以涌出量预测原始瓦斯含量方法的应用

2014-12-06王伟

安全 2014年3期

王伟

河南省新郑市新郑煤电公司

瓦斯涌出量预测的前提基础是必须掌握测点的原始瓦斯含量[1]，它是预测整个矿井瓦斯涌出量的出发点，目前获得井下实测点原始瓦斯含量的方法是利用瓦斯解析仪对测点取得的煤样进行现场解析，实验室测得残存瓦斯含量，理论反推出损失瓦斯含量，本论文将分析鸿岭煤业原始瓦斯含量。

1 测点布置原则

掌握整个矿井的瓦斯含量分布情况，就需要在井下进行测点布置，从而测得不同测点处的瓦斯分布情况，测点布置遵守以下原则。

（1）井下实测点必须要覆盖整个井田范围，且测点之间的埋深高差在20～30m之间。

（2）测点一般布置在井筒揭煤、采区上下山、采煤工作面、掘进工作面等主要相关巷道内。

（3）测点不要设立在断层、陷落柱、采空区位置或附近位置。

（4）对测点进行打钻时，深度在12～16m为宜。

2 原始瓦斯含量分析

结合鸿岭煤业有限公司井下实测瓦斯测点，对原始瓦斯含量的由来进行理论分析，测点的布置情况，见表1。

表1 瓦斯含量测点分布

对测点编号，以No.1为例，对原始瓦斯含量进行理论分析。

原始瓦斯含量组成分析。利用麻花钻杆，在井底车场打深度为12.5m的钻孔取煤样，当钻孔打至9m左右深时，开始用煤样灌渐进性接煤，煤样采集完毕后利用封罐，利用瓦斯解析仪进行现场解析。No.1钻孔瓦斯解析过程，见表2。本次试验过程中每分钟记录一次仪器读数的变化情况，仪器刻度的变化即排水量的变化，将排出的水量按照如下公式转换成标准状态下气体的体积。

式中：

Vt－t时刻量管内气体体积读数，cm3；

P1－大气压力，KPa；

Tw－量管内水温，℃；

hw－量管内水柱高度，mm；

P2－Tw时的饱和蒸汽压，KPa。

表2 No.1钻孔瓦斯解析过程

No.1钻孔的瓦斯解析量分两次进行，第一次用时15min，解析到15min时，解析仪里的水已被大部分排出，但仍有水泡持续进行，说明煤样罐内的瓦斯依然大量存在，须进行第二次灌水进行测量。两次瓦斯解析量随时间的线性关系，如图1。

No.1钻孔解析两次总的解析量为1135.69ml，瓦斯损失总量为383.63ml，煤样罐内的煤样质量为210.8g，转换为相对瓦斯解析含量为1135.69/210.8=5.39m3/t，相对瓦斯损失含量为383.63/210.8=1.82m3/t；残存瓦斯含量通过实验室实验得出。各测点的原始瓦斯含量分布情况，见表3。