煤层原始瓦斯压力测定方案
直接法测定煤层瓦斯压力
聚氨酯泡沫都
是 新 型材料 ， 用胶 囊 弹性 大 的特点 ， 之与孔 壁 全 利 使
王文才 （９３ ）男 ， １６一 ， 教授 ， 士 ， 士研究 生导师 ，１００内蒙 博 硕 ０４１
摘
要 准确测 定煤 层 瓦斯 压 力是煤 矿 瓦斯 综合 治￣ ｒ 的 关键 。分析 了煤 层 瓦斯 压 力直接 Ｅ： 作 －
测定的影响 因素 ， 如测点位置、 封孔材料和钻孔参数等 ， 对五虎山煤矿煤层的 瓦斯压力进行 了测定。 结果表明， 直接 法能较快地测定 出煤层的瓦斯压 力， 而且操作简单 ， 工方便 ， 施 测定成本较低 ， 值得
椎 。 关键 词 直接 法 煤 层 瓦斯 压 力 测定
煤 层 瓦斯压 力是 指 煤层 孔 隙 中所 含 的游 离瓦 斯 作 用 于孔 隙壁 的压 力 ， 它不 仅 决 定 着 煤 层 瓦 斯 含 量
斯 地质 单 元 的 瓦 斯 自成 一 系 ｊ 因此 瓦 斯 压 力 测 。
定地点应避开异常地质带 ， 选择具有代表性的地点 作为瓦斯压力测定点 。具体要求是 ： ①瓦斯压力测 定 点距 断层 、 隙 、 成 岩 以及 其 他地 质构 造带 的距 裂 火 离不得小于 １０ｍ； ０ ②应远离采空区， 这是 因为采空 区的存在会 造成煤层 瓦斯 的涌出而使 瓦斯 压力 降 低， 应在距采空区范围 ５ ０ｍ以外 ； 应考虑 瓦斯压 ③ 力 测定 钻孔 与周 边 巷 道 和 煤 层暴 露 面 的位 置 关 系 ，
力进行校正 ， 从而得到原煤的瓦斯压力。
１ 直 接 法 瓦 斯 压 力 的 测 定
直接法测定煤层瓦斯压力不仅 与钻孔工艺、 孔 的完整 性 和封孔 技 术 有 关 ， 与 钻 孔 的参 数 和 测 点 还
富含水层煤层原始瓦斯压力的测定
王磊 （ 山 西 天 地 王 坡 煤 业 有 限公 司 ， 山西 晋 城 ０ ４ ８ ０ ０ ０ ）
摘
要： 富含水层煤层原始瓦斯压 力测压过 程中 ， 常常遇到钻 孔积水问题 ， 导 致难 以测定真实有效地煤层原始瓦斯压力。在洛 阳
龙门煤业原始瓦斯压力测定 具体 条件 下 ， 本文通过 注浆堵水 、 集水器 排水措施 有效地解 决了钻孔积 水对原始 瓦斯压力 测定带来的不 利影响。通过释放钻孔 中积水 ， 准确的测定 出了该矿 煤层 原始瓦斯压力 。 关键词 ： 钻孔； 瓦斯压力 ； 注浆 ； 集 水器
煤 层 原始 瓦斯 压力 是 决 定煤 层 原 始 瓦斯 含 量 的 一 个 主要 因素 ， 也 是 判 断 煤 与 瓦 斯 突 出危 险性 的 主要 参 数 之一 … 。煤 层 原 始 瓦 斯 压 力 的 测 定 一 般 采 用 直 接 法， 即 由煤 层底 （ 顶） 板 向煤层 打 测压 钻 孔 ， 然后 用 封 孔 器 或其 他 材 料 封 孔 后 直 接 用 压 力 表 读 取 煤 层 瓦 斯 压 力＿ ２ Ｊ 。但 在 复杂 条 件 下 ， 比如 煤 层 底 （ 顶） 板 有 富水 性 较 强 的含水 层 时 ， 如 测压 钻 中积 水处 理 不 当 ， 测 得 的 压 力极有可能为水压 ， 从而使得测定 工作失败。本 文以 洛 阳龙 门煤 业 有 限公 司 常村 矿 为例 ， 介 绍 了在 煤 层 底 板 有 富水性 较 强 的含 水 层 条 件 下 ， 如 何 测 定 煤 层 原 始 瓦斯压 力 。
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ８— ０ １ ５ ５ ． ２ ０ １ ３ ． １ ２ ． ４３ ０
瓦斯压力测定标准
1AQ 1047-2007—2007 煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法S. 煤层的瓦斯压力是矿井瓦斯基本参数之一,它对于确定煤层瓦斯含量,进行矿井瓦斯涌出治理,瓦斯抽放以及煤与瓦斯突出的防治等工作均具有十分重要的意义;在治理矿井瓦斯的长期实践中,已探索出了许多井下煤层瓦斯压力的直接测定方法,在这些测定方法中,多数准确度高、易操作,但也有不少的测定方法其准确度低、可靠性差;因此,有必要对煤层瓦斯压力的测定方法进行规范,并在此基础上制定煤矿井下煤层瓦斯压力直接测定的行业标准;本标准的制定以测定方法的可靠性为主,兼顾其可操作性及已使用的程度,同时考虑瓦斯压力测定的最新科研成果;本标准遵循煤炭工业部颁布的煤矿安全规程和防治煤与瓦斯突出细则等文件的有关规定;本标准由煤炭工业部科技教育司提出;本标准由煤矿安全标准化技术委员会归口;本标准起草单位：煤炭科学研究总院重庆分院;本标准主要起草人：许英威、杜子健;本标准委托煤矿安全标准化技术委员会煤矿瓦斯防治及设备分会负责解释;1 范围本标准规定了煤矿井下直接测定煤层瓦斯压力的原理、设备材料、仪表以及打钻、封孔、测压等工艺的要求;本标准适用于煤矿井下直接测定煤层瓦斯压力简称瓦斯压力测定;2 引用标准下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文;本标准出版时,所示版本均为有效;所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性;JJG 52—71 工业用单圈管弹簧式压力表、真空表和真空压力表检定规程国家技术监督局防治煤与瓦斯突出细则 1995—05—01 煤炭工业部气瓶安全监察规程 1989—12—22 劳动部3 测定原理通过钻孔揭露煤层,安设测定仪表并密封钻孔,利用煤层中瓦斯的自然渗透原理测定在钻孔揭露处达到平衡的瓦斯压力;4 方法分类4．1 按测压方式分4．1．1 主动测压法钻孔封完孔后,通过钻孔向被测煤层充入补偿气体达到瓦斯压力平衡而测定煤层瓦斯压力的测压方法;补偿气体可选用高压氮气N2,高压二氧化碳气体CO2或其他惰性气体;补偿气体的充气压力应略高于预计煤层瓦斯压力;4．1．2 被动测压法钻孔封完孔后,通过被测煤层瓦斯的自然渗透,达到瓦斯压力平衡而测定其瓦斯压力的测压方法;4．2 按封孔材料分4．2．1 黄泥、水泥封孔测压法封孔材料为黄泥,水泥或黄泥水泥混合物,封孔方式为手工操作,主要适用于石门揭煤的瓦斯压力测定;4．2．2 胶囊—密封粘液封孔测压法封孔材料为胶囊、密封粘液,封孔方式为手工操作;适用于松软岩层或煤巷瓦斯压力测定;4．2．3 注浆封孔测压法封孔材料为膨胀不收缩水泥浆加粘液,封孔方式为压气注浆器或泥浆泵注浆封孔;适用于井下各种条件下的瓦斯压力测定,特别适用于近距离煤层群分煤层的瓦斯压力测定;5 设备材料、仪表及工具5．1 钻孔设备：打钻孔用的钻机可根据实际情况选用,其能力必须应满足测压钻孔长度的要求,钻头直径选用φ650～90mm;5．2 材料：木楔,压力表联接头,密封垫,密封带以及真空密封膏;5．3 仪表：压力表量程为预计煤层瓦斯压力的1．5倍,准确度优于1．5级,必须符合JJG 52的规定;5．4 工具：管钳,扳手,剪刀,皮尺,水桶,螺丝刀,手工封孔送料管;5．5 用黄泥、水泥封孔测压法时,还需：黄泥将质地致密可塑性好的粘土制成两端头呈球状,通过阴干,烤或晒,使其外皮半干,里面湿软；水泥不低于425；黄泥水泥混合物由黄泥和水泥按适当比例混合；速凝水泥凝结时间≤20min；管材φ6×1 mm紫铜管,φ6mm尼龙管,φ3mm铁管,以及相应联接头；其他木塞,挡板,铁丝,肥皂;5．6 用胶囊—密封粘液封孔测压法时,还需：密封粘液；密封粘液罐和压力水罐用于预计的煤层瓦斯压力小于 5 MPa 时的封孔,液压和水压由液态CO2提供；封孔器组件进液管、进水管、测压管、胶囊及测定仪表; 5．7 用注浆封孔测压法时,还需：手摇注液泵；压气注浆器用于测压钻孔长度小于20m时的封孔注浆,其容量应大于封20m钻孔所需的水泥浆容量,动力为井下压缩空气；泥浆泵宜用柱塞泥浆泵,其流量为20～50L／min,压力为3～4MPa；密封粘液密封粘液由骨料、填料和粘液混合而成;密封粘液封堵间隙为不大于4 mm的配方为：化学浆糊粉淀粉+防腐剂与水的比例质量比1：16制成粘液,骨料与粘液的比例体积比为1：8,填料与粘液的比例体积比为1：16;其中骨料由粒度为0．5～1．0,1．0～2．5,2．5～5．0mm的炉渣按体积比1：2：3混合而成；填料由0．25～0．5,0．5～1,1．0～2．5 mm的锯末按体积比1：1：1均匀混合而成；膨胀不收缩水泥浆由膨胀不收缩水泥与水井下清洁水按一定比例制成；测压管、注浆管φ13 mm铁管及附件;5．8 用主动测压法时,还需：高压储气罐必须符合劳动部气瓶安全监察规程的要求；充气联接装置必须联接方便、可靠；补偿气体高压N2,高压CO2气体或其他惰性气体;6 瓦斯压力测定工艺6．1 测定地点的选择6．1．1 同一地点应打两个测压钻孔,钻孔口距离应在其相互影响范围外,其见煤点的距离除石门测压外应不小于20m;石门揭煤瓦斯压力测定按防治煤与瓦斯突出细则简称细则的有关规定进行; 6．1．2 除在煤巷中测定本煤层瓦斯压力外,测定地点应选择在石门或岩巷中;6．1．3 钻孔应避开地质构造裂隙带、巷道的卸压圈和采动影响范围;6．1．4 测定煤层原始瓦斯压力的见煤点应避开地质构造裂隙带、巷道、采动及抽放等的影响范围;6．1．5 选择瓦斯压力测定地点应保证有足够的封孔深度; 6．1．6 瓦斯压力测定地点宜选择在进风系统,行人少且便于安设保护栅栏的地方;6．2 测定方法的选择6．2．1 测压处岩石坚硬、少裂隙,可采用黄泥、水泥封孔测压法; 6,2．2 在松软岩层及煤巷中测定煤层的瓦斯压力时：钻孔长度≤15m时应采用胶囊—密封粘液封孔测压法；钻孔长度>15m时应采用注浆封孔测压法;6．2．3 竖井揭煤可采用注浆封孔测压法;石门揭煤的测压,按细则的有关规定进行;6．2．4 测定邻近煤层的瓦斯压力或煤层群分层测压应采用注浆封孔测压法;6．2．5 测压时间充足时,宜采用被动测压法;测压时间较短时,应采用主动测压法;6．3 钻孔施工6．3．1 钻孔的开孔位置应选在岩石煤壁完整的位置;6．3．2 钻孔施工应保证钻孔平直、孔形完整,穿层测压钻孔宜穿煤层全厚;6．3．3 钻孔施工好后,应立即清洗钻孔,保证钻孔畅通; 6．3．4 在钻孔施工中应准确记录钻孔方位、倾角、长度、钻孔开始见煤长度及钻孔在煤层中长度,钻孔开钻时间、见煤时间及钻毕时间;6．4 封孔6．4．1 钻孔施工完后应在24h内完成封孔工作;6．4．2 准备工作：6．4．2．1 按选用的封孔方法准备好封孔材料、仪表、工具等; 6．4．2．2 检查测压管是否通畅及其与压力表联接的气密性; 6,4．2．3 钻孔为下向孔时应将钻孔水排除;6．4．3 封孔深度：6．4．3．1 封孔深度应超过钻孔施工地点巷道的影响范围,并满足以下要求：a黄泥、水泥封孔测压法的封孔深度应不小于5m；b胶囊—密封粘液封孔测定本煤层瓦斯压力的封孔深度应不小于10m；c注浆封孔测压法的封孔深度不小于12m,煤层群分层测压时则应封堵至被测煤层在钻孔侧的顶板或底板；d应尽可能加长测压钻孔的封孔深度;6．4．3．2 本煤层测压孔封孔应保证其测压气室长不小于1．5m,穿层测压孔的封孔不宜超过被测煤层在钻孔侧的顶板或底板; 6．4．4 黄泥、水泥封孔测压法封孔步骤：a如图1所示,将挡板固定在测压管的端头,然后送至预定的封孔深度；b用送料管将封孔材料送至挡板处,轻轻捣实将测压管固定住,然后将黄泥或水泥团逐步送入孔中,并用送料管将其捣实,一直到孔口;在封孔的过程中,每隔1 m左右打入一个木塞；c在距孔口0．5m处用速凝水泥封孔,孔口用木楔固定；d封孔24h后,安装压力表;1—压力表；2—三通；3—木楔；4—测压管；5—挡板；6—煤层图1 黄泥、水泥封孔测压法示意图6．4．5 胶囊—密封粘液封孔测压法封孔步骤：a如图2所示,在测压地点先将封孔器组装好,将其放入预计的封孔深度,在钻孔孔口安装好阻退楔,联接好封孔器与密封粘液罐、压力水罐,装上各种控制阀,安装好压力表；b启动压力水罐开关向胶囊充压力水,待胶囊膨胀封住钻孔后开启密封粘液罐往钻孔的密封段注入密封粘液,密封粘液的压力应略高于煤层预计的瓦斯压力;1—三通；2—压力表；3—密封粘液罐；4—阻退楔；5—输液管；6—胶囊1；7—密封粘液；8—胶囊2；9—压力水罐；10—钻孔图2 胶囊—密封粘液封孔测压示意图6．4．6 注浆封孔测压法封孔步骤：钻孔直径为φ65～75 mm,钻孔长度为15～70m;封孔步骤为：a如图3所示,将测压管安装至预定的封孔深度,在孔口用木楔封住,并安装好注浆管；b根据封孔深度确定膨胀不收缩水泥的使用量,按一定比例配好封孔水泥浆,用压气注浆器或泥浆泵一次连续将封孔水泥浆注入钻孔内；c注浆48h后,通过测压管用手摇注液泵将粘液注入钻孔内；d撤下手摇注液泵,在孔口安装三通及压力表;1—注液泵；2—三通；3—压力表；4—木楔；5—测压管；6—煤层；7—粘液；8—水泥；9—注浆管；10—注浆泵图3 注浆封孔测压封孔示意图7 瓦斯压力观测与确定7．1 测压管理7．1．1 必须设专人负责瓦斯压力的测定工作;7．1．2 在瓦斯压力测定过程中,应作好各种参数及施工情况的记录;7．2 观测主动测压法应每天观测一次,被动测压法应至少3天观测一次;在观测中发现瓦斯压力值变化较大,则应增加观测次数;煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法标准号： MT/T638-1996 替代情况：发布单位：煤炭工业部起草单位：煤炭科学研究总院重庆分院发布日期：实施日期：点击数： 2617 更新日期：2008年12月04日-前言煤层的瓦斯压力是矿井瓦斯基本参数之一,它对于确定煤层瓦斯含量,进行矿井瓦斯涌出治理,瓦斯抽放以及煤与瓦斯突出的防治等工作均具有十分重要的意义;在治理矿井瓦斯的长期实践中,已探索出了许多井下煤层瓦斯压力的直接测定方法,在这些测定方法中,多数准确度高、易操作,但也有不少的测定方法其准确度低、可靠性差;因此,有必要对煤层瓦斯压力的测定方法进行规范,并在此基础上制定煤矿井下煤层瓦斯压力直接测定的行业标准;本标准的制定以测定方法的可靠性为主,兼顾其可操作性及已使用的程度,同时考虑瓦斯压力测定的最新科研成果;本标准遵循煤炭工业部颁布的煤矿安全规程和防治煤与瓦斯突出细则等文件的有关规定;本标准由煤炭工业部科技教育司提出;本标准由煤矿安全标准化技术委员会归口;本标准起草单位：煤炭科学研究总院重庆分院;本标准主要起草人：许英威、杜子健;本标准委托煤矿安全标准化技术委员会煤矿瓦斯防治及设备分会负责解释;1 范围本标准规定了煤矿井下直接测定煤层瓦斯压力的原理、设备材料、仪表以及打钻、封孔、测压等工艺的要求;本标准适用于煤矿井下直接测定煤层瓦斯压力简称瓦斯压力测定;2 引用标准下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文;本标准出版时,所示版本均为有效;所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性;JJG 52—71 工业用单圈管弹簧式压力表、真空表和真空压力表检定规程国家技术监督局防治煤与瓦斯突出细则 1995—05—01 煤炭工业部气瓶安全监察规程 1989—12—22 劳动部3 测定原理通过钻孔揭露煤层,安设测定仪表并密封钻孔,利用煤层中瓦斯的自然渗透原理测定在钻孔揭露处达到平衡的瓦斯压力;4 方法分类4．1 按测压方式分4．1．1 主动测压法钻孔封完孔后,通过钻孔向被测煤层充入补偿气体达到瓦斯压力平衡而测定煤层瓦斯压力的测压方法;补偿气体可选用高压氮气N2,高压二氧化碳气体CO2或其他惰性气体;补偿气体的充气压力应略高于预计煤层瓦斯压力;4．1．2 被动测压法钻孔封完孔后,通过被测煤层瓦斯的自然渗透,达到瓦斯压力平衡而测定其瓦斯压力的测压方法;4．2 按封孔材料分4．2．1 黄泥、水泥封孔测压法封孔材料为黄泥,水泥或黄泥水泥混合物,封孔方式为手工操作,主要适用于石门揭煤的瓦斯压力测定;4．2．2 胶囊—密封粘液封孔测压法封孔材料为胶囊、密封粘液,封孔方式为手工操作;适用于松软岩层或煤巷瓦斯压力测定;4．2．3 注浆封孔测压法封孔材料为膨胀不收缩水泥浆加粘液,封孔方式为压气注浆器或泥浆泵注浆封孔;适用于井下各种条件下的瓦斯压力测定,特别适用于近距离煤层群分煤层的瓦斯压力测定;5 设备材料、仪表及工具5．1 钻孔设备：打钻孔用的钻机可根据实际情况选用,其能力必须应满足测压钻孔长度的要求,钻头直径选用φ650～90mm;5．2 材料：木楔,压力表联接头,密封垫,密封带以及真空密封膏;5．3 仪表：压力表量程为预计煤层瓦斯压力的1．5倍,准确度优于1．5级,必须符合JJG 52的规定;5．4 工具：管钳,扳手,剪刀,皮尺,水桶,螺丝刀,手工封孔送料管;5．5 用黄泥、水泥封孔测压法时,还需：黄泥将质地致密可塑性好的粘土制成两端头呈球状,通过阴干,烤或晒,使其外皮半干,里面湿软；水泥不低于425；黄泥水泥混合物由黄泥和水泥按适当比例混合；速凝水泥凝结时间≤20min；管材φ6×1 mm紫铜管,φ6mm尼龙管,φ3mm铁管,以及相应联接头；其他木塞,挡板,铁丝,肥皂;5．6 用胶囊—密封粘液封孔测压法时,还需：密封粘液；密封粘液罐和压力水罐用于预计的煤层瓦斯压力小于 5 MPa 时的封孔,液压和水压由液态CO2提供；封孔器组件进液管、进水管、测压管、胶囊及测定仪表;5．7 用注浆封孔测压法时,还需：手摇注液泵；压气注浆器用于测压钻孔长度小于20m时的封孔注浆,其容量应大于封20m钻孔所需的水泥浆容量,动力为井下压缩空气；泥浆泵宜用柱塞泥浆泵,其流量为20～50L／min,压力为3～4MPa；密封粘液密封粘液由骨料、填料和粘液混合而成;密封粘液封堵间隙为不大于4 mm的配方为：化学浆糊粉淀粉+防腐剂与水的比例质量比1：16制成粘液,骨料与粘液的比例体积比为1：8,填料与粘液的比例体积比为1：16;其中骨料由粒度为0．5～1．0,1．0～2．5,2．5～5．0mm的炉渣按体积比1：2：3混合而成；填料由0．25～0．5,0．5～1,1．0～2．5 mm的锯末按体积比1：1：1均匀混合而成；膨胀不收缩水泥浆由膨胀不收缩水泥与水井下清洁水按一定比例制成；测压管、注浆管φ13 mm铁管及附件;5．8 用主动测压法时,还需：高压储气罐必须符合劳动部气瓶安全监察规程的要求；充气联接装置必须联接方便、可靠；补偿气体高压N2,高压CO2气体或其他惰性气体;6 瓦斯压力测定工艺6．1 测定地点的选择6．1．1 同一地点应打两个测压钻孔,钻孔口距离应在其相互影响范围外,其见煤点的距离除石门测压外应不小于20m;石门揭煤瓦斯压力测定按防治煤与瓦斯突出细则简称细则的有关规定进行;6．1．2 除在煤巷中测定本煤层瓦斯压力外,测定地点应选择在石门或岩巷中;6．1．3 钻孔应避开地质构造裂隙带、巷道的卸压圈和采动影响范围;6．1．4 测定煤层原始瓦斯压力的见煤点应避开地质构造裂隙带、巷道、采动及抽放等的影响范围;6．1．5 选择瓦斯压力测定地点应保证有足够的封孔深度;6．1．6 瓦斯压力测定地点宜选择在进风系统,行人少且便于安设保护栅栏的地方;6．2 测定方法的选择6．2．1 测压处岩石坚硬、少裂隙,可采用黄泥、水泥封孔测压法;6,2．2 在松软岩层及煤巷中测定煤层的瓦斯压力时：钻孔长度≤15m时应采用胶囊—密封粘液封孔测压法；钻孔长度>15m时应采用注浆封孔测压法;6．2．3 竖井揭煤可采用注浆封孔测压法;石门揭煤的测压,按细则的有关规定进行;6．2．4 测定邻近煤层的瓦斯压力或煤层群分层测压应采用注浆封孔测压法;6．2．5 测压时间充足时,宜采用被动测压法;测压时间较短时,应采用主动测压法;6．3 钻孔施工6．3．1 钻孔的开孔位置应选在岩石煤壁完整的位置;6．3．2 钻孔施工应保证钻孔平直、孔形完整,穿层测压钻孔宜穿煤层全厚;6．3．3 钻孔施工好后,应立即清洗钻孔,保证钻孔畅通;6．3．4 在钻孔施工中应准确记录钻孔方位、倾角、长度、钻孔开始见煤长度及钻孔在煤层中长度,钻孔开钻时间、见煤时间及钻毕时间;6．4 封孔6．4．1 钻孔施工完后应在24h内完成封孔工作;6．4．2 准备工作：6．4．2．1 按选用的封孔方法准备好封孔材料、仪表、工具等;6．4．2．2 检查测压管是否通畅及其与压力表联接的气密性;6,4．2．3 钻孔为下向孔时应将钻孔水排除;6．4．3 封孔深度：6．4．3．1 封孔深度应超过钻孔施工地点巷道的影响范围,并满足以下要求：a黄泥、水泥封孔测压法的封孔深度应不小于5m；b胶囊—密封粘液封孔测定本煤层瓦斯压力的封孔深度应不小于10m；c注浆封孔测压法的封孔深度不小于12m,煤层群分层测压时则应封堵至被测煤层在钻孔侧的顶板或底板；d应尽可能加长测压钻孔的封孔深度;6．4．3．2 本煤层测压孔封孔应保证其测压气室长不小于1．5m,穿层测压孔的封孔不宜超过被测煤层在钻孔侧的顶板或底板;6．4．4 黄泥、水泥封孔测压法封孔步骤：a如图1所示,将挡板固定在测压管的端头,然后送至预定的封孔深度；b用送料管将封孔材料送至挡板处,轻轻捣实将测压管固定住,然后将黄泥或水泥团逐步送入孔中,并用送料管将其捣实,一直到孔口;在封孔的过程中,每隔1 m左右打入一个木塞；c在距孔口0．5m处用速凝水泥封孔,孔口用木楔固定；d封孔24h后,安装压力表;6．4．5 胶囊—密封粘液封孔测压法封孔步骤：a如图2所示,在测压地点先将封孔器组装好,将其放入预计的封孔深度,在钻孔孔口安装好阻退楔,联接好封孔器与密封粘液罐、压力水罐,装上各种控制阀,安装好压力表；b启动压力水罐开关向胶囊充压力水,待胶囊膨胀封住钻孔后开启密封粘液罐往钻孔的密封段注入密封粘液,密封粘液的压力应略高于煤层预计的瓦斯压力;1—三通；2—压力表；3—密封粘液罐；4—阻退楔；5—输液管；6—胶囊1；7—密封粘液；8—胶囊2；9—压力水罐；10—钻孔图2 胶囊—密封粘液封孔测压示意图6．4．6 注浆封孔测压法封孔步骤：钻孔直径为φ65～75 mm,钻孔长度为15～70m;封孔步骤为：a如图3所示,将测压管安装至预定的封孔深度,在孔口用木楔封住,并安装好注浆管；b根据封孔深度确定膨胀不收缩水泥的使用量,按一定比例配好封孔水泥浆,用压气注浆器或泥浆泵一次连续将封孔水泥浆注入钻孔内；c注浆48h后,通过测压管用手摇注液泵将粘液注入钻孔内；d撤下手摇注液泵,在孔口安装三通及压力表;图3 注浆封孔测压封孔示意图7 瓦斯压力观测与确定7．1 测压管理7．1．1 必须设专人负责瓦斯压力的测定工作;7．1．2 在瓦斯压力测定过程中,应作好各种参数及施工情况的记录;7．2 观测主动测压法应每天观测一次,被动测压法应至少3天观测一次;在观测中发现瓦斯压力值变化较大,则应增加观测次数;记录表的格式如表1;7．3 瓦斯压力观测时间采用主动测压法时,当煤层的瓦斯压力小于4 MPa时需5～10d；当煤层的瓦斯压力大于4 MPa时,则需20～40d;被动测压法时,则视煤层的瓦斯压力及透气性大小的不同,需30d以上;7．4 瓦斯压力的确定7．4．1 将观测结果绘制在以时间d为横坐标,瓦斯压力MPa 为纵坐标的坐标图上,当测压时间达到7．3的规定,如压力变化小于0．005MPa／d,测压工作即可结束；否则,应延长测压时间;7．4．2 对于上向测压钻孔,在结束测压工作、撤卸表头时撤表头时应制定相应的安全措施,应测量从钻孔中放出的水量,根据钻孔参数、封孔参数计算出钻孔水的静水压力,并从测定压力中扣除;对水平及下向测压孔则以测定值作为瓦斯压力值;7．4．3 同一地点以最高瓦斯压力作为测定结果;。
煤矿井下煤层瓦斯压力直接测定方法
4.瓦斯压力测定工艺
▪ 胶囊-密封粘液封孔测压法封孔步骤
组装好封孔器并放入预计的封孔深度，在孔口安装好阻 退楔，连接好封孔器与密封粘液罐、压力水罐，装上各 种控制阀，安装好压力表
启动压力水罐开关向胶囊充压力水，待胶囊膨胀封住钻 孔后开启密封粘液罐往钻孔的密封段注入密封粘液，密 封粘液的压力应略高于煤层预计的瓦斯压力
煤矿井下煤层瓦斯压力直接测定方法
.2.15
主要内容
1.概述
▪ MT/T 638-1996 在观测中发现瓦斯压力值变化较大应增加观测次数 煤矿井下煤层瓦斯压力的 直接测定方法 被动测压法时，则视煤层的瓦斯压力及透气性大小的不同，需30天以上
在观测中发现瓦斯压力值变化较大应增加观测次数 测定邻近煤层的瓦斯压力或煤层群分层测压应采用注浆封孔测压法
不收缩水泥的使用量， 在观测中发现瓦斯压力值变化较大应增加观测次数 按一定比例配好封孔水 胶囊-密封粘液封孔测定本煤层瓦斯压力的封孔深度应不小于10m 本 测煤定层邻测 近压 煤孔 层封 的泥泥孔 瓦应 斯浆 浆保 压证力， 泵其 或测 煤用 一压 层室 群压 次长 分不 层气 连小 测注 续于 压应1.浆 将采用器封注浆或孔封孔测压法
选择瓦斯压力测定地点应保证有足够的封孔深 度
瓦斯压力测定地点宜选择在进风系统，行人少 且便于安设保护栅栏的地方
4.瓦斯压力测定工艺
▪ 测定方法的选择
测压处岩石坚硬、少裂隙，可采用黄泥水泥封孔测 压法
在松软岩层及煤巷中测定煤层的瓦斯压力时：
钻孔长度≤15m时采用胶囊-密封粘液封孔测压法 钻孔长度>15m时应采用注浆封孔测压法
黄泥水泥封孔测压法的封孔深度应不小于5m 胶囊-密封粘液封孔测定本煤层瓦斯压力的封孔深度应
赵家寨煤矿煤层瓦斯压力的测定
中图 分 类 号 ： Ｄ １ ． Ｔ ７２ ２
文 献 标 识 码 ： Ｂ
文 章 编 号 ： ０ ０ ０ （ ０ ０ ０ ０ ４ ０ １ ３— ５ ６ ２ １ ） ３— ０ ０— ｌ ０
赵家寨煤 矿 目前 正处 于试 生 产 阶段 ， 了掌握 为 矿井 瓦斯赋存 规律 ， 瓦斯 防治工作更 具有针 对性 ， 使
式 中 ， 为 纯 煤 （ 中可燃 质 ） 瓦斯 含 量 ， 。ｔＰ 煤 的 ｍ ／；
为 煤 层 瓦斯 压 力 ， ａ ｎ为 吸 附 常 数 ， 的 极 限 吸 附 ＭＰ ； 煤
保 证钻孑 畅通 ； 在钻 孔施 工 中应 准 确 记 录钻孑 方 Ｌ ④ Ｌ
位、 倾角 、 长度 、 孑 开 始见 煤 长度 及 钻 孔在煤 层 中 钻 Ｌ
和《 煤矿井 下 煤 层 瓦斯 压 力 的直 接 测 定方 法 》 相 等
３ 结论
对 赵 家 寨 矿 二 ．二 煤 层 原 始 瓦 斯 压 力 进 行 了 、
收稿 日期 ： ０ ９—１ ２０ ０—１ ２
现 场 测 定 及 实 验 室 测 试 ， 对 实 测 结 果 进 行 了分 析 。 并
井 瓦斯 涌 出治 理 ， 斯 抽放 以及 煤 － 斯 突 出 的 防治 等 工 作 均 具 有 重 要 意 义 。 介 绍 了煤 层 瓦 斯 压 力 测 定 方 瓦 ９瓦
法及 过 程 ， 据 现 场 测定 数 据 算 出煤 层 瓦 斯压 力 ， 根 并分 析 了瓦 斯 对矿 井 生产 所 产 生 的 影 响。
对 赵 家寨 煤 矿 二 ．二 ， 层 原 始 瓦 斯 压 力 进 行 了 测 、 煤 定 。煤 层 瓦 斯 压 力 测 定 方 法 有 间 接 测 定 方 法 和直 接 测 定 方 法 ２种 。
煤层瓦斯压力的测定及其分析
ｉ 压方法主要有 固体材料封孔测压法 、 贝 ４ 胶圈粘 液封孔测压法和胶囊粘液封孔测压法 ， 固体材料封
孔 测 压法 又 分为 ： 土 封孔 和注 浆 封孔 。粘 土封孔 粘 法 简 便 易行 ， 果 认 真 细致 操 作 ， 以测 得 较 高压 如 可 力 ， 孔后 即可 上压 力 表 ， 封 不需 等 待 固化 时间 ， 是 但
收稿 日期 ：０ １ ０ — ２ ２ １－ ４ １
保证测压气室长不小于 １ ．ｍ。 ５
基金项 目： 国家 自然科学基金资助项 目（０ ７ ０７ ； ５ ８４ ７ ）山西省 自然科学基＂ ２ ０ ０ １２ — ） ￣（ ０ ９ １ ０７ ２
作者简 介： 文青 （９ ６ ） 男 ， 贾 １６ 一 ， 山西长治人 ， 大学本科 ， 师 ， 讲 从事工程力学方 面的教学与研究工作 。
山西煤炭 Ｓ ＮＸＩ ＯＡＬ ＨＡ Ｃ
第３１ 第１ 期 卷 ０
文 章编 号 ：６ ２ ５ ５ （０ １１ — ０ ２ ０ １７ — ０ ０ ２ １ ）０ ０ ２ — ４
煤层瓦斯压力的测定及其分析
贾文青 ， 中华 ， 刘 胡耀青 常 宗旭 。 ，
（． １ 太原理工大学 阳泉学院 ， 山西 阳泉 ０ ５ ０ ；． ４０ ０ ） ３ ０ ４ 太原 ００ ２ ； ３ ０ ４ ３太原理工大学 机械工程学 院， ． 山西
度 应 不小 于 １ 注浆 封 孔测压 法 的封孔 深度 不 小 ０ ｍ； 于 １ ； ２３ 应尽 可 能加 长测 压钻 孔 的封 孔深 度 。并 且 １ ＂ １
封孔管不能回收 ， 费工费时（ 一般 ４人 ～ 人封一个 ５
孔需要 ２ ～ ｈ ， ｈ ４ ）体力劳动强度较大 ， 这种方法适宜
量 、 斯涌 出 、 斯流 动 、 斯抽 放 与瓦 斯 突 出问题 瓦 瓦 瓦
煤层瓦斯基本参数测定方案
煤层瓦斯基本参数测定方案二零一三年八月目录1 煤层瓦斯压力测定 (1)1。
1 测压操作步骤 (2)1.2 瓦斯压力测定结果 (3)2 煤层瓦斯含量测定 (3)2.1 测定方法及过程 (4)2。
2 煤层瓦斯含量测定结果 (5)3 煤层透气性系数测定 (7)3。
1 测定原理 (7)3。
2 测定方法 (8)3。
3煤层透气性系数计算结果 (9)4 钻孔瓦斯流量衰减系数的测定 (9)4.1 测定原理 (10)4.2 测定方法 (10)5 煤的破坏类型测定 (12)6 煤的坚固性系数测定 (12)6.1 仪器设备 (12)6。
2 煤样制取 (12)6。
3 测定步骤 (13)6。
4 数据计算 (13)7 瓦斯放散初速度测定 (14)7.1 仪器设备 (14)7.2 煤样制取 (14)7。
3 测定步骤 (14)7。
4 数据计算 (15)8 煤层瓦斯吸附常数测定 (15)8。
1 煤样制取 (16)8.2 测定步骤 (16)8.3 试验结果输出 (18)9 煤层瓦斯钻屑指标测定 (19)9。
1 钻屑量测定 (19)9.2 钻屑瓦斯解吸指标测定 (19)煤层瓦斯基本参数的测定主要包括煤层瓦斯压力、含量、透气性系数、钻孔瓦斯流量衰减系数、煤的破坏类型、坚固性系数、放散初速度、瓦斯吸附常数、煤层瓦斯钻屑指标、钻孔瓦斯涌出初速度和瓦斯抽采参数的测定。
煤层瓦斯基本参数的测定，可以为矿井瓦斯防治和瓦斯抽采提供基础参数支持，同时可以指导瓦斯管理，采取有效的瓦斯治理安全技术措施，合理使用煤矿瓦斯治理的资源，减少瓦斯管理及治理费用的浪费，确保煤矿的安全生产。
1 煤层瓦斯压力测定煤层瓦斯压力测定的钻孔布置在岩石巷道内，均为穿层钻孔，封孔方式和测压方法严格执行《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法》（AQ/T 1047—2007）的有关规定.采用注浆封孔测压法，封孔材料为水泥浆加速凝剂、膨胀剂等，利用压风将密封罐内的水泥浆注入钻孔内，测压方式为被动测压法，即钻孔封孔完成后,等待被测煤层瓦斯的自然渗透达到瓦斯压力平衡后，测定煤层瓦斯压力.首先在距被测煤层一定距离的岩巷内打孔，孔径一般取直径φ75mm以上，钻孔最好垂直煤层布置,成孔后在孔内安设测压管，然后对钻孔进行封孔(〉10m）；封孔后，安设压力表开始测压。
煤层瓦斯压力测定方法
附录 A煤层瓦斯压力测定方法附录 A煤层瓦斯压力测定方法A.0.1煤层瓦斯压力的测定方法按测压方式，即：测压时是否向测压孔内注入补偿气体，可分为主动测压法和被动测压法；按测压钻孔封孔的材料不同可分为胶囊（胶圏）—密封粘液封孔测压法和注浆封孔测压法。
A.0.2打设测压孔应遵守下列规定：1在距测压煤层不少于 5m（垂距）的开挖工作面钻孔，孔径一般宜为 65～ 95mm，钻孔长度应保证测压所需的封孔深度。
2钻孔宜垂直煤层布置。
3从钻孔进入煤层开始，应不停钻直至贯穿煤层。
然后清除孔内积水和煤（岩）屑，放入一根钢性导气管，立即进行封孔。
4在钻孔施工中应准确记录钻孔方位、倾角、长度、钻孔开始见煤长度及钻孔在煤层中长度、钻孔开钻时间、见煤时间及钻毕时间。
A.0.3测压钻孔施工完后应在24h 内完成钻孔的封孔工作，应在完成封孔工作24h 后进行测定工作。
A.0.4采用主动测压时，只在第一次测定时向测压钻孔充入补偿气体，补偿气体的充气压力宜为预计的煤层瓦斯压力的 1.5 倍；采用被动测压法时，不进行气体补偿。
A.0.5采用环形胶圈、黏液或水泥砂浆等封孔测压时，可按下列步骤进行：1在钻孔内插入带有压力表接头的紫铜管，管径为6~20mm，长度不小于 7 m。
岩石硬而无裂隙时封孔长度不宜小于5m，岩石松软或裂隙发育时应增加。
2将经炮泥机挤压成型的特制柱状炮泥送入孔内，柱状翻土末端距紫铜管末端0.2~0.5m，每次送入 0.3~0.5m，用堵棍捣实。
3 每堵 lm 黏土柱打入 1 个木塞，木塞直径小于钻孔直径10~15mm。
打入木塞时应—69—附录 A煤层瓦斯压力测定方法保护好紫铜管，防止折断。
A.0.6观测与测定结果的确定应符合下列规定：1 采用主动测压法时应每天观测一次测定压力表，采用被动测压法应至少3d 观测一次测定压力表。
2将观测结果绘制在以时间（d）为横坐标、瓦斯压力（MPa)为纵坐标的坐标图上，当观测时间达到规定时，如压力变化在 3d 内小于 0.015MPa，测压工作即可结束；否则，应延长测压时间。
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织金县化起龙金煤矿M6煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定
项目原始瓦斯压力测定方案
1、测定地点的选择
现场实测M6煤层瓦斯压力，在需要鉴定的区域选择具有代表性地点，布置M6煤层穿层测压钻孔。
测定煤原始瓦斯压力地点，初步选择在主斜井井底车场处、回风斜井井底车场处和1063回风巷掘进头处钻场共3个地点施工6个穿层测压钻孔。
测定地点尽量避裂隙带、破碎带、淋水带，不受采动影响，钻孔周围煤层处于原始状态。
钻孔参数见表一、钻孔布置如图一。
1063回风巷掘进头处钻场需施工测压钻场，即先施工一段上山巷道至M6煤层顶板5m处后落平，再施工一段平巷钻场(平巷钻场尺寸以4*3*2m为宜)，在钻场内施工穿层钻孔。
钻场形式见图二。
图二测压钻孔钻场布置示意图
2、测定钻孔施工
①钻孔孔径φ75mm。
②钻孔施工应保证钻孔平直、孔型完整，钻孔穿过M6煤层全厚并进入煤层顶（底）板
0.5m。
③钻孔施工好后，应立即用压风或清水清洗钻孔，清除钻屑，保证钻孔畅通。
④在钻孔施工中应准确记录钻孔方位、倾角、长度、钻孔开始见煤长度及钻孔在煤层中长度，钻孔开钻时间及钻毕时间。
（记录格式见瓦斯压力观测表）。
⑤钻孔施工前应制定详细的技术及安全措施。
⑥钻孔倾角应不小于6°。
3、测定钻孔封孔
要求：
①钻孔施工完成后应在24小时内完成钻孔封孔工作。
②封孔深度：不小于20m。
③封孔方法：采用水泥、水泥膨胀剂加水搅拌成的混合浆液，通过注浆泵注入测压孔封孔。
仰角孔封孔：
测压管用几节4分无缝钢管连接，最里一节1m处以里打上花眼，作为进气孔。
测压钢管每节长度2m，为保证其气密性，管接头部分采用生料带缠绕，测压尾管端头用细铜纱网包裹，以防煤屑及杂物进入堵塞管路。
注浆管为两节4分无缝铁管（长度2m），管端头采用高压胶管与注浆泵相连。
将测压管和注浆管送入钻孔内后，用聚氨酯将其在孔口处固定，以防止注浆时浆液流出。
待聚氨酯反应凝固后即可注浆，当测压管见注浆液溢出时立即停泵，同时关闭设置在注浆管孔口的球阀。
封孔工艺如图三所示。
俯角孔封孔：
封孔前应用胶管接通压风，将孔内积水排出。
测压管用几节4分无缝钢管连接，最里一节测压尾管需要根据钻孔孔径加工挡盘，以防止注浆时浆液流入测压气室内。
测压钢管每节长度2m，为保证其气密性，管接头部分采用生料带缠绕，测压尾管端头用细铜纱网包裹，以防煤屑及杂物进入堵塞管路。
注浆管为一节4分无缝铁管（长度2m），管端头采用高压胶管与注浆泵相连。
固定好测压管后，应尽快向测压孔内注浆，待孔口有浆液体流出后，即可停泵，注浆工作结束。
封孔工艺如图四所示。
4．测压所需材料与加工（以下列出的是一个钻孔所需的封孔材料）：
（1）量程1.6MPa压力表1块；
（2）测压管：4分无缝铁管共20m，单管长度1.5m，两端有丝扣（根据钻孔情况测管长度作出调整）；
（3）4分球阀2个，4分管接头（管箍）14个；
（4）注浆管：4分无缝铁管3m，单管长度1.5m，两端套丝扣；（根据钻孔情况注浆管长度作出调整）。
（5）4分铁管与注浆泵相连高压胶管一根，长度视打钻地点情况而定，预计约5m 左右；
（6）425#以上硅酸盐水泥2包，水泥膨胀剂5kg；（根据封孔长度，水泥量作出调整）。
（7）空油筒一个：用来搅拌水泥砂浆；（8）生料带4卷，棉纱若干；
（9）其它工具：管钳、扳手、螺丝刀等；（10）注浆泵一台；（11）聚氨酯2袋。
5、瓦斯压力观测
①在完成封孔工作24h后，水泥砂浆固化达到一定强度即可进行测定工作，在测压管端头按上球阀和压力表。
②每天派工作人员观察瓦斯压力变化，读压力表示值1次，并准确记录读数；
③瓦斯压力的观测时间视煤层压力及透气性大小的不同，其观测时间一般需20~30天。
④当压力读数稳定连续一周没有变化时，这个读数即为最终的瓦斯压力。
表一C505煤层瓦斯压力测定钻孔参数设计一览表
图一M6煤层钻孔布置平面示意图
4
1压力表，2球阀，3测压管，4聚氨酯，5注浆管，6测压孔，
7测压尾管，8钻孔，9煤层，10搅拌池，11高压胶管，12注浆泵图三瓦斯压力测定钻孔封孔示意图
1煤层2测压管3挡盘4水泥砂浆5钢筋挡棒
6球阀7压力表8 注浆管9泥浆泵10水泥砂浆池图四瓦斯压力测定钻孔封孔示意图（俯角孔）
煤层瓦斯压力测定记录表
矿井：煤层名称：测压地点：
煤层厚度：煤层倾角：测压地点标高：测压地点埋深：
开钻时间：揭煤时间：钻完时间：封孔时间：封孔深度：
观测人：审核人：。