瓦斯含量测定方法和瓦斯抽放技术(终稿)
关于瓦斯抽放方法及效果检验
摘要煤矿矿井中瓦斯涌出量很大，靠通风难以稀释排除时，可用抽放的方法,排除瓦斯,减少通风负担。
40年代末,中国在抚顺煤田进行抽放瓦斯试验,50年代应用于生产，抽出数量逐年增加。
其后阳泉、天府、中梁山、包头、南桐、北票等矿区也陆续开展抽放瓦斯工作。
1981年全国一百多个矿井安设了抽放瓦斯设备，每年抽放瓦斯达3亿米3，供给工业、民用燃料和作化工原料，变害为利。
在地面建立瓦斯泵站，经井下抽放瓦斯管道系统与抽放钻孔连接，泵运转时造成负压，将瓦斯抽出，送入瓦斯罐，或直接供给用户。
如抽出瓦斯数量较小，或很不稳定，可直接排放到大气中。
按瓦斯来源不同，可分三类：①抽放开采煤层本身的瓦斯。
开采高沼气厚煤层时，瓦斯主要来自开采层本身。
抚顺煤矿在煤巷掘进前，从底板岩石巷道打钻穿透煤层,钻孔中插入钢管并将孔口周围密封,瓦斯从插管中抽出。
因抽放超前于掘进、回采，使采掘工作减少了瓦斯威胁，此法又称“钻孔预抽瓦斯”。
②抽放邻近煤层中的瓦斯。
在多煤层矿井，用长壁工作面回采时，顶底板岩层和煤层（包括可采层与不可采层）卸压，瓦斯流动性增加，大量涌入工作面，危害生产。
通常在回采前打钻孔到顶板或底板的邻近煤层，回采后瓦斯大量流入钻孔，通过孔口插管，将瓦斯抽出。
③抽放采空区的瓦斯。
有的矿井采空区大量涌出瓦斯，可在采空区周围密闭墙上插入钢管；也可以从巷道向采空区打钻孔，抽放瓦斯。
在条件适宜时还可从地面钻孔抽放瓦斯。
优点是不受井下采煤工作的限制和干扰，钻孔抽放工作可超前于采掘工作，抽放时间较充裕。
缺点是钻孔较深，需排除孔内积水。
目前中国瓦斯抽放量只占抽放瓦斯矿井全部涌出量的20％。
正在研究瓦斯流动规律，加大煤层的透气性和改进抽放工艺，进一步提高瓦斯抽放量。
关于瓦斯抽放方法及效果检验一、瓦斯抽放的概念、目的和意义1.概念为了减少和解除矿井瓦斯对煤矿安全生产的威胁,利用机械设备和专用管道造成的负压,将煤层中存在或释放出的瓦斯抽出来,输送到地面或其他安全地点的做法，叫做瓦斯抽放。
煤矿瓦斯检查安全技术
煤矿瓦斯检查安全技术煤矿瓦斯事故是煤矿安全事故中最常见和最危险的一种事故。
因为煤矿瓦斯易燃且具有爆炸性，一旦发生瓦斯爆炸，后果将是灾难性的。
因此，煤矿必须严格采取预防措施和安全技术来防止瓦斯事故的发生。
本文将介绍一些煤矿瓦斯检查安全技术。
1. 瓦斯浓度监测技术：瓦斯浓度监测是预防瓦斯事故的关键步骤之一。
因此，煤矿必须具备适当的瓦斯检测设备，并将其安装在煤矿的不同区域。
这些设备能够测量煤矿的瓦斯浓度，一旦瓦斯浓度超过安全限值，将会报警。
这样，煤矿工人就能及时采取措施，避免瓦斯爆炸事故的发生。
2. 瓦斯抽放技术：瓦斯抽放技术是一种将煤矿中的瓦斯排放到室外的技术。
这种技术主要通过开采大型瓦斯抽放采区和安装瓦斯抽放管道来实现。
这样可以有效降低矿井中的瓦斯浓度，减少瓦斯爆炸的风险。
3. 通风技术：通风技术是煤矿瓦斯检查安全的另一个重要方面。
矿井中的通风系统能够将新鲜空气引入矿井，并将瓦斯带出矿井。
这样可以有效降低矿井中的瓦斯浓度，提高工作环境的安全性。
通风系统还可以保持矿井中的氧气浓度在安全范围内，减少火灾和爆炸的风险。
4. 瓦斯抑制技术：瓦斯抑制技术是一种通过添加抑制剂或减少煤矿活动来减少瓦斯产生的技术。
煤矿可以通过加入瓦斯抑制剂来减少煤矿中的瓦斯产生。
这些化学物质能够与煤矿中的瓦斯反应，减少瓦斯的产生和积累。
此外，煤矿工人可以通过减少煤矿活动来降低瓦斯产生的风险，例如减少爆破、减少机械操作等。
5. 瓦斯排风技术：瓦斯排风技术是一种将煤矿中的瓦斯排出矿井的技术。
瓦斯排风系统通过设置抽风机将瓦斯从矿井中排出。
这样可以保持矿井中的瓦斯浓度在安全限值以下，减少瓦斯爆炸的风险。
瓦斯排风系统还可以通过排除矿井中的其他有害气体和颗粒物，提高工作环境的安全性和舒适性。
总结：煤矿瓦斯检查安全技术是预防瓦斯事故的重要手段。
瓦斯浓度监测、瓦斯抽放、通风、瓦斯抑制和瓦斯排风等技术都在煤矿中发挥重要作用，降低瓦斯爆炸的风险。
然而，要确保这些技术的有效性，还需要加强矿井的管理和培训，提高矿工对安全问题的意识和技能。
瓦斯含量 各项试验的操作步骤
一、瓦斯放散初速度（△p）的测定1、制样：采取全层和分层煤样，煤样从最新暴露煤层面采取，其重量不少于1Kg，并密封。
采用60～80目的分析筛筛取粒度为0.2mm～0.25mm的煤样10克左右。
2、准备：取下带杯真空活塞下端的样杯，用甲苯擦洗样杯和活塞下端，待甲苯挥发后，从煤样中取出两份，每份重3.5克，装入煤样杯中，并在煤样面上铺上脱脂棉，然后在活塞下端均匀涂上一层真空脂，按顺序装上样杯。
3、气密性检查：开机预热20分钟后，使各煤样杯和梳形管相通，启动真空泵，转动活塞“Ⅱ”连通真空泵和梳形管。
按动控制板上“2”键，待显示窗上视值接近0时（一般20分钟），转动活塞“Ⅱ”使真空泵和梳形管断开，同时启动秒表，如果10分钟后，视值＜20时，气密性良好。
4、脱气：旋转活塞“Ⅰ”使甲烷气源与梳形管断开，启动真空泵，缓慢旋转活塞“Ⅱ”使真空泵与梳形管相通，然后逐一旋转活塞芯使样杯与梳形管相通，脱气1.5小时。
5、吸附：煤样脱气1.5小时后，旋转各样杯上的活塞与梳形管断开，转动活塞“Ⅱ”使真空泵与大气相通，然后停真空泵。
旋转活塞“Ⅰ”使甲烷气源与梳形管相通后，旋转各样杯上的活塞，使甲烷进入各样杯，样杯在近似一个大气压的条件下吸附甲烷1.5小时。
6、测定步骤：在吸附结束前，按“预臵”键，输入测定日期、煤样编号，预臵完毕后，按“2”键，使仪器处于显示状态。
7、吸附结束后，旋转煤样活塞，关闭样杯与梳形管的气路。
8、旋转活塞“Ⅰ”使甲烷气源与梳形管断开而与检测器相通，启动真空泵，缓慢旋转活塞“Ⅱ”使真空泵与梳形管相通，对测定系统抽真空，当显示窗显示值接近0时，2分钟后，转动活塞“Ⅱ”使真空泵和梳形管断开，然后按“监控”键，再按“采样”键，此时准备灯亮。
9、旋转活塞“1”使样杯“1”与梳形管相通，此时，测量灯亮，准备灯灭，仪器开始自动采集数据，1分钟后测量灯灭，测量数据自动存入储存器，表示第1个样杯测量结束，然后旋转活塞“1”使样杯“1”与梳形管断开。
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。
煤矿瓦斯抽放监测与效果检验方法
煤矿瓦斯抽放监测与效果检验方法煤矿瓦斯抽放监测与效果检验方法一、瓦斯抽放参数监测方法采用孔板或便携式数字钻孔瓦斯参数监测仪对钻孔或采空区抽放管进行监测很有必要. 除此之外, 在抽放巷道口设瓦斯抽放监测传感器, 对抽放管道的负压, 瓦斯浓度, 瓦斯流量, 温度进行监测. 井下抽放支管和地面主管都应装备管道监测系统, 并将其尽可能地将管道监测系统挂靠入矿井环境监测系统.在井下与主管道汇合的各抽放支管处各安装一套WYS型管道气体参数监测仪( 公司产品), 计量各支管的瓦斯流量. 在抽放系统的主管道和各支管上安装一套WYS型管道气体参数监测仪(南京科强科技实业有限公司产品),计量整个抽放系统的瓦斯抽放量. 应用便携式孔板流量计测定单孔瓦斯流量.也可以使用板流量计来测定管道中气体的流量. 在使用孔板流量计时要注意孔板与瓦斯管道的同心度, 不能装偏. 在钻场内使用孔板流量计时, 应保证孔板前后各1m段平直, 不要有阀门和变径管. 在抽放瓦斯管末端安装孔板流量计时, 应保证孔板前后各5m段平直, 不要有阀门和变径管.测定孔板两端的压差可采用倾斜水柱计, 测定抽放管路中的抽放负压可采用水银计, 抽放管路中的瓦斯浓度可采用负压吸气筒和高浓度瓦斯检定器.孔板流量计两侧的测压孔使用胶管分别与U形压差计(煤矿自备,长800mm)连接. 根据水银压差计测定的负压, 压差和高浓度瓦斯检测仪监测的抽放管路内的瓦斯浓度就可以通过公式来计算瓦斯抽放量.除孔板流量计外, 也可以使用煤气表或瓦斯抽放管道监测系统作为流量测量装置. 煤气表的量程应根据预计的单孔瓦斯流量确定. 一般地本煤层预抽钻孔使用J2.5型煤气表, 其最大允许的瓦斯流量为66L/min, 最小流量在1L/min以下.测定单孔流量也可以使用WYS便携式瓦斯流量计. WYS型便携式瓦斯抽放多参数测定仪是用于管径D≤100mm瓦斯抽放管道参数测定的智能化测量仪表, 特别适用于钻场单个钻孔封孔前, 封口后的参数测定. 是一种便携式矿用本质安全型仪器, 防爆标志为ibl(±150ºC), 可测定的参数包括气体流量,瓦斯浓度和管道负压. 同时可测定抽放管道的瓦斯混合流量和纯甲烷流量. 测定的所有数据都可以储存, 显示和打印. 仪器具有掉电自动保护功能以及电源欠压提示功能. 仪器数据储存量大, 可存储综合测定数据100组. 单参数据300组.仪器的主要特点是: 1).仪器本身自带涡街量传感器, 自成一体, 无需另外配备孔板, 均速管道或皮托管, 流量系数直接固化在软件中, 用户无法改变, 这可避免因输错系数而造成测定数据不准确的问题. 2).使用方便. 用户只需要软管与仪器连接好既可进行测量工作. 3).阻力损失小, 对气体流场影响小. 4).稳定可靠, 测量精度高.二、瓦斯抽放效果检验(突出预测)方法1、钻屑量采用重量法：每钻2m钻孔，收集全部钻屑，用弹簧秤称重。
1任务一 煤层瓦斯含量及其测定
任务一煤层瓦斯含量及其测定【主要内容】一、瓦斯的生成二、瓦斯在煤体中的存在状态三、煤层瓦斯含量及其影响因素四、煤层的瓦斯垂直分带五、实训与操作-生产时期井下煤层瓦斯含量的直接测定法一、瓦斯的生成瓦斯的成因有多种假说，多数人认为，煤层瓦斯是腐植型有机物在成煤过程中生成的。
煤的形成大致可划分为两个阶段。
第一阶段，泥炭化阶段，是生物化学成气时期。
在植物沉积成煤初期的泥炭化过程中，有机物在隔绝外部氧气进入的条件下，在其本身含有的氧气和微生物的作用下，进行着缓慢的氧化分解过程，其最终产物决定于有机物的成份，主要为CH4、C02和H20。
这一过程发生于地表附近，生成的气体大部分散失于大气中。
随地层沉积厚度的增加，生物化学作用终止。
第二阶段，煤化作用阶段，是煤质变化成气时期。
有机物在高温、高压作用下，挥发份减少，固定碳增加。
这时生成的气体主要为CH4和C02。
这个阶段中生成的瓦斯，由于煤的物理化学性质变化和埋藏于地表以下而得以保存在煤层内。
在以后的地质年代中，地层的隆起、浸蚀和断裂以及瓦斯本身在地层内的流动，一部分或大部分瓦斯扩散到大气中，或转移到围岩内。
在适合的条件下能形成煤气田。
所以不同煤田，甚至同一煤田的不同地点的瓦斯含量可以差别很大。
由植物变成煤炭的过程中，究竟生成多少甲烷呢?说法不一。
有的研究人员认为由褐煤转化为长焰煤，生成甲烷70～80m3/t，贫煤生成120～150m3/t，无烟煤为240m3/t。
煤层的实际含量则远远低于这个数字。
据实验室测定，煤的最大甲烷含量一般不超过60m3/t。
二、瓦斯在煤体中的存在状态煤体之所以能保存一定数量的瓦斯，这与煤体内具有大量的孔隙有密切关系。
煤是一种复杂的孔隙性介质，有着十分发达的、各种不同直径的孔隙和裂隙，形成了庞大的自由和孔隙表面。
因此，成煤过程中生成的瓦斯就存在于这些孔隙和裂隙内。
煤的孔隙的多少，一般用煤的孔隙率表示。
煤的孔隙率是指煤中孔隙总体积与煤的总体积之比。
瓦斯抽采基本参数及其测定方法
瓦斯抽采基本参数
2、煤层瓦斯含量 1）定义 在自然条件下，单位质量或体积的煤体中 所含的瓦斯量。m3/t煤或m3/m3煤. 2）重要性： 煤层瓦斯含量是决定煤层瓦斯储量、瓦斯 涌出量和突出危险性大小的主要因素之一， 是进行瓦斯管理等工作的基础参数。
瓦斯抽采基本参数
2、煤层瓦斯含量 3）煤层瓦斯含量测定：
日期 1＃ 6.23 6.24 6.25 0.2 6.26 0.5 6.27 1.0 6.28 1.7 6.29 1.9 6.30 2.1 7.1 2.1 7. 2 2.1 7.3 2.1
胶囊、复合材料、聚胺脂综合封孔法
2＃
0.2
0.4
0.7
1.1
1.8
2.0
2.2
2.2
2.2
2.2
3#
0.2
0.3
瓦斯抽采基本参数
2、煤层瓦斯含量 3）煤层瓦斯含量测定：
（2）井下解吸法
该方法是在地勘解吸法原理基础上改进、发展形成的直接 在井下测定煤层瓦斯含量的方法，它在我国煤矿本煤层、邻近 层瓦斯含量测定中广为采用。测定时，先在煤层打钻孔，采集 煤屑（本煤层）或打穿层钻孔采集煤心（邻近层），然后测定 采集的煤样在空气介质中的瓦斯解吸规律，并据此推算煤屑或 煤心在采集过程中的漏失瓦斯量，最后根据漏失瓦斯量V1、解 吸瓦斯量V2、残存瓦斯量V3和煤样重量计算煤层原始瓦斯含量。 该法解吸瓦斯量V2和残存瓦斯量V3的测定同前述的地勘法。
涟邵立新蛇形山井 六枝四角田矿 南桐鱼田堡矿 淮南潘一矿
4 7 4 C13 8 12
1.1 1 1.6 1.3 1.1 0.6
压力及其梯度表
淮北芦岭矿 鸡西滴道
瓦斯抽采基本参数
1．瓦斯压力
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。
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。
煤层瓦斯含量井下直接测定方法
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。
煤层瓦斯含量测定的方法及过程
煤层瓦斯含量测定的方法及过程煤层瓦斯，是煤矿里的一种“隐形杀手”，它不像烟雾那样显眼，也不像火一样刺激，却能在你不经意间悄悄蔓延，危及矿工的生命安全。
煤层瓦斯含量的测定呢，就像是为煤矿“量体温”，了解它的健康状况。
你可能会觉得，瓦斯含量测定不就是做个测试，结果一下就出来了嘛。
说起来可不那么简单，搞不好还得把你的智慧与耐心都用上。
我们就来聊聊这个“煤层瓦斯含量测定”的全过程。
一、煤层瓦斯的采样与测定步骤说到煤层瓦斯，最重要的一步就是“采样”。
这就像你去医院检查，医生得先拿到你的样本，才能做个准确的诊断。
煤层瓦斯采样呢，首先得选择一个合适的钻孔位置。
钻孔的位置可不是随便选的，它要代表煤层的瓦斯含量，最好是选择一个地质构造比较典型的地方。
咱们就像找病因一样，得找到一个“典型病灶”，这样结果才更有参考价值。
采样的工具一般是采样管，这玩意儿看起来像根普通的金属管子，但它的作用可大着呢。
你把它插进煤层里，然后慢慢抽取煤层内部的气体。
大家可能会问：“那瓦斯是不是就能直接从采样管里出来了？”别急，这时可得小心了。
瓦斯一旦释放出来，如果处理不当，可能会引发爆炸或者火灾。
所以，采样过程得格外小心，就像玩“拆弹专家”一样，一步错，满盘皆输。
采集到瓦斯样品后呢，就进入了测定环节。
这时就得把瓦斯带到实验室，经过一系列分析和测试。
常见的测试方法有吸附法、气相色谱法、激光光谱法等等，每种方法都有自己的优缺点。
吸附法就像是给气体穿上一套“过滤服”，让瓦斯的成分通过吸附剂吸附，然后通过测量吸附剂上的变化来得出瓦斯的成分和浓度。
气相色谱法则是把气体分开来，像是给瓦斯做个“体检”，看它里面包含了哪些“成分”。
这就像把一盘菜分解成不同的原材料，看看有哪些调料加入了。
二、煤层瓦斯测定的重要性知道煤层瓦斯的含量到底有多重要吗？不说你可能不信，单是瓦斯浓度过高这一点就足以让煤矿管理人员头疼得睡不着觉。
因为一旦瓦斯浓度过高，空气中的氧气浓度就会下降，这对矿工的健康威胁是巨大的。
煤层瓦斯含量直接测定理论与方法
煤层瓦斯含量直接测定理论与方法
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煤层瓦斯含量直接测定理论与方法
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煤层瓦斯含量直接测定理论与方法
•实验结论：
•
（1）煤层孔隙可以分为两级5类：一级为吸附容
积，包括孔径小于10 nm的微孔和孔径10---100 nm的小孔，
并以瓦斯扩散运动为主；二级为渗透容积，包括孔径0.1-
•连续观察记录60～ 120min，当煤样罐的出 气量小于2 cm3/min时， 得到煤样粉碎前解吸瓦 斯量。关闭煤样罐阀门。
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煤层瓦斯含量直接测定理论与方法
2.2.4 煤样粉碎时的解吸瓦斯量
• 将粉碎机的出气胶管与水瓶的进气口连接好。记 录初始水瓶读数。打开粉碎机的开关和秒表，粉 碎机开始振动粉碎煤样并脱气，然后按秒表指示 的分钟整数时刻，每隔1min读数，记录排水的体 积和时刻。连续粉碎观察记录30min，得到煤样粉 碎后解吸瓦斯量。关闭粉碎机的开关。
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煤层瓦斯含量直接测定理论与方法
2.2.1 煤样损失瓦斯量 2.2.2 井下解吸瓦斯量
• 解吸时间2小时以内的解吸实验方程为：
• 瓦斯解吸速度方程为：
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煤层瓦斯含量直接测定理论与方法
• 采用自然对数法拟合 推定损失瓦斯量，将 实测得到的解吸瓦斯 量Qt与解吸时间（1+t） 数据转化为半对数坐 标作图，如图所示。 具体做法是以解吸瓦 斯量Qt作为纵坐标， 以解吸时间的自然对 数ln(1＋t)作为横坐标 作散点图，用直线接 近各测点，并外延至Y 坐标，得到Y坐标的截 距，即为损失瓦斯量。
• 但对含水煤样的瓦斯解吸规律缺乏深入的实验研 究，全钻孔全煤芯取样解吸瓦斯实验技术需要进 一步的完善。
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
瓦斯含量实验报告
一、实验目的1. 了解瓦斯含量的基本概念和检测方法；2. 掌握使用仪器进行瓦斯含量检测的操作步骤；3. 分析瓦斯含量与安全性的关系。
二、实验原理瓦斯含量是指煤矿、天然气等地质体中甲烷气体含量。
瓦斯含量过高，易引发瓦斯爆炸、窒息等事故，威胁矿井安全。
本实验采用气相色谱法检测瓦斯含量，利用甲烷和氮气在气相色谱柱上的分离特性，通过测定甲烷峰面积，计算瓦斯含量。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：气相色谱仪、氮气钢瓶、进样器、色谱柱、数据处理机等；2. 试剂：甲烷标准溶液、高纯氮气、无水乙醇等。
四、实验步骤1. 准备工作（1）检查气相色谱仪各部件是否正常，连接好气路；（2）将色谱柱安装在气相色谱仪上，调节色谱柱温度；（3）准备甲烷标准溶液，稀释至所需浓度；（4）准备无水乙醇，用于清洗进样器。
2. 样品制备（1）取一定量样品，置于进样瓶中；（2）加入适量无水乙醇，充分摇匀；（3）将进样瓶放入烘箱中，烘干至恒重。
3. 气相色谱分析（1）开启气相色谱仪，调节各项参数；（2）设置进样器温度，待温度稳定后，进样；（3）观察色谱图，记录甲烷峰面积；（4）重复进样，确保数据准确。
4. 数据处理（1）根据甲烷标准溶液的浓度和峰面积，计算甲烷含量；（2）根据样品重量和甲烷含量，计算瓦斯含量。
五、实验结果与分析1. 实验结果本次实验共检测了5个样品，其中甲烷含量分别为1.2%、1.5%、1.8%、2.0%、2.3%。
根据计算，瓦斯含量分别为12%、15%、18%、20%、23%。
2. 结果分析通过本次实验，我们可以看出，瓦斯含量与甲烷含量呈正相关。
随着甲烷含量的增加，瓦斯含量也随之增加。
这表明，瓦斯含量是矿井安全的重要指标。
在实际生产中，应严格控制瓦斯含量，确保矿井安全。
六、实验结论1. 本实验采用气相色谱法成功检测了瓦斯含量；2. 瓦斯含量与甲烷含量呈正相关，是矿井安全的重要指标；3. 在实际生产中，应严格控制瓦斯含量，确保矿井安全。
煤层瓦斯含量井下直接测定方法
精心整理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)℃。
（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。
（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t60min或解吸量小于2cm3/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（6）煤样罐密封运到井上后，要进行试漏，将煤样罐沉入清水中，仔细观察5min，检查有无气泡冒出。
如果发现有气泡渗出，则要更换煤样罐或胶垫重新取样。
如不漏气，可以送实验室继续进行实验。
1—排水口；2—量管；3—弹簧夹；4—底塞；无误后，统一登记编号，然后尽快进行下一步测定工作。
1—超级恒温器；2—密封罐；3—穿刺针头；4—滤尘管；5—集水瓶；15—水准瓶；16—干燥管；；17—分隔球；18—真空泵；A—螺旋夹；B～F—单向活塞；G～K—三通活塞；c)仪器检修后要重新进行气密性检查。
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。
瓦斯含量测试方法与原理
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。
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
仪器设备
煤样罐、瓦斯解吸速度测定仪、温度计、空盒气压计、胸骨穿刺针头（型号16）
1——量管； 2——水槽； 3——螺旋夹； 4——吸气球； 5——温度计； 6、8——弹簧夹； 7——排水管； 9——排气管； 10——穿刺针头； 11——密封罐。
瓦斯含量测试方法与原理
——瓦斯涌出量反演瓦斯含量
煤层瓦斯涌出量，是指在矿井建设和生产过程中从煤与岩石内涌出采掘空间 和抽入管道中的瓦斯量。瓦斯涌出量的大小与煤层瓦斯含量、开采深度、开采规 模、幵采技术等因素密切相关。煤层瓦斯含量越大，瓦斯涌出量越大，两者之间 有很大的关联性。所以，可以根据瓦斯涌出量的资料来反算煤层瓦斯含量。矿井 回采工作面的瓦斯来源主要由幵釆本煤层的瓦斯涌出、邻近层煤层瓦斯涌出和采 煤工作面采空区瓦斯涌出。本煤层的瓦斯涌出主要由工作面煤壁和工作面连续落 煤两部分组成，涌出量Q统计理论表达式为 根据煤层瓦斯涌出量反算煤层瓦斯含 量时，关键参数的准确测定是影响反演结 果精确程度的主要因素。
瓦斯参数测定
5 瓦斯参数测试方法
煤的可解吸瓦斯含量
煤自原始瓦斯含量与0.1 MPa瓦斯压力下的煤层残存瓦 斯含量之差称之为煤的可解吸瓦斯含量，其物理单位为m3/t 或cm3/g。煤的可解吸瓦斯含量大致代表单位重量的煤在开采 过程中在井下可能涌出的瓦斯量。
煤的瓦斯容量
当煤中瓦斯压力无限升高时，单位重量煤所能吸附的换 算成标准状态下的瓦斯体积称之为煤的瓦斯容量。瓦斯容量 与煤的变质程度有关，从褐煤到无烟煤，随着煤的变质程度 的升高，瓦斯容量也随着加大。瓦斯容量实际上是煤对瓦斯 的极限吸附量。
解吸法是把钻孔专用仪器采样改为用普通岩芯管在孔 底取煤芯，利用密封罐在煤芯提升到孔口时采样。这样做 的结果，既减少了钻孔采样的困难，又不影响正常钻进。 该法自1973年起在美国得到了广泛的应用，抚顺分院在 1978-1981年期间在我国一些煤田进行了工业试验，完善了 测定中所用的成套仪器和工具，已使之标准化。
(5)瓦斯含量计算。
X0
V1
V2 V3 G
V4
X0—煤样的原始瓦斯含量，ml/g; V1—煤样解吸测定中累计解吸出的瓦斯体积，ml； V2—计算出的瓦斯损失量，ml； V3—煤样粉碎前的脱出量，ml； V4—煤样粉碎后的脱出量，ml； G—煤样重量，g；
5 瓦斯参数测试方法
3.井下煤层瓦斯含量测定方法—钻屑解吸法(A) 钻屑解吸法(A)：
(6)煤中残存瓦斯量计算。根据2个阶段脱气的气体分析结果中的氧
含量，扣除混入的空气成分，即换算出了无空气基的煤层气体成分， 再根据两次脱气抽出的气体体积和成分、煤样重量和煤质分析结果， 就很容易算出单位重量煤（或可燃质）中含有的瓦斯量，即煤的残 存瓦斯含量。
5 瓦斯参数测试方法
2.地勘期间煤层瓦斯含量测定方法(解吸法) 解吸法：
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煤层瓦斯参数测定方法和瓦斯抽放技术刘玉洲河南理工大学安全科学与工程学院摘要: 煤层瓦斯参数，包括煤层瓦斯含量、煤层瓦斯压力和煤层的透气性，是编制瓦斯地质图、矿井瓦斯治理和瓦斯抽放系统方案设计的重要参数。
本章从实用的角度出发比较系统地介绍了煤层瓦斯参数的测定方法和瓦斯抽放技术。
关键词: 煤矿, 瓦斯; 瓦斯含量测定; 瓦斯抽放 1 煤的吸附特性煤是一种包含有机质的岩石，它的有机物成分很复杂。
在电子显微镜下观察，煤的有机物质类似海绵体，具有一个庞大的微孔系统。
微孔直径从几埃到几十埃，微孔之间由一些直径只有甲烷分子大小的微小毛细管所沟通，彼此交织，组成超细网状结构，提供了很大的内表面积，有的高达 200m2／ g。
这种超细结构好象一个分子筛，能够容纳甲烷的分子，而不破坏它的化学结构，也就是说，瓦斯处于吸附和游离状态。
吸附瓦斯在一定的瓦斯压力下，吸附在微孔的内表面上，形成一个瓦斯吸附层，吸附很紧，瓦斯分子之间，也十分紧密，吸附层厚度可达 l-2 个瓦斯分子直径。
游离瓦斯就贮藏在微孔之中。
在烟煤中，这种微孔大致占总孔隙的 20-50％。
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由于煤的超细结构具有大量的内表面积，吸附大量的瓦斯，因而一吨煤的瓦斯含3。
量可以高达 50-60m1 . 1 煤吸附瓦斯的本质研究表明煤对瓦斯的吸附作用, 在一定瓦斯压力下乃是物理吸附, 其吸附热一般小于 20kJ / mol 。
煤表面的原子(它们的价力尚未达到完全饱和程度) 在其表面产生一种力场。
在这种力场的影响下, 周围的瓦斯分子比无力场存在时更易凝结。
瓦斯的凝结能力决定着它的被吸附能力, 煤分子对瓦斯气体分子的吸引力越大, 煤对瓦斯气体的吸附量越大。
煤分子和瓦斯气体分子之间的作用力由德拜(Debye) 诱导力和伦敦色散力(London Dispersion force) 组成, 由此而形成吸引势, 即吸附势阱深度 Ea (也称势垒) 。
自由气体分子必须损失部分所具有的能量才能停留在煤的孔隙表面, 因此吸附是放热的；处于吸附状态的瓦斯气体分子只有获得能量 Ea 才能越出吸附势阱成为自由气体分子, 因此脱附是吸热的。
瓦斯气体分子的热运动越剧烈, 其动能越高, 吸附瓦斯分子获得能量发生脱附可能性越大。
当瓦斯压力增大时,瓦斯气体分子撞击煤体孔隙表面的机率增加, 吸附速度加快, 瓦斯气体分子在煤孔隙表面上排列的稠密度增加。
吸附量与瓦斯压力的关系(吸附等温线) , 一般可用朗格缪尔
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2 瓦斯吸附影响因素及影响因素分析煤的吸附性的大小主要取决于
3 个方面的因素，即：
①煤结构、煤的有机组成和煤的变质程度；②被吸附物...
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