煤层瓦斯测定技术的应用范文

《能源与节能杂志》2014年第八期

1煤层瓦斯含量直接测定原理

煤层瓦斯含量直接测定的原理是：首先划分地质单元，通过实验室测得该地质单元煤体常压下的瓦斯不可解吸量Qc。在该地质单元日常测定过程中，通过及时收集计算测点的可解吸瓦斯含量Qm。测点可解吸瓦斯含量Qm与该地质单元煤体常压下的瓦斯不可解吸量Qc之和就近似为该点煤体的瓦斯含量Q。在实际过程中，按评判要求设计取样点，通过钻进的方式从煤体预定取样点取出新鲜煤样，煤样立即装入密封罐中测量煤样的瓦斯解吸速度及入罐释压解吸量（记录一段时长的逸出解吸瓦斯气体体积，一般不少于45min），并以此来推算入罐前损失的可解吸量；在地面实验室测量运样过程释放出的瓦斯量（该量与入罐释压解吸量之和为可测量瓦斯解吸量），然后分取2份等重的煤样装入密封的粉碎系统加以粉碎，测量在粉碎过程及粉碎后一段时间常压下所解吸出的瓦斯量，并以此平均计算瓦斯残余可解吸量；再借助水分测定系统、气体成分测定系统测定气体组份进行校正，求取可解吸瓦斯含量：损失可解吸量、可测量瓦斯解吸量和残余可解吸量之和就是该点煤体可解吸瓦斯含量[2]。煤层瓦斯含量直接测定法工艺流程图如图1所示。

2煤层瓦斯含量直接测定技术应用

2.1煤层瓦斯含量直接测定技术在寺河矿现场应用寺河矿在2006年至2007年对煤层瓦斯含量直接测定装置进行研究完善，2008年至2010年在矿井高瓦斯区进行了煤层瓦斯含量直接测定技术的工业性试验，装备了瓦斯研究室，收集了大量数据完成了与间接测法的对比工作，2010年通过企标确定以煤层瓦斯含量直接测定为抽采达标评判标准并推广到西部突出区和全局，目前掘进工作面每向前推进60m，直接测定斯含量6个～9个。寺河矿利用实测煤层瓦斯含量结果定期对瓦斯等值线图、瓦斯地质图进行修正，使之更有效地指导生产。

2.2煤层瓦斯含量直接测定技术在区域防突中的应用煤层瓦斯含量直接测定技术可实现井下快速、高效测定煤层瓦斯含量。因此，采用残余瓦斯含量指标进行区域突出危险性预测及区域措施效果检验———预抽效果评价可满足寺河矿高产高效的需要，寺河矿以实测瓦斯含量为基础制定瓦斯治理的技术规范标准、瓦斯治理评价体系，实测数据纳入通风瓦斯灾害预警平台，实现对工作面瓦斯涌出情况的实时监控和自动报警[3]。

2.2.1煤层瓦斯含量直接测定技术在区域预测中的应用根据煤层瓦斯含量直接测定的数据，对照《防治煤与瓦斯突出规定》第四十三（三）的规定要求：“如果没有或缺少煤层瓦斯压力资料，也可根据煤层瓦斯含量进行预测。预测所依据的临界值应根据实验考查确定，在确定之前，煤层瓦斯含量大于等于8m3/t的区域为突出危险区。”可进行区域预测，在2010年以后，寺河矿煤层瓦斯含量直接测定技术对未抽采区域进行预测，确定西井区未实施区域措施之前具有煤与瓦斯突出危险性。

2.2.2煤层瓦斯含量直接测定技术在预抽效果评价中的应用寺河矿西井区W2301工作面处于井上下联合抽采解放区域，经抽采量计算抽采达标后，需在掘进过程中取样量化评价，应用示例如下。a)W2301工作面11/15巷7#—8#横川处取样钻孔参数及实测含量表。W23011/15巷7#—8#横川处共施工6个取样钻孔，钻孔参数见表1；b)煤层瓦斯含量测定情况及结果分析。上述6个煤样的实测煤层瓦斯含量均小于8m3/t，其中1-2#与3-2#2个煤样分别在W23011、W23015巷道轮廓线外20m，且2-2#煤样距W23012/13巷4#横川处85m。上述数据表明，6个煤样的实测煤层瓦斯含量均小于8m3/t，表明区域措施有效，抽采达标，可以掘进。

3结语

a)煤层瓦斯含量直接测定装置，实现半天内同一钻孔在煤层煤体的30m、60m、80m、120m取样进行瓦斯含量量化评价，时间短、效果好，符合井下巷道掘进、工作面回采进行预抽效果评价的要求，并可准确分析出超标单元点及超标条带位置，及时针对性地对检出超标单元实施补充措施，区域突出危险性预测及区域措施效果检验高效准确，可满足寺河矿在高突条件下建设高产高效矿井的要求；b)煤层瓦斯含量直接测定技术通过在寺河矿的应用，形成了符合寺河矿区条件下的快速准确测定瓦斯含量、及时进行抽采达标评判的工艺和方法，解决了寺河矿在高突条件建设高产高效矿井所遇的瓦斯量化评价的课题，保证了寺河矿连续7a稳产千万吨。

作者：赵彬单位：山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司东大煤矿