瓦斯浓度测定计算方法

❶ 煤层瓦斯含量及其测定方法

5.3.1 瓦斯含量直接测定方法

1）密封式煤（岩）心采取器：这种仪器在钻孔内采取煤（岩）样的同时可利用出心接收器上、下两端的活门自动将煤样密封，使煤样在未脱气状态下提到地面，并保持气密状态送到实验室，然后通过测定和计算求出瓦斯含量。其方法是在实验室运用破碎、密闭加热和真空降压等方法，将煤样中的全部瓦斯（包括吸附瓦斯）抽出，测定抽出瓦斯的体积和成分，并用天平称出原始煤样和放气后煤样的质量，二者之差即为煤样中所含瓦斯的质量，最后经过计算求出单位质量煤中含有的瓦斯量。

2）集气式煤（岩）心采取器：这种采取器上部有一特制的集气室，可以在钻进和提升过程中收集从煤心中泄出的瓦斯。采样后应将装有煤心的采取器送交实验室，对集气室中的瓦斯量进行测定和分析，然后测定煤样的残存瓦斯量，最后计算出煤的瓦斯含量。

目前，上述两种仪器已在一些煤田地质勘探部门使用，但其使用和维护比较复杂，采样中的瓦斯损失不易估计；此外，薄煤层用这些仪器采样有一定困难，有时不够精确。

3）气测井法：利用半自动测井仪测定钻孔冲洗液中溶解的瓦斯量、煤池瓦斯量及钻屑中残存的瓦斯量。根据测得的总瓦斯量（即上述三者之和），除以钻进切除的煤量，得出煤层的瓦斯含量。

5.3.2 瓦斯含量间接测定法

（1）主要步骤

一般常用的是室内容量测定。其主要步骤是：将新鲜煤样密封送实验室，人工破碎至0.20～0.25mm；将破碎煤样在60℃和高真空条件下（压力为（1.3～1.3）×10^－3Pa）抽气2～15 d；然后，进行甲烷气吸附试验，求吸附常数a值和b值；最后，换算出在标准压力（指要测定地点的压力）下每克煤的吸附瓦斯量。所计算出的瓦斯容量，可视为在给定条件下的煤层瓦斯含量。

（2）计算公式

根据已知的基本参数，利用朗格缪尔方程进行计算。

一般的计算公式

煤成（型）气地质学

式中：W_m为煤层瓦斯含量，m³/t；W_x为吸附瓦斯量（可燃基），m³/t；W_y为游离瓦斯量（可燃基），m³/t；a，b为吸附常数，取决于煤质，通过吸附试验求得，一般a值为20～70，b值为0.03～0.30；p为煤层瓦斯压力（绝对压力），Pa（计算时转换成at）；u为煤的孔隙率，%，计算公式为

煤成（型）气地质学

式中：ρ_视为煤的视密度，g/cm³，计算公式为

煤成（型）气地质学

ρ_真为煤的真密度，g/cm³，其计算公式为

煤成（型）气地质学

其中，ρ_w为水的密度，一般取1g/cm³；H₂为煤中氢含量，%；M_a，d，V_daf，A_d分别为煤的水分、挥发分和灰分含量，%。f是在0.005×0.25 H的静压力作用下单位体积煤的压缩百分比，H为计算地点的煤层埋藏深度，m；0.25 H为岩石静压力，Pa；0.005 为经验数值；中等变质程度的煤，压力为39.2 MPa时体积减小2%。

由于煤的水分、灰分、结构及地温、地压等的影响，需采用一系列校正系数参与计算，才能得到煤层瓦斯含量的更为精确的结果。其计算公式如下：

煤成（型）气地质学

式中：T₀/K_pt为温度与压力对游离瓦斯量影响的校正值，T₀＝273℃，K_pt为瓦斯压缩系数（可查表得出）；

K₁为煤中灰分和水分影响的校正系数，其值为

煤成（型）气地质学

K₂、K₃为地温、地压对煤吸附影响的校正系数，其中

K₂＝ eⁿp^－n

K₃＝ 1－0.00001（90 ＋p）

，可查表得出；

煤成（型）气地质学

其中，t为测点的煤层实际温度，℃；t₀为进行吸附试验时煤样的温度，℃；p为试验时的压力，at。

理想气体等温压缩的计算公式为

煤成（型）气地质学

式中：ρ为煤的密度，t/m³；W_x1为瓦斯压力为p、煤层温度为t条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决于煤层的瓦斯压力p和煤的吸附常数a、b，煤的游离瓦斯量主要取决于岩体的孔隙率和瓦斯压力。

（3）计算例题

已知某矿某煤层实测瓦斯压力为117.6×10⁴Pa（13at），已测得煤的吸附常数 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，求该煤层的瓦斯含量。

解：将已知数据代入式（5.10）中，即

煤成（型）气地质学

（4）我国部分矿井的有关参数

现将我国部分矿井的有关参数列于表5.12中，以供参考。

表5.12 我国部分矿井有关参数值

①为唐家庄矿资料；②为阳泉三矿资料；③为王封矿资料。

5.3.3 经验公式法

在精度要求不高时，可用经验公式推算煤层的瓦斯含量。一个地区经验公式的建立，要做大量的研究工作。这是由于瓦斯含量涉及的因素很多，所得公式往往比较复杂，其适用范围也是有限的。现介绍几个计算煤层瓦斯含量的经验公式，以供参考。

（1）经验公式之一

在无测定条件和一般要求的情况下，可根据煤质化验数据，利用下列公式计算，即

煤成（型）气地质学

式中：a＝2.4＋0.21 V_daf，b＝1－0.004 V_daf，a、b也可查表得；eⁿ为温度系数（查表可得）；K_pt为在p，t条件下的瓦斯压缩系数。

（2）经验公式之二

煤成（型）气地质学

式中：B₀为水分对煤吸附能力的影响系数，一般取1，其计算公式B₀＝p/0.9792。

（3）经验公式之三

煤成（型）气地质学

式中：A、B、C为系数，查表可得；u_空容为煤的空隙容积，m³/t；W_pt为相当于p、t条件下的瓦斯含量，m³/t。

5.3.4 图解法

国外一般是视煤的变质程度来确定煤层和瓦斯含量的（图5.11）。如已知其V_daf值，则可从图上查得煤层瓦斯含量。这种方法看起来很简单，但对于影响瓦斯含量因素比较复杂的地域来说（如我国煤种多，构造复杂），单纯利用V_daf值来确定瓦斯含量似显粗略，有时会带来误差。不过，在一定范围内这一方法可以借鉴。

图5.11 图解参考图

（据王大曾，1992）

1—苏里茨曲线（德国）；2—文介尔曲线（德国）；

3—斯柯夫曲线（荷兰）；4—巴尔巴拉曲线（波兰）

5.3.5 瓦斯含量的预测

瓦斯含量预测的一般方法是利用勘探地质或矿井地质已经掌握的瓦斯资料，找出与瓦斯含量最密切的相关因素，建立数学模型进行计算。例如，我国江西萍乡煤田龙潭组主采煤层，经分析研究发现，瓦斯含量与煤的挥发分和埋藏之间的相关程度最高，从而建立了以下数学模型：

Q_h＝ 11.981 ＋0.014H－0.4202V_daf

式中：Q_h为瓦斯含量，cm³/kg；H 为预测地点的煤层埋深，m；V_daf为煤体的挥发分值，%。

经验证明，在H＜800 m、V_daf＞7%的情况下，这一公式完全通用；但超出这个范围则有误差。

此外，也可用相似条件比拟法，即根据已知的矿井（采区）情况，来预测与之条件相似矿井（采区）的瓦斯含量。

❷ 煤矿瓦斯等级鉴定的相对瓦斯涌出量计算公式与方法和绝对瓦斯涌出量计算公式与方法

一、煤矿瓦斯等级鉴定的相对瓦斯涌出量计算方法

隧道相对瓦斯涌出量为日绝对瓦斯涌出总量与月平均日产煤量的比值。相对瓦斯涌出量可按下式计算：q相=1440×qmac/D

式中：q相-相对瓦斯涌出量，m³/t；qmax-绝对瓦斯涌出量，m³/min；D-月平均日产煤量，t/d。

二、测定期间每个通风回路的绝对瓦斯涌出量可按照下式计算：

q绝=q排+q抽

式中：q绝-测定隧道绝对瓦斯（或二氧化碳）涌出总量，m³/min；q抽-测定隧道抽采瓦斯（或二氧化碳）纯量，m³/min，取鉴定月的平均值；q排-测定隧道日平均风排瓦斯（或二氧化碳）量，m³/min。

(2)瓦斯浓度测定计算方法扩展阅读：

瓦斯是大量赋存于煤层中的，这个时候如果再结合煤的生产情况来了解瓦斯释放，就必须除一个吨煤参数，这就是相对瓦斯涌出量。

瓦斯是煤矿生产的第一大灾害，瓦斯涌出量是综合体现矿井瓦斯情况的参数，各矿井根据地质结构的不同其赋存也不同，通过这个参数可以了解甚至决定矿井的性质。

❸ 风排瓦斯量计算公式有急用，谢谢

QCH4=Q总×C%
米3/分
QCH4―――――――矿井绝对瓦斯涌出量
米3/分
Q总――――――
―矿井总回风量
米3/分
C―――――
―
―矿井回风流中瓦斯浓度
%

❹ 求大神讲解瓦斯流量测定方法！！还有计算公式

目前煤矿常用的五种瓦斯流量测定方法为：
1.用变压降法测定（孔板流量计）；
2.用恒压降法测定（转子流量计）；
3.用皮托管测定；
4.流速直接测定法；
5.容积式流量测定法（煤气表）。

最常用的是孔板流量计测定方法。
可采用下列简易公式对最大抽气量进行计算：
qv=K*△h^1/2
式中：qv―气体体积流量，m3/min；
K ―孔板系数；（出厂时已测定）
Δh ― U型管水柱压差，mm。若为水银柱，应乘以13.6。

❺ 求大神讲解瓦斯流量测定方法！！还有计算公式

目前煤矿常用的五种瓦斯流量测定方法为：
1.用变压降法测定（孔板流量计）；
2.用恒压降法测定（转子流量计）；
3.用皮托管测定；
4.流速直接测定法；
5.容积式流量测定法（煤气表）。
最常用的是孔板流量计测定方法。
可采用下列简易公式对最大抽气量进行计算：
qv=K*△h^1/2
式中：qv―气体体积流量，m3/min；
K
―孔板系数；（出厂时已测定）
Δh
―
U型管水柱压差，mm。若为水银柱，应乘以13.6。

❻ 如何用瓦斯浓度计算瓦斯涌出量

矿井总瓦斯涌出量等于矿井总回风量乘以回风流的瓦斯浓度,单位m³/min；工作面的瓦斯浓量等于回风巷道中回风流的瓦斯浓度乘以回风量，如果有抽放系统还应当加上抽放瓦斯量，如果另外有尾巷的话还应当加上尾巷的瓦斯涌出量；掘进工作面的瓦斯涌出量的测量比较复杂，一般采取回风量乘以瓦斯浓度或传感器的瓦斯显示浓度乘以风量来简单计算，如果掘进期间实施抽放还应当加上其值。仅供参考。

❼ 煤矿风排瓦斯量的计算方法是什么

计算方法是,根据巷道内积存瓦斯的多少,然后稀释至1%以下所需要的新鲜空气量:
1、 计算密闭巷道内瓦斯量：
Q瓦＝巷道断面S×巷道长度L×瓦斯浓度 % m3
2、 计算稀释瓦斯需要的空气量：
Q空＝Q瓦×100 m3
3、 计算供风时间：
T=Q空÷局扇供风量q ×通风系数K min
注：(1)局扇供风量q为通过测定的局扇实际供风量 m3/min
(2)通风系数取1.2～1.6，视巷道性质及通风难易程度而定，建议取大值
(3)巷道内除瓦斯外的其他气体未予考虑

❽ 怎样计算矿井绝对瓦斯浓度

绝对瓦斯浓度=总回风量/瓦斯浓度（一天的平均瓦斯浓度）

❾ 瓦斯含量，瓦斯压力的直接测定方法有哪些

常用的瓦斯含量测定方法有两类：
一类是直接测定法，即在打钻过程中，遇到煤层后用专用的密闭式岩芯取样器或普通取样器，提取煤样，在实验室内抽取其中所含瓦斯，再加上打钻、取样过程中逸散的瓦斯，除以试样的质量，就是该煤层的瓦斯含量了。
另一类是计算法，即根据测定得到的煤层的瓦斯压力和温度，结合实验室的试验，计算煤层的游离瓦斯含量和吸附瓦斯含量之和，即为该煤层的瓦斯含量。

❿ 简述煤矿瓦斯检测的主要方法

井总回风或一翼回风巷风流范围划分及其瓦斯和二氧化碳浓度的测定：

1、巷道风流的划定：有支架的巷道，距支架和巷底各为 50 ㎜的巷道空间内的风流；无支架或用锚喷、砌碹支护的巷道，距巷道顶帮底各为 200 ㎜的巷道空间的风流。



2、测定巷道风流瓦斯浓度时要在巷道风流的上部进行，即将光学瓦斯检定器的二氧化碳吸收管进气口置于巷道风流的上部（风流断面全高的上部约 1/3 处）进行抽气，连续测定 3 次，取其平均值；测定二氧化碳时应在巷道分流的下部进行， 即将光学瓦斯检定器的二氧化碳吸收管进气口置于巷道风流的下部 （风流断面全高的下部约 1/5 处）进行抽气，首先测出该处瓦斯浓度，然后去掉二氧化碳吸收管， 测出该处瓦斯和二氧化碳混合气体浓度，后者减去前者再乘上校正系数即是二氧化碳的浓度， 这样连续测定 3 次，取其平均值。

二、采区回风巷和采煤工作面回风巷风流范围划分及其瓦斯和二氧化碳浓度的测定：

1、采区回风巷、采煤工作面回风巷风流范围中瓦斯与二氧化碳浓度，在巷道内的测定部位和巷道风流范围的划定。

2、采区回风巷风流中的瓦斯或二氧化碳浓度，应在该采区全部回风流汇合后的风流中测定。

3、采煤工作面回风巷风流中的瓦斯浓度或二氧化碳浓度，应在距 采煤工作面煤壁线 10m 以外的采煤工作面回风流中测定 ，并取其中最大值为测定结果和处理标准。

三、采煤工作面风流范围划分及其瓦斯和二氧化碳浓度的测定：

采煤工作面风流，是指距煤壁、顶（岩石、煤或假顶） 、底（煤、岩石或充填材料） 各为 200mm（小于 1m 厚的薄煤层采煤工作面距顶、底各为 100mm）和以采空区切顶线为界的采煤工作面空间内的风流。采用充填法管理基板时， 采空区一侧应以挡矸、砂帘为界。采煤工作面回风上隅角以及未放顶的一段巷道空间至煤壁线的范围空间中的风流，都按采煤工作面风流处理。采煤工作面风流中的瓦斯和二氧化碳的尝试检查方法， 与在巷道风流进行测定的方法相同。但要注意以下三点：



⑴——距采掘工作面 >10m处进风流中测点；

⑵——采煤工作面前切口测点；

⑶⑷⑸——采煤工作面前半部煤壁侧、输送机槽（或机架前）和采空区侧（或后部输送机）测点；

⑹⑺⑻——采煤工作面后半部煤壁侧、 输送机槽（或机架前） 和采空区侧 （或后部输送机） 测点；

⑼——输送机槽中央距回风口 15m处风流中测点（只测空气温度） ；

⑽——采煤工作面上隅角测点；

⑾——距采煤工作面 >10m处的回风流中测点；

⑿——采煤工作面回风流进入采区回风巷前 10-15m 的风流中测点