煤层瓦斯含量测定方法评述

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煤层瓦斯含量测定方法及误差分析

煤层瓦斯含量测定方法及误差分析贾晓亮 , 崔洪庆(河南理工大学安全学院 , 河南焦作 454000 )[摘要 ] 介绍了目前国内外测量瓦斯含量的各种方法 , 并逐一分析了各种方法的优缺点。

实践证明 , 应用直接方法测定煤层瓦斯含量过程中存在许多技术问题 , 如推算瓦斯损失量数值偏低 , 误差随取样深度增加而增加等 , 分析了其存在这些问题的根本原因 , 为瓦斯参数测定提供依据。

[关键词 ]瓦斯含量 ; 瓦斯损失量 ; 解吸法 ; 影响因数[中图分类号 ] TD71213[文献标识码 ] A[文章编号 ] 1006 26225 ( 2009 ) 022*******M ea surem en t M e thod s for Ga s C on t en t i n C o a l 2seam an d Error Ana ly s i sJ I A X i ao 2li ang, C U I Hong 2q i ng( 11Safe t y Co ll ege, H e nan U n i ve r sity of Sc i ence & Techno l o gy, J i aoz uo 454000 , Ch i na )A b stra c t: V a ri o u s m e a su rem e n t m e thod s fo r g a s con ten t a t hom e and ab oa rd cu rren tly a re in t roduced in th is p ap e r . M e r it and d e m e r it of eve ry m e th od is ana lyzed . P rac t ice p r oved tha t the re a re m any techn ica l p r ob lem s in app lying d irec t m e thod to m ea su ring g a s c on t en t in coa l seam. Fo r examp le, g a s lo s s amoun t ca l cu l a t ed is lowe r than ac t ua l va l ue an d its e r ro r inc r ea s e s w i th samp ling dep th .B a s ic cau se s of the p r ob l em s a r e ana l yzed, wh i ch p rovide ba s is fo r g a s p a r am e t e r m e a s u r em e n t . Key word s : g a s con t en t ; g a s lo s s amoun t ; de s o r p t ion m e t hod; influence fac t o r要有效地治理煤矿瓦斯 , 首先必须准确测量煤层瓦斯含量 , 推算煤层瓦斯涌出量大小 , 为矿井瓦斯预测提供可靠的基础数据。

煤矿瓦斯含量测定技术浅析

Mineral Technology406《华东科技》煤矿瓦斯含量测定技术浅析赵大鹏（中煤新集能源股份有限公司刘庄煤矿，安徽阜阳 236234）摘要：由于瓦斯含量指标在矿井瓦斯治理过程中占有非常重要的地位，因此，本文从瓦斯含量测试过程中的瓦斯损失量Q 1、煤芯瓦斯解吸量Q 2、粉碎瓦斯解吸量Q 3以及影响瓦斯含量测试准确性的因素这几个方面进行了简要的阐述。

关键词：瓦斯含量；损失量矿井瓦斯是煤矿五大灾害之一，由于煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸等瓦斯灾害产生的危害大、后果严重，又一度被称为矿井的头号杀手。

随着人们对瓦斯灾害认识的提升，对瓦斯的治理水平也在不断提高，变瓦斯抽放为瓦斯抽采，把瓦斯作为一种资源加以开采，对其的治理从被动向主动转变，从而取得了显著的效果。

在矿井瓦斯灾害治理的过程中，要始终抓住瓦斯气体本身这个牛鼻子，而瓦斯含量作为瓦斯治理的一个重要指标，对于通风方式、瓦斯抽采系统的设计等都有着非常重要的影响。

因此，对于瓦斯含量的准确测定是煤矿相关科研和技术工作人员所必须面对的问题。

本文主要结合笔者自身的工作经验，简要的谈一谈煤矿瓦斯含量的准确测定。

1 瓦斯含量测定的概述瓦斯含量指的是在自然状态下，单位重量的煤体内部包含的游离瓦斯和吸附瓦斯的体积量，一般用m 3/t 来加以表示。

它包括游离瓦斯和吸附瓦斯含量两个部分，决定煤层瓦斯含量大小的主要影响因素有煤的吸附特性、煤层露头、煤层的埋藏深度、煤层倾角、地质构造、水文条件和围岩透气性等。

除去不参与瓦斯突出的一个大气压下的残存瓦斯量，瓦斯含量的大小从根本上限定了能够参与煤与瓦斯突出的瓦斯内能的最大值，所以可解吸瓦斯含量在一定程度上与瓦斯突出危险性直接相关。

常用的瓦斯含量测定方法一般有直接法和间接法两种，其中间接法指的是先用往煤层中打钻等方式获得煤层瓦斯压力，然后取一定量的煤样回到实验室测试其孔隙率、煤的吸附常数，在基于多种假说的基础上，用瓦斯含量和瓦斯压力换算公式——朗格缪尔方程来推算瓦斯含量。

煤层瓦斯含量测定方法

煤层瓦斯含量测定方法煤层瓦斯含量测定方法是评估煤矿安全的重要手段。

煤层瓦斯是指在煤矿地下开采过程中由于煤中残留的天然气释放而形成的一种可燃气体。

煤层瓦斯中的主要成分是甲烷，其它成分还包括少量的乙烷、丙烷和氮气。

甲烷是一种易燃气体，在煤矿中存在煤层瓦斯时，会给煤矿开采带来很大的安全隐患，因此准确测定煤层瓦斯的含量对煤矿的安全生产至关重要。

煤层瓦斯含量的测定方法有多种，下面将重点介绍其中的几种常用方法。

1. 旁路双反流法旁路双反流法是一种常用的测定煤层瓦斯含量的静态方法。

它的原理是在密闭的容器中，将一定量的煤样饱和吸附一定时间后，再通过恢复测得容器内气体体积的变化，从而计算出煤层瓦斯的含量。

这种方法测定结果准确可靠，但操作复杂，不适用于现场快速测定。

2. 煤层瓦斯抽放法煤层瓦斯抽放法是一种常用的测定煤层瓦斯含量的动态方法。

它的原理是通过在煤层中钻孔并安装瓦斯抽放装置，将煤层瓦斯引导到抽放装置中，并实时监测瓦斯流量和瓦斯浓度。

通过瓦斯流量和浓度的变化，计算出煤层瓦斯的含量。

煤层瓦斯抽放法操作简便，适用于现场快速测定，但有一定的局限性，需要在煤层钻孔并安装抽放装置。

3. 井下瓦斯测定法井下瓦斯测定法是一种常用的测定煤层瓦斯含量的动态方法。

它的原理是通过在煤矿井下设置瓦斯测定装置，实时监测瓦斯浓度和瓦斯流量，并根据井下瓦斯测定装置的结构和原理，计算出煤层瓦斯的含量。

井下瓦斯测定法具有实时性强、操作简便等优点，可以有效地监测煤层瓦斯含量的变化。

4. 传感器测定法传感器测定法是一种常用的测定煤层瓦斯含量的动态方法。

它的原理是通过安装煤层瓦斯传感器，实时监测煤层瓦斯的浓度，并根据传感器的输出信号，计算出煤层瓦斯的含量。

传感器测定法操作简便，适用于现场快速监测，但需要注意传感器的准确性和可靠性。

总结起来，煤层瓦斯含量的测定方法有旁路双反流法、煤层瓦斯抽放法、井下瓦斯测定法和传感器测定法等多种。

不同的方法适用于不同的场景和需求，选择合适的测定方法可以提高煤矿安全生产的效率和准确性。

煤层瓦斯含量井下直接测定方法

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；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 800cm3，最小刻度 2 cm3；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/T 13610 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。

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。

瓦斯含量测定方法和瓦斯抽放技术

瓦斯含量测定方法和瓦斯抽放技术瓦斯是地下煤矿的主要安全隐患之一，为了保障矿工和矿井的安全，需要对矿井中的瓦斯含量进行准确测定，并采取合适的瓦斯抽放技术进行瓦斯处理。

本文将从瓦斯含量测定方法和瓦斯抽放技术两方面进行介绍。

一、瓦斯含量测定方法1.直接法：直接法是指使用瓦斯检测仪器对矿井中的瓦斯含量进行实时监测。

常用的瓦斯检测仪器有热导式瓦斯检测仪、有毒有害气体检测仪和激光瓦斯检测仪等。

直接法的优点是操作简单、速度快，可以实时监测矿井中的瓦斯含量，及时采取相应的控制措施。

但是由于瓦斯检测仪器的准确度和灵敏度有限，可能存在一定误差。

2.间接法：间接法是通过对矿井中的其他气体成分进行分析，推算出瓦斯含量。

间接法常用的方法有三元气体分析法和区域瓦斯压力法。

a)三元气体分析法是利用矿井中的甲烷（CH4）、氢气（H2）和一氧化碳（CO）的浓度值，通过计算它们之间的关系，推算出瓦斯含量。

该方法适用于井下有氢气和一氧化碳存在的情况下。

b)区域瓦斯压力法是根据矿井中瓦斯的压力进行分析和推算。

通过在不同位置测定瓦斯压力，并结合瓦斯体积系数，计算出瓦斯含量。

1.瓦斯抽采井：瓦斯抽采井是常用的瓦斯抽放技术之一、通过在矿井中钻探或钻孔，形成专门的瓦斯抽采工程井，通过抽取矿井中的瓦斯，减少井中瓦斯的含量。

瓦斯抽采井可以分为直喷式抽采井和雾化式抽采井两种形式。

2.瓦斯抽采管道：瓦斯抽采管道是利用管道将矿井中的瓦斯引至地面进行处理的技术。

根据井下采煤工作面的实际情况，布设合适的管道，设置喷洒水封或其他降压装置，将瓦斯引导至地面进行抽放处理。

3.瓦斯抽采通风系统：瓦斯抽采通风系统是将瓦斯抽放和通风系统相结合的技术。

通过在矿井中设置瓦斯抽排通风巷道，利用风机或其他抽风装置将瓦斯和风混合后进行抽放。

优点是减少了煤矿通风的负担，减少了通风系统的能耗。

总之，瓦斯含量测定方法和瓦斯抽放技术是保障矿井安全的重要手段。

通过合理选用瓦斯含量测定方法，并采取适当的瓦斯抽放技术，可以及时了解矿井中的瓦斯含量，促进煤矿的安全生产。

煤层基本瓦斯参数测定方法综述

煤层基本瓦斯参数测定方法综述1 煤层瓦斯含量测定煤的瓦斯含量测定方法有两种方法：间接方法和直接方法。

1.1 间接方法 1）煤的游离瓦斯含量按气体状态方程（马略特定律）求得 x y = VPT o /(TP o ξ)式中 V —单位质量煤的空隙容积,m 3/t ； P —瓦斯压力，MPa ；To 、Po —标准状况下的绝对温度（273K ）与压力（0.101325MPa ）； T —瓦斯绝对温度，T=273+t ，t 瓦斯的摄氏温度（o C ）； ξ—瓦斯压缩系数；X y —煤的游离瓦斯含量，m 3/t 。

2）煤的吸附瓦斯含量按郎缪尔方程计算并考虑煤中水分、可燃物百分比、温度的影响系数；100)100()31.01(11)(W A W e bp abp x t to n x --∙++=- 式中e —自然对数的底，e=2.718；To —实验室测定煤的吸附常数时的实验温度，o C ； T —煤层温度，o C ；n —系数，按下式确定；n=p07.0993.002.0+；p —煤层瓦斯压力，MPa ； a 、b —煤的吸附常数；A,W —煤中灰分与水分，%； x x —煤的吸附瓦斯含量，m 3/t 3）间接法测定瓦斯含量的校正目前国内有关的规范和计算方法中，虽然都有针对煤层水分和温度的校正因数，但对瓦斯组分的影响却没有提到。

通过大量瓦斯组分资料的分析得出，煤层瓦斯组分中CH 4浓度是在较大范围内变化时，煤对不同气体的吸附能力相差很大。

如不给予足够重视，则可能造成测量结果出现较大偏差。

煤层瓦斯组分主要有CH 4，2N 和2CO 和少量重烃（10462H C H C -）等。

煤层瓦斯组分中2N 和2CO 占有相当大的比例，而重烃的浓度在大多情况下则是可以忽略不计的。

当煤吸附含多种成分的瓦斯时，在用郎缪尔方程公式中仍用以吸附纯CH 4气体测定的吸附常数来确定煤的瓦斯含量，将会导致较大的误差。

因为此时任何2N 或2CO 的存在均会减少CH 4含量。

煤层瓦斯含量井下直接测定方法

加强培训与指导
加强对操作人员的培训和指导，提高操作水平和责任心。
05 实际应用与案例分析
煤层瓦斯含量井下直接测定方法的应用现状
井下直接测定方法在煤矿生产中得到了广泛应用，为煤层瓦斯含量的准确评估提供了可靠依据。
随着技术的不断发展，井下直接测定方法在精度、稳定性和可靠性方面得到了显著提升，为煤矿安全生产提供了有力保障。
间接法
间接法操作简便，但测定结果受多种因素影响，准确性相对较低。
连续测定法
连续测定法能够实时监测煤层瓦斯含量，但设备成本较高，且测定精度有待提高。
测定方法的改进与优化建议
加强设备研发
提高设备自动化程度，简化操作流程，降低人为误差。
完善测定标准
制定更加完善的测定标准和方法，提高测定结果的准确性和可靠性。
VS
压差计法适用于各种类型的煤层，优点是测量结果准确可靠，缺点是需要钻孔和安装设备，测量周期较长。
气相色谱法
气相色谱法是一种通过分析瓦斯成分来确定瓦斯含量的方法。该方法需要使用气相色谱仪等精密仪器，对操作人员的技能要求较高。
气相色谱法适用于各种类型的煤层，优点是测量结果准确可靠，缺点是需要使用精密仪器和经验丰富的操作人员，测量成本较高。
02 直接测定方法
采集器法
采集器法是通过采集煤样，然后在地面实验室测量瓦斯含量的方法。这种方法需要使用专用的采集器和密封容器，确保煤样在运输和储存过程中不发生瓦斯泄漏。
采集器法适用于各种类型的煤层，特别是不易解吸的煤层。该方法的优点是测量结果准确可靠，缺点是测量周期较长，需要大量的人力和物力。
04 测定方法的选择与优化
测定方法的适用条件
煤层条件
适用于各种煤层条件，包括薄煤层、厚煤层、松软煤层和硬煤层等。

浅析煤层瓦斯含量直接测量方法

浅析煤层瓦斯含量直接测量方法摘要：对风钻取样法和煤电钻取样法测煤层瓦斯含量进行实测比较分析，得出风钻测煤层瓦斯含量优于煤电钻；本次在老虎台矿东、中、西三个方向分别进行了风钻和煤电钻取样测煤层瓦斯含量，对测出的结果进行对比分析，可知风钻测煤层瓦斯含量比煤电钻在煤层瓦斯含量很小时也能测出，而煤电钻有时测不出；由风钻取样和煤电钻取样测煤层瓦斯含量所测结果进行对比分析可知：当煤层瓦斯含量较小时，采用风钻取样测煤层瓦斯含量比煤电钻误差相对较小，所以在测瓦斯含量较小煤层时，应该采用风钻取样测量煤层瓦斯含量；当在高瓦斯煤矿进行瓦斯含量测量时，建议采用风钻取样测量煤层瓦斯含量，因风钻比煤电钻取样相对比较安全。

关键词：煤层瓦斯含量；风钻；煤电钻；取样；误差1.煤层原始瓦斯含量煤层瓦斯含量是指单位质量或体积的煤中所含有的瓦斯量，以m3/m3或m3/t表示。

它是矿井瓦斯涌出量预测和煤与瓦斯突出预测的重要依据参数之一，普遍采用直接法或间接法测定。

1.1 直接法测定煤层瓦斯含量直接法就是利用煤层钻孔采集煤体煤芯，用解吸法直接测定煤层瓦斯含量。

该方法测定煤层瓦斯含量的原理是：根据煤样实测瓦斯解吸量、按解吸规律推算煤样从采集开始至装罐解吸测定前暴露时间的损失瓦斯量，再利用解吸测定后煤样中残存瓦斯量来计算煤层瓦斯含量。

在此浅析风钻取样相对煤电钻取样优缺点，煤电钻取样采用带电作业，对于高瓦斯矿具有一定的危险性，风钻取样相对来说就比较安全，同时在瓦斯较低的煤层，用煤电钻有时就测不出瓦斯含量，而用风钻就可以测出，因为风钻取样速度快，能减少煤芯在空气中暴露的时间，以减少在空气中释放量，下面就在老虎台矿实测的测量值进行分析对比。

1.2 煤样解吸瓦斯量测定利用解吸法测定煤样的解吸瓦斯量是在未受采动影响的原始煤层中打钻孔取煤样，实测煤样解吸瓦斯量，并根据煤样的瓦斯解吸量随时间的变化规律和煤样暴露时间来计算采样过程中损失的瓦斯量。

①测定原理：其原理是认为钻孔煤样在刚开始暴露的一段时间内，累计解吸的瓦斯量与煤样解析时间的平方根成正比例，即：利用作图法推算出瓦斯解吸量与时间关系。

煤层瓦斯参数及其测定方法

防
量的方式与步骤为：①实测煤层瓦斯压力；②实
治技
验测定煤样可燃基的瓦斯吸附常数；③用朗格缪
术
尔方程计算煤的可燃基瓦斯含量，并通过水分、
》讲座
灰分、温度、压力等校正得到原煤的瓦斯含量。这一方法的计算基础都是来自实测值，而计算模
型又得到理论证明，故可信度较高，但测准煤层
瓦斯压力较难，工作量较大。
363
3.5
天府磨心坡矿
K2
513 633
4.8 7.5
1.5
防
652
7.85
40
0.57
治
白沙里王庙井
6
118
1.28
0.7
技术
388
2.97
涟邵立新蛇形山井
4
214 252
2.18 2.6
1.1
》讲座
六枝四角田矿
7
70 207
0.45 1.91
1
南桐鱼田堡矿
4
218 432
1.52 4.95
xx=〔en(t0-t)〕〔1/（1+0.31W）〕〔(100-A-W）/100〕
讲
abp/（1+bp）
座
xy=VT0p/Tp0ξ
《
煤
式中, t0、t分别为测定吸附常数时的实验温度和煤层
矿
瓦斯的温度oC;
瓦斯
n 为系数，按下式确定：n=0.02/(0.993+0.07p) ;
灾
W、A 分别为煤的水分和灰分,%;
一直沿用至今。
《
1000
地勘解吸法测定煤层瓦
解吸瓦斯量（ ml）
煤
800
斯含量的基本原理及依据

煤层瓦斯基础参数测定技术

煤层瓦斯基础参数测定技术煤层瓦斯是煤矿深部开采过程中不可避免的一种危险性高的天然气体。

矿井中的瓦斯含量如果过高，一旦遇到明火或静电等都有可能引起爆炸，严重威胁着煤矿生产和矿工的安全。

因此，如何准确测定煤层瓦斯的参数，对于煤矿安全生产具有十分重要的意义。

一、测量方法1.根据煤炭预报检查及历史经验，确定煤层瓦斯发生的区域。

在该区域内布设检测点位，以便及早采取相应防范措施。

2.常用测量方法：静态法和动态法。

静态法又可分为间气采集法、钻孔瓦斯抽采法和快速抽气法。

动态法又可分为激波法、阻尼热导法和热暴露法。

快速抽气法是最常用的测量方法，这种方法根据取回样气时的压力变化来计算瓦斯含量。

这种方法的优点是快速方便，可以对瓦斯的潜在危险区域进行现场测量和判断。

但是，由于此方法不能直接对采煤达到的回采面进行测量，且不能测量瓦斯渗透和逸散区域的瓦斯含量，其可靠性和实用性受到了影响。

阻尼热导法是通过热动态平衡来测定瓦斯体积的方法。

这种方法可以实现现场测量和自动化连续监测，且能够为煤矿生产提供实时瓦斯数据。

但是，该方法测量的范围有限，精度易受气体性质和测量条件的影响。

3.使用注意事项：a.测量前应对检测设备进行检查，确保其可靠，准确，精度高。

b.采集样气应根据当时气体的状态和矿井现场的环境选择合适的方法。

c.采样时应严格按照规定的安全措施操作，避免产生其他安全事故。

二、影响煤层瓦斯测定的因素1.煤层瓦斯的产生：煤层瓦斯的产生主要是煤层中红烧煤内部吸气和煤层周边废煤向煤层内透气所产生的，而这种产生的规律决定了不同的煤爆危险面临着不同的煤层瓦斯浓度问题。

2.煤层的性质：不同煤层的性质会直接影响煤层瓦斯的释放量和速度，进而影响到煤层瓦斯浓度的测定。

3.矿井本身的环境和条件：对于同一矿井不同地区的煤层瓦斯浓度测定结果也有很大的差异，这与矿井本身的环境和条件有很大的关系。

三、技术措施1.煤层瓦斯浓度实时在线监测：针对采煤面的高瓦斯浓度，可以使用实时在线监测技术，通过传感器实时监测瓦斯含量并将数据传输到监测中心。

瓦斯含量测定方法

瓦斯含量测定方法
瓦斯含量测定方法是用来测量样品中瓦斯含量的方法。

常见的瓦斯含量测定方法包括以下几种：
1. 体积法测定：该方法是通过测量样品中瓦斯体积的变化来确定瓦斯含量。

常见的体积法测定方法包括闭口瓶法、水封瓶法和压力瓶法等。

2. 溶解度法测定：该方法是通过测量瓦斯在溶剂中的溶解度来确定瓦斯含量。

常见的溶解度法测定方法包括溶液浓度法和溶液容积法等。

3. 光学法测定：该方法是通过利用瓦斯分子对光的吸收或发射特性来确定瓦斯含量。

常见的光学法测定方法包括红外光谱法和紫外可见光谱法等。

4. 电化学法测定：该方法是通过测量瓦斯与电极之间的电流或电势变化来确定瓦斯含量。

常见的电化学法测定方法包括电导法和电化学传感器法等。

5. 质量法测定：该方法是通过测量瓦斯分子在质量分析仪器中的质量变化来确定瓦斯含量。

常见的质量法测定方法包括质谱法和热导法等。

以上是常见的几种瓦斯含量测定方法，具体选择何种方法取决于样品的性质、测定的目的和要求等因素。

瓦斯含量测定

瓦斯含量测定zjl1.间接法间接法测定煤层瓦斯含量是建立在煤吸附瓦斯理论基础上的，这里的煤层原始瓦斯含量也就是吸附和游离2种状态下瓦斯量的总和。

利用间接方法测定煤层原始瓦斯含量，首先需要在井下实测煤层原始瓦斯压力，并在井下采取新鲜煤样后送实验室测定煤的孔隙率、吸附常数值等参数，然后再根据郎格缪尔方程推算煤层瓦斯含量。

郎格缪尔方程如下式：该方法是由煤对瓦斯气体吸附曲线反推算出来的，能比较真实的反应煤层的原始瓦斯含量。

体吸附曲线反推算出来的，能比较真实的反应煤层的原始瓦斯含量。

在石门和围岩巷道打穿层钻孔向未卸压原始煤体打钻测压，比较容易测出真实瓦斯压力值。

可以认为用该方法推算出的煤层瓦斯含量为煤层的原始瓦斯含量。

该方法要求测定的瓦斯压力真实可靠，但在煤层中打钻测定瓦斯压力时，工艺要求比较严格，周期长，成功率受限制。

2. 直接法（1）.密封式取样法密封式取样法的原理就是采用一个特制的煤样采集装置，其特点是煤样在原始状态下，被装进取样罐并能自动密封，使煤样始终保持原始瓦斯压力状态。

煤样到达地面之后采用解吸法测得煤层原始瓦斯含量值，该方法多用于地勘钻孔中。

（2）.解吸法解吸法的基本原理是通过采样过程中煤样的暴露时间和解吸规律的实际测定，确定采样过程中煤样的瓦斯损失量。

而其方法的关键是尽量消除或减少采样过程的瓦斯损失量，这是解吸法与其他方法的根本区别。

解吸法测定的准确性取决于采样过程煤样的暴露时问及采样地点是否准确，实测解吸规律条件是否完全或接近符合煤样暴露过程的条件。

煤样暴露时间是指采样过程中煤样开始解吸时间起直至煤样装入煤样罐开始测定解吸的时间。

所以，采样过程中煤样瓦斯的损失量、井下测定的解吸量、实验室测定的煤样残存瓦斯量，三者之和即为煤样瓦斯含量。

再根据煤样质量计算出煤层瓦斯含量。

解吸法测定煤层瓦斯含量在工业中的应用解吸法测定煤层瓦斯含量的具体操作过程：在新暴露的煤壁，石门或岩石巷道打钻采集煤样—井下自然解吸瓦斯量测定—实验室残存瓦斯含量测定。

煤层瓦斯含量直接测定方法

2 煤层瓦斯含量直接测定方法2.1 国外概况直接测定煤层瓦斯含量方法最初是由法国贝尔塔等人在1970年提出，主要用来估算井下水平钻孔煤芯的含气量。

1973年美国矿业局将贝尔塔方法进行了改进，用于地面垂直钻井取芯的瓦斯含量测定，并规采样操作过程。

因此，该方法又称为美国矿业局直接法，并得到推广应用。

国直接法测定煤层瓦斯含量技术方法沿用了美国矿业局直接法，采用了真空残余脱气方法（分院），但带来不可控的漏气误差。

分院研发人员在实验室进行了1000多组不同粒径与吸附平衡压力的煤样瓦斯解吸规律实验，得到了煤样破坏类型与解吸特征，开发了DGC型瓦斯含量直接测定装置，见图1。

但对含水煤样的瓦斯解吸规律缺乏深入的实验研究。

图1 分院DGC型瓦斯含量直接测定装置2010～2012年中国矿业大学在做矿区瓦斯项目时，通过大量现场解吸实验，得到原始煤层水分条件下的钻孔煤屑瓦斯解吸2小时以的规律，创立了全钻孔全煤芯取样解吸瓦斯实验技术，用于直接测定煤层瓦斯含量和瓦斯压力，见图2。

图2 中国矿业大学瓦斯含量直接测定装置与在线分析气体成分分析系统2.2测定方法煤层瓦斯含量直接测定法依据国家标准GB/T 23250-2009 煤层瓦斯含量井下直接测定方法。

直接、准确测定煤层瓦斯含量，用于矿井采掘部署、开拓延伸设计、煤层瓦斯赋存规律、瓦斯涌出量预测、瓦斯抽采效果评价、煤层气资源评价、突出危险性区域预测及区域验证等方面。

煤层瓦斯含量直接测定法中瓦斯含量由5部分组成：煤样损失瓦斯量X、井下解吸瓦斯量X1、煤样粉碎前解吸瓦斯量X2、煤样粉碎后解吸瓦斯量X3、大气压下不可解吸瓦斯量X4。

煤样损失瓦斯量为煤体暴露至装入煤样罐损失的解吸瓦斯量。

不可解吸瓦斯量为大气压下煤样粉碎后仍残存在煤体中的瓦斯量，常压下不可解，对突出没有贡献，也无法抽采利用。

2.2.1煤样损失瓦斯量0Q分院采用测定煤样初始解吸速度、损失时间，采用瓦斯解吸速度模型推算得到。

煤层基本瓦斯参数测定方法综述

煤层基本瓦斯参数测定方法综述1 煤层瓦斯含量测定煤的瓦斯含量测定方法有两种方法：间接方法和直接方法。

通过大量瓦斯组分资料的分析得出，煤层瓦斯组分中CH 4浓度是在较大范围内变化时，煤对不同气体的吸附能力相差很大。

如不给予足够重视，则可能造成测量结果出现较大偏差。

煤层瓦斯组分主要有CH 4，2N 和2CO 和少量重烃（10462H C H C -）等。

煤层瓦斯组分中2N 和2CO 占有相当大的比例，而重烃的浓度在大多情况下则是可以忽略不计的。

当煤吸附含多种成分的瓦斯时，在用郎缪尔方程公式中仍用以吸附纯CH 4气体测定的吸附常数来确定煤的瓦斯含量，将会导致较大的误差。

因为此时任何2N 或2CO 的存在均会减少CH 4含量。

瓦斯含量测试方法与原理

瓦斯含量测试方法与原理
提纲
瓦斯含量测试方法概述瓦斯含量测试方法与原理
– – – – 地勘时期煤层瓦斯含量测定方法煤层瓦斯含量井下直接测定方法间接法瓦斯参数测定瓦斯涌出量反演瓦斯含量
小结与讨论
瓦斯含量测试方法概述
——术语及定义
煤层瓦斯含量在原始状态下，单位质量或单位体积媒体中所含有的甲烷及重烃气体量。
粉碎前自然解析瓦斯量粉碎后自然解析瓦斯量
瓦斯含量测试方法概述
煤层瓦斯含量的测定方法有很多种，按照应用范围可以分为地勘阶段测定方法和煤矿生产期间测定方法；按照方法本身的特点，又可以分为直接法和间接法。直接法包括地勘钻孔瓦斯解吸法、井下钻孔瓦斯解吸法等。直接法是直接从采取的煤样中抽出瓦斯，分析并确定煤中的瓦斯成分与瓦斯含量。间接法是先在井下实测或根据已知规律推算煤层瓦斯压力，并在实验室测定煤样的孔隙率、煤样吸附等温线与煤的工业分析参数，最后计算煤层瓦斯含量。
损失瓦斯量
残存瓦斯量
煤样从暴露到开始测定解析量期间所遗失的瓦斯量。
粉碎前脱气量粉碎后脱气量
在负压状态下，煤样在粉碎前所解析的瓦斯量。在负压状态下，煤样在球磨机中粉碎到80%以上的煤样粒度小于0.25mm时所解析的瓦斯量。一个大气压下，煤样井下解吸后运送到实验室粉碎前所解吸的瓦斯量。一个大气压下，煤样在粉碎机中粉碎到95%以上煤样粒度小于0.25mm时所解吸的瓦斯量。
T2
钻具提至井口时间
T3
开始解吸测定时间
瓦斯含量测试方法与原理
——地勘时期煤层瓦斯含量测定方法
由于该法未考虑煤芯在钻孔和空气中解吸规律的差别，而且钻孔中煤样的瓦斯解吸时间未准确确定，故当前瓦斯损失量的确定仍是半经验性的近似计算，因此，为了提高煤层瓦斯含量的测定精度，应尽量减少煤样的暴露时间，尽量选取较大颗粒的煤样，以减少瓦斯损失量在煤样总瓦斯量中所占的比重。

煤层瓦斯含量测定

煤层瓦斯含量测定煤层瓦斯含量：是指煤层内单位重量或单位体积的煤在自然条件下所含的瓦斯量，单位是m3/t。

煤层瓦斯含量测定可分间接测定法和直接测定法两种，间接测定法主要是测定煤层的其他瓦斯参数，通过瓦斯含量与诸参数的关系计算出煤层瓦斯含量。

直接测定法则是通过钻孔采取煤样，用解吸法测定煤样的实际瓦斯含量来确定煤层的瓦斯含量。

解吸法主要用于在勘探钻孔中采取煤芯测定煤层瓦斯含量及瓦斯成分。

中华人民共和国煤炭工业部1984年制定了部颁标准（MT77—84）,近几年来，不少地方将此方法引用到井下，通过垂直煤层的岩石钻孔采取煤芯，测定煤层瓦斯份。

一、采取煤样及瓦斯解吸速度测定1、遇煤前应通知采样人员到达采样现场，做好采样前的准备工作；2、钻孔遇煤后，可采用普通岩芯管采取煤芯，但煤芯直径不应小于50mm。

3、当钻煤完了，煤芯提到孔口时，尽快地从煤芯管中取出煤芯，采取中间完整部分，装入罐中密封。

这段时间应控制在2分钟之内。

煤芯中如混合有夹矸及杂物时应与剔除。

煤样不得用水清洗，保存原状装罐，不可压实。

煤样距罐口留10mm的间隙为宜，煤样约400g左右。

4、将煤样罐与HFJ—2型解吸仪连接（见图4）进行现场解吸，一般在现场解吸进行两个小时。

开始观测头一个小时内，第一点间隔2分钟，以后每隔3—5分钟读数一次；第二个小时内，每隔10—20分钟读数一次。

5、如果解吸过程中，量管体积不足以容纳煤样的解吸瓦斯，可以中途用弹簧夹6将排气管夹紧，通过吸气球2，重新将液面提升至量管零点，然后再打开弹簧夹，继续测定。

6、现场解吸完成后，拔出针头，将取样罐拧紧，泡在水中检查是否有漏气现象，若有渗漏应及时处理。

然后送到实验室进行再次解吸和脱气。

7、在上述采样和解吸过程中除要记录采样时间、采样地点、采样深度外，还要务必记清钻孔遇煤时间，钻进时间，起钻时间，钻具提到孔口时间，煤样装罐时间，开始解吸测定时间，以及解吸测定时的气温，水温和大气压力。