煤层瓦斯含量测定方法评述

分析·

探讨

（2012增刊）

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煤层瓦斯含量测定方法评述

王震宇，王佑安

（煤炭科学研究总院沈阳研究院，辽宁抚顺113122）

要：煤层瓦斯含量是煤矿瓦斯主要基础参数，对瓦斯含量测定的准确度影响到矿井的设计及

安全生产管理，科学实验。对国内外煤层瓦斯含量测定方法的研究和应用情况作了介绍，并侧重摘

对我国煤层瓦斯含量的应用情况加以描述。并重点指出，当前我国用直接法在地勘及井下钻孔中采集煤样测定瓦斯含量时，煤样暴露初始解吸瓦斯损失量计算中的不准确性，并指出在采集煤样时的改进意见。

关键词：瓦斯含量测定；直接法；间接法；瓦斯损失量中图分类号：TD712

文献标志码：B

文章编号：1003－496X（2012）S0－0129－04

CommentonCoalSeamGasContentMeasurementMethods

WANGZhen－yu，WANGYou－an

（ShenyangBranchofChinaCoalResearchInstitute，Fushun113122，China）

Abstract：Coalseamgascontentiscoalminegasbasicparameter，andtheaccuracyofgascontentmeasurementaffectsthedesignandsafetyofmineproductionmanagement，scientificexperiments．Thepapermakesapresentationofthestudyandapplicationofdomesticandinternationalcoalseamgascontentmeasurementmethods，andfocusesontheapplicationofChina’scoalseamgascontent．Ithighlightsthatthecalculationoftheinitialdesorptiongaslossamountofcoalsamplesexposedisinaccuracyasusingdirectmethodtocollectcoalsamplesingeologicalsurveyandundergrounddrillingtodeterminegascontent，andpointsouttheimprovementsinthecol-lectionofcoalsample．

Keywords：gascontentmeasurement；directmethod；indirectmethod；gaslossamount

煤层瓦斯含量是单位质量（或体积）煤中所含有的瓦斯体积（标准状态）量，其单位是mL/g或m3/t，煤层未受采动影响时的瓦斯含量称为原始瓦斯含量。如果煤层受采动影响或经过人工抽放已排出部分瓦斯，则剩余在煤层中的瓦斯量称为残存瓦斯含量。影响煤层瓦斯含量的因素主要有：成煤地质史、地质构造、煤层赋存条件、煤层围岩性质、煤的岩浆活动、水文地质条件等变质程度、

［1］

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：X=

100－Aad－Madabp110Kp··+1+bp1001+0．31Madρ

（1）

m3/t；a为吸附常数，式中：X为煤层瓦斯含量，

m3/（t·r）；b为吸附为试验温度下的极限吸附量，

MPa－1；p为煤层绝对瓦斯压力，MPa；Aad为煤常数，

%；Mad为煤的水分，%；K为煤的孔隙体积，的灰分，

m3/m3；ρ为煤的视密度，t/m3。

该方法是由煤对瓦斯气体吸附曲线反推算出来能比较真实的反应煤层的原始瓦斯含量。在石的，

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

。

煤层瓦斯含量是煤矿瓦斯主要基础参数之一，

它决定着矿井瓦斯等级，矿井瓦斯涌出量的大小，也是预测和鉴定煤层和矿井煤与瓦斯突出危险性及抽放瓦斯和评价矿井瓦斯灾害危险程度的主要指标。因此，煤层瓦斯含量测定一直是国内外煤矿安全研究的课题。准确测定煤层瓦斯含量是矿井瓦斯管理和科技试验经常进行的一项工作1

煤层瓦斯含量的测定方法

［2－3］

。

1．1间接法

间接法测定煤层瓦斯含量是建立在煤吸附瓦斯