耳海煤矿C8煤层瓦斯压力测定技术方案

贵州永基矿业投资有限公司 黔西县花溪乡耳海煤矿

C8煤层瓦斯基本参数测定

技 术 方 案

编 制： 科 长： 审 核： 总工程师：

通防科 2016年07月17日

煤层瓦斯基本参数是煤层瓦斯储量计算、瓦斯涌出量预测、煤与瓦斯突出危险性预测、瓦斯抽放评价和煤矿瓦斯灾害综合治理的基础性参数。

耳海煤矿为高瓦斯矿井，按突出矿井管理。矿井为盘区式开采，一盘区为首采区，目前，一盘区三条大巷已掘进超过2个区段，为了盘区安全生产，早期掌握该区瓦斯赋存情况，需要进行煤层瓦斯含量、压力及煤层透气性系数等基本参数的测定工作。以期指导矿井安全生产工作，对盘区揭煤和瓦斯抽放设计提供依据。

为提高瓦斯基本参数准确和精度，确保各项测定工作的顺利进行，特编制本方案。

一、取样钻孔兼测压孔布置

按照《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法》(AQ/T1047-2007)中有关测压钻孔的要求，在具体选择测压孔位置时，应避开地质构造裂隙带、采动等影响范围，测压孔见煤点与地质构造裂隙带、采动影响范围至少要大于40m；同一地点设2个测压孔时，两个测压孔的见煤点的距离应大于20m。

根据以上要求并结合现有的巷道条件，本次测定取样工作安排在一盘区机车充电硐室内，本次测定工作计划共布置6个取样钻孔。开孔位置布置在距巷道底板高度3.23m处，开孔仰角在54°，与巷道走向夹角为90°。每两个测点相距20m以远。由于采区内煤层厚度变化不大，决定在每个钻孔取1个煤样。取样位置在见煤1.5m处。钻孔开孔平面位置图如图1、钻孔剖面图见图2所示。钻孔布置参数见表1。

表1 钻孔布置参数表 煤层厚度(m) 2.8 水平仰角α(°) 与巷道走向夹角(°) 54 90

钻孔见煤长度(m) 3.5 钻孔长度(m) 18.16

图1 钻孔开孔平面位置图

图2 钻孔布置剖面图

以上6个钻孔见煤后，利用取芯钻，根据要求采取煤样，然后将煤样立即装入特制的煤样罐中进行密封，并利用瓦斯解吸仪在现场解

吸测定瓦斯解吸量；然后密闭后送至实验室进行残余瓦斯含量的测定等瓦斯基本参数。具体参数测定有：煤体的瓦斯压力、瓦斯含量等瓦斯基本参数。

二、瓦斯基本参数测定方法

为了安全生产，需要进行现场瓦斯压力测压和实验室进行煤的瓦斯基本参数测定，并结合煤层的赋存的实际情况，综合分析煤的瓦斯突出危险性，为下一步一盘区揭煤措施提供科学依据。

1、煤的瓦斯放散初速度(△P)测定

它是表示瓦斯从煤体内放散出来快慢的相对指标，能反映煤的孔隙结构和微观破坏程度。一般情况下，ΔP≥10时有突出危险，ΔP＜10时无突出危险。瓦斯放散初速度测定需要用专用的△P测定仪在实验室测定，主要测定步骤为：

(1)在新暴露煤壁面采取煤样250g，并注明采样地点、层位、采样时间等。

(2)将所采煤样进行粉碎，筛分出粒度为0.2～0.5mm的煤样，每一个煤样取2个试样，每个试样重3.5g。

(3)把2个试样用漏斗分别装入△P测定仪的2个试样瓶中； (4)启动真空泵对试样脱气1.5h；

(5)脱气1.5h后关闭真空泵，将甲烷瓶与试样瓶连接，充气(充气压力0.1MPa)使煤样吸附瓦斯1.5h；

(6)关闭试样瓶和甲烷瓶阀门，使试样瓶和甲烷瓶隔离； (7)开动真空泵对仪器管道死空间进行脱气，使U型管泵真空计两端泵面相平；

(8)停止真空泵，关闭仪器死空间通往真空泵的阀门，打开试样瓶的阀门，使煤样与仪器被抽空的死空间相连并同时启动秒表计时，10s时关闭阀门，读出汞柱计两端汞柱差P1(mm)，45s时再打开阀门，60s时关闭阀门，再一次读出汞柱计两端汞柱差P2(mm)。

(9)瓦斯放散初速度△P=P2-P1，同一煤样的两个试样测出的△P值之差不应大于1，否则需要重新测定。

2、煤层瓦斯含量测定