煤层瓦斯压力测定新技术

力粘液封孔测压 ， 本低 。 成
（ ）对 高 分 子 泡 沫一 压 力 粘 液 封 孔 测 压 技 术 １ 直 接 在 煤 层 打 钻 测 定 瓦 斯 压 力 与 利 用 Ｍ 一 ２型 瓦 斯 压 力 测 定 仪 通 过 岩 石 钻 孔 测 出 的 瓦 斯 压 力 值 作 了相 比 ， 值 略 微 偏 低 ， 误 差 较 小 ， 够 满 足 工 程 数 但 能 要 求 。通 过 增 加 煤 层 封 孔 长 度 至 恒 压 带 内 ， 找 出 或 两 种 方 法 测 定 结 果 的 对 应 关 系并 加 以 修 正 ， 可 以 就 减 小 或 消 除误 差 。 （ ）高 分 子 泡 沫 一 压 力 粘 液 封 孔 测 压 技 术 应 ２ 用 于 康 家 滩 矿 煤 层 瓦 斯 压 力 的 测 定 ， 得 了 圆满 成 取 功 。从 表 １可 知 ， 钻 孔 处 的煤 层 瓦 斯 压 力 随 着 煤 各
围 存在 微 裂 隙或 直接 在 煤 层 中打 测 压 钻 孔 时 ， 孔 封 物 不 能 严 密 封 闭 钻 孔 周 边 的裂 隙 ， 于 漏 气 ， 出 易 测 的瓦斯压力值 往往低于真实 的煤层瓦斯压力 。 为 了解 决 这 个 难 题 ， 中国 矿 业 大 学提 出 了胶 囊
一
和 搅 拌 棒 各 ２个 。 （ ）９ｍ 长 导 杆 一 根 。 （ ） ５ ６ ５ ０ｍＬ量 瓶 、 水 盆 、 量 计 各 １个 ， 力 表 ２ ０ １Ｌ 流 压
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文章 编号 ：０３ ５２ （０ ３０ －０１ －０ １ Ｏ — ９３ ２０ ）３ １ ６ ２
煤 层 瓦 斯 压 力 测 定 新 技 术
何 书建
（ 中国矿 业 大学 ， 江苏 徐 州 ２ １ ０ ） ２ ０ ８
摘
要： 阐述 煤层 瓦斯压 力 测定 方 法的进 展 、 高分 子 泡沫一 压 力粘 液封 孔 测压技 术 及 其效 果 ， 绍 了神 东 介
工作 逐渐受到矿方 的重视 。
３ １ 选择 测 压 地 点 ．
本 次测 定 ８ 煤 层 的 瓦 斯 压 力 ， 钻 孔 都 沿 煤 各 层 走 向钻 进 ， 基 本 参 数 如 表 １所 示 。 其
３ ３ 煤 层 瓦斯 压 力 测 定 结 果 ．
为 了准 确 测 定 康 家 滩 煤 矿 煤 层 瓦 斯 压 力 ， 压 测
聚 氨 酯 泡 沫 封 孔 材 料 具 有 以 下 特 性 ： 严 密 堵 漏 ①
（ ）将 两 条 毛 巾 分 别 绑 在 两 个 聚 氨 酯 泡 沫 封 ４
孔 段 的两 个 挡 盘 之 间 。
（ ）取 两 份 封 孔 剂 ， 时 倒 入 搅 拌 缸 内 ， 搅 ５ 同 用 拌 棒 迅 速 搅 拌 （ ～ ７ｓ ， 别 均 匀 地 倒 在 两 条 毛 巾 ５ ） 分 上 ， 动 封 孔 管 使带 有 封 孔 剂 的毛 巾缠 裹 在 封 孔 管 转
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（ ）待 孔 内 聚 氨 酯 原 料 发 泡 凝 固后 （ ３ ６ 约 ０
ｍｉ） 将 引 出 孔 外 的测 压 管 接 上 瓦斯 压 力 表 ， 液 ｎ ， 粘
管 接 上 粘 液 泵 。利 用 两 个 聚 氨 酯 泡 沫段 密 封 钻 孔 ， 同 时 用 粘 液 泵 将 压 力 粘 液 压 人 粘 液 封 孔 段 ， 使 粘 并 液 压 力 高于 预 计 的 瓦 斯 压 力 ， 之 向钻 孔 周 边 裂 隙 使 渗 透 ， 强 密 封 效 果 。 了加 速 瓦 斯 压 力 的 上 升 ， 增 为 缩 短测 压 时 间 ， 向测 压 室 充 人 适 量 的 高 压 氮气 或 二 可 氧化碳气体 。 （ ）封 孔 后 ， 定 时 观 察 和 记 录 瓦 斯 压 力 、 ７ 要 粘 液 压 力 。 粘 液 压 力 下 降 ， 开 泵 增 压 ， 证 粘 液 压 如 应 保
参 考 文献 ：
［ ］ 俞 启 香． 井 瓦 斯 防 治 Ｅ ． 州 ： 国 矿 业 大 学 出版 社 ， １ 矿 Ｍ３ 徐 中
１ ９ ． ９ ２
层 埋 藏 深 度 的增 加 而 增 大 ， 符 合 煤 层 瓦 斯 压 力 梯 这
度 规律 和 该 矿 的 实 际 情 况 。 次 测 定 数 据 和 以前 利 本 用岩 孔所 测 的 ８ 煤 层 瓦 斯 压 力 值 （ 应 煤 层 标 高 对
Ｅ ３ 周世 宁． 斯在 煤 层 中 流 动 的 机 理 ［ ］ 煤 炭 学 报 ， ９ ０ １ ｚ 瓦 Ｊ． １ ９ ，５
（ ）： ５— ２ ． １ １ ４
矿 山压 力 与 顶 板 管 理
２ ０ ． ９ ０ ３Ｎ ３ －
．１ ７． １
块 ， 液泵一 台， 液适量 。 粘 粘 ２ ３ 聚 氨 酯 泡 沫一 压 力 粘 液 封 孔 测 压 工 艺 ．
压 力 粘 液 封 孔 测 定 煤 层 瓦 斯 压 力 技 术 。 的基 本 它 原理是 ： 固体 封 液 体 ， 体 封 气 体 。 利 用 两 个 胶 囊 液 即 封孔 ， 在两个 胶囊 之 间充入 压力 粘液 ， 液在压 且 粘 力 作用下 渗入 钻孔 周边裂 隙， 绝 了瓦斯 的泄漏 ， 杜 从而 使 瓦 斯 压 力 测 值 等 于 真 实 的煤 层 瓦 斯 压 力 。
煤炭 公 司康 家滩煤 矿应 用 该技 术 实测 ８ 煤 层 瓦 斯 压 力 的 成 功 尝 试 。
关 键 词 ： 层 瓦斯压 力 ； 煤 高分 子泡 沫一 压力 粘 液 ； 测压 技 术
中 图 分 类 号 ： Ｄ７ ２ Ｔ １ 文 献 标 识 码 ： Ｂ
Ｉ 前 言
５ ～ ７ ｇ ｍ ８ ３ｋ ／ 。
８ 煤 层 瓦 斯 压力 的 测 定 结 果 列 入 表 １ 。
表 １ ８ 煤 层 瓦 斯 压 力 测 定 结 果
４ 结论
下 ） 比， 常接近 。 对 非 （ ）由 于 在 煤 层 封 孔 容 易 出 现 塌 孔 、 孔 ， ３ 糊 将 封 孔 、 压 仪器 堵 埋 在 孔 内难 以取 出 。若 使 用 价 格 测 较 高 的 Ｍ 一 ２型 瓦 斯 压 力 测 定 仪 （ 场 价 ： ５ ０ 市 １００ 元 ／ ） 测 压 成 本 必 然 很 高 ； 用 高 分 子 泡 沫一 压 套 ， 而
２ ０多 年 前 ， 内 外 测 定 煤 层 瓦 斯 压 力 都 是 从 国 岩 巷 向煤 层 打 钻 孔 ， 黄 泥 、 浆 、 圈 等 固 体 物 封 用 砂 胶 孔 来 测 定 煤 层 瓦 斯 压 力 。 种 方 法 适 用 于 封 孔 段 岩 这
层 坚 硬 致 密 的 情 况 ， 当封 孔 段 岩 层 松 软 、 孔 周 但 钻
２ ２ 聚 氨 酯 泡 沫一 压 力 粘 液 封 孔 材 料 及 工 具 ． （ ）封 孔 管 为 直 径 １ ４寸 铁 管 、 ９ ０ｍ ， 便 １ ／ 长 ． 为
准确地 测定 煤层 瓦斯压 力对 矿井 有效 而合理 地 制定 瓦 斯 防治 措 施 、 测 预 报 煤 与 瓦 斯 突 出 的 危 预
（ ）实 践 证 明 ， 分 子 泡 沫 一 压 力 粘 液 封 孔 测 ４ 高
压 技 术 可 直 接 在 煤 层 中打 钻 测 定 瓦 斯 压 力 。 具 有 它
投 入 费 用 较 低 、 际 操 作 简 单 ， 许 多 材 料 可 以 回 实 且 收复 用 等 显 著 特 点 ， 值 得 推 广 应 用 的先 进 技 术 。 是
险性 ， 具有重要意义 。 都
于 安 装 ， ３根 ３０ｍ 长 铁 管 用 接 箍 联 接 而 成 。在 取 ．
封 孔 管 适 当 位 置 固定 两对 挡 盘 （ 胶 垫 ） 构 成 两个 加 ， 聚氨酯泡沫 （ 固体 ） 孔 段 ； 封 两个 聚 氨 酯 泡 沫 封 孔 段 之 间 为 压 力 粘 液 封 孔 段 ； 外 在 孔 底 留 出 １ ０ ｍ 另 ． 长 的钻 孔 段 作 为 测 压 室 。 压 管 开 口端 位 于 测 压 室 测 内 ， 露 出 钻 孔 一 端 接 压 力 表 ； 液 管 开 口端 位 于 其 粘 粘 液 段 内 ， 露 出钻 孔 一 端 接 粘液 泵 。 （ ）聚 氨 酯 其 ２ 封孔 剂两份 ， 份有黑 、 每 白原 料 各 ２ ０ｇ （ ）毛 巾 ５ 。 ３ 两 条 ， 格 为 ５ ０ ５ ０ｍｍ。（ ）１Ｌ容 积 搅 拌 缸 规 ０ ×１ ０ ４
收 稿 日期 ； ０ 简 介 ： 书建 （ ９ ４ ） 男 ， 何 １ ６ ～ ， 毕业 于 中国矿业 大学 。 长期 从事 矿井通 风 、 安全 工程专 业 的教学 科研 工作 ， 已发 表论 文 １ 余 篇 。 ０
・１ ６・ １ ２ ０ ． ｇ 矿 山 压 力 与 顶 板 管 理 ０３ Ｎ３
上 ， 后 用 导 杆将 封 孔 管 送 至 测 压 孔 内预 定 位 置 。 最
性 ； 强 力 附 着 性 ； 快 速 发泡 定 型 性 ； 发 泡 倍 ② ③ ④
数 可调 性 ， 最小 发泡 倍 数＞ ２ ； 抗 静 电性 ； 且 ０⑤ ⑥
阻 燃 性 ； 具 有 一 定 的 抗 压 、 拉 强 度 ； 密 度 为 ⑦ 抗 ⑧
力 始 终 高 于 瓦 斯 压 力 ０ ３ Ｏ ５ＭＰ 。如 瓦 斯 压 力 ． ～ ． ａ
连 续 ３ｄ无 变 化 ， 可 认 为 这 个 稳 定 的 压 力 就是 煤 则
层原始瓦斯压力 。 （ ）测 压 结 束 后 ， 以 回 收 压 力 表 和 粘 液 泵 。 ８ 可
图 １ 测 压 钻 孔 位 置
（ ）选 择 合 适 的 测 压 地 点 后 ， 尽 量 平 行 于 煤 ２ 应 层 且 在 其 内打 钻 ， 孔 直 径 ７ ￣ ８ 钻 ０ ０ｍｍ； （ ）将 测 压 钻 孔 内 的煤 渣 及 煤 粉 清 理 干 净 ， ３ 以 提高密封效果 。
元 Ｒ一 ０Ｈ 和 助 剂 ） 合 发 泡 而 成 。这 些 原 料 阻燃 、 混 不 爆 炸 、 腐 蚀 性 。 据 煤 矿 井 下 条 件 ， 求 配 制 的 无 根 要