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煤层瓦斯基础参数测定培训讲义 淮南矿业（集团）公司 安全开采管理研究总院 二〇〇八年十月三日 目 录 1 煤层瓦斯压力测定 1 1.1 瓦斯压力测定方法 1 1.1.1固体材料封孔测定瓦斯压力 1 1.1.2 快速测压 2 1.2 煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法（AQ/T 1047-2007） 5 1.3 气水分离装置及使用 14 1.3.1气水分离原理 14 1.3.2测压孔施工工艺 14 1.3.3 瓦斯压力测定工艺 14 2 煤层瓦斯含量测定 17 2.1间接法 17 2.2 钻孔煤屑解吸直接测定瓦斯含量 18 2.3 瓦斯含量系数测定 18 3 煤层透气性系数的测定与计算 20 3.1 计算公式 20 3.2 测定与计算步骤 21 4 抽放参数测定 25 4.1 排放半径 25 4.1.1 根据瓦斯压力确定排放瓦斯有效半径的方法 25 4.1.2根据瓦斯流量确定排放瓦斯有效半径的方法 25 4.2 煤层抽放半径测定方法 26 4.3 钻孔瓦斯流量衰减系数的测定与计算 28 5 煤的坚固性系数测定 29 5.1 测定原理 29 5.2 测定方法与步骤 29 6 煤的瓦斯放散指数测定 31 7 瓦斯吸附常数测定 33 7.1 瓦斯含量与瓦斯吸附量、瓦斯压力及温度之间的关系 33 7.2 采用容量法测定等温吸附曲线计算a 、 b值的原理 34 8 预测瓦斯突出危险性参数测定 36 8.1 单项参数测定及计算 36 8.1.1 c值的测定与计算 36 8.1.2 K1值的测定与计算 37 8.1.3 q值测定 39 8.1.4 S值测定 40 8.2 区域预测 40 8.3 工作面预测 42 8.4 防突措施效果检验 44 1 煤层瓦斯压力测定 1.1 瓦斯压力测定方法 1.1.1固体材料封孔测定瓦斯压力 首先在距测压煤层一定距离（≥5m）的岩巷打孔，孔径一般取φ68—φ108mm。钻孔最好垂直煤层布置。从钻孔进入煤层起，尽可能不停钻直至贯穿煤层。然后清除孔内积水和煤（岩）屑，放入一根钢性导气管，立即进行封孔，如图1所示。 固体材料一般是指黏土、水泥砂浆等。使用黏土时，应每隔0.4～1m打一个木楔，以提高封孔质量。孔口最好填堵0.2—0.5m的水泥砂浆，以紧固强化孔口。 封孔长度决定于封孔段岩性及其裂隙发育程度。岩石硬而无裂隙时可适当缩短，但不能小于5m；岩石松软或有裂隙时应增加。导气管一般选用φ6—φ20mm的紫铜管或无缝铁管，如果兼测煤层透气性系数时，管径不宜太细，一般在φ10—φ20mm，以保证测定流量时不至于产生过大的压力损失。 粘土封孔 封孔操作时要多人共同用力打紧木楔，粘土要软硬适当。太软时容易粘在孔壁上，泥送不到位，形成空腔与裂缝。过硬时会出现裂缝导致漏气。所以封孔前要预先把粘土水调配好，制成稍小于孔径的粘土条备用。测压管位于测压孔中心时，所用泥条和木楔的中心要有孔，这种有孔泥条可用模子压制。木塞直径一般小于孔径10—15mm，导气管若选用较柔软的紫铜管时，也可以使导气管贴靠孔壁，但为了防止出现漏气沟缝，在封孔时应多次改变导气管贴靠孔壁方位。 该方法简便易行，封孔后即可上压力表，不需要等待固化时间。 水泥砂浆封孔 水泥砂浆封孔一般采用压缩空气作为动力把充填物送入测压孔中。水泥与砂子的配比为1∶2.5（质量比）。为避免水泥砂浆固后出现收缩现象。要选取膨胀水泥，或选用高铝水泥和自应力水泥按1∶4的比例配置，若购买或配置膨胀水泥有困难，也可以在普通水泥中按重量加入12%的矾土水泥和12%的石膏混合成速凝水泥，这种水泥的特点是一天可达到28天强度的80%，并具有一定的膨胀性。 压气封孔的主要设备为喷浆罐，其结构和系统见图2。 其操作步骤如下：测压孔穿透煤层并清除岩粉和积水后，将导气管下至预定位置（挡盘距煤层约0.5m）打开喷浆罐，将搅拌均匀的水泥砂浆倒入罐内，数量可占其容积的2/3，将罐压紧，然后把注浆管插入钻孔中（注浆管前端不能接普通塑料管和铁管，以免在喷注过程中产生静电和火花引燃孔中瓦斯）打开压气阀门，把砂浆注入孔中，直至注满为止。 1.1.2 快速测压 1980年中国矿业大学周世宁教授等研制成功胶圈粘液封孔器，其结构如图3所示。它的封孔测压原理是用膨胀着的胶圈封高压粘液，再由高压粘液封高压瓦斯，由压力表测定瓦斯压力。这种测压方法的要点是在测压过程中要始终保持粘液的压力大于瓦斯压力，从而消除瓦斯向外泄漏，能比较准确的测定瓦斯压力。为了缩短测压时间，测压时可向孔内注气，以补偿在打钻和封孔过程中释放的瓦斯量，停止注气后数日，压力表就是所测的瓦斯压力。 粘液可采用淀粉或化学糊精调制。用淀粉调制时，淀粉与水的重量比应视所需粘度而定，淀粉一般为8％左右。为了增加粘度可略加一点碱。