1 范圍

      本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了井下直接測(cè)定煤層瓦斯含量的采樣方法、解吸瓦斯量測(cè)定方法、損失瓦斯量補(bǔ)償方法、殘存瓦斯量測(cè)定方法及煤層瓦斯含量的計(jì)算方法。

      本標(biāo)準(zhǔn)適用于煤礦井下利用解吸法直接測(cè)定煤層瓦斯含量。

      本標(biāo)準(zhǔn)不適用于嚴(yán)重漏水鉆孔、瓦斯噴出鉆孔及巖芯瓦斯含量測(cè)定。

2 規(guī)范性引用文件

      下列文件中的條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

      GB/T 212 煤的工業(yè)分析方法（eqv ISO 11722:1999） 

      GB 474 煤樣的制備方法（eqv ISO 1988:1975）

      GB/T 3715 煤質(zhì)及煤分析有關(guān)術(shù)語(yǔ)（eqv ISO 1213-2:1995） 

      GB/T 13610 天然氣的組成分析 氣相色譜法

      GB/T 15663.8 煤礦科技術(shù)語(yǔ) 煤礦安全

      MT/T 752 煤的甲烷吸附量測(cè)定方法(高壓容量法)

3 術(shù)語(yǔ)及定義

      GB/T 15663.8中確立的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1

      殘存瓦斯含量 residual gas content in coal seam

      在常壓狀態(tài)下，煤樣在井下解吸后殘留在煤樣中的瓦斯量。

3.2

      粉碎前脫氣量 negative pressure desorption gas content before comminution

      在負(fù)壓狀態(tài)下，煤樣在粉碎前所解吸的瓦斯量。

3.3

      粉碎后脫氣量 negative pressure desorption gas content during comminution

      在負(fù)壓狀態(tài)下， 煤樣在球磨機(jī)中粉碎到粒度小于0.25mm的重量超過(guò)80%的過(guò)程中所解吸的瓦

斯量。

3.4

      粉碎前自然解吸瓦斯量 natural desorption gas content before comminution

      在常壓狀態(tài)下，煤樣井下解吸后運(yùn)送到實(shí)驗(yàn)室在粉碎前所解吸的瓦斯量。

3.5

      粉碎后自然解吸瓦斯量 natural desorption gas content during comminution

      在常壓狀態(tài)下，煤樣在粉碎機(jī)中粉碎到 95%煤樣粒度小于 0.25 m 的過(guò)程中所解吸瓦

斯量。

3.6

      常壓不可解吸瓦斯量 un-desorption gas content in normal atmosphere

      在常壓狀態(tài)下，粉碎解吸后仍殘存在煤樣中不可解吸的瓦斯量。

4 儀器設(shè)備

      a)  煤樣罐：罐內(nèi)徑大于 60mm，容積足夠裝煤樣 400g 以上，在 1.5MPa 氣壓下保持氣密性； 

      b)  瓦斯解吸速度測(cè)定儀（簡(jiǎn)稱解吸儀，如圖 1 所示）：量管有效體積不小于 800cm³，最小刻度 2 cm³； 

      c)  空盒氣壓計(jì)：(80～106)Kpa，分度值 0.1kPa；

      d)  秒表；        

      e)  穿刺針頭或閥門；

      f)  溫度計(jì)：(-30～50)℃；

      g)  真空脫氣裝置或常壓自然解吸測(cè)定裝置； 

      h) 球磨機(jī)或粉碎機(jī)；

      i)  氣相色譜儀:符合 GB/T 13610 要求；

       j) 天秤：秤量不小于 1000g，感量不大于 1g； 

      k) 超級(jí)恒溫器，最高工作溫度(95～100)℃。

5 采樣

5.1 采樣前準(zhǔn)備

5.1.1 所有用于取樣的煤樣罐在使用前必須進(jìn)行氣密性檢測(cè)；氣密性檢測(cè)可通過(guò)向煤樣罐內(nèi)注空氣至表壓 1.5 MPa 以上，關(guān)閉后擱置 12 h，壓力不降方可使用。禁止在絲扣及膠墊上涂潤(rùn)滑油。

5.1.2 解吸儀在使用之前，將量管內(nèi)灌滿水，關(guān)閉底塞并倒置過(guò)來(lái)（見(jiàn)圖 1），放置 10 min 量管內(nèi)水面不動(dòng)為合格。

5.2 煤樣采集

5.2.1 采樣鉆孔布置

      同一地點(diǎn)至少應(yīng)布置兩個(gè)取樣鉆孔，間距不小于5m。

5.2.2 采樣方式

      在未經(jīng)過(guò)瓦斯抽采的石門、巖石巷道或新暴露的采掘工作面向煤層打鉆，用煤芯采取器（簡(jiǎn)稱煤芯管）采集煤芯或定點(diǎn)取樣采集煤屑，采集煤芯時(shí)一次取芯長(zhǎng)度應(yīng)不小于0.4 m。

5.2.3 采樣深度

      采樣深度應(yīng)超過(guò)鉆孔施工地點(diǎn)巷道的影響范圍，并滿足以下要求：在采掘工作面取樣時(shí)，采樣深度應(yīng)根據(jù)采掘工作面的暴露時(shí)間來(lái)確定，但不得小于12 m；在石門或巖石巷道采樣時(shí)，距煤層的垂直距離應(yīng)視巖性而定，但不得小于5 m。測(cè)定殘余瓦斯含量時(shí),取樣不受此限制。

5.2.4 采樣時(shí)間

      采樣時(shí)間是指用于瓦斯含量測(cè)定的煤樣從割芯（或鉆屑）到被裝入煤樣罐密封所用的實(shí)際時(shí)間。采樣時(shí)間越短越好，但不得超過(guò)30 min。

5.2.5 取出煤芯后，對(duì)于柱狀煤芯，采取中間含矸石少的完整的部分；對(duì)于粉狀及塊狀煤芯，要剔除矸石、泥石及研磨燒焦部分。不得用水清洗煤樣，保持自然狀態(tài)裝入密封罐中，不可壓實(shí)，罐口保留約10mm 空隙。

5.2.6 煤樣罐密封前，先將穿刺針頭插入罐蓋上部的密封膠墊，以避免造成煤樣罐憋氣現(xiàn)象，然后再用扳手?jǐn)Q緊罐蓋，再將排氣管與穿刺針頭連接來(lái)測(cè)定瓦斯解吸速度。

5.2.7 參數(shù)記錄

      采樣時(shí)，應(yīng)同時(shí)收集以下有關(guān)參數(shù)記錄在附錄 A：

      a) 地質(zhì)參數(shù)：取樣地點(diǎn)、煤層名稱、埋深（地面標(biāo)高、煤層底板標(biāo)高）、采樣深度、鉆孔方位、鉆孔傾角；

      b) 時(shí)間參數(shù)：采樣日期、取芯（屑）開始時(shí)間、取芯（屑）結(jié)束時(shí)間、煤樣裝罐結(jié)束時(shí)間；

      c) 樣品參數(shù)：罐號(hào)、樣品編號(hào)。

6 測(cè)定方法及步驟

6.1 井下自然解吸瓦斯量測(cè)定

6.1.1 井下自然解吸瓦斯量采用解吸儀（如圖 1）測(cè)定。煤樣罐通過(guò)排氣管 5 與解吸儀連接后，打開彈簧夾 3，隨即有從煤樣泄出的瓦斯進(jìn)入量管，用排水集氣法將瓦斯收集在量管內(nèi)。

6.1.2 每間隔一定時(shí)間記錄量管讀數(shù) 及測(cè)定時(shí)間T ，連續(xù)觀測(cè) 60 min 或解吸量小于 2 cm³/min 為止。

開始觀測(cè)前 30 min 內(nèi)，間隔 1 min，以后每隔(2～5)min 讀數(shù)一次；將觀測(cè)結(jié)果填寫到附錄 B，同時(shí)記錄氣溫、水溫及大氣壓力。

6.1.3 如果量管體積不足以容納 60 min 內(nèi)從煤樣泄出的全部瓦斯，可以中途用彈簧夾 3 夾住排氣管與解吸儀斷開，重新迅速給解吸儀補(bǔ)足清水,然后打開彈簧夾 3 連通解吸儀繼續(xù)觀測(cè)。

6.1.4 如果在解吸儀觀測(cè)中沒(méi)有瓦斯泄出，應(yīng)當(dāng)檢查穿刺針頭、排氣管及煤樣罐上部排氣孔是否堵塞。如果沒(méi)有堵塞，則是瓦斯含量過(guò)小所至，此時(shí)，即可終止觀測(cè)，送實(shí)驗(yàn)室測(cè)定。

6.1.5 觀測(cè)結(jié)束后，抽出穿刺針頭，將壓緊螺絲稍加擰緊（用力適度，不可過(guò)緊，以免膠墊失去彈性）。

6.1.6 煤樣罐密封運(yùn)到井上后，要進(jìn)行試漏，將煤樣罐沉入清水中，仔細(xì)觀察 5min，檢查有無(wú)氣泡冒出。如果發(fā)現(xiàn)有氣泡滲出，則要更換煤樣罐或膠墊重新取樣。如不漏氣，可以送實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

      1—排水口；

      2—量管；

      3—彈簧夾；

      4—底塞；

      5—排氣管；

      6—穿刺針頭或閥門；

      7—煤樣罐；

      8—吊環(huán)。

圖1 瓦斯解吸速度測(cè)定儀與煤樣罐連接示意圖

6.2 殘存瓦斯含量測(cè)定

6.2.1 煤樣檢查與登記

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