O粉O在定的各种因素，对实验室测定含量方法进行优化，得不同压力下解吸的结果，剧法、幂函数法和井如下强瓦出了可用解吸量代替瓦斯含量确定防突临界值的结斯解吸损失量快速推算法进行综合分析、对3比3，4并3确论，确定了快速测定瓦斯含量的办法，对于保证矿井：宝¨定瓦斯损失量计算方法。结果见表1。安全、提高生产效率和经济效益具有重要意义。5432表1不同压力下3种损失量计算方法

4、推算结果1瓦斯含量的测定m加∞损失量／(m·t一)瓦斯含·t。。1腑cm3．t-Icm3．t-I幂函快速郑州矿区二，煤层受全lx二滑动构造的影响破坏数法推算法】O06982程度较高，以粒状、粉状煤为主、瓦斯解吸速度快，瓦9．3O88l斯含量测定的误差主要影响因素有解吸量测定、损8．368．246．346．22失量推算以及残存量测定，因此根据《煤层瓦斯含量井下直接测定方法》，采样时用煤心采取器(简称煤心管)采集煤心或定点取样采集煤屑，通过控通过表1可知，法推算的瓦斯损失量与幂函制煤样暴露时间、实验室瓦斯吸附解吸实

5、验结果、瓦数法的结果较接近，但是在同一压力下法的损失斯损失量来优化瓦斯含量测定方法。量相对幂函数法推算结果偏大，井下采取的煤样在1．1确定采样时间揭露的瞬间加速解吸，因此瓦斯损失量较大。经过所取煤样从脱落煤壁至装入煤样罐密封前，确多次试验，结果显示采用任何方法对损失量进行推定合适的采样时间更有利于提高瓦斯含量测定的准算，推算出来的结果往往比实际损失量的结果要小。确性。采样时间确定方法：现场采集全钻粉煤因此，综合考虑比较，应剧法来推算瓦斯损失量相样，装入煤样罐中密封，脱气10h，充人瓦斯并使不对来说是比较合理的。

6、同的煤样处于不同的压力下平衡24h；然后打开煤2影响瓦斯含量测定的因素收稿日期：2014—02～23作者简介：卢伟琳(1971～)，女，河南新密人，助理工程师，2011年2．1煤样粒度与残存瓦斯含量的关系毕业于河南工程学院，现从事煤层瓦斯参数测试管理工作。煤样被破碎的程度不一样，测定出的残存瓦斯．69．2014年第7期中州煤炭总第223期含量值也不一样，在其他条件相同的时候，测定煤样压后1rain内瓦斯的解吸量一般能够反映煤体卸压的残存瓦斯含量随粒度的增大而增大。为了解后初始解吸量的特征。由于受测定条件的限制，

7、煤哪一种粒度下测定瓦斯含量更接近实际，在实验室体卸压破碎后1rain以内的瓦斯初始解吸量在现场选取了钻粉、1～3mR、0～lmR不同等粒度的煤样无法测出，采用在实验室煤体卸压破碎2rain后煤在0．65MPa压力下进行了瓦斯含量测定。由解吸样装罐解吸的前3min内的瓦斯解吸量与煤重的比曲线(图1)可以看出：在吸附平衡压力相同的条件值p和前30rain内的瓦斯解吸量与煤重的比值下，无论粒度大小，煤样的解吸总量随时间的变化曲Q，。及瓦斯含量作为预测指标。线均是单调递增的有上限的曲线，曲线的上限就是3．1瓦斯解吸指标

8、(Q)单位质量煤样吸附的总瓦斯量；钻屑瓦斯解吸总量实验室内用瓦斯解吸仪测定煤样累计3min的及衰减速度由大到小的变化趋势一致，解吸量由大解吸量与煤重的比值称为钻屑瓦斯解吸指标Q。到小依次为0～lmR、1～3mm、钻粉；相同时间段测定方法是在钻孔施工时，煤钻屑从煤壁上脱落至内的钻粉解吸速度衰减相对较慢，可以减少损失量；孑L口，用专用的煤样罐接收煤钻屑并开始计时。未瓦斯解吸总量受粒度影响的