瓦斯濃度測定計算方法

❶ 煤層瓦斯含量及其測定方法

5.3.1 瓦斯含量直接測定方法

1）密封式煤（岩）心採取器：這種儀器在鑽孔內採取煤（岩）樣的同時可利用出心接收器上、下兩端的活門自動將煤樣密封，使煤樣在未脫氣狀態下提到地面，並保持氣密狀態送到實驗室，然後通過測定和計算求出瓦斯含量。其方法是在實驗室運用破碎、密閉加熱和真空降壓等方法，將煤樣中的全部瓦斯（包括吸附瓦斯）抽出，測定抽出瓦斯的體積和成分，並用天平稱出原始煤樣和放氣後煤樣的質量，二者之差即為煤樣中所含瓦斯的質量，最後經過計算求出單位質量煤中含有的瓦斯量。

2）集氣式煤（岩）心採取器：這種採取器上部有一特製的集氣室，可以在鑽進和提升過程中收集從煤心中泄出的瓦斯。采樣後應將裝有煤心的採取器送交實驗室，對集氣室中的瓦斯量進行測定和分析，然後測定煤樣的殘存瓦斯量，最後計算出煤的瓦斯含量。

目前，上述兩種儀器已在一些煤田地質勘探部門使用，但其使用和維護比較復雜，采樣中的瓦斯損失不易估計；此外，薄煤層用這些儀器采樣有一定困難，有時不夠精確。

3）氣測井法：利用半自動測井儀測定鑽孔沖洗液中溶解的瓦斯量、煤池瓦斯量及鑽屑中殘存的瓦斯量。根據測得的總瓦斯量（即上述三者之和），除以鑽進切除的煤量，得出煤層的瓦斯含量。

5.3.2 瓦斯含量間接測定法

（1）主要步驟

一般常用的是室內容量測定。其主要步驟是：將新鮮煤樣密封送實驗室，人工破碎至0.20～0.25mm；將破碎煤樣在60℃和高真空條件下（壓力為（1.3～1.3）×10^－3Pa）抽氣2～15 d；然後，進行甲烷氣吸附試驗，求吸附常數a值和b值；最後，換算出在標准壓力（指要測定地點的壓力）下每克煤的吸附瓦斯量。所計算出的瓦斯容量，可視為在給定條件下的煤層瓦斯含量。

（2）計算公式

根據已知的基本參數，利用朗格繆爾方程進行計算。

一般的計算公式

煤成（型）氣地質學

式中：W_m為煤層瓦斯含量，m³/t；W_x為吸附瓦斯量（可燃基），m³/t；W_y為游離瓦斯量（可燃基），m³/t；a，b為吸附常數，取決於煤質，通過吸附試驗求得，一般a值為20～70，b值為0.03～0.30；p為煤層瓦斯壓力（絕對壓力），Pa（計算時轉換成at）；u為煤的孔隙率，%，計算公式為

煤成（型）氣地質學

式中：ρ_視為煤的視密度，g/cm³，計算公式為

煤成（型）氣地質學

ρ_真為煤的真密度，g/cm³，其計算公式為

煤成（型）氣地質學

其中，ρ_w為水的密度，一般取1g/cm³；H₂為煤中氫含量，%；M_a，d，V_daf，A_d分別為煤的水分、揮發分和灰分含量，%。f是在0.005×0.25 H的靜壓力作用下單位體積煤的壓縮百分比，H為計算地點的煤層埋藏深度，m；0.25 H為岩石靜壓力，Pa；0.005 為經驗數值；中等變質程度的煤，壓力為39.2 MPa時體積減小2%。

由於煤的水分、灰分、結構及地溫、地壓等的影響，需採用一系列校正系數參與計算，才能得到煤層瓦斯含量的更為精確的結果。其計算公式如下：

煤成（型）氣地質學

式中：T₀/K_pt為溫度與壓力對游離瓦斯量影響的校正值，T₀＝273℃，K_pt為瓦斯壓縮系數（可查表得出）；

K₁為煤中灰分和水分影響的校正系數，其值為

煤成（型）氣地質學

K₂、K₃為地溫、地壓對煤吸附影響的校正系數，其中

K₂＝ eⁿp^－n

K₃＝ 1－0.00001（90 ＋p）

，可查表得出；

煤成（型）氣地質學

其中，t為測點的煤層實際溫度，℃；t₀為進行吸附試驗時煤樣的溫度，℃；p為試驗時的壓力，at。

理想氣體等溫壓縮的計算公式為

煤成（型）氣地質學

式中：ρ為煤的密度，t/m³；W_x1為瓦斯壓力為p、煤層溫度為t條件下煤的吸附瓦斯量，m³/ m³。

上述公式表明，煤的吸附瓦斯量主要取決於煤層的瓦斯壓力p和煤的吸附常數a、b，煤的游離瓦斯量主要取決於岩體的孔隙率和瓦斯壓力。

（3）計算例題

已知某礦某煤層實測瓦斯壓力為117.6×10⁴Pa（13at），已測得煤的吸附常數 a ＝38.17，b＝0.079，孔隙率u＝6%，灰分A_d＝5%，水分M_a，d＝2%，煤的密度ρ＝1.3 t/m³，求該煤層的瓦斯含量。

解：將已知數據代入式（5.10）中，即

煤成（型）氣地質學

（4）我國部分礦井的有關參數

現將我國部分礦井的有關參數列於表5.12中，以供參考。

表5.12 我國部分礦井有關參數值

①為唐家莊礦資料；②為陽泉三礦資料；③為王封礦資料。

5.3.3 經驗公式法

在精度要求不高時，可用經驗公式推算煤層的瓦斯含量。一個地區經驗公式的建立，要做大量的研究工作。這是由於瓦斯含量涉及的因素很多，所得公式往往比較復雜，其適用范圍也是有限的。現介紹幾個計算煤層瓦斯含量的經驗公式，以供參考。

（1）經驗公式之一

在無測定條件和一般要求的情況下，可根據煤質化驗數據，利用下列公式計算，即

煤成（型）氣地質學

式中：a＝2.4＋0.21 V_daf，b＝1－0.004 V_daf，a、b也可查表得；eⁿ為溫度系數（查表可得）；K_pt為在p，t條件下的瓦斯壓縮系數。

（2）經驗公式之二

煤成（型）氣地質學

式中：B₀為水分對煤吸附能力的影響系數，一般取1，其計算公式B₀＝p/0.9792。

（3）經驗公式之三

煤成（型）氣地質學

式中：A、B、C為系數，查表可得；u_空容為煤的空隙容積，m³/t；W_pt為相當於p、t條件下的瓦斯含量，m³/t。

5.3.4 圖解法

國外一般是視煤的變質程度來確定煤層和瓦斯含量的（圖5.11）。如已知其V_daf值，則可從圖上查得煤層瓦斯含量。這種方法看起來很簡單，但對於影響瓦斯含量因素比較復雜的地域來說（如我國煤種多，構造復雜），單純利用V_daf值來確定瓦斯含量似顯粗略，有時會帶來誤差。不過，在一定范圍內這一方法可以借鑒。

圖5.11 圖解參考圖

（據王大曾，1992）

1—蘇里茨曲線（德國）；2—文介爾曲線（德國）；

3—斯柯夫曲線（荷蘭）；4—巴爾巴拉曲線（波蘭）

5.3.5 瓦斯含量的預測

瓦斯含量預測的一般方法是利用勘探地質或礦井地質已經掌握的瓦斯資料，找出與瓦斯含量最密切的相關因素，建立數學模型進行計算。例如，我國江西萍鄉煤田龍潭組主採煤層，經分析研究發現，瓦斯含量與煤的揮發分和埋藏之間的相關程度最高，從而建立了以下數學模型：

Q_h＝ 11.981 ＋0.014H－0.4202V_daf

式中：Q_h為瓦斯含量，cm³/kg；H 為預測地點的煤層埋深，m；V_daf為煤體的揮發分值，%。

經驗證明，在H＜800 m、V_daf＞7%的情況下，這一公式完全通用；但超出這個范圍則有誤差。

此外，也可用相似條件比擬法，即根據已知的礦井（采區）情況，來預測與之條件相似礦井（采區）的瓦斯含量。

❷ 煤礦瓦斯等級鑒定的相對瓦斯湧出量計算公式與方法和絕對瓦斯湧出量計算公式與方法

一、煤礦瓦斯等級鑒定的相對瓦斯湧出量計算方法

隧道相對瓦斯湧出量為日絕對瓦斯湧出總量與月平均日產煤量的比值。相對瓦斯湧出量可按下式計算：q相=1440×qmac/D

式中：q相-相對瓦斯湧出量，m³/t；qmax-絕對瓦斯湧出量，m³/min；D-月平均日產煤量，t/d。

二、測定期間每個通風迴路的絕對瓦斯湧出量可按照下式計算：

q絕=q排+q抽

式中：q絕-測定隧道絕對瓦斯（或二氧化碳）湧出總量，m³/min；q抽-測定隧道抽采瓦斯（或二氧化碳）純量，m³/min，取鑒定月的平均值；q排-測定隧道日平均風排瓦斯（或二氧化碳）量，m³/min。

(2)瓦斯濃度測定計算方法擴展閱讀：

瓦斯是大量賦存於煤層中的，這個時候如果再結合煤的生產情況來了解瓦斯釋放，就必須除一個噸煤參數，這就是相對瓦斯湧出量。

瓦斯是煤礦生產的第一大災害，瓦斯湧出量是綜合體現礦井瓦斯情況的參數，各礦井根據地質結構的不同其賦存也不同，通過這個參數可以了解甚至決定礦井的性質。

❸ 風排瓦斯量計算公式有急用，謝謝

QCH4=Q總×C%
米3/分
QCH4―――――――礦井絕對瓦斯湧出量
米3/分
Q總――――――
―礦井總回風量
米3/分
C―――――
―
―礦井回風流中瓦斯濃度
%

❹ 求大神講解瓦斯流量測定方法！！還有計算公式

目前煤礦常用的五種瓦斯流量測定方法為：
1.用變壓降法測定（孔板流量計）；
2.用恆壓降法測定（轉子流量計）；
3.用皮託管測定；
4.流速直接測定法；
5.容積式流量測定法（煤氣表）。

最常用的是孔板流量計測定方法。
可採用下列簡易公式對最大抽氣量進行計算：
qv=K*△h^1/2
式中：qv―氣體體積流量，m3/min；
K ―孔板系數；（出廠時已測定）
Δh ― U型管水柱壓差，mm。若為水銀柱，應乘以13.6。

❺ 求大神講解瓦斯流量測定方法！！還有計算公式

目前煤礦常用的五種瓦斯流量測定方法為：
1.用變壓降法測定（孔板流量計）；
2.用恆壓降法測定（轉子流量計）；
3.用皮託管測定；
4.流速直接測定法；
5.容積式流量測定法（煤氣表）。
最常用的是孔板流量計測定方法。
可採用下列簡易公式對最大抽氣量進行計算：
qv=K*△h^1/2
式中：qv―氣體體積流量，m3/min；
K
―孔板系數；（出廠時已測定）
Δh
―
U型管水柱壓差，mm。若為水銀柱，應乘以13.6。

❻ 如何用瓦斯濃度計算瓦斯湧出量

礦井總瓦斯湧出量等於礦井總回風量乘以回風流的瓦斯濃度,單位m³/min；工作面的瓦斯濃量等於回風巷道中回風流的瓦斯濃度乘以回風量，如果有抽放系統還應當加上抽放瓦斯量，如果另外有尾巷的話還應當加上尾巷的瓦斯湧出量；掘進工作面的瓦斯湧出量的測量比較復雜，一般採取回風量乘以瓦斯濃度或感測器的瓦斯顯示濃度乘以風量來簡單計算，如果掘進期間實施抽放還應當加上其值。僅供參考。

❼ 煤礦風排瓦斯量的計算方法是什麼

計算方法是,根據巷道內積存瓦斯的多少,然後稀釋至1%以下所需要的新鮮空氣量:
1、 計算密閉巷道內瓦斯量：
Q瓦＝巷道斷面S×巷道長度L×瓦斯濃度 % m3
2、 計算稀釋瓦斯需要的空氣量：
Q空＝Q瓦×100 m3
3、 計算供風時間：
T=Q空÷局扇供風量q ×通風系數K min
註：(1)局扇供風量q為通過測定的局扇實際供風量 m3/min
(2)通風系數取1.2～1.6，視巷道性質及通風難易程度而定，建議取大值
(3)巷道內除瓦斯外的其他氣體未予考慮

❽ 怎樣計算礦井絕對瓦斯濃度

絕對瓦斯濃度=總回風量/瓦斯濃度（一天的平均瓦斯濃度）

❾ 瓦斯含量，瓦斯壓力的直接測定方法有哪些

常用的瓦斯含量測定方法有兩類：
一類是直接測定法，即在打鑽過程中，遇到煤層後用專用的密閉式岩芯取樣器或普通取樣器，提取煤樣，在實驗室內抽取其中所含瓦斯，再加上打鑽、取樣過程中逸散的瓦斯，除以試樣的質量，就是該煤層的瓦斯含量了。
另一類是計演算法，即根據測定得到的煤層的瓦斯壓力和溫度，結合實驗室的試驗，計算煤層的游離瓦斯含量和吸附瓦斯含量之和，即為該煤層的瓦斯含量。

❿ 簡述煤礦瓦斯檢測的主要方法

井總回風或一翼回風巷風流范圍劃分及其瓦斯和二氧化碳濃度的測定：

1、巷道風流的劃定：有支架的巷道，距支架和巷底各為 50 ㎜的巷道空間內的風流；無支架或用錨噴、砌碹支護的巷道，距巷道頂幫底各為 200 ㎜的巷道空間的風流。



2、測定巷道風流瓦斯濃度時要在巷道風流的上部進行，即將光學瓦斯檢定器的二氧化碳吸收管進氣口置於巷道風流的上部（風流斷面全高的上部約 1/3 處）進行抽氣，連續測定 3 次，取其平均值；測定二氧化碳時應在巷道分流的下部進行， 即將光學瓦斯檢定器的二氧化碳吸收管進氣口置於巷道風流的下部 （風流斷面全高的下部約 1/5 處）進行抽氣，首先測出該處瓦斯濃度，然後去掉二氧化碳吸收管， 測出該處瓦斯和二氧化碳混合氣體濃度，後者減去前者再乘上校正系數即是二氧化碳的濃度， 這樣連續測定 3 次，取其平均值。

二、采區回風巷和採煤工作面回風巷風流范圍劃分及其瓦斯和二氧化碳濃度的測定：

1、采區回風巷、採煤工作面回風巷風流范圍中瓦斯與二氧化碳濃度，在巷道內的測定部位和巷道風流范圍的劃定。

2、采區回風巷風流中的瓦斯或二氧化碳濃度，應在該采區全部回風流匯合後的風流中測定。

3、採煤工作面回風巷風流中的瓦斯濃度或二氧化碳濃度，應在距 採煤工作面煤壁線 10m 以外的採煤工作面回風流中測定 ，並取其中最大值為測定結果和處理標准。

三、採煤工作面風流范圍劃分及其瓦斯和二氧化碳濃度的測定：

採煤工作面風流，是指距煤壁、頂（岩石、煤或假頂） 、底（煤、岩石或充填材料） 各為 200mm（小於 1m 厚的薄煤層採煤工作面距頂、底各為 100mm）和以采空區切頂線為界的採煤工作面空間內的風流。採用充填法管理基板時， 采空區一側應以擋矸、砂簾為界。採煤工作面回風上隅角以及未放頂的一段巷道空間至煤壁線的范圍空間中的風流，都按採煤工作面風流處理。採煤工作面風流中的瓦斯和二氧化碳的嘗試檢查方法， 與在巷道風流進行測定的方法相同。但要注意以下三點：



⑴——距採掘工作面 >10m處進風流中測點；

⑵——採煤工作面前切口測點；

⑶⑷⑸——採煤工作面前半部煤壁側、輸送機槽（或機架前）和采空區側（或後部輸送機）測點；

⑹⑺⑻——採煤工作面後半部煤壁側、 輸送機槽（或機架前） 和采空區側 （或後部輸送機） 測點；

⑼——輸送機槽中央距回風口 15m處風流中測點（只測空氣溫度） ；

⑽——採煤工作面上隅角測點；

⑾——距採煤工作面 >10m處的回風流中測點；

⑿——採煤工作面回風流進入采區回風巷前 10-15m 的風流中測點