xx礦煤層瓦斯壓力測(cè)定實(shí)例

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1、XXX礦10煤層瓦斯壓力測(cè)定煤層瓦斯壓力是研究煤層瓦斯流動(dòng)和涌出的基本參數(shù)，也是煤與瓦斯突出的動(dòng)力之一。煤層瓦斯壓力的大小決定了煤層瓦斯含量的多少、瓦斯流動(dòng)動(dòng)力的高低以及瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象的瓦斯?jié)撃艽笮?。?zhǔn)確測(cè)定瓦斯壓力對(duì)礦井有效而合理地制定防治瓦斯措施，預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性，確定防突方案等均具有十分重要的意義。1．煤層瓦斯壓力測(cè)定原理及封孔技術(shù)1.1．煤層瓦斯壓力測(cè)定技術(shù)概述20世紀(jì)80年以前，國(guó)內(nèi)外對(duì)煤層瓦斯壓力的測(cè)定都是向煤層打鉆孔，從鉆孔中引出測(cè)壓管，并用粘土、水泥砂漿、膠圈、膠囊等固體物封孔，直接用壓力表讀出煤層瓦斯壓力值。這種方法在封孔段巖（煤）層堅(jiān)硬致密的條件

2、下是可以得到正確的瓦斯壓力值，但是當(dāng)封孔段巖層為松軟的砂巖或鉆孔周圍存在微裂隙時(shí)，封孔的固體物不能嚴(yán)密封閉鉆孔周邊的裂隙，因而易于漏氣，封孔效果不理想，測(cè)出的瓦斯壓力值低于煤層真實(shí)的瓦斯壓力。這樣會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的技術(shù)判斷，極易造成事故隱患。為解決這一技術(shù)難題，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)周世寧院士提出了膠囊—壓力粘液封孔測(cè)定煤層瓦斯壓力技術(shù)。其基本原理是：固體封液體，液體封氣體。即在鉆孔內(nèi)封孔測(cè)壓時(shí)，采用兩個(gè)充高壓液體的膠囊封孔，同時(shí)在兩個(gè)膠囊之間充入具有一定壓力的粘液，并保持粘液的壓力始終高于測(cè)壓室的瓦斯壓力，粘液在壓力作用下滲入鉆孔周邊裂隙，杜絕瓦斯的泄漏，從而使測(cè)出的瓦斯壓力值接近煤層真

3、實(shí)的瓦斯壓力。本次測(cè)定即采用目前國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的M-Ⅱ型膠囊—壓力粘液封孔技術(shù)測(cè)定煤層瓦斯壓力。為使測(cè)出的瓦斯壓力值能代表煤層的原始瓦斯壓力，要求測(cè)壓地點(diǎn)應(yīng)盡可能選在不受斷層影響以及裂隙不發(fā)育的地區(qū)。1.2．M-Ⅱ型瓦斯壓力測(cè)定儀的原理及操作步驟M-Ⅱ型瓦斯壓力測(cè)定儀的結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖1-1。其主要組成部分為：第一膠囊、乳化液管、粘液管、第二膠囊、瓦斯管及壓力表、手動(dòng)乳化液泵、手動(dòng)粘液泵等。手動(dòng)乳化液泵將乳化液壓入第一和第二膠囊，使膠囊膨脹，密封鉆孔；手動(dòng)粘液泵將粘液壓入兩個(gè)膠囊之間，并向鉆孔周邊裂隙滲透，加強(qiáng)密封效果。瓦斯壓力表顯示瓦斯壓力值。M-Ⅱ型瓦斯壓力測(cè)定儀是目前較先進(jìn)

4、的封孔、測(cè)壓儀器，為了保證該儀器的正確和安全使用，在使用過(guò)程中應(yīng)遵守如下操作規(guī)程：在井下正式測(cè)試之前，需在地面模擬鉆孔中做耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力應(yīng)高于井下瓦斯壓力0.5～1.0MPa。在地面試驗(yàn)中應(yīng)認(rèn)真觀察整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)是否可靠，發(fā)現(xiàn)情況異?；蛐孤?yīng)及時(shí)查明原因，并予以排除；重點(diǎn)應(yīng)保證膠囊充水后能及時(shí)膨脹，并且不漏水，以確保整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)在井下安全可靠以及測(cè)定的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。瓦斯入口（帶過(guò)濾網(wǎng)）第一膠囊第二膠囊乳化液管瓦斯管乳化液管1瓦斯管圖1-1M-Ⅱ型瓦斯壓力測(cè)定儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖選擇合適的測(cè)壓地點(diǎn)，盡量垂直于煤層打鉆，鉆孔直徑小于80mm；否則，測(cè)壓時(shí)會(huì)造成膠囊過(guò)度膨脹，易使膠囊破裂。當(dāng)

5、鉆孔接近煤層后，停止鉆進(jìn)，待測(cè)壓人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，恢復(fù)鉆進(jìn)。向膠囊內(nèi)壓入的乳化液必須經(jīng)過(guò)過(guò)濾，且雜質(zhì)粒度應(yīng)小于1mm，以防管路堵塞。乳化液配比為：5%油，95%水。測(cè)壓人員可事先在巷道內(nèi)將封孔器裝配好，待鉆孔完工后，清除孔底鉆屑，以提高密封效果，然后立即將封孔器送入鉆孔。及時(shí)封孔可縮短測(cè)量時(shí)間。將測(cè)壓儀放入鉆孔預(yù)定位置后，利用手動(dòng)乳化液泵將乳化液壓力加至2.0MPa左右，然后檢查膠囊是否膨脹并封住鉆孔，檢查時(shí)可用手拉一拉乳化液管，觀察膠囊是否松動(dòng)。倘若松動(dòng)，則說(shuō)明膠囊未膨脹，應(yīng)先放出乳化液卸壓，然后檢查管路是否發(fā)生阻塞，并及時(shí)排除，確保膠囊及管路通暢之后方可使用。在測(cè)試中，膠

6、囊內(nèi)乳化液壓力應(yīng)高于預(yù)計(jì)瓦斯壓力1.5MPa左右。稍后，用粘液泵將粘液壓入兩個(gè)膠囊之間的鉆孔封孔段，并使粘液壓力高于瓦斯壓力0.3～0.5MPa。為了加速瓦斯壓力的上升，縮短測(cè)壓時(shí)間，可向測(cè)壓室充入高壓氮?dú)饣蚨趸細(xì)怏w。在操作時(shí)，工作人員不得面對(duì)測(cè)壓儀，以防其突然沖出傷人。測(cè)壓儀安裝完備后，應(yīng)將測(cè)壓儀鋼管用卡環(huán)固定在專用立柱上，以防測(cè)壓時(shí)突然拋出。這一點(diǎn)很重要，因?yàn)槟z囊反復(fù)使用后可能產(chǎn)生泄漏，使乳化液壓力突然下降，如果沒(méi)有固定測(cè)壓儀的立柱，測(cè)壓儀可能在瓦斯壓力下突然拋出，造成事故。封孔以后，要定時(shí)觀察和記錄瓦斯壓力、粘液壓力和乳化液壓力。如乳化液壓力下降，應(yīng)用泵增壓，保證

7、乳化液壓力高于瓦斯壓力1.5MPa，粘液壓力高于瓦斯壓力0.3～0.5MPa。如瓦斯壓力連續(xù)3天無(wú)變化，則可認(rèn)為這個(gè)穩(wěn)定的壓力值就是煤層瓦斯壓力。測(cè)壓結(jié)束后，可以回收測(cè)壓儀。注意：測(cè)壓儀回收時(shí)，要嚴(yán)格按照操作程序進(jìn)行，先釋放瓦斯，再泄粘液，最后泄乳化液，以免出現(xiàn)危險(xiǎn)。具體操作步驟如下：首先打開(kāi)瓦斯壓力表的閥門，將鉆孔中的瓦斯放出。然后將手動(dòng)粘液泵的卸壓閥逆時(shí)針緩慢擰松，等粘液流出，直至粘液壓力為0。再將手動(dòng)乳化液泵的保險(xiǎn)閥打開(kāi)，將卸壓閥逆時(shí)針緩慢擰松，直至乳化液壓力為0。最后將測(cè)壓儀從鉆孔中取出，拆卸裝箱。測(cè)壓儀使