1測壓情況

煤層瓦斯壓力是研究煤層瓦斯流動和涌出的基本參數(shù)，也是煤與瓦斯突出的動力之一。煤層瓦斯壓力的大小決定了煤層瓦斯含量與涌出量的大小、瓦斯流動動力的高低及瓦斯動力現(xiàn)象瓦斯?jié)撃艿拇笮�，準確測定瓦斯壓力對礦井有效合理地制定瓦斯防治措施、預(yù)測預(yù)報煤與瓦斯突出的危險性，合理制定防突措施等均具有十分重要的意義。

近年來，隨著鄭煤集團各礦井開采深度不斷加大，突出礦井和高瓦斯礦井的數(shù)量也在增加，鄭州礦區(qū)所采二1煤層為“三軟”煤層，屬典型的構(gòu)造煤，其物理特性更有利于煤與瓦斯突出的發(fā)生，該地區(qū)曾經(jīng)多次發(fā)生煤與瓦斯突出事故，因此，瓦斯防治及防突工作更加重要。

鄭煤集團2006年～2013年共測試二1煤層瓦斯壓力260個，其中采用注漿封孔法測壓225個，采用ACW－1型膠圈－密封黏液封孔法測壓3個，采用M－Ⅱ型膠囊－密封黏液封孔法測壓32個。

 

2數(shù)據(jù)分析

瓦斯壓力測試是一項復(fù)雜的技術(shù)工作，近年來，在鄭州礦區(qū)共實測瓦斯壓力260個，除去有水壓影響鉆孔和沒有上壓鉆孔86個。經(jīng)分析，瓦斯壓力值為參考值的46個，其中，合格鉆孔128個，測壓鉆孔合格率達到49%。

 

2．1按測試方法

測試260個瓦斯壓力，其中采用注漿封孔法測壓225個，有水壓影響鉆孔和沒有上壓的鉆孔76個。經(jīng)分析，瓦斯壓力值為參考值的43個，合格106個，合格率47%;采用ACW－1型膠圈－密封黏液封孔法測壓3個，全部合格，合格率100%;采用M－Ⅱ型膠囊－密封黏液封孔法測壓32個，除去有水壓影響鉆孔和沒有上壓鉆孔10個，經(jīng)分析，瓦斯壓力值為參考值的3個，合格19個，合格率59%。

 

2．2按壓力數(shù)據(jù)

共測試260個瓦斯壓力，其中測試結(jié)果0～0．3MPa的171個，占65．8%;測試結(jié)果0．3MPa～0．6MPa的53個，占20．4%;測試結(jié)果0．6MPa～0．9MPa的16個，占5．8%;測試結(jié)果0．9MPa～1．2MPa的6個，占2．3%;測試結(jié)果1．2MPa～1．5MPa的8個，占3．1%;測試結(jié)果1．5MPa～1．8MPa的2個，占0．7%;測試結(jié)果1．8MPa～2．1MPa的2個，占0．7%;測試結(jié)果2．1MPa～2．4MPa的2個，占0．7%;測試結(jié)果2．4MPa～2．7MPa的1個，占0．36%。其中瓦斯壓力值＞0．6MPa的測試臺賬，共有11個礦22個工作面37個數(shù)據(jù)＞0．6MPa，占14．2%。

 

3存在問題

3．1測壓設(shè)計

測壓設(shè)計前未到現(xiàn)場踏勘，鉆孔布置有的沒有避開含水層、溶洞、采動影響范圍、瓦斯抽采卸壓范圍，有些鉆孔終孔間距不能滿足＞20m要求。

3．2測壓準備

(1)封孔使用新毛巾、聚氨酯的成本高，還容易傷到皮膚。

(2)氮氣罐較笨重、移動麻煩，膜盒壓力表未進行計量檢定就入井使用，可能導(dǎo)致讀數(shù)不準確，注漿泵到井下后發(fā)現(xiàn)被堵死的情況，導(dǎo)致工作難以進行。

(3)水泥、水、膨脹劑配比不正確可能導(dǎo)致漿液封孔段長度不夠，影響封孔效果。

3．3現(xiàn)場測壓未按照設(shè)計施工鉆孔，注漿量很難把握，封孔時間超過24h，測試過程未按照要求進行讀數(shù)，壓力數(shù)據(jù)未達到穩(wěn)定要求結(jié)束測壓。

3．4報告編制現(xiàn)場測試的瓦斯壓力和瓦斯含量、吸附常數(shù)等參數(shù)很難通過計算驗證，壓力測試結(jié)果沒有準確的認證評價體系，無法確認測試結(jié)果是否真實。

4整改措施

4．1測壓設(shè)計測

壓設(shè)計前必須先到現(xiàn)場踏勘，測壓鉆孔應(yīng)避開含水層、溶洞，并保證測壓鉆孔與其距離不小于50m，同一地點應(yīng)設(shè)置兩個測壓鉆孔，終孔見煤點或測壓氣室應(yīng)在相互影響范圍外，其距離除石門測壓外應(yīng)不小于20m。

4．2測壓準備

購買單孔使用的聚氨酯、購置氮氣自制膜盒壓力表、膜盒壓力表使用前要定期進行計量檢定，注漿泵必須保證每次使用完畢后立即清洗維護，以免由于不及時清洗導(dǎo)致被堵死。根據(jù)封孔深度確定水泥用量，按一定比例配制成水泥漿，加入膨脹劑，用注漿泵一次連續(xù)將水泥漿注入孔內(nèi)，待返漿管返漿時，關(guān)閉閥門結(jié)束封孔。

4．3現(xiàn)場測壓

(1)封孔前，要對驗收鉆孔進行審查，達不到設(shè)計要求不予封孔;確因客觀條件制約，需變更設(shè)計的，由技術(shù)負責人現(xiàn)場確定并重新補報測壓設(shè)計。

(2)自動加壓補漿膜盒壓力表，保證補漿壓力能夠滿足測試需要。

(3)鉆孔施工超過24h未封孔鉆孔報廢，采用自動記錄儀記錄瓦斯壓力變化過程，待瓦斯壓力變化在3d內(nèi)＜0．015MPa，測定工作既可結(jié)束;否則，應(yīng)延長測壓時間。

4．4報告編制

保證瓦斯壓力測試完成后1d內(nèi)出具瓦斯壓力測試報告并根據(jù)評價體系進行驗證。

5下步計劃

5．1成立測壓攻關(guān)小組成立瓦斯壓力測試攻關(guān)小組，由瓦斯所所長任組長，瓦斯所副所長任副組長，有關(guān)專業(yè)技術(shù)人員參加瓦斯壓力測試攻關(guān)小組。

5．2建立測壓實驗室

(1)建立壓力測試實驗室，對現(xiàn)有測壓方法進行對比研究分析，改進出一套新的適合鄭州礦區(qū)的快速瓦斯壓力測試新方法。

(2)通過實驗，研究瓦斯壓力和瓦斯含量、煤的吸附性之間的關(guān)系。

(3)研究瓦斯壓力和瓦斯含量、吸附常數(shù)等參數(shù)之間的關(guān)系，建立壓力測試結(jié)果認證評價體系。

5．3深入研究測壓方法

(1)到有關(guān)科研院所進行調(diào)研，了解國內(nèi)較新的測試工藝方法。

(2)研究新型封孔材料，達到降低成本且密封效果較好的功效。

(3)研究本煤層順層鉆孔瓦斯壓力測試，通過實驗掌握順層鉆孔測壓技術(shù)。

(4)研究使用自動記錄儀，保證自動記錄儀能連續(xù)記錄并完成整個測壓過程的記錄。

(5)研究使用自動補氣膜盒壓力表，保證補氣膜盒壓力表能夠滿足瓦斯壓力測試所需的壓力和氣體。

(6)使用較新的自動放水器，研究巖層頂?shù)装宄袎核畬ν咚箟毫�測定結(jié)果影響的剔除技術(shù)。

5．4與大專院校合作公關(guān)

(1)繼續(xù)與河南理工大學合作研究復(fù)雜地質(zhì)條件下瓦斯壓力測試科研攻關(guān)課題，探索快速測試瓦斯壓力的新工藝、新技術(shù)、新膜盒壓力表。

(2)在復(fù)雜地質(zhì)條件下瓦斯壓力測試科研項目的基礎(chǔ)上，瓦斯所準備在第三季度采用不同測壓方法進行測試瓦斯壓力20個孔做進一步的實驗，研究復(fù)雜水文、地質(zhì)條件下瓦斯壓力測試新技術(shù)，提高瓦斯壓力測試準確率，更好的指導(dǎo)安全生產(chǎn)。

 

6結(jié)論

鄭州礦區(qū)瓦斯壓力測試存在很多問題，操作不規(guī)范、測試方法單一、測試工程量大、測試準確率低，需要根據(jù)以上問題逐一改進，選擇較優(yōu)的解決辦法，以研究新的測壓工藝和研制新的測壓膜盒壓力表為突破口開展工作，做好煤層瓦斯壓力測試工作。