煤层瓦斯含量直接测定方法.doc

2煤层***含量直接测定方法2、1国内外概况直接测定煤层***含量方法最初就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得含气量。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得***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***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),但带来不可控得漏气误差。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得煤样***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***含量直接测定装置,见图1。但对含水煤样得***解吸规律缺乏深入得实验研究。图1重庆分院DGC型***含量直接测定装置2010~2012年中国矿业大学在做淮南矿区***项目时,通过大量现场解吸实验,得到原始煤层水分条件下得钻孔煤屑***解吸2小时以内得规律,创立了全钻孔全煤芯取样解吸***实验技术,用于直接测定煤层***含量与***压力,见图2。图2中国矿业大学***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***含量直接测定法依据国家标准GB/T232502009煤层***含量井下直接测定方法。直接、准确测定煤层***含量,用于矿井采掘部署、开拓延伸设计、煤层***赋存规律、***涌出量预测、***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***含量直接测定法中***含量由5部分组成:煤样损失***量X0、井下解吸***量X1、煤样粉碎前解吸***量X2、煤样粉碎后解吸***量X3、大气压下不可解吸***量X4。煤样损失***量为煤体暴露至装入煤样罐损失得解吸***量。不可解吸***量为大气压下煤样粉碎后仍残存在煤体中得***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***量重庆分院采用测定煤样初始解吸速度、损失时间,采用***解吸速度模型推算得到。中国矿业大学根据原始煤层水分条件下得钻孔煤屑***解吸规律,采用30~60分钟得解吸量、损失时间,应用***解吸量模型推算得到,单位煤重得解吸***量X0=/G。有效地消除了速度误差。解吸时间2小时以内得解吸实验方程为:式中:—t时刻得实际***解吸量,,;—t时刻得井下测定得***解吸量,; —井下损失***量,;—***解吸时间,,;—损失时间(煤样暴露时间),;—测定时间,;G—解吸煤样重量,g。***解吸速度方程为:—时刻得***解吸速度,;—时得初始***解吸速度,;煤得损失***量也可以用Excel表得做图与数据处理程序得到。2、2、2井下解吸***量采用排水集气法测定***量。采取得煤样装入煤样罐后,将煤样罐与水量筒连接好,每隔每隔1分钟记录量管重量读数及测定时间,连续观测30~60min或解吸量小于1g(cm3/min),将观测结果填写到记录表中,得到井下解吸***量。单位煤重得解吸***量X1=/G。2、2、3煤样粉碎前解吸***量采用排水集气法测定***量。井下送交地面实验室得煤样罐检查气密性确认不漏气后,将煤样罐得出气口用胶管连接到量筒得进气口,打开煤样罐阀门与秒表,每隔1分钟记录排水得体积(cm3)与时刻(min)。连续观察记录30~60min左右,当煤样罐得出气量小于2cm3/min时,得到煤样粉碎前解吸***量。单位煤重得粉碎前解吸***量X2=/G。2