ICS 73. 02 NB D00/09 备案号：68873—2019 中华人民共和国能源行业标准 NB/T10124—2018 煤储层含气量与瓦斯压力测算及 评价方法 Themethods of evaluation and determinationof gas content and pressure in the coal-bed 2019-05-01实施 2018-12-25发布 国家能源局 发布 NB/T10124—2018 目 前言 1 范围 规范性引用文件 术语和定义 仪器设备 5 煤层瓦斯含量测定 6 煤储层含气量测定数据处理 7 煤储层瓦斯压力测算方法 测定结果的评价 测定报告· 10 9 附录A（资料性附录） 采样记录 11 附录B（资料性附录） 煤样井下自然解吸瓦斯量测定记录 12 附录C（资料性附录) 实验室煤样自然解吸瓦斯量测定记录 13 附录D（资料性附录） 在线气体分析实验报告 14 附录E（资料性附录） 煤层瓦斯含量测定结果汇总 15 附录F（资料性附录） 煤层瓦斯含量测定报告 16 附录G(资料性附录) 等温吸附试验报告 17 附录H(资料性附录) 煤样瓦斯可解吸量及计算瓦斯压力记录 18 I NB/T 10124—2018 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中华人民共和国国家能源局提出。 本标准由能源行业煤矿瓦斯治理与利用标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：中国矿业大学、安徽彭庐新能源科技有限公司、淮南大屯注浆工程有限公司、合肥 兴皖煤炭化工科技有限公司、安徽晟北辰地质勘测设计有限公司、安徽兴皖能源交通安全工程有限公 司、煤矿瓦斯治理国家工程研究中心、准南矿业（集团)有限责任公司、江苏矿特新能源研究院有限公司。 本标准主要起草人：罗新荣、孙怀亮、陈本良、罗玉霖、杨欢、计承富、汤道路、丁莉、丰安祥、魏连江、 高松、吴志坚、邱广东。 本标准为首次发布。 NB/T10124—2018 煤储层含气量与瓦斯压力测算及 评价方法 范围 本标准规定了煤储层含气量与瓦斯压力测算及评价的仪器设备、煤层瓦斯含量测定、煤储层含气量 测定数据处理、煤储层瓦斯压力测算天测定结果的评价。 本标准适用于煤矿井下 本标准不适用突出煤 2 规范性引用文件 的应用是！ 下列文件对于 可少的。 注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 凡 件。凡是不注日期 的引 用文件，其最新版 本（包括 的修改单）适用于本文件 所 GB/T212 煤的工业分析方法 GB/T 474- 2003 煤样的制备 备方法 D2008 GB/T1956 煤的高压等温 GB/T2325 09 煤层瓦斯 AQ1026- 06 煤矿瓦斯抽 采基本指标 AQ1047 下煤层瓦斯压力直接测定方法 MT/T1157 煤的等温吸附试验中平衡水分的测定方法 INDI 3 术语和定义 3. 1 可解吸瓦斯量 atmosphere 和粉碎煤样解吸瓦斯量组成 INIH 3. 2 损失瓦斯量 atmosphere 在常压状态下，煤样从暴露到开始测定解吸量期间所遗失的瓦斯量、 3.3 井下自然解吸瓦斯量 naturaldesorptiongas incoal sampleundergroundatmosphere 在常压状态下，测定煤样在井下自然解吸的瓦斯量。 3. 4 地面自然解吸瓦斯量 naturaldesorptiongasincoalsampleatsurfaceatmosphere 在常压状态下，测定井下解吸后运送到实验室粉碎前的煤样解吸瓦斯量。 3.5 粉碎煤样解吸瓦斯量 natural desorption gas during powdering atmosphere 在常压状态下，测定煤样被粉碎到90%以上粒度小于0.1mm时所解吸的瓦斯量。 1 NB/T10124-—2018 3. 6 不可解吸瓦斯量 un-desorptiongasatmosphere 在常压状态下，煤样粉碎解吸后，仍残存在煤样中的瓦斯量。 注：不可解吸瓦斯量对矿井瓦斯涌出、瓦斯抽采均无贡献，GB/T19560一2008不测定不可解吸瓦斯量。 3. 7 煤层瓦斯含量 gascontentincoal seam 本标准煤层瓦斯含量与可解吸瓦斯量同义。 4 仪器设备 试验采用下列仪器设备： 煤样罐：罐内径大于80mm，容积足够装煤样1000g以上，在1.0MPa气压下保持气 a) 密性； b) 秒表：分辨率1s； 气压计：量程80kPa~110kPa，精度0.5kPa； c) 温度计：量程0℃~50℃，精度0.5℃； (P e) 电子天平：量程不小于6000g，感量0.1g； 在线气体分析仪：量程甲烷（0～100%）、二氧化碳（0~50%）、氧气（0~25%）； f) g) 水量罐：有效体积不小于1000cm； h) 研磨仪或粉碎机； i) 尼龙管和硅胶管若干米； 灰分快速测定仪：量程0.10%~80%，精度0.05%； j) k) 水分快速测定仪：量程0.10%~30%，精度0.05%。 5 煤层瓦斯含量测定 5. 1 煤层瓦斯含量井下直接测定方法 5.1.1 采样前准备 5.1.1.1） 所有用于取样的煤样罐在使用前必须进行气密性检测，并编号、称重、记录；气密性检测可通 过向煤样罐内注空气至表压1.0MPa以上，关闭后搁置12h，压力不降方可使用。 5.1.1.2解吸仪在使用之前，先将水量罐内灌满水，放置在天平上称取初始质量、记录，并置0。称重 法测量煤样解吸瓦斯量测定装置如图1所示， 2 NB/T10124—2018 1 3 说明： 1—煤样罐； 2—水量罐； 3—电子天平； 4——出水口； 5—输气管。 图1称重法测量煤样解吸瓦斯量测定装置 5.2煤样采集 采用钻孔压风排渣采样，采样记录应符合附录A及GB/T23250一2009第5章要求。 5.3煤层瓦斯含量测定方法及步骤 5.3.1井下自然解吸瓦斯量测定 采用排水集气法，瓦斯解吸量测定装置与煤样罐连接如图1所示。 5.3.2井下记录数据 煤样井下自然解吸量测定记录应符合附录B及GB/T23250—20096.1.2和6.1.3要求。 5.3.3煤样检查与登记称重 5.3.3.1煤样罐送到实验室后，立即称重记录煤样质量。 5.3.3.2将煤样罐沉入水中，检查气密性；如发现严重漏气即为废样，将检查结果在报告中注明。 5.3.3.3检查煤样送验单与罐号是否符合，实验资料是否齐全；经检查无误后，统一登记编号，进行下 一步测定工作。 5.3.4地面自然解吸瓦斯量测定 地面自然解吸瓦斯量测定采用排水集气称重法，瓦斯解吸量测定装置与煤样罐连接如图1所示。 5.3.5地面记录数据 地面记录数据应符合附录C及GB/T23250—20096.1.2和6.1.3的要求。 5.4粉碎煤样解吸瓦斯量测定 5.4.1 粉碎煤样测定方法 5.4.1.1采用排水集气法测定瓦斯量。当地面解吸煤样罐的出气量小于1cm/min时，打开煤样罐 3 NB/T10124—2018 盖，取出煤样200g称重（精确到0.1g），装人粉碎机的容器内。将容器放在粉碎机上，盖上粉碎机的 盖子，并拧紧压盖。将粉碎机容器上的出气孔用尼龙管与水量筒的进气孔连接好。记录电子天平初始 读数，并置0。启动粉碎机1min～3min和秒表，每隔5min记录电子天平读数及测定时间，连续观测 直至解吸速度为0cm/min。 5.4.1.2将观测结果填写到记录表中，实验室煤样自然解吸瓦斯量测定记录表参见附录C。得到煤样 粉碎后解吸瓦斯量Qs，同时记录大气压力、水温及室温。 5.4.2粉碎煤样解吸瓦斯气体成分测定与计算 5.4.2.1在粉碎煤样时，可以将粉碎时所解吸的气体导人在线气体分析仪的气路上，直接测定不同时 刻的甲烷浓度、二氧化碳浓度和氧气浓度，以解吸结束时的测定值为准。将观测结果填写到记录表中， 在线气体分析实验报告表参见附录D。 5.4.2.2如果氧气浓度未小于1%，则应该进行粉碎解吸瓦斯气体浓度的修正，见式（1)、式（2)： _C(O2) C(air)= ....(1) 0.21 _100XC(X) C(X)= ............. .......(2) 100-C(air) 式中： C(air) ）——解吸瓦斯中的空气浓度，单位为百分比（%)； C(O2) 一解吸瓦斯中的空气浓度，单位为百分比（%)； C(X)— 分析仪测定的各气体浓度，单位为百分比（%）； C(X）一一瓦斯成分中各气体实际的浓度，单位为百分比（%）。 修正后的氮气浓度见式（3)： C(N2)=100-C(CH)-C(CO2) (3) 式中： C(N2) -修正后的瓦斯成分中氮气的浓度，单位为百分比（%）； C(CH)- 修正后的瓦斯成分中甲烷的浓度，单位为百分比（%）； C(CO,)- 修正后的瓦斯成分中二氧化碳的浓度，单位为百分比（%）。 5.4.2.3 煤层瓦斯含量测定结果汇总表参见附录E。 6 煤储层含气量测定数据处理 6.1解吸瓦斯量气体体积校正 采用常压自然解吸法时，按式（4)将瓦斯解吸过程中得到的每次解吸量读数换算为标准状态下 体积： 273.2p,V ..(4) 式中： V--换算为标准状态下的气体体积，单位为立方厘米（cm")； V，解吸瓦斯罐读数，单位为立方厘米（cm）； Tw—大气温度，单位为摄氏度(℃)； p1—大气压力，单位为千帕(kPa)。 注：井下及地面最终解吸瓦斯充人解吸罐的负压小于0.1kPa，忽略不计。 4