钻屑指标法操作方法

钻屑解吸指标法

入井测试前的准备工作

入井前，必须对所需的仪器、仪表、工具等进行全面检查格校正，仪器电量充足，以满足测试要求。按说明书要求并试操作一遍，确认无问题后，才准带仪器下井工作。

测试前的准备工作。

到达现场后，仪器放置要平稳，人员分工明确。测试前，应明确记录负责人、参数测定负责人，以保证测试结果准确可靠。

△h2测试方法

测定前，三通和两通旋塞置于开启状态，使水柱计两端皆通大气。当打钻至预定位置时，用组合筛在孔口采样，筛分出粒度为1~3mm的煤样并装入煤样瓶至刻度水平线(相当于10g煤样)，并将煤样瓶装入仪器解吸室。当煤样暴露在大气中3min时，(自煤样从煤体脱落时算起)，迅速把三通活塞置于测定状态，解吸2min后，读取两端水柱计压差数，该值就为△h2 测定值，单位为Pa。

MD-2型钻屑瓦斯解吸仪

1-水柱计；2-解吸室；3-煤样瓶；4-三通旋塞；5-两通旋塞k1测试方法

当打钻到预定深度时，用1~3mm的组合筛子在孔口接粉采样，同时启动秒表，在规定的时间内（一般1~2min），把充分筛分过的煤样装入煤样罐的量杯内，并与量杯相平，然后拧紧罐盖，松开阀门。当秒表读数为时(通常为1~2min)，启动仪器“采样”键开始测定。然后仪器每隔0.5min记录一次煤样在解吸仪中累计解吸的瓦斯量Qi ，共解吸5min，读取10个数据。5 min后按照仪器提示，输入秒表读数（min）和取样深度 (m)后,计算过程由仪器自动完成。从而，

可得到10组对应的数据。

WTC瓦斯突出参数测试仪

参考临界值

各煤层石门揭煤工作面钻屑瓦斯解吸指标的临界值应根据试验考察确定，在确定前可暂按表3中所列的指标临界值预测突出危险性。

表3 钻屑解吸指标参考临界值

煤样△h2（Pa）K1（ml/g*min0.5）

干煤样2000.5

湿煤样1600.4

测试数据分析

如果所有实测的指标值均小于临界值，并且未发现其他异常情况，则该工作面为无突出危险工作面；否则，为突出危险工作面。

异常情况的界定：

⑴煤层的构造破坏带，包括断层、剧烈褶曲、火成岩侵入等；

⑵煤层赋存条件急剧变化；

⑶采掘应力叠加；

⑷出现喷孔、顶钻等动力现象；

⑸出现明显的突出预兆。

在突出煤层，当出现上述第⑷、⑸情况时，应判定为突出危险工作面；当有上述第⑴、⑵、⑶情况时，除已经实施了工作面防突措施的以外，应视为突出危险工作面并实施相关措施。

影响因素分析

煤样粒度由于钻屑筛分不充分，使得测定钻屑瓦斯解吸指标所用的钻屑粒度不满足1~3mm要求，从而造成测定误差。

煤样纯度目前，现场测定钻屑瓦斯解吸指标（△h2、k1）多采用孔口接样方式，使得指标测定所用的煤样纯度不能保证，即不能保证全部钻屑均取自预定深度。这就造成煤样放散瓦斯的时间不同一，从而引起钻屑瓦斯解吸指标（△h2、k1）的测量误差。

煤样质量按规定，测定钻屑瓦斯解吸指标（△h2、k1）所用的钻屑质量为10g，而现场测定中则是用量杯来大概量取煤样。由于不同煤层，煤的密度不同，因此需要实测钻屑容重，选择合适的量杯。当不经过实测而随意选取量杯，或测定过程中煤样不按要求筛分、量取时，会造成煤样的量偏离10g较远，造成测量误差。

测定时间从孔口接样到测定开始的时间间隔，要求测定时为2min，测定值时为1~2min。在现场中往往由于偶然因素，使得时间不符合上述要求，从而引起测量误差。

仪器密封性测定钻屑瓦斯解吸指标（△h2、k1）的仪器是通过测定煤样罐中的解吸瓦斯形成的压力变化来计算钻屑瓦斯解吸量的，

当密封圈或取压胶管老化、出现裂纹而未能及时更换或操作不当，使仪器的气密性不好时，造成测量误差。

注意事项

钻孔布置必须在软分层且参数合理，避开钻孔影响

电量必须充足

操作快速、减少暴露时间，2min内完成

把握接粉时机、避免卡钻处理,钻进时立即接粉

观察测量中仪器是否漏气

最好采用干粉测定

充分筛分

避开矸石段、观察钻粉中是否混有矸石

控制打钻，禁止先打到预定深度后等待接粉

现象记录、工作面异常描述

预测深度不宜太长等

预测完后最好在井下显示一遍，确定准确值（小数点后3位）

定期标定

钻屑指标法

入井测试前的准备工作

入井前，必须对所需的仪器、仪表、工具等进行全面检查格校正，仪器电量充足，以满足测试要求。按说明书要求并试操作一遍，确认无问题后，才准带仪器下井工作。

测试前的准备工作。

到达现场后，仪器放置要平稳，人员分工明确。测试前，应明确记录负责人、参数测定负责人，以保证测试结果准确可靠。

布孔与测试要求

预测钻孔布置

采用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性时，在近水平、缓倾斜煤层工作面应向前方煤体至少施工3个、在倾斜或急倾斜煤层至少施工2个直径42mm、孔深8～10m的钻孔，测定钻屑瓦斯解吸指标和钻屑量。布置图见下图。

钻孔应尽可能布置在软分层中，一个钻孔位于掘进巷道断面中部，并平行于掘进方向，其他钻孔的终孔点应位于巷道断面两侧轮廓线外2～4m处。

测试

钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S，每钻进2m至少测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1或△h2值。

测量期间，要求控制打钻速度，避免因钻速忽高忽低造成的测量误差，一般控制在1m/min左右。同时，考虑钻屑收集的问题，尽可能地收集钻屑量。

煤巷掘进工作面突出预测钻孔布置示意图

参考临界值

各煤层采用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的指标临界值应根据试验考察确定，在确定前可暂按表4的临界值确定工作面的突出危险性。

表4 钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性的参考临界值

钻屑量 S Δh2（ Pa）K1（mL/g•min0.5）

（kg/m）（L/m）2000.56 5.4测试数据分析

如果实测得到的钻屑量S 、钻屑解吸指标K1或△h2的所有测定值均小于临界值，并且未发现其他异常情况，则该工作面预测为无突出危险工作面；否则，为突出危险工作面。

影响因素分析

钻孔施工打钻操作主要是由工作人员控制，但是与煤体的硬度大小也有一定的关系。打钻速度快，钻屑量就会少，反之，钻屑量就会多。另外，钻杆与钻杆之间连接不紧密，钻杆同心度不好，以及钻杆弯曲等引起打钻过程刷孔也将造成测量误差。

钻屑收集由于钻屑的收集与钻孔钻进不同步、风速过大钻屑被风吹走等因素导致钻屑收集不全也是造成钻屑量测定误差的主要原因之一。