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煤层瓦斯含量井下直接测定方法

1、范围

本标准规定了井下直接测定煤层瓦斯含量的采样方法、解吸瓦斯量测定方法、损失瓦斯量补

偿方法、残存瓦斯量测定方法及煤层瓦斯含量的计算方法。

本标准适用于煤矿井下利用解吸法直接测定煤层瓦斯含量。

本标准不适用于严重漏水钻孔、瓦斯喷出钻孔及岩芯瓦斯含量测定。

2、仪器设备

a)煤样罐:罐内径大于60mm,容积足够装煤样400g以上,在1.5MPa气压下保持气密性;

3

b)瓦斯解吸速度测定仪(简称解吸仪,如图1所示):量管有效体积不小于800cm,最小

刻度2cm3;

c)空盒气压计:(80~106)Kpa,分度值0.1kPa;

d)秒表;

e)穿刺针头或阀门;

f)温度计:(-30~50)℃;

g)真空脱气装置或常压自然解吸测定装置;

h)球磨机或粉碎机;

i)气相色谱仪:符合GB/T13610要求;

j)天秤:秤量不小于1000g,感量不大于1g;

k)超级恒温器,最高工作温度(95~100)℃。

3、采样

1)采样前准备

(1)所有用于取样的煤样罐在使用前必须进行气密性检测;气密性检测可通过向煤样罐内

注空气至

表压1.5MPa以上,关闭后搁置12h,压力不降方可使用。禁止在丝扣及胶垫上涂润滑油。

(2)解吸仪在使用之前,将量管内灌满水,关闭底塞并倒置过来(见图1),放置10min量

管内水

面不动为合格。

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2)煤样采集

(1)采样钻孔布置

同一地点至少应布置两个取样钻孔,间距不小于5m。

(2)采样方式

在未经过瓦斯抽采的石门、岩石巷道或新暴露的采掘工作面向煤层打钻,用煤芯采取器(简

称煤芯

管)采集煤芯或定点取样采集煤屑,采集煤芯时一次取芯长度应不小于0.4m。

(3)采样深度

采样深度应超过钻孔施工地点巷道的影响范围,并满足以下要求:在采掘工作面取样时,采

样深度

应根据采掘工作面的暴露时间来确定,但不得小于12m;在石门或岩石巷道采样时,距煤层

的垂直距离

应视岩性而定,但不得小于5m。测定残余瓦斯含量时,取样不受此限制。

(4)采样时间

采样时间是指用于瓦斯含量测定的煤样从割芯(或钻屑)到被装入煤样罐密封所用的实际时

间。采

样时间越短越好,但不得超过30min。

(5)取出煤芯后,对于柱状煤芯,采取中间含矸石少的完整的部分;对于粉状及块状煤芯,

要剔除

矸石、泥石及研磨烧焦部分。不得用水清洗煤样,保持自然状态装入密封罐中,不可压实,

罐口保留约

10mm空隙。

(6)煤样罐密封前,先将穿刺针头插入罐盖上部的密封胶垫,以避免造成煤样罐憋气现象,

然后再

用扳手拧紧罐盖,再将排气管与穿刺针头连接来测定瓦斯解吸速度。

(7)参数记录

采样时,应同时收集以下有关参数记录在附录A:

a)地质参数:取样地点、煤层名称、埋深(地面标高、煤层底板标高)、采样深度、钻孔

方位、

钻孔倾角;

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b)时间参数:采样日期、取芯(屑)开始时间、取芯(屑)结束时间、煤样装罐结束时间;

c)样品参数:罐号、样品编号。

4、测定方法及步骤

1)井下自然解吸瓦斯量测定

(1)井下自然解吸瓦斯量采用解吸仪(如图1)测定。煤样罐通过排气管5与解吸仪连

接后,打开弹簧夹3,随即有从煤样泄出的瓦斯进入量管,用排水集气法将瓦斯收集在量管

内。

(2)每间隔一定时间记录量管读数V及测定时间T,连续观测60min或解吸量小于2cm

t

3/min为止。开始观测前30min内,间隔1min,以后每隔(2~5)min读数一次;将观测

结果填写到附录B,同时记录气温、水温及大气压力。

(3)如果量管体积不足以容纳60min内从煤样泄出的全部瓦斯,可以中途用弹簧夹3夹

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