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瓦斯检测方法

发布时间:2022-01-23 08:55:30

1. 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。

2. 光学瓦斯检测仪使用步骤

瓦斯仪器操作
进入检查区域后,按巡回图表所拟定路线及时间依次达到各检查点。
1.瓦斯测定
一手将连接瓦斯入口的胶管按二氧化碳吸收剂管用探仗伸向测点(距离巷道顶200板mm以下处)手压气球10次以上,待测气体入气室,然后收回探仗,打开目镜护盖。观察光谱黑线在分划板上的移动位置,同时调整测微手轮,使光谱黑线在分划板上移到靠近的整数位置上。再观测测微刻度盘上指示的读数,将分划板上指示的整数与测微盘上指示的小数相加即为该点的瓦斯浓度。
2.二氧化碳测定
在测定点距巷道底板200mm以上处,首先测出该点的瓦斯浓度,然后拔开二氧化碳吸收剂管,将仪器吸气嘴伸向同一地点。同测瓦斯浓度方法一样。吸取二氧化碳和瓦斯的混合气体,读出混合气体浓度数值减去已测出的同点的瓦斯浓度再乘以0.925所得数即为该点的二氧化碳浓度。
瓦斯检测程序及操作
(一) 入井前的准备工作
1. 佩戴好瓦斯检查工特种作业人员操作证。
2、对携带的光学瓦斯检测仪的药品、气路及气密性、条纹进行检查,确认其性能良好。
⑴对药品效能进行检查。吸收管内的干燥剂用氯化钙或变色硅胶。变色硅胶为蓝色颗粒状,直径2~3mm为宜,极易吸收水分而逐渐变为粉红色。吸湿变色后就应更换。但吸湿变色后的硅胶经过干燥处理后可以复用。
吸收二氧化碳的是钠石灰又名碱石灰,仪器使用的是含有变色指示剂的粉红色颗粒,吸收后变为淡黄色。药品颗粒粒度以3~5mm为宜。
⑵对一起进行气密性检查。先检查吸气球是否漏气。检查方法是:一只手捏扁吸气球压出球内气体,另一只手压住球上的橡皮管,如球不膨胀还原,就证明不漏气,否则可以从气球是否损坏、活塞芯子是否清洁等方面来找原因。然后对仪器的气样通道进行检查。其检查方法与检查吸气球一样,只是把压住吸气球上的橡皮管改为堵住仪器的进气口,如漏气应对各连接部分分别检查,找出原因进行检修。
⑶检查干涉条纹是否清晰。按下按钮由目镜观察,旋转保护玻璃座调整视度直到数字最清晰,再看干涉条纹是否清晰。如不清晰,可将光源灯泡盖打开,用调整灯泡的位置来改善。
⑷用新鲜空气清洗气室。仪器在使用前必须在测定地区气温相差不超过10℃的新鲜空气中清洗气室,这是因为:第一,不同温度的气体的折射率是不同的,因此当对零和测定地点的温度差别太大时,会引起测量误差,第二,这种仪器对温度的变化是比较敏感的,温度变化会引起对好零的条纹移动(现场称为“跑正”或“跑负”)。清洗气室一般在井底车场进行。清洗的方法是挤压五六次吸气球,让新鲜空气流经吸收管后进入气室。
⑸干涉条纹的“0”位调定。清洗气室后在同一地点随即进行“0”位调定。其方法是:先按下微调按钮(上按钮),转动测微手轮,使刻度盘的“0”位与指标线重合,然后按下粗调按钮(下按钮),转动粗动手轮,从目镜中观察,把干涉条纹的两条黑线中的任意一条对准分划板上的零线,并记住所对的这条黑线,旋上护盖。此后护盖不得再旋动,以免“0”位变动。另外在旋护盖时不要拧的过紧,容易压迫仪器本体,使本体组件变形而造成“0”位移动。
上好护盖后要再看一下干涉条纹中对零的黑线是否移动,若移动需要重新调零。

3. 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:Wm为煤层瓦斯含量,m3/t;Wx为吸附瓦斯量(可燃基),m3/t;Wy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为煤的视密度,g/cm3,计算公式为

煤成(型)气地质学

ρ为煤的真密度,g/cm3,其计算公式为

煤成(型)气地质学

其中,ρw为水的密度,一般取1g/cm3;H2为煤中氢含量,%;Ma,d,Vdaf,Ad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/Kpt为温度与压力对游离瓦斯量影响的校正值,T0=273℃,Kpt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;Wx1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Ad=5%,水分Ma,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 Vdaf,b=1-0.004 Vdaf,a、b也可查表得;en为温度系数(查表可得);Kpt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;Wpt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Vdaf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Vdaf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:

Qh= 11.981 +0.014H-0.4202Vdaf

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

经验证明,在H<800 m、Vdaf>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。

4. 煤矿 怎样测量瓦斯

看你要的是什么瓦斯了:风排瓦斯,也就是煤矿瓦斯检查工平时检查最多的用低浓度瓦检仪;另外就是煤层瓦斯含量,现在采用dgc直接测定方法测定,是重要的煤层参数;再次就是抽采瓦斯,通常要测量的就是瓦斯浓度、抽采量等,主要用于抽采评估。

5. 瓦斯的检测方法

用打火机点一下就知道了,会爆炸就是瓦斯很浓了。

6. 瓦斯检测仪怎么

操作与使用:
一:按键使用方法
1、“开/关”键:(1)开机:在关机状态下,按该键1秒,蜂鸣器长鸣“滴”一声,报警指示灯亮,数码管依次显示从“9”到“0”,蜂鸣器长鸣“滴”一声,报警指示灯灭,仪器进入实时甲烷检测状态。
(2)关机:在检测状态下,按该键1秒,蜂鸣器短鸣“滴”一声,进行仪器关机;
(3)在设置状态校准参数时,做取消键处理。
2、“设置”键:(1)在检测状态下,按该键无效,不处理;
(2)在设置状态校准参数时,做确认处理。
3、“▲”键: (1)在检测状态下,反复按该键,仪器循环显示电池电压值和“时分”;
(2)在设置状态校准参数时,做加处理。
4、“▼”键: (1)在检测状态下,反复按该键,仪器循环显示“年”和“月日”;
(2)在设置状态校准参数时,做减处理。

二:各项参数的调校采用功能菜单项方式。
1、标零: ( P 1 )
把仪器开机后置于甲烷浓度为零的环境里(如清新空气),工作10分钟稳定后,同时按下“设置”键和“▲”键3秒,弹出调校菜单,数码管显示“P 1”字符,再按“设置”键,仪器自动把当前状态标为零点,退出菜单,返回到检测状态。
2、标气: ( P 2 )
把仪器开机,工作10分钟稳定后,给仪器传感器通入200mL/min、1.00%甲烷标准气体,待读数稳定后,同时按下“设置”键和“▲”键3秒,弹出调校菜单,数码管显示“P 1 ”字符,按“▲”键, 数码管显示“P 2 ”字符, 按“设置”键确认,仪器显示当前甲烷浓度值, 按“▲”键或者“▼”键调整仪器读数值为“1.00”,按“设置”键确认,标气完成,返回到检测状态。
3、调报警点: (P 3)
把仪器开机,同时按下“设置”键和“▲”键3秒,弹出调校菜单,数码管显示“P 1 ”字符,按两下“▲”键, 数码管显示“P 3” 字符, 按“设置”键确认,仪器显示当前甲烷报警值, 按“▲”键或者“▼”键调整仪器报警值,按“设置”键确认,调报警点完成,返回到检测状态。
4、恢复出厂设置: (P 4)
把仪器开机,同时按下“设置”键和“▲”键3秒,弹出调校菜单,数码管显示“P 1”字符,按三下“▲”键, 数码管显示“P 4”字符, 按“设置”键确认,标气值和报警值恢复为出厂默认设置值,返回到检测状态。
5、调时间: (P 5)
把仪器开机,同时按下“设置”键和“▲”键3秒,弹出调校菜单,数码管显示“P 1 ”字符,按四下“▲”键, 数码管显示“P 5 ”字符,按“设置”键确认。仪器显示当前的时间值,按“▲”键或者“▼”键调整小时值,按“设置”键确认。按“▲”键或者“▼”键调整分钟值,按“设置”键确认,仪器时间调校完毕,返回到检测状态。
6、调日期: (P 6)
把仪器开机,同时按下设置键和“▲”键3秒,弹出调校菜单,数码管显示“P 1” 字符,按一下“▼”键, 数码管显示“P 6 ”字符,按“设置”键确认。仪器显示当前的“年”值,按“▲”键或者“▼”键调整“年”值,按“设置”键确认。按“▲”键或者“▼”键调整“月”值,按“设置”键确认。按“▲”键或者“▼”键调整“日”值,按“设置”键确认。仪器日期调校完毕,返回到检测状态。
7、电池电压值、“时分”查询
把仪器开机,按一下 “▲”键,仪器显示当前的电池电压值,再按一下“▲”键,仪器显示当前的“时分”值。反复按“▲”键,当前的电池电压值和当前的“时分”值交替显示。
8、年月日查询
把仪器开机,按一下“▼”键,仪器显示当前的“年”值,再按一下“▼”键,仪器显示当前的“月日”值。反复按“▼”键,当前的“年”值和当前的“月日”值交替显示。
9、报警仪充电
本报警仪配有专用智能充电器,充电过程自动管理。当需要充电时,将充电器电源插头接入交流220V电源,此时充电器指示灯红绿交替闪烁或一直显示橙色,表示电源接通。将被充仪器卡入充电器充电槽,充电器指示灯转换为红色,表示充电开始。当充电器指示灯转换为绿色时,表示报警仪电量已充满,充电结束。

7. 如何检测瓦斯

如要在煤矿井下或其它危险环境检测的话,可使用电化学式或红外瓦斯传感器,光学瓦斯检测仪、便携式瓦检仪进行检测,如果是地面安全情况下,可使用手持式的多参数气体检测仪进宪检测

8. 如何测定煤层瓦斯压力和瓦斯含量

1、煤层瓦斯压力测定主要通过施工钻孔后将测气管封入钻孔,末端连接压力表测定的,详细的参见《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法》.
2、瓦斯含量测定主要通过煤样罐装煤样在井下解析仪解析反算损失量,在平地测定剩余解析量和残存瓦斯含量最后相加得到的,详见《煤层瓦斯含量井下直接测定方法》

9. 如何测定瓦斯含量,及瓦斯含量的测定步骤

GB∕T-23249 地勘时期煤层瓦斯含量测定方法
GB∕T 23250 煤层瓦斯含量井下直接测定方法
GB∕T 19559 煤层气含量测定方法

希望对你有所帮助。

10. 煤矿瓦斯怎么测量

看你要的是什么瓦斯了:风排瓦斯,也就是煤矿瓦斯检查工平时检查最多的用低浓度瓦检仪;另外就是煤层瓦斯含量,现在采用DGC直接测定方法测定,是重要的煤层参数;再次就是抽采瓦斯,通常要测量的就是瓦斯浓度、抽采量等,主要用于抽采评估。

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