1. 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。
2. 光學瓦斯檢測儀使用步驟
瓦斯儀器操作
進入檢查區域後,按巡迴圖表所擬定路線及時間依次達到各檢查點。
1.瓦斯測定
一手將連接瓦斯入口的膠管按二氧化碳吸收劑管用探仗伸向測點(距離巷道頂200板mm以下處)手壓氣球10次以上,待測氣體入氣室,然後收回探仗,打開目鏡護蓋。觀察光譜黑線在分劃板上的移動位置,同時調整測微手輪,使光譜黑線在分劃板上移到靠近的整數位置上。再觀測測微刻度盤上指示的讀數,將分劃板上指示的整數與測微盤上指示的小數相加即為該點的瓦斯濃度。
2.二氧化碳測定
在測定點距巷道底板200mm以上處,首先測出該點的瓦斯濃度,然後拔開二氧化碳吸收劑管,將儀器吸氣嘴伸向同一地點。同測瓦斯濃度方法一樣。吸取二氧化碳和瓦斯的混合氣體,讀出混合氣體濃度數值減去已測出的同點的瓦斯濃度再乘以0.925所得數即為該點的二氧化碳濃度。
瓦斯檢測程序及操作
(一) 入井前的准備工作
1. 佩戴好瓦斯檢查工特種作業人員操作證。
2、對攜帶的光學瓦斯檢測儀的葯品、氣路及氣密性、條紋進行檢查,確認其性能良好。
⑴對葯品效能進行檢查。吸收管內的乾燥劑用氯化鈣或變色硅膠。變色硅膠為藍色顆粒狀,直徑2~3mm為宜,極易吸收水分而逐漸變為粉紅色。吸濕變色後就應更換。但吸濕變色後的硅膠經過乾燥處理後可以復用。
吸收二氧化碳的是鈉石灰又名鹼石灰,儀器使用的是含有變色指示劑的粉紅色顆粒,吸收後變為淡黃色。葯品顆粒粒度以3~5mm為宜。
⑵對一起進行氣密性檢查。先檢查吸氣球是否漏氣。檢查方法是:一隻手捏扁吸氣球壓出球內氣體,另一隻手壓住球上的橡皮管,如球不膨脹還原,就證明不漏氣,否則可以從氣球是否損壞、活塞芯子是否清潔等方面來找原因。然後對儀器的氣樣通道進行檢查。其檢查方法與檢查吸氣球一樣,只是把壓住吸氣球上的橡皮管改為堵住儀器的進氣口,如漏氣應對各連接部分分別檢查,找出原因進行檢修。
⑶檢查干涉條紋是否清晰。按下按鈕由目鏡觀察,旋轉保護玻璃座調整視度直到數字最清晰,再看干涉條紋是否清晰。如不清晰,可將光源燈泡蓋打開,用調整燈泡的位置來改善。
⑷用新鮮空氣清洗氣室。儀器在使用前必須在測定地區氣溫相差不超過10℃的新鮮空氣中清洗氣室,這是因為:第一,不同溫度的氣體的折射率是不同的,因此當對零和測定地點的溫度差別太大時,會引起測量誤差,第二,這種儀器對溫度的變化是比較敏感的,溫度變化會引起對好零的條紋移動(現場稱為「跑正」或「跑負」)。清洗氣室一般在井底車場進行。清洗的方法是擠壓五六次吸氣球,讓新鮮空氣流經吸收管後進入氣室。
⑸干涉條紋的「0」位調定。清洗氣室後在同一地點隨即進行「0」位調定。其方法是:先按下微調按鈕(上按鈕),轉動測微手輪,使刻度盤的「0」位與指標線重合,然後按下粗調按鈕(下按鈕),轉動粗動手輪,從目鏡中觀察,把干涉條紋的兩條黑線中的任意一條對准分劃板上的零線,並記住所對的這條黑線,旋上護蓋。此後護蓋不得再旋動,以免「0」位變動。另外在旋護蓋時不要擰的過緊,容易壓迫儀器本體,使本體組件變形而造成「0」位移動。
上好護蓋後要再看一下干涉條紋中對零的黑線是否移動,若移動需要重新調零。
3. 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:Wm為煤層瓦斯含量,m3/t;Wx為吸附瓦斯量(可燃基),m3/t;Wy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,ρw為水的密度,一般取1g/cm3;H2為煤中氫含量,%;Ma,d,Vdaf,Ad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/Kpt為溫度與壓力對游離瓦斯量影響的校正值,T0=273℃,Kpt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)
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;Wx1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Ad=5%,水分Ma,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 Vdaf,b=1-0.004 Vdaf,a、b也可查表得;en為溫度系數(查表可得);Kpt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;Wpt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Vdaf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Vdaf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:
Qh= 11.981 +0.014H-0.4202Vdaf
式中:Qh為瓦斯含量,cm3/kg;H 為預測地點的煤層埋深,m;Vdaf為煤體的揮發分值,%。
經驗證明,在H<800 m、Vdaf>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。
4. 煤礦 怎樣測量瓦斯
看你要的是什麼瓦斯了:風排瓦斯,也就是煤礦瓦斯檢查工平時檢查最多的用低濃度瓦檢儀;另外就是煤層瓦斯含量,現在採用dgc直接測定方法測定,是重要的煤層參數;再次就是抽采瓦斯,通常要測量的就是瓦斯濃度、抽采量等,主要用於抽采評估。
5. 瓦斯的檢測方法
用打火機點一下就知道了,會爆炸就是瓦斯很濃了。
6. 瓦斯檢測儀怎麼用
操作與使用:
一:按鍵使用方法
1、「開/關」鍵:(1)開機:在關機狀態下,按該鍵1秒,蜂鳴器長鳴「滴」一聲,報警指示燈亮,數碼管依次顯示從「9」到「0」,蜂鳴器長鳴「滴」一聲,報警指示燈滅,儀器進入實時甲烷檢測狀態。
(2)關機:在檢測狀態下,按該鍵1秒,蜂鳴器短鳴「滴」一聲,進行儀器關機;
(3)在設置狀態校準參數時,做取消鍵處理。
2、「設置」鍵:(1)在檢測狀態下,按該鍵無效,不處理;
(2)在設置狀態校準參數時,做確認處理。
3、「▲」鍵: (1)在檢測狀態下,反復按該鍵,儀器循環顯示電池電壓值和「時分」;
(2)在設置狀態校準參數時,做加處理。
4、「▼」鍵: (1)在檢測狀態下,反復按該鍵,儀器循環顯示「年」和「月日」;
(2)在設置狀態校準參數時,做減處理。
二:各項參數的調校採用功能菜單項方式。
1、標零: ( P 1 )
把儀器開機後置於甲烷濃度為零的環境里(如清新空氣),工作10分鍾穩定後,同時按下「設置」鍵和「▲」鍵3秒,彈出調校菜單,數碼管顯示「P 1」字元,再按「設置」鍵,儀器自動把當前狀態標為零點,退出菜單,返回到檢測狀態。
2、標氣: ( P 2 )
把儀器開機,工作10分鍾穩定後,給儀器感測器通入200mL/min、1.00%甲烷標准氣體,待讀數穩定後,同時按下「設置」鍵和「▲」鍵3秒,彈出調校菜單,數碼管顯示「P 1 」字元,按「▲」鍵, 數碼管顯示「P 2 」字元, 按「設置」鍵確認,儀器顯示當前甲烷濃度值, 按「▲」鍵或者「▼」鍵調整儀器讀數值為「1.00」,按「設置」鍵確認,標氣完成,返回到檢測狀態。
3、調報警點: (P 3)
把儀器開機,同時按下「設置」鍵和「▲」鍵3秒,彈出調校菜單,數碼管顯示「P 1 」字元,按兩下「▲」鍵, 數碼管顯示「P 3」 字元, 按「設置」鍵確認,儀器顯示當前甲烷報警值, 按「▲」鍵或者「▼」鍵調整儀器報警值,按「設置」鍵確認,調報警點完成,返回到檢測狀態。
4、恢復出廠設置: (P 4)
把儀器開機,同時按下「設置」鍵和「▲」鍵3秒,彈出調校菜單,數碼管顯示「P 1」字元,按三下「▲」鍵, 數碼管顯示「P 4」字元, 按「設置」鍵確認,標氣值和報警值恢復為出廠默認設置值,返回到檢測狀態。
5、調時間: (P 5)
把儀器開機,同時按下「設置」鍵和「▲」鍵3秒,彈出調校菜單,數碼管顯示「P 1 」字元,按四下「▲」鍵, 數碼管顯示「P 5 」字元,按「設置」鍵確認。儀器顯示當前的時間值,按「▲」鍵或者「▼」鍵調整小時值,按「設置」鍵確認。按「▲」鍵或者「▼」鍵調整分鍾值,按「設置」鍵確認,儀器時間調校完畢,返回到檢測狀態。
6、調日期: (P 6)
把儀器開機,同時按下設置鍵和「▲」鍵3秒,彈出調校菜單,數碼管顯示「P 1」 字元,按一下「▼」鍵, 數碼管顯示「P 6 」字元,按「設置」鍵確認。儀器顯示當前的「年」值,按「▲」鍵或者「▼」鍵調整「年」值,按「設置」鍵確認。按「▲」鍵或者「▼」鍵調整「月」值,按「設置」鍵確認。按「▲」鍵或者「▼」鍵調整「日」值,按「設置」鍵確認。儀器日期調校完畢,返回到檢測狀態。
7、電池電壓值、「時分」查詢
把儀器開機,按一下 「▲」鍵,儀器顯示當前的電池電壓值,再按一下「▲」鍵,儀器顯示當前的「時分」值。反復按「▲」鍵,當前的電池電壓值和當前的「時分」值交替顯示。
8、年月日查詢
把儀器開機,按一下「▼」鍵,儀器顯示當前的「年」值,再按一下「▼」鍵,儀器顯示當前的「月日」值。反復按「▼」鍵,當前的「年」值和當前的「月日」值交替顯示。
9、報警儀充電
本報警儀配有專用智能充電器,充電過程自動管理。當需要充電時,將充電器電源插頭接入交流220V電源,此時充電器指示燈紅綠交替閃爍或一直顯示橙色,表示電源接通。將被充儀器卡入充電器充電槽,充電器指示燈轉換為紅色,表示充電開始。當充電器指示燈轉換為綠色時,表示報警儀電量已充滿,充電結束。
7. 如何檢測瓦斯
如要在煤礦井下或其它危險環境檢測的話,可使用電化學式或紅外瓦斯感測器,光學瓦斯檢測儀、攜帶型瓦檢儀進行檢測,如果是地面安全情況下,可使用手持式的多參數氣體檢測儀進憲檢測
8. 如何測定煤層瓦斯壓力和瓦斯含量
1、煤層瓦斯壓力測定主要通過施工鑽孔後將測氣管封入鑽孔,末端連接壓力表測定的,詳細的參見《煤礦井下煤層瓦斯壓力的直接測定方法》.
2、瓦斯含量測定主要通過煤樣罐裝煤樣在井下解析儀解析反算損失量,在平地測定剩餘解析量和殘存瓦斯含量最後相加得到的,詳見《煤層瓦斯含量井下直接測定方法》
9. 如何測定瓦斯含量,及瓦斯含量的測定步驟
GB∕T-23249 地勘時期煤層瓦斯含量測定方法
GB∕T 23250 煤層瓦斯含量井下直接測定方法
GB∕T 19559 煤層氣含量測定方法
希望對你有所幫助。
10. 煤礦瓦斯怎麼測量
看你要的是什麼瓦斯了:風排瓦斯,也就是煤礦瓦斯檢查工平時檢查最多的用低濃度瓦檢儀;另外就是煤層瓦斯含量,現在採用DGC直接測定方法測定,是重要的煤層參數;再次就是抽采瓦斯,通常要測量的就是瓦斯濃度、抽采量等,主要用於抽采評估。