穿层钻孔直接测定煤层瓦斯含量取样工艺研究

煤层取样是直接法测定煤层瓦斯含量的重要环节。目前穿层钻孔直接测定煤层瓦斯含量,采用取心法进行取样,取样过程存在操作时间过长、瓦斯损失量大的缺点,导致测定煤层瓦斯含量值不准确。现场试验表明,孔口直接取煤样,并将煤样进行筛分,选取1~2 mm粒度的煤样测定煤层瓦斯含量更为准确。     

深孔定点取样技术在平煤十矿的应用研究

煤层瓦斯含量是煤矿瓦斯防治的基础数据,煤层取样是现场瓦斯含量测定的关键。在平煤十矿戊8.9-20230和丁5.6-21180工作面进行了定点取样研究,采用深孔定点取样装置和孔口接粉两种方式进行取样,分别测定瓦斯含量并进行了对比分析。考察了深孔定点取样技术在平煤十矿取样的适用性,结果表明:深孔定点取样技术可实现定点、快速取样,取样深度达到72 m,取样时间控制在5 min以内。利用深孔定点取样技术取样进行瓦斯含量测定,可有效提高煤层瓦斯含量测定的准确性。     

煤层取样测定瓦斯含量的实践与探讨

井下取样过程是煤层瓦斯含量的准确测定与否的关键因素,陈四楼煤矿煤层瓦斯含量的测定方法采用直接法,取样方式采用风排渣孔口接渣取样。本文在介绍陈四楼煤矿测定煤层瓦斯含量方法的基础上,分析取样过程中存在的问题并提出解决方法,总结取样相关的影响因素,介绍现有的先进工艺,为陈四楼煤矿采取煤样、测定瓦斯含量提供帮助。     

煤层瓦斯含量直接测定取样技术研究进展

煤层瓦斯含量的精准测定是煤矿瓦斯灾害防治和瓦斯利用的前提,"保真"取样技术的发展是精准测定煤层瓦斯含量的关键.基于前期研究及文献调研,回顾了煤矿井下煤层瓦斯含量测定取样技术的发展历程,分析了当前我国井下煤层瓦斯含量直接测定取样的代表性技术的原理、技术特点,以及工程应用中的适用条件和攻关难点.深孔定点取样技术解决了取样时...     

深孔定点取样技术在大湾煤矿的应用研究

瓦斯含量是瓦斯防治的基础依据,取样是现场含量测定的关键。在大湾煤矿西井X11101工作面进行了定点取样研究,采用深孔定点取样装置取样和孔口接粉2种方式进行取样,分别测定瓦斯含量并进行了对比分析。考察了深孔定点取样技术在大湾煤矿取样的适用性。结果表明:深孔定点取样技术可实现定点、快速取样,取样深度已达到87 m,取样时间控制在5 min以内。利用深孔定点取样技术取样进行含量测定可有效提高煤层瓦斯含量测定的准确性。     

2种取样方式测定煤层瓦斯含量对比分析

煤层瓦斯含量的快速准确测定对于高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井的防突工作至关重要。分别采用取芯管取样和压风孔口接渣取样在祁南煤矿34下6底板巷、34下5底板巷穿层钻孔进行了32煤层瓦斯含量对比测定试验。结果表明:与孔口接渣取样相比,取芯管取样煤样暴露时间较长,所取煤样粒度较大;暴露时间与取样粒度对损失瓦斯量推算及煤层瓦斯含量测定影响较大。取芯管取样测定煤层瓦斯含量数值较大,在相似取样测定条件下,从安全角度考虑宜采用此方法进行祁南矿32煤层瓦斯含量测定。     

测定瓦斯含量取样方式存在问题分析及解决对策

瓦斯含量测定结果的准确性对于煤矿开采,评估煤层气储量起着至关重要的作用,本文重点对井下直接测定瓦斯含量常见取样方式进行总结。通过分析井下实际生产中常用的直接测定瓦斯含量的取样方式,找出采用该对应取样方式对煤层瓦斯含量测定结果影响的主要因素,并通过对主要影响因素的综合考虑,试图找到一种更可靠,更简便,测定结果更加准确的测定瓦斯含量的取样方法。     

煤层瓦斯含量测定深孔快速取样技术研究

针对煤层瓦斯含量深孔取样存在取样时间较长、取样质量较少、取样成功率较低的问题,设计了深孔快速取样装置,并进行模拟计算.模拟计算结果显示,六喷嘴与八喷嘴引射器串联后产生的负压最大,最大负压为-11164 Pa,取样装置取样时间小于4 min,取样质量超过1 kg,满足了瓦斯含量快速取样测定的技术要求.     

反循环原位快速取样技术在煤层瓦斯含量准确测定中的应用研究

瓦斯含量测值的准确度是影响矿井瓦斯防治措施制定与实施的关键因素,而实现原位快速取样则是准确测定瓦斯含量的前提条件,为研究不同取样方式对瓦斯含量测值的影响,以仲恒煤矿1320_-11工作面的20_-1^#煤层为例,利用基于反循环钻进原理研发的原位快速取样技术及装置,对相同深度下反循环原位快速取样与孔口接粉取样方式所采取煤样粒度分布情况进行对比分析,对不同取样方式所采取的煤样利用直接法进行可解吸瓦斯含量测定对比分析,并对不同暴露时间、不同煤样粒度对瓦斯损失量的影响进行了实验室分析。结果表明:原位快速取样技术所取样品不受孔壁残粉影响,取样时间短、暴露时间少,煤样粒度大、瓦斯含量测定结果准确性更高。     

利用“解吸法”测定钻孔煤层瓦斯含量

用“解吸法”测定煤层瓦斯含量的方法、钻孔取样时间、解吸量分析、瓦斯在煤导台赋存量分析、赋存形态和流动认识、瓦斯与盖层厚度、煤岩性关系。     

可拆卸定点取样装置在高突低透气性煤层中取样工艺优化研究

煤矿瓦斯治理过程中,瓦斯赋存情况能否准确掌握,直接影响着瓦斯防治效果。针对发耳煤矿高突低透气性煤层瓦斯赋存特点,引进优化改进后的可拆卸定点取样装置进行现场对比试验,以寻得适用13_-2~#煤层的最佳取样方式,保证取样的有效性,提高瓦斯含量测定的准确性。在同等条件下,通过改变取样钻孔倾角,发现上向孔取样效果优于下向孔,且取样钻孔倾角过大时,取样效果明显降低;在同等条件下,通过改变取样深度,发现随着取样深度的增加,取样效果逐渐降低,当取样深度大于100 m时,所取煤样不能有效保证瓦斯含量测定所需煤样。同时,为了保证可拆卸定点取样装置取样的最大效果,取样钻孔设计应考虑压风管风压、钻孔倾角和取样深度,取样过程中应保证钻杆-钻杆、钻杆-尾辫之间的密封性。     

煤层瓦斯含量测定方法及误差分析

介绍了目前国内外测量瓦斯含量的各种方法,并逐一分析了各种方法的优缺点。实践证明,应用直接方法测定煤层瓦斯含量过程中存在许多技术问题,如推算瓦斯损失量数值偏低,误差随取样深度增加而增加等,分析了其存在这些问题的根本原因,为瓦斯参数测定提供依据。     

瓦斯含量法预测煤与瓦斯突出的研究与应用

针对目前我国煤与瓦斯突出预测方法存在的预测深度浅、效率低等局限性,结合我国突出煤层特定的赋存条件及其物理力学性质,研发了基于瓦斯含量预测煤与瓦斯突出的一整套新技术与装备,主要包括煤层瓦斯含量直接快速测定技术、装备及工艺;煤与瓦斯突出三维数值模拟软件程序;适用于中软突出煤层的深部随钻定点取样技术和装备;瓦斯含量指标临界值的确定方法等。通过该研究,工作面突出预测的深度从目前的小于10 m提高到65 m,且预测时间缩短为原来的1/2。以淮南顾桥矿13号煤层为例说明了瓦斯含量指标临界值的确定程序与方法,初步确定顾桥矿13号煤层的瓦斯含量指标临界值为8.00 m3/t。     

SDQ-73型深孔快速取样装置适用性研究

煤样的质量是瓦斯含量直接测定技术的关键。针对目前取样过程中存在的问题,展开了对SDQ-73型深孔快速取样装置的使用性研究;通过在焦煤能源有限公司演马庄矿27131工作面回风巷(下段)的初试得出了取样效果较差的原因,并对取样工艺技术进行改进,经过改进后的再试验,实现了SDQ-73深孔快速取样装置快速、定点、深孔取样,完全符合GB/T23250《煤层瓦斯含量井下直接测定方法》的取样要求,可在类似条件矿井推广使用。     

基于SDQ-63型深孔定点取样装置的回采工作面瓦斯含量合理取样深度研究

不同钻具及不同煤层赋存条件下的取样深度不同,为确保瓦斯含量测定的可靠性和准确性,并为工作面布置提供依据,对回采工作面的合理取样深度进行了研究。通过仿真取样实验研究了反循环取样装置的最大取样深度,并以贵州某矿12033回采工作面为例,基于SDQ-63型深孔定点取样装置,通过现场考察确定3#煤层上向孔的合理取样深度为110 m、下向孔为94 m。     

反转密封取样装置

直接法测定煤层瓦斯含量中,如何减少或准确推算损失瓦斯量是一个亟待解决的问题。从缩短取样过程中煤样暴露时间角度出发,设计了一种反转密封取样装置,并在祁南煤矿715底板巷24#钻场进行了现场试验。结果表明:该装置能够取到碎屑状煤样,且在取样完成时能够完成对煤样的密封,井下无需转移煤样,直接通过煤样筒利用快接装置进行井下解吸;与传统的岩芯管取芯相比,反转密封取样能够极大缩短取样过程中煤样的暴露时间,井下30 min瓦斯解吸量明显增大,减小了取样过程损失瓦斯量,能够提高直接法测定煤层瓦斯含量的准确性。     

低温对煤中瓦斯放散的抑制作用

针对煤矿井下瓦斯含量测定中煤样温度过高、瓦斯放散量过多导致损失量推算出现偏差,使煤层瓦斯含量测值不准确的问题,基于煤的瓦斯放散速度随温度升高而增加的性质,提出了低温(0℃以下)取煤样的方法,以期通过抑制瓦斯的放散来提高瓦斯含量测值的准确性。结合实验室现有条件,设计了低温条件下煤的吸附/解吸实验。结果表明,低温取样可以增加煤对瓦斯的吸附性能,减慢瓦斯放散速度,尤其是对解吸初期影响较大,低温对煤中的瓦斯放散具有抑制作用。     

煤矿井下新型瓦斯含量定点取样装置研究

通过对传统的钻屑法和取心法取样测试瓦斯含量工艺优缺点的分析,结合两者优点的基础上,研制出煤矿井下新型瓦斯含量定点取样装置,使取心装置及煤样罐一体化,取心管外壁增加螺旋纹,设备简单、操作简便、能快速定点取样,解决传统钻屑法取样位置不确定、煤样暴露时间长、瓦斯损失量大的问题。通过现场试验,与传统钻屑孔口取样方法进行对比分析,试验结果表明:采用新型取样装置采样测试瓦斯含量结果准确率高于传统钻屑采样法。     

煤层气井抽采效果井下长距离取样检测技术研究

针对地面井煤层气（瓦斯）参数测定因工程量大、周期长、成本高而难以大规模实施的难题,探索采用井下长距离密闭取样技术进行煤层气井抽采前后瓦斯含量测定。根据地面井抽采效果评价需要,在潘一东矿井下布置4个不同深度钻孔,采用井下密闭取样技术及装置,配套大功率定向钻探设备和便于密闭取样的泥浆脉冲测量系统进行取样测试。针对淮南矿区碎软煤层钻进遇水易发生喷孔、塌孔的现实,提出以压风代替压水用于钻孔排渣和冷却取样钻头的取样钻进工艺;设计加工防逆流型的内合金与外复合片组合取样钻头,提高碎软煤层煤心采取率和密闭取样装置密闭效果。密闭取样瓦斯含量测试结果显示,水平井段平距32～79 m范围的吨煤瓦斯含量降低量达到3.91～7.31 m3/t,且地面井抽采影响区呈现距离水平井段越近瓦斯抽采效果越好的总体趋势。研究表明,通过密闭取样钻头、密闭式取样钻进和打压工艺等方面的改进与优化,井下长距离密闭式取样技术在碎软煤层中应用取得显著效果,试验成果为地面井煤层气井抽采效果考察提供了合格的煤层气含量等参数测试样品,也为地面煤层气井抽采效果井下长钻孔定点取样考察技术的开发奠定了基础。     

瓦斯含量法预测突出危险新技术

介绍了瓦斯含量直接快速测定工艺装备和基于瓦斯含量指标突出危险性深孔预测等方面研究所取得的新成果.利用新开发的取芯装备直接在井下取芯测定煤层瓦斯含量,取样深度超过了50 m,瓦斯含量测定时间一般不超过8 h.经过理论分析、数值模拟和现场考察对比试验结果表明:采用瓦斯含量指标预测突出危险性具有良好的敏感性,瓦斯含量指标预测突出危险在技术上是可行的.