煤層瓦斯基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1煤層瓦斯基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層瓦斯基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算第1頁(yè)/共42頁(yè)煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算第2頁(yè)/共42頁(yè)煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算第3頁(yè)/共42頁(yè)煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算第4頁(yè)/共42頁(yè)我國(guó)部分礦井我國(guó)部分礦井實(shí)測(cè)煤層原始瓦斯實(shí)測(cè)煤層原始瓦斯壓力及其梯度表壓力及其梯度表陽(yáng)泉一礦陽(yáng)泉一礦34151.2垂深H(m)垂深H(m)瓦斯壓力瓦斯壓力p(Mpa)p(Mpa)瓦斯壓力梯度瓦斯壓力梯度(MPa/hm)(MPa/hm)淮

2、北蘆嶺礦淮北蘆嶺礦81.1淮南潘一礦淮南潘一礦C134936501.3雞西滴道雞西滴道120.62454820.22.965207803.634.92.44.4六枝四角田礦六枝四角田礦71南桐魚田堡礦南桐魚田堡礦41.6702070.451.912184321.524.95白沙里王廟井白沙里王廟井60.7漣邵立新蛇形山井漣邵立新蛇形山井41.1401183880.571.282.972142522.182.61.1天府磨心坡礦天府磨心坡礦K21.55607135.126.863635136336523.54.87.57.85礦井礦井煤層煤層北票臺(tái)吉一井北票臺(tái)吉一井4第5頁(yè)/共42頁(yè)煤層瓦斯抽采

3、基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算第6頁(yè)/共42頁(yè)煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算2瓦斯壓力瓦斯壓力測(cè)定與計(jì)算測(cè)定與計(jì)算2）瓦斯壓力的測(cè)定）瓦斯壓力的測(cè)定前端篩管前端篩管壓力表壓力表鉆孔鉆孔5075mm測(cè)壓管測(cè)壓管610mm木鍥木鍥填充材料填充材料擋料圓盤擋料圓盤不小于不小于8m人工填料封孔示意圖人工填料封孔示意圖測(cè)壓儀表：壓力表：量程為預(yù)計(jì)煤層瓦斯壓力的1.5倍，精度 優(yōu)于1.5級(jí)， 工具：管鉗、扳手、剪刀、皮尺、水桶、螺絲刀等。第7頁(yè)/共42頁(yè)煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算2 2瓦斯壓力測(cè)定與計(jì)算瓦斯壓力測(cè)定與計(jì)算煤層

4、煤層測(cè)壓鉆孔測(cè)壓鉆孔測(cè)壓室測(cè)壓室抽放鉆場(chǎng)抽放鉆場(chǎng)測(cè)壓導(dǎo)管回液管回液管注漿管注漿管封孔段封孔段機(jī)械壓入填料封孔示意機(jī)械壓入填料封孔示意圖圖2 2）瓦斯）瓦斯壓力的測(cè)壓力的測(cè)定定第8頁(yè)/共42頁(yè)煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算2瓦斯壓力測(cè)定與計(jì)算瓦斯壓力測(cè)定與計(jì)算2）瓦斯壓力的測(cè)定）瓦斯壓力的測(cè)定1234569781012111、補(bǔ)充氣體入口、補(bǔ)充氣體入口 2、固定把、固定把 3、加壓手把、加壓手把 4、推力軸承、推力軸承 5、膠圈、膠圈 6、粘液壓力表、粘液壓力表 7、膠圈、膠圈 8、高壓膠管、高壓膠管 9、閥門、閥門 10、二氧化碳瓶、二氧化碳瓶 11、粘液、粘液

5、12、粘液罐、粘液罐膠圈密封液封孔示意圖膠圈密封液封孔示意圖第9頁(yè)/共42頁(yè)煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算第10頁(yè)/共42頁(yè)煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算第11頁(yè)/共42頁(yè)煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算。第12頁(yè)/共42頁(yè)P(yáng)rof. Dr. Cheng煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算第13頁(yè)/共42頁(yè)P(yáng)rof. Dr. Cheng煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層原始瓦斯含量煤層原始瓦斯含量X X0 0由取芯過程煤樣漏失瓦斯量由取芯過程煤樣漏失瓦斯

6、量V1V1、地面、地面解吸瓦斯測(cè)定量解吸瓦斯測(cè)定量V2V2和殘存瓦斯量和殘存瓦斯量V3V3構(gòu)成構(gòu)成,X0= V1+ V2+ V3,X0= V1+ V2+ V3；第14頁(yè)/共42頁(yè)P(yáng)rof. Dr. Cheng煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) 地勘時(shí)期煤層瓦斯含量測(cè)定方法地勘時(shí)期煤層瓦斯含量測(cè)定方法（GB/T23249-2009GB/T23249-2009）第15頁(yè)/共42頁(yè)P(yáng)rof. Dr. Cheng1506767罐罐蓋蓋罐罐體體壓緊螺絲壓緊螺絲墊墊圈圈膠膠墊墊密封罐密封罐煤心瓦斯解析儀煤心瓦斯解析儀量管量管水水槽槽彈簧彈簧夾夾放水放水管管螺旋螺旋

7、夾夾吸氣吸氣球球溫度計(jì)溫度計(jì)彈簧彈簧夾夾排氣排氣管管穿刺針頭穿刺針頭密封密封灌灌-1000-800-600-400-20002004006008001000020406080100120（t0+t）0.5解吸瓦斯量（ml）漏失瓦斯量（ml）直接法測(cè)定煤層直接法測(cè)定煤層瓦斯含量?jī)x表與瓦斯含量?jī)x表與曲線圖曲線圖第16頁(yè)/共42頁(yè)P(yáng)rof. Dr. Cheng煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層埋深大于煤層埋深大于500m時(shí)要按時(shí)要按1.15-1.25的系數(shù)校正。的系數(shù)校正。第17頁(yè)/共42頁(yè)煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算第18頁(yè)/共42頁(yè)煤

8、層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算 現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) 煤層瓦斯含量井下直接測(cè)定方法煤層瓦斯含量井下直接測(cè)定方法（GB/T23250-2009） 技術(shù)原理技術(shù)原理 和地勘時(shí)期瓦斯含量測(cè)定方法原理一樣，采用解吸法。在和地勘時(shí)期瓦斯含量測(cè)定方法原理一樣，采用解吸法。在 井下井下測(cè)定瓦斯解吸量和解吸速度，計(jì)算損失量，在地面繼續(xù)測(cè)定解吸測(cè)定瓦斯解吸量和解吸速度，計(jì)算損失量，在地面繼續(xù)測(cè)定解吸量和粉碎后瓦斯解吸量，測(cè)定或計(jì)算常壓可解吸量（近視于殘存量和粉碎后瓦斯解吸量，測(cè)定或計(jì)算常壓可解吸量（近視于殘存量）。四者之和就是煤層瓦斯含量。量）。四者之和就是煤層瓦斯含量。 該方法不僅可以

9、測(cè)定原始瓦斯含量，還可測(cè)定殘余瓦斯含量。該方法不僅可以測(cè)定原始瓦斯含量，還可測(cè)定殘余瓦斯含量。 第19頁(yè)/共42頁(yè)煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算第20頁(yè)/共42頁(yè)煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算1m1MPaP21m1m1mm3/m2.d4、煤層透氣性系數(shù)測(cè)、煤層透氣性系數(shù)測(cè)定與計(jì)算定與計(jì)算第21頁(yè)/共42頁(yè)測(cè)定方法測(cè)定方法單一鉆孔流量法：?jiǎn)我汇@孔流量法：煤層煤層鉆孔鉆孔流量計(jì)流量計(jì)閥門閥門壓力表壓力表測(cè)壓管測(cè)壓管鉆孔密封段鉆孔密封段4 4、煤層瓦斯含量測(cè)定、煤層瓦斯含量測(cè)定與計(jì)算與計(jì)算煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)

10、定與計(jì)算第22頁(yè)/共42頁(yè)煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算部分礦井的煤層透氣性系數(shù)部分礦井的煤層透氣性系數(shù)第23頁(yè)/共42頁(yè)煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算第24頁(yè)/共42頁(yè)煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算類類 別別鉆孔流量衰減系數(shù)鉆孔流量衰減系數(shù)(d-1)煤層透氣性系數(shù)煤層透氣性系數(shù)(m2/Mpa2.d)容易抽放容易抽放0.00310可以抽放可以抽放0.0030.05100.l較難抽放較難抽放0.050.1煤層抽放瓦斯難易程度分類表煤層抽放瓦斯難易程度分類表第25頁(yè)/共42頁(yè)煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層

11、瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算第26頁(yè)/共42頁(yè)煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算第27頁(yè)/共42頁(yè)煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算第28頁(yè)/共42頁(yè)煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算第29頁(yè)/共42頁(yè)8 8、瓦斯抽采率計(jì)算、瓦斯抽采率計(jì)算(1)(1)瓦斯管道流量測(cè)量：瓦斯管道流量測(cè)量： 測(cè)速管（皮托管測(cè)速管（皮托管 Pitot Pitot ） 同心套管與壓差同心套管與壓差計(jì)計(jì)RAB實(shí)際應(yīng)用的畢托管示意圖實(shí)際應(yīng)用的畢托管示意圖第30頁(yè)/共42頁(yè)R121002d1S1u1d0S0u0d2S2u2 孔板流量計(jì)孔板流量計(jì)第3

12、1頁(yè)/共42頁(yè)孔板（伯努利原理孔板（伯努利原理) )流量計(jì)流量計(jì)22222211vPvPrr+=+第32頁(yè)/共42頁(yè)8 8、瓦斯抽采率計(jì)算、瓦斯抽采率計(jì)算(1)(1)瓦斯管道流量測(cè)量瓦斯管道流量測(cè)量 V V錐流量計(jì)錐流量計(jì)L第33頁(yè)/共42頁(yè)8 8、瓦斯抽采率計(jì)算、瓦斯抽采率計(jì)算(1)(1)瓦斯管道流量測(cè)量瓦斯管道流量測(cè)量 V V錐流量計(jì)錐流量計(jì) V V型錐流量傳感器的型錐流量傳感器的工作原理工作原理22222211vPvPrr+=+第34頁(yè)/共42頁(yè)項(xiàng)目項(xiàng)目孔板流量計(jì)孔板流量計(jì)渦街流量計(jì)渦街流量計(jì)V V錐流量計(jì)錐流量計(jì)工作原理工作原理差壓型（伯努利差壓型（伯努利原理原理)技術(shù)成熟技術(shù)成熟卡門

13、渦街技術(shù)，技術(shù)成熟卡門渦街技術(shù)，技術(shù)成熟差壓型，美差壓型，美McCROMETER公公司發(fā)明，國(guó)內(nèi)多為司發(fā)明，國(guó)內(nèi)多為仿造仿造管徑范圍管徑范圍l0-1500mm15- 3000mm15-3000mm直管段要直管段要求求前前10D后后5D前前10D后后5D ，加等流變徑后，加等流變徑后可減小到前可減小到前5D后后2D前前1 3D后后0-1D量程比量程比3:14:18:115:1加等流變徑可最大加等流變徑可最大擴(kuò)到擴(kuò)到30:110:1壓力損失壓力損失60%差壓差壓孔板的孔板的1/151/20孔板的孔板的I/2 I/3煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算煤層瓦斯抽采基本參數(shù)測(cè)定與計(jì)算第35頁(yè)/共42頁(yè)項(xiàng)目項(xiàng)

14、目孔板流量計(jì)孔板流量計(jì)渦街流量計(jì)渦街流量計(jì)V V錐流量計(jì)錐流量計(jì)振動(dòng)振動(dòng)影響影響有影響，通過安裝工藝可以將影響降有影響，通過安裝工藝可以將影響降到最低到最低有影響，通過安裝有影響，通過安裝工藝可以將影響降工藝可以將影響降到最低到最低被一直桿固定在管道中被一直桿固定在管道中心呈懸臂態(tài)，會(huì)由流體心呈懸臂態(tài)，會(huì)由流體流動(dòng)誘發(fā)震蕩，有影響流動(dòng)誘發(fā)震蕩，有影響信號(hào)信號(hào)特性特性非線性非線性線性線性非線性非線性不確不確定度定度1.5%-2.5%，流量低于流量低于30%時(shí)，誤差增大，氣體測(cè)時(shí)，誤差增大，氣體測(cè)定時(shí)更為嚴(yán)重。介質(zhì)的長(zhǎng)期磨損，銳定時(shí)更為嚴(yán)重。介質(zhì)的長(zhǎng)期磨損，銳角變鈍，也嚴(yán)重影響精度角變鈍，也嚴(yán)重影

15、響精度1.0%、2.5%在量程范圍內(nèi)和使在量程范圍內(nèi)和使用壽命期內(nèi)精度幾用壽命期內(nèi)精度幾乎不變乎不變0.5%2.5%與安裝工藝關(guān)系密切與安裝工藝關(guān)系密切維護(hù)維護(hù)成本成本需消漏，定期排污，灌隔離液，更換需消漏，定期排污，灌隔離液，更換導(dǎo)壓管、閥門、保溫，清洗孔板等，導(dǎo)壓管、閥門、保溫，清洗孔板等，尤其北方地區(qū)室外存在防凍問題尤其北方地區(qū)室外存在防凍問題除在計(jì)量上要求周除在計(jì)量上要求周期性標(biāo)定外，一般期性標(biāo)定外，一般不會(huì)出現(xiàn)故障不會(huì)出現(xiàn)故障具有自動(dòng)清洗功能，但具有自動(dòng)清洗功能，但錐體表面狀況對(duì)測(cè)量有錐體表面狀況對(duì)測(cè)量有影響影響標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)情況情況有國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)有國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)有國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)有國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)新技術(shù)，國(guó)際國(guó)內(nèi)均無(wú)新技術(shù)，國(guó)際國(guó)內(nèi)均無(wú)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)流量測(cè)量