2024基于煤层赋存状态复原的瓦斯压力快速 测定方法

基于煤层赋存状态复原的瓦斯压力快速测定方法RapidmethodfordeterminationgaspressureincoalseambasedontherestorationcoalseamoccurrencestateNB/T11754-2024目次..................................................................................IIHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINK\l"br13"C（资料性）煤层瓦斯压力测定报告HYPERLINK\l"br13"HYPERLINK\l"br13"...................................................11I基于煤层赋存状态复原的瓦斯压力快速测定方法1本文件规定了基于煤层赋存状态复原瓦斯压力快速测定的仪器设备、样品采集、测定方法与步骤、测定报告和测定结果评价等。本文件适用于基于煤层赋存状态复原的瓦斯压力测定。2规范性引用文件文件。GB/T217煤的真相对密度测定方法GB/T6949煤的视相对密度测定方法GB/T15663.8煤矿科技术语第8部分：煤矿安全GB/T23250煤层瓦斯含量井下直接测定方法AQ1018—2006矿井瓦斯涌出量预测方法3333术语和定义GB/T15663.8界定的以及下列术语和定义适用于本文件。.1.2.3煤样自然解吸瓦斯量naturalgasdesorptionofcoalsample常压下煤样罐中单位质量煤样自然解吸的瓦斯气体体积。煤样损失瓦斯量gasleakagefromcoalsample煤样从暴露到开始测定解吸量时所散失的瓦斯量。煤样赋存状态复原restorationofcoalcoreoccurrencestate将煤样恢复到采样点煤层原位体积、温度和瓦斯含量的赋存状态。4仪器设备44.1瓦斯解吸速度测定仪及附属装置.1.1瓦斯解吸速度测定仪量管有效体积不小于800cmcm见图1。132456718标引序号说明：12345678——排水口；——量管；——吊环；——弹簧夹；——排气管；——穿刺针头；——普通煤样罐；——底塞。图1瓦斯解吸速度测定仪与普通煤样罐连接示意图4.1.2附属装置a)空盒气压计，量程60ꢀkPa～110kPa，分辨率0.1ꢀkPa。b)电子天平或弹簧秤，量程不小于20ꢀ000ꢀ1ꢀg。c)秒表，量程不小于30ꢀmin，分辨率ꢀs。d)温度计，量程-5℃～60℃，分辨率0.1℃。e)普通煤样罐，普通煤样罐，用于井下煤样瓦斯解吸测定的煤样罐，内径不小于ꢀmm，容积不400ꢀcm，在相对压力1.5ꢀMPa下能够保持气密性。4.2专用煤样罐用于煤样赋存状态复原和煤层瓦斯压力测定的专用煤样罐，应符合下列要求：a)内径不小于100ꢀmm，煤样室容积不小于500ꢀ，在相对压力30MPa下保持气密性；b)罐内有可移动活塞，具有对罐内煤样加载压力功能，最大加载压力应不小于ꢀMPa，结构见图2435627891标引序号说明：123456789——充气/注液阀门；——活塞；——煤样罐上盖；——注液阀门；——排液阀门；——液压室；——煤样室；——煤样罐下盖；——补气阀门。图2专用煤样罐结构示意图44.3瓦斯压力测定装置.3.1装置组成等构成，装置结构及与专用煤样罐的连接见图3。456237PP1PP8PHeCH415141312111093标引序号说明：123456789111111——氦气瓶；——高压甲烷瓶；——减压阀；——参考罐；——高精度压力传感器；——阀门；——恒温水浴；——活塞容器；——油杯；0——水杯；1——恒速恒压泵；2——专用煤样罐；3——计算机；4——真空计；5——真空泵。图3实验室瓦斯压力测定装置结构及与专用煤样罐连接示意图4.3.2死体积标定系统由真空泵、真空计、氦气瓶、氦气减压阀、参考罐、高精度压力传感器、阀门及其连接管线构成，用于实验前专用煤样罐及相关管路死体积标定；a)真空泵：抽气速率不小于ꢀl/s，极限真空度0.1ꢀb)真空计：测量范围1.0×10ꢀPa～1.0×10ꢀPa，分辨率0.1ꢀc)氦气减压阀：输出压力0.14ꢀMPa～3.0ꢀMPa；d)参考罐：工作压力不小于ꢀMPa；e)高精度压力传感器：量程0～20ꢀMPa，精度0.54.3.3常压定量补气系统于专用煤样罐内煤样损失瓦斯量的补偿：a)甲烷减压阀：输出压力0.14ꢀMPa～10ꢀMPa；b)参考罐：工作压力不小于16MPa；c)活塞容器：工作压力不小于16ꢀMPa；d)高精度压力传感器：量程0～20MPa，精度0.54.3.4煤样原位体积复原系统由专用煤样罐、恒速恒压泵、活塞容器、阀门及其连接管线组成，用于煤样原位体积复原。恒速恒压泵：流量范围0.01cm/min～30ꢀ/min，恒流精度±1%F.S；工作压力不小于50ꢀMPa，恒压精度±1%F.S。4.3.5瓦斯吸附平衡系统由专用煤样罐、恒温水浴、阀门及其连接管线组成，用于煤样在储层温度环境下瓦斯吸附平衡。4恒温水浴：温度控制范围5℃～95℃，精度±0.5℃。.3.6数据采集与分析系统4测试报告。5样品采集55.1釆样准备.1.1普通煤样罐在使用前应进行气密性检测，通过向煤样罐注空气至相对压力1.5ꢀMPa以上，关闭阀门后在30℃恒温水浴中静置12h，压降不超过0.01ꢀMPa视为气密性良好。.1.220ꢀMPa阀门后在30℃恒温水浴中静置12h，压降不超过0.01ꢀMPa视为气密性良好。5555.1.3瓦斯解吸仪在使用前，应将量管灌满水，放置ꢀmin，量管内水面不下降为合格。.2煤样采集.2.1一般规定煤样采集应符合GB/T23250的规定。.2.2釆样方式555.2.2.1在石门或岩石巷道利用上向穿层钻孔采集煤样时，可采用取芯管或其他定点取样装置采集。.2.2.2在新暴露的煤巷利用顺层钻孔采集煤样时，应首选取芯管或其他定点取样装置采集。55.2.3釆样深度.2.3.1a)在采掘工作面取样时，采样深度按AQ1018—2006中附录D的规定执行；b)在石门或岩石巷道釆样时，至煤层的垂直距离视岩性而定，但不应小于ꢀm。.2.3.2测定煤层残余瓦斯压力时，釆样深度根据测定地点的位置确定。55.2.4煤层储层温度测定在采样钻孔孔底实测煤层储层温度，每30s测定1次，连续测试5次，取平均值作为煤层储层温度。55.2.5采样时间煤样从暴露到装罐密封所用的时间，应不超过5min。.2.6采样要求釆集煤样时应满足以下要求：a)对于柱状煤样，应釆取不含矸石的完整部分；b)对于粉状及块状煤样，应剔除矸石、泥砂及研磨烧焦部分；c)不得用水清洗煤样，应保持自然状态装入普通煤样罐和专用煤样罐中，装入普通煤样罐中的煤样不可压实，罐口保留约10ꢀmm空隙；d)普通煤样罐和专用煤样罐装样量均应不少于400ꢀg。55.2.7釆样记录采样时，应同时收集相关参数并填写采样记录（见附录A）。66测定方法及步骤.1煤样装罐与称重66.1.1用电子天平或弹簧秤，在实验室对空普通煤样罐和空专用煤样罐进行称重。.1.2将采集到的煤样分为两份，一份装入普通煤样罐用于井下自然解吸瓦斯量测定，另一份装入专用煤样罐密封后送实验室进行瓦斯压力测定。66.1.3用电子天平或弹簧秤，在实验室对装有煤样的普通煤样罐和专用煤样罐进行称重。.1.4煤样质量为煤样罐装样前后的质量之差。6.2煤样井下自然解吸瓦斯量测定66.2.1用瓦斯解吸速度测定仪对装有煤样的普通煤样罐进行井下自然解吸瓦斯量测定。.2.2每间隔一定时间记录量管读数及测定时间，连续观测ꢀmin～120ꢀmin或解吸量小于2ꢀ/minꢀminꢀmin读12ꢀmin～5min读1测定时间填写到测定记录表中（见附录B），同时记录气温、水温及大气压力。666.2.3测定结束后，密封普通煤样罐，送实验室用于罐内煤样质量测定。.3煤样损失瓦斯量确定.3.1煤样损失瓦斯量采样过程煤样损失瓦斯量按GB/T23250的规定计算。.3.2单位质量煤样损失瓦斯量6按公式（1）计算：ꢂꢁꢄꢀꢁ=式中：l——采样过程单位质量煤样损失瓦斯量，单位为立方厘米每克（cm/g）；l——采样过程煤样损失瓦斯量，单位为立方厘米（cmG——普通煤样罐内煤样质量，单位为克（g）。66.4真相对密度按GB/T217的规定执行。.5视相对密度按GB/T6949的规定执行。.6煤样原位赋存状态复原.6.1复原步骤666将装有测试煤样的专用煤样罐与实验室复原装置（见图3）连接，煤样原位赋存状态复原包括损失瓦斯量补偿、原位体积复原、储层温度复原三个步骤。6.6.2损失瓦斯量补偿用常压定量补气系统对专用煤样罐中煤样进行损失瓦斯量补偿，补偿量按公式（2）确定：ꢂ=ꢁ×ꢃꢅ式中：——采样过程煤样损失瓦斯量，单位为立方厘米（cml——采样过程单位质量煤样损失瓦斯量，单位为立方厘米每克（cm/g）；G——专用煤样罐中煤样质量，单位为克（g）。6.6.3煤样原位体积复原对损失瓦斯量补偿后的煤样，用原位体积复原系统进行原位体积复原，按以下步骤进行：a)利用恒速恒压泵向专用煤样罐中的活塞顶部注水施加ꢀMPab)利用恒速恒压泵向专用煤样罐内均匀缓慢注入非极性油，注入速度不得高于ꢀml/min；c)煤样原位体积复原需要注入的非极性油量由公式（3）确定：ꢆꢇ24ꢅꢊ×ꢋꢌꢇ2∆ꢂ=×ꢈ−020式中：——需要注入的非极性油量，单位为立方厘米（cmD——专用煤样罐内径，单位为厘米（cm）；H——施加压力压实煤样后活塞底部至罐底距离，单位为厘米（cm）；G——专用煤样罐中煤样质量，单位为克（g）；TRD0——真相对密度，无量纲；d——蒸馏水在20℃时的密度，其值为1，单位为立方厘米每克(g/cm3)。6.6.4储层温度复原复原。6.7瓦斯压力测定结果损失瓦斯量补偿、煤样原位体积复原和储层温度复原后，复原稳定时间不少于8ꢀh，且专用煤样罐1h内瓦斯压力变化值不大于0.01ꢀ斯压力。7测定报告煤层瓦斯压力测定报告见附录C。采样记录、煤样井下自然解吸瓦斯量测定记录、煤层瓦斯压力测定报告等成果资料，应存档备查，长期保存。78测定结果评价88.1评价结果分类.1.1测定过程中应详细记录样品采集、操作方法与步骤以及仪器设备故障等实际情况，用文字进行说明，作为测定报告的补充以及测定结果评价的重要依据。8.1.2评价结果分为合格、参考和不合格。8.2合格结果合格结果应符合以下条件：a)采样深度符合5.2.3的要求；b)采样时间符合5.2.5的要求；c)用于井下瓦斯解吸和瓦斯压力测定的煤样质量均不少于400ꢀg；d)仪器设备不漏气，气路无堵塞。88.3参考结果满足以下条件为参考结果：a)不符合8.2的a）、c）中一项或两项的；b)无井下解吸瓦斯量。.4不合格结果满足以下一项或多项的为不合格结果：a)煤样淋水，手捏成团的；b)仪器设备漏气或气路堵塞；c)采样时间不符合5.2.5的要求；d)有严重操作失误。8.5评价结果应用888.5.1评价为“合格结果”的，其测定结果可靠。.5.2评价为“参考结果”的，其测定结果仅具参考性。.5.3评价为“不合结果格”的，其测定结果不可靠。8附（录A资料性）采样记录采样记录见表A.1。表A.1采样记录样品编号：采样日期：年月日采样地点：矿井采区工作面煤层采样点坐标：钻孔方位：地面标高：井下标高：倾角:孔长：采样方式：普通煤样罐号：钻孔遇煤深度：专用煤样罐号：采样深度：钻孔类型：m工作过程：钻孔遇煤时间：取样开始时间：取样结束时间：时时时分秒秒秒分分进尺：进尺：mm普通煤样罐装样开始时间：普通煤样罐装样结束时间：时分分秒秒时普通煤样罐开始解吸测定时间：普通煤样罐煤样暴露时间：专用煤样罐装样开始时间：专用煤样罐装样结束时间：专用煤样罐煤样暴露时间：采样地点地质概况：时分秒min时时分分秒秒min煤质描述：送样时间：年月日工作人员：9附（录B资料性）煤样井下自然解吸瓦斯量测定记录煤样井下自然解吸瓦斯量测定记录见表B.1。表B.1井下自然解吸瓦斯量测定记录煤样编号采样地点采样罐号采样时间矿井采区工作面煤层仪器号煤样暴露时间t0=min测定结果校正体积V瓦斯解i/cm3观测时间量管度数水柱高度ꢍꢎ+ꢎ−12t测定时间吸速度0+ꢍ备注t/mint/cm3hw/mm体积累计qt/(cm3/min)取样点大气压力P0=kPa气温Tn=℃水温Tw=℃煤样质量GP：g审核：工作人员：10附（录C资料性）煤层瓦斯压力测定报告煤层瓦斯压力测定报告见表C.1。表C.1煤层瓦斯压力测定报告矿井名称测定编号取样地点大气压力kPa测定地点测定日期井下温度℃钻孔倾角()钻孔方位)测点及煤样信息钻孔类型采样深度m采样方式煤样质量g储层温度℃TRD20g/cm3孔隙率%ARD0g/cm3储层温度复原过程瓦斯压力变化曲线测定结果取样损失瓦斯补偿量cm3原味体积复原非极性油注入量取样地点煤储层温度℃煤层瓦斯压力MPacm3相对瓦斯压力绝对瓦斯压力测定结果评价及其理由描述测试人：测试时间：审核人：批准人：审核时间：批准时间：测试单位（盖章）：11钢丝绳用润滑剂LubricantsforropesNB/SH/T0387—2023NB/SH/T0387—2023钢丝绳用润滑剂1范围种添加剂所制得的钢丝绳浸渍和表面防护的润滑剂。用润滑脂和维护油。2规范性引用文件文件。GB/T259石油产品水溶性酸及碱测定法GB/T265石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法GB/T2361防锈油脂湿热试验法GB/T3536石油产品闪点和燃点的测定克利夫兰开口杯法GB/T4510石油沥青脆点测定法弗拉斯法GB/T4929润滑脂滴点测定法GB/T21856化学品快速生物降解性二氧化碳产生试验SH/T0081防锈油脂盐雾试验法NB/SH/T0164石油及相关产品包装、储运及交货验收规则SH/T0204润滑脂抗磨性能测定法（四球机法）SH/T0229固体和半固体石油产品取样法SH/T0331润滑脂腐蚀试验法SH/T046919947407号齿轮润滑脂333术语和定义下列术语和定义适用于本文件。钢丝绳用润滑剂lubricantsfor应用于各种气候条件下工作的钢丝绳及负载拉索的润滑与防护的油脂。常温环境钢丝绳用润滑剂lubricantsforinenvironment应用于常温条件下钢丝绳的润滑剂。1NB/SH/T0387—202333333333333333寒冷环境钢丝绳用润滑剂lubricantsforincoldenvironment应用于寒冷环境下钢丝绳的润滑剂。极寒环境钢丝绳用润滑剂lubricantsforincoldenvironment应用于极寒环境下钢丝绳的润滑剂。高温环境钢丝绳用润滑剂lubricantsforinhightemperatureenvironment应用于高温环境下钢丝绳的润滑剂。普通钢丝绳用润滑剂lubricantsforordinary应用于环境良好，负载轻，运动速度低的钢丝绳的润滑剂。重型起重机钢丝绳用润滑剂lubricantsforheavycrane应用于重型起重机钢丝绳的润滑剂。港机钢丝绳用润滑剂lubricantsforportmachinery应用于港口岸桥、塔吊等设备和其他近海潮湿环境下钢丝绳的润滑剂。工程机械钢丝绳用润滑剂lubricantsforconstructionmachinery应用于工程机械上钢丝绳的润滑剂。.10.11.12.13.14.15.16渔业海工钢丝绳用润滑剂lubricantsforsteelforfisheryMarineengineering应用于海洋、淡水渔业、海上工程钢丝绳的润滑剂。电梯钢丝绳用润滑剂lubricantsforelevator应用于电梯钢丝绳的润滑剂。钢芯铝绞线用润滑剂lubricantsforsteelaluminumstranded应用于钢芯铝绞线润滑和防护的润滑剂。环保型钢丝绳用润滑剂environment-friendlylubricantsfor以植物油脂、合成油脂为主要成分，在自然环境下能被降解，环境友好的钢丝绳用润滑剂。纤维芯用润滑剂lubricantsforfiber应用于钢丝绳纤维芯的润滑剂。钢丝绳维护油maintenanceoilforcontainingvolatilesolvent含挥发性溶剂的钢丝绳维护用润滑剂。钢丝绳维护脂maintenancesolventformaintenance不含挥发性溶剂的半流体的钢丝绳维护用润滑剂。2NB/SH/T0387—202344分类和标记.1产品分类本文件将钢丝绳用润滑剂分为钢丝绳生产用润滑剂和钢丝绳维护用润滑剂两大类。91列出了不同品种的特征指标和主要用途。挥发性溶剂），表1列出了不同品种的特征指标和主要用途。表1钢丝绳用润滑剂分类分类品种特征指标润滑性和防锈性极压抗磨性能主要用途普通钢丝绳使用普通钢丝绳用润滑剂重型起重机钢丝绳用润滑剂应用于高强度起重机应用于近海潮湿环境下钢丝绳的润滑保护港机钢丝绳用润滑剂抗盐雾性能工程机械钢丝绳用润滑剂渔业海工钢丝绳用润滑剂极压抗磨性能抗盐雾和油膜强度应用于工程机械钢丝绳的润滑钢丝绳生产用润滑剂应用于水下渔业、海上工程钢丝绳的润滑保护电梯钢丝绳用润滑剂钢芯铝绞线用润滑剂润滑性防锈性应用于电梯钢丝绳的润滑保护应用于钢绞线的润滑保护应用于有生物降解性要求的钢丝绳用润滑剂环保型钢丝绳用润滑剂可自然降解，环境友好浸湿性和防锈性纤维芯用润滑剂钢丝绳维护油应用于钢丝绳纤维绳芯的润滑剂防锈性好、渗透性好附着力强、防锈性好和极压润滑性好应用于润滑性要求高的钢丝绳的维护应用于重负荷钢丝绳的维护钢丝绳维护用润滑剂钢丝绳维护脂4.2产品标记钢丝绳用润滑剂应标记为：产品名称品种名称标准号。示例：钢丝绳用润滑剂港机钢丝绳用润滑剂NB/SH/T03872023。5要求和试验方法.1一般要求5钢丝绳用润滑剂应满足以下一般要求：a）应防止钢丝、纤维芯的腐蚀；b）应减少钢丝绳结构内部和外部的摩擦，即具有良好的润滑性；3NB/SH/T0387—2023c）有好的包覆性能；d）是防水的，并且不含有在水中易乳化的复合物；e）不易出现明显脆裂；f）无沙砾、研磨物质、故意增重的物质、水、氯化物或类似不纯洁物；g）的任何添加剂或复合物；h）绳的纤维芯有损害的添加剂或复合物。5.2特殊要求钢丝绳用润滑剂还应满足以下特殊要求。a）材料的状态在溶解之前溶剂蒸发之后实质应是相同的。b）状态，即其应具有热可逆性。要特别注意的是，加热温度不宜过高或加热持续时间不宜过长，否则会导致润滑剂降低性能。5.3钢丝绳生产用润滑剂的技术要求和试验方法钢丝绳生产用润滑剂的通用技术要求和试验方法应符合表2绳生产用润滑剂还应满足表3中滴点和脆点的要求。4NB/SH/T0387—20235NB/SH/T0387—2023表3不同使用环境的钢丝绳生产用润滑剂滴点和脆点的技术要求和试验方法质量指标项目常温寒冷70极寒高温b试验方法-15℃～60℃）a（-℃～℃）3