义安矿煤层测压和抽采半径考察7-29MicrosoftWord文档讲述.doc

PAGE  PAGE 7 洛阳义安矿业有限公司 煤层瓦斯压力测定和抽采影响半径测定方案 洛阳义安矿业有限公司 河南理工大学 2008年7月 河南理工大学煤矿安全工程技术研究中心　　　　　　 1 煤层瓦斯压力测定 煤层瓦斯压力是煤层瓦斯流动和涌出的最基本的参数；因此，准确测定煤层瓦斯压力不仅对煤层瓦斯抽采具有重要意义；而且对于煤与瓦斯突出危险性预测，合理制订防突措施等均具有十分重要的作用。 1.1瓦斯压力测定方法 目前，煤层瓦斯压力测定方法可分为两种，即：间接测定方法和直接测定方法。 （1） 间接测定法 间接测定煤层瓦斯压力的方法是根据煤层瓦斯流动的规律、煤层的渗透系数、瓦斯解吸规律、煤层瓦斯含量系数或瓦斯容量曲线，在测压地点附近测定煤层瓦斯涌出量或统计采掘中的涌出量等参数，根据所测的这些数据，进行计算推测出需要测定地点的瓦斯压力。因此，间接测压法一般用于难于使用直接测压的条件下，主要有以下几种方法： ① 根据煤层瓦斯涌出量间接推测瓦斯压力。 ② 根据煤层原始瓦斯含量测定瓦斯压力。 ③ 用煤样在实验室测定瓦斯压力。 ④ 按照测压地点的深度估计瓦斯压力。 （2） 直接测定煤层瓦斯压力的方法 直接测定煤层瓦斯压力的方法(以下简称直接测压法)即是由岩层巷道或煤层巷道中向预定测量瓦斯压力的地点，用钻机打一钻孔，然后从钻孔中引出一个管子及测压装置，再将钻孔严密封闭堵塞，用压力表和引出的管子或测压装置相连，从而测出煤层中的瓦斯压力。如果在测定中能保证钻孔封闭得严密不漏气，则压力表显示的数值即为测点及其附近的实际瓦斯压力。因此直接测压法中关键在于封闭钻孔的质量。 在直接测压法中，其测压的步骤分别按顺序叙述如下： ① 钻孔 利用钻机在选定的测压地点进行打钻，在测压工作中为了便于堵塞钻孔，使其严密不漏气，因此要求钻孔的直径一般小一些较好，故一般钻孔直径在45～60mm之间，不大于75mm为好。打眼的工具要求轻便、稳定、震动小，避免在打钻过程中破坏孔壁结构，而造成将来封孔时的漏气，在煤层中打钻应严格不允许使用压力水冲洗钻孔，否则必然使钻孔壁受到破坏，堵塞困难，造成漏气。所以在煤层中打眼不论使用任何型式的钻机都必须使用干式钻孔。 在煤层中哪一点进行测压，这决定于测压的要求。然而，在巷道工作面上哪一点开钻，除了选择岩层稳定，尽量选择不受地质构造破坏地段外，其钻孔的布置还决定于巷道的几何形状和钻眼工具、钻机的位置。在确定钻孔开口位置后即可进行打眼，由于操作的原因和钻机位置在安装中不一定能符合设计要求；在钻孔完毕后仍需要测定钻机中心和开口位置的关系，以求得真正实际的测压地点。 在打钻中如发现钻进速度不快，而排粉又困难的现象时，往往是由于煤体中含有水分所致，使煤粉湿润成团难于排出。在这种情况下应停止钻进，更换钻孔，否则如继续钻进，则极易引起卡钻事故。 ② 钻孔的封闭堵塞 钻孔完毕后，需要进行封闭堵塞钻孔，其步骤如下： 清理钻孔：在某一钻孔打眼完毕后，为了节约时间可连续打第二个钻孔，也可即刻堵孔。在煤层中由于钻孔容易坍塌和变形，最好立即堵孔(也为了减少煤层内部瓦斯的排放量)，堵孔的步骤为：第一步应清除钻孔中残存的岩粉或煤粉，这是非常重要的，因为如不清理则在钻孔底部会造成一层粉末，容易引起漏气使测压失败。清孔的工具可用压缩空气吹出或用清孔小铲清除，小铲末端和堵孔用的堵棒相联并送入钻孔铲出煤粉，操作中要稳当，避免小铲破坏钻孔的完整性。 送入测压管或测压装置：在清孔后即可向钻孔中送入测压管或测压装置；测压管一端和压力表接头相连，另一端是开口的，开口处附近用锉锉出几个裂口，以便于透气，接受钻孔中瓦斯的压力。 钻孔的封闭：堵塞钻孔在放入测压管后开始，封孔的材料种类较多，一般可采用水泥砂浆、黄泥、石膏等。为了防止水泥凝结慢而收缩，在实际应用中，可添加少量水泥添加剂(如膨胀剂、速凝剂等)，以改善封孔材料本身的致密性，提高密封效果。 由于煤层瓦斯是粘性很小的气体，其粘度系数μ=1.08×10-6Pa·s，在高压作用下，可以说是无孔不入。钻孔孔壁内存在细微孔道，在高压瓦斯的作用下很可能连通起来，形成瓦斯泄漏的立体交叉通道。在具有煤与瓦斯突出危险的煤层中，一般地应力高，煤层透气系数小；因此测压时微量的漏气，就能导致所测压力值的很大降低。 在松软的煤层中测压时，钻孔周围往往具有卸压圈和裂隙网，发生漏气是显而易见的。页岩、砂质页岩中也往往裂隙发育，所以在页岩、砂质页岩和煤层中测定瓦斯压力要取得可靠的结果较为困难。而煤系地层大多为页岩和砂质页岩，这就是测压结果误差较大的主要原因。实践表明，封堵孔壁裂隙用固体物显然是不行的，只能用粘性液体(或流体)，为了抵抗高压瓦斯的排斥，粘性液体压力应始终高于瓦斯压力，这是准确测压的关键，也是主动式封孔设计的基础。 1.2 本次测