ICS:13.100

D09

備案號：AQ/T

中華人民共和國安全生產行業標準

AQ/T1065—2008

鉆屑瓦斯解吸指標測定方法

Determinationmethodofgasdesorptionindexbydrillcuttings

（送審稿）

（本稿完成日期：2007.12）

2008-11-19發布2009-01-01實施

國家安全生產監督管理總局發布

AQ/T1065—2008

前言

本標準全部內容為推薦性的。

本標準的附錄A為規范性附錄。

本標準由國家煤礦安全監察局提出。

本標準由全國安全生產標準化技術委員會煤礦安全分技術委員會歸口。

本標準負責起草單位：煤炭科學研究總院重慶研究院。

本標準參加起草單位：煤炭科學研究總院撫順分院、煤炭科學研究總院北京安全技術研究所。

本標準主要起草人：胡千庭、文光才、鄒銀輝、趙旭生、張慶華、孫波、李秋林、吳教錕。

本標準自實施之日起，MT／T641—1996《鉆屑瓦斯解吸指標測定方法》廢止。

II

AQ/T1065—2008

鉆屑瓦斯解吸指標測定方法

1范圍

本標準規定了鉆屑瓦斯解吸指標的測定原理、測定儀器、測定步驟和結果表述。

本標準適用于實驗室和現場測定鉆屑瓦斯解吸指標K1和△h2。

2規范性引用文件

下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的

修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協議的各方研究

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準。

GB／T212煤的工業分析方法

MT38煤和巖石物理力學性質測定的采樣一般規定

3定義

本標準采用下列定義。

3.1

鉆屑瓦斯解吸指標K1gasdesorptionindex（K1）ofdrillcuttings

預測煤層突出危險性的鉆屑瓦斯解吸指標之一。綜合反映煤層瓦斯含量及卸壓初期瓦斯解吸速度的

大小，用特定儀器測定鉆屑試樣在卸壓初期一段時間（5min）瓦斯解吸曲線的斜率表示，單位為

cm3/g·min1/2。

3.2

鉆屑瓦斯解吸指標△h2gasdesorptionindex（△h2）ofdrillcuttings

預測煤層突出危險性的鉆屑瓦斯解吸指標之一。綜合反映煤層的瓦斯含量及卸壓初期瓦斯解吸速度

的大小，用特定儀器測定鉆屑試樣在卸壓初期一段時間（2min）瓦斯解吸而產生的壓力差表示，單位為

Pa。

4測定原理

將含瓦斯煤樣瞬間暴露于大氣中或類似于大氣環境條件的儀器中，根據等容或變容變壓解吸原理測

定煤樣在不同時間段的瓦斯解吸量或不同時刻的瓦斯解吸速度，然后根據測定數據與煤樣暴露時間的關

系進行相應的數學處理，得出鉆屑瓦斯解吸指標。

5測定儀器

5.1實驗室測定儀器、設備

a）按圖1所示實驗系統測定鉆屑瓦斯解吸指標；

1

AQ/T1065—2008

1—高壓甲烷瓶；2—減壓閥；3、6、7—高壓三通閥；4—壓力表；5—煤樣罐；8—瓦斯解吸儀；9—真空泵；10—煤樣

杯；a、b、c—三通閥的三個通路

圖1測定鉆屑瓦斯解吸指標實驗系統示意圖

b）采用等容或變容變壓解吸原理的電子或物理測量儀器，簡稱瓦斯解吸儀。等容式瓦斯解吸儀（測

定K1）壓力范圍0kPa～10kPa，誤差±2％；變容變壓式瓦斯解吸儀（測定△h2）壓力范圍0kPa～3kPa，

誤差±2％。瓦斯解吸儀還應符合附錄A的使用條件；

c）真空泵，流量為1000cm3／s，極限真空不大于0.1Pa；

d）閥門，公稱壓力應不小于16MPa；

e）煤樣罐容積300cm3，煤樣杯容積8.6cm3(壁厚應不超過2mm)，連接管路空間容積30cm3，容積誤

差應不超過±5％；

f）煤樣罐應能承受6MPa的氣體壓力，承受4MPa氣體壓力時，在煤樣罐中不盛裝試驗樣品的情況

下，30h內壓力下降應小于1％；

g）壓力表量程6MPa，準確度0.4級；

h）試驗氣體甲烷，濃度不小于99．9％；

i）天平，感量0.1g。

5.2現場測定儀器、設備

a）瓦斯解吸儀，同5.1要求；

b）采用等容式瓦斯解吸儀時，需要與之配套的煤樣罐、煤樣杯；采用變容變壓式瓦斯解吸儀時，

需要與之配套的煤樣杯；

c）分樣篩，孔徑1mm、3mm；

d）秒表；

e）采用等容式瓦斯解吸儀時，需要煤樣罐與瓦斯解吸儀連接的硅膠管，硅膠管外徑10mm，內徑4mm，

長30cm。

6實驗室測定

6.1采樣和制樣

a）采樣方法按MT38的有關規定進行；

b）制取試驗煤樣質量20g，粒徑1mm～3mm。

6.2測定前的準備工作

6.2.1系統各部件組裝后，要嚴格檢查系統氣密性，旋轉閥3—a通減壓閥，閥3—b通煤樣罐，閥3

—c通閥6，閥7—a通閥6，閥7—b關閉，閥7—c關閉，閥6—a通閥3，閥6—b通閥7，閥6—c關

閉。緩慢打開閥2，充入1.5MPa壓力的氣體后立刻關閉閥門2，放置12h，壓力表讀數下降小于0.1MPa

2

AQ/T1065—2008

合格。

6.2.2儀器檢修后應重新檢查系統氣密性。

6.3測定步驟

6.3.1將盛裝5g～10g煤樣的煤樣杯置于煤樣罐中，蓋嚴煤樣罐蓋后關閉閥3—a，使閥6—a與6—b

連通，閥7—a通大氣，啟動真空泵，旋轉閥7—a通真空泵，緩慢打開閥3—b、3—c對煤樣脫氣。脫

氣2h后關閉閥3—c、旋轉閥7—a通大氣，停真空泵。

6.3.2緩慢打開閥2，待連接管路中充入一定量氣體后立即關閉閥2，再緩慢打開閥3—a給煤樣罐充

氣，直至壓力表4讀數約為預定吸附壓力值的110％時關閉閥3—a。若一次充氣達不到預定吸附壓力值，

則重復開啟閥2、3—a充氣，直至壓力值達到預定值為止。注意閥2和閥3—a不允許同時打開。

6.3.3待煤樣吸附氣體24h后記錄壓力表4讀數作為煤樣的吸附平衡壓力P，確認閥6—a與6—b連

通、閥7—a通大氣后準備好瓦斯解吸儀，打開閥3—c的同時啟動秒表記錄時間。當秒表計時到預定時

間t0，轉動閥6使閥6—a與瓦斯解吸儀連通，同時啟動瓦斯解吸儀，每間隔t1時間讀一次數，總讀數

時間為t2。測定K1指標時，t0=1min，t1＝0.5min，t2＝5min；測定△h2指標時，t0＝3min，t1＝2min，

t2＝2min。

6.3.4研究煤樣干燥無灰基的瓦斯解吸指標時，應對煤樣進行水分、灰分含量測定，測定方法按GB/T

212的有關規定進行。

6.3.5研究煤樣天然水分含量對瓦斯吸附和解吸特性的影響時，在制樣前應對煤樣增加適量水分，并

測定處理后煤樣的水分含量，然后再進行鉆屑瓦斯解吸試驗。

6.3.6模擬研究煤礦井下濕式打鉆的鉆屑瓦斯解吸指標變化情況時，應按6.3.1、6.3.2的規定對煤樣

進行脫氣和吸附。待吸附24h后記錄壓力表4讀數作為吸附平衡壓力P，將閥6—a與6—b連通、閥7

—a通大氣，在打開閥3—c的同時啟動秒表記錄時間，待煤樣罐中高壓氣放完后迅速打開煤樣罐取出

煤樣杯浸沒于水中1min，測定K1指標時，t0=3min，其它測試工藝同6.3.3。

6.3.7記錄實驗室解吸測定時的環境溫度T。

6.4結果表述

6.4.1當采用等容瓦斯解吸儀或變容變壓瓦斯解吸儀測定時，儀器讀數為壓力值，需要根據儀器提供

的系數將壓力值換算成解吸量，換算公式為：

Q(aPb)/G

ii…………(1)

i1，2，3，......10

式中：

3

Qi——對應第i個讀數的單位質量煤樣瓦斯解吸量，cm／g；

a，b——儀器提供的換算系數；

Pi——第i個壓力值讀數，Pa；

G——煤樣質量，g。

6.4.2煤樣暴露時間ti按式(2)計算：

tit00.5i………………(2)

式中：

ti——煤樣自放氣開始至測量第i個數據時的暴露時間，min；

t0——煤樣自放氣開始至啟動瓦斯解吸儀時的暴露時間，min。

6.4.3鉆屑瓦斯解吸指標K1的計算：

煤樣的瓦斯解吸規律服從關系式(3)：

QK1t……(3)

式中：

Q——單位質量煤樣從暴露時刻起到t時刻的瓦斯解吸量，cm3／g；

t——煤樣暴露時間，min。

因為Qi是從煤樣暴露t0時刻起的瓦斯解吸累積量，而在t0時刻前煤樣已經解吸的瓦斯量為W，有

式(4)成立：

QiK1tiW………………(4)

3

AQ/T1065—2008

式中：

3

W——t0時刻前單位質量煤樣的瓦斯解吸損失量，cm／g。

令：

Xiti

于是K1按式(5)、(6)、(7)計算

10__

(QiQ)(XiX)

i1……(5)

K110_

2

(XiX)

i1

_10

…………………(6)

Q(Qi)/10

i1

_10

…………………(7)

X(Xi)/10

i1

6.4.4環境溫度對K1指標的影響按式(8)進行修正

11(T20)

0.00430.0105……(8)

K1(20)K1P

式中：

31/2

K1(20)——換算成環境溫度為20℃的鉆屑瓦斯解吸指標K1，單位為cm/g·min；

T——測定K1時的環境溫度，℃；

P——測定K1指標時的瓦斯吸附平衡壓力，MPa。

6.4.5采用變容變壓式瓦斯解吸儀測定，t0＝3min、t1＝2min時刻的瓦斯解吸儀示值即為鉆屑瓦斯解

吸指標△h2，單位為Pa。

7現場測定

7.1測定工藝

7.1.1鉆孔布置

7.1.1.1對煤層平巷、煤層上山、煤層下山、回采工作面進行煤與瓦斯突出危險性預測或防突措施效

果檢驗時，宜采用干式打眼方式，鉆孔直徑為42mm～89mm，預測孔深為8m～10m，效果檢驗孔孔深應不

大于措施孔孔深。鉆孔布置應符合下列要求：

a）煤層上山、煤層下山以及煤層傾角小于25°的煤層平巷掘進工作面，至少應布置三個鉆孔。布

置預測鉆孔時，一個鉆孔布置在巷道中部并沿巷道軸線方向；另外兩個鉆孔分別布置在巷道兩幫，終孔

點應位于巷道輪廓線外2m～4m范圍。

b）煤層傾角大于或等于25°的煤層平巷掘進工作面，至少應布置三個鉆孔。布置預測鉆孔時，一

個鉆孔布置在巷道中部并沿巷道軸線方向；其余鉆孔布置在巷道上幫，其中一個鉆孔終孔點應位于巷道

輪廓線外2m～4m范圍，另外一個鉆孔終孔點應位于巷道輪廓線外5m～6m范圍。

c）煤層傾角大于25°的下山掘進工作面，宜采用定點取樣方式采取煤樣。

d）發生過底部突出的煤層，應在巷道下部至少布置一個鉆孔，鉆孔終孔點應位于巷道輪廓線外2m～

4m范圍；煤層傾角大于45°的急傾斜嚴重突出危險煤層，宜在掘進工作面沿煤層傾斜向上增加一個預

測鉆孔。

e）回采工作面的預測鉆孔按孔間距10m～15m布置，鉆孔平行工作面推進方向；在工作面兩端離巷

道煤壁5m～10m處開始布置鉆孔，在地質構造帶應根據實際情況適當加密鉆孔。

f）效果檢驗鉆孔控制范圍應和采取的防突措施相適應；效果檢驗鉆孔應布置在措施孔中間，并在

預測為有突出危險的鉆孔附近布孔，對巷道還應兼顧到控制巷道中部和兩幫。

g）預測鉆孔和效果檢驗孔宜布置在軟分層中，并盡量使鉆孔在軟分層中鉆進。

7.1.1.2在石門(井巷)揭煤工作面進行煤與瓦斯突出危險性預測和防突措施效果檢驗時，鉆孔布置應

符合下列要求：

a）在巖石段宜采用濕式打鉆，鉆孔孔徑50mm～75mm，見煤后退出鉆桿，先用壓風將孔內泥漿吹凈，

4

AQ/T1065—2008

再用干式打鉆直至見到煤層頂板或底板。

b）進行突出危險性預測時鉆孔數量應根據斷面大小及煤層厚度、傾角等確定，但不得少于三個。

當石門(井巷)掘進到離煤層法線垂距5m～6m時布置第一輪預測鉆孔，一個鉆孔位于石門(井巷)中部，

沿工作面前進方向略偏上布置；另兩個鉆孔分別位于左上角和右上角，終孔點應位于工作面輪廓線外上

部5m、兩側3m以外。當第一輪預測為無突出危險時，在工作面掘進到離煤層法線垂距3m～4m時布置

第二輪預測鉆孔，布孔方法與第一輪鉆孔相同，終孔點應位于工作面輪廓線外上部3m，兩側2.5m以外。

當第二輪預測仍然為無突出危險時，在工作面掘進到離煤層法線垂距1.5m～2m（若巖石松軟、破碎或

揭煤點煤層具有嚴重突出危險性時，應適當增加法線垂距）時布置第三輪預測鉆孔，布孔方法與第一輪

相同，終孔點應位于工作面輪廓線外2m以外。

c）在石門(井巷)工作面進行防突措施效果檢驗時，若第一輪預測為有突出危險，應按照突出預測時

的程序分三步進行效果檢驗；在第二輪預測為有突出危險時，應分兩步進行效果檢驗；第三輪預測為有

突出危險時，只在第三輪進行效果檢驗；效果檢驗孔數量不得少于四個，分別位于工作面中部、兩側和

上部，鉆孔控制范圍應和采取的防突措施相適應，鉆孔應盡量布置在與措施孔等距離的位置。

7.1.1.3利用濕式打鉆進行突出危險性預測和防突措施效果檢驗時，首先應對干、濕煤樣的瓦斯解吸

指標進行實驗室和現場試驗，根據試驗結果確定干、濕煤樣瓦斯解吸指標的差異，提出修正系數，確定

濕煤樣瓦斯解吸指標預測突出的臨界值后方可采用濕式打鉆進行突出危險性預測和防突措施效果檢驗。

7.1.1.4在煤層中利用濕式打鉆的方式不適用于壓出為主的工作面。

7.1.2測定步驟

7.1.2.1對煤層平巷、煤層上山、煤層下山、回采工作面進行煤與瓦斯突出預測或防突措施效果檢驗

時，各鉆孔從孔深3m段起，每隔1m或2m取一個煤樣測定鉆屑瓦斯解吸指標K1或△h2；要求各鉆孔取

樣深度錯開，也即：若第一個鉆孔取樣孔深為3m、4m、6m、8m、10m，第二個鉆孔應為3m、5m、7m、9m、

10m，第三個鉆孔取樣孔深同第一個鉆孔。

7.1.2.2對石門(井巷)揭煤工作面當鉆孔進入煤層后，各鉆孔每隔1m取一個煤樣測定鉆屑瓦斯解吸指

標K1或△h2。

7.1.2.3當鉆孔鉆進到預定取樣深度前0.2m～0.3m時，用1mm和3mm分樣篩取樣進行篩分，當采用濕

式打鉆時，應依靠水力沖刷對煤樣進行篩分，將篩分后的1mm～3mm粒徑煤樣裝入煤樣杯或煤樣瓶中；

在孔口開始接煤樣的同時啟動秒表，直至開始啟動瓦斯解吸儀測量的時間間隔t0，t0應滿足瓦斯解吸儀

給定的要求，測定K1指標的要求t0≤2min，測定△h2指標的要求t0＝3min。

7.1.2.4在鉆孔鉆進到離預定取樣深度小于0.5m至接取煤樣結束前不允許停止鉆進，否則該煤樣應作

廢。打鉆過程中，應保持鉆進速度穩定，鉆進速度保持1m/min左右；同時保持鉆進方位、傾角一致，

平穩鉆進，以免孔壁煤樣混入。

7.1.2.5鉆屑瓦斯解吸指標K1的測定：

a）將篩分好的粒徑為1mm～3mm煤樣裝入瓦斯解吸儀的煤樣杯口齊平位置；

b）將已裝煤樣的煤樣杯置于煤樣罐中，蓋好煤樣罐蓋，轉動閥門使煤樣與大氣連通；

c）秒表計時到時間t0，轉動閥門使煤樣罐與測量系統接通、與大氣隔絕，啟動儀器；5min后按儀

31/2

器提示輸入鉆孔長度L、時間t0。儀器屏幕顯示則為K1。單位為cm/g·min。

7.1.2.6鉆屑瓦斯解吸指標△h2的測定：

a）將篩分好的粒徑為1mm～3mm煤樣裝入瓦斯解吸儀的煤樣瓶刻度線齊平位置；

b）將已裝煤樣的煤樣瓶迅速裝入瓦斯解吸儀測量室，擰緊測量室上蓋，然后打開三通閥，使解吸

測量室與大氣、水柱計均溝通,同時打開單通旋塞，使儀器室處于暴露狀態，同時觀察秒表讀數；

c）秒表計時到3min時轉動三通閥，使煤樣瓶與測量系統接通，與大氣隔絕，秒表計時到5min時

刻瓦斯解吸儀的示值即為△h2，單位為Pa。

7.2結果表述

7.2.1鉆屑瓦斯解吸指標K1的計算公式按6.4.2、6.4.3、6.4.4的規定進行，煤樣暴露時間按式(9)

計算：

tit00.1L0.5i………………(9)

式中：

L——取樣時的鉆孔深度，m。

7.2.2當采用水力排渣或風力排渣等其它鉆進工藝時，應根據排粉速率對t0進行修正。

5

AQ/T1065—2008

附錄A

（規范性附錄）

瓦斯解吸儀的使用條件

A.1瓦斯解吸儀應符合下列規定：

a）瓦斯解吸儀應經法定檢驗部門檢驗合格后方可使用；

b）正常使用時，檢驗合格的有效期為一年；

c）對影響瓦斯解吸儀準確度的元部件進行維修、更換后，應重新進行校檢；

d）正常使用時，瓦斯解吸儀應每半年進行一次準確度自檢；

e）瓦斯解吸儀進行維修后，應進行一次準確度自檢；

f）使用中發現儀器準確度有問題時，應及時進行準確度校檢。

A.2使用瓦斯解吸儀應符合下列規定：

a）每次使用儀器前應進行氣密性檢查；

b）電子儀器在使用過程中發現有欠壓、數據顯示不規則、功能不正常等現象時，應立即停止使用，

并將儀器在不正常狀態下測定的數據全部作廢；

c）使用變容變壓式瓦斯解吸儀時，管內水柱應使用蒸餾水，在實驗室使用時應每半年更換一次蒸

餾水，在現場使用時應每月更換一次蒸餾水。當水柱計兩端接通大氣時，兩端水柱面均應與零刻度齊平，

誤差為±10Pa；

d）當煤樣瓦斯成分中含有5％以上的CO2等易溶于水的氣體時，不應采用變容變壓式瓦斯解吸儀測

定鉆屑瓦斯解吸指標。

6

AQ/T1065—2008

目次

前言......................................................................................................................................................................II

1范圍..................................................................................................................................................................1

2規范性引用文件..............................................................................................................................................1

3定義..................................................................................................................................................................1

4測定原理..........................................................................................................................................................1

5測定儀器..........................................................................................................................................................1

5.1實驗室測定儀器、設備..........................................................................................................................1

5.2現場測定儀器、設備..............................................................................................................................2

6實驗室測定......................................................................................................................................................2

6.1采樣和制樣..............................................................................................................................................2

6.2測定前的準備工作..................................................................................................................................2

6.3測定步驟..................................................................................................................................................3

6.4結果表述..................................................................................................................................................3

7現場測定..........................................................................................................................................................4

7.1測定工藝..................................................................................................................................................4

7.2結果表述..................................................................................................................................................5

附錄A（規范性附錄）瓦斯解吸儀的使用條件........................................................................................6

I

AQ/T1065—2008

鉆屑瓦斯解吸指標測定方法

1范圍

本標準規定了鉆屑瓦斯解吸指標的測定原理、測定儀器、測定步驟和結果表述。

本標準適用于實驗室和現場測定鉆屑瓦斯解吸指標K1和△h2。

2規范性引用文件

下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的

修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協議的各方研究

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準。

GB／T212煤的工業分析方法

MT38煤和巖石物理力學性質測定的采樣一般規定

3定義

本標準采用下列定義。

3.1

鉆屑瓦斯解吸指標K1gasdesorptionindex（K1）ofdrillcuttings

預測煤層突出危險性的鉆屑瓦斯解吸指標之一。綜合反映煤層瓦斯含量及卸壓初期瓦斯解吸速度的

大小，用特定儀器測定鉆屑試樣在卸壓初期一段時間（5min）瓦斯解吸曲線的斜率表示，單位為

cm3/g·min1/2。

3.2

鉆屑瓦斯解吸指標△h2gasdesorptionindex（△h2）ofdrillcuttings

預測煤層突出危險性的鉆屑瓦斯解吸指標之一。綜合反映煤層的瓦斯含量及卸壓初期瓦斯解吸速度

的大小，用特定儀器測定鉆屑試樣在卸壓初期一段時間（2min）瓦斯解吸而產生的壓力差表示，單位為

Pa。

4測定原理

將含瓦斯煤樣瞬間暴露于大氣中或類似于大氣環境條件的儀器中，根據等容或變容變壓解吸原理測

定煤樣在不同時間段的瓦斯解吸量或不同時刻的瓦斯解吸速度，然后根據測定數據與煤樣暴露時間的關

系進行相應的數學處理，得出鉆屑瓦斯解吸指標。

5測定儀器

5.1實驗室測定儀器、設備

a）按圖1所示實驗系統測定鉆屑瓦斯解吸指標；

1

AQ/T1065—2008

1—高壓甲烷瓶；2—減壓閥；3、6、7—高壓三通閥；4—壓力表；5—煤樣罐；8—瓦斯解吸儀；9—真空泵；10—煤樣

杯；a、b、c—三通閥的三個通路

圖1測定鉆屑瓦斯解吸指標實驗系統示意圖

b）采用等容或變容變壓解吸原理的電子或物理測量儀器，簡稱瓦斯解吸儀。等容式瓦斯解吸儀（測

定K1）壓力范圍0kPa～10kPa，誤差±2％；變容變壓式瓦斯解吸儀（測定△h2）壓力范圍0kPa～3kPa，

誤差±2％。瓦斯解吸儀還應符合附錄A的使用條件；

c）真空泵，流量為1000cm3／s，極限真空不大于0.1Pa；

d）閥門，公稱壓力應不小于16MPa；

e）煤樣罐容積300cm3，煤樣杯容積8.6cm3(壁厚應不超過2mm)，連接管路空間容積30cm3，容積誤

差應不超過±5％；

f）煤樣罐應能承受6MPa的氣體壓力，承受4MPa氣體壓力時，在煤樣罐中不盛裝試驗樣品的情況

下，30h內壓力下降應小于1％；

g）壓力表量程6MPa，準確度0.4級；

h）試驗氣體甲烷，濃度不小于99．9％；

i）天平，感量0.1g。

5.2現場測定儀器、設備

a）瓦斯解吸儀，同5.1要求；

b）采用等容式瓦斯解吸儀時，需要與之配套的煤樣罐、煤樣杯；采用變容變壓式瓦斯解吸儀時，

需要與之配套的煤樣杯；

c）分樣篩，孔徑1mm、3mm；

d）秒表；

e）采用等容式瓦斯解吸儀時，需要煤樣罐與瓦斯解吸儀連接的硅膠管，硅膠管外徑10mm，內徑4mm，

長30cm。

6實驗室測定

6.1采樣和制樣

a）采樣方法按MT38的有關規定進行；

b）制取試驗煤樣質量20g，粒徑1mm～3mm。

6.2測定前的準備工作

6.2.1系統各部件組裝后，要嚴格檢查系統氣密性，旋轉閥3—a通減壓閥，閥3—b通煤樣罐，閥3

—c通閥6，閥7—a通閥6，閥7—b關閉，閥7—c關閉，閥6—a通閥3，閥6—b通閥7，閥6—c關

閉。緩慢打開閥2，充入1.5MPa壓力的氣體后立刻關閉閥門2，放置12h，壓力表讀數下降小于0.1MPa

2

AQ/T1065—2008

合格。

6.2.2儀器檢修后應重新檢查系統氣密性。

6.3測定步驟

6.3.1將盛裝5g～10g煤樣的煤樣杯置于煤樣罐中，蓋嚴煤樣罐蓋后關閉閥3—a，使閥6—a與6—b

連通，閥7—a通大氣，啟動真空泵，旋轉閥7—a通真空泵，緩慢打開閥3—b、3—c對煤樣脫氣。脫

氣2h后關閉閥3—c、旋轉閥7—a通大氣，停真空泵。

6.3.2緩慢打開閥2，待連接管路中充入一定量氣體后立即關閉閥2，再緩慢打開閥3—a給煤樣罐充

氣，直至壓力表4讀數約為預定吸附壓力值的110％時關閉閥3—a。若一次充氣達不到預定吸附壓力值，

則重復開啟閥2、3—a充氣，直至壓力值達到預定值為止。注意閥2和閥3—a不允許同時打開。

6.3.3待煤樣吸附氣體24h后記錄壓力表4讀數作為煤樣的吸附平衡壓力P，確認閥6—a與6—b連

通、閥7—a通大氣后準備好瓦斯解吸儀，打開閥3—c的同時啟動秒表記錄時間。當秒表計時到預定時

間t0，轉動閥6使閥6—a與瓦斯解吸儀連通，同時啟動瓦斯解吸儀，每間隔t1時間讀一次數，總讀數

時間為t2。測定K1指標時，t0=1min，t1＝0.5min，t2＝5min；測定△h2指標時，t0＝3min，t1＝2min，

t2＝2min。

6.3.4研究煤樣干燥無灰基的瓦斯解吸指標時，應對煤樣進行水分、灰分含量測定，測定方法按GB/T

212的有關規定進行。

6.3.5研究煤樣天然水分含量對瓦斯吸附和解吸特性的影響時，在制樣前應對煤樣增加適量水分，并

測定處理后煤樣的水分含量，然后再進行鉆屑瓦斯解吸試驗。

6.3.6模擬研究煤礦井下濕式打鉆的鉆屑瓦斯解吸指標變化情況時，應按6.3.1、6.3.2的規定對煤樣

進行脫氣和吸附。待吸附24h后記錄壓力表4讀數作為吸附平衡壓力P，將閥6—a與6—b連通、閥7

—a通大氣，在打開閥3—c的同時啟動秒表記錄時間，待煤樣罐中高壓氣放完后迅速打開煤樣罐取出

煤樣杯浸沒于水中1min，測定K1指標時，t0=3min，其它測試工藝同6.3.3。

6.3.7記錄實驗室解吸測定時的環境溫度T。

6.4結果表述

6.4.1當采用等容瓦斯解吸儀或變容變壓瓦斯解吸儀測定時，儀器讀數為壓力值，需要根據儀器提供

的系數將壓力值換算成解吸量，換算公式為：

Q(aPb)/G

ii…………(1)

i1，2，3，......10

式中：

3

Qi——對應第i個讀數的單位質量煤樣瓦斯解吸量，cm／g；

a，b——儀器提供的換算系數；

Pi——第i個壓力值讀數，Pa；

G——煤樣質量，g。

6.4.2煤樣暴露時間ti按式(2)計算：

tit00.5i………………(2)

式中：

ti——煤樣自放氣開始至測量第i個數據時的暴露時間，min；

t0——煤樣自放氣開始至啟動瓦斯解吸儀時的暴露時間，min。

6.4.3鉆屑瓦斯解吸指標K1的計算：

煤樣的瓦斯解吸規律服從關系式(3)：

QK1t……(3)

式中：

Q——單位質量煤樣從暴露時刻起到t時刻的瓦斯解吸量，cm3／g；

t——煤樣暴露時間，min。

因為Qi是從煤樣暴露t0時刻起的瓦斯解吸累積量，而在t0時刻前煤樣已經解吸的瓦斯量為W，有

式(4)成立：

QiK1tiW………………(4)

3

AQ/T1065—2008

式中：

3

W——t0時刻前單位質量煤樣的瓦斯解吸損失量，cm／g。

令：

Xiti

于是K1按式(5)、(6)、(7)計算

10__

(QiQ)(XiX)

i1……(5)

K110_

2

(XiX)

i1

_10

…………………(6)

Q(Qi)/10

i1

_10

…………………(7)

X(Xi)/10

i1

6.4.4環境溫度對K1指標的影響按式(8)進行修正

11(T20)

0.00430.0105……(8)

K1(20)K1P

式中：

31/2

K1(20)——換算成環境溫度為20℃的鉆屑瓦斯解吸指標K1，單位為cm/g·min；

T——測定K1時的環境溫度，℃；

P——測定K1指標時的瓦斯吸附平衡壓力，MPa。

6.4.5采用變容變壓式瓦斯解吸儀測定，t0＝3min、t1＝2min時刻的瓦斯解吸儀示值即為鉆屑瓦斯解

吸指標△h2，單位為Pa。

7現場測定

7.1測定工藝

7.1.1鉆孔布置

7.1.1.1對煤層平巷、煤層上山、煤層下山、回采工作面進行煤與瓦斯突出危險性預測或防突措施效

果檢驗時，宜采用干式打眼方式，鉆孔直徑為42mm～89mm，預測孔深為8m～10m，效果檢驗孔孔深應不

大于措施孔孔深。鉆孔布置應符合下列要求：

a）煤層上山、煤層下山以及煤層傾角小于25°的煤層平巷掘進工作面，至少應布置三個鉆孔。布

置預測鉆孔時，一個鉆孔布置在巷道中部并沿巷道軸線方向；另外兩個鉆孔分別布置在巷道兩幫，終孔

點應位于巷道輪廓線外2m～4m范圍。

b）煤層傾角大于或等于25°的煤層平巷掘進工作面，至少應布置三個鉆孔。布置預測鉆孔時，一

個鉆孔布置在巷道中部并沿巷道軸線方向；其余鉆孔布置在巷道上幫，其中一個鉆孔終孔點應位于巷道

輪廓線外2m～4m范圍，另外一個鉆孔終孔點應位于巷道輪廓線外5m～6m范圍。

c）煤層傾角大于25°的下山掘進工作面，宜采用定點取樣方式采取煤樣。

d）發生過底部突出的煤層，應在巷道下部至少布置一個鉆孔，鉆孔終孔點應位于巷道輪廓線外2m～

4m范圍；煤層傾角大于45°的急傾斜嚴重突出危險煤層，宜在掘進工作面沿煤層傾斜向上增加一個預

測鉆孔。

e）回采工作面的預測鉆孔按孔間距10m～15m布置，鉆孔平行工作面推進方向；在工作面兩端離巷

道煤壁5m～10m處開始布置鉆孔，在地質構造帶應根據實際情況適當加密鉆孔。

f）效果檢驗鉆孔控制范圍應和采取的防突措施相適應；效果檢驗鉆孔應布置在措施孔中間，并在

預測為有突出危險的鉆孔附近布孔，對巷道還應兼顧到控制巷道中部和兩幫。

g）預測鉆孔和效果檢驗孔宜布置在軟分層中，并盡量使鉆孔在軟分層中鉆進。

7.1.1.2在石門(井巷)揭煤工作面進行煤與瓦斯突出危險性預測和防突措施效果檢驗時，鉆孔布置應

符合下列要求：

a）在巖石段宜采用濕式打鉆，鉆孔孔徑50mm～75mm，見煤后退出鉆桿，先用壓風將孔內泥漿吹凈，

4

AQ/T1065—2008

再用干式打鉆直至見到煤層頂板或底板。

b）進行突出危險性預測時鉆孔數量應根據斷面大小及煤層厚度、傾角等確定，但不得少于三個。

當石門(井巷)掘進到離煤層法線垂距