以涌出量預(yù)測原始瓦斯含量方法的應(yīng)用

王 偉

河南省新鄭市新鄭煤電公司

瓦斯涌出量預(yù)測的前提基礎(chǔ)是必須掌握測點的原始瓦斯含量[1]，它是預(yù)測整個礦井瓦斯涌出量的出發(fā)點，目前獲得井下實測點原始瓦斯含量的方法是利用瓦斯解析儀對測點取得的煤樣進行現(xiàn)場解析，實驗室測得殘存瓦斯含量，理論反推出損失瓦斯含量，本論文將分析鴻嶺煤業(yè)原始瓦斯含量。

1 測點布置原則

掌握整個礦井的瓦斯含量分布情況，就需要在井下進行測點布置，從而測得不同測點處的瓦斯分布情況，測點布置遵守以下原則。

（1）井下實測點必須要覆蓋整個井田范圍，且測點之間的埋深高差在20～30m之間。

（2）測點一般布置在井筒揭煤、采區(qū)上下山、采煤工作面、掘進工作面等主要相關(guān)巷道內(nèi)。

（3）測點不要設(shè)立在斷層、陷落柱、采空區(qū)位置或附近位置。

（4）對測點進行打鉆時，深度在12～16m為宜。

2 原始瓦斯含量分析

結(jié)合鴻嶺煤業(yè)有限公司井下實測瓦斯測點，對原始瓦斯含量的由來進行理論分析，測點的布置情況，見表1。

表1 瓦斯含量測點分布

對測點編號，以No.1為例，對原始瓦斯含量進行理論分析。

原始瓦斯含量組成分析。利用麻花鉆桿，在井底車場打深度為12.5m的鉆孔取煤樣，當(dāng)鉆孔打至9m左右深時，開始用煤樣灌漸進性接煤，煤樣采集完畢后利用封罐，利用瓦斯解析儀進行現(xiàn)場解析。No.1鉆孔瓦斯解析過程，見表2。本次試驗過程中每分鐘記錄一次儀器讀數(shù)的變化情況，儀器刻度的變化即排水量的變化，將排出的水量按照如下公式轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體的體積。

式中：

Vt－t時刻量管內(nèi)氣體體積讀數(shù)，cm3；

P1－大氣壓力，KPa；

Tw－量管內(nèi)水溫，℃；

hw－量管內(nèi)水柱高度，mm；

P2－Tw時的飽和蒸汽壓，KPa。

表2 No.1鉆孔瓦斯解析過程

No.1鉆孔的瓦斯解析量分兩次進行，第一次用時15min，解析到15min時，解析儀里的水已被大部分排出，但仍有水泡持續(xù)進行，說明煤樣罐內(nèi)的瓦斯依然大量存在，須進行第二次灌水進行測量。兩次瓦斯解析量隨時間的線性關(guān)系，如圖1。

No.1鉆孔解析兩次總的解析量為1135.69ml，瓦斯損失總量為383.63ml，煤樣罐內(nèi)的煤樣質(zhì)量為210.8g，轉(zhuǎn)換為相對瓦斯解析含量為1135.69/210.8=5.39m3/t，相對瓦斯損失含量為383.63/210.8=1.82m3/t；殘存瓦斯含量通過實驗室實驗得出。各測點的原始瓦斯含量分布情況，見表3。

圖1 瓦斯解析量與時間線性關(guān)系曲線

表3 測點原始瓦斯含量分布

3 結(jié)論

（1）測點的原始瓦斯含量由三部分組成，現(xiàn)場解析的瓦斯量、理論反推的損失瓦斯量、實驗室測得的殘存瓦斯量。

（2）現(xiàn)場瓦斯解析中，儀器刻度讀數(shù)變化的快慢代表瓦斯含量的大小，儀器刻度變化的程度越大，說明瓦斯含量越大。

（3）利用原始瓦斯含量的測定方法，得出鴻嶺煤業(yè)有限公司原始瓦斯含量較高，最大值為11.23m3/t，在生產(chǎn)過程中要不斷的檢測瓦斯含量的變化情況。

[1]國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局.AQ1018-2006礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法[S].北京：煤炭工業(yè)出版社，2006