屯留煤矿瓦斯基础参数测定及工作面瓦斯涌出量预测
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施。
屯 留矿井 属高 瓦斯 矿井 。地质 报告 虽对 矿井 的
③ 封 孔 过 程 ：在 钻 孔 成 形 并 清 洗 完 其 内煤 粉
后， 实施 封孔工 艺 。 ３ 压 力读 取及 瓦斯 压力 的确定 ）
ຫໍສະໝຸດ Baidu
煤层瓦斯含量进行 了采样 ， 对瓦斯成分等提供了资
料 ， 对 矿 井 瓦 斯 涌 出量 的预 测 不 够 充 分 ， 乏 瓦 但 缺 斯 的可 抽放 性 预测 和瓦斯 抽 放参 数 。因 此 ， 矿井 对 瓦斯 进 一 步进 行探 测 和研 究 ， 条 件许 可 的情况 下 在 考虑 瓦 斯抽 放 ， 提 高矿 井 安全 可 靠性 的一 项 重要 是
２ １ 年 ５月 ０１
山西煤 炭管 理干部 学 院学报
Ｊ ｕｎ ｌ ｆ ｈ ｎ ｉ ａ－ ｎｎ ｄ ｎｓｒｔｒ ｌ ｇ ｏ ｒ ａ ａ ｘ ｌＭｉｉｇＡ ｍｉｉｔ ｏｓ ｏＳ Ｃｏ ａ Ｃｏｌ ｅ ｅ
Ｍ ａ ２０１ ｙ， １
第 ２ ４卷
第 ２ 期
Ｖｏ ．４ Ｎｏ２ １ ２ ．
ＭＰ ａ。
２ 实验 研 究的 主要 内容
该 实 验项 目开 展 了以下 几方 面 的探 索 ： １ 的基 础参 数测 定 ； ． 煤
２煤 层 瓦斯压 力测 定 ； ． ３煤 样 吸附常 数测 定 ； ．
４ 煤样 吸 附常数 的测定
１煤样 来 源及工 业分 析 ） 煤 样取 自于屯 留矿 ３号煤层 。煤 样工 业分 析数
１钻 孔 的形成 ）
钻 孔 位 置 选 择 在 掘 进 巷 道 距 掘 进 工 作 面 ８ｍ ０
的地 方 ， 巷道 未受 采 动影 响 的一 帮 以 ５ ～７ 的 在 。 。
７２ｍ。一般 ５９ ｍ， 层稳 定 ， ．５ ．９ 煤 属结 构简单 至 较简单
煤层 。
仰 角钻进 ， Ｌ 钻孑 深度 ２ ２ ｍ。 ０～ ５
・
煤炭 生产 与管理 ・
屯留煤矿瓦斯基础参数测定及工作面瓦斯涌出量预测
毕安 林
（ 治 经坊 煤 业 有 限公 司 ， 长 山西 长 治 ０ ７ ０ ） ４ １０
摘
要： 瓦斯是矿井 的重大危险源 ， 极易引发 重大矿井灾难 事故 ， 给国家和社会造成 巨大损失 ， 为此 ， 需要经 常
对 瓦斯参数进行测定 ， 预测瓦斯涌出量 ， 为矿井防治瓦斯 灾害事故提供科学依据。 关键词 ： 煤矿生产 ； 瓦斯涌出量 ； 测定 中图分类号 ：Ｄ １． Ｔ ７ ２５ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ８ ８ ８ （０ １０ — ０ ６ ０ １０ — ８ １２ １ ）２ ０ ３ — ４
课题。
钻孑 封 闭完 毕 后 即安 装 压力 表 ，并 开始 读数 ， Ｌ 读 数 间 隔 时 间应 根据 压力 的变化 情 况 而定 ， 当压 力
上升 迅 速 时可 几 分钟 记 录一 次 ， 随着 压 力 上 升速 度
的减缓 ， 步将 间 隔时间 加大 。根据 实测 结果 ， 终 逐 最 确 定 屯 留煤 矿 ３号 煤 层 原 始 瓦 斯 压 力 为 Ｐ Ｏ４ ＝． ７
２ 封 孔方 式 ）
区 内 主采 煤层 ３号 煤距 ９ １ 、５号煤 层 较 远 ， 、２ １ 其 上 覆 煤 层 １２号 煤 层 厚 度 仅 为 ０２ ｍ及 ０２ｍ， 、 ．９ ． ６ 分 布极 不 稳定 ， 析 ３号煤 开 采 时瓦 斯 主要 来 自本 分
煤层 。
①封孑长度 ：ｍ Ｌ ５ ②封孔措施 ：胶囊一密封液封孑 测压技术措 Ｌ
水分 灰分 挥发分 固定碳
１０２ ． ７５ ． １Ｉ １３８ ８ １ ０．
１４８ ．
ｌ３ ＿５
８． ８
收稿 日期 ：０ １０ — ０ ２ １－ ３ ２
作者简介 ： 毕安林 （９ ３ ）长治经坊煤业有限公司助Ｔ 。 １６一 ， ３ ６
２ 实验 设备 及装 置 ） （） １实验 主要 设 备及要 求
据 见表 １ 示 。 所
表 １ 煤 样 工 业 分 析 及 孔 隙 率表
４ ． 煤层瓦斯含量及含量系数的测算 ；
５预测 工作 面瓦斯 涌 出量 。 。
３ 煤层 瓦斯压 力测 定
Ｔ业分析 （
％）
真密度 视密度 孔隙
・ ｍ 率 ％
这 次 测 定 是 在 屯 留煤 矿 ３号煤 层 的掘 进 岩 巷 中垂 直煤 层 打钻 直 接进 行 测 定 ， 即在 掘 进 巷道 中 向 预定 测 量 瓦 斯 压 力 的 地 点 ， 钻机 打 一 钻孔 ， 后 用 然
式 中 ：一给 定 温度 下 ， ｘ 瓦斯压 力 为 Ｐ时 ， 位 质 单 量 可燃物 的吸 附瓦斯 量 ， ／（ 燃 物 ） ｍｌ 可 ｇ ； ａｂ Ｌｎｍ ｉ吸 附常数 ； ，－ ａｇ ｕｒ 单位 分 别为 ｍｌ（ ／ 可燃 物 ）ＩＭＰ ； ｔ ，／ ａ Ｐ 吸 附平衡 时的瓦 斯压 力 ， ａ 一 ＭＰ 。 为 了对 实 验结 果 进 行 检查 及 误 差 分 析 ， 们将 我 Ｌｎｍ ｉ吸 附方程 改 写成 直线 方程 的形 式 ， ａｇ ｕｒ 即有 ：
旦： ＋ 旦
Ｘ ａ ａ ｂ
①吸 附缸 ： 为盛装试样煤样 的高压容器 ， 容积
为９ ０—１ ０ ； ０ ｍｌ
②量管组 ：用来测量解吸或吸附瓦斯体积 ， 其 中， 低压吸附量管容积为 ２０ ｌ ０ ｍ ， ０ｍ ± ． ｌ ２ 使用水银作 封闭液 ；高压 吸附管容积 １０ｍ ± ｍ， ０ ０ ｌ ５ ｌ 使用饱 和
Ｎ Ｃ 水作 为封 闭液 ； ａ１
（— ） ４ ２
③高 压瓦斯瓶 ：内装 ５ Ｐ Ｍ ａ以上 的纯 Ｃ ４气 Ｈ
１ 矿 井概 况
应用 Ｍ Ⅱ型瓦斯压力测定仪进行瓦斯压 力的ｉ 一 贝 ０
定。
屯 留井 田位 于 沁 水煤 田东 部 中段 ， 层 走 向近 地 南 北 ， 向西 且 略有 起伏 ， 角 ３ ～１。 。３号煤 倾 倾 ｏ ５
层 位 于 二 叠 系 山西 组 下 部 ，为 上 煤 组 ，厚 ５０ ．０～
屯 留矿井 属高 瓦斯 矿井 。地质 报告 虽对 矿井 的
③ 封 孔 过 程 ：在 钻 孔 成 形 并 清 洗 完 其 内煤 粉
后， 实施 封孔工 艺 。 ３ 压 力读 取及 瓦斯 压力 的确定 ）
ຫໍສະໝຸດ Baidu
煤层瓦斯含量进行 了采样 ， 对瓦斯成分等提供了资
料 ， 对 矿 井 瓦 斯 涌 出量 的预 测 不 够 充 分 ， 乏 瓦 但 缺 斯 的可 抽放 性 预测 和瓦斯 抽 放参 数 。因 此 ， 矿井 对 瓦斯 进 一 步进 行探 测 和研 究 ， 条 件许 可 的情况 下 在 考虑 瓦 斯抽 放 ， 提 高矿 井 安全 可 靠性 的一 项 重要 是
２ １ 年 ５月 ０１
山西煤 炭管 理干部 学 院学报
Ｊ ｕｎ ｌ ｆ ｈ ｎ ｉ ａ－ ｎｎ ｄ ｎｓｒｔｒ ｌ ｇ ｏ ｒ ａ ａ ｘ ｌＭｉｉｇＡ ｍｉｉｔ ｏｓ ｏＳ Ｃｏ ａ Ｃｏｌ ｅ ｅ
Ｍ ａ ２０１ ｙ， １
第 ２ ４卷
第 ２ 期
Ｖｏ ．４ Ｎｏ２ １ ２ ．
ＭＰ ａ。
２ 实验 研 究的 主要 内容
该 实 验项 目开 展 了以下 几方 面 的探 索 ： １ 的基 础参 数测 定 ； ． 煤
２煤 层 瓦斯压 力测 定 ； ． ３煤 样 吸附常 数测 定 ； ．
４ 煤样 吸 附常数 的测定
１煤样 来 源及工 业分 析 ） 煤 样取 自于屯 留矿 ３号煤层 。煤 样工 业分 析数
１钻 孔 的形成 ）
钻 孔 位 置 选 择 在 掘 进 巷 道 距 掘 进 工 作 面 ８ｍ ０
的地 方 ， 巷道 未受 采 动影 响 的一 帮 以 ５ ～７ 的 在 。 。
７２ｍ。一般 ５９ ｍ， 层稳 定 ， ．５ ．９ 煤 属结 构简单 至 较简单
煤层 。
仰 角钻进 ， Ｌ 钻孑 深度 ２ ２ ｍ。 ０～ ５
・
煤炭 生产 与管理 ・
屯留煤矿瓦斯基础参数测定及工作面瓦斯涌出量预测
毕安 林
（ 治 经坊 煤 业 有 限公 司 ， 长 山西 长 治 ０ ７ ０ ） ４ １０
摘
要： 瓦斯是矿井 的重大危险源 ， 极易引发 重大矿井灾难 事故 ， 给国家和社会造成 巨大损失 ， 为此 ， 需要经 常
对 瓦斯参数进行测定 ， 预测瓦斯涌出量 ， 为矿井防治瓦斯 灾害事故提供科学依据。 关键词 ： 煤矿生产 ； 瓦斯涌出量 ； 测定 中图分类号 ：Ｄ １． Ｔ ７ ２５ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ８ ８ ８ （０ １０ — ０ ６ ０ １０ — ８ １２ １ ）２ ０ ３ — ４
课题。
钻孑 封 闭完 毕 后 即安 装 压力 表 ，并 开始 读数 ， Ｌ 读 数 间 隔 时 间应 根据 压力 的变化 情 况 而定 ， 当压 力
上升 迅 速 时可 几 分钟 记 录一 次 ， 随着 压 力 上 升速 度
的减缓 ， 步将 间 隔时间 加大 。根据 实测 结果 ， 终 逐 最 确 定 屯 留煤 矿 ３号 煤 层 原 始 瓦 斯 压 力 为 Ｐ Ｏ４ ＝． ７
２ 封 孔方 式 ）
区 内 主采 煤层 ３号 煤距 ９ １ 、５号煤 层 较 远 ， 、２ １ 其 上 覆 煤 层 １２号 煤 层 厚 度 仅 为 ０２ ｍ及 ０２ｍ， 、 ．９ ． ６ 分 布极 不 稳定 ， 析 ３号煤 开 采 时瓦 斯 主要 来 自本 分
煤层 。
①封孑长度 ：ｍ Ｌ ５ ②封孔措施 ：胶囊一密封液封孑 测压技术措 Ｌ
水分 灰分 挥发分 固定碳
１０２ ． ７５ ． １Ｉ １３８ ８ １ ０．
１４８ ．
ｌ３ ＿５
８． ８
收稿 日期 ：０ １０ — ０ ２ １－ ３ ２
作者简介 ： 毕安林 （９ ３ ）长治经坊煤业有限公司助Ｔ 。 １６一 ， ３ ６
２ 实验 设备 及装 置 ） （） １实验 主要 设 备及要 求
据 见表 １ 示 。 所
表 １ 煤 样 工 业 分 析 及 孔 隙 率表
４ ． 煤层瓦斯含量及含量系数的测算 ；
５预测 工作 面瓦斯 涌 出量 。 。
３ 煤层 瓦斯压 力测 定
Ｔ业分析 （
％）
真密度 视密度 孔隙
・ ｍ 率 ％
这 次 测 定 是 在 屯 留煤 矿 ３号煤 层 的掘 进 岩 巷 中垂 直煤 层 打钻 直 接进 行 测 定 ， 即在 掘 进 巷道 中 向 预定 测 量 瓦 斯 压 力 的 地 点 ， 钻机 打 一 钻孔 ， 后 用 然
式 中 ：一给 定 温度 下 ， ｘ 瓦斯压 力 为 Ｐ时 ， 位 质 单 量 可燃物 的吸 附瓦斯 量 ， ／（ 燃 物 ） ｍｌ 可 ｇ ； ａｂ Ｌｎｍ ｉ吸 附常数 ； ，－ ａｇ ｕｒ 单位 分 别为 ｍｌ（ ／ 可燃 物 ）ＩＭＰ ； ｔ ，／ ａ Ｐ 吸 附平衡 时的瓦 斯压 力 ， ａ 一 ＭＰ 。 为 了对 实 验结 果 进 行 检查 及 误 差 分 析 ， 们将 我 Ｌｎｍ ｉ吸 附方程 改 写成 直线 方程 的形 式 ， ａｇ ｕｒ 即有 ：
旦： ＋ 旦
Ｘ ａ ａ ｂ
①吸 附缸 ： 为盛装试样煤样 的高压容器 ， 容积
为９ ０—１ ０ ； ０ ｍｌ
②量管组 ：用来测量解吸或吸附瓦斯体积 ， 其 中， 低压吸附量管容积为 ２０ ｌ ０ ｍ ， ０ｍ ± ． ｌ ２ 使用水银作 封闭液 ；高压 吸附管容积 １０ｍ ± ｍ， ０ ０ ｌ ５ ｌ 使用饱 和
Ｎ Ｃ 水作 为封 闭液 ； ａ１
（— ） ４ ２
③高 压瓦斯瓶 ：内装 ５ Ｐ Ｍ ａ以上 的纯 Ｃ ４气 Ｈ
１ 矿 井概 况
应用 Ｍ Ⅱ型瓦斯压力测定仪进行瓦斯压 力的ｉ 一 贝 ０
定。
屯 留井 田位 于 沁 水煤 田东 部 中段 ， 层 走 向近 地 南 北 ， 向西 且 略有 起伏 ， 角 ３ ～１。 。３号煤 倾 倾 ｏ ５
层 位 于 二 叠 系 山西 组 下 部 ，为 上 煤 组 ，厚 ５０ ．０～