顺煤层精确测瓦斯压力法
精确测定煤层瓦斯压力方法论文
精确测定煤层瓦斯压力方法研究【摘要】几十年来, 国内外煤与瓦斯突出预测常用的方法有单项指标法、地质统计资料法和综合指标法等。
但这些方法都存在局限性,预测结果的可靠性、准确性和时效性远远不能满足矿井生产和安全管理的需要。
本文对此提出了新的测定煤层瓦斯压力方法，对于煤与瓦斯突出的危险性的对策有重要的意义。
【关键词】煤层;瓦斯;精确测定;方法0.引言中国广泛采用的测压工艺一般是在石门或岩巷中进行,通过岩柱向未开采的煤层施工测压钻孔,孔中放置测压管,将钻孔密封后在测压管一端安装压力表,经过一段时间的压力平衡就可以得出瓦斯压力值。
针对该测压工艺,国内外在煤层瓦斯压力测定方面已经得出了黄泥--水泥测压法、胶圈(囊)--压力黏液测压法、注浆测压法等不同的测压方法。
但这些方法只适用于不含水的煤岩层,含水、渗水的煤岩层的瓦斯压力的测定问题一直是煤层瓦斯压力测定的一个难题。
1.现行技术及存在问题分析由于煤岩层含有水,测压管中充满了水,水压过大时有可能损坏压力表,并且煤层瓦斯压力无法准确测定,所施工钻孔只能作废。
在井下,测压钻孔的成本是非常高的,一旦某个钻孔作废而无法测出该处煤层瓦斯压力,不仅浪费了大量人力、财力、时间等,更重要的是给瓦斯治理工作带来困难。
围绕煤层瓦斯测压过程中出现水压的问题,许多学者及专家在最近几年得出了几种方法,具体分析如下:①通过测压管的流量,运用伯努利方程结合模拟实验间接计算煤层瓦斯压力:此方法误差较大,只是模拟数据而没有经过实际应用检验,对现场工作只能起指导作用。
②深孔一次注水泥浆封孔:该工艺适用于岩壁裂隙较不发育、出水点少且位置距孔口比较浅的测压钻孔;同时,由于受测算注浆量精度及水泥与水比例的影响,准确封堵渗水裂隙比较困难。
③有机高分子化合物马丽散、聚氨酯等作为封孔材料,化学合成材料封孔,多见于国外煤矿煤层注水和瓦斯抽放孔的封孔技术,在国内的生产还处于初步发展阶段,质量不稳定,达不到预定的封孔效果,同时价格昂贵,经济上不合理。
《2024年顺层瓦斯抽采钻孔负压定点连续测定技术研究》范文
《顺层瓦斯抽采钻孔负压定点连续测定技术研究》篇一一、引言随着煤炭资源的开采和利用，瓦斯灾害已成为煤矿安全生产的重要问题之一。
顺层瓦斯抽采技术是预防瓦斯灾害、提高煤矿生产安全性的重要手段。
然而，顺层瓦斯抽采钻孔的负压测量对于保证抽采效果、评估瓦斯抽采系统性能具有重要作用。
因此，本文旨在研究顺层瓦斯抽采钻孔负压定点连续测定技术，以提高瓦斯抽采的效率和安全性。
二、顺层瓦斯抽采钻孔概述顺层瓦斯抽采钻孔是指沿煤层层面进行的瓦斯抽采钻孔，其特点是可以直接深入到煤层中，有效控制瓦斯释放，提高抽采效果。
然而，在实际操作中，由于地质条件和钻孔工艺的限制，瓦斯抽采过程中会出现负压波动等问题，导致抽采效果不稳定。
因此，对顺层瓦斯抽采钻孔负压的准确测量显得尤为重要。
三、负压定点连续测定技术原理负压定点连续测定技术是通过在顺层瓦斯抽采钻孔中设置测点，利用压力传感器等设备对负压进行实时监测和连续记录。
该技术原理基于流体动力学和压力传感器技术，可以实时监测瓦斯抽采过程中的负压变化，为后续的瓦斯抽采优化提供依据。
四、技术应用与实现（一）测点布置在顺层瓦斯抽采钻孔中布置测点时，需考虑地质条件、钻孔深度、煤层厚度等因素。
测点应均匀分布在钻孔中，以保证对负压的全面监测。
同时，测点的数量和位置应根据实际情况进行调整，以获得最佳的测量效果。
（二）设备选型与安装选择合适的压力传感器和监测设备是保证测量准确性的关键。
应选择具有高精度、高稳定性的设备，并确保设备安装牢固、接线良好。
此外，还需考虑设备的防水、防尘等性能，以保证在恶劣的煤矿环境中正常工作。
（三）数据采集与处理通过压力传感器等设备实时采集负压数据，并进行处理和分析。
可以采用数据滤波、去噪等技术提高数据的准确性。
同时，需对数据进行存储和记录，以便后续分析和优化。
五、实验与结果分析为了验证负压定点连续测定技术的效果，我们进行了现场实验。
实验结果表明，该技术可以实时监测顺层瓦斯抽采钻孔的负压变化，具有较高的准确性和稳定性。
煤层瓦斯压力及含量测定技术
2.2.1
瓦斯性质及其生成
2、瓦斯生成
在生物化学作用成气时期是从腐植型有机物堆积在沼泽 相和三角洲相环境中开始的，在温度不超过65℃条件下，腐 植体经厌氧微生物分解成甲烷和二氧化碳，其模式可用下式 来概括：
隔绝空气 4C6 H10O5 7CH4＋ 8CO2＋C9H6O＋3H2O ¨
在瓦斯生成的同时，芳香核进一步缩合，碳元素进一步 集中在碳网中。随着煤化变质作用的加深，基本结构单元中 缩聚芳香核的数目不断增加，到无烟煤时，主要由缩聚芳香 核组成。从褐煤到无烟煤，煤的变质程度越高，生成的瓦斯 量也越多。
1.2煤层瓦斯压力、含量测定规范
3、穿层钻孔预抽石门揭煤区域措施检验点布置 对穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦 斯区域防突措施进行检验时，至少布置4个检验测试点，分别 位于要求预抽区域内的上部、中部和两侧，并且至少有一个 检验测试点位于要求预抽区域内距边缘不大于2m的范围，至 少有一个检验测试点位于预揭石门巷道轮廓线上。
2.2.3煤层瓦斯运移的基本规律
瓦斯在煤层中运移的基本规律 煤层的孔隙和裂隙的尺寸是不均匀的，因而在大裂隙带中可 能出现紊流，而在微裂隙中则属于层流运动，在微孔中还存在 扩散分子滑流。根据实验室和在现场对瓦斯流动规律的测定， 其流动规律主要是遵循达西定律，即是层流运动。 在一般情况下，以达西定律为基础来研究煤层瓦斯流动规律 还是可行的，但是在特殊情况下，如石门揭开煤层、瓦斯喷出 或突出，则必须按当时条件加以修正。 瓦斯在中孔以上的孔隙或裂隙内的运移有层流和紊流两种形 式，而层流运移通常又可分为线性和非线性渗透两种，紊流一 般只有发生在瓦斯喷出和煤与瓦斯突出时的瓦斯流动，在原始 煤层中瓦斯的运移是层流运动。
煤层瓦斯压力及含量测定
煤层瓦斯压力测定新技术
煤层瓦斯压力测定新技术我国煤矿绝大多数是瓦斯矿井，瓦斯事故为煤矿生产中最严重的自然灾害之一。
准确测定煤层瓦斯压力对矿井瓦斯综合治理具有重要意义。
煤层瓦斯压力的测定有直接测定法和间接测定法，直接测定方法是在煤层中直接打钻测定瓦斯压力，间接测定法是通过测定煤层中的瓦斯含量，通过计算来确定煤层瓦斯压力。
标签：瓦斯压力；测定；新技术1 直接法测定煤层瓦斯压力煤层瓦斯压力直接测定法是采用从岩巷或煤巷向煤层打钻孔，通过往钻孔内下测压管来测定煤层瓦斯压力，封孔材料可以根据测压的需要和封孔段岩石的破碎程度和致密程度采用黄泥、水泥浆、胶圈或采用胶囊－压力黏液。
当封孔段岩层坚硬致密时一般采用水泥沙浆加入膨胀剂封孔，当封孔段岩性为泥岩或者有煤线或者直接在煤层中打测压钻孔时一般采用胶囊－压力黏液封孔。
水泥浆的稀稠、是否存在颗粒对封闭是否严密有着直接影响，水泥浆过稀将导致凝固后存在较大的空间，测量室增大。
钻孔倾角变化将影响测量室长度的变化，测量室过长则封孔段长度将减小，在钻孔壁破碎的情况下必然封孔不严密，钻孔内的瓦斯在压力梯度的影响下将沿着裂隙向巷道涌出，在这种情况下，所测定出来的瓦斯压力小于实际瓦斯压力值。
测定出来的压力是否为煤层实际瓦斯压力将取决于泡沫封孔段的长度与黏液段的长度和黏液的压力，当钻孔深度较长时，可以多设置几段黏液段，中间用泡沫封孔段隔开。
测定煤层瓦斯压力之前估计一个煤层瓦斯压力P1，黏液的压力P2可以通过连接在黏液管外面的注液泵来调节，在测定过程中始终保持P2＞P1，压力表稳定时所测得的压力即煤层的瓦斯压力。
这种封孔方法可以在岩层破碎段或煤线段通过注黏液来封堵钻孔内的裂隙，较采用水泥浆封孔所测得的瓦斯压力更接近煤层的实际瓦斯压力。
缺点在于当钻孔内破碎段较多或者煤线较多时，封孔工艺复杂并且黏液管始终连接着注液泵，设备浪费较大。
2 间接法测定煤层瓦斯压力众所周知，瓦斯在煤体中呈现出两种状态，在渗透空间内的瓦斯主要呈自由状态，称为自由瓦斯或游离瓦斯，由于瓦斯分子的自由热运动，显示出相应的瓦斯压力，这种状态的瓦斯服从气体状态方程。
矿井瓦斯防治技术之瓦斯压力测定介绍课件
瓦斯压力测定可以帮助确定 瓦斯涌出量
瓦斯压力测定可以指导瓦斯 抽放系统的设计和优化
瓦斯压力测定可以指导瓦斯 爆炸危险区域的划分和管控
谢谢Βιβλιοθήκη 04 实时监测法：利用传感器 等设备，实时监测瓦斯压 力，确保安全生产
瓦斯压力测定的方法
直接测定法
01 压力计法：利用压力计直接测量 瓦斯压力
02 钻孔法：通过钻孔测量瓦斯压力 03 井下监测法：利用井下监测设备
测量瓦斯压力 04 实验室分析法：通过实验室分析
瓦斯样品，间接测定瓦斯压力
间接测定法
01
利用钻孔压力 计测量钻孔内
的瓦斯压力
02
利用井下压力 计测量井下瓦
斯压力
03
利用井下流量 计测量井下瓦
斯流量
04
利用井下温度 计测量井下瓦
斯温度
05
利用井下湿度 计测量井下瓦
斯湿度
06
利用井下气体 分析仪测量井
下瓦斯成分
07
利用井下地震 仪测量井下瓦
斯地震波
08
利用井下电磁 波测量井下瓦
斯电磁波
4
保障矿工安全： 瓦斯压力测定可 以及时发现瓦斯 异常情况，保障 矿工安全，降低 事故发生率。
瓦斯压力测定的方法
01 直接测定法：通过钻孔、 取样等方式直接测量瓦斯 压力
02 间接测定法：通过测量其 他参数，如温度、压力等， 间接计算瓦斯压力
03 综合测定法：结合直接和 间接测定方法，综合分析 瓦斯压力
09
利用井下声波 测量井下瓦斯
声波
10
利用井下激光 测量井下瓦斯
激光波
综合分析法
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
煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法
煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法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。
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。
整理煤层瓦斯基本参数测定方案
煤层瓦斯基本参数测定方案20 年月日A4打印/ 可编辑瓦斯基本参数测定制度为了提高瓦斯治理工作的预见性、准确性、可靠性，增强工作落实的责任性，特制定本规则。
一、职责集团公司总工程师对瓦斯参数测定工作负领导责任；集团公司通瓦部对瓦斯参数测定负技术指导责任；矿井总工程师对瓦斯参数测定工作的实施负组织领导责任；通瓦科、队或中介机构对瓦斯基本参数测定负具体实施责任。
二、瓦斯基本参数及意义1、瓦斯基本参数指煤层瓦斯压力、煤层瓦斯含量、煤层透气性系数。
瓦斯基本参数分原始基本参数和残余基本参数。
2、原始基本参数用来衡量在原始状态下的煤层突出危险性，生产过程中瓦斯涌出量的大小，治理必要性和难易程度的指标，是编制瓦斯治理工作计划、技术方案、防治措施的的依据。
3、残余基本参数用来衡量瓦斯治理程度，是否达到安全开采的标准。
是生产过程还需要采取何种程度的安全技术措施的依据。
三、测定方法1、煤层原始瓦斯压力、透气性系数采用现场测定法测定，即在现场打钻孔测定瓦斯压力和根据钻孔内瓦斯压力的变化进行计算。
2、煤层原始瓦斯含量采用现场和实验相结合的方法测定，即通过取煤样测定吸附常数和工业指标，利用取煤样点及其附近的原始瓦斯压力计算获得。
3、残余瓦斯含量可采用间接法测定，即采用重庆煤矿院生产的DJC 瓦斯含量测定系统测定。
4、残余瓦斯压力可采用间接法计算，即根据在该区域测得的吸附常数、煤炭的工业指标和残余瓦斯含量计算获得。
四、原始瓦斯基本参数测定的要求1、在每个采区的主石门及其附近（或每个区段）向每一层可采煤层布置3个间距不小于10m的钻孔测定瓦斯基本参数。
2、在较大的地质构造带（断层落差大于10m，褶曲转向大于30°，断裂破坏带宽度大于20m，长度大于200m）至少布置3个间距不小于20m 的钻孔测定瓦斯基本参数。
3、在每个区段机巷掘进过程中的煤层赋存正常带和异常带各取一个煤样测定吸附常数和工业指标，计算煤层原始瓦斯含量，以校正钻孔测定的瓦斯含量。
煤层瓦斯基础参数测定技术
煤层瓦斯基础参数测定技术煤层瓦斯是煤矿深部开采过程中不可避免的一种危险性高的天然气体。
矿井中的瓦斯含量如果过高，一旦遇到明火或静电等都有可能引起爆炸，严重威胁着煤矿生产和矿工的安全。
因此，如何准确测定煤层瓦斯的参数，对于煤矿安全生产具有十分重要的意义。
一、测量方法1.根据煤炭预报检查及历史经验，确定煤层瓦斯发生的区域。
在该区域内布设检测点位，以便及早采取相应防范措施。
2.常用测量方法：静态法和动态法。
静态法又可分为间气采集法、钻孔瓦斯抽采法和快速抽气法。
动态法又可分为激波法、阻尼热导法和热暴露法。
快速抽气法是最常用的测量方法，这种方法根据取回样气时的压力变化来计算瓦斯含量。
这种方法的优点是快速方便，可以对瓦斯的潜在危险区域进行现场测量和判断。
但是，由于此方法不能直接对采煤达到的回采面进行测量，且不能测量瓦斯渗透和逸散区域的瓦斯含量，其可靠性和实用性受到了影响。
阻尼热导法是通过热动态平衡来测定瓦斯体积的方法。
这种方法可以实现现场测量和自动化连续监测，且能够为煤矿生产提供实时瓦斯数据。
但是，该方法测量的范围有限，精度易受气体性质和测量条件的影响。
3.使用注意事项：a.测量前应对检测设备进行检查，确保其可靠，准确，精度高。
b.采集样气应根据当时气体的状态和矿井现场的环境选择合适的方法。
c.采样时应严格按照规定的安全措施操作，避免产生其他安全事故。
二、影响煤层瓦斯测定的因素1.煤层瓦斯的产生：煤层瓦斯的产生主要是煤层中红烧煤内部吸气和煤层周边废煤向煤层内透气所产生的，而这种产生的规律决定了不同的煤爆危险面临着不同的煤层瓦斯浓度问题。
2.煤层的性质：不同煤层的性质会直接影响煤层瓦斯的释放量和速度，进而影响到煤层瓦斯浓度的测定。
3.矿井本身的环境和条件：对于同一矿井不同地区的煤层瓦斯浓度测定结果也有很大的差异，这与矿井本身的环境和条件有很大的关系。
三、技术措施1.煤层瓦斯浓度实时在线监测：针对采煤面的高瓦斯浓度，可以使用实时在线监测技术，通过传感器实时监测瓦斯含量并将数据传输到监测中心。
煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法
煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法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。
JJG52—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。
煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法
煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法煤层瓦斯压力是煤矿安全生产中的重要参数之一，其直接测定方法主要包括钻孔法和动态瓦斯捕放法两种。
本文将介绍这两种方法的原理、操作步骤及其优劣势。
一、钻孔法1. 原理钻孔法是通过在井下钻取孔眼，直接测定孔眼处的瓦斯压力来推断煤层瓦斯压力的方法。
该方法适用于煤层瓦斯压力较强或非均一分布的情况。
2. 操作步骤（1）选取钻孔位置：应根据地质条件及煤层瓦斯分布情况，选择代表性的可靠钻孔位置。
（2）安装钻具：根据钻孔深度，确定合适的钻具，安装好钻头、钻杆和冲洗管等工具。
（3）钻孔取芯：在钻孔过程中，定期进行取芯，取得煤、岩样品，并记录取芯深度。
（4）安装瓦斯取样管：当钻孔达到预定深度时，安装瓦斯取样管，并在取样管内连接好瓦斯采集器。
（5）取瓦斯样品：打开瓦斯采集器，让其吸收孔眼处的瓦斯，等到稳定后，记录瓦斯压力值。
3. 优缺点钻孔法的优点是测量结果精确、数据可靠，缺点是采样周期比较长，操作较为复杂，且采样位置有限，可能无法准确了解煤层瓦斯分布情况。
二、动态瓦斯捕放法1. 原理动态瓦斯捕放法是通过在井下进行直接瓦斯流量测定，来推断煤层瓦斯压力的方法。
如果设定好了固定的捕放压力差和流量差，就可以直接测量瓦斯流量来得到煤层瓦斯压力。
该方法适用于煤层瓦斯压力较低及煤层瓦斯均匀分布的情况。
2. 操作步骤（1）选取测点：根据地质条件及煤层瓦斯分布情况，选取代表性的井下瓦斯测点。
（2）安装瓦斯流量计：在瓦斯测点上安装好流量计，并连接好与流量计相对应的调节阀门，将瓦斯流向流量计。
（3）调节流量：打开调节阀门，调节流量差至设定值，记录两侧的气压差。
（4）测量瓦斯流量：在设定的流量差下，测量瓦斯流量。
（5）记录实验数据：记录瓦斯流量、温度、压力差和测点深度。
3. 优缺点动态瓦斯捕放法的优点是操作简单、测量周期短，能够测量大范围内的瓦斯压力，具有较好的适应性和灵活性。
但是，其结果有一定误差，需要结合其它技术方法共同应用。
煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法
煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法1. 引言1.1 概述本文旨在探讨煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法。
煤矿安全问题一直备受关注，其中一个重要的安全隐患就是瓦斯爆炸。
而准确测定井下煤层的瓦斯压力对矿工的生命和财产安全至关重要。
因此，本文将介绍一种可行且有效的直接测定方法，以帮助提高煤矿安全管理水平。
1.2 文章结构本文主要分为五个部分：引言、煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法、方法的优缺点分析、应用实例与案例分析以及结论。
在引言部分，我们将首先概述该主题并明确文章目标。
然后我们会逐步介绍井下瓦斯压力测定方法方面的相关信息，并解释仪器设备及工具准备情况。
再者，我们将详细阐述实际应用中需进行的测量步骤和方法。
最后我们将对该方法进行优缺点的分析，评估其可行性和适用性。
1.3 目的本文的目的是介绍一种可靠且有效的煤矿井下煤层瓦斯压力直接测定方法，并分析其优缺点。
通过对该方法的详尽描述与分析，我们旨在为煤矿安全管理人员提供参考和指导，帮助他们更好地了解测量煤层瓦斯压力的过程和工具，从而能够采取相应措施来预防潜在的安全风险和事故发生。
随着科技的不断发展，新技术层出不穷，在结论部分我们还将展望该方法未来的发展并提出建议。
希望通过这篇文章能够激发更多关于直接测定方法相关方面的讨论和进一步研究，以不断提高对井下瓦斯压力进行准确测定的能力，并为改善矿场安全做出更大贡献。
2. 煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法2.1 瓦斯压力测定原理煤层瓦斯压力的直接测定方法是通过在煤矿井下进行现场实时监测来获取准确的瓦斯压力数据。
该方法根据物理学原理，利用特定的设备和工具进行测量。
首先，我们需要了解什么是瓦斯压力。
在煤矿井下，由于深埋地下以及岩层和周围环境的影响，煤层中会积聚一定数量的天然气（主要是甲烷），形成了一定的气体压力。
这个气体压力即为瓦斯压力。
测定瓦斯压力的原理是基于波动方程，通过将一个封闭容器引入到探测点，并且记录其内部气体状态变化来推断出压力水平。
顺煤层精确测瓦斯压力法
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煤层瓦斯压力的测定方法
煤层瓦斯压力的测定方法《煤矿安全规程》要求，为了预防石门揭穿煤层时发生突出事故，必须在揭穿突出煤层前，通过钻孔测定煤层的瓦斯压力，它是突出危险性预测的主要指标之一，又是选择石门局部防突措施的主要依据。
同时，用间接法测定煤层瓦斯含量，也必须知道煤层原始的瓦斯压力。
因此，测定煤层瓦斯压力是煤矿瓦斯管理和科研需要经常进行的一项工作。
测定煤层瓦斯压力时，通常是从石门或围岩钻场向煤层打孔径为50～75mm的钻孔，孔中放置测压管，将钻孔封闭后，用压力表直接进行测定。
为了测定煤层的原始瓦斯压力，测压地点的煤层应为未受采动影响的原始煤体。
石门揭穿突出煤层前测定煤层瓦斯压力时，在工作面距煤层法线距离5m以外，至少打2个穿透煤层全厚或见煤深度不少于10m的钻孔。
测压的封孔方法分填料法和封孔器法两类。
根据封孔器的结构特点，封孔器分为胶圈、胶囊和胶圈—黏液等几种类型。
1．填料封孔法填料封孔法是应用最广泛的一种测压封孔方法。
采用该法时，在打完钻孔后，先用水清洗钻孔，再向孔内放置带有压力表接头的测压管，管径约为6～8mm，长度不小于6m，最后用充填材料封孔。
图1-17为填料法封孔结构示意图。
图1-17 填料法封孔结构1—前端筛管；2—挡料圆盘；3—充填材料；4—木楔；5—测压管；6—压力表；7—钻孔为了防止测压管被堵塞，应在测压管前端焊接一段直径稍大于测压管的筛管或直接在测压管前端管壁打筛孔。
为了防止充填材料堵塞测压管的筛管，在测压管前端后部套焊一挡料圆盘。
测压管为紫铜管或细钢管，充填材料一般用水泥和砂子或粘土。
填料可用人工或压风送入钻孔。
为使钻孔密封可靠，每充填1m，送入一段木楔，用堵棒捣固。
人工封孔时，封孔深度一般不超过5m；用压气封孔时，借助喷射罐将水泥砂浆由孔底向孔口逐渐充满，其封孔深度可达10m以上。
为了提高填料的密封效果，可使用膨胀水泥。
填料法封孔的优点是不需要特殊装置，密封长度大，密封质量可靠，简便易行；缺点是人工封孔长度短，费时费力，且封孔后需等水泥基本凝固后，才能上压力表。
煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法
煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法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。
测定瓦斯压力测定技术方案
测定瓦斯压力测定技术方案瓦斯是煤矿生产中最常见的危险因素之一。
它是一种挥发性气体，如果不经过恰当的处理和监测，可能导致爆炸、中毒甚至死亡。
因此，在煤矿生产过程中，测定瓦斯压力是必不可少的一项任务。
本文将提出一种测定瓦斯压力的技术方案，以提高煤矿生产过程中的安全性和生产效率。
一、测定瓦斯压力的意义测定瓦斯压力是煤矿生产过程中非常重要的环节，因为它可以帮助我们了解矿井内部的瓦斯含量及其变化趋势，为煤矿安全生产提供基础数据和科学参考。
瓦斯压力的测定可以科学地指导煤矿通风系统的设计和改造，以及制定瓦斯防治措施和应急预案，从而避免煤矿事故的发生，保障煤矿生产的安全性和高效性。
二、测定瓦斯压力的技术方案1. 压力测定设备的选用目前，瓦斯压力的测定设备种类繁多，包括机械式、电子式、封路式和不封路式等多种不同类型。
我们可以根据煤矿实际情况和测定要求进行选择。
在选择设备时，要考虑设备的精度、可靠性、使用寿命和维修成本等因素。
同时，也要考虑设备的便携性和适用范围，以便进行现场测量。
2. 现场测量过程在进行瓦斯压力测定时，首先要确定测量对象和测量位置。
通常情况下，我们会选择瓦斯涌出点、瓦斯管道入口、通风机出口等位置进行测量。
测量时要注意防止干扰和误差，确保测量数据的准确性和可靠性。
在进行测量时，还需要遵循以下步骤：（1）对测量设备进行检查和预热，确保设备精度和稳定性。
（2）将测量设备接入测量点，通过操作控制器或计算机等设备检测压力信号并进行处理转换。
（3）进行多次测量，记录数据并进行统计分析，以确定瓦斯压力的平均值和变化趋势。
3. 数据处理和分析在完成测量过程后，还需要对测量数据进行处理和分析，以得出正确的结论和判断。
常用的数据处理和分析方法包括：（1）数据标定和清洗。
对测量数据进行标定和清洗，去除异常点和错误数据。
（2）数据分析和拟合。
通过分析和拟合测量数据，确定瓦斯压力的正常范围和变化趋势，并找出可能存在的异常情况和潜在危险。
煤矿井下煤层瓦斯压力直接测定方法
通 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
4.瓦斯压力测定工艺
▪ 封孔
钻孔施工完后应在24h内完成封孔工作 封孔深度
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：
对于上行孔，在结束测压工作时应测量从钻孔 中放出的水量，根据钻孔参数计算钻孔水电静 水压力，并从测定压力中扣除
同一地点以最高瓦斯压力作为测定结果
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
4.瓦斯压力测定工艺
▪ 黄泥水泥封孔测压法封孔步骤
将挡板固定在测压管的端头并送至预定封孔深度 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。封孔过程中每隔1m左右打入一个木 塞 在距孔口0.5m处用速凝水泥封孔，孔口用木楔固定 封孔24h后安装压力表
5.瓦斯压力观测与确定
▪ 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 4MPa时需5-10天，当煤层的瓦斯压力大于 4MPa时需20-40天
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
5.瓦斯压力观测与确定
▪ 瓦斯压力的确定
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 规定，如压力变化小于0.005MPa/d，测压工作 可结束，否则应延长测压时间
▪ 主动测压法所需工具
高压储气罐，充气联接装置
4.瓦斯压力测定工艺
▪ 测定地点的选择
煤矿测压方案
瓦斯压力测定实施方案煤层瓦斯压力是煤层中瓦斯流动的动力，它不仅决定煤层瓦斯含量与瓦斯涌出量的大小，而且还是预测煤与瓦斯突出危险性的主要参数之一。
在研究和治理矿井瓦斯工作中，煤层瓦斯压力是首要参数。
煤层原始瓦斯压力确定方法（AQ/T 1047-2007煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法）主要有两种，其一为实测法，即利用石门揭煤巷道在揭煤前打穿层钻孔穿透煤层，对钻孔封孔测定煤层原始稳定平衡瓦斯压力；其二为间接法，即利用新鲜煤样，测定煤层原始瓦斯含量，然后用郎格缪尔方程反推煤层原始瓦斯压力。
测定方法的选取应由矿井的实际条件来决定，如果矿井存在石门揭煤巷道和岩巷条件，应当首选直接法测定煤层原始瓦斯压力。
1、测试地点在北回风大巷，掘进工作面掘到离3#煤层底板法线距离为17m时在左帮打一钻场，钻场的规格为：4×3.6×3.6。
在北材料大巷，掘进工作面掘到离3#煤层底板法线距离为13m时在左帮打一钻场，钻场的规格为：4×3.6×3.6。
如下图1所示。
2、测压地点的选择及钻孔的要求测压钻孔应布置在石门或坚硬致密的岩石巷道中，周围无采动、抽放影响，避开断层和裂隙，以免封孔不严造成漏气。
由石门或其他围岩巷道向煤层打测压钻孔。
钻孔与煤层交角应尽量接近900，钻孔要深入煤层至少3m，孔径在75mm以上。
在上、下钻孔接近煤层时，采取取煤器进行施工，提取煤样，满足实验室对瓦斯基本参数的测试的需要（如：吸附常数、坚固性系数等等）。
3．测压方法采用钻孔瓦斯压力自然恢复的方法测定煤层原始瓦斯压力。
首先在距测压煤层一定距离（>20m）的岩巷打孔，孔径一般取直径∮75mm以上的穿层钻孔，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。
前两个小时每30分钟记一次压力指示值，测压的头三天，需要每天记录二至三次压力表的指示值；以后每隔一天记录一次压力表的指示值。
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顺煤层精确测瓦斯压力法
针对目前通常采用的瓦斯压力测定法遇到含水量大煤岩层时难以精确测定瓦斯压力这一难题,笔者提出了放水测瓦斯压力方法,并改进了钻孔封孔工艺,通过在祁南矿多个地点的成功试验与应用,总结出了一套精确测定含水量大钻孔瓦斯压力的方法。
标签：突出煤层含水瓦斯压力封孔放水测定
0 引言
煤层瓦斯压力是瓦斯涌出和突出的动力,也是煤体瓦斯含量多少的标志。
准确获取煤层原始瓦斯压力是有效开展瓦斯预测和防治工作的重要技术保障,有着極其重要的意义。
但是目前通常采用的瓦斯压力测定法,在遇到含水量大的煤岩层时,受静水压的影响,测定的结果偏差很大。
基于此,为了提高煤层瓦斯压力的测试精度,笔者在祁南矿716底板抽放巷、726底板抽放巷及34下采区测压过程中,针对区域内构造、裂隙发育、含水丰富的特点,尝试了放水测瓦斯压力,并改进了钻孔封孔工艺。
现场试验和应用结果表明,使用该工艺可以很好地封堵与测压钻孔沟通的渗水裂隙,保证测压过程的顺利和成功,并最终获取了比较准确、可靠的煤层瓦斯压力。
1 矿井概况
祁南矿隶属淮北矿业集团公司,位于宿南向斜转折端,含煤地层属二叠系下统山西组、下石盒子组和上统上石盒子组,可采或局部可采煤层10层,分为上、中、下三个煤组,自上而下依次为上煤组23、32煤层,中煤组61、62、63、71、72、8和9煤层,下煤组10煤层,可采煤层平均总厚度为16.84m,其中32、72、10煤层为矿井主要可采煤层。
32、10煤层为高瓦斯煤层,71、72煤层为突出煤层,高瓦斯、突出煤层占矿井可采储量的85.8%。
煤层瓦斯压力大、瓦斯含量高,治理难度大,严重威胁着我矿的安全生产。
2 测压试验过程
2.1 测压钻孔设计选取测压地点时,为了最大限度反应煤层原始状态下的瓦斯压力,需遵循以下原则:
2.1.1 煤层致密完整、无破碎,50m范围内无断层和大的裂隙;
2.1.2 如果必须在断层、裂隙带或破碎带地段施工测压孔时,首先必须对测压孔周围50m范围内注水泥浆或其它封堵材料,封堵围岩裂隙;
2.1.3 岩层无淋水,岩柱(垂高)至少大于10m;目标煤层周围无采空区,尽量选取近几年开拓的岩石巷道;
2.1.4 如果选取顺煤层施工测压孔,钻孔长度不小于40m,选取构造简单,有利于施工的最近开掘的煤巷。
此次测压试验,选取了101东翼轨道大巷、725底板抽放巷及34下轨道巷三个地点,每个试验地点设计两组测压钻孔,两组之间距离为30~40m之间,每组为两个测压钻孔,孔间距2.5m。
钻孔的开孔位置均选择在岩石比较完整的位置。
2.2 钻工施工钻孔施工应严格按设计钻孔参数进行,并保证钻孔平直、孔形完整,穿透被测煤层。
在钻孔施工中,应准确记录钻孔参数、钻孔见煤深度,煤层厚度,以及钻孔开孔时间、见煤时间及结束时间。
遇含水层或破碎带时可采用如下钻孔施工工艺:
2.2.1 选好开孔位置后,选用Ф113mm钻头钻进5~6m深停止,退出钻杆。
2.2.2 扫净孔内岩屑后,将Ф108mm带法兰盘的孔口管送进孔内,孔口管露出钻孔外长度100～300mm左右为宜。
2.2.3 先用木楔、棉纱、快干水泥把孔口管固定好,再用水泥浆(水:水泥=1:1.5)加固孔口管;对于40°以上的仰孔,在孔壁和孔口管之间插入4分铁管,采用外壁注浆;40°以下仰孔及俯孔采用孔内注浆,将孔口管外端加上法兰盘向孔内注浆,直到孔口管外不再漏浆为止。
2.2.4 待加固孔口管的水泥浆液凝固24～48小时后,用Ф75mm钻头扫孔到6.5m处停止钻进,退出钻杆。
2.2.5 用注浆泵注水对孔口管做耐压试验。
要求孔口管耐压8MPa,耐压稳定时间不少于10min。
2.2.6 耐压试验合格方可钻进,不合格则须重新注浆加固,重新耐压实验,直至孔口管耐压试验合格。
2.2.7 孔口管耐压实验合格后,用Ф75mm钻头继续钻进。
2.2.8 钻孔施工到接近煤层时停钻,退出钻杆。
注意不要钻入煤层。
2.2.9 孔口管接上法兰盘,再次试压。
2.2.10 根据钻孔大小和钻孔深度,确定注入水泥浆液的量。
2.2.11 试压合格后,利用高压注浆泵向孔内注入水泥浆填满整个钻孔。
注浆堵水压力不小于8MPa。
水泥浆配比为,水:水泥=1:0.5～1:1.5。
水泥浆浓度可逐渐增加,初期用清水或稀水泥浆冲开裂隙通道。
2.2.12 待水泥浆充分凝固后,以原孔(轴心)为中心通过扫孔,二次施工小孔径(一般为Φ75mm)至接近煤层处。
2.2.13 退钻观察孔口是否有水流出或渗出30min。
如果仍旧有水则需重复上面步骤,直至孔口不出水为止。
2.2.14 确定堵水成功后,继续钻孔施工至穿透煤层0.5m终孔。
2.3 具体的封孔、测试过程
2.3.1 在钻孔下内径5mm的高压胶管,用于测定瓦斯压力。
瓦斯管的总长度由钻孔长度确定。
瓦斯管最前端用纱布包裹,防止煤渣进入瓦斯管。
2.3.2 在测压室内下二趟测压管,根据积水特点确定其中用于泄水压管的管口位置。
在泄水压管接0.3m的透明胶管以便于观测放水情况。
在透明胶管口加控制闸阀。
2.3.3 用木楔、棉纱、快干水泥将钻孔口密封,防止注入的浆液流出钻孔,使注浆的全过程在承压状态下进行。
2.3.4 待快干水泥凝固后,用注浆泵把水泥浆通过注浆管注入钻孔,待回浆管有浆液流出后停止注浆,并关闭注浆管上的阀门。
配制浆液:425硅酸盐水泥,加入适量膨胀剂、速凝剂等。
其质量配比为:特种水泥:水=110:80。
2.3.5 安装压力表,观察读数。
定期通过放水阀放水,放水时要仔细观察,一旦发现气泡露出水快放完时及时关闭放水闸阀,从而不影响测瓦斯压力。
3 试验效果
经现场观测记录,各地点瓦斯压力测定数据分析可以发现,每一组的两个两个孔瓦斯压力测量值基本相同,每一地点的两组瓦斯压力测量值基本吻合,而且与先前在本区域内无水条件下的测试值非常接近。
从而证明,采用本文介绍的封孔材料和改进的封孔工艺测试瓦斯压力合理、可行,结果可靠。
4 结论
4.1 选择合适的测压位置及施工工艺,是影响瓦斯压力测定成功的关键因素。
4.2 封孔质量和封孔长度是影响是否成功的决定性因素。
应合理选择封孔材
料、封孔工艺有利于准确测压。
4.3 从某种意义上讲,测试方法是内因,测试条件是外因,两者互相密切配合,才能提高测试效果和成功率,取得正确的瓦斯压力参数。
参考文献:
[1]焦作矿业学院瓦斯地质研究室.瓦斯地质概论[M].北京:煤炭工业出版社,1990.
[2]何书建.煤层瓦斯压力测定新技术[J].矿山压力与顶板管理,2003(3).
[3]于不凡,王佑安.煤矿瓦斯灾害防治及利用技术手册[M].北京:煤炭工业出版社,2005:30-37.
[4]张铁岗.矿井瓦斯综合治理技术[M].北京:煤炭工业出版社,2001:16-31.。