煤层瓦斯基本参数测定方案

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1、煤层瓦斯基本参数测定案二零一三年八月目录1煤层瓦斯压力测定11.1测压操作步骤21.2瓦斯压力测定结果32煤层瓦斯含量测定42.1测定法及过程42.2煤层瓦斯含量测定结果53煤层透气性系数测定73.1测定原理73.2测定法93.3煤层透气性系敬计算结果104钻瓦斯流量衰减系数的测定104.1测定原理104.2测定法115煤的破坏类型测定13煤的坚固性系数测定136.1仪器设备136.2煤样制取146.3测定步骤146.4敬据计算157瓦斯放散初速度测定157.1仪器设备157.2煤样制取167.3测定步骤167.4敬据计算168煤层瓦斯吸附常数测定178.1煤样制取178.2测定步骤188.3

2、试验结果输出209煤层瓦斯钻屑指标测定219.1站屑量测定219.2站屑瓦斯解吸指标测定21.可修编.煤层瓦斯基本参数的测定主要包括煤层瓦斯压力、含量、透气性系数、钻瓦 斯流量衰减系数、煤的破坏类型、坚固性系数、放散初速度、瓦斯吸附常数、煤 层瓦斯钻屑指标、钻瓦斯涌出初速度和瓦斯抽采参数的测定。煤层瓦斯基本参数 的测定，可以为矿井瓦斯防治和瓦斯抽采提供基础参数支持，同时可以指导瓦斯 管理，采取有效的瓦斯治理安全技术措施，合理使用煤矿瓦斯治理的资源，减少 瓦斯管理及治理费用的浪费，确保煤矿的安全生产。1煤层瓦斯压力测定煤层瓦斯压力测定的钻布置在岩巷道，均为穿层钻，封式和测压法格执行煤 矿井下煤层

3、瓦斯压力的直接测定法(AQ/T1047-2007)的有关规定。采用注浆封 测压法，封材料为水泥浆加速凝剂、膨胀剂等，利用压风将密封罐的水泥浆注入 钻，测压式为被动测压法，即钻封完成后，等待被测煤层瓦斯的自然渗透达到瓦 斯压力平衡后，测定煤层瓦斯压力。首先在距被测煤层一定距离的岩巷打，径一般取直径75mm以上，钻最好 垂直煤层布置，成后在安设测压管，然后对钻进行封(10m)；封后，安设压力 表开始测压。前两个小时每30分钟记一次压力指示值，测压的前三天，需要每 天记录一次压力表的指示值；以后每隔两天记录一次压力表的指示值。当压力表 的压力指示值连续四天没有变化时，其压力即为煤层原始瓦斯压力，压力

4、测定结 束，即可进行煤层透气性系数测定。封式采用水泥砂浆封，穿层钻的封式示意图 加图1所示：下向上向1煤层2站3水泥砂浆4测压管5挡盘6注浆管7返浆管8压力表9三通10球阀11放水器12注浆泵13水泥砂浆池14挡板图1测压钻注浆封示意图封长度取决于封段岩性及其裂隙发育程度。岩硬而无裂隙时可适当缩短，但 不能小于5m；岩松软或有裂隙时应增加。成以后，将测压管和注浆管连同圆楔 形木塞一起置于测压钻之中，并将木塞在口紧固。水泥沙浆封一般采用压缩空气 作为动力把充填物送入测压中，水泥与沙子的配比为1：2.5。为避免水泥沙浆凝 固后出现收缩现象，也可在普通水泥中按重量加入少量的水泥膨胀剂。封长度应 在1

5、0m以上；经24小时凝固，安设截止阀和压力表开始测压。钻施工采用ZY750型液压钻机。钻要穿过煤层，并进入煤层顶板或底板，穿 入顶（底）版深度0.5m，具体操作时以钻不再排煤粉，开始排岩粉为准。1.1测压操作步骤 当钻即将见煤，穿透煤层以及清洗钻，排除中积水和岩屑，都要详细记 录参数（开及终时间、位角、倾角、深、煤厚）。 测压人员要及时组装测压管，尽快封闭测压。测压管的安装长度视钻深度而定，一般应尽可能靠近煤层。 测压人员将测压管下至预定位置时，为了保证测压管不漏气，在管连接口处，缠上适量的生胶带。 在口上打上防滑楔，以保安全。 注浆人员将搅拌均匀的水泥沙浆倒入喷浆罐,数量可占其容积的三分之二

6、，将罐盖压紧，然后把注浆管插入钻中，采用压气封时，借助喷浆罐将水泥沙浆由口向底逐渐充填，直至注满为止。 待凝固24小时后，安装压力表。安装时要仔细检查压力表密封垫圈是否合格，为可靠起见，最好也缠绕适量的生胶带。 安装压力表后，及时观察前二个小时压力值变化，每30分钟记录一次。 在整个测压过程中，前三天，每天记录2至3次压力值，以后每天要观察记录一次压力值的数据，若发现有异常情况要及时分析处理。 加瓦斯压力连续三天无变化，则可认为这个稳定压力就是煤层瓦斯压力。1.2瓦斯压力测定结果测压钻密封装表后，定时观察和记录瓦斯压力，并仔细检查漏气情况，观测时间不少于2030d，加瓦斯压力在3d变化小于0.

7、015MPa,则可认为这个稳定的压力就是煤层瓦斯压力。煤层瓦斯压力测定结果记录表如表1所示：表1煤层瓦斯压力测定记录表序号钻参数石 长度 (m)煤 长度 (m)瓦斯压力 (MPa)测量时间备注位( )倾角( )长度(m)2煤层瓦斯含量测定煤层瓦斯含量是单位体积或重量的煤体中所含的瓦斯量（换算为标准状态）， 常用m3/t 或m3/m3作为计量单位。煤层瓦斯含量是煤层瓦斯的主要参数，直接、 准确测定煤层瓦斯含量，用于矿井采掘部署、开拓延伸设计、煤层瓦斯赋存规律 研究、瓦斯涌出量预测、瓦斯抽采效果评价、煤层气资源评价、突出危险性区域 预测及区域验证等面。2.1测定法及过程采用DGC型瓦斯含量直接测定

8、装置测定瓦斯含量，测压见煤后，停钻取样， 开始测量瓦斯含量井下解析。具体测定过程如下： 打钻遇煤前采样人员到达采样现场，准备好取芯钻头、取芯管HF-5型解 析仪、煤样罐、秒表、扳手、夹子、大气压力表、铁桶或塑料桶一个（盛水）。 钻遇煤后，采用直径为73mm岩芯管采取煤芯。 钻煤完后，煤芯提到口时，尽快地从煤芯管中取出煤芯，采取中间完整部 分，装入罐中密封。控制这段时间在2min 之。煤芯中混合有夹矸及杂物时给予 剔除。注意煤样不得用水清洗，保存原状装罐，也不要去压实。煤样距罐口留 10mm的间隙最好，煤样约400g左右。 将煤样罐与HFJ-5型解吸仪连接进行现场解吸（加图2所示），其步骤为：

9、将仪器倒立，拧开灌水口塞子，用手指堵住出水口和进气口，将仪器部量筒装满 水至螺纹以上，排出筒气泡后拧紧塞子，将仪器正立，松开手指，然后将仪器放 置于巷道底板平整处或悬挂起来，将针头插入煤样罐，再将胶管与进气口相连， 即开始解析测量。此时气体进入量管后，水通过排水口排出。在煤样罐与解吸连 接时打开秒表记录时间，每分钟记录一次数据，直到30min结束。 当解吸过程中井下解吸仪需要换水时，不停止秒表，用夹子夹任胶管，拔 下，将备用的清水灌入，法同第4步，然后插上胶管松开夹子继续测定。当换水 完毕后开启阀门，到整数时间时读数，这样把关闭阀门期间累加解吸量平均到关 闭阀门时间段上。 现场解吸完成后，拔出

10、针头，将取样罐拧紧，泡在水中检查是否有漏气现 象，若有渗漏，再拧紧，然后再检查气密性，直至不漏气为止。瓦斯含量测定取 样和井下现场解析到此结束。 在上述采样和解吸过程中要记录采样时间、采样地点、采样深度，记清钻 遇煤时间，钻进时间，起钻时间，钻具提到口时间，煤样装罐时间，开始解吸测 定时间，以及解吸测定时的气温，水温和取样点气压。 将煤样罐送往煤矿化验室进行实验室瓦斯含量解吸，得出煤层瓦斯含量值。图2 HFJ-5型解吸仪与煤样罐连接图2.2煤层瓦斯含量测定结果煤层瓦斯含量包括井下瓦斯解吸量、地面常压瓦斯解吸量、常压粉碎瓦斯解 吸量和常压吸附瓦斯量几个部分。1、井下瓦斯解吸量井下钻取芯后选取粒径

11、较大、保质性好的煤块快速装入煤样筒，读取初值后 快速与井下解吸仪连接开始解吸，然后每分钟记录一次读数，直至30min后解吸 结束，关闭煤样筒阀门，读取井下瓦斯解吸量为W21，根据瓦斯解吸速度、损失 时间t结合解吸模型可进行损失瓦斯含量W1K计算。记录取芯时间、取芯位置、 取芯人员、钻信息、煤样粒度大小描述（五类），加表2所示：表2瓦斯含量测定井下解吸测定结果表取样地点煤样编号取样点温度。C取样点气压KPa煤样重量g煤样破坏类型停钻时间开始取芯 时间结束取芯 时间井下解吸 开始时间井下解吸解吸时间解吸量ml解吸时间解吸量ml解吸时间解吸量ml解吸时间解吸量ml191725210182631119

12、274122028513212961422307152381624井下测试人员井下测试时间2、地面常压瓦斯解吸量地面常压瓦斯解析在实验室进行，读取初值，将解吸玻璃管与煤样筒连接， 开启阀门开始解吸，当解吸到解吸量小于5ml/min时解吸结束，得出地面常压解 吸量为W22, W21与可心之和为粉碎前自然瓦斯解吸量W2。3、常压粉碎解吸量将地面解吸仪解吸玻璃管（1000ml组）充工作液并检测气密性，将二次煤 样及时倒入粉碎机料钵压紧后与地面解吸仪连接，读取初值开启粉碎，粉碎至2min左右或解吸量较少时结束粉碎，读取终值为粉碎瓦斯解吸含量W3,常压吸 附瓦斯量Wc可在瓦斯压力为0.1MPa时采用朗格

13、缪尔程计算得到。最后可得煤层瓦斯含量为井下瓦斯解吸量、地面常压瓦斯解吸量、粉碎瓦斯 解吸量、常压吸附瓦斯量和损失瓦斯量之和，即：W=W1+W2+W3+WC。表3煤层瓦斯含量测定结果表序号取样地点取样时间W 1W 2W 3W CW3煤层透气性系数测定煤层透气性表示煤层瓦斯流动的难易程度，是衡量煤层瓦斯预抽难易程度的 重要指标。3.1测定原理我国井下直接测定煤层透气性系教法是中国矿业大学法一径向不稳定流 动理论。径向流量法测定煤层透气性系教是以瓦斯在煤层中径向流动理论为基础 而得出的煤层透气性系教测定和计算法，其基本假设为： 在钻瓦斯流动围，煤层均质且各向同性； 钻垂直煤层（至少偏斜角不超过30

14、）贯穿煤层，在瓦斯流动场煤厚不 变； 煤层顶底板不漏气且不含有瓦斯； 打开钻之前，瓦斯压力为原始瓦斯压力，打开后则始终保持大气压力； 瓦斯在煤层中的流动为等温过程，且温度等于煤层温度； 瓦斯在煤层中的流动服从达西定律。 据煤层瓦斯基础参数和钻瓦斯涌出规律，采用下述公式对煤层透气性进行试算和验算:A=qro/（P02-Pi2）,B= 4tPoi.5/（ar2）F =10-21入=Ai.6iB （1/1.64）0F =110入=A1.39B （1/2.56）0F =10102入=1.1A1.25B（ 1/4）0F =102103入=1.83A1.14B（ 1/7.3）0F =103105入=2.1

15、 A1.nB（ 1/9）0F =105107入=3.14A1.07B（ 1/14.4）0式中：七一时间准数，F=B入；入一煤层的透气性系数，m2/（MPa2 - d）；P 一煤层中的原始瓦斯压力，MPa； 0P 一测量时钻中的瓦斯压力，一般为0.1MPa；1r 一钻半径，m； 0q一排放时间为t时，钻单位面积煤壁上的瓦斯涌出量mSd)， q= Q/(2nr L)；0Q一排放时间为t时，钻的瓦斯流量，m/d；L一钻见煤长度，一般取煤厚，m；t一打开阀门后的时间，d；a一煤层瓦斯含量系数，m3/(m3.MPa.5)， = W ；W一煤层瓦斯含量，m3/m3；P-确定煤层瓦斯含量时的瓦斯压力，MPa

16、。由于计算透气性系数公式式子较多，须采用试算法来确定选取的计算式。即先选用其中任一个式子计算出入值，然后将算出的入值代人公式，校验4是否 在选用公式的适用围。如在试用围，则选式正确，算出的入值即为煤层透气性系 数；如不在适用围，则需重新选公式计算入值，更新校验4值是否在选用公式的 适用围。3.2测定法钻径向流量法测定煤层透气性系数的具体做法是：首先垂直煤层打一贯穿煤 层的钻，密封钻并测出煤层原始瓦斯压力。测完压力后，打开阀门，使钻压力降 至大气压力，测出各个时刻钻自然瓦斯排放量，代入上述有关公式，求出入值。在实际测定中，钻径向流量法的测定要求在降压排瓦斯后的几天进行，尽量延长 测定时间，使流动

17、场扩大，测出来的值逐渐稳定，最后取其稳定值作为测定地点 煤层的透气性值。测定煤层透气性系数时应注意以下事项： 打测压钻时要注意有无喷，如有喷，应测定喷出煤量，然后折合计算钻直 径； 测定钻瓦斯流量时，可在不同时间多测几个瓦斯流量值，以便分析煤层透 气性的变化规律。 钻卸压后到测定流量长时，钻见煤长度可不取实测值（加钻与煤层面斜交），而取等于煤厚；加时间短，L值可取为钻见煤长度。表4为煤层透气性系数测定过程记录表。表4煤层透气性系数测定记录表钻参数时间（年月日时分）位（）仰（俯）见煤时间过煤时间号钻见煤长 度m原始瓦煤层瓦上压力表前斯压力斯含量瓦斯流量Pw（m3d）3.3煤层透气性系数计算结果根

18、据上述计算公式，在各测试点测定过程中取得的参教分别代入相应公式进 行计算，可得出煤层透气性系教。表5煤层透气性系数计算结果表测定地点煤层煤层透气性系敬(m2/( MPa2 d)4钻瓦斯流量衰减系数的测定钻瓦斯流量衰减系教及透气性系教是表示煤层瓦斯流动和瓦斯抽放难易程 度的重要指标，根据其测定结果，将煤层划分为3类，加表6所示。表6煤层瓦斯抽放难易程度表类别钻流量衰减系敬煤层透气性系敬(d-1)(m2/MPa2 d )容易抽放10可以抽放0.003 0.0510-0.1较难抽放0.050.14.1湄定原理钻瓦斯流量衰减系教表示钻瓦斯流量随着时间延续呈衰减变化关系，可作为 评估开采层预抽瓦斯难易程

19、度的一个指标。其测算法是：选择具有代表性的地区 打钻，先测其初始瓦斯流量Q0，经过时间t后，再测其瓦斯流量然后以下式计算之，其衰减趋势由负指数程式结果表示:q = q e-a = t (in q0 -In q )式中：a100m钻瓦斯流量衰减系数, d-i；q 100m钻初始瓦斯流量，m3/(min.100m)；0q1经过时间七的100米瓦斯流量，m3/(min.100m)；煦、叫一为q。、自然对数;e一自然对数底，2.7；t一时间，d。q = 2k r 2 v / L x 100q0 = % / L x 100式中：v一钻瓦斯流动速度，m/min；L长，m；r一半径，m；Q.口一瓦斯流量，由

20、微风表测定，m/min。CH44.2测定法为了测定钻瓦斯流量衰减系数，利用测定瓦斯压力的钻，在测压钻封后上压 力表前，进行钻瓦斯涌出量的测定。测定地点煤层钻流量L/min卸表时间-次二次三次表7钻瓦斯流量测定结果表测定时间表8钻瓦斯流量衰减系敬计算结果表测定地点煤层煤层透气性系数(m2/ ( MPa2d)钻流量衰减系数d-i5煤的破坏类型测定煤的破坏类型的划分如表9所示:表9煤的破坏类型分类坏类型光泽褐造与结祠特征节理性版节理面性质断口性版强度:非破坏煤）亮旗层状构造、块状药造， 条带清晰明显一组或二、三组 节理，节理系统 发达，有次序有充埴物（方解石等），次生面少，节理、隽理面平整参差阶状,

21、 贝状，波浪 状坚硬，用 手雄掰开II美:破坏煤）亮与半亮:.尚未失去层状，较有次 序；2. 条带明显，有时扭曲, 有错动；3. 不规则块状，多棱角； 有挤压特征次生节理面多且 不规则,与原生 节理构成网状节 理节理面有擦 痕、滑痕j节 理平整，易掰参差多角用手极易 剥成小 块，中等 硬度III类:强烈破坏煤）半亮:.弯曲呈透镜构造；2小片状构造:三细小碎块，层理较紊乱， 无次序节理不活，系统 不发达，次生节 理密度大有大量擦痕参差及粒状用手捻之 成粉札 松软，硬 度低IV类;粉碎煤）暗淡粒状或由小颗粒胶结 成天燃煤成粉块状，节理 失去意义粒状用手捻之成粉末，偶尔较硬偿:全粉煤）暗淡:,土状结

22、构，似土质煤；2如断层泥状土状易捻成粉未，疏松表10煤的破坏类型测定结果表观测测点煤的破坏类型6煤的坚固性系数测定煤的坚固性系教测定按照煤和岩物理力学性质测定法 第12部分：煤的 坚固性系教测定法（GB/T 23561.12-2010 ）执行。6.1仪器设备捣碎筒，计量筒，分样筛（径20mm、30mm和0.5mm各1个），天平（最 大称量1000g，感量0.5g），小捶、漏斗、容量。6.2煤样制取 沿新暴露的煤层厚度的上、中、下部各采取块度为10cm左右的煤样两 块。当在地面打钻取样时应沿煤层厚度的上、中、下部各采取块度为10cm的煤 样两块。煤样采出后应及时用塑料袋或塑料纸及胶带包裹密封，使

23、其保持自然含 水状态； 煤样要附有标签，注明采样地点、层位、时间等； 在煤样携带、运送过程中不应摔碰，不应产生人为摩擦； 把煤样用小捶碎制成2030mm的小块，用径20或30mm的筛子筛选 出介于2030mm的煤块； 称取制备好的试样50g为一份，每5份为一组，共称取3组。6.3测定步骤 将捣碎筒放置在水泥地板或2cm厚的铁板上，放入试样一份，将2.4kg 重捶提高到600mm高度，使其自由落下冲击试样，每份冲击3次，把5份捣碎 后的试样装在同一容器中； 把每组（5份）捣碎后的试样一起倒入径0.5mm分样筛中筛分，筛至不 再漏下煤粉为止； 把筛下的粉末用漏斗装入计量筒，轻轻敲打使之密实，然后轻

24、轻插入具 有刻度的活塞尺与筒粉末面接触。在计量筒口相平处读取数1（即粉末在计量筒 实际测量高度，读至毫米）。 当130mm时，冲击次数n,即可定为3次，按以上步骤继续进行其他 各组的测定。 当130mm时，第一组试样作废，每份试样冲击次数n改为5次，按以上步骤进行冲击、筛分和测量，仍以每5份作一组，测定煤粉高度1。6.4数据计算煤的坚固性系教按下式计算：f=20n/1式中：f-坚固性系教；n-每份试样冲击次教，次；1-每组试样筛下煤粉的计量高度，mm。测定平行样3组（每组5份），取其算教平均值，计算结果取2位有效数字。表11煤的坚固性系数测定记录表煤样编 号煤种类 别试样编 号冲击次敬n计量桶

25、度敬 1/mm坚固性系敬 ff的平均值备注7瓦斯放散初速度测定瓦斯放散初速度指标?是表示煤的放散瓦斯的能力。AP所反映的是煤在 常压下吸附瓦斯的能力和放散瓦斯的速度，是反映煤层突出区域危险性的一种单 项指标。瓦斯放散初速度的测定采用煤科院生产的 WT-1型瓦斯扩散速度测定仪 进行，按照煤的瓦斯放散初速度（?）测定法（AQ 1080-2009 ）执行。7.1仪器设备WT-1型瓦斯扩散速度测定仪，真空泵，甲烷瓶（浓度大于95%）,分样筛 （径0.2、0.25mm各一个），天平（最大称量250g，感量0.5g）,小捶，漏斗。7.2煤样制取 在煤层新暴露面上采取煤样250g,地面打钻取样时取新鲜煤芯2

26、50g。煤 样要附有标签，注明采样地点、层位、采样时间等。 将所采煤样进行粉碎，筛分出粒度为0.20.25mm的煤样。每一煤样取 2个试样，每个试样重3.5g。7.3测定步骤 把2个试样用漏斗分别装入?测定仪的2个试样瓶中； 启动真空泵对试样脱气1.5h； 脱气1.5h后关闭真空泵，将甲烷瓶与试样瓶连接，充气(充气压力0.1MPa)使煤样吸附瓦斯l.5h； 关闭试样瓶和甲烷瓶阀门，使试样瓶与甲烷瓶隔离； 开动真空泵对仪器管道死空间进行脱气，使。型管汞真空计两端汞面相 平； 停止真空泵，关闭仪器死空间通往真空泵的阀门，打开试样瓶的阀门， 使煤样瓶与仪器被抽空的空间相连并同时启动秒表计时，l0s时

27、关闭阀门，读出 汞柱计两端汞柱差P(mm)，45s时再打开阀门，60s时关闭阀门，再一次读出汞1柱计两端差P(mm)。2 前面工作顺序同前五步，紧接着停止真空泵，关闭仪器死空间通往真空 泵的阀门，打开试样瓶的阀门，使煤样瓶与仪器被抽空的空间相连并同时启动秒 表计时，60s时关闭阀门，读出汞柱计两端汞柱差P1 (mm)即可。7.4数据计算瓦斯放散初速度指标按下式计算：.可修编.p = P2-P1式中：AP-瓦斯放散初速度，mm；P -l0s关闭阀门时汞柱计两端汞柱差，mm； 1P2 - 60s关闭阀门时汞柱计两端汞柱差，mm。同一煤样的两个试样测出AP值之差不应大于I,否则需要再重新进行测定。表

28、12瓦斯放散初速度AP测定结果测点煤样1 (mm)煤样2(mm)平均值(mm )8煤层瓦斯吸附常数测定煤体部存在着大量隙，具有很大的表面积，因此煤是一种天然吸附剂。瓦斯 作为一种吸附质，在某一恒定温度下，吸附量与压力关系较好地符合朗格缪尔程:Q=a . b . P/(l+b - P)式中：Q压力P下的煤的可燃质吸附瓦斯量，cm3/g - r；P瓦斯压力，MPa；a一吸附常教，当P-8时，即为煤的可燃质饱和吸附量cm3/g - r；b一吸附常教，MPa-i。常教a、b即为煤的吸附常教，决定着煤样在不同压力下吸附瓦斯量的多少, 因此煤的瓦斯吸附常教是衡量煤吸附瓦斯能力大小的指标。a值的物理意义是当

29、 瓦斯压力趋向无穷大时，煤的可燃质极限瓦斯吸附量。煤对瓦斯吸附常教由煤科院生产的HCA型高压容量法瓦斯吸附装置测定。8.1煤样制取 采集煤层全层样品（成分层）的新鲜煤样，除去矸，并密封装。煤样不得 少于23kg,并有五块以上外径不小于35mm的煤块，从采样运输到制备成实 验煤样之间的时间不得超过一个月。 实验煤样应统一编号。将全部煤样粉碎到3mm以下，分成两份。一份粉 碎到0.25mm以下，筛取其中0.20.25mm的煤样约250g作为吸附试验煤样。 另一份粉碎U0.15mm以下，缩取150 250g为工业分析煤样，并选取不少于5 块直径大于35mm的块煤作为视密度测定煤样，余下煤样分别按GB

30、/T 217、GB/T 211、GB/T212测定水价（Mad）、灰份（Aad）、挥发价（Vdaf ）和真密度、视 密度等。 制备好的煤样在45501温度下干燥24h后，冷却至室温，置于空气 中干燥后储存于磨口试样瓶中，试验剩余煤样视需要予以保留12年，以备校 对检查。8.2测定步骤 称样。在电子天平中称量煤样50g左右精确到0.0001g。 烘干。将煤样杯中称好的煤样置于真空干燥箱，设定真空干燥箱温度为 8085C，启动真空泵开始脱气，当干燥箱的真空度保持在13Pa以下时，使煤 样在恒温下烘干6h左右取出，立即放入干燥器冷却保存。 装罐。烘干并冷却后的煤样应仔细装入有编号的吸附罐，注意不得造

31、成煤 样的抛撒与损失，煤样装入吸附罐后要轻敲震平，并在上面铺盖一衬有薄层脱脂 棉的铜网，以防脱气或解吸瓦斯时细煤末飞出，旋紧螺钉，用游标卡尺测量罐缝 高度，测量时按90度取四个均匀分布的点，记录四个罐缝高度值H1、 、 、 H4并输入电脑“煤样基本信息”模块中。将高压瓦斯气体充入吸附罐中检查气密性。充入瓦斯压力应高于试验压力 4MPa以上，将充有高压瓦斯的吸附罐置于水中，检查各接头位置及高压阀门口、 螺钉处均不应有气泡冒出。 脱气。将经过气密性检查之吸附罐缓缓打开高压阀门，放掉高压瓦斯后与 罗茨真空泵机组、脱气气路系统相联接。关闭真空机组的大气连通阀，依次开启 真空计电源和真空机组，旋转气路系

32、统的玻璃活塞，然后缓慢打开吸附罐高压阀 门进行脱气，5分钟后将吸附罐置于60C超级恒温水浴中。脱气时间视不同煤样、 煤样数量及泵的能力而定，但要求真空度小于4Pa后至少再连续脱气4h。脱气 完成后关闭吸附罐高压阀门，停止真空机组，并将真空机组与大气连通，关闭真 空计。 监测管理软件的基本数据录入。将系统软件的管理信息设置好后，即可执 行进入吸附试验模块、继续执行基本信息录入。 低压吸附试验。将吸附罐置于30C的恒温水浴中继续脱气。先用自高压 纯瓦斯瓶的减压阀出口取一定量（约200cm3，气样袋应先用纯瓦斯反复清洗二 次以上）瓦斯后，与低压吸附量管联接，上下移动水准瓶使瓦斯反复清洗量管及 连接胶

33、管三次以上，最后用升降器下移水准瓶使量管吸入约150cm3的纯瓦斯。关闭吸附罐高压阀门，将充入瓦斯的量管和经过清洗的连接胶管与经过脱气 的吸附罐相连。开启量管上部活塞使之处于与吸附罐相连通状态，移动水准瓶使 水准瓶的液面与量管的液面保持一致，记录量管的液面刻度，此刻度为量管初始 体积。然后缓缓打开吸附罐的高压阀门，此时量管的瓦斯将被吸入吸附罐，注意 不断移动水准瓶使其液面与量管的液面保持一致。低压吸附之煤样的吸附速度小 于0.5cm/h时，即可认为达到了吸附平衡。低压吸附的平衡时间视煤样的吸附性 能而定，一般需要8小时左右。达到平衡后移动水准瓶使水准瓶液面与量管水面 一致后，读取量管液面的刻度

34、，此刻度为量管结束体积。初始体积与结束体积之 差即为吸附罐自量管吸入的瓦斯气体体积。同时记录平衡时的室温及大气压力。 把记录的数据添加到专用测试软件抵押吸附试验模块中。 高压吸附试验。向完成低压吸附测定后的吸附罐充入高压瓦斯，压力视 试验要求而定，一般不应低于4MPa。高压吸附试验部分的瓦斯吸附平衡监测， 使用配套的数据监测管理软件和数据采集仪共同完成，当煤样吸附平衡时自动采 集平衡压力。将低压吸附平衡后的吸附罐自恒温槽取出并与高压吸附量管联接。量管的饱 和食盐水液面应处于“ 0”刻度位置，量管活塞处于接通吸附罐的位置，缓慢开 启吸附罐的高压阀，并注意传感器数值下降情况，压力值下降约0.50.

35、8MPa时, 立即关闭高压阀，将吸附罐重新置于恒温槽平衡。移动水准瓶读取量管的瓦斯解 吸体积，此瓦斯量即为先后两次平衡压力区间从吸附罐中放出的瓦斯总量，同时 记录此时的室温和大气压力。把记录的数据添加到专用测试软件高压吸附试验模 块中。为保证试验必要的精度，高压吸附的平衡压力点应不少于6个点。吸附平 衡的判断标准是：传感器监测到的瓦斯压力值在半小时变化不超过0.01MPa。高压吸附的最后一点压力（传感器监测值一般约为0.50.8Mpa）达到平衡 后，开启高压阀不再关闭，使吸附罐中瓦斯充分排入量管，最后在大气压力下达 到平衡，要经常移动水准瓶使之与量管液面一致。当吸附罐放出瓦斯的速度小于 2cm

36、3h时，可以认为瓦斯吸附达到平衡，高压吸附试验操作完成。8.3试验结果输出当高压吸附试验结束后，即可进行结果输出，点击“获取试验结果”功能按钮，即可得到试验煤样的瓦斯吸附常数a、b及相关行系数r。表13煤层瓦斯吸附常数测定结果测点煤层a (iWt)b ( MPa-1)r(%)9煤层瓦斯钻屑指标测定煤层瓦斯钻屑指标测定主要包括钻屑量（Smax）、钻屑解吸指标（七）和钻 屑解吸指标（K1）的测定。9.1钻屑量测定钻屑量（Smax）可用重量法或容量法测定： 重量法：每钻1m钻，收集全部钻屑，用弹簧秤称重。 容量法：每钻1m钻，收集全部钻屑，用量具测量钻屑体积。9.2钻屑瓦斯解吸指标测定 钻屑解吸指标

37、（的测定打钻时，在预定的位置取出钻屑，用径1和3mm的筛子筛分（1mm的筛 子在下，3mm的筛子在上），将筛分好的3mm粒度的试样装入MD-2型解 吸仪的煤样瓶中，试样装至煤样瓶刻度线水平（10g左右），自钻打至该采样段 起经3min后，启动秒表，转动三通阀，使煤样瓶与大气隔离，在2min时记录解 吸仪的读数，该值即为割2,单位为Pa。 钻屑解吸指标（K1 ）的1定。打钻取样同上，使用仪器为WTC型突出预测仪，测量法如下：每钻进2m,取一次钻屑作解吸特征测定。取样时，把秒表、筛子准备好（Qlmm 的筛子在下，3mm的筛子在上），钻钻到预定深度时，用组合筛子在 口接钻屑，同时启动秒表，一面取样，一面筛分，当钻屑量不少于100g时，停 止取样，并继续进行筛分，最后把已筛分好的13ram的煤样装入WTC仪器 的煤样罐，盖妤煤样罐，准备测试。当秒表走到t0时（通常规定t。为12min）, 启动仪器采样键进行测定，经5min后，当仪器显示t。时，用键盘输入t。按监控 键，仪器显示L。，输入L。，按监控键，仪器进行计算，并显示FI,此值即为K1 值。整个测定完成，可进行下一个煤样的测定。