順煤層精確測(cè)瓦斯壓力法
摘要:針對(duì)目前通常采用的瓦斯壓力測(cè)定法遇到含水量大煤巖層時(shí)難以精確測(cè)定瓦斯壓力這一難題,筆者提出了放水測(cè)瓦斯壓力方法,并改進(jìn)了鉆孔封孔工藝,通過在祁南礦多個(gè)地點(diǎn)的成功試驗(yàn)與應(yīng)用,總結(jié)出了一套精確測(cè)定含水量大鉆孔瓦斯壓力的方法。
關(guān)鍵詞:突出煤層 含水 瓦斯壓力 封孔 放水測(cè)定
0 引言
煤層瓦斯壓力是瓦斯涌出和突出的動(dòng)力,也是煤體瓦斯含量多少的標(biāo)志。準(zhǔn)確獲取煤層原始瓦斯壓力是有效開展瓦斯預(yù)測(cè)和防治工作的重要技術(shù)保障,有著極其重要的`意義。但是目前通常采用的瓦斯壓力測(cè)定法,在遇到含水量大的煤巖層時(shí),受靜水壓的影響,測(cè)定的結(jié)果偏差很大。基于此,為了提高煤層瓦斯壓力的測(cè)試精度,筆者在祁南礦716底板抽放巷、726底板抽放巷及34下采區(qū)測(cè)壓過程中,針對(duì)區(qū)域內(nèi)構(gòu)造、裂隙發(fā)育、含水豐富的特點(diǎn),嘗試了放水測(cè)瓦斯壓力,并改進(jìn)了鉆孔封孔工藝。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和應(yīng)用結(jié)果表明,使用該工藝可以很好地封堵與測(cè)壓鉆孔溝通的滲水裂隙,保證測(cè)壓過程的順利和成功,并最終獲取了比較準(zhǔn)確、可靠的煤層瓦斯壓力。
1 礦井概況
祁南礦隸屬淮北礦業(yè)集團(tuán)公司,位于宿南向斜轉(zhuǎn)折端,含煤地層屬二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組和上統(tǒng)上石盒子組,可采或局部可采煤層10層,分為上、中、下三個(gè)煤組,自上而下依次為上煤組23、32煤層,中煤組61、62、63、71、72、8和9煤層,下煤組10煤層,可采煤層平均總厚度為16.84m,其中32、72、10煤層為礦井主要可采煤層。32、10煤層為高瓦斯煤層,71、72煤層為突出煤層,高瓦斯、突出煤層占礦井可采儲(chǔ)量的85.8%。煤層瓦斯壓力大、瓦斯含量高,治理難度大,嚴(yán)重威脅著我礦的安全生產(chǎn)。
2 測(cè)壓試驗(yàn)過程
2.1 測(cè)壓鉆孔設(shè)計(jì) 選取測(cè)壓地點(diǎn)時(shí),為了最大限度反應(yīng)煤層原始狀態(tài)下的瓦斯壓力,需遵循以下原則:
2.1.1 煤層致密完整、無破碎,50m范圍內(nèi)無斷層和大的裂隙;
2.1.2 如果必須在斷層、裂隙帶或破碎帶地段施工測(cè)壓孔時(shí),首先必須對(duì)測(cè)壓孔周圍50m范圍內(nèi)注水泥漿或其它封堵材料,封堵圍巖裂隙;
2.1.3 巖層無淋水,巖柱(垂高)至少大于10m;目標(biāo)煤層周圍無采空區(qū),盡量選取近幾年開拓的巖石巷道;
2.1.4 如果選取順煤層施工測(cè)壓孔,鉆孔長(zhǎng)度不小于40m,選取構(gòu)造簡(jiǎn)單,有利于施工的最近開掘的煤巷。
此次測(cè)壓試驗(yàn),選取了101東翼軌道大巷、725底板抽放巷及34下軌道巷三個(gè)地點(diǎn),每個(gè)試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)計(jì)兩組測(cè)壓鉆孔,兩組之間距離為30~40m之間,每組為兩個(gè)測(cè)壓鉆孔,孔間距2.5m。鉆孔的開孔位置均選擇在巖石比較完整的位置。
2.2 鉆工施工 鉆孔施工應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)鉆孔參數(shù)進(jìn)行,并保證鉆孔平直、孔形完整,穿透被測(cè)煤層。在鉆孔施工中,應(yīng)準(zhǔn)確記錄鉆孔參數(shù)、鉆孔見煤深度,煤層厚度,以及鉆孔開孔時(shí)間、見煤時(shí)間及結(jié)束時(shí)間。
遇含水層或破碎帶時(shí)可采用如下鉆孔施工工藝:
2.2.1 選好開孔位置后,選用Ф113mm鉆頭鉆進(jìn)5~6m深停止,退出鉆桿。
2.2.2 掃凈孔內(nèi)巖屑后,將Ф108mm帶法蘭盤的孔口管送進(jìn)孔內(nèi),孔口管露出鉆孔外長(zhǎng)度100～300mm左右為宜。
2.2.3 先用木楔、棉紗、快干水泥把孔口管固定好,再用水泥漿(水:水泥=1:1.5)加固孔口管;對(duì)于40
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