第二章 煤层瓦斯赋存.ppt

创新点一 三、吸附实验装置 ⑵ 计算充入吸附罐内的甲烷量Qci ⑶计算吸附罐内剩余体积的游离甲烷量Qdi 煤样自然解吸平衡是指每克煤样一周内的平均解吸量小于0.05mL/d； 美国矿务局采用连续7天平均每天解吸量不大于10mL作为解吸终止限； 在煤炭行业中，经2小时解吸之后仍残存于煤中的瓦斯量作为残存瓦斯量 。 （三）煤层瓦斯压力的测定方法 封孔器封孔 井下直接测定法 胶圈—压力黏液封孔器 优点：一是增大了封孔段的长度；二是压力黏液可渗入封孔段岩（煤）体的裂隙，增大了密封效果。 （三）煤层瓦斯压力的测定方法 封孔器封孔 井下直接测定法 胶囊—压力黏液封孔器 胶圈—压力黏液封孔装置基础上，中国矿业大学又研制成功了胶囊—黏液封孔器，其封孔原理类似于胶圈黏液封孔器，所不同的是胶囊代替了胶圈，由于胶囊的弹性大，与孔壁可全面紧密接触，密封黏液的性能优于胶圈，不仅适用于封岩石钻孔，而且也能封较硬煤层中的煤孔。 （三）煤层瓦斯压力的测定方法 测压地点的选择原则 测定地点应优先选择在石门或岩巷中，选择岩性致密的地点，且无断层、裂隙等地质构造处布置测点，其瓦斯赋存状况要具有代表性。 测压钻孔应避开含水层、溶洞，并保证测压钻孔与其距离不小于50m。 对于测定煤层原始瓦斯压力的测压钻孔应避开采动、瓦斯抽采及其他人为卸压影响范围，并保证测压钻孔与其距离不小于50m。 对于需要测定煤层残余瓦斯压力的测压钻孔，则根据测压目的的要求进行测压地点的选择。 （三）煤层瓦斯压力的测定方法 测压地点的选择原则 选择测压地点应保证测压钻孔有足够的封孔深度（穿层测压钻孔的见煤点或顺层测压钻孔的测压室应位于巷道的卸压圈之外），并需保证15m以上的岩柱长度。采用注浆封孔的上向测压钻孔倾角应不小于5°。 同一地点应设置两个测压钻孔，其终孔见煤点或测压气室应在相互影响范围外，原则上测压孔距离外应不小于20m。 瓦斯压力测定地点宜选择在进风系统，行人少且便于安设保护栅栏的地方。 （三）煤层瓦斯压力的预测方法 安全线法煤层瓦斯压力预测方法 对生产过程中测定的大量瓦斯压力值进行统计分析，排除由于承压水等因素导致的数值较大的异常测点，然后选取其中两个真实的标志点进行线性连接，做出安全线，使除异常点外的其余部分测点均在该直线以下。 标志点的选择：标志点需要结合风化带下限临界值（风化带下部边界条件中瓦斯压力为P＝0.15～0.2MPa）确定，当选择两个标志点做出的曲线通过该临界点（或在附近）时，标志点选择正确；否则需要重新确定标志点。在无法找到两个标志点时，充分考虑风化带下限临界值点，选择一个标志点，取静水压力梯度（0.01MPa/hm）作为瓦斯压力梯度做出安全线，并应满足除异常点外的其余部分测点均在该直线以下。 瓦斯压力预测方法—安全线法 （三）煤层瓦斯压力的预测方法 安全线法煤层瓦斯压力预测方法 ●预测的瓦斯压力随埋深的变化斜率还要近似符合下列关系：一般斜率变化处于0.01±0.005范围内。 在甲烷带内，浅部由于地应力小，其瓦斯压力往往小于或近似于静水压，P＝0.01H； 而在矿井深部，由于地应力随垂深呈线性增加，瓦斯压力可以超过静水压力，P值可达（0.013～0.015）。 ●根据安全线法做出的曲线推测煤层瓦斯压力能够尽量避免煤层瓦斯压力偏小的情况，给矿井瓦斯方案的制定提供有利依据，同时当深部出现高于安全线法推测值时，如经判断确定为真实瓦斯压力时，需要重新确定标志点，对安全线进行修订。 七、煤层瓦斯含量 （一）含义 （二）瓦斯含量测定方法 （三）煤层瓦斯含量的主要影响因素 煤层 瓦斯含量 间接法 直接法 游离瓦斯量 吸附瓦斯量 损失瓦斯量 解吸瓦斯量 残存瓦斯量 经验公式反算 采用瓦斯解吸仪 采用真空脱气装置 （一）含义 单位质量煤中所含的瓦斯体积（换算为标准状态下的体积，单位是m3/t或mL/g。 原始瓦斯含量 煤层未受采动影响而处于原始赋存状态时，单位质量煤中所含有的瓦斯体积（换算成标准状态下体积）称为原始（或天然）瓦斯含量，单位为m3/t或mL/g。 残余瓦斯含量 相对原始煤层瓦斯含量而言，当煤体受到采动等因素的影响或瓦斯抽采后，煤层中剩余的瓦斯含量称为残余瓦斯含量，单位为m3/t或mL/g。 （一）含义 可解吸瓦斯含量 可解吸瓦斯含量是指当原始煤体受到采动等因素的影响，煤质在常压和储层温度下自然脱附出来的煤层瓦斯含量，单位为m3/t或mL/g 可解吸瓦斯含量 = 煤层原始瓦斯含量 - 残存瓦斯含量 残存瓦斯含量 残存瓦斯含量是指在标准状态下，煤样自然解吸平衡后，残存在煤样中的瓦斯含量，单位是m3/