密封取样提升煤层瓦斯含量测定精度6.2%-12.9%

本文主要探讨了在煤矿开采过程中,直接测定煤层瓦斯含量时遇到的一个关键问题——取样过程中的瓦斯损失。传统的方法如孔口接渣取样，往往在采样过程中会因为气体逸散导致测量结果不准确。为了克服这一问题，研究人员陈绍杰、李改革、赵向锋和周逸飞基于“正转取样，反转密封”的理念，设计并研发了一种密封取样装置。 在实验室环境下，他们进行了一系列瓦斯吸附解吸实验，通过对比密封取样与孔口接渣取样的结果，发现密封取样具有显著的优势。首先，密封取样实现了定点取样，这意味着可以精确地采集到煤样，避免了因移动取样设备而造成的瓦斯泄漏。其次，由于密封取样过程中获取的是碎屑状煤样，无需担心瓦斯在取样过程中挥发或流失，提高了测量的准确性。 然而，由于在退钻过程中，煤样被密封，井下的初始瓦斯解吸量相对较大，这使得传统的瓦斯损失补偿模型不再适用。因此，研究者提出采用“2段法”来补偿这部分瓦斯损失，这是一种更为精细和适应密封取样条件的计算方法。 实验结果显示，密封取样测定的煤层瓦斯含量相比孔口接渣取样有显著提升，具体表现为测值提高了6.2%至12.9%。这表明密封取样技术对于井下煤层瓦斯含量的精确测定具有显著的实用价值，能够有效地减少误差，提高煤矿安全管理的科学性和准确性。 这项研究不仅解决了实际工作中的一大难题，也为煤矿瓦斯含量测定提供了一种新的、更有效的手段，对于提升我国煤炭行业的安全管理水平和技术水平具有重要的理论和实践意义。同时，研究成果还可能对其他领域的气体含量测定提供借鉴，尤其是在需要精确测量和减少损失的场景中。