1、煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查林晓英林晓英河南理工大学能源科学与工程学院河南理工大学能源科学与工程学院煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查第三章第三章 煤炭资源勘探的技术手段与方法煤炭资源勘探的技术手段与方法煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查 一 煤层取样的目的和基本要求 二 煤层取样的种类和方法 三 煤样的制备、包装和送检煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查取样的目的取样的目的 通过对煤样的化学分析和物理实验所获得的资料，通过对煤样的化学分析和物理实验所获得的资料，确定工作区可采煤层的工业牌号、煤质特征及其变确定工作区可采煤层的工业牌号、煤质特征及其变化规律和煤的工艺性能等，以便进行
2、煤质评价、确化规律和煤的工艺性能等，以便进行煤质评价、确定煤的工业利用方向定煤的工业利用方向一一 煤层取样的目的和基本要求煤层取样的目的和基本要求煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查取样的要求取样的要求 （1 1）采取的煤样要）采取的煤样要如实反映煤层的自然特征如实反映煤层的自然特征。采样时严格按。采样时严格按照规程办事，做到煤样不污染、不混入杂质，不人为的把煤样的照规程办事，做到煤样不污染、不混入杂质，不人为的把煤样的某个部分多采或少采。某个部分多采或少采。（2 2）采样地点必须有代表性采样地点必须有代表性。能反映工作区某一煤层煤质的总。能反映工作区某一煤层煤质的总体特征。在受地质作用造成的
3、局部煤质变化的地点（如氧化带、体特征。在受地质作用造成的局部煤质变化的地点（如氧化带、构造断裂带、古河床冲刷代、烧变带、接触变质带、生产矿井及构造断裂带、古河床冲刷代、烧变带、接触变质带、生产矿井及老窑的废旧工作面等）不能采样。对特殊需要的煤样，因其研究老窑的废旧工作面等）不能采样。对特殊需要的煤样，因其研究目的不同，可在局部变化带取样。目的不同，可在局部变化带取样。（3 3）煤样的）煤样的重量必须满足化验项目和物理实验的特殊要求重量必须满足化验项目和物理实验的特殊要求。原。原始煤样的重量原则上应比实验室实际用量多出一倍以上，以便保始煤样的重量原则上应比实验室实际用量多出一倍以上，以便保存副样
4、。存副样。（4 4）样品的收集、编制、包装与送检样品的收集、编制、包装与送检，应根据不同样品的特殊，应根据不同样品的特殊要求，严格要求，严格遵守有关规定遵守有关规定。一一 煤层取样的目的和基本要求煤层取样的目的和基本要求煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查二二 煤层取样的种类和方法煤层取样的种类和方法煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查1.1.刻槽法刻槽法 指从整个煤层或一个煤分层，由顶到底垂直层面进行刻槽指从整个煤层或一个煤分层，由顶到底垂直层面进行刻槽采取煤样的方法。采取煤样的方法。图中表示按煤分层分别采取图中表示按煤分层分别采取1 1、2 2两个煤层煤样。两个煤层煤样。二二 煤层取样的种
5、类和方法煤层取样的种类和方法12缺点：缺点：但当煤层结构复杂时，则易过多地但当煤层结构复杂时，则易过多地刻下较软、较脆的煤岩成分，从而造刻下较软、较脆的煤岩成分，从而造成系统误差成系统误差样槽的断面规格样槽的断面规格(槽宽、槽深槽宽、槽深)主要取决于煤层主要取决于煤层(或分层或分层)的厚度、的厚度、结构、煤样重量及煤的物理性质结构、煤样重量及煤的物理性质(硬度、脆度及松散性硬度、脆度及松散性)，一般，一般有有252525cm25cm、151515cm15cm、1l01l010cm10cm三种。三种。多用在巷道内此法取样的精确性较高多用在巷道内此法取样的精确性较高。煤层取样方法煤及煤层气资源勘查
6、煤及煤层气资源勘查2.2.全巷法全巷法 指在巷道掘进过程中，将某一段采出的全部煤炭作为一个样指在巷道掘进过程中，将某一段采出的全部煤炭作为一个样品，其重量可由几吨至几十吨。品，其重量可由几吨至几十吨。如煤层厚度不大如煤层厚度不大(1-2m)(1-2m)时，也可在工作面上采样。如为立井和时，也可在工作面上采样。如为立井和石门，则可打穿煤层全厚采取煤样。如果煤层厚度大于巷道的石门，则可打穿煤层全厚采取煤样。如果煤层厚度大于巷道的宽度或高度，则需开掘辅助巷道宽度或高度，则需开掘辅助巷道(煤门、暗井煤门、暗井)揭露煤层全厚采揭露煤层全厚采取煤样取煤样适用于采取为研究煤的工艺适用于采取为研究煤的工艺性能
7、与加工方法的工业性试性能与加工方法的工业性试验样。通过此法采取的煤样验样。通过此法采取的煤样可称生产煤样，或称可称生产煤样，或称“大大样样”。二二 煤层取样的种类和方法煤层取样的种类和方法煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查3.3.剥层法剥层法 在坑探工程或生成矿井的采、掘工作面上刻取一层（深约在坑探工程或生成矿井的采、掘工作面上刻取一层（深约25cm25cm）煤层作为一个样品。）煤层作为一个样品。特殊要求：对倾斜的厚煤层可在石门或煤门中剥层采样；对缓特殊要求：对倾斜的厚煤层可在石门或煤门中剥层采样；对缓倾斜或水平的厚煤层可在立井或水平巷道中的暗井井壁上剥层倾斜或水平的厚煤层可在立井或水平巷道
8、中的暗井井壁上剥层采样。采样。用途：剥层法采用途：剥层法采取的样品，是为取的样品，是为研究煤的工艺性研究煤的工艺性能与技术加工性能与技术加工性能而采取的。能而采取的。优点：剥层法与全巷法相比较经济，比刻槽法的样品有代表性，优点：剥层法与全巷法相比较经济，比刻槽法的样品有代表性，化验或试验的成果更准确化验或试验的成果更准确二二 煤层取样的种类和方法煤层取样的种类和方法煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查4 4拣块法拣块法 在工作面前的煤堆上布置方形绳网，然后在各网格中心收在工作面前的煤堆上布置方形绳网，然后在各网格中心收集一分等量样品，合在一起作为一个煤样。集一分等量样品，合在一起作为一个煤样。
9、用途：这种方法采取的煤样，可供化用途：这种方法采取的煤样，可供化学研究和工艺性能研究之用。学研究和工艺性能研究之用。优点：方法简单、效率高、在煤质均匀的情况下，可代替刻槽优点：方法简单、效率高、在煤质均匀的情况下，可代替刻槽法。法。缺点：容易因拣块不均匀而造成人为的误差缺点：容易因拣块不均匀而造成人为的误差特殊要求：某些技术样品如煤层顶底特殊要求：某些技术样品如煤层顶底板样或大致了解煤质的煤样，无需布板样或大致了解煤质的煤样，无需布置绳网，可在巷道中或地表处的煤堆、置绳网，可在巷道中或地表处的煤堆、矿车、运输机上直接拣块矿车、运输机上直接拣块二二 煤层取样的种类和方法煤层取样的种类和方法煤及煤
10、层气资源勘查煤及煤层气资源勘查5.5.方格法在工作面上按一定间距布置正方形、菱形或长方形的方格法在工作面上按一定间距布置正方形、菱形或长方形的网格，然后在每个网格交点上采取大小相同的煤集中一堆作为网格，然后在每个网格交点上采取大小相同的煤集中一堆作为样品。采样时，应使每个点上取下的煤块大小大致相同。样品。采样时，应使每个点上取下的煤块大小大致相同。优点：网格法采样的优点：网格法采样的特点是速度快、方法特点是速度快、方法简单、对煤岩成分均简单、对煤岩成分均匀的煤层效果较好。匀的煤层效果较好。在勘探过程中，常以在勘探过程中，常以刻槽法代之。刻槽法代之。特殊要求：网格法采取样品时，每点煤样重量的多少
11、要根据样特殊要求：网格法采取样品时，每点煤样重量的多少要根据样品重量的要求。品重量的要求。顶板顶板底板底板采样网格和采样点采样网格和采样点二二 煤层取样的种类和方法煤层取样的种类和方法煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查根据样品的研究内容，煤层取样可分为：根据样品的研究内容，煤层取样可分为：（1 1）化学取样化学取样(煤的物质成分和特征、煤的类别和工业牌号、煤的物质成分和特征、煤的类别和工业牌号、成因及氧化程度成因及氧化程度)（2 2）工艺取样工艺取样(燃烧性、气化性、可选性燃烧性、气化性、可选性)（3 3）煤岩煤样煤岩煤样(岩石学、煤质、煤层对比、聚煤环境、变质岩石学、煤质、煤层对比、聚煤环
12、境、变质程度、显微组分、孢粉组合对比煤层程度、显微组分、孢粉组合对比煤层)（4)4)孢粉样孢粉样 （5 5）技术取样技术取样(容重、顶底板物理机械性质、瓦斯成分与含容重、顶底板物理机械性质、瓦斯成分与含量、煤尘爆炸性量、煤尘爆炸性)二二 煤层取样的种类和方法煤层取样的种类和方法取样的种类煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查化学样 化学样是来对煤层进行化学分析或实验，确定化学性质及化学样是来对煤层进行化学分析或实验，确定化学性质及煤中有害成分的含量，初步判断煤的工艺性质及用途。煤中有害成分的含量，初步判断煤的工艺性质及用途。工业分析（测定煤的水分、灰分、挥发分产率、固定碳含量）工业分析（测定煤的
13、水分、灰分、挥发分产率、固定碳含量）煤的发热量煤的发热量元素分析（元素分析（C C、H H、O O、N N、S S、ClCl、AsAs及稀有元素）及稀有元素）煤灰成分（煤灰成分（SiOSiO2 2、AlAl2 2O O3 3、CaOCaO、MgOMgO等）等）灰熔融性（煤灰的变形温度、软化温度、流动温度）灰熔融性（煤灰的变形温度、软化温度、流动温度）煤焦结性（胶质层最大厚度、罗加指数）煤焦结性（胶质层最大厚度、罗加指数）测定腐植酸含量测定腐植酸含量 二二 煤层取样的种类和方法煤层取样的种类和方法煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查 煤心煤样是从钻孔中取得的煤样。煤心煤样是从钻孔中取得的煤样。可
14、研究工作区沿走向和倾向的煤质变化。可研究工作区沿走向和倾向的煤质变化。化学样品种类及取样方法：化学样品种类及取样方法：1）煤心煤样）煤心煤样煤心煤样、煤层煤样、风氧化带煤样、腐植酸煤样煤心煤样、煤层煤样、风氧化带煤样、腐植酸煤样二二 煤层取样的种类和方法煤层取样的种类和方法煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查 （2 2）煤层有）煤层有炭质岩石的伪顶或伪底炭质岩石的伪顶或伪底时，应与煤心煤样同时采时，应与煤心煤样同时采样；煤层的伪顶、伪底样；煤层的伪顶、伪底为非炭质岩石时为非炭质岩石时，可各采取，可各采取0.1m0.1m的样品；的样品；煤心为完整柱状时，应选出煤心为完整柱状时，应选出l0mml0
15、mm以上的夹石以上的夹石；煤心为碎块或粉煤心为碎块或粉状时，应选出全部可见夹石状时，应选出全部可见夹石；选出的夹石，应按岩性分别送验，；选出的夹石，应按岩性分别送验，测定水分、灰分、硫分和比重；煤心中黄铁矿结核测定水分、灰分、硫分和比重；煤心中黄铁矿结核(或夹层或夹层)数数量较多时，应单独采取黄铁矿样，报确称重，测定其水分、灰量较多时，应单独采取黄铁矿样，报确称重，测定其水分、灰分、全琉和比重；分、全琉和比重；取样要求：取样要求：（1 1）以独立煤层为单位的，一般应采取全层样；）以独立煤层为单位的，一般应采取全层样；厚煤层厚煤层可分层采样，分层厚度一般不大于可分层采样，分层厚度一般不大于3m3
16、m，并尽量使各采样点，并尽量使各采样点的分层互相一致；煤层结构及煤岩类型有显著差异的煤层，的分层互相一致；煤层结构及煤岩类型有显著差异的煤层，应根据具体情况分层采样；应根据具体情况分层采样；二二 煤层取样的种类和方法煤层取样的种类和方法煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查 （3）煤心煤样的重量取决于采样的技术条件。其中，主要）煤心煤样的重量取决于采样的技术条件。其中，主要取决于取煤管内径的大小和煤心采取率的高低。在地质勘探取决于取煤管内径的大小和煤心采取率的高低。在地质勘探队，煤心煤样一般不缩分，全部送验，但煤样的重量必须满队，煤心煤样一般不缩分，全部送验，但煤样的重量必须满足化验要求。煤心煤
17、样必须保持清洁，煤心不颠倒，原始结足化验要求。煤心煤样必须保持清洁，煤心不颠倒，原始结构清楚，不污染，不磨烧，不混入外来杂质，在煤心采取率构清楚，不污染，不磨烧，不混入外来杂质，在煤心采取率过低，或因污染、磨烧而变质严重的情况下，均不得采样。过低，或因污染、磨烧而变质严重的情况下，均不得采样。二二 煤层取样的种类和方法煤层取样的种类和方法煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查 一般是在一般是在采掘工作面、探巷、或巷道采掘工作面、探巷、或巷道中采取的。用于全中采取的。用于全煤层、煤分层或人工分层的煤质、不同牌号研究，计算储量、煤层、煤分层或人工分层的煤质、不同牌号研究，计算储量、成因研究。成因研究
18、。煤层煤样包括煤层煤层煤样包括煤层分层煤样和可采煤样分层煤样和可采煤样 分层煤样是从煤和夹石的每一自然分层上分别采取；可采分层煤样是从煤和夹石的每一自然分层上分别采取；可采煤样是采取的全部煤样（包括煤分层和夹石层）。煤样是采取的全部煤样（包括煤分层和夹石层）。当煤层厚度小于当煤层厚度小于1m1m时，厚度小于时，厚度小于20mm20mm的夹石层可归入相邻的夹石层可归入相邻的煤分层中；当煤层厚度大于或等于的煤分层中；当煤层厚度大于或等于1m1m时，厚度小于时，厚度小于30mm30mm的的夹石层可归入相邻的煤分层中，不必单独采样。夹石层可归入相邻的煤分层中，不必单独采样。2 2）煤层煤样）煤层煤样二
19、二 煤层取样的种类和方法煤层取样的种类和方法煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查二二 煤层取样的种类和方法煤层取样的种类和方法煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查（1 1）准备工作：）准备工作：a a、首先剥去煤层表面氧化层，并仔细平整煤层表面，并、首先剥去煤层表面氧化层，并仔细平整煤层表面，并将采样地点的底板清理干净；将采样地点的底板清理干净；b b、在平整过的煤层表面上，沿与煤层层理相垂直的方向，、在平整过的煤层表面上，沿与煤层层理相垂直的方向，由顶至底用粉笔和直尺划四条立线由顶至底用粉笔和直尺划四条立线(直线之间的距离，当煤直线之间的距离，当煤层厚度在层厚度在1m1m或或1m1m以上时，
20、直线间距为以上时，直线间距为l00mml00mm；当煤层厚度在；当煤层厚度在1m1m以下时，直线间距为以下时，直线间距为150mm150mm；若煤层松软时，第；若煤层松软时，第2 2、3 3条线条线间的距离可适当放宽间的距离可适当放宽)；c c、在第、在第1 1、2 2条线之间采取分层煤样，在第条线之间采取分层煤样，在第3 3、4 4条线之间条线之间采取可采煤样。掏槽深度均为采取可采煤样。掏槽深度均为50mm50mm。采取步骤采取步骤二二 煤层取样的种类和方法煤层取样的种类和方法煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查（2 2）分层煤样采取：）分层煤样采取：a a、第、第1 1、2 2条线间用粉笔
21、标出煤和夹石的各个自然分层，条线间用粉笔标出煤和夹石的各个自然分层，量出各自然分层的厚度及总厚度，并加以核实，然后将各个量出各自然分层的厚度及总厚度，并加以核实，然后将各个自然分层的岩性类别、厚度及其它与煤层有关事项详细记录自然分层的岩性类别、厚度及其它与煤层有关事项详细记录;b b、在采样地点的底板上铺一块适当的垫布、在采样地点的底板上铺一块适当的垫布(塑料布或其它塑料布或其它防水布防水布)，使采下来的煤样落在垫布上，使采下来的煤样落在垫布上;c c、自上而下按自然分层次序分别采取，采下一个自然分、自上而下按自然分层次序分别采取，采下一个自然分层后应全部装入口袋内，并将口袋扎紧，垫布清理干净
22、，然层后应全部装入口袋内，并将口袋扎紧，垫布清理干净，然后再采取下一个自然分层，直到采完全部自然分层为止后再采取下一个自然分层，直到采完全部自然分层为止;d d、每个装样的口袋均须附有不易磨损、不易污染的标签，、每个装样的口袋均须附有不易磨损、不易污染的标签，标签上注明煤层煤样报告表的编号，分层煤样的符号标签上注明煤层煤样报告表的编号，分层煤样的符号(“(“分分”)和分层的顺序号和分层的顺序号(如如1-1-分分-2-2，表示第，表示第l l号煤层煤样报号煤层煤样报告表的分层煤样的第告表的分层煤样的第2 2分层分层)。二二 煤层取样的种类和方法煤层取样的种类和方法煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源
23、勘查(3)(3)可采煤样采取可采煤样采取 可采煤样的采取是在第可采煤样的采取是在第3 3、4 4条线间采取。条线间采取。a a、采样时，按上述采取分层煤样的要求铺好垫布，将开、采样时，按上述采取分层煤样的要求铺好垫布，将开采时应采的煤分层及夹石层自上而下一起采取，将所采煤样采时应采的煤分层及夹石层自上而下一起采取，将所采煤样装入口袋内。若某夹石层在开采时单独采取时，应先采取该装入口袋内。若某夹石层在开采时单独采取时，应先采取该夹石层上面的各层，将采取的煤样装入口袋内，去掉该夹石夹石层上面的各层，将采取的煤样装入口袋内，去掉该夹石层后，继续采取以下各层，将采取的煤样装入同一口袋内。层后，继续采取
24、以下各层，将采取的煤样装入同一口袋内。b b、在装有可采煤样的口袋内应装入不易磨损、不易污染、在装有可采煤样的口袋内应装入不易磨损、不易污染的标签，标签上写明煤层煤样报告表的编号、可采煤样的符的标签，标签上写明煤层煤样报告表的编号、可采煤样的符号号(“(“可可”)和所采取的分层顺序号和所采取的分层顺序号(如如1-1-可可-1-1、2 2，3.3.，表，表示第示第l l号煤层煤样报告表的可采煤样包括号煤层煤样报告表的可采煤样包括1 1、2 2、33分层分层)。二二 煤层取样的种类和方法煤层取样的种类和方法煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查 风化带是指露头附近煤层因受风化作用影响，而使煤的风化带
25、是指露头附近煤层因受风化作用影响，而使煤的宏观物理性质和化学性质发生变化并与正常煤有显著差别宏观物理性质和化学性质发生变化并与正常煤有显著差别的地段。风化带可根据煤的宏观物理性质确定，一般不需的地段。风化带可根据煤的宏观物理性质确定，一般不需专门采样。专门采样。（3 3）风、氧化带煤样）风、氧化带煤样 氧化带是指风化带以下，煤的化学性质和工艺性能与正氧化带是指风化带以下，煤的化学性质和工艺性能与正常煤有差别，但宏观物理性质无显著差别的地段。氧化带常煤有差别，但宏观物理性质无显著差别的地段。氧化带煤样可利用浅部钻孔的煤心煤样，也可在坑道中采取。在煤样可利用浅部钻孔的煤心煤样，也可在坑道中采取。在
26、坑道内采取氧化带煤样时，可参照煤层煤样的采取方法，坑道内采取氧化带煤样时，可参照煤层煤样的采取方法，选择一段固定层位采取。选择一段固定层位采取。二二 煤层取样的种类和方法煤层取样的种类和方法煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查 采取腐植酸煤样的目的在于研究泥煤、褐煤和其它煤类风采取腐植酸煤样的目的在于研究泥煤、褐煤和其它煤类风化煤中的腐植酸含量。采取方法与煤层煤样和煤心煤样相同。化煤中的腐植酸含量。采取方法与煤层煤样和煤心煤样相同。在露头处和坑道中采取时，煤样重量为在露头处和坑道中采取时，煤样重量为1-3kg1-3kg。采样点的布置。采样点的布置应从露头开始，每隔一定距离采一个样，采样和腐殖酸
27、含量的应从露头开始，每隔一定距离采一个样，采样和腐殖酸含量的测定工作依次向深部进行，直至煤样中只含少量腐殖酸为止。测定工作依次向深部进行，直至煤样中只含少量腐殖酸为止。（4 4）腐植酸煤样）腐植酸煤样二二 煤层取样的种类和方法煤层取样的种类和方法煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查采样要求：采样要求：a a、采样点、采样点避开断裂带、风化带、岩浆岩侵入体和煤质避开断裂带、风化带、岩浆岩侵入体和煤质突变地点突变地点。可在氧化带内采取，但作镜煤。可在氧化带内采取，但作镜煤(镜质体镜质体)反射率反射率和显微硬度测定的样品必须在氧化带以下采取。和显微硬度测定的样品必须在氧化带以下采取。b b、采样时，
28、要对采样点煤层的结构、肉眼煤岩类型、采样时，要对采样点煤层的结构、肉眼煤岩类型、煤的物理性质、构造、夹石层、顶、底板进行详细描述，煤的物理性质、构造、夹石层、顶、底板进行详细描述，绘制素描柱状图并标示采样位置、编号和厚度。绘制素描柱状图并标示采样位置、编号和厚度。煤岩煤样煤岩煤样种类：种类：混合煤样、柱状煤样和块状煤样三种。混合煤样用以研混合煤样、柱状煤样和块状煤样三种。混合煤样用以研究煤的基本性质和工艺性能，混合煤样可利用煤心煤样或究煤的基本性质和工艺性能，混合煤样可利用煤心煤样或煤层煤样缩取，一般不专门采取。可研究全煤层显微煤岩煤层煤样缩取，一般不专门采取。可研究全煤层显微煤岩组分及其含量
29、总的情况。组分及其含量总的情况。用途：煤岩鉴定用。用途：煤岩鉴定用。二二 煤层取样的种类和方法煤层取样的种类和方法煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查 柱状煤样用以研究煤的成因和地质规律。柱状煤心也可柱状煤样用以研究煤的成因和地质规律。柱状煤心也可作为柱状煤样。作为柱状煤样。a a、巷道中采取柱状煤样：清理煤壁使之平整，从顶板到、巷道中采取柱状煤样：清理煤壁使之平整，从顶板到底板画两条间隔底板画两条间隔l0cml0cm左右的垂线，挖掉两条垂线外侧的煤，左右的垂线，挖掉两条垂线外侧的煤，深深5-10cm5-10cm，使之成为具有三个自由面的煤柱体，套上三面木，使之成为具有三个自由面的煤柱体，套上
30、三面木箱箱(同样规格的无盖木箱同样规格的无盖木箱)，将煤柱体打下，订好木箱，然后，将煤柱体打下，订好木箱，然后标明上下方向和编号。标明上下方向和编号。采取步骤采取步骤 b b、煤层厚度大时，可分段采取。煤样中，可含厚度小于、煤层厚度大时，可分段采取。煤样中，可含厚度小于10cm10cm的夹石，大于的夹石，大于10cm10cm的夹石，应进行描述，必要时单独采取的夹石，应进行描述，必要时单独采取标本。煤质坚硬，用连续块状煤样代替柱状煤样。块状煤心也标本。煤质坚硬，用连续块状煤样代替柱状煤样。块状煤心也可作为块状煤样。煤块的规格一船应大于可作为块状煤样。煤块的规格一船应大于10105 55cm5cm
31、，各块均，各块均需注明上下方向并依次编号。在经过详细宏观鉴定后，也可分需注明上下方向并依次编号。在经过详细宏观鉴定后，也可分段采取不连续块状煤样，其块数可根据煤岩类型和制片需要来段采取不连续块状煤样，其块数可根据煤岩类型和制片需要来确定。确定。二二 煤层取样的种类和方法煤层取样的种类和方法煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查采样要求：采样要求：a a、可利用煤层煤样、煤心煤样，或在煤层露头处、可利用煤层煤样、煤心煤样，或在煤层露头处(深深lmlm以下以下)采取煤样。采取煤样。在煤样说明书中需注明在煤样说明书中需注明“作孢粉、定时代作孢粉、定时代”字样，字样，如采取岩石孢粉样，应在炭质页岩和含植
32、物化石碎片如采取岩石孢粉样，应在炭质页岩和含植物化石碎片的炭质页岩、细砂岩、粉砂岩或泥质岩石和黑灰色、深棕色的炭质页岩、细砂岩、粉砂岩或泥质岩石和黑灰色、深棕色(或深褐色或深褐色)的砂质或泥质岩石的的砂质或泥质岩石的垂直层理垂直层理中采取块段样。中采取块段样。b b、采样间距：当层厚小于、采样间距：当层厚小于1m1m时，间隔为时，间隔为20-50cm20-50cm采一块；采一块；层厚层厚1-5m1-5m时，间隔时，间隔0.5m0.5m采一块；层厚采一块；层厚5m5m以上时，问隔以上时，问隔1m1m采一采一块。块。孢粉样孢粉样用途：用途：供确定地质时代的孢粉煤样供确定地质时代的孢粉煤样。二二 煤
33、层取样的种类和方法煤层取样的种类和方法煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查c c、供对比煤层的孢粉样，要在煤层的直接顶底板、供对比煤层的孢粉样，要在煤层的直接顶底板1m1m处再采一处再采一块样。为了控制煤层的分叉、合并、尖灭等变化情况，煤层本块样。为了控制煤层的分叉、合并、尖灭等变化情况，煤层本身也要采取块段样，采样间距与岩石孢粉样相同。采取对比煤身也要采取块段样，采样间距与岩石孢粉样相同。采取对比煤层的孢粉样时，应绘制比例尺为层的孢粉样时，应绘制比例尺为1 1：500500或或1 1：200200的煤层柱状图。的煤层柱状图。e e、孢粉样的重量和规格要求：若煤层松软呈粉状，可采取全、孢粉样的
34、重量和规格要求：若煤层松软呈粉状，可采取全层或分层混合样，即从煤心煤样或煤层煤样中缩取层或分层混合样，即从煤心煤样或煤层煤样中缩取l/5-l/3l/5-l/3送送验，平均煤样验，平均煤样(粉煤粉煤)重量不少于重量不少于0.5kg0.5kg；在坑道中采取块段煤；在坑道中采取块段煤样的规格为样的规格为5 55 55cm5cm，钻孔中垂直层理的取样厚度为，钻孔中垂直层理的取样厚度为5cm5cm，煤，煤样重量一般不少于样重量一般不少于0.2kg0.2kg，在坑道中采取岩石孢粉样样槽规格，在坑道中采取岩石孢粉样样槽规格为为l0l01010l0cml0cm，钻孔中垂直层理的取样厚度为，钻孔中垂直层理的取样
35、厚度为l0cml0cm。d d、孢粉样样品自上而下依次编号，切勿使上下顺序颠倒错乱，、孢粉样样品自上而下依次编号，切勿使上下顺序颠倒错乱，保持样品的纯洁性，严密包装，防止不同层位的煤末、岩粉、保持样品的纯洁性，严密包装，防止不同层位的煤末、岩粉、现代花粉混入及外来杂质混入。现代花粉混入及外来杂质混入。二二 煤层取样的种类和方法煤层取样的种类和方法煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查（1 1）炼焦半工业性试验样）炼焦半工业性试验样 炼焦半工业性试验样一般从坑道内用刻槽法采取，刻槽炼焦半工业性试验样一般从坑道内用刻槽法采取，刻槽规格需根据煤层厚度和送样重量确定，也可从可选性煤样规格需根据煤层厚度和
36、送样重量确定，也可从可选性煤样中缩取。煤层较薄时，要求的送验重量较大时，可采用剥中缩取。煤层较薄时，要求的送验重量较大时，可采用剥层法采样。层法采样。工艺煤样工艺煤样（2）可选性试验煤样）可选性试验煤样 包括筛分、浮沉煤样和简易可选性煤样及煤岩可选性煤样。包括筛分、浮沉煤样和简易可选性煤样及煤岩可选性煤样。此外，为了研究洗煤时泥质岩石遇水形成泥浆后对精煤回此外，为了研究洗煤时泥质岩石遇水形成泥浆后对精煤回收率和精煤灰分的影响，还需采取煤层伪顶、伪底和夹矸收率和精煤灰分的影响，还需采取煤层伪顶、伪底和夹矸的泥质岩石可溶性试验样。一般是在生产矿井或勘探坑道的泥质岩石可溶性试验样。一般是在生产矿井或
37、勘探坑道中用全巷法或剥层法采取。中用全巷法或剥层法采取。二二 煤层取样的种类和方法煤层取样的种类和方法煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查 a a、钻孔中，用拣决法采取体重煤样时，每米至少采取、钻孔中，用拣决法采取体重煤样时，每米至少采取5 5块，块度不宜小于块，块度不宜小于25mm25mm。b b、矿井中，选择煤层厚度和结构有代表性的地点，将工、矿井中，选择煤层厚度和结构有代表性的地点，将工作面平整，清扫干净，铺上较大的防水布，从煤层顶板至底作面平整，清扫干净，铺上较大的防水布，从煤层顶板至底板剖取板剖取lmlm3 3左右的体积，样槽宽度大于深度的左右的体积，样槽宽度大于深度的2 2倍，各壁
38、必须倍，各壁必须平整并互相垂直。厚煤层可按煤的自然分层或人工分层分别平整并互相垂直。厚煤层可按煤的自然分层或人工分层分别采取，分层厚度一般不大于采取，分层厚度一般不大于3.5m3.5m在样槽邻近，按宏观煤岩类在样槽邻近，按宏观煤岩类型采取小块容重样。厚度在型采取小块容重样。厚度在0.05m0.05m以上的夹矸一律剔除，准以上的夹矸一律剔除，准确称重，准确丈量样槽的确称重，准确丈量样槽的1212个边长，计算其体积，并用同一个边长，计算其体积，并用同一方法算出厚度大于方法算出厚度大于0.05m0.05m的夹矸的体积，如夹矸层形状不规的夹矸的体积，如夹矸层形状不规则时可将夹矸浸入水中测出体积。则时可
39、将夹矸浸入水中测出体积。技术样技术样（1 1）容重煤样）容重煤样二二 煤层取样的种类和方法煤层取样的种类和方法煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查采样要求：采样要求：a a、从钻孔中采样时，应用煤心采取器采取煤心；从坑道中、从钻孔中采样时，应用煤心采取器采取煤心；从坑道中采取时，可在刚爆破后的新鲜工作面采取。采取时，可在刚爆破后的新鲜工作面采取。b b、煤样要快入真空罐，密封好。采样前，真空罐进行气密、煤样要快入真空罐，密封好。采样前，真空罐进行气密性检查，箱内要擦洗干净。性检查，箱内要擦洗干净。c c、采取柱状或较大块的煤心，长度与真空罐长度适应，粉、采取柱状或较大块的煤心，长度与真空罐长度
40、适应，粉状煤心尽量装满塞紧。煤样入罐后应充满冷开水状煤心尽量装满塞紧。煤样入罐后应充满冷开水(粉煤不充水粉煤不充水)，然后在煤顶部放一块脱脂棉，防止排气孔堵塞，将真空罐压盖然后在煤顶部放一块脱脂棉，防止排气孔堵塞，将真空罐压盖拧紧。拧时不要使罐倒置，防水流出。拧紧。拧时不要使罐倒置，防水流出。d d、密封后，将真空罐浸入水中，再进行气密性检查。、密封后，将真空罐浸入水中，再进行气密性检查。2min2min后无漏气现象，即可填写瓦斯取样说明书，尽快送化验室进行后无漏气现象，即可填写瓦斯取样说明书，尽快送化验室进行脱气分析。气密性不好，不准送验。脱气分析。气密性不好，不准送验。（2 2）瓦斯成分煤
41、样）瓦斯成分煤样采样方法：采样方法：可利用刚提钻取出的可利用刚提钻取出的煤心或在坑道中用真空罐煤心或在坑道中用真空罐采取。采取。二二 煤层取样的种类和方法煤层取样的种类和方法煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查（2 2）瓦斯含量煤样）瓦斯含量煤样 采样和测试设备：煤样罐、解吸仪采样和测试设备：煤样罐、解吸仪 采样步骤及要求采样步骤及要求 a a、密封罐洗净烘干或风干，检查气密性，不得有漏气现象。、密封罐洗净烘干或风干，检查气密性，不得有漏气现象。b b、解吸仪使用前吸水球提升至管内水面至零点，关闭螺旋、解吸仪使用前吸水球提升至管内水面至零点，关闭螺旋夹，防止夹，防止1010分钟量管内水面不动为
42、合格。分钟量管内水面不动为合格。二二 煤层取样的种类和方法煤层取样的种类和方法煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查 c c、使用普通煤心管钻取煤心，一次取芯长度不小于、使用普通煤心管钻取煤心，一次取芯长度不小于0.4m0.4m。提钻过程中，向钻孔反灌冲洗液，保证冲洗液经常充满钻孔，提钻过程中，向钻孔反灌冲洗液，保证冲洗液经常充满钻孔，提升过程尽量连续进行，如果因机械故障中途停机，在孔深小提升过程尽量连续进行，如果因机械故障中途停机，在孔深小于于200m200m，停顿时间不超过，停顿时间不超过5min5min，孔深大于，孔深大于200m200m，停顿时间不超，停顿时间不超过过10min10min
43、；孔深大于；孔深大于500m500m，停顿时间不超过，停顿时间不超过20min20min；孔深大于；孔深大于1000m1000m，停顿时间不超过，停顿时间不超过30min30min。分别记录起钻时间。分别记录起钻时间T1T1、钻具至、钻具至井口时间井口时间T2T2 d d、煤心提到钻口后，应尽快拆开煤心管，把采取的煤样装进、煤心提到钻口后，应尽快拆开煤心管，把采取的煤样装进密封罐。对于柱状煤心，挑取中间含矸石少的完整部分；粉状密封罐。对于柱状煤心，挑取中间含矸石少的完整部分；粉状及块状煤心，要踢出矸石、泥石及研磨烧焦部分。不得用水清及块状煤心，要踢出矸石、泥石及研磨烧焦部分。不得用水清洗煤样，
44、保持自然状态装入密封罐，不可压实，罐口保留洗煤样，保持自然状态装入密封罐，不可压实，罐口保留10mm10mm空隙。煤心在空气中的暴露时间不超过空隙。煤心在空气中的暴露时间不超过8min8min。e e、密封罐连接解吸仪，并打开解吸仪，记录解吸时间、密封罐连接解吸仪，并打开解吸仪，记录解吸时间T3T3。二二 煤层取样的种类和方法煤层取样的种类和方法煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查 f、每隔一定时间记录解吸仪量管读数及测定时间，连续观、每隔一定时间记录解吸仪量管读数及测定时间，连续观测测120min。前。前60min内，第一点间隔内，第一点间隔2min读数，以后间隔读数，以后间隔35min读数
45、；第二个小时内间隔读数；第二个小时内间隔1020min读数一次；读数一次；g、计算损失气量、解吸气量、必要时可进行残余气量计算。、计算损失气量、解吸气量、必要时可进行残余气量计算。逸散气=240cm150 4 8 12 43210-1-2-3时间解吸气体积3cm100()21min()3 0etttaVV式中：Vt总解吸量；Ve逸散气量；a系数；t解吸罐解吸时间；t0逸散时间。二二 煤层取样的种类和方法煤层取样的种类和方法煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查三三 煤样的制备、包装和送检煤样的制备、包装和送检 试样制备的目的是通过试样制备的目的是通过破碎、混合
46、、缩分和干燥破碎、混合、缩分和干燥等步骤将等步骤将采集的煤样制备成能代表原来煤样特性的分析采集的煤样制备成能代表原来煤样特性的分析(试验试验)用煤样。用煤样。煤样的制备（煤样的制备（GB474-2008）煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查 破碎的目的是增加试样颗粒数，减小缩分误差。同样质量的破碎的目的是增加试样颗粒数，减小缩分误差。同样质量的试样，粒度越小，颗粒数越多，缩分误差越小。试样，粒度越小，颗粒数越多，缩分误差越小。破碎破碎 注意：破碎过程中容易造成水分损失。因此，制样时不应将注意：破碎过程中容易造成水分损失。因此，制样时不应将大量大粒度试样一次破碎到试验试样所要求的粒度，而应采用大
47、量大粒度试样一次破碎到试验试样所要求的粒度，而应采用多阶段破碎缩分的方法来逐渐减小粒度和试样量，但缩分阶段多阶段破碎缩分的方法来逐渐减小粒度和试样量，但缩分阶段也不宜多。也不宜多。制备有粒度范围要求的特殊试验样时应采用逐级破碎法。制备有粒度范围要求的特殊试验样时应采用逐级破碎法。破碎设备应经常用筛分法来检查其出料标称最大粒度。破碎设备应经常用筛分法来检查其出料标称最大粒度。三三 煤样的制备、包装和送检煤样的制备、包装和送检煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查 缩分是制样的最关键的程序，目的在于减少试样量。缩分是制样的最关键的程序，目的在于减少试样量。试样缩分可以用机械方法，也可用人工方法进行。
48、为减小人试样缩分可以用机械方法，也可用人工方法进行。为减小人为误差，应尽量使用机械方法缩分。为误差，应尽量使用机械方法缩分。当机械缩分使试样完整性破坏，如水分损失、粒度离析等时，当机械缩分使试样完整性破坏，如水分损失、粒度离析等时，或煤的粒度过大使得无法使用机械缩分时，应该用人工方法缩或煤的粒度过大使得无法使用机械缩分时，应该用人工方法缩分。分。缩分可在任意阶段进行。缩分可在任意阶段进行。缩分缩分三三 煤样的制备、包装和送检煤样的制备、包装和送检煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查缩分方法缩分方法 机械缩分器是机械缩分器是以切割大量的小质量试样的方式从试样中取出一以切割大量的小质量试样的方式从
49、试样中取出一部分或若干部分。部分或若干部分。旋转盘型旋转盘型旋转堆型旋转堆型三三 煤样的制备、包装和送检煤样的制备、包装和送检煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查旋转容器型旋转容器型旋转斜管型旋转斜管型煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查子样缩分流程子样缩分流程煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查子样缩分流程子样缩分流程缩分后子样缩分后子样合并的总样合并的总样质量应不小质量应不小于表于表1 1中的规中的规定，子样的定，子样的最小质量为最小质量为标称最大粒标称最大粒径（径（mmmm）的）的0.060.06倍（倍（kgkg）煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查人工缩分方法人工缩分方法二分器法二分器
50、法使用二分器缩分煤使用二分器缩分煤样，缩分前可不混样，缩分前可不混合。缩分时，应使合。缩分时，应使试样呈柱状沿二分试样呈柱状沿二分器长度来回摆动供器长度来回摆动供人格槽。供料要均人格槽。供料要均匀并控制供料速度，匀并控制供料速度，勿使试样集中于某勿使试样集中于某一端，勿发生格槽一端，勿发生格槽阻塞。阻塞。三三 煤样的制备、包装和送检煤样的制备、包装和送检煤及煤层气资源勘查煤及煤层气资源勘查 将试样充分混合后，铺成一将试样充分混合后，铺成一厚度不大于试样标称最大粒度厚度不大于试样标称最大粒度3 3倍且均匀的长方块，并将各倍且均匀的长方块，并将各长方块分成长方块分成2020个以上的小块，个以上的小
