煤层瓦斯基本参数 测定与计算
瓦斯( 煤层气) 资源量计算方法
瓦斯( 煤层气) 资源量计算方法
瓦斯（煤层气）资源量计算方法：
1. 基于地质资源量计算的基本理念：地质资源量是指可以从地质系统中经过人为勘探开发后得到的可用物质、能量或信息的总量。
2. 瓦斯（煤层气）资源量计算方法：利用构造地层形态学、测井数据、钻探经验和采样试验等综合分析手段，结合煤层气储层特征，对煤层气分布范围、分布密度和储量进行评价，进而对煤层气资源量进行估算。
3. 估算过程：①确定煤层气储层的范围，明确煤层气的分布规律；②根据煤层气分布规律，运用其他技术手段来确定煤层气分布密度；③根据煤层气分布密度和储量，估算出煤层气资源量；④根据煤层气资源量估算结果，确定煤层气的开发和利用潜力，并对相关煤层气开发工程作出决策。
浅谈瓦斯基础参数考察的内容与方法
浅谈瓦斯基础参数考察的内容与方法作者：王瑞军来源：《科技视界》 2014年第16期王瑞军（阳煤集团长沟煤矿有限责任公司，山西阳泉 045008）【摘要】瓦斯基础参数，主要是指煤层瓦斯压力、瓦斯含量、煤层透气性等参数。
瓦斯压力参数，一方面可据此加上其他参数判定煤层的突出危险性，同时又可据该参数得到煤层瓦斯含量。
而煤层瓦斯含量、透气性等，是煤矿瓦斯抽采基本参数，是决定煤矿瓦斯储量、预测煤矿瓦斯抽采率、决定相应瓦斯抽采方式的主要依据。
为了提高抽采瓦斯效果，对煤矿进行瓦斯基础参数考察研究是非常必要的。
【关键词】基础参数；径向流量法；透气系数1 瓦斯基础参数考察内容瓦斯参数考察的内容，主要是测定煤层瓦斯压力、采集煤样送国家认定的测试中心检测煤层吸附特性(主要是吸附常数a和b)、测定煤层瓦斯含量、钻孔瓦斯流量衰减特性、煤层透气性系数等。
1.1 瓦斯压力测定按照《MT/T638煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定法》的规定，煤层瓦斯压力测定方法是，利用已有岩石巷道或重新作专门考察巷道，向煤层施工穿透煤层的钻孔，然后封孔安装压力表，等待瓦斯压力上升到稳定值即得到煤层瓦斯表压力。
测定煤层瓦斯压力成败的关键是封孔技术，测定压力钻孔封孔后，既要保证压力孔的煤孔段与测压管、压力表相通，又要保证测压管、压力表、压力孔及相应连接装置不漏气。
因此封孔技术特别重要，根据白皎煤矿测定煤层瓦斯压力的成熟技术，仍用水泥浆机械封孔。
为保证顺利封孔，要求测定煤层瓦斯压力孔的倾角在15°以上。
浆液按一定比例配备，并加入适量的膨胀剂。
封孔长度，根据压力孔岩石段的特性，可为10～15m长。
测定瓦斯压力，有时要等待很长的时间，压力表才能稳定，最长的时间可到几个月甚至一年。
为了加快压力测定速度，一般采用主动式测定压力技术，即测定压力孔封孔后，通过相关连接装置，灌入高压氮气，如果孔内压力大于煤层瓦斯压力时，孔内氮气向四周煤层扩散，孔内压力降低。
大磨岭煤矿煤层瓦斯基础参数测定报告(非常详细的报告)
报告书
河南理工大学 二〇一二年元月十二日
项目参加人员
项目负责人： 报告编写人： 报告审核人： 测定工作人员：
目 录
前 言.................................................................................................................................................... 1 1 矿井概况 ........................................................................................................................................... 3 1.1 位置与交通 ............................................................................................................................ 3 1.2 地形与河流 ............................................................................................................................. 3 1.3 地质特征 .............................................................................................................................
煤层瓦斯基本参数测定与计算
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
3）煤层瓦斯含量测定： （2）井下解吸法
■现行原则 《煤层瓦斯含量井下直接测定措施》（GB/T23250-2023）
■ 技术原理 和地勘时期瓦斯含量测定措施原理一样，采用解吸法。在 井下
测定瓦斯解吸量和解吸速度，计算损失量，在地面继续测定解吸 量和粉碎后瓦斯解吸量，测定或计算常压可解吸量（近视于残余 量）。四者之和就是煤层瓦斯含量。
边界煤层瓦斯压力一般为0.25~0.3MPa， ②煤层瓦斯压力随深度而增长。根据北票、南桐、天
府、鸡西等矿井统计，每100m垂深，瓦斯压力约 增长0.06~0.16MPa。 ③煤层连续稳定同一深度旳瓦斯压力基本相同。如中 梁山煤矿K1煤层在垂深378m水平沿走向128m范 围内，实测瓦斯压力均在2.8MPa左右。 ④地质构造带煤层瓦斯压力可能异常。
煤层瓦斯抽采基本参数测定与计算
4、煤层透气性系数测
定与计算
P2
★煤层透气性系数是衡量煤层 透气性大小旳指标。 ★物理意义是在1m3煤体旳两 侧，压力平方差为1MPa2时， 经过1m长度旳煤体，在1m2煤 面积上每天流过旳瓦斯量。 ★煤层透气性系数在不同地点 相差很大。在集中应力带，煤 层透气性可降低二分之一或更 多；而在卸压带，则可增长几 十倍到几万倍。
0.2
1.1
482
2.96
12
520
3.63
0.6
780
4.9
煤层瓦斯抽采基本参数测定与计算
2．瓦斯压力测定与计算
2）瓦斯压力旳测定
煤层瓦斯压力测定措施有直接测定法和间接测定法2类。
直接测定法分为打钻、封孔、测压3个环节。其关键旳是严
密封闭钻孔，微量旳漏气将造成测得瓦斯压力值大大不大于 真实旳瓦斯压力值。 • 老式旳测定措施是在岩石巷道中向煤层打钻孔，然后用不同 材料封堵孔口，最终安设测压表测压。近年中国研制了新封 孔材料和措施，很好地处理了煤层中旳钻孔封孔不严旳难题， 因而目前也可在煤层中打钻测压。 • 封孔旳措施有人工填料封孔、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， 直接测定法能测出精确旳瓦斯压力值，应用普遍。
煤层瓦斯基本参数
煤层瓦斯基本参数根据山西省煤炭工程项目咨询评审中心晋煤资评安字【2011】22文件通过的河南理工大学2011年1月编制的《山西通洲集团晋杨煤业有限公司2号、9+10号煤层开采矿井瓦斯涌出量预测》结论，矿井2#煤层瓦斯含量（W）具有随埋藏深度（H）增大而加大的整体趋势，两者之间遵循以下线性统计规律，2#煤层瓦斯含量增长梯度1.8m3/t/100m 2#煤层：W=0.018H+2.6594式中：W—为煤层瓦斯含量，m3/tH—为煤层埋藏深度，m山西通洲集团晋杨煤业有限公司矿井2#煤层埋藏深度为150~390m，则：2#煤层瓦斯含量为W=0.0187+2.6594=5.48 m3/t~9.68 m3/t9+10#煤层测定瓦斯含量最小值为3.54 m3/t，修正后采用的最大瓦斯含量为：6.0 m3/t同时，根据河南理工大学煤矿安全工程技术研究中心2009年3月编制的《山西沁源郭道晋杨煤业有限公司2#煤层瓦斯参数测试及瓦斯抽放可行性研究报告》资料，设计采用的2#煤层瓦斯参数如下：2#煤层煤层原始瓦斯压力0.4~0.60Mpa煤层瓦斯含量 5.48~9.68 m3/t（平均7.85 m3/t）煤层透气性系数0.1432~0.2429 m2/Mpa2.d钻孔瓦斯流量衰减系数0.0162~0.0204d—1百米钻孔初始瓦斯流量0.018m3/min.100m；瓦斯吸附常数：a=35.227 b=0.641煤的坚固性系数0.19~0.35采落煤残存瓦斯含量 3.82 m3/t（预测报告数据）9+10#煤层煤层瓦斯含量 3.54~6.0 m3/t（平均4.77 m3/t）采落煤残存瓦斯含量 3.0m3/t（预测报告数据）山西通洲集团晋杨煤业有限公司瓦斯含量、压力参数。
融安煤矿煤层瓦斯基础参数测定(完成)
云南省镇雄县融安煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告中国矿业大学云南方圆中正工贸有限公司二〇一〇年四月项目完成单位：中国矿业大学云南方圆中正工贸有限公司项目负责人：杨胜强中国矿业大学教授博导李一波198煤田地质勘探队瓦斯治理院院长工作人员：王东江中国矿业大学讲师胡新成中国矿业大学讲师周秀红中国矿业大学讲师孙祺中国矿业大学讲师肖化金中国矿业大学讲师尹新辉198煤田地质勘探队瓦斯治理院副院长邓小松198煤田地质勘探队工程师赵仁兴198煤田地质勘探队工程师李继奇198煤田地质勘探队工程师瓦斯是煤矿的主要自然灾害之一，长期以来严重威胁着煤矿的安全生产和影响着矿井的经济效益。
瓦斯赋存、瓦斯涌出及其防治技术的研究一直是我国煤矿，特别是高突瓦斯矿井的研究课题。
近几年来，少数低瓦斯矿井由于瓦斯规律不明，对突发的局部瓦斯异常涌出常疏于防范，连续发生重大瓦斯事故，给国家和人民的生命财产造成巨大损失；因此，瓦斯研究工作日益受到人们的重视。
融安煤矿位于云南省镇雄县境内，C5b、C6a煤层为融安煤矿的主采煤层，该矿原设计矿井生产能力为15万吨/年，现欲把矿井生产能力扩建为30万吨/年，因此需要了解C5b、C6a煤层的瓦斯基础参数，C5b、C6a煤层瓦斯参数的测定是否准确决定着融安煤矿今后的生产安全状况，决定着融安煤矿各种通风安全设备和设施的投资是否合理，因此，为保证将来采掘工作面的安全生产，确定主采煤层的煤与瓦斯突出危险性、瓦斯的最终来源，找出融安煤矿主采煤层的瓦斯赋存、运移和涌出规律，必须进行C5b、C6a煤层瓦斯基础参数的测定与分析工作。
另外，融安煤矿的煤层瓦斯基础参数和瓦斯涌出状况的测定，为进一步摸清该矿的原始瓦斯含量、瓦斯分布情况及突出危险性，同时也可为今后制定切实可行的瓦斯防治措施提供理论依据。
本报告首先叙述融安煤矿的生产地质概况、然后在学习瓦斯有关理论的基础上，针对融安煤矿C5b、C6a煤层的具体情况，把C5b、C6a煤层的瓦斯基础参数测定分为现场瓦斯参数测定和实验室瓦斯参数测定两部分。
瓦斯参数的测定方法
abP (1 − W − A) d 1 + bP
Wm = k p +
abP (1 − W − A) d 1 + bP
式中，Wm——每 1m3 煤的总瓦斯含量，m3/m3； kp——煤的孔隙率， %， 煤的孔隙率是指单位体积煤中所含有的孔隙体积， 一般在 8～ 12%左右。 图 4-6 反映了吸附瓦斯量和游离瓦斯量以及总瓦斯量的关系。从图中可以看出，在瓦斯 压力比较低时，吸附瓦斯量占绝大部分，随着瓦斯压力的增加，吸附瓦斯量渐趋饱和，而游 离瓦斯量所占的比例则逐渐提高。因此，在深部地层中，煤层和岩层中所含的游离瓦斯量往 往可以达到相当大的数值。 如果将每 m3 煤的瓦斯含量变为每 1t 煤的瓦斯含量，则
将上述测定结果，按要求填写表格，提出最终实验报告。 结果评定： 1） 合格样品： 钻孔煤心采取率大于 75%， 提钻过程中因故障停顿时间不超过 10～15min； 煤样在空气中暴露时间不超过 10～15min；密封罐不漏气；瓦斯解析测定中量管不漏气；含 量气路无堵塞；脱气时没有瓦斯损失；煤样灰分含量不超过 40%；记录完整齐全。 2）参考样品：凡有一项不符合上述要求的样品，划为参考样品。
1 2 3 4 5 6 7 8
瓦斯
图 4-5
胶圈—压力粘液封孔系统
1—外管；2—胶圈；3—内 管；4—导液管； 5—支撑外管；6—压力 粘液；7—胶圈；8—内挡盘
这种方法在井下操作时，使用胶圈——压力粘液瓦斯压力测定仪。首先，在预定测压地 点的岩巷中向煤层打钻，钻孔见煤后立即停钻。将测压仪活节内、外管依次连接好，封孔深 度和封孔段长度按测压点的地质条件确定。打钻结束后，冲洗钻孔，排除封孔段的钻屑，将 测压仪送入钻孔。转动加压把手，使胶圈膨胀，严密封闭钻孔，然后用高压二氧化碳驱动粘 液进入钻孔封孔段， 即完成封孔任务。 再通过注气入口向钻孔注入补偿气体。 在测定过程中， 当粘液压力不足时，可再向粘液罐加压。 这种测压方法在原理上突破了国内外原有测压方法的设计思想， 井下操作比较简便， 可 以大大缩短测定瓦斯压力的时间，这对现场生产和安全都有现实意义。
瓦斯基础参数测定
1.煤层基础参数现场测定实验方案1.1煤层瓦斯压力1.1.1测试原理直接测定法是用钻机由岩层巷道或煤层巷道向预定测量瓦斯地点打一钻孔，然后在钻孔中放置测压装置、再将钻孔严密封闭堵塞并将压力表和测压装置相连来测出瓦斯压力。
如果在测定中能保证钻孔封闭严密不漏气，则压力表显示的数值即为测点的实际瓦斯压力，直接测定法的关键是封闭钻孔的质量。
根据封孔原理的不同，一般将封孔方法分为被动式与主动式。
本次采用主动式封孔技术。
主动式封孔测压其基本原理是：固体封液体、液体封气体，即采用液体作为封孔介质，以解决固体物不能严密封闭钻孔周边裂隙孔道的困难，并保持封孔液体的压力在测定过程中始终大于瓦斯压力，粘液在压力作用下渗入钻孔周边裂隙，杜绝瓦斯的泄漏；为了维持封孔液体的压力和防止液体向钻孔内渗透，在封孔液体段的两端用固体封闭钻孔，形成用固体封液体、用液体封气体的封孔系统。
实践表明：在石灰岩、砂岩和页岩岩层的钻孔中，均能严密封闭钻孔，准确测得煤层的瓦斯压力。
经过几十年的发展，目前主动式瓦斯测压封孔装置主要有：普通胶圈－压力粘液封孔测压仪、可变形胶圈－压力粘液封孔测压仪、胶囊－压力粘液封孔测压仪、胶圈（囊）－三相泡沫密封液测压仪等。
MWYZ系列化主动式煤层瓦斯压力测定仪主要由钢丝胶囊、护管和连接罐、尼龙压力管（瓦斯管、胶囊液管和压力粘液管）、储能罐和压力粘液罐、手动试压泵、粘液封孔材料以及测压仪表等配件组成。
1.1.2测定仪器测试仪器选用华北科技学院研发的MWYZ－IV型和MWYZ－III型主动式煤层瓦斯压力测定仪各一套。
具体技术参数如表1.1所示。
表1.1 测压仪参数表1.1.3测点布置为了最大限度反应原始状态下的瓦斯压力，选择测压地点时可参考以下原则：1）目标煤层周围无采空区，尽量选取在最近几年新开拓的岩石巷道；2）瓦斯压力测量地点一般选择在岩石比较完整，周边地质结构单一的岩巷中进行；测压钻孔及其见煤点应避开地质构造裂隙带、巷道的卸压圈和采动影响范围，测压煤层周围岩石致密完整、无破碎带；3）煤层50m范围内无断层和大的裂隙；岩层无淋水，岩柱（垂高）至少大于10m；4）同一地点测压应打两个测压钻孔，钻孔口距离应在其相互影响范围外，其见煤点的距离除石门测压外应不小于20 m。
瓦斯基本参数测试
中国矿业学院法
⑴打钻孔测定煤层瓦斯压力 ⑵卸压测定钻孔瓦斯流量和时间 ⑶透气性系数计算
残存瓦斯含量测定装置
五、煤层瓦斯含量测定（间接法）
朗格缪尔方法：
瓦斯压力测定 吸附常数测定 工业分析和孔隙率 公式计算
X abP 100 Ad M ad 1 10KP 1 bP 100 1 0.31M ad
五、煤层瓦斯含量测定（间接法）
含量系数法
计算公式: X α p
残存瓦斯量实验室测定：经解吸测定的煤样，在密封状态下加热 (95℃)真空脱气，确定V3，再粉碎后脱气，确定V4，气体组份分析 煤样称重并进行工业分析
四、煤层瓦斯含量测定（井下解吸法）
测定步骤：
采样
试验室脱气与气体分析 煤样粉碎
粉碎后脱气与气体分析
煤样称重与工业分析 煤中残存瓦斯量计算
⑴ ⑵ ⑶ ⑷ 水泥砂浆封孔24小时后安装压力表 头3－5天，每八小时读数一次，以后每天一次 无泄漏情况下，连续3天瓦斯压力读数不变，结束测压 煤层绝对瓦斯压力为表压力加上0.1MPa
压力测值分析
三、煤层瓦斯含量测定（地勘解吸法）
测定步骤
采样：用普通岩芯管采取煤芯(煤样)，当煤芯(煤样)提升至地表之 后选取300～400g立即装入密封罐中，在采样过程中，注意记录开 始提芯、煤芯提至地表和装罐前在空气中暴露的时间。 瓦斯解吸量测定：煤样装入密封罐后，先将穿刺针头插入罐盖上的 胶垫圈，再拧紧罐盖，并通过针头将密封罐与解吸仪连接，开始测 量煤样解吸瓦斯量随时间的变化。测量2h后，得出累计瓦斯解吸体 积V1，然后取出针头，将密封罐送至实验室，进行脱气和气体分析。 损失瓦斯量推算：煤样在最初暴露的一段时间内，累计解吸瓦斯量 与煤样解吸时间的平根成正比，即：VS=K to t
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
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。
2任务二 煤层瓦斯压力及其测定
任务二 煤层瓦斯压力及其测定【主要内容】一、煤层瓦斯压力及其分布规律 二、煤层瓦斯压力测定原理 二、煤层瓦斯压力测定方法四、瓦斯压力测定要求与数据处理五、实训与操作-钻机施工钻孔测定瓦斯压力《煤矿安全规程》要求，为了预防石门揭穿煤层时发生突出事故，必须在揭穿突出煤层前，通过钻孔测定煤层的瓦斯压力，它是突出危险性预测的主要指标之一，又是选择石门防突措施的主要依据。
同时，用间接法测定煤层瓦斯含量，也必须知道煤层原始的瓦斯压力。
因此，测定煤层瓦斯压力是煤矿瓦斯管理和科研工作需要经常进行的一项内容。
一、 煤层瓦斯压力及其分布规律煤层瓦斯压力是煤层裂隙和孔隙中所含游离瓦斯的气体压力，即气体作用于孔隙壁的作用力。
其单位是MPa(兆帕)。
它是煤层裂隙和孔隙内游离瓦斯热运动的结果。
根据大量的测定结果表明，在甲烷带内，煤层的瓦斯压力随深度的增加而增加，多数煤层呈线性增加，可以按下式预测深部煤层的瓦斯压力：)(00H H m p p -+= （1-2-1）式中 P ——在深度H 处的瓦斯压力，MPa ；P 0——瓦斯风化带H 0深度的瓦斯压力，MPa ，一般取0.15～0.2，预测瓦斯压力时可取0.196；H 0——瓦斯风化带的深度，m ； H ——煤层距地表的垂直深度，m ；m ——瓦斯压力梯度，MPa/m 。
可由下式计算：101=H H P P m —— （1-2-2）式中 P 1——实测瓦斯压力，MPa ；H 1——测瓦斯压力P 1地点的垂深，m 。
实际应用时，m 一般取为0.01±0.005。
煤层瓦斯的压力应该实际测量。
根据我国各煤矿瓦斯压力随深度变化的实测数据，瓦斯压力梯度m 一般在0.007～0.012 MPa/m ，而瓦斯风化带的深度则在几米至几百米之间。
表1-2-1是我国部分矿井的煤层瓦斯压力和瓦斯压力梯度实测值。
表1-2-1 我国部分矿井的煤层瓦斯压力和瓦斯压力梯度实测值对于一个生产矿井，应该注意积累和充分利用已有的实测数据，总结出适合本矿的基本规律，为深水平的瓦斯压力预测和开采服务。
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。
7．始突深度的煤层瓦斯压力：矿井各煤层中所有已经发生突出的点中埋藏深度最浅的点对应的煤层瓦斯压力。
煤层瓦斯基础参数测定!
煤层瓦斯参数测定技术方法总结目录第一章层瓦斯压力测定 (1)（一）固体材料封孔测定瓦斯压力 (1)（二）胶圈粘液封孔测定瓦斯压力 (2)第二章煤层瓦斯含量测定 (4)（一）采取煤样及瓦斯解吸速度测定 (5)（二）计算采样过程中的损失瓦斯量 (6)（三）残余瓦斯含量测定 (7)第三章瓦斯含量系数测定 (9)（一）测定原理 (9)（二）测定方法 (10)第四章煤层透气性系数的测定与计算 (11)（一）计算公式 (11)（二）测定与计算步骤 (12)（三）测定中的注意事项 (14)第五章煤的坚固性系数测定 (16)（一）测定原理 (16)（二）测定方法与步骤 (16)第六章煤的瓦斯放散指数测定 (17)（一）测定仪器 (17)（二）测定步骤 (17)第七章瓦斯吸附常数测定 (18)（一）瓦斯含量欲瓦斯吸附量、瓦斯压力及温度之间的关系 (18)（二）采用容量法测定等温吸附曲线计算a 、b值的原理 (20)（三）、测定过程 (20)第八章预测瓦斯突出危险性参数测定 (21)（一）单项参数测定及计算 (21)（二）区域预测 (26)（三）工作面预测 (27)（四）防突措施效果检验 (29)第九章瓦斯储量、可抽量及抽放率计算 (30)（一）瓦斯储量计算 (30)（二）可抽瓦斯量概算 (31)（三）抽放率 (31)第十章抽放管路中的瓦斯流量测定与计算 (32)（一）参数测定 (33)（二）流量计算 (33)第十一章钻孔排放瓦斯有效半径测定 (39)（一）根据瓦斯压力确定排放瓦斯有效半径的方法 (39)（二）根据瓦斯流量确定排放瓦斯有效半径的方法 (39)第十二章钻孔瓦斯流量衰减系数的测定于计算 (40)第十三章瓦斯涌出量及其计算 (41)（一）掘进巷道的瓦斯涌出 (41)（二）、回采工作面瓦斯涌出量计算 (43)第一章煤层瓦斯压力测定（一）固体材料封孔测定瓦斯压力首先在距测压煤层一定距离（≥5m）的岩巷打孔，孔径一般取φ68—φ108mm。
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。
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。
煤层瓦斯含量
1.3.1 煤层瓦斯含量及其计算实际上，由于煤层瓦斯含量包括游离瓦斯含量和吸附瓦斯含量；因此，在计算中，一般应分别进行计算｡1.3.1.1 煤的游离瓦斯量一般情况下，煤的游离瓦斯含量是按气体状态方程（马略特定律）进行计算，即：ξ00Tp VpT x y =（1-3-1）式中：x y ——煤的游离瓦斯含量，m 3/t ；V ——单位质量煤的孔隙容积，m 3/t ； p ——瓦斯压力，MPa ；T 0，p 0——标准状况下的绝对温度（273 K ）与压力（101. 325 KPa ）； T ——瓦斯的绝对温度；T =273+t; t ——瓦斯的摄氏温度，℃；ξ——瓦斯压缩系数（以甲烷的压缩系数代替），甲烷的压缩系数如表1-3-1所示｡1.3.1.2 煤的吸附瓦斯含量目前一般按朗格缪尔（Langmuir ）方程计算，在计算中同时应考虑煤中水分、可燃物百分比以及温度的影响｡因此，煤的吸附瓦斯量为：10010031.0111)(0WA W e bp abp x t t n x --⋅+⋅+=- （1-3-2）式中：x x ——煤的吸附瓦斯含量，m 3/t ；t 0——实验室测定煤的吸附常数时的实验温度，℃； t ——煤层温度，℃；n ——经验系数，一般情况下可按下式确定：p n 07.0993.002.0+=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， %｡我国部分矿井相应煤层的吸附试验结果如表1-3-2所示｡1.3.1.3 煤的瓦斯含量根据上述可知，煤的瓦斯含量等于游离瓦斯含量与吸附瓦斯含量之和，故而有：10010031.0111)(000WA W e bpabp Tp VpT x x x t t n xy --⋅+⋅++=+=-ξ （1-3-3）式中：x ——煤的瓦斯含量，m 3/t ｡其余符号意义同前｡此外，目前有些瓦斯工作者，为了简化计算，也采用孔隙率和瓦斯压力来计算游离瓦斯量｡即：x y =BK ·p （K 为煤层的孔隙率，B 为量纲修正值，量纲为m 3/t·MPa ，数值为1）｡图1-3-2为煤的吸附瓦斯量和游离瓦斯量以及总瓦斯量之间的关系，从中可以看出：在瓦斯压力比较低时，吸附瓦斯量占绝大部分，随着瓦斯压力的增大，吸附瓦斯量渐趋饱和，而游离瓦斯所占的比例逐渐提高｡因此，在深部地层中，当瓦斯压力较高时，煤层和岩层孔隙中所含有的游离瓦斯量，往往可以达到相当大的数值｡图1-3-2 煤层瓦斯含量和瓦斯压力的关系曲线1-总瓦斯量；2-吸附瓦斯；3-游离瓦斯如果煤层的自然条件和实验室测定的条件完全相同，则实验室中按煤层瓦斯压力和温度测定出来的瓦斯含量就是该煤层的瓦斯含量｡在实际应用时，由于在矿井中各煤层的煤质一般变化不大｡因此，在实验室中可以将各个煤层分别用不同瓦斯压力和温度测定出它的瓦斯含量曲线，然后再根据采掘工作地点测出的煤层温度和瓦斯压力，从该煤层的瓦斯含量曲线中求得该地点的煤层瓦斯含量｡在目前我国的瓦斯矿井中，烟煤的瓦斯含量一般未超过25 m 3/t ～35 m 3/t ，无烟煤的瓦斯含量一般未超过35 m 3/t ～45 m 3/t ，但是，实际矿井中煤层的瓦斯含量应根据实际测定和计算才能确定｡瓦斯含量/m 3.t 1瓦斯压力 P/MPa。