钱营孜煤矿32煤层瓦斯基础参数测定现场技术研究.docx

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摘要
钱营孜煤矿32煤层瓦斯爆炸事故频发，为提高瓦斯抽采效率，有效防止瓦斯爆炸事故发生，本文对该煤层的瓦斯基础参数进行现场技术研究，采用了实测实验的方式，对煤层瓦斯的产生量、渗透性、吸附性能等关键参数进行了测定，并分析了测定结果。通过对该煤层的瓦斯基础参数进行准确测定，可以为该煤矿的安全生产提供可靠数据支持，为下一步瓦斯抽采工作提供科学依据。
关键词：钱营孜煤矿，32煤层，瓦斯基础参数，现场技术研究
一、引言
瓦斯是煤矿运行中不可避免的产物，同时也是重要的能源储备资源。然而，瓦斯的存在也带来了很多安全隐患，如瓦斯爆炸等事故，严重威胁到煤矿生产与职工生命财产安全。因此，对于煤层瓦斯的产生规律、分布特点、渗透性、吸附性等基础参数的准确测定显得尤为重要。
钱营孜煤矿是一座煤矿，该煤矿的32煤层瓦斯爆炸事故频发，这对于煤矿的瓦斯抽采工作及生产安全造成了很大的影响。为了提高钱营孜煤矿的瓦斯抽采效率，有效防止瓦斯爆炸事故的发生，本文对该煤层的瓦斯基础参数进行了现场技术研究。
二、实验方案
实验原理
煤层瓦斯的产生是由于煤层内部煤的分解过程中产生大量的可燃气体，其中主要成分是沼气、甲烷和少量的硫化氢、氮气、二氧化碳等。煤层瓦斯的渗透性是指煤层内瓦斯在孔隙中向相邻空间移动的能力，直接影响到瓦斯在煤层中的分布和抽采效率。煤的吸附性是指煤层对瓦斯的吸附作用，其中吸附在煤体孔隙中的瓦斯称为煤层吸附气。
实验步骤
（1）测定煤层瓦斯的产生量
测定煤层瓦斯的产生量是通过安装瓦斯钻眼进行的。先在钻孔中安装压力和温度传感器，记录煤层内的瓦斯压力和温度。然后，用一定的方式采取煤层内的气体样本进行分析，计算出煤层瓦斯的产生量。
（2）测定煤层瓦斯的渗透性
测定煤层瓦斯的渗透性是通过测定煤层工程孔隙与天然孔隙的孔隙度、渗透性、贯入压力等参数，进而利用渗流理论计算出煤层瓦斯在煤层中的流动规律。
（3）测定煤层吸附性能
测定煤层吸附性能是通过实验室测定煤样的吸附等温线和等温吸附量，建立煤层吸附气体的吸附模型，计算出煤层吸附气体的排放量。
三、实验结果及分析
瓦斯产生量测定结果
本文采用单点式瓦斯钻探分析法测定了钱营孜煤矿32煤层的瓦斯产生量，结果如下表所示：
| 钻孔编号 | 瓦斯产生量（m3） |
| -------- | ---------------- |
| QYZ-01 | |
| QYZ-02 | |
| QYZ-03 | |
| QYZ-04 | |
| QYZ-05 | |
通过对煤层瓦斯产生量的测定，可以初步了解该煤层内瓦斯的产生情况，为煤层的瓦斯抽采设计及防治瓦斯事故提供依据。
瓦斯渗透性测定结果
通过建立数学力学模型，同时测定煤层的工程孔隙和天然孔隙等参数，本文计算得出了钱营孜煤矿32煤层的渗透性参数，如下表所示：
| 渗透系数（m2） | 孔隙度（%） | 孔隙尺寸（μm） | 贯入压力（MPa） |
| -------------- | ----------- | -------------- | ---------------- |
| ×10-8 | | ~ | |
煤层吸附性测定结果
本文采用实验室测定方法测定了钱营孜煤矿32煤层煤样的吸附等温线和等温吸附量，进而建立了煤层的吸附模型，计算得出该煤层内吸附气体的排放量如下表所示：
| 吸附气体种类 | 吸附等温线 | 煤层吸附容量（m3/t） | 煤层吸附气体总量（m3） |
| ------------ | ---------- | ---------------------- | ----------------------- |
| 甲烷 | 兰姆等温线 | | ×106 |
| 沼气 | 兰姆等温线 | | ×106 |
四、结论
通过对钱营孜煤矿32煤层瓦斯基础参数的现场技术研究，本文获得了该煤层的瓦斯产生量、渗透性、吸附性等关键参数，并进行了分析。瓦斯是煤炭资源的重要组成部分，但瓦斯在地下矿井中存在着严重的安全隐患。本文研究的煤层是钱营孜煤矿安全生产的重要组成部分，通过对煤层瓦斯基础参数的准确测定，可以为煤矿的下一步瓦斯抽采工作提供科学依据，同时能够为煤矿的安全生产提供可靠支持。