[发明专利]一种提高瓦斯压力测定成功率的现场实验方法

说明书

本发明涉及一种提高瓦斯压力测定成功率的现场实验方法，松软破裂煤层瓦斯压力采用“双孔测压”模式，该现场实验方法包括松软破裂煤层巷道围岩松动圈测定、煤层巷道围岩梯次注浆加固、主动式煤层瓦斯压力测定仪现场测定三项程序，三项程序顺序进行，保证瓦斯压力测定过程中的气密性，实现松软煤层瓦斯压力的准确高效的测定。本现场实验方法能够提高松软破裂煤层瓦斯压力测定的成功率，提高瓦斯压力测定的效果，进而可松软破裂煤层瓦斯抽放工艺参数优化提供可靠依据。本现场实验方法程序简单，操作方便，成本低廉，成功率高。

技术领域

本发明属于煤矿安全测定技术领域，涉及用于煤矿井下进行松软破裂煤层瓦斯压力测定，尤其涉及一种提高瓦斯压力测定成功率的现场实验方法。

背景技术

近十年来，国内外对煤层瓦斯参数(瓦斯压力、瓦斯含量、透气性等)尤其是瓦斯压力测定方面，进行大量卓有成效的研究。瓦斯压力是瓦斯动力灾害预测预防的核心参数，目前在瓦斯压力测定方面主要采用直接测定法，根据封孔原理的不同，一般分为被动式与主动式两种。被动式封孔测定法采用黄泥、水泥沙浆、胶圈、胶囊等进行封孔测定，由于该方法对钻孔周边微裂隙缺乏封堵能力，故而容易发生瓦斯泄漏，造成所测瓦斯压力值偏低。主动式封孔测压方法在20世纪80年代由周世宁院士等提出，其基本原理是用固体封液体、用液体封气体，且封孔液体的压力始终高于瓦斯压力，被称为准确测定煤层瓦斯压力的有效方法。

上述各种煤层瓦斯压力技术为确保煤矿的安全生产起到了有力的技术支撑，但是在生产实践中目前的各种测试技术也存在不同的缺陷和局限性，比如一般情况下在岩层巷道测定瓦斯压力较为准确可靠，但是在煤层巷道尤其是松软破裂煤层中采用相同的技术方案往往很难测定出较为准确可靠的数据。

本发明解决松软破裂煤体瓦斯压力现场测定问题，从而能够提高松软破裂煤层瓦斯压力测定的成功率，提高瓦斯压力测定的效果，进而可松软破裂煤层瓦斯抽放工艺参数优化提供可靠依据，对矿井安全生产和瓦斯抽放具有重要的意义。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种程序简单，成本低廉，易于操作的松软破裂煤层瓦斯瓦斯压力测定方法。该现场实验方法能在松软破裂煤层条件下，通过对松软破裂煤层瓦斯压力测定范围采用梯次注浆封堵裂隙和加固围岩的“双孔测压”模式，实现煤层瓦斯压力的准确高效测定。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案，一种提高瓦斯压力测定成功率的现场实验方法，按照如下步骤进行:

钻孔：在压力测定范围的煤层钻两个直径为75-93mm、孔距为2.5-3.5m的测定孔和注浆孔；

下管柱：在测定孔和注浆孔中分别插入长度为测定孔深度二分之一的回浆管和长度为注浆孔深度十分之三的注浆管，并对插入到回浆管和注浆管进行封孔；

注浆材料调配：将水泥和粉煤灰按照3:7进行充分混合后，然后依次按照水固比1:1.2、1:1.3、1:1.4和1:1.5进行均匀搅拌；

注浆：通过注浆泵将搅拌均匀的注浆材料向注浆管中注入，当回浆管有浆液流出时，暂时停止注浆，将回浆管外部端头折弯并用钢丝扎紧，然后继续注浆；

完成注浆：当注浆过程中出现测场煤壁有浆液溢出时，暂停注浆，间隔30min之后继续注浆，直至注浆压力达到2-3MPa时，终止注浆；

瓦斯压力测定：完成注浆加固24H后，在测定孔中进行完成主动式煤层瓦斯压力的测定。

还包括准备工作：将注浆所使用的注浆材料、注浆设备、钻孔设备按照要求运送到选定的测点位置，然后进行钻孔。

在钻孔时，所述测定孔和注浆孔的深度为10m，并在钻孔完成后，并用压缩空气吹干净浮煤屑。

在注浆前，对煤层巷道围岩松动圈测定，采用围岩松动圈测试仪对松软破裂煤层巷道帮部破裂深度进行测定。