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文档简介
1、For personal use only in study and research; not for commercial use瓦斯含量测定莃 zjl袈1. 间接法薇间接法测定煤层瓦斯含量是建立在煤吸附瓦斯理论 基础上的,这里的煤层原始瓦斯含量也就是吸附和游 离2种状态下瓦斯量的总和。 利用间接方法测定煤层原 始瓦斯含量,首先需要在井下实测煤层原始瓦斯压力, 并在井下采取新鲜煤样后送实验室测定煤的孔隙率、 吸附常数值等参数,然后再根据郎格缪尔方程推算煤 层瓦斯含量。郎格缪尔方程如下式:莅该方法是由煤对瓦斯气体吸附曲线反推算出来的, 能 比较真实的反应煤层的原始瓦斯含量 。体吸附曲线反 推
2、算出来的,能比较真实的反应煤层的原始瓦斯含量。 在石门和围岩巷道打穿层钻孔向未卸压原始煤体打钻 测压,比较容易测出真实瓦斯压力值。可以认为用该 方法推算出的煤层瓦斯含量为煤层的原始瓦斯含量。 该方法要求测定的瓦斯压力真实可靠,但在煤层中打 钻测定瓦斯压力时,工艺要求比较严格,周期长,成 功率受限制。肃 2. 直接法罿( 1) . 密封式取样法蚆密封式取样法的原理就是采用一个特制的煤样采集 装置,其特点是煤样在原始状态下,被装进取样罐并 能自动密封,使煤样始终保持原始瓦斯压力状态。煤 样到达地面之后采用解吸法测得煤层原始瓦斯含量 值,该方法多用于地勘钻孔中。袄( 2) . 解吸法袃解吸法的基本原
3、理是通过采样过程中煤样的暴露时 间和解吸规律的实际测定,确定采样过程中煤样的瓦 斯损失量。而其方法的关键是尽量消除或减少采样过 程的瓦斯损失量,这是解吸法与其他方法的根本区别 解吸法测定的准确性取决于采样过程煤样的暴露时问 及采样地点是否准确,实测解吸规律条件是否完全或 接近符合煤样暴露过程的条件。煤样暴露时间是指采 样过程中煤样开始解吸时间起直至煤样装入煤样罐开 始测定解吸的时间。所以,采样过程中煤样瓦斯的损 失量、井下测定的解吸量、实验室测定的煤样残存瓦 斯量,三者之和即为煤样瓦斯含量。再根据煤样质量 计算出煤层瓦斯含量。解吸法测定煤层瓦斯含量在工 业中的应用解吸法测定煤层瓦斯含量的具体操
4、作过 程:在新暴露的煤壁,石门或岩石巷道打钻采集煤样 井下自然解吸瓦斯量测定实验室残存瓦斯含量测 定。该方法的关键是确定采样过程中煤样的瓦斯损失 量,其实质问题是对煤样解吸初始阶段解吸规律的确 定。早在 1970年,法国贝尔特等专家在对井下煤层水 平孔的研究中发现:煤的瓦斯解吸在初始阶段其瓦斯 解吸量 (Q) 与解吸时间的平方根成正比。肁式中:K为系数,t为煤样暴露时间,用此式计算出该 段时间内的瓦斯损失量。肈瓦斯压力测定芄一简单地质条件的测压封孔工艺 薄(一) 施工工艺 螈选择合适地点布置瓦斯压力测定钻孔, 钻孔直径宜在 膆65. 75m之间钻孔施工好后,由用水排渣改换为用 高压风扫孔,可以
5、将测压钻孔内粘接在孔壁的煤渣及 煤粉清理干净。将毛巾绑在测压集气管 ( 测压集气管前 端打有足够数量的径向十字筛孔 (p5 . 1Omm,) 前端堵 实,并用 80目的铁纱包扎好 ) 的挡板上, 厚度视孔径而 定,保证水泥浆不能流入筛孔内。将毛巾绑在尾管和 注浆管上, 然后用专用封孔剂, 分别为黑料 (多异氰酸 酯RoNCO和白料(聚醚多R-OH和助剂)分别均匀倒在毛 巾上,将带有封孔剂的毛巾缠裹在尾管和注浆管上, 最后将尾管和注浆管送至测压钻孔内预定位置。连接 注浆泵和注浆管,根据钻孔直径和封孔深度确定水泥 的使用量,按一定比例配制好水泥浆,用注浆泵一次 连续将水泥浆注入钻孔内,将钻孔整个岩
6、孔段注满水 泥浆。蚃( 二) 适用条件 芄该封孔工艺适用于穿层测压孔或顺层测压孔,地点应 该优先选择在石门或岩石巷道中,且要要求测压点附 近岩性致密,无断层、裂隙不发育等地质构造处。应 当注意的是注浆封孔的上向测压钻孔倾角不小于于。 二、复杂地质条件的测压封孔工艺衿(一)施工工艺蕿1 测压钻孔设计为两级套管结构:(1)应先用直径 大于108m的钻头开孔,在钻进34n后退出钻杆,用 高压风扫净孔内岩粉,将孔口管(直径小于108mm送进 孔内,将按搅匀的水泥浆注入孔内加固孔口管,等孔 口管凝固24后,方可进行耐压试验,确保最低耐压5MPa 以上,该级套管主要作用是保护孔口。 (2)孔口管耐压 试验
7、通过后,用直径大于89mr的钻头套孔,打至含水 裂隙层位置时停钻,再下入89mm套管,套管注浆凝固 和封堵含水裂隙层水源后做耐压试验,确保最低耐压 5. 0MP以上。上述工作完成后,用直径大于63mi钻头 套孔,同样要将测压钻孔内的粘结在孔壁的煤渣及煤 粉清理干净,以提高密封效果。莇2将适宜的毛巾绑在集气管的挡盘之上,将尾管和 注浆管送至测压钻孔内预定位置。螀3等封孔剂凝固以后将搅匀的水泥浆注入测压孔中。羁4封孔结束后水泥浆凝固 24小时上压力表,定时观 察和记录煤层瓦斯压力。蚇( 二) 适用条件螆此工艺适用于顺层测压或测压钻孔受地质构造的影 响较大, 煤层项、底板发育小断层较多, 岩石较破碎
8、, 发育岩层构造裂隙;或由于部分底板岩石封闭性差, 岩孔段有破碎带,测压钻孔孔壁易发生塌孔;或测压 地点附近煤层顶、底板岩层段存在含水层等情况。薁新技术:聚氨酯泡沫压力黏液封孔测压技术 螈聚氨酯泡沫的反应机理及特性 聚氨酯泡沫是聚氨基甲酸酯泡沫的简称,主要 由黑料(多异鼠酸酯KNCO)和白料(聚瞇多元B0H和助剂)混合发泡而成乜这些原料阻燃、不爆炸、无腐蚀性。根据煤矿井下条件,要求配制的聚氨酯泡沫封孔材料具有以下特性:严 密堵漏性;强力附着性;快速发泡定型性: 发泡倍数可调性,且最小发泡倍数20;抗静电性:阻燃性:具有一定的抗压、抗拉强度;密度为58 73 g/cn/螆力黏液封孔材料及工具 接
9、黏液泵。仅供个人用于学习、研究;不得用于商业用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen fu r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l ' e tude et la recherche uniquementa des fins personnelles; pasa des fins commerciales.to员bko gA.nrogeHKO TOpMenob3ymo
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