煤層透氣性系數(shù)測(cè)定

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上煤層透氣性系數(shù)測(cè)定方案 透氣性系數(shù)測(cè)試煤層透氣性系數(shù)的測(cè)定在我國(guó)廣泛采用中國(guó)礦業(yè)大學(xué)提出的方法。這一方法是在煤層瓦斯向鉆孔流動(dòng)的狀態(tài)屬?gòu)较虿环€(wěn)定流動(dòng)的基礎(chǔ)上建立的，采用該法時(shí)按下列步驟進(jìn)行。1、打鉆孔測(cè)定煤層瓦斯壓力由石門或其他圍巖巷道向煤層打測(cè)壓鉆孔，鉆孔與煤層交角應(yīng)盡量接近90°，鉆孔要打穿煤層全厚，孔徑不限。記錄鉆孔的方位角、仰角和鉆孔在煤層中的長(zhǎng)度。記錄鉆孔見煤和打完煤層的時(shí)間(年、月、日、時(shí)、分)，取這兩個(gè)時(shí)間的平均值作為鉆孔開始排放瓦斯時(shí)間的起點(diǎn)。鉆孔打完后，清洗鉆孔，封孔測(cè)瓦斯壓力（圖1-1）。上壓力表之前測(cè)定鉆孔瓦斯流量，并記錄流量與測(cè)定流量

2、的時(shí)間(年、月、日、時(shí)、分)。當(dāng)壓力表讀數(shù)上升至穩(wěn)定的最高位時(shí)，即為煤層原始瓦斯壓力值。圖1-1 煤層透氣性測(cè)定示意圖1一鉆孔；2一測(cè)壓管；3一壓力表；4一閥門；5一流量計(jì)；6封孔段；7一煤層2、卸壓測(cè)定鉆孔瓦斯流量卸下壓力表排放瓦斯，卸壓ld以后進(jìn)行測(cè)定鉆孔瓦斯流量，在測(cè)定時(shí)要記錄時(shí)間(年、月、日、時(shí)、分) ，即卸表大量排放瓦斯時(shí)間與每次測(cè)定瓦斯流量的時(shí)間，兩者的時(shí)間差即為時(shí)間準(zhǔn)數(shù)中的值。測(cè)量流量的儀表，當(dāng)流量大時(shí)可用小型孔板流量計(jì)或浮子流量計(jì)，而流量小時(shí)可用0.5m3/h的濕式氣體流量計(jì)(煤氣表)。封孔后上表前測(cè)得的流量也可用來(lái)計(jì)算透氣性系數(shù)。3、測(cè)定煤的瓦斯含量系數(shù)煤層的瓦斯含量系數(shù)一般

3、是在試驗(yàn)室通過(guò)吸附試驗(yàn)確定的。4、透氣性系數(shù)的汁算方法鉆孔瓦斯流動(dòng)是徑向不穩(wěn)定流動(dòng)，求出其流動(dòng)方程的解析解是困難的。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用相似模型試驗(yàn)的方法進(jìn)行試驗(yàn)，并以相似準(zhǔn)數(shù)表達(dá)了試驗(yàn)的結(jié)果。徑向不穩(wěn)定流動(dòng)的計(jì)算公式為：式中： Y流量準(zhǔn)數(shù)，無(wú)因次；時(shí)間準(zhǔn)數(shù)，無(wú)因此；a,b無(wú)因次系數(shù)。t式中：P0煤層原始絕對(duì)瓦斯壓力(表壓力加0.1)，MPa；P1鉆孔中的瓦斯壓力，一般為0.1Mpa；煤層透氣性系數(shù)，m2/(MPa2·d)；鉆孔半徑，m；q在排放時(shí)間為t時(shí)、鉆孔煤壁單位面積的瓦斯流量，m3/(m2·d)；Q在時(shí)間為t時(shí)測(cè)出的鉆孔流量，m3/d；L一鉆孔見煤長(zhǎng)度，一般為煤層

4、厚度，m；t從鉆孔卸壓到測(cè)定鉆孔瓦斯流量的時(shí)間，d；a煤層瓦斯含量系數(shù)，；X煤的瓦斯含量，m3/t；P確定煤瓦斯含量時(shí)的瓦斯壓力，MPa。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，導(dǎo)出如下計(jì)算透氣性的公式：其中： ， t由于流量準(zhǔn)數(shù)與時(shí)間準(zhǔn)數(shù)的關(guān)系難以用簡(jiǎn)單的公式表達(dá)，故按時(shí)間準(zhǔn)數(shù)分段表示，得出以下專門計(jì)算透氣件系數(shù)的公式：由于計(jì)算透氣性系數(shù)公式式子較多，須采用試算法來(lái)確定選取的計(jì)算式。即先選用其中任一個(gè)式子計(jì)算出值，然后將算出的值代人公式，校驗(yàn)是否在選用公式的適用范圍內(nèi)。如在試用范圍，則選式正確，算出的值即為煤層透氣性系數(shù)；如不在適用范圍，則需重新選公式計(jì)算值，更新校驗(yàn)值是否在選用公式的適用范圍內(nèi)。測(cè)定透氣性系數(shù)時(shí)應(yīng)注意如下事項(xiàng)：（1）打測(cè)壓鉆孔時(shí)要注意有無(wú)噴孔，如有噴孔，應(yīng)測(cè)定噴出煤量，然后折合計(jì)算孔徑；（2）測(cè)定鉆孔瓦斯流量時(shí)，可在不同時(shí)間多測(cè)幾個(gè)瓦斯流量值，以便分析距鉆孔不同距離煤體透氣性的變化規(guī)律；（3）卸壓