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文档简介
1、主讲人:袁军伟 博士/副教授电话-mail:微信:yjw3056724002022-3-18个人简介袁军伟: 河南许昌人,现就职于河南理工大学安全学院,主要从事瓦斯灾害预测与防治的教学与科研工作。2003年毕业于焦作工学院 采矿工程专业(本科);2006年毕业于河南理工大学 采矿工程专业(硕士);2006.7-2007.12 安全学院 瓦斯地质研究所;2008年- 安全学院 瓦斯灾害防治技术及装备研究所;2010.9-2014.6中国矿业大学(北京)安全技术及工程专业(博士)。主要参数测定及计算 瓦斯基本参数测定的重要性瓦斯基本参数测定的重要性瓦斯基本参数测定的重要性
2、瓦斯基本参数测定的重要性瓦斯基本参数测定的重要性瓦斯基本参数测定的重要性一、煤层瓦斯含量测定一、煤层瓦斯含量测定集气法集气法瓦斯含量测定方法瓦斯含量测定方法直接法直接法间接法间接法地勘方法地勘方法井下方法井下方法解吸法解吸法钻屑解吸法钻屑解吸法密闭法密闭法煤层瓦斯含量:煤层瓦斯含量:单位重量煤中所含有的换算成单位重量煤中所含有的换算成标准状态下(标准状态下(20,0.1MPa)的瓦斯体积称之为)的瓦斯体积称之为煤层瓦斯含量,单位煤层瓦斯含量,单位m3/t和和cm3/g。一、煤层瓦斯含量测定一、煤层瓦斯含量测定一、煤层瓦斯含量测定一、煤层瓦斯含量测定(1)地勘解吸法)地勘解吸法一、煤层瓦斯含量测
3、定一、煤层瓦斯含量测定(1)地勘解吸法)地勘解吸法P PCH4CH4煤层煤层泥浆泥浆v vv v钻孔钻孔P P泥浆泥浆P P泥浆泥浆P P空气空气P PCH4CH4P PCH4CH4一一、煤层瓦斯含量测定、煤层瓦斯含量测定(1)地勘解吸法)地勘解吸法1、采样、采样 采样准备采样准备: 1)所有用于取样的煤样罐在使用前必须进行气密性检测;气密)所有用于取样的煤样罐在使用前必须进行气密性检测;气密性检测可以通过向煤样罐注空气至性检测可以通过向煤样罐注空气至1.5MPa以上,关闭后搁置以上,关闭后搁置12h,压力不降低方可使用。不应在丝扣及胶垫上涂润滑油。压力不降低方可使用。不应在丝扣及胶垫上涂润滑
4、油。 2)解吸仪在使用前,将量管内灌满水,放置)解吸仪在使用前,将量管内灌满水,放置10min量筒水面不降量筒水面不降低为合格。低为合格。2)意义:煤层瓦斯含量是确定矿井瓦斯涌出量的基础数)意义:煤层瓦斯含量是确定矿井瓦斯涌出量的基础数据,是矿井瓦据,是矿井瓦斯抽采设斯抽采设计的重要参数之一计的重要参数之一。煤样采集煤样采集: 采集煤芯。采集煤芯。一、煤层瓦斯含量测定一、煤层瓦斯含量测定(1)地勘解吸法)地勘解吸法1234123412341234123412341234123412341234123412341234123412341234123412341234123412341234123
5、412341234123412341234123412341234123412341234一一、煤层瓦斯含量测定、煤层瓦斯含量测定(1)地勘解吸法)地勘解吸法二、煤层瓦斯含量测定二、煤层瓦斯含量测定(1 1)地勘解吸法)地勘解吸法一一、煤层瓦斯含量测定、煤层瓦斯含量测定(1)地勘解吸法)地勘解吸法一一、煤层瓦斯含量测定、煤层瓦斯含量测定(1)地勘解吸法)地勘解吸法一一、煤层瓦斯含量测定、煤层瓦斯含量测定(1)地勘解吸法)地勘解吸法一一、煤层瓦斯含量测定、煤层瓦斯含量测定(1)地勘解吸法)地勘解吸法ttKVs0瓦斯损失量计算图瓦斯损失量计算图 一、煤层瓦斯含量测定一、煤层瓦斯含量测定(1)地勘解
6、吸法)地勘解吸法VSV1V2V3v 采样:采样:用普通岩芯管采取煤芯用普通岩芯管采取煤芯( (煤样煤样) ),当煤芯,当煤芯( (煤样煤样) )提升至地表之后提升至地表之后选取选取300300400g400g立即装入密封罐中,在采样过程中,注意记录开始提立即装入密封罐中,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。芯、煤芯提至地表和装罐前在空气中暴露的时间。v 瓦斯解吸量测定: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,开始测量煤垫圈,再拧紧罐盖,并通过针头
7、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。测量样解吸瓦斯量随时间的变化。测量2h2h后,得出累计瓦斯解吸体积后,得出累计瓦斯解吸体积V1V1,然后取出针头,将密封罐送至实验室,进行脱气和气体分析。然后取出针头,将密封罐送至实验室,进行脱气和气体分析。v 损失瓦斯量推算: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:煤样解吸时间的平根成正比,即:VS=KVS=Kv 残存瓦斯量实验室测定:残存瓦斯量实验室测定:经解吸测定的煤样,在密封状态下加热经解吸测定的煤样,在密封状态下加热(95)(95)真
8、空脱气,确定真空脱气,确定V V3 3,再粉碎后脱气,确定,再粉碎后脱气,确定V V4 4,气体组份分析煤,气体组份分析煤样称重并进行工业分析样称重并进行工业分析tto一、煤层瓦斯含量测定一、煤层瓦斯含量测定(1)地勘解吸法)地勘解吸法地勘瓦斯含量可靠性评价:地勘瓦斯含量可靠性评价: 煤样灰分含量不得超过煤样灰分含量不得超过40%40%; 煤样现场瓦斯解吸测定后,必须密封装罐,脱气前不煤样现场瓦斯解吸测定后,必须密封装罐,脱气前不漏气;漏气; 煤样重量不得少于煤样重量不得少于250g250g; 瓦斯带测定煤样甲烷成分不低于瓦斯带测定煤样甲烷成分不低于80%80%; 同一钻孔同一煤层有两个或两个
9、以上的瓦斯含量测值,同一钻孔同一煤层有两个或两个以上的瓦斯含量测值,且均满足条件时,按最大值确定煤层瓦斯含量。且均满足条件时,按最大值确定煤层瓦斯含量。一、煤层瓦斯含量测定一、煤层瓦斯含量测定(1)地勘解吸法)地勘解吸法一、煤层瓦斯含量测定一、煤层瓦斯含量测定(1)地勘解吸法)地勘解吸法11161712D15N2G141318F10E2C1CH19987354BA64dacb一、煤层瓦斯含量测定一、煤层瓦斯含量测定(1)地勘解吸法)地勘解吸法v 解决了二大技术难题:解决了二大技术难题:1. 提钻过程泥浆压降模拟;提钻过程泥浆压降模拟;2. 提钻过程漏失瓦斯量实时提钻过程漏失瓦斯量实时精确测定。
10、精确测定。v 测定装备申报了发明专测定装备申报了发明专利;利;v 实验得到了实验得到了“漏失瓦斯量漏失瓦斯量不能用简单的计算公式来不能用简单的计算公式来推算推算”的结的结论。论。一、煤层瓦斯含量测定一、煤层瓦斯含量测定(1)地勘解吸法)地勘解吸法一、煤层瓦斯含量测定一、煤层瓦斯含量测定(2)钻屑解吸法)钻屑解吸法要求:钻屑采自原始煤体,孔深超过要求:钻屑采自原始煤体,孔深超过12m钻屑采集方法与器具钻屑采集方法与器具测定步骤:(1)采样:孔口取样,粒度为1-3mm,煤样100-200g;(2)煤样瓦斯解吸量测定;(3)取样过程中的瓦斯解吸量推算;(4)煤样残存瓦斯量测定;(5)瓦斯含量计算。一
11、、煤层瓦斯含量测定一、煤层瓦斯含量测定(2)钻屑解吸法)钻屑解吸法 原理:与地勘解吸法类似 与地勘解吸法的区别:损失瓦斯量推算方法不同 取样损失量推算公式: qt=qoe-kt缺点:无法定点取样;要推算取样损失量、测定残存瓦斯量,测定周期长。 1102ktekrQ一、煤层瓦斯含量测定一、煤层瓦斯含量测定(2)钻屑解吸法)钻屑解吸法一、一、煤层瓦斯含量测定煤层瓦斯含量测定(2)钻屑解吸法)钻屑解吸法t1t1V1VtV1取样时间取样时间t1对瓦斯含量测定的有什么影响呢对瓦斯含量测定的有什么影响呢? 为何要在为何要在2min内?内?一、煤层瓦斯含量测定一、煤层瓦斯含量测定(2)钻屑解吸法)钻屑解吸法
12、一、一、煤层瓦斯含量测定煤层瓦斯含量测定(3)间接法)间接法KPMMAbPabPXadadd1031. 0111001001缺点:缺点:需测参数多,周期长需测参数多,周期长煤层原始瓦斯压力:当煤层未受采动影响而处于原始赋存状态时,煤中平衡瓦斯压力称之为煤层原始瓦斯压力,单位为MPa(兆帕)。煤层残存瓦斯压力:当煤层受采动影响涌出一部分瓦斯后,煤层中残留瓦斯的压力大小称之为煤层残存瓦斯压力,单位为MPa。二、煤层瓦斯压力测定二、煤层瓦斯压力测定瓦斯压力测定方法瓦斯压力测定方法测压方式测压方式被动式被动式主动式主动式封孔材料封孔材料胶圈胶圈-粘液封孔粘液封孔注浆封孔注浆封孔黄泥封孔黄泥封孔测压地点
13、测压地点井下测压井下测压地面测压地面测压穿层钻孔测压穿层钻孔测压煤层测压煤层测压二、煤层瓦斯压力测定二、煤层瓦斯压力测定二、煤层瓦斯压力测定二、煤层瓦斯压力测定(1 1)地面钻孔测压)地面钻孔测压二、煤层瓦斯压力测定二、煤层瓦斯压力测定(2 2)井下钻孔测压)井下钻孔测压适用条件:适用条件:l封孔长度不能太长,一般封孔长度不能太长,一般10m;l测压处岩石坚硬、少裂隙测压处岩石坚硬、少裂隙 ;l穿层钻孔测压。穿层钻孔测压。 适用条件:适用条件: 松软岩层或煤巷测压;松软岩层或煤巷测压; 煤层群分层测压;煤层群分层测压; 穿层钻孔测压;穿层钻孔测压; 用于煤层孔测压时,煤层用于煤层孔测压时,煤层
14、倾角应该大于倾角应该大于10; 钻孔长度钻孔长度 15m.二、煤层瓦斯压力测定二、煤层瓦斯压力测定(2 2)井下钻孔测压)井下钻孔测压适用条件:适用条件: 松软岩层穿层钻孔测压或煤巷测压;松软岩层穿层钻孔测压或煤巷测压; 钻孔长度钻孔长度 15m。二、煤层瓦斯压力测定二、煤层瓦斯压力测定(2 2)井下钻孔测压)井下钻孔测压适用条件:适用条件: 封孔长度不能太长,一般封孔长度不能太长,一般10m; 测压处岩石坚硬、少裂隙测压处岩石坚硬、少裂隙 ; 穿层钻孔测压。穿层钻孔测压。 二、煤层瓦斯压力测定二、煤层瓦斯压力测定(2 2)井下钻孔测压)井下钻孔测压391、黄泥封孔、黄泥封孔适用性:适用性:可
15、用于任何角度的测压孔可用于任何角度的测压孔优点:优点:不干裂,不收缩,密封性好;不干裂,不收缩,密封性好;缺点:缺点:费时费力,封孔质量不好易漏气。费时费力,封孔质量不好易漏气。二、煤层瓦斯压力测定二、煤层瓦斯压力测定(2 2)井下钻孔测压)井下钻孔测压402、水泥砂浆封孔、水泥砂浆封孔适用性:适用性:只可用于只可用于45的上向或下向测压孔的上向或下向测压孔优点:优点:操作简单操作简单 缺点:缺点:水泥砂浆具有一定收缩性水泥砂浆具有一定收缩性收缩线二、煤层瓦斯压力测定二、煤层瓦斯压力测定(2 2)井下钻孔测压)井下钻孔测压413、聚氨酯封孔、聚氨酯封孔适用性:适用性:可用于任何角度的测压孔可用
16、于任何角度的测压孔优点:优点:具有发泡膨胀性,充填效果好具有发泡膨胀性,充填效果好 缺点:缺点:造价高,操作难度较大造价高,操作难度较大软胶囊聚氨酯式 麻布聚氨酯式 二、煤层瓦斯压力测定二、煤层瓦斯压力测定(2 2)井下钻孔测压)井下钻孔测压42黑白料配比 1:0.7 1:0.8 1:0.9 1:1.0 1:1.1 1:1.2 1:1.3透气压力/ MPa 0.9 1.2 1.35 1.47 1.56 1.7 1.72配比 1:0.7 1:0.8 1:0.9 1:1.0 1:1.1 1:1.2 1:1.3膨胀倍数 5.0 6.4 7.2 8.5 9.0 8.2 7.5膨胀开始时间min 2 2
17、 2.5 3 4 7 63、聚氨酯封孔、聚氨酯封孔不同配比聚氨酯膨胀倍数和膨胀时间不同配比聚氨酯透气性能二、煤层瓦斯压力测定二、煤层瓦斯压力测定(2 2)井下钻孔测压)井下钻孔测压434、机械式胶圈封孔器、机械式胶圈封孔器适用性:适用性:可用于任何角度的测压孔可用于任何角度的测压孔优点:优点:采用机械螺旋压紧胶圈的方式,操作方便,设备简单采用机械螺旋压紧胶圈的方式,操作方便,设备简单 缺点:缺点:孔壁不光滑时,胶圈与孔壁接触不严,易漏气孔壁不光滑时,胶圈与孔壁接触不严,易漏气二、煤层瓦斯压力测定二、煤层瓦斯压力测定(2 2)井下钻孔测压)井下钻孔测压445、充液式胶圈封孔器、充液式胶圈封孔器适
18、用性:适用性:可用于任何角度的测压孔可用于任何角度的测压孔优点:优点:采用液压的方式充涨胶囊,可采用手动加压,操作方便,设备简单。采用液压的方式充涨胶囊,可采用手动加压,操作方便,设备简单。缺点:缺点:孔壁不光滑时,胶圈与孔壁接触不严;孔壁变形后封孔器难以取出。孔壁不光滑时,胶圈与孔壁接触不严;孔壁变形后封孔器难以取出。二、煤层瓦斯压力测定二、煤层瓦斯压力测定(2 2)井下钻孔测压)井下钻孔测压456、胶圈、胶圈-粘液封孔粘液封孔适用性:适用性:可用于任何角度的测压孔,裂隙发育可用于任何角度的测压孔,裂隙发育优点:优点:可有效封堵围岩裂隙,处于承压状态可有效封堵围岩裂隙,处于承压状态缺点:缺点
19、:孔壁钻屑可导致胶囊密封漏气孔壁钻屑可导致胶囊密封漏气二、煤层瓦斯压力测定二、煤层瓦斯压力测定(2 2)井下钻孔测压)井下钻孔测压467、胶囊、胶囊-粘液封孔粘液封孔适用性:适用性:可用于任何角度的测压孔,裂隙发育可用于任何角度的测压孔,裂隙发育优点:优点:可有效封堵围岩裂隙,处于承压状态可有效封堵围岩裂隙,处于承压状态缺点:缺点:孔壁钻屑可导致胶囊密封漏气孔壁钻屑可导致胶囊密封漏气二、煤层瓦斯压力测定二、煤层瓦斯压力测定(2 2)井下钻孔测压)井下钻孔测压477、囊带式封孔器、囊带式封孔器适用性:适用性:可用于任何角度的测压孔可用于任何角度的测压孔优点:优点:囊袋及钻孔内浆液凝固,不用定时补
20、压,有效时间长囊袋及钻孔内浆液凝固,不用定时补压,有效时间长 缺点:缺点:造价高,操作难度较大造价高,操作难度较大二、煤层瓦斯压力测定二、煤层瓦斯压力测定(2 2)井下钻孔测压)井下钻孔测压 二、煤层瓦斯压力测定二、煤层瓦斯压力测定(2 2)井下钻孔测压)井下钻孔测压测定方法的选择:测定方法的选择:测压处岩石坚硬、少裂隙,可采用黄泥、水泥封孔测压法。测压处岩石坚硬、少裂隙,可采用黄泥、水泥封孔测压法。在松软岩层及煤巷中测定煤层的瓦斯压力时,在松软岩层及煤巷中测定煤层的瓦斯压力时,钻孔长度钻孔长度15m 时时应采应采用胶用胶囊一密封粘液封孔测压法;囊一密封粘液封孔测压法;钻孔长度钻孔长度15m
21、时时应采用应采用注浆封孔测压法。注浆封孔测压法。竖井揭煤可采用注浆封孔测压法。竖井揭煤可采用注浆封孔测压法。测定邻近煤层的瓦斯压力或煤层群分层测压应采用注浆封孔测测定邻近煤层的瓦斯压力或煤层群分层测压应采用注浆封孔测压法。压法。测压时间充足时,测压时间充足时,宜采用被动测压法宜采用被动测压法。测压时间紧迫时,测压时间紧迫时,应采用主动测压法。应采用主动测压法。二、煤层瓦斯压力测定二、煤层瓦斯压力测定(2 2)井下钻孔测压)井下钻孔测压封孔深度:封孔深度:(1)封孔深度应超过钻孔施工地点巷道的影响范围,并满足以下)封孔深度应超过钻孔施工地点巷道的影响范围,并满足以下要求要求: 黄泥、水泥封孔测压
22、法的封孔深度应不小于黄泥、水泥封孔测压法的封孔深度应不小于5m; 胶囊一粘液封孔测定本煤层瓦斯压力的封孔深度应不小于胶囊一粘液封孔测定本煤层瓦斯压力的封孔深度应不小于10m ; 注浆封孔测压法的封孔深度不小于注浆封孔测压法的封孔深度不小于12m,煤层群分层测压,煤层群分层测压时则应封堵至被测煤层在钻孔侧的顶板或底板;时则应封堵至被测煤层在钻孔侧的顶板或底板;(2)应尽可能加长测压钻孔的封孔深度。)应尽可能加长测压钻孔的封孔深度。(3)本煤层测压孔封孔本煤层测压孔封孔应保证其测压气室长不小于应保证其测压气室长不小于1.5 m ,穿层穿层测压孔的封孔测压孔的封孔不宜超过被测煤层在钻孔侧的顶板或底板
23、。不宜超过被测煤层在钻孔侧的顶板或底板。二、煤层瓦斯压力测定二、煤层瓦斯压力测定(2 2)井下钻孔测压)井下钻孔测压00.20.40.60.811.21.41.61.8201020304050测定时间(day)表压力(MPa)二、煤层瓦斯压力测定二、煤层瓦斯压力测定(2 2)井下钻孔测压)井下钻孔测压图5-12 测压孔类瓦斯压力恢复曲线00.511.522.501020304050测定时间(day)表压力(MPa)二、煤层瓦斯压力测定二、煤层瓦斯压力测定(2 2)井下钻孔测压)井下钻孔测压00.20.40.60.811.21.41.61.8201020304050测定时间(day)表压力(MP
24、a)二、煤层瓦斯压力测定二、煤层瓦斯压力测定(2 2)井下钻孔测压)井下钻孔测压二、煤层瓦斯压力测定二、煤层瓦斯压力测定(2 2)直接法)直接法图图1 第一次注浆过程示意图第一次注浆过程示意图二、煤层瓦斯压力测定二、煤层瓦斯压力测定(2 2)直接法)直接法图图2 第二次注浆示意图第二次注浆示意图二、煤层瓦斯压力测定二、煤层瓦斯压力测定(2 2)直接法)直接法图图3 第三次注浆示意图第三次注浆示意图二、煤层瓦斯压力测定二、煤层瓦斯压力测定(3 3)间接间接法法KPMMAbPabPXadadd1031. 0111001001三、煤层透气性系数三、煤层透气性系数测定原理测定原理测定方法测定方法 3.
25、13.23.1 3.1 测定原理测定原理 煤是一种多孔介质,煤是一种多孔介质,在在压压力梯度下力梯度下,气体和液体可以在煤体,气体和液体可以在煤体中流动。煤层透气性是煤层对瓦斯流动的阻力,通常用透气性中流动。煤层透气性是煤层对瓦斯流动的阻力,通常用透气性系数来表示。系数来表示。透气性系数越大,瓦斯在煤层中流动越容易。透气性系数越大,瓦斯在煤层中流动越容易。 煤层透气性系数煤层透气性系数在我国普遍用的单位是在我国普遍用的单位是m2/MPa2.d。 物理意义:物理意义:在在1米长的煤体上,当压力平方差为米长的煤体上,当压力平方差为1MPa2时,通时,通过过1m2煤层断面,每日流过的瓦斯立方米数。煤
26、层断面,每日流过的瓦斯立方米数。1m2/MPa2.d相当于相当于0.025mD(毫达西毫达西)。22120.2 PaQL F(P -P )K式中式中 K-煤样的透气性系数,煤样的透气性系数,D(达西达西); -在试验温度条件下,瓦斯的绝对粘度,在试验温度条件下,瓦斯的绝对粘度,10-3PaS; P1、P2-煤样瓦斯入口和出口端的瓦斯压力,煤样瓦斯入口和出口端的瓦斯压力,Mpa; Pa-大气压力,大气压力,0.1Mp; Q-瓦斯流量,瓦斯流量,cm3/s; L-煤样长度,煤样长度,cm; F-煤样断面积,煤样断面积,cm2;3.1 3.1 测定原理测定原理3.2 3.2 测定方法测定方法(1)(
27、1)打钻测定煤层瓦斯压力。打钻测定煤层瓦斯压力。(2)(2)卸压测定钻孔瓦斯流量。卸压测定钻孔瓦斯流量。(3)(3)测定煤层瓦斯含量系数。测定煤层瓦斯含量系数。(4)(4)煤层透气性系数计算方法煤层透气性系数计算方法( (径向非稳定流径向非稳定流) ) 中国矿业大学在实验室用相似模拟试验方法进行试中国矿业大学在实验室用相似模拟试验方法进行试验,并以相似准数表达了试验的结果。验,并以相似准数表达了试验的结果。 F0=10-21, =A1.61B0.61 F0=110, =A1.39B0.39 F0=10102 =1.1A1.25B0.25 F0=102103, =1.83A1.14B0.137
28、F0=103105, =2.1A1.11B0.111 F0=105107, =3.14A1.07B0.07P P0 0-煤层原始绝对瓦斯压力煤层原始绝对瓦斯压力( (表压力加表压力加0.1)0.1),MpaMpaP P1 1-钻孔中的瓦斯压力,一般为钻孔中的瓦斯压力,一般为0.1Mpa0.1Mpa;-煤层的透气性系数,煤层的透气性系数,m m2 2/Mpa/Mpa2 2.d.d;r r1 1-钻孔半径,钻孔半径,m m;q-q-在排放时间为在排放时间为t t时,钻孔煤壁单位面积的瓦斯时,钻孔煤壁单位面积的瓦斯流量,流量,m m3 3/m/m2 2d d;X-X-煤的瓦斯含量,煤的瓦斯含量,m
29、m3 3/m/m3 3;P-P-确定煤瓦斯含量时的瓦斯压力,确定煤瓦斯含量时的瓦斯压力,MpaMpa;Q-Q-时间时间t t时测出的钻孔流量,时测出的钻孔流量,m m3 3/t/t;L-L-钻孔见煤长度,一般为煤层厚度,钻孔见煤长度,一般为煤层厚度,m m;t-t-从钻孔卸压到测定钻孔瓦斯流量时间,从钻孔卸压到测定钻孔瓦斯流量时间,d d;a-a-煤层瓦斯含量系数,煤层瓦斯含量系数,01.501222011A Y= F =B 4 pqrA=, B= p -par1Qq=2 rL3.2 3.2 测定方法测定方法(1(1) )打打测压钻孔时要注意有无喷孔,如有喷孔,应测定测压钻孔时要注意有无喷孔,
30、如有喷孔,应测定喷出的煤量,然后折合计算孔径;喷出的煤量,然后折合计算孔径;(2(2) )测测定钻孔瓦斯流量时,可在不同时间多测几个瓦斯定钻孔瓦斯流量时,可在不同时间多测几个瓦斯流量值,以便分析距钻孔不同距离煤体透气性的变化流量值,以便分析距钻孔不同距离煤体透气性的变化规律;规律;(3(3) )卸卸压后到测定流量时间长时,钻孔压后到测定流量时间长时,钻孔见煤长见煤长度可不取度可不取实测值实测值( (如钻孔与煤层面斜交如钻孔与煤层面斜交) ),而取等于煤厚;如时,而取等于煤厚;如时间短,则间短,则L L值可取为钻孔见煤长度。值可取为钻孔见煤长度。3.2 3.2 测定方法测定方法 不受采动影响条件
31、下,煤层内钻孔的瓦斯流量随时间呈衰不受采动影响条件下,煤层内钻孔的瓦斯流量随时间呈衰减变化的特征系数称为减变化的特征系数称为钻孔瓦斯流量衰减系数钻孔瓦斯流量衰减系数。它可以作为评。它可以作为评价煤层预抽瓦斯难易程度的一个指标,其计算公式如下:价煤层预抽瓦斯难易程度的一个指标,其计算公式如下: 式中:式中:qt百米钻孔经百米钻孔经t日排放时的瓦斯流量,日排放时的瓦斯流量,m3/(min100m);q0百米钻孔成孔初始时的瓦斯流量,百米钻孔成孔初始时的瓦斯流量,m3/(min100m);t钻钻孔涌出瓦斯经历的时间,孔涌出瓦斯经历的时间,d;钻孔瓦斯流量衰减系数,钻孔瓦斯流量衰减系数,d-1。 利用
32、测压钻孔,前后间隔一定时间测定钻孔瓦斯流量利用测压钻孔,前后间隔一定时间测定钻孔瓦斯流量(不少于两次),代入上式计算得出钻孔瓦斯流量衰减系(不少于两次),代入上式计算得出钻孔瓦斯流量衰减系数。数。 根据煤层根据煤层可抽采瓦可抽采瓦斯的难易程度可以划分为斯的难易程度可以划分为容容易抽采、易抽采、可可以抽采和以抽采和难难以抽采以抽采三三种类型,见下表,容种类型,见下表,容易抽采与易抽采与勉强可勉强可以抽采煤以抽采煤层,一般在未卸压条件下(即不采取专门的卸压措层,一般在未卸压条件下(即不采取专门的卸压措施)即施)即可抽采瓦可抽采瓦斯;难斯;难以抽采煤以抽采煤层一般应采取密集钻孔或专层一般应采取密集钻
33、孔或专门的或采动的卸压措施,才能进门的或采动的卸压措施,才能进行抽采。行抽采。 施工钻孔预抽对突出煤层消突已成为确保安全、促进生产不可缺少施工钻孔预抽对突出煤层消突已成为确保安全、促进生产不可缺少的环节,而瓦的环节,而瓦斯抽采的斯抽采的效果受多种因素的影响,其效果受多种因素的影响,其中抽采半中抽采半径对钻径对钻孔的布置孔的布置、抽采率、抽采率都有重要的影响,准确测都有重要的影响,准确测定抽采半定抽采半径,可避免设径,可避免设计及施工的盲目性,提计及施工的盲目性,提高抽采效高抽采效果及施工进度。果及施工进度。u(1)测定原理采用压降法考察抽采钻孔的抽采半径。 穿层穿层孔抽采半孔抽采半径的考察径的考察n (2)测定步骤 1 1)根据煤矿实际,选取合适的位置,在岩石巷道中
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