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刘庄矿含水砂岩下煤层瓦斯压力测定技术研究

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160 2012 年第 4 期 刘庄矿含水砂岩下煤层瓦斯压力测定技术研究 姜 摘 要 路 ( 国投新集能源有限责任公司, 安徽 淮南 232000 ) 针对刘庄矿主采煤层顶板砂岩富水 、 见水点难以把握的特征, 同时矿井揭煤多为顶板揭煤, 测压孔全部为俯角孔, 各类水源很容易进 含水砂岩 瓦斯压力 测定 B 技术研究 入测压室, 影响测压的精度和效果等实际情况, 进行了测压工艺的研究和应用, 准确的测定出了煤层的瓦斯压力。 关键词 中图分类号 TD712 文献标识码 Research on Gas Pressure of Coal Seam under Water - bearing Sandstone Test Technology in Liu Zhuang Coal Mine Jiang Lu ( Xinji National Investment Energy Limited Liability CoMPany,Huainan 232000 ,Anhui) Abstract According to the fact that coal seam sandstone roof is rich in water and water breakthrough point are difficult to master,at the same time there are a lot of cuttings through coal seam roof,all holes are angle of depression,so various water goes into the pressure chamber easily and it affects testing precision,the pressure test technology was researched,and the gas pressure is tested accurately by using this technology. Key words sandstone aquifer gas pressure determination technology research 瓦斯压力是瓦斯突出各参数中极为重要的指标, 测定的准确性对矿井的瓦斯治理和防突具有基础性的 作用。而矿井主采煤层顶板砂岩富水 、 裂隙水或断层 水经常出现, 见水点也难以把握, 同时矿井揭煤多为顶 测压孔全部为俯角孔, 各类水源很容易进入测 板揭煤, 压室, 影响测压的精度和效果, 在这种特殊条件下必须 加强测压工艺的研究 。 1 1. 1 煤层瓦斯压力测定工艺 合理选择测压点 料, 注浆压力一般不大于 5MPa。 注浆后 8h ( 速凝材料在 8h 可以凝固) , 用 Φ75mm 的钻孔在套管内进行冲扫孔, 扫孔施工至煤层内 3m 左右, 成孔后将注浆管 、 测压管依次送入钻孔内, 固定 孔口盖, 最后进行封孔 、 注浆 。 压力表在封孔后 8h 后 安装开始读数, 同时可以使用主动测压, 即通过注入高 压氮气使压力表压力达到一定刻度, 然后开始记录进 行测压, 待压力表度数稳定一段时间后, 测压过 程结 束。封孔工艺如图 1 所示 。 根据测压地点布置要求, 结合现场实际情况, 选择 了不受断层影响和不受裂隙影响 4 处测压地点, 布置 4 7211 风巷测压点 、 81 采区 个测压点: 7211 机巷测压点 、 81 采区变电所测压点 。 为保证测压 回风石门测压点 、 效果, 测压要求保持 20m 以上的岩柱 。 1. 2 钻孔施工及封孔工艺选择 结合煤层地质资料, 通过对原有测压封孔工艺的 分析和 综 合, 提 出 以 下 瓦 斯 压 力 测 定 新 工 艺: 先 用 Φ113mm 的钻头打钻约 8m 深度停止钻孔, 在孔内安设 108mm Φ 孔口管和一根注浆管, 并用快干水泥进行固 定, 凝固时间不得低于 8h 。 然后向孔内进行注浆, 注 浆凝 固 时 间 不 得 低 于 24h 。 待 水 泥 凝 固 后, 选用 Φ94mm 的钻头钻进至煤层顶板泥岩位置, 同时保证不 进入煤层, 保留约 0. 5m 以上的岩柱, 然后对已施工的 钻孔进行全程下 Φ89mm 套管, 套管长度略小于钻孔深 度, 控制在 20 50mm, 随后进行注浆, 浆液使用速凝材 * 收稿日期: 2012 - 06 - 11 作者简介: 姜路( 1982 - ) , 男, 国投新集能源有限公司刘庄矿通风 区副区长。 图1 钻孔封孔图 1. 3 瓦斯压力观测及数据分析 各钻孔在封孔后前三天内每班观测三次并记录压 力表读数和观测的时间, 以后每班观测一次 。 在压力 观测结束后, 拆下压力表, 再次测定钻孔瓦斯浓度, 并 记录钻孔瓦斯涌出衰减情况 。测压钻孔严格按设计施 工, 并建立测压台帐, 绘制瓦斯压力曲线图, 通过综合 分析影响因素, 确定测定结果 。 2 现场应用及分析 随着 矿 建 工 程 的 推 进, 分 别 在 81 采 区 变 电 所 、 7211 风巷 、 7211 机巷进行了实际应用, 各地点的测定 图 3、 图 4 所示。 过程的观测数据曲线如图 2 、 2012 年第 4 期 161 钻孔参数和煤层瓦斯压力测定结果见表 1 所示 。 由表 可知, 煤层瓦斯压力数值范围为 0. 25 0. 48MPa, 均小 于突出临界指标值 0. 74MPa。 其中在 81 采区变电所 测定的瓦斯压力最大, 数值为 0. 48MPa, 钻孔见煤标高 - 554. 4m。 表 1 煤层原始瓦斯压力测定结果表 测定地点 见煤标 高( m) - 559 - 551 方位 ( ?) 221 208 208 239 倾角 ( ?) - 26 - 35. 5 - 36 - 50 孔长 ( m) 44. 5 23. 5 44. 5 38



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