煤層瓦斯測定技術的應用范文

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《能源與節能雜志》2014年第八期

1煤層瓦斯含量直接測定原理

煤層瓦斯含量直接測定的原理是：首先劃分地質單元，通過實驗室測得該地質單元煤體常壓下的瓦斯不可解吸量Qc。在該地質單元日常測定過程中，通過及時收集計算測點的可解吸瓦斯含量Qm。測點可解吸瓦斯含量Qm與該地質單元煤體常壓下的瓦斯不可解吸量Qc之和就近似為該點煤體的瓦斯含量Q。在實際過程中，按評判要求設計取樣點，通過鉆進的方式從煤體預定取樣點取出新鮮煤樣，煤樣立即裝入密封罐中測量煤樣的瓦斯解吸速度及入罐釋壓解吸量（記錄一段時長的逸出解吸瓦斯氣體體積，一般不少于45min），并以此來推算入罐前損失的可解吸量；在地面實驗室測量運樣過程釋放出的瓦斯量（該量與入罐釋壓解吸量之和為可測量瓦斯解吸量），然后分取2份等重的煤樣裝入密封的粉碎系統加以粉碎，測量在粉碎過程及粉碎后一段時間常壓下所解吸出的瓦斯量，并以此平均計算瓦斯殘余可解吸量；再借助水分測定系統、氣體成分測定系統測定氣體組份進行校正，求取可解吸瓦斯含量：損失可解吸量、可測量瓦斯解吸量和殘余可解吸量之和就是該點煤體可解吸瓦斯含量[2]。煤層瓦斯含量直接測定法工藝流程圖如圖1所示。

2煤層瓦斯含量直接測定技術應用

2.1煤層瓦斯含量直接測定技術在寺河礦現場應用寺河礦在2006年至2007年對煤層瓦斯含量直接測定裝置進行研究完善，2008年至2010年在礦井高瓦斯區進行了煤層瓦斯含量直接測定技術的工業性試驗，裝備了瓦斯研究室，收集了大量數據完成了與間接測法的對比工作，2010年通過企標確定以煤層瓦斯含量直接測定為抽采達標評判標準并推廣到西部突出區和全局，目前掘進工作面每向前推進60m，直接測定斯含量6個～9個。寺河礦利用實測煤層瓦斯含量結果定期對瓦斯等值線圖、瓦斯地質圖進行修正，使之更有效地指導生產。

2.2煤層瓦斯含量直接測定技術在區域防突中的應用煤層瓦斯含量直接測定技術可實現井下快速、高效測定煤層瓦斯含量。因此，采用殘余瓦斯含量指標進行區域突出危險性預測及區域措施效果檢驗———預抽效果評價可滿足寺河礦高產高效的需要，寺河礦以實測瓦斯含量為基礎制定瓦斯治理的技術規范標準、瓦斯治理評價體系，實測數據納入通風瓦斯災害預警平臺，實現對工作面瓦斯涌出情況的實時監控和自動報警[3]。

2.2.1煤層瓦斯含量直接測定技術在區域預測中的應用根據煤層瓦斯含量直接測定的數據，對照《防治煤與瓦斯突出規定》第四十三（三）的規定要求：“如果沒有或缺少煤層瓦斯壓力資料，也可根據煤層瓦斯含量進行預測。預測所依據的臨界值應根據實驗考查確定，在確定之前，煤層瓦斯含量大于等于8m3/t的區域為突出危險區。”可進行區域預測，在2010年以后，寺河礦煤層瓦斯含量直接測定技術對未抽采區域進行預測，確定西井區未實施區域措施之前具有煤與瓦斯突出危險性。

2.2.2煤層瓦斯含量直接測定技術在預抽效果評價中的應用寺河礦西井區W2301工作面處于井上下聯合抽采解放區域，經抽采量計算抽采達標后，需在掘進過程中取樣量化評價，應用示例如下。a)W2301工作面11/15巷7#—8#橫川處取樣鉆孔參數及實測含量表。W23011/15巷7#—8#橫川處共施工6個取樣鉆孔，鉆孔參數見表1；b)煤層瓦斯含量測定情況及結果分析。上述6個煤樣的實測煤層瓦斯含量均小于8m3/t，其中1-2#與3-2#2個煤樣分別在W23011、W23015巷道輪廓線外20m，且2-2#煤樣距W23012/13巷4#橫川處85m。上述數據表明，6個煤樣的實測煤層瓦斯含量均小于8m3/t，表明區域措施有效，抽采達標，可以掘進。

3結語

a)煤層瓦斯含量直接測定裝置，實現半天內同一鉆孔在煤層煤體的30m、60m、80m、120m取樣進行瓦斯含量量化評價，時間短、效果好，符合井下巷道掘進、工作面回采進行預抽效果評價的要求，并可準確分析出超標單元點及超標條帶位置，及時針對性地對檢出超標單元實施補充措施，區域突出危險性預測及區域措施效果檢驗高效準確，可滿足寺河礦在高突條件下建設高產高效礦井的要求；b)煤層瓦斯含量直接測定技術通過在寺河礦的應用，形成了符合寺河礦區條件下的快速準確測定瓦斯含量、及時進行抽采達標評判的工藝和方法，解決了寺河礦在高突條件建設高產高效礦井所遇的瓦斯量化評價的課題，保證了寺河礦連續7a穩產千萬噸。

作者：趙彬單位：山西晉城無煙煤礦業集團有限責任公司東大煤礦