[发明专利]一种瓦斯隧道测压装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及瓦斯隧道施工技术领域。

背景技术

煤层瓦斯压力是煤层瓦斯流动和涌出最基本的参数，也是煤层突出的动力之一，准确测定煤层瓦斯压力对有效合理的指定瓦斯防治措施、预测瓦斯突出的危险性，具有重要意义。隧道施工过程中需要穿越瓦斯地层时，为防止瓦斯突出引发灾害影响施工，需要对瓦斯进行超前突出性预测，检测瓦斯地层压力等指标，常用的方法是采用超前探孔，为防止泄压，在探孔中安装测压管，探孔与测压管之间采用注浆封孔，一般采用黄泥+水泥、密封液、注浆等。封孔质量是确保钻孔准确测定煤层瓦斯压力的重要因素，此种测压方式存在的问题：（1）由于隧道围岩的复杂性，探孔形状不规则，采用橡胶止浆塞，密封效果不佳，压入的水泥浆会通过橡胶止浆塞堵塞测压管；（2）无法准确封孔砂浆长度，无法判定是否符合相关标准要求；（3）由于探孔存在气压，注浆压力过小压入水泥浆不能快速封堵，注浆压力过大会推动测压管前移动；（4）止浆塞在安装过程中容易与孔壁摩擦造成损坏，止浆塞过大时安装繁琐。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种瓦斯隧道测压装置及其方法，该测压装置结构简单可靠，设计合理，施工操作简便，施工效率高，测压速度快，测压准确，该测压方法在安装时封孔浆囊袋处于非饱和状态，易于安装测压管，将封孔浆液封闭在囊袋内，封孔效果好，水泥浆不外露，减少了水泥浆浪费，降低成本。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种瓦斯隧道测压方法，

（1）根据超前地质预报资料，在接近瓦斯地层隧道掌子面处的未经过人为采动影响的岩面采用潜孔钻开凿一个直径为75mm，孔深不小于15m且深入煤层不小于5m的测压孔；

（2）在测压管上套入封孔浆囊袋，其内直径为测压孔直径的1.5～2.5倍，其两端用绑扎带绑扎牢固，以防止漏浆，测压管前、后侧各安装一个橡胶止浆塞；

（3）测压钻孔施工结束后，将测压管安装在测压孔中预定的封孔深度，并安装好注浆管，测压管安装好之后要外露一定长度；

（4）在水泥浆中加入一定比例的膨胀剂和气密剂，按水灰比2:1，膨胀剂为12%、气密剂为8%的比例配置封孔浆液，用注浆泵一次性连续将水泥浆注入封孔浆囊袋内，直至注浆压力达到0.5MPa，并持压5分钟，封孔浆囊袋内气体通过排气管排除，充分保障封孔浆囊袋里封孔浆液的密实性，注浆完成后孔口用速凝剂封堵；

（5）采用注液检验泵对测压管进行检测，确保测压管通畅；

（6）封孔浆液经24h凝固后安装压力表，观察、记录表值的变化，记录至读数趋于稳定，且直到表压值稳定5～7d为止，如瓦斯压力变化小于0.005MPa/d，测压工作即可结束。

一种瓦斯隧道测压装置，包括测压管，封孔装置，注浆泵、注浆管和压力表，封孔装置包括封孔浆囊袋，封孔浆囊袋套在测压管上且两端用绑扎带绑扎牢固，封孔浆囊袋的前端设置有注浆管和排气管，其前后两侧各设置有一个橡胶止浆塞；注浆管连接注浆泵；所述测压管前端口连接有三通接头，三通接头一端连接压力表，另一端连接注液检验泵。

作为优选，所述封孔浆囊袋的材质为土工布。

作为优选，所述封孔浆囊袋有效长度为10～20m。

作为优选，所述绑扎带为扎丝或绳索。

作为优选，所述测压管采用直径为15mm的铁管螺纹连接而成，进气端设置有筛孔管，其上设置有进气孔。

作为优选，所述测压管外露长度为150～350mm。

作为优选，所述压力表的量程为预计煤层瓦斯压力的1.5倍。

作为优选，所述封孔浆囊袋为圆筒形。

作为优选，所述封孔浆囊袋能承受不低于2MPa的压力。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明提供一种瓦斯隧道测压装置及其方法，该测压装置结构简单可靠，设计合理，施工操作简便，施工效率高，测压速度快，测压准确，本发明的测压方法在安装时封孔浆囊袋处于非饱和状态，易于安装测压管，将封孔浆液封闭在囊袋内，封孔效果好，水泥浆不外露，减少了水泥浆浪费，降低成本，能使注浆材料均匀充满整个空间和封孔材料与钻孔孔壁紧密结合，实现顺煤层钻孔的密封，避免因密封性差造成水泥浆渗透，防止渗透的水泥浆堵塞测压管进气孔，从而提高瓦斯压力测定的成功率和准确性，使测出的瓦斯压力值更接近于煤层真实的瓦斯压力，能对瓦斯突出进行有效预测，提高测压的密封性，提高测压工作效率，有广泛地推广前景。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；