关于煤矿瓦斯的几个参数
煤矿瓦斯基础知识
对空气的比重:0.5545;
沸点:-161.7℃(0.1MPa) 扩散系数:0.196cm2/s;
水中的溶解度: 33.1 ~55.6 l/m3
空气中的爆炸下限:5%;
发热量:8568大卡/m3
空气中的爆炸上限:1斯的主要危害
爆炸:5%~16% 井下允许的瓦斯浓度:1%。为何要留这么大的
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一、认识瓦斯
• 3. 瓦斯的主要危害
突出:煤与瓦斯突出(简称突出)是煤矿井下
发生的一种复杂的、有煤(岩)和瓦斯参与的
动力现象。发生瓦斯突出时,在几秒至几十秒
的时间内将几吨到上万吨的煤和几百立方米到 几百万立方米的瓦斯抛射到采掘空间,极易诱 发瓦斯窒息和瓦斯爆炸事故,对井下作业人员、 通风构筑物和设施具有极大的危害性。
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一、认识瓦斯
• 3. 瓦斯的主要危害
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二、煤层瓦斯的成因
• 1. 瓦斯的形成 煤层瓦斯是腐植型有机物在成煤过程中的伴生 产物。 煤层瓦斯的生成过程,一般经历两个成气时期:
生物化学成气时期 变质作用成气时期
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二、煤层瓦斯的成因
• 2. 瓦斯的逸散和保存 煤层瓦斯含量的大小 与成煤时期的瓦斯生成有关;
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五、煤层瓦斯基本参数
• 1. 煤层瓦斯含量 1.1 影响煤层瓦斯含量的主要因素
煤层的埋藏深度
煤层与围岩的透气性 煤层倾角和露头
地质构造
煤的吸附特性
地层的地质史
水文地质条件
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五、煤层瓦斯基本参数
• 1. 煤层瓦斯含量 1.2测定方法
间接测定法
abP 100 Ad M ad 1 10P X 1 bP 100 1 0.31M ad
煤层瓦斯基本参数_测定与计算ppt课件
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煤层瓦斯抽采基本参数测定与计算
3、煤层瓦斯含量测定与计算 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。
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Prof. Dr. Cheng
• 传统的测定方法是在岩石巷道中向煤层打钻孔,然后用不同 材料封堵孔口,最后安设测压表测压。近年中国研制了新封 孔材料和方法,很好地解决了煤层中的钻孔封孔不严的难题, 因而目前也可在煤层中打钻测压。
• 封孔的方法有人工填料封孔、机械压入填料封孔、胶圈封孔、 胶囊密封液封孔和三相泡沫密封煤层钻孔等。只要封孔严密, 直接测定法能测出准确的瓦斯压力值,应用普遍。
主要内容
1、概述 2、煤层瓦斯压力测定与计算 3、煤层瓦斯含量测定与计算 4、煤层透气性系数测定与计算 5、钻孔流量衰减系数测定与计算 6、矿井瓦斯储量计算 7、可抽瓦斯量计算 8、瓦斯抽采率计算 9、瓦斯抽采量(标量)换算 10、一些单位换算
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煤层瓦斯抽采基本参数测定与计算
1、概述 1)重要性 • 煤层瓦斯基本参数是矿井通风、抽采与利用瓦斯
(1)地勘解吸法
地勘解吸法的基本原理及依据为:
①煤层原始瓦斯含量X0由取芯过程煤样漏失瓦斯量V1、地面 解吸瓦斯测定量V2和残存瓦斯量V3构成,X0= V1+ V2+ V3;
②在一定时间内,煤样在地面的解吸瓦斯量与解吸时间之间 遵循V2——(t0+t)0.5关系;
③煤芯提至钻孔深度的一半时开始解吸瓦斯; ④取芯过程中煤样瓦斯漏失量可按V1—— (t0+t)0.5推算;
煤矿瓦斯抽采相关标准
产量(Mt)
> 1.5 1.0-1.5 0.6-1.0 0.4-0.6 <0.4
绝对量( m3/min) 30- 40 25- 30 20- 25 15- 20 <15
相对量 ( m3/t.d) 10-13 10-14 10-20 10-24 10-720
这类矿井主要依靠1)的条件予以控制
– 3)主要针对含有突出煤层的矿井.
二、煤矿瓦斯抽采基本指标
4、应达到的主要指标
• 争议较大的是掘进工作面前方10m,不少人建议改为5-8m。 这里有个导向问题。如果掘进工作面采用长钻孔预抽瓦斯, 10m距离是能够做到的;如果继续大量采用原来的超前排放 钻孔,10m有一定难度。
• 本标准的目的就是希望扭转原来大量执行局部措施、短兵相 接的局面;因为这种方式付出过较多的血的代价。应该把人 们习惯于局部措施扭转到区域措施的途径上来,否则先抽后 采是一句空话;
二、煤矿瓦斯抽采基本指标
4、应达到的主要指标
依据
—瓦斯含量指标主要依据国内统计资料和国外经验借鉴(如澳 大利亚、俄罗斯、德国等);但该指标与煤质参数有关, 少数煤层其残余含量都与8m3/t接近,抽采技术要达到残余 量指标又不可行;为此增加压力指标。国外经验主要由各 州立法确定,而我国习惯是国家统一确定,这就增加了难 度。
1、标准的提出
政府三令五申,把瓦斯抽采工程视为生命工程和资源工程。 国务院先后颁发:
• 《关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》(国务院令第 446号);
• 《关于促进煤炭工业健康发展的若干意见》(国发 {2005}18号);
• 《关于进一步加强安全生产工作的决定》(国发{2004}2 号)等文件;都要求强化煤矿瓦斯抽采,
一、煤层气地面井规模开发可行性 评价指标(试行)
矿井瓦斯
P1,P2—甲烷带内深度为H1、H2(m)处的瓦斯压力,MPa。
P0--甲烷带上部边界处瓦斯压力,取0.2MPa 。 H0---甲烷带上部边界深度,m。
第三节
普通涌出 特殊涌出
矿井瓦斯涌出
一、瓦斯涌出量
1、含义:矿井建设或生产过程中从煤岩内涌出的瓦斯量 2、瓦斯涌出量表示方法 绝对瓦斯涌出量-- 单位时间涌出的瓦斯体积,单位为m3/d或m3/min:
第二节
煤层瓦斯赋存与含量
一、瓦斯的成因与赋存
(一)矿井瓦斯的生成 煤层瓦斯是腐植型有机物(植物)在成煤过程中生成的。
成气过程两个阶段一是生物化学成气时期;二是煤化变质作用时期。
(二)瓦斯在煤体内存在的状态
煤体是一种复杂的多孔性固体,包括原生孔隙和运动形成的大量 孔隙和裂隙,形成了很大的自由空间和孔隙表面。
.按水平、翼、采区来进行划分,作为风量分配的依据之一;
.按掘进区、回采区和已采区来划分,它是日常治理瓦斯工作的基础; .按开采区、临近区划分,它是采煤工作面治理瓦斯工作的基础
四、瓦斯涌出不均系数
正常生产过程中,矿井绝对瓦斯涌出量受各种因素的影响其数值是经 常变化的,但在一段时间内只在一个平均值上下波动,峰值与平均值 的比值称为瓦斯涌出不均系数。 矿井瓦斯涌出不均系数表示为: kg=Qmax/Qa 式中:kg-给定时间内瓦斯涌出不均系数; Qmax-该时间内的最大瓦斯涌出量,m3/min; Qa-该时间内的平均瓦斯涌出量,m3/min; 方法:确定区域,进回风量、瓦斯浓度
突出危险性预测是防治煤与瓦斯突出综合措施的第一步。突出危险性预 测包括区域性预测和工作面预测。 (一)、预测指标 1、煤的瓦斯放散指数ΔP: 一般情况下,ΔP>15~25时有突出危险。 2、煤的坚固系数f : 当f0.6~0.8时有突出危险;f>1.2时,无突出危险。 3、软煤比 软煤分层厚度与煤层总厚度之比称软煤比,亦称揉皱系数。该 值越高,煤层越不稳定,突出可能性越大。 4、钻孔瓦斯涌出量和钻渣量 这是一种可以在掘进工作面即时预测有无突 出危险的方法,它综合反映了工作面前方煤体渗透性、破坏程度、瓦斯 涌出速度和岩层应力状态。 (二)、突出预兆 1、煤层结构和构造 2、地压增大 3、瓦斯及其它
瓦斯抽放基础参数定期检查观测制度
瓦斯抽放基础参数定期检查观测制度瓦斯是矿山开采中常见的危险气体,含量过高会造成爆炸等严重事故。
为了保障矿工的生命安全,矿山企业通常会采取瓦斯抽放技术以控制瓦斯含量。
而瓦斯抽放技术的有效性与安全性与瓦斯抽放基础参数的准确性有关。
因此,制定一套科学合理的瓦斯抽放基础参数定期检查观测制度对于矿山企业而言十分重要。
瓦斯抽放基础参数瓦斯抽放基础参数是指影响瓦斯抽放效果的一些关键参数,包括抽放面积、抽放风量、抽放区域、抽放方式等。
这些参数的准确与否直接影响着瓦斯抽放的效果和安全性。
抽放面积抽放面积是指进行瓦斯抽放的煤矿工作面的面积。
煤矿工作面越大,瓦斯的累计量就会越多,因此需要相应地增加瓦斯抽放设备,以控制瓦斯浓度。
抽放面积的大小应根据具体情况进行确定,一般应以煤层瓦斯产量和矿井实际情况为依据。
抽放风量抽放风量是指进行瓦斯抽放时所需的风量大小。
瓦斯抽放只有在足够的风量的作用下才能有效地降低瓦斯浓度。
抽放风量的大小应按照具体情况进行确定,一般应以煤层瓦斯产量、矿井通风系统性能和抽放效果等因素为依据。
抽放区域抽放区域是指进行瓦斯抽放时所涉及到的区域。
这个区域应包括具体的工作面、采煤区、回风巷、风冲口等。
抽放区域的划分应进行科学合理的规划和设计,以充分实现瓦斯抽放的效果。
抽放方式抽放方式是指进行瓦斯抽放时所采取的具体方式。
常见的抽放方式包括局部预提、全过预提、立体控制、免堵控制等。
根据矿井的地质条件、煤层厚度、煤质、瓦斯含量等因素的影响,应选择合适的瓦斯抽放方式。
瓦斯抽放基础参数检查观测制度为确保瓦斯抽放基础参数的安全和准确性,矿山企业应制定一套科学合理的瓦斯抽放基础参数定期检查观测制度。
以下是一些具体的建议:定期检查瓦斯抽放设备企业应设立瓦斯抽放设备的检查记录,定期检查瓦斯抽放设备的运行状态。
检查范围应包括抽放机组、风机、支架等。
检查时要检查设备是否存在故障,定期更换易损件。
定期检测瓦斯含量矿山企业应制定一套瓦斯含量监测计划,定期检测瓦斯含量。
煤矿瓦斯抽采指标与规范
瓦斯抽采应遵循“先抽后采、抽采达标”的原 则。
瓦斯抽采时应根据实际情况选择合适的抽采设备 和工艺参数。
瓦斯抽采管理规范
瓦斯抽采管理应建立健全的 规章制度,明确各级管理人
员职责。
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瓦斯抽采管理应建立完善的 档案管理制度,确保资料齐
提高瓦斯抽采效果的措施
优化抽采工艺
根据矿井实际情况选择合适的瓦斯抽采工 艺和技术,提高瓦斯抽采量和浓度,降低
能耗和成本。
A 加强设备维护
定期对瓦斯抽采设备进行检查和维 护,确保设备运行正常,提高瓦斯
抽采效率。
B
C
D
推进科技创新
积极引进和推广先进的瓦斯抽采技术和装 备,加强科研攻关和自主创新,不断提高 瓦斯抽采效果和治理水平。
实时监测
利用在线监测系统对瓦斯抽采过程进行实时监测,及时发 现和解决异常情况,确保瓦斯抽采效果和安全生产。
数据分析
对监测数据进行统计和分析,掌握瓦斯抽采规律和变化趋 势,为优化瓦斯抽采方案和调整治理措施提供科学依据。
效果评估
根据动态监测数据对瓦斯抽采效果进行评估,及时总结经 验教训,提出改进措施,不断提高瓦斯抽采效果和治理水 平。
煤矿瓦斯抽采指标与规范
目录
• 瓦斯抽采概述 • 瓦斯抽采指标 • 瓦斯抽采规范 • 瓦斯抽采设备与设施 • 瓦斯抽采效果评价
01 瓦斯抽采概述
瓦斯抽采的意义
降低煤矿瓦斯事故
风险
通过瓦斯抽采,可以有效降低矿 井内瓦斯浓度,减少瓦斯爆炸等 事故发生的可能性,保障矿工生 命安全。
提高煤炭开采效率
瓦斯抽采可以降低矿井内的瓦斯 压力,有助于煤炭开采工作的顺 利进行,提高开采效率。
煤矿瓦斯基本参数报告
黔西金坡煤业有限责任公司4#煤层、9#煤层瓦斯基本参数测定研究报告黔西金坡煤业有限责任公司煤炭科学研究总院重庆研究院二00六年十二月黔西金坡煤业有限责任公司4#煤层、9#煤层瓦斯基本参数测定研究报告院长X X X X X X X主管院长XXXXXX 研究员所长X X X X 研究员项目负责人X X X X 高工黔西金坡煤业有限责任公司煤炭科学研究总院重庆研究院二00六年十二月目录1 前言 (1)2 矿井基本概况 (1)2.1 交通位置 (1)2.2 地形地貌 (2)2.3 矿井地层与煤层 (2)2.4 开拓与开采 (4)2.5 通风、瓦斯 (5)3 煤层瓦斯基本参数测定 (5)3.1 项目技术方案 (5)3.2 煤层瓦斯压力测定 (6)3.3 煤层瓦斯含量 (13)3.4煤层透气性系数及衰减 (14)4 煤层瓦斯基本参数测定结果分析 (15)4.1 测定方法分析 (15)4.2 测定结果评价 (17)4.3煤层瓦斯基本参数测定结果 (18)5. 煤层可抽性评价 (18)5.1根据煤层透气性系数评价 (19)5.2根据钻孔瓦斯流量衰减系数评价 (19)5.3 煤层可抽性综合评价 (19)6 采掘工作面瓦斯治理 (19)6.1 掘进工作面瓦斯治理 (19)6.2 采煤工作面瓦斯治理 (22)7 结论与建议 (24)1 前言对于高瓦斯矿井而言,瓦斯事故是煤矿的重大灾害和安全隐患之一。
为了在瓦斯综合防治中避免盲目性,做到有效、可靠和有预见性,需要对煤层的瓦斯基本情况有一个准确的把握。
煤层瓦斯参数测定是掌握煤层瓦斯情况的基本途径。
通过瓦斯参数测定,可以确定煤层的瓦斯压力、瓦斯含量、煤的相关物理性质以及煤吸附瓦斯的一些特性。
从而为煤层的瓦斯抽放可行性论证、突出防治措施的制定、瓦斯综合治理方案的确定,以及为瓦斯抽放和综合利用提供依据和基础。
为此,贵州黔西金坡煤业有限责任公司与煤炭科学研究总院重庆研究院签订了《黔西金坡煤业有限责任公司4#煤层、9#煤层瓦斯基本参数测定》的项目合同。
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
煤矿瓦斯抽采相关参数统计表
残余瓦斯
含量(m3/t)
预抽区域瓦斯抽采率(%)
掘进工作面名称:
预抽煤巷条带长度(m)
预抽煤巷条带宽度(m)
煤层厚度(m)
煤容重(t/m3)
预抽条带
煤量(t)
瓦斯抽采方式
瓦斯抽采巷
工程量(m)
原始瓦斯含量(m3/t)
钻孔(终孔)间距(m)
钻孔总工程量(m)
预抽条带抽采
瓦斯纯量(m3)
瓦斯纯量(m3)
预抽条带吨煤抽采瓦斯纯量(m3/t)
残余瓦斯含量(m3/t)
预抽区域瓦斯抽采率(%)
掘进工作面名称:
预抽煤巷条带长度(m)
预抽煤巷条带宽度(m)
煤层厚度(m)
煤容重(t/m3)
预抽条带
煤量(t)
瓦斯抽采方式
瓦斯抽采巷
工程量(m)
原始瓦斯含量(m3/t)
钻孔(终孔)间距(m)
钻孔总工程量(m)
煤矿瓦斯抽采相关参数统计表
采煤工作面名称:
走向长度(m)
倾斜长度(m)
采高(m)
煤容重(t/m3)
回采率(%)
瓦斯抽采方式
瓦斯抽采巷
工程量(m)
预抽区域回采煤量(t)
原始瓦斯含量(m3/t)
钻孔(终孔)间距(m)
钻孔总工程量(m)
吨煤钻孔工程量(m/t)
预抽区域抽采瓦斯纯量(m3)
吨煤抽采瓦斯纯量(m3)
钻孔总工程量(m)
预抽条带抽采
瓦斯纯量(m3)
预抽条带吨煤抽采瓦斯纯量(m3/t)
残余瓦斯含量(m3/t)
预抽区域瓦斯抽采率(%)
填表人:联系电话:日期:2014年月日
关于煤矿瓦斯的几个参数
盛年不重来,一日难再晨。
及时宜自勉,岁月不待人。
关于煤矿瓦斯的几个参数1、瓦斯压力:煤层瓦斯压力是指煤层孔隙中所含游离瓦斯呈现的压力,即瓦斯作用于孔隙壁的压力。
煤层瓦斯压力是瓦斯涌出和突出的动力,也是煤层瓦斯含量多少的标志。
煤层孔隙内气体分子自由热运动撞击所产生的作用力; 在一个点上力的各向大小相等,方向与孔隙的壁垂直。
瓦斯压力的测定:瓦斯压力测定方法是:自井下巷道内打钻进入煤层,在钻孔中,密封一根刚性导气管,实测管内稳定的气压,即为瓦斯压力。
煤层瓦斯压力大小受多种地质因素的影响,变化较大。
在一个井田内的同一地质单元里,甲烷带的瓦斯压力通常随深度的增加而增大。
煤层瓦斯压力是决定煤层瓦斯含量和煤层瓦斯动力学特征的基本参数。
2、煤的坚固性系数:煤的坚固性系数时指煤块抵抗破坏能力的综合指标。
岩石分级:根据岩石的坚固性系数(f),可把岩石(煤为岩石的一类)分成10级(表3-1),等级越高的岩石越容易破碎。
为了方便使用又在第Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ,Ⅶ级的中间加了半级。
考虑到生产中不会大量遇到抗压强度大于200MPa的岩石,故把凡是抗压强度大于200MPa的岩石都归入Ⅰ级。
由于岩石的坚固性区别于岩石的强度,强度值必定与某种变形方式(单轴压缩、拉伸、剪切)相联系,而坚固性反映的是岩石在几种变形方式的组合作用下抵抗破坏的能力。
因为在钻掘施工中往往不是征的是岩石抵抗破碎的相对值。
因为岩石的抗压能力最强,故把岩石为致密粘土的抗压强度为10MPa。
岩石坚固性系数的计算公式简洁明了,f值可用于预计岩石抵抗破碎的能力及其钻掘以后的稳定性)。
岩石极限压碎强度(坚固系数)=0.1×岩石饱和抗压强度÷软化系数[1]3、煤的瓦斯放散初速度:单位mL/S煤的瓦斯放散初速度指标是煤自身的煤质指标之一,表征了煤的微观结构。
它不仅反映了煤的放散瓦斯能力,还反映出瓦斯渗透和流动的规律,在突出区域预测中起着重要的作用。
煤的这种放散瓦斯的能力大小与突出的发生有直接关系。
瓦斯参数测定及措施效果检验、消突评价相关要求
⽡斯参数测定及措施效果检验、消突评价相关要求防突及措施效果检验、消突评价等补充资料⼀、⽡斯基本参数测定⼀、⽡斯基本参数测定的内容及原则⼀)⽤于⽡斯涌出量预测及⽡斯抽采论证的⽡斯基本参数1.煤层⽡斯含量煤层⽡斯含量是指在矿井⼤⽓条件下(环境温度为20℃,环境⼤⽓压⼒为0.1 MPa)单位质量煤体中所含有的⽡斯⽓体(通常指甲烷)体积量,⼀般⽤m3/t表⽰其⼤⼩,即1 t煤中所含⽡斯的⽴⽅⽶数。
煤层⽡斯含量⼜可分为:煤层⽡斯原始含量——未受采矿采动及抽采影响的煤体内的⽡斯含量。
煤层⽡斯残存含量——受采矿采动及抽采影响的煤体内现存的⽡斯含量。
原煤⽡斯含量——单位质量原煤中含有的⽡斯量。
可燃基⽡斯含量——原煤中除去灰分和⽔分后的单位质量可燃部分煤中的⽡斯含量。
2.煤层⽡斯压⼒煤层⽡斯压⼒是指⽡斯赋存于煤层中所呈现的⽓体压⼒,即⽓体作⽤于孔隙壁的压⼒。
煤层⽡斯压⼒的单位⼀般⽤MPa表⽰。
煤层⽡斯压⼒⼜可分为:煤层⽡斯原始压⼒——未受采矿采动及抽采影响的煤体内的⽡斯压⼒。
煤层⽡斯残存压⼒——受采矿采动及抽采影响的煤体内现存的⽡斯压⼒。
⼆)⽤于突出危险性鉴定的⽡斯基本参数1.煤层⽡斯压⼒<(0.74mpa)2.煤层⽡斯含量<8m3/t)2.煤层的结构破坏类型(Ⅰ~V类):⽤煤层的构造特征、光泽、节理性质、断⼝性质及强度等指标综合反映的煤层被破坏程度。
4.煤样的⽡斯放散初速度(△P):实验室测定的吸附⽡斯煤样在突然卸压后最初⼀段时间内解吸⽡斯放出快慢的相对指标。
5.煤样的坚固性系数(∫):⽤捣碎法测定的煤样抗破碎强度指标。
6.煤的⽡斯解吸特征曲线:现场采取煤样经实验室真空脱附后,给定不同的吸附⽡斯压⼒使其吸附平衡,然后令其在⼤⽓压⼒状态下进⾏⽡斯解吸量随解吸时间关系的测定,统计分析得出解吸特征参数。
改变吸附平衡的⽡斯压⼒,得出不同的解吸特征参数,得到吸附平衡⽡斯压⼒与解吸特征参数之间的关系曲线,该曲线即为煤样的⽡斯解吸特征曲线。
煤层瓦斯基本参数测定方案
煤层瓦斯基本参数测定方案二零一三年八月目录1 煤层瓦斯压力测定11.1 测压操作步骤21.2 瓦斯压力测定结果32 煤层瓦斯含量测定42.1 测定方法及过程42.2 煤层瓦斯含量测定结果53 煤层透气性系数测定73.1 测定原理73.2 测定方法93.3煤层透气性系数计算结果104 钻孔瓦斯流量衰减系数的测定104.1 测定原理104.2 测定方法115 煤的破坏类型测定136 煤的坚固性系数测定136.1 仪器设备136.2 煤样制取146.3 测定步骤146.4 数据计算157 瓦斯放散初速度测定157.1 仪器设备157.2 煤样制取167.3 测定步骤167.4 数据计算168 煤层瓦斯吸附常数测定178.1 煤样制取178.2 测定步骤188.3 试验结果输出209 煤层瓦斯钻屑指标测定219.1 钻屑量测定219.2 钻屑瓦斯解吸指标测定21煤层瓦斯基本参数的测定主要包括煤层瓦斯压力、含量、透气性系数、钻孔瓦斯流量衰减系数、煤的破坏类型、坚固性系数、放散初速度、瓦斯吸附常数、煤层瓦斯钻屑指标、钻孔瓦斯涌出初速度和瓦斯抽采参数的测定。
煤层瓦斯基本参数的测定,可以为矿井瓦斯防治和瓦斯抽采提供基础参数支持,同时可以指导瓦斯管理,采取有效的瓦斯治理安全技术措施,合理使用煤矿瓦斯治理的资源,减少瓦斯管理及治理费用的浪费,确保煤矿的安全生产。
1 煤层瓦斯压力测定煤层瓦斯压力测定的钻孔布置在岩石巷道,均为穿层钻孔,封孔方式和测压方法严格执行《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法》(AQ/T1047-2007)的有关规定。
采用注浆封孔测压法,封孔材料为水泥浆加速凝剂、膨胀剂等,利用压风将密封罐的水泥浆注入钻孔,测压方式为被动测压法,即钻孔封孔完成后,等待被测煤层瓦斯的自然渗透达到瓦斯压力平衡后,测定煤层瓦斯压力。
首先在距被测煤层一定距离的岩巷打孔,孔径一般取直径φ75mm以上,钻孔最好垂直煤层布置,成孔后在孔安设测压管,然后对钻孔进行封孔(>10m);封孔后,安设压力表开始测压。
瓦斯覆存、瓦斯基本参数及涌出量预测方案
矿井瓦斯的生成与组分
矿井瓦斯组分
煤层烃类气体组分典型气相色谱图
矿井瓦斯的生成与组分
矿井瓦斯组分
煤层烃类气体组分质谱定性鉴定结果
矿井瓦斯的生成与组分
矿井瓦斯组分 中国部分煤矿煤层瓦斯组成测定结果
矿井瓦斯的生成与组分
区间,并决定了具有强烈破坏结构煤的破坏面。 可见孔及裂隙——其直径>10-1mm,它构成层流及紊流混
合渗透区间,并决定了煤的宏观(煤和中硬煤)破坏面。
煤的储存与输运瓦斯特性
煤的孔隙率
煤的孔隙率是煤中孔隙总体积与煤的总体积之比, 通常用百分数表示。
孔隙率的单位有时用cm3/cm3、m3/m3或cm3/g、 m3/t表示。煤的孔隙率通过实测煤的真密度和视 密度来确定,不同单位煤的孔隙率与煤的真、视 密度存在如下关系:
甲烷在煤中呈两种状态存在,在渗透空间内的甲 烷主要呈自由状态,称为自由瓦斯或游离瓦斯, 由于甲烷分子的自由热运动,显示出相应的瓦斯 压力,这种状态的瓦斯服从气体状态方程;
另一种在微孔内主要呈吸附状态存在在微孔表面 上和在煤的粒子内部占据着煤分子结构的孔穴或 煤分子之间的空间(后两者中的瓦斯可称为固溶 体,包括在吸附状态中)。
煤层瓦斯沿垂向一般可分为两个带:瓦斯风化带 与甲烷带。
煤层瓦斯赋存状态及其垂向分带
煤层瓦斯垂向分带 瓦斯风化带
瓦斯风化带是CO2-N2、N2与N2-CH4三个 带的统称,各带不仅瓦斯组分不同而且瓦斯 含量也不相同。
煤层瓦斯赋存状态及其垂向分带
煤层瓦斯垂向分带
煤层瓦斯赋存状态及其垂向分带
矿井瓦斯的生成与组分
瓦斯参数测定规定
重庆南桐矿业有限责任公司文件渝南矿司通瓦发〔2010〕96号重庆南桐矿业有限责任公司关于印发重庆南桐矿业公司瓦斯基本参数测定规则》的通知公司所属矿井:为进一步搞好瓦斯治理工作,公司研究决定,现将《重庆南桐矿业公司瓦斯基本参数测定规定》印发你们,希认真贯彻执行。
二〇一〇年九月六日南桐矿业公司瓦斯基本参数测定规则第1条为了提高瓦斯治理工作的预见性、准确性、可靠性,增强工作落实的责任性,特制定本规则。
第2条职责矿业公司总工程师对瓦斯参数测定工作负领导责任;公司通瓦部对瓦斯参数测定负技术指导责任和瓦斯含量的具体测定责任;矿井总工程师对瓦斯参数测定工作的实施负组织领导责任;通瓦科、队对瓦斯基本参数负具体测定责任。
第3条瓦斯基本参数及意义1、瓦斯基本参数指煤层瓦斯压力、煤层瓦斯含量、煤层透气性系数。
瓦斯基本参数分原始基本参数和残余基本参数。
2、原始基本参数用来衡量在原始状态下的煤层突出危险性,生产过程中瓦斯涌出量的大小,治理的难易程度的指标,是瓦斯治理工作计划、技术方案、施工措施的制定与落实的依据。
3、残余基本参数用来衡量所采取瓦斯治理措施的有效程度,是否达到了开采的标准,是生产过程还需要采取何种程度的安全技术措施的依据。
第4条测定方法1、煤层原始瓦斯压力、透气性系数采用现场测定法测定,即在现场打钻孔测定瓦斯压力和根据钻孔内瓦斯压力的变化进行计算。
2、煤层原始瓦斯含量采用现场和实验相结合的方法测定,即通过取煤样测定吸附常数和工业指标,利用取煤样点及其附近的原始瓦斯压力计算获得。
3、残余瓦斯含量采用直接法测定,即在现场打孔取煤样直接测定和计算获得。
4、残余瓦斯压力采用间接法计算,即根据在该区域测得的吸附常数和残余瓦斯含量计算获得。
第5条原始瓦斯基本参数测定的要求1、在每个采区的主石门及其附近(或每个区段)向每一层可采煤层布置3个间距不小于10m的钻孔测定瓦斯基本参数。
2、在较大的地质构造带(断层落差大于10m,褶曲转向大于30°,断裂破坏带宽度大于20m,长度大于200m)至少布置3个间距不小于20m的钻孔测定瓦斯基本参数。
煤矿瓦斯抽采指标和标准规范
煤矿瓦斯抽采指标和标准规范1. 简介煤矿瓦斯抽采是指将煤矿井下的可燃性瓦斯抽取到地面进行处理的过程。
这是煤矿安全生产中非常重要的一环,既可以保障矿工安全,又可以有效利用煤矿瓦斯资源。
煤矿瓦斯抽采指标和标准规范是指对瓦斯抽采过程中的关键参数和操作要求进行规范化,以确保瓦斯抽采工作的安全、高效进行。
本文将介绍煤矿瓦斯抽采指标和标准规范的相关内容。
2. 瓦斯抽采指标瓦斯抽采指标是评价煤矿瓦斯抽采工作的关键参数,主要包括以下几个方面:2.1 瓦斯浓度瓦斯浓度是指煤矿井下空气中瓦斯的含量,通常以百分比表示。
在瓦斯抽采过程中,瓦斯浓度的变化对矿工的安全有重要影响。
通常情况下,井下瓦斯浓度应控制在可燃限以下,一般为1.5%~9.5%。
2.2 瓦斯压力瓦斯压力是指煤矿井下的瓦斯气体对一定面积的作用力,通常以帕斯卡(Pa)为单位表示。
瓦斯压力可以影响瓦斯的迁移和扩散,因此在瓦斯抽采过程中需要控制瓦斯压力,防止瓦斯泄漏和积聚。
2.3 瓦斯抽采量瓦斯抽采量是指通过采取各种抽采措施,将煤矿井下的瓦斯抽取到地面的量。
瓦斯抽采量的大小直接影响煤矿井下瓦斯的积聚和矿工的安全。
瓦斯抽采量的计算和控制是瓦斯抽采工作中非常关键的一部分。
3. 标准规范为了确保煤矿瓦斯抽采工作的安全、高效进行,需要遵循一定的标准规范。
以下是煤矿瓦斯抽采中常见的标准规范:3.1 瓦斯抽采设备的选择与安装在瓦斯抽采过程中,需要选择合适的设备和工具进行抽采操作。
这些设备和工具应符合相关的安全标准,同时还需要正确安装和调试,以确保其正常运行和安全可靠。
3.2 瓦斯抽采作业的操作规范在瓦斯抽采作业中,矿工需要遵循一定的操作规范。
例如,在进入井下进行瓦斯抽采作业前需要进行相关的安全培训和考试,保证矿工具有必要的安全知识和技能。
在具体的作业过程中,需要按照规定的操作流程进行作业,严禁违章操作和不安全行为。
3.3 瓦斯抽采设备的维护与检修瓦斯抽采设备的维护与检修对于工作的连续和安全性至关重要。
wtc瓦斯突出参数义
wtc瓦斯突出参数义
wtc瓦斯突出参数主要包括以下几个方面的义义:
1. 瓦斯浓度:瓦斯突出的主要指标之一是瓦斯浓度,它表示单位体积内瓦斯的含量。
瓦斯浓度越高,意味着瓦斯释放速度更快,危险性也越大。
2. 正常瓦斯压力:指在采掘过程中,煤层、顶板和底板等地层对瓦斯的压制作用所产生的瓦斯压力。
正常瓦斯压力越高,瓦斯释放的速度也越快。
3. 采煤速度:瓦斯突出和采煤速度有密切关系。
当采煤速度较快时,会破坏地层的完整性,导致瓦斯释放更快。
4. 工作面雷达报警:雷达技术可用于监测突出危险。
雷达设备监测到地层畸变后,会自动报警,提醒工人及时采取紧急措施。
5. 人员活动范围:瓦斯突出是一种局部现象,只有当人员活动范围超出瓦斯堆积区域,才可能导致事故发生。
因此,在瓦斯突出高发期,需要对人员活动范围进行限制和管理。
煤层瓦斯基本参数测定方案
煤层瓦斯基本参数测定方案二零一三年八月目录1 煤层瓦斯压力测定 (1)测压操作步骤 (2)瓦斯压力测定结果 (3)2 煤层瓦斯含量测定 (3)测定方法及过程 (4)煤层瓦斯含量测定结果 (5)3 煤层透气性系数测定 (7)测定原理 (7)测定方法 (8)煤层透气性系数计算结果 (9)4 钻孔瓦斯流量衰减系数的测定 (10)测定原理 (10)测定方法 (11)5 煤的破坏类型测定 (12)6 煤的坚固性系数测定 (12)仪器设备 (12)煤样制取 (13)测定步骤 (13)数据计算 (13)7 瓦斯放散初速度测定 (14)仪器设备 (14)煤样制取 (14)测定步骤 (14)数据计算 (15)8 煤层瓦斯吸附常数测定 (15)煤样制取 (16)测定步骤 (16)试验结果输出 (18)9 煤层瓦斯钻屑指标测定 (19)钻屑量测定 (19)钻屑瓦斯解吸指标测定 (19)煤层瓦斯基本参数的测定主要包括煤层瓦斯压力、含量、透气性系数、钻孔瓦斯流量衰减系数、煤的破坏类型、坚固性系数、放散初速度、瓦斯吸附常数、煤层瓦斯钻屑指标、钻孔瓦斯涌出初速度和瓦斯抽采参数的测定。
煤层瓦斯基本参数的测定,可以为矿井瓦斯防治和瓦斯抽采提供基础参数支持,同时可以指导瓦斯管理,采取有效的瓦斯治理安全技术措施,合理使用煤矿瓦斯治理的资源,减少瓦斯管理及治理费用的浪费,确保煤矿的安全生产。
1 煤层瓦斯压力测定煤层瓦斯压力测定的钻孔布置在岩石巷道内,均为穿层钻孔,封孔方式和测压方法严格执行《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法》(AQ/T 1047-2007)的有关规定。
采用注浆封孔测压法,封孔材料为水泥浆加速凝剂、膨胀剂等,利用压风将密封罐内的水泥浆注入钻孔内,测压方式为被动测压法,即钻孔封孔完成后,等待被测煤层瓦斯的自然渗透达到瓦斯压力平衡后,测定煤层瓦斯压力。
首先在距被测煤层一定距离的岩巷内打孔,孔径一般取直径φ75mm以上,钻孔最好垂直煤层布置,成孔后在孔内安设测压管,然后对钻孔进行封孔(>10m);封孔后,安设压力表开始测压。
瓦斯基础知识
瓦斯基础知识一、矿井瓦斯基本概念1、定义:矿井瓦斯--煤在生成过程中的一种伴生气体。
广义:凡从围岩或矿人本(煤层)中涌入矿井内的气体,统称瓦斯。
狭义:单指甲烷(分子式:CH4)。
2、瓦斯主要成分:甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)、氮(N2)、硫化氢(H2S)、一氧化碳(CO)、氢(H2)、二氧化硫(SO2)及其它化合物及稀有气体。
3、瓦斯的性质:无色、无味、无臭。
标准状态(P=atm,t=20C0)下:容重0.716Kg/m3;比重:0.554。
分子直径:0.41nm(纳米)。
扩散性很强(扩散速度是空气的 1.34倍)、微溶于水(标态下:100L 水可溶3.3L;0℃时可溶5.56L甲烷)。
4、瓦斯的危害:1)造成大气污染:形成温室效应,酸雨(甲烷是一种重要的温室气体,其温室效应为二氧化碳的21倍,二氧化氮的7倍);2)人员窒息:在空气中CH4≥43~57%时,O2≤12~9%,人员昏迷、窒息死亡;3)发生爆炸:在CH4、O2、t三个条件同时具备时,发生爆炸,爆炸压力在密闭空间内可达9.5atm;4)发生突出:煤岩层中瓦斯压力超过煤岩物理机械强度时发生瓦斯突出。
5、瓦斯赋存形态(1)吸附瓦斯:以单分子薄膜形式凝聚在煤的微孔和超微孔的表面上;吸附瓦斯占80%~90%。
(2)游离瓦斯:自由充填在煤的小孔、中孔、大孔或裂隙中的瓦斯,存在于渗透容积之中附:沼气水化物:类似可燃冰的新物质。
这种化合物一旦改变生存环境,条件,即刻发生还原反应(吸附解吸),产生大量沼气。
二、瓦斯在开采煤层中的运移规律矿井瓦斯涌出构成关系(一)煤层瓦斯流动的基本参数影响瓦斯流动的参数很多,对煤层而言,瓦斯压力、透气性、煤的吸附能力和孔隙率是影响瓦斯涌出的基本参数。
1、煤层瓦斯压力P瓦斯在煤层中是以具有压力的气体存在着的。
瓦斯压力是瓦斯流动的动力。
2、煤层的渗透率K和透气系数λ煤层的透气系数是指煤层对于瓦斯流动的难易程度而言,用K表示;煤层的透气率是表示煤结构渗透性能,用λ表示。
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关于煤矿瓦斯的几个参数
1、瓦斯压力:
煤层瓦斯压力是指煤层孔隙中所含游离瓦斯呈现的压力,即瓦斯作用于孔隙壁的压力。
煤层瓦斯压力是瓦斯涌出和突出的动力,也是煤层瓦斯含量多少的标志。
煤层孔隙内气体分子自由热运动撞击所产生的作用力; 在一个点上力的各向大小相等,方向与孔隙的壁垂直。
瓦斯压力的测定:瓦斯压力测定方法是:自井下巷道内打钻进入煤层,在钻孔中,密封一根刚性导气管,实测管内稳定的气压,即为瓦斯压力。
煤层瓦斯压力大小受多种地质因素的影响,变化较大。
在一个井田内的同一地质单元里,甲烷带的瓦斯压力通常随深度的增加而增大。
煤层瓦斯压力是决定煤层瓦斯含量和煤层瓦斯动力学特征的基本参数。
2、煤的坚固性系数:
煤的坚固性系数时指煤块抵抗破坏能力的综合指标。
岩石分级:
根据岩石的坚固性系数(f),可把岩石(煤为岩石的一类)分成10级(表3-1),等级越高的岩石越容易破碎。
为了方便使用又在第Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ,Ⅶ级的中间加了半级。
考虑到生产中不会大量遇到抗压强度大于200MPa的岩石,故把凡是抗压强度大于200MPa的岩石都归入Ⅰ级。
由于岩石的坚固性区别于岩石的强度,强度值必定与某种变形方式(单轴压缩、拉伸、剪切)相联系,而坚固性反映的是岩石在几种变形方式的组合作用下抵抗破坏的能力。
因为在钻掘施工中往往不是
征的是岩石抵抗破碎的相对值。
因为岩石的抗压能力最强,故把岩石
为致密粘土的抗压强度为10MPa。
岩石坚固性系数的计算公式简洁明了,f值可用于预计岩石抵抗破碎的能力及其钻掘以后的稳定性)。
岩石极限压碎强度(坚固系数)=0.1×岩石饱和抗压强度÷软化系数[1]
3、煤的瓦斯放散初速度:单位mL/S
煤的瓦斯放散初速度指标是煤自身的煤质指标之一,表征了煤的微观结构。
它不仅反映了煤的放散瓦斯能力,还反映出瓦斯渗透和流动的规律,在突出区域预测中起着重要的作用。
煤的这种放散瓦斯的能力大小与突出的发生有直接关系。
我国一直采用瓦斯放散初速度指标△P来对煤的这种能力进行评价,并结合煤的坚固性系数,,形成新的综合指标K=△P/f。
其中f是煤的坚固性系数。
当煤的放散初速度大于10时,煤层有突出危险。
4、煤的破坏类型:
是指煤在构造应力作用下,煤层发生碎裂和揉皱的程度,即按照煤被破碎的程度划分的类型。
中国采煤界为预测和预防煤与瓦斯突
出,将煤被破碎的程度分成五种类型。
第Ⅰ类型:煤未遭受破坏,原生沉积结构、构造清晰;第Ⅱ类型:煤遭受轻微破坏,呈碎块状,但条带结构和层理仍然可以识别;第Ⅲ类型:煤遭受破坏,呈碎块状,原生结构、构造和裂隙系统已不保存;第Ⅳ类型:煤遭受强破坏,呈粒状;第Ⅴ类型:煤被破碎成粉状。
第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ(3、4、5)类型的煤具有煤与瓦斯突出的危险性。