最新专题——煤层瓦斯含量测定
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。
测定残余瓦斯含量时,取样不受此限制。
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（GB/T23250---2009）一．范围：采样方法、解吸瓦斯含量测定方法、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。
二．术语（GB/T15663.8）1.残存瓦斯量：常压状态下，煤样解吸后残留在煤样中的瓦斯量。
2.损失瓦斯量：煤样从暴露到开始测定解吸量期间所遗失的瓦斯量。
3.粉碎前自然解吸瓦斯量：在常压状态下，煤样井下解吸后运送到实验室粉碎前所解吸的瓦斯量。
4.粉碎前脱气量：在负压状态下，煤样在粉碎前所解吸的瓦斯量。
5.粉碎后自然解吸瓦斯量：在常压状态下，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。
6.粉碎后脱气量：在负压状态下，煤样在粉碎机中粉碎到80%以上煤样粒度小于0.25mm时所解吸的瓦斯量。
7.常压不可解吸瓦斯量：在常压状态下，粉碎解吸后仍残存在煤样中不可解吸的瓦斯量。
三．煤样采集1.同一地点至少2孔，间距﹤5m。
2.石门或岩巷，首选煤芯采取器或定点取样装置定点采集煤样。
3.采样深度：原始瓦斯含量：采掘面﹥12m；石门或岩巷：﹥5m。
残余瓦斯含量：符合AQ1026（局部防突的范围适应，而区域须按防突规定的范围执行）4.采样时间：暴露到装罐﹤5min。
5.采样要求：柱状煤芯：要不含矸、完整部分；粉状及块状煤芯：剔除矸石及研磨烧焦部分；不用水清洗煤样，不压实（罐口留约10cm）。
6.采样记录：见附表。
四．井下自然解吸瓦斯量测定：同工作面钻屑现场测定方法。
五．残存瓦斯含量测定1.脱气法：经常温脱气→恒温脱气→粉碎后脱气→气体体积计算。
2. 常压自然解吸法：经粉碎前自然解吸→粉碎后自然解吸→粉碎后脱气→气体体积计算。
六．气样组分分析：可井下采取气样，也可脱气法实验室采取气样，然后在实验室GB/T13610进行气体各种成分分析。
七．数据处理1.气体体积校正：包括井下自然解吸瓦斯量的换算和两次脱气气体体积的换算。
2.损失瓦斯量的计算：有t1/2法和幂函数法。
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。
煤层瓦斯含量及涌出量测定
煤层瓦斯含量及涌出量测定
煤层瓦斯含量及涌出量测定
安全事关每个家庭的幸福，熟悉安全操作规程，掌握安全技术措施，制定安全计划方案，做好单位安全培训，加强安全知识学习及考试更是预防和杜绝安全事故的重要方式和手段。
您浏览的《煤层瓦斯含量及涌出量测定》正文如下：
综放工作面瓦斯涌出规律及特征
用途：采掘业，主要应用于高瓦斯矿井综放工作面的瓦斯涌量预测，也可供其他矿井瓦斯涌出量预测时参考。
技术特点：与国内同类预测技术相比较，其共同点都是以分源预测法为基础，不同点是它深入研究了地质构造变化、开采技术条件等对瓦斯涌出量的影响，引入了地质构造影响系数和开采条件影响系数，采用计算机技术自动确定各系数的大小，并开发出基于Windows操作系统的综放工作面瓦斯涌出量预测软件，提高了预测的准确性、可靠性和快速性。
经鉴定，处于国内领先水平。
技术关键：引入了地质构造变化和开采条件影响系数，提高了瓦斯涌出量预测的准确性和可靠性。
其先进性为在Windows98中文操作系统平台上，采用VBasic语言编制了综放工作面瓦斯涌出量预测软件。
该软件用户界面美观，操作更简单，使用更方便。
推广应用：可在与阳泉五矿类似条件的高瓦斯矿井的综放工作面中推广应用，也可供其他高瓦斯矿井进行瓦斯涌出量预测时参考。
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。
煤层瓦斯基础参数测定
煤层瓦斯基础参数测定煤层瓦斯是煤矿中常见的一种气体，具有易燃易爆、无色无味等特点，对煤矿安全产生了极大的威胁。
为了有效地控制煤层瓦斯的爆炸事故，对煤层瓦斯的基础参数进行准确测定非常重要。
首先是瓦斯抛出量的测定。
瓦斯抛出量是指煤层瓦斯在单位时间内通过单位面积的表面积的量。
瓦斯抛出量的测定可以通过瓦斯压集缸法、瓦斯瓶静态法、瓦斯管法等方法来进行。
其中，瓦斯压集缸法是最常用的方法。
该方法是将表示样本的煤块等放入瓦斯集缸中，通过一定时间的采样，测定瓦斯的释放量，再通过计算得出瓦斯抛出量。
其次是瓦斯含量的测定。
瓦斯含量是指煤矿巷道、工作面等空间中瓦斯在单位体积的含量。
瓦斯含量的测定可以通过全压挤法、抽取法、光谱分析法等方法来进行。
其中，全压挤法是最常用的方法。
该方法是通过在一定时间内挤压空气样品，再通过一定方法测定样品中瓦斯的含量。
最后是瓦斯压力的测定。
瓦斯压力是指煤层瓦斯在单位面积的压力。
瓦斯压力的测定可以采用瓦斯压力计法、瓦斯弹簧法、瓦斯瓶法等方法进行。
其中，瓦斯压力计法是最常用的方法。
该方法是将一个装有一定压力的气体的瓦斯压力计接入煤层，通过观察压力计中的气泡水平变化来测定瓦斯的压力。
煤层瓦斯基础参数的测定是煤矿安全工作的重要环节，对于了解煤层瓦斯的数据情况、制定合理的安全防范措施具有重要意义。
培训人员在学习煤层瓦斯基础参数的测定方法时，需要重视实践操作，熟悉测定仪器和设备的使用方法，掌握测定过程中的注意事项，提高测定的准确性和可靠性。
在培训中，应结合理论教学和实际操作，通过示范演示和实操训练相结合的方式，帮助培训生了解各种测定方法的原理和步骤，掌握测定所需的技术要求和操作流程。
同时，培训生还应了解煤矿瓦斯的特性和危害，了解煤矿瓦斯事故的典型案例，增强安全意识和防范意识。
总之，煤层瓦斯基础参数的准确测定对于煤矿安全防范具有重要意义。
通过培训，促进人员的专业技能提升，提高煤矿安全管理水平，为煤矿安全生产提供更有力的保障。
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。
井下煤层瓦斯含量快速测定仪执行标准_概述说明
井下煤层瓦斯含量快速测定仪执行标准概述说明1. 引言1.1 概述井下煤层瓦斯含量快速测定仪是一种在煤矿生产中广泛应用的重要工具，可以有效地对井下煤层中的可燃性气体进行快速准确的测量和监测。
煤层瓦斯是由岩层内部吸附和吸附气体解吸而来，具有高温高压、易燃易爆等危险特性，因此在煤矿中的检测和控制非常重要。
1.2 文章结构本文将从以下几个方面对井下煤层瓦斯含量快速测定仪执行标准进行详细说明。
首先，我们将介绍该仪器的原理、组成部分以及使用方法。
接着，我们将详解国内执行标准，并与国际执行标准进行比较分析。
最后，文章将阐述快速测定技术在煤矿安全生产中的重要性以及其应用场景，并展望未来该技术的发展趋势。
1.3 目的本文旨在全面概述井下煤层瓦斯含量快速测定仪执行标准。
通过介绍该仪器的概述和原理，读者能够了解其工作原理和基本组成部分。
此外，对于国内和国际执行标准的详细介绍和比较分析，可以帮助读者深入了解该技术在全球范围内的应用情况和发展趋势。
最后，文章还将探讨快速测定技术在煤矿安全生产中的重要性以及其未来发展方向，为相关领域的从业人员提供参考和启示。
以上就是“1. 引言”部分的内容介绍。
2. 煤层瓦斯含量测定仪器概述：2.1 仪器概述及原理：煤层瓦斯含量测定仪是一种专门用于井下测量和监测矿井中煤层瓦斯含量的设备。
该仪器通常由传感器、数据采集系统、显示屏以及控制系统组成。
测定瓦斯含量的原理基于传感器对于空气中的吸附气体即甲烷进行检测和采集。
通过使用可靠灵敏的传感器，测定仪能够准确地检测到空气中微小的甲烷含量，并将其转化为数字信号进行处理和显示。
2.2 仪器主要组成部分介绍：- 传感器：传感器是关键部件，它负责检测和采集空气中的甲烷气体。
现代的传感器采用了高度敏感的材料，能够稳定地工作并具有较高的精确度。
- 数据采集系统：数据采集系统负责接收来自传感器的信号，并对其进行放大、滤波、数字化等处理。
通过这个系统，我们可以获得准确且可靠的煤层瓦斯含量数据。
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
煤层瓦斯含量井下直接测定方法（GB/T23250---2009）一．范围：采样方法、解吸瓦斯含量测定方法、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。
二．术语（GB/T15663.8）1.残存瓦斯量：常压状态下，煤样解吸后残留在煤样中的瓦斯量。
2.损失瓦斯量：煤样从暴露到开始测定解吸量期间所遗失的瓦斯量。
3.粉碎前自然解吸瓦斯量：在常压状态下，煤样井下解吸后运送到实验室粉碎前所解吸的瓦斯量。
4.粉碎前脱气量：在负压状态下，煤样在粉碎前所解吸的瓦斯量。
5.粉碎后自然解吸瓦斯量：在常压状态下，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。
6.粉碎后脱气量：在负压状态下，煤样在粉碎机中粉碎到80%以上煤样粒度小于0.25mm时所解吸的瓦斯量。
7.常压不可解吸瓦斯量：在常压状态下，粉碎解吸后仍残存在煤样中不可解吸的瓦斯量。
三．煤样采集1.同一地点至少2xx，间距﹤5m。
2.石门或岩巷，首选煤芯采取器或定点取样装置定点采集煤样。
3.采样xx：原始瓦斯含量：采掘面﹥12m；石门或岩巷：﹥5m。
残余瓦斯含量：符合AQ1026（局部防突的范围适应，而区域须按防突规定的范围执行）4.采样时间：暴露到装罐﹤5min。
5.采样要求：柱状煤芯：要不含矸、完整部分；粉状及块状煤芯：剔除矸石及研磨烧焦部分；不用水清洗煤样，不压实（罐口留约10cm）。
6.采样记录：见附表。
四．井下自然解吸瓦斯量测定：同工作面钻屑现场测定方法。
五．残存瓦斯含量测定1.脱气法：经常xx脱气→恒温脱气→粉碎后脱气→气体体积计算。
2.常压自然解吸法：经粉碎前自然解吸→粉碎后自然解吸→粉碎后脱气→气体体积计算。
六．气样组分分析：可井下采取气样，也可脱气法实验室采取气样，然后在实验室GB/T13610进行气体各种成分分析。
七．数据处理1.气体体积校正：包括井下自然解吸瓦斯量的换算和两次脱气气体体积的换算。
2.损失瓦斯量的计算：有t法和幂函数法。
瓦斯含量和瓦斯压力测定
02 瓦斯含量测定方法
直接法
01
直接法是通过采集煤层中的瓦斯气体，利用气相色谱
仪或红外光谱仪等分析仪器直接测定瓦斯含量。
02
该方法具有精度高、误差小等优点，适用于煤矿瓦斯
含量监测和评估。
03
直接法需要使用专业的采样工具和仪器，操作较为复
杂，成本较高。
间接法
01
间接法是通过测量煤层中瓦斯的压力、温度、流量等参数， 利用相关公式计算瓦斯含量。
气体分析法操作较为复杂，需要 专业的化学分析设备和技能。
红外光谱法
红外光谱法是利用红外光谱仪测定煤层 中瓦斯的吸收光谱，通过分析光谱特征 计算出瓦斯含量。
该方法具有非接触、快速、准确等优点，适 用于煤矿井下瓦斯含量的快速测定。
红外光谱法需要使用专业的红外光 谱仪，成本较高，操作和维护较为 复杂。
气相色谱法
感谢您的观看
对测定结果进行统计分析， 评估误差范围，提高测定 精度。
仪器维护和校准
根据仪器使用说明书进行日 常维护和保养。
若仪器出现故障或误差较大， 应及时进行维修或更换。
定期对仪器进行校准，确保 其测量准确性和可靠性。
建立仪器档案，记录仪器的使 用和维护情况，便于管理。
THANKS FOR WATCHING
02
测定时应避免明火和电气火花，以防引发爆 炸。
03
操作人员应佩戴个人防护装备，如防毒面具 、化学防护眼镜和化学防护服等。
04
定期检查测定仪器的防爆性能，确保符合安 全要求。
精度和误差控制
选择高精度、低误差的测 定仪器，确保测量结果的 准确性。
定期对仪器进行维护和保 养，保持其性能稳定。
在测定前应对仪器进行校 准，确保其处于正常工作 状态。
煤层瓦斯压力、含量测定
2020/8/27
3
注浆封孔示意图 1—测压室；2—侧压管； 3—挡板；4—检查管； 5—注浆管；6—粘土； 7—水泥砂浆；8—压力表
2020/8/27
4
测压实例
测压孔表压上升曲线
坪湖矿－600东大巷东副巷，2002年6月28日至7月17 日实测瓦斯压力为4.6MPa。
2020/8/27
5
3.8MPa
2020/8/27
2
煤层瓦斯压力测定
❖ 按煤炭部颁发的行业标准MT/T638-1996《煤矿井 下煤层瓦斯压力的直接测定方法》进行。
✓ 选点、钻孔。 ✓ 装测压管，封孔。 ✓ 装压力表，观测。
井下直接测定煤层瓦斯压力，是一项比较繁重 的工作，测定地点局限性较大（钻孔要避开断层 和裂隙带，岩柱厚度不得小于5m）。
青山煤矿西4110二层测压地点及观测曲线
2020/8/27
6
煤层瓦斯压力分布的一般规律
✓ 煤层瓦斯压力的大小取决于煤生成后煤层瓦斯的 排放条件。与覆盖层厚度、透气性能、地质构造 条件众多因素密切有关。绝大多数煤层的瓦斯压 力小于或等于同水平静水压力（P=0.01H）。
✓ 我国大多数煤层的瓦斯压力随深度增加呈线性增 加，与煤的生成年代、变质程度无关。
2020/8/27
11
煤层瓦斯含量直接测定技术 ——测定步骤
1、采样、煤样瓦斯解吸速度的测定
向煤层施工取芯钻孔，将煤芯（300～400g） 从煤层深部取出，及时放入煤样罐中密封。在采 样过程中，标定取煤芯和煤样在空气中的暴露时 间；
然后测量煤样罐中煤芯的瓦斯解吸速度及解吸量， 并以此来计算瓦斯损失量Q1；
2020/8/27
12
煤层瓦斯含量直接测定技术 ——测定步骤
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Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT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2cm3；c)空盒气压计：(80～106)Kpa，分度值；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。
（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。
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 国内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，并规范采样操作过程。
因此，该方法又称为美国矿业局直接法，并得到推广应用。
国内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（沈阳分院），但带来不可控的漏气误差。
重庆分院研发人员在实验室内进行了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 重庆分院DGC型瓦斯含量直接测定装置2010～2012年中国矿业大学在做淮南矿区瓦斯项目时，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小时以内的规律，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Q重庆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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
煤对甲烷的吸附为物理吸附。
当吸附剂和吸附质特定时，吸附量与压力和 温度呈函数关系，即
Xf(T， p)……………………(1) 当温度恒定时：
Xf(p)T……………………(2) 式(2)称为吸附等温线，在高压状态下符合 郎格缪尔(Langmuir)方程：
X abp ……………………(3) 1bp
式(3)变换后得一直线方程：
b)取送样的一半全部粉碎，通过0．17～ 0．25 mm筛网，取0．17～0．25 mm间的颗粒， 称出100g，放入称量皿。其余煤样分别按GB／T 217、GB／T 211、GB／T 212测定水分(Mad)、 灰分(Ad，Aad)、挥发分(Vdaf)和真密度TRD20 等；
c)将盛煤样的称量皿放入干燥箱，恒温到 100℃，保持1 h取出；放入干燥器内冷却；
5 测定方法
高压容量法测定煤的甲烷吸附量的方法是： 将处理好的干燥煤样，装入吸附罐，真空脱气， 测定吸附罐的剩余体积，向吸附罐中充入或放出 一定体积甲烷，使吸附罐内压力达到平衡，部分 气体被吸附，部分气体仍以游离状态处于剩余体 积之中，已知充入(放出)的甲烷体积，扣除剩余 体积的游离体积，即为吸附体积。重复这样的测 定，得到各压力段平衡压力与吸附体积量，连接 起来即为吸附等温线。
d)称煤样和称量皿总质量G1，将煤样装满 吸附罐，再称剩余煤样和称量皿质量G2，则吸 附罐中的煤样质量G为：
GG1G2……………………(5)
煤样可燃物质量Gr为：
Gr G(110 00A 0d) …………………(6)
Ad
Aad 100Ma
d
…………………(7)
式中：Ad——干燥基灰分，％； Aad——分析基灰分，％； Mad——分析基水分，％。
本标准适用于测定煤及其他吸附 剂。
2 引用标准
下列标准包含的条文，通过在本标准中引用 而构成本标准的条文。本标准出版时，所示版本 均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的 各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB／T 211—1996 煤的全水分的测定方法 GB／T 212—1996 煤的工业分析方法 GB／T 217—1996 煤的真相对密度测定方法
a)吸附罐：容积50cm3，工作压力8MPa，耐压16MPa； b)高压截止阀：工作压力16MPa，耐压25MPa。密封处要
求耐低压4MPa； c)固态压力传感器：测量范围为0～8MPa，精度为0．2％； d)饱和食盐水量管：容积500cm3，分度5cm3，带水准瓶； e)充气罐：容积为吸附罐的1．4倍，耐压16MPa； f)水浴； g)真空系统：φ20mm～40mm玻璃管，带玻璃活塞及真空
6．1．3 充气罐体积测定
方法同6．1．2。
6．1．4 吸附罐剩余体积测定
剩余体积(Vd)指吸附罐中除纯煤体积外包括 煤颗粒内孔隙、颗粒间空隙、吸附罐残余空间和 通径体积的总和。剩余体积可通过真空充氦方法 标定，在没有氦气的情况下，按式(8)进行计算：
Vd VsVc……………………(8)
Vc G/TR2D 0 …………………(9)
6．1．2 吸附罐体积测定
吸附罐体积(Vs)包括吸附罐体积和压力表、 接头、阀门、连通管的通径体积之和。
测定方法是先将吸附罐连通真空系统，抽成 压力为10Pa，关闭阀门，再接通标准量管。读取 量管初始液面高度值，打开阀门，空气进入吸附 罐，量管液面上升，液面上升体积值即为吸附罐 容积。如此重复3次，取其平均值。
3 测定原理
煤中大量的微孔内表面具有表面能， 当气体与内表面接触时，分子的作用力使 甲烷或其他多种气体分子在表面上发生浓 集，称为吸附。气体分子浓集的数量渐趋 增多，为吸附过程；气体分子复返回自由 状态的气相中，表面上气体分子数量渐趋 减少，为脱附过程。
表面上气体分子维持一定数量，吸附 速率和脱附速率相等时，为吸附平衡。
当压力由低向高采取充入甲烷气体方 式测试时，得到吸附等温线；反之，压力 由高向低采取放出甲烷气体方式测试时， 得到解吸等温线。
吸附和解吸等温线在高压状态下是可 逆的，测定二者之一，在应用上是等效的。
6 测定步骤
6．1 测定前准品(或分层)，除去矸石， 四分法缩分成1 kg，标准采样要素，装袋，备用；
专题——煤层瓦斯含量测 定
煤层瓦斯含量
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(标准状况下的m3数)。它的单 位是m3/t煤或m3/m3煤。
准确计算煤层瓦斯含量对于提高瓦斯预测预 报的准确性，矿井的瓦斯治理，及矿井设计生产 和瓦斯资源评估都具有重要意义。
1 范围
本标准规定了用高压容量法测定 煤的甲烷吸附量的测定原理、测定装 置、测定方法、测定步骤、精密度和 结果表述等。
p p 1 ……………………(4) X a ab
式中：T——温度，℃； P——压力，MPa； X——p压力下吸附量，cm3／g； a——吸附常数，当p→∞时，X＝a，即为饱
和吸附量，cm3／g； b——为吸附常数，MPa-1。
4 测定装置
4．1 实验装置 实验装置结构如下图所示。主要部件和规格如下
硅管；
h)高纯甲烷气：压力15 MPa，甲烷浓度不低于99％。
1—玻璃活塞；2—饱和食盐水量管；3—真空管系；4—放气阀；5—真空抽气控 制阀；6—旋片式真空泵；7—高压截止阀；8—真空轨管；9—吸附罐控制阀； 10—固态压力传感器；11—吸附罐；12—电线；13—复合真空计；14—水浴； 15—高压空气阀；17—充气罐控制阀；18—铜管或软胶管；19—超级恒温器；
式中：Vs——空罐体积，cm3； Vc——纯煤体积，cm3； TRD20——样品相对真密度，g／cm3。
20—充气罐；21—多路信号调理器；22—高压气源
4．2 辅助设备 a)复合真空计； b)恒温器：恒温和控温0～100℃±1℃； c)多路信号调理器：压力传感器二次仪表； d)动槽式气压计； e)标准量管；容积200cm3，分度0．5cm3； f)球磨机； g)干燥箱； h)标准筛； i)精密天秤，感量0．0001 g。