邓 楠

(煤炭科学技术研究院有限公司，北京 100013)

煤层瓦斯含量是研究煤矿瓦斯赋存规律的重要基础参数[1]，是矿井采掘部署、瓦斯灾害区域划分、瓦斯抽采达标评判、瓦斯开发利用的关键性指标[2]。瓦斯含量的准确测定能使瓦斯防治措施更具有针对性、抽采达标评价更可靠，又可避免瓦斯防治工程浪费。1970年，Bertard C首次提出井下煤层瓦斯含量直接测定方法，并提出取样过程中煤样瓦斯损失量的计算公式。2009年，我国制定了GB/T 23250—2009《煤层瓦斯含量井下直接测定方法》标准，规定了井下直接测定煤层瓦斯含量的采样方法，要求井下取样的时间限制在5 min内，并采用取芯法或定点取样法。

煤层瓦斯含量直接测定过程包括井下打钻取煤样、井下煤样解吸瓦斯量、实验室解吸瓦斯量测定及瓦斯含量计算，难点在于取样过程中损失瓦斯量的补偿计算[3-6]。经过10余年的科技攻关，行业内提出的瓦斯损失量计算模型已比较完善，而目前困扰煤矿企业瓦斯含量测定技术的难题在于井下取样较难[7-10]，不允许在钻孔孔口接粉取样。2019年，我国修订了《防治煤与瓦斯突出细则》，要求区域预测所依据的瓦斯含量参数在用直接法测定时应当采用定点取样法。

目前，符合国家标准和防突细则的煤层井下瓦斯含量直接测定取样技术主要有3类：

1)传统取芯法。传统取芯法是在钻头到达预定取样位置后，排尽钻孔内残渣，快速退出钻头并更换取芯管，将取芯管快速送至孔底，钻取获得煤样，待取芯管内装满煤样后退出钻杆，保证了煤样在预定位置钻取。……