基于压力恢复曲线的富水煤层瓦斯测压结果修正

为了探究下向孔内水对煤层瓦斯压力测定结果的影响,提出了基于瓦斯压力恢复曲线的富水煤层测压结果的修正方法.通过对测压钻孔周围瓦斯压力和水压力曲线分布的分析,发现测压钻孔内瓦斯压力恢复曲线为双曲线形,水压恢复曲线为直线形.针对不同形态的恢复曲线可以用此法剔除钻孔内水压对测压结果的影响,得出煤层瓦斯压力的真实值.在平煤一矿丁6煤层进行现场应用,并根据朗格缪尔公式反演出的瓦斯压力与修正压力进行对比分析,结果表明两者平均误差为0.08MPa,满足实际使用的精度要求,验证了此方法的可靠性.     

提高测压钻孔瓦斯压力测定成功率分析

煤层瓦斯压力是决定煤层瓦斯含量的一个主要因素，也是煤与瓦斯突出危险性预测的一个重要参数。通过对煤层瓦斯压力测定方法、封孔工艺综合分析，阐明了影响煤层瓦斯压力测定成功率的主要因素，得出了一些有价值的结论。     

基于钻孔瓦斯损失量的瓦斯压力测定方法研究

为了缩短瓦斯压力测定时间,通过分析穿层测压钻孔瓦斯流动规律,建立测压钻孔瓦斯流动方程.利用有限差分法和FORTRAN对测压钻孔瓦斯流动方程进行数值计算.计算得出在不同封孔时间、钻孔穿煤长度和钻孔直径下测压钻孔瓦斯损失量,并对比分析了各个因素对其影响.分析结果表明测压钻孔瓦斯损失量随着封孔时间、穿煤长度和钻孔直径的增大而增大,并提出通过减少封孔时间、减小钻孔穿煤长度和采用小直径钻孔的方法,降低瓦斯损失量,缩短瓦斯压力测定时间.     

掘进头前方瓦斯压力测定钻孔深度分析

采用胶囊-密闭液封孔测定煤层瓦斯压力时,如果钻孔深度偏短,则测定结果不是原始煤层瓦斯压力;反之,瓦斯压力测定仪可能拔不出来,导致仪器损坏。首先分析了掘进头前方煤体应力及透气性系数分布规律,并提出了透气性系数的分段函数表达式;根据达西渗透定律,推导出了掘进头前方瓦斯稳态流动时的压力分段函数表达式;最后,根据瓦斯压力的边界条件和连续条件推导出了测压钻孔深度计算公式。结果表明,掘进头前方测压钻孔深度约为15.0m。     

瓦斯压力测定钻孔可以一孔多用

介绍了利用测压钻孔进行测压、测定煤的透气性以及测定百米钻孔瓦斯涌出初速度的方法。     

基于压力恢复曲线测定煤层瓦斯参数研究

结合煤层的赋存特点,首次将油、气田开发过程中压力恢复曲线的成熟理论和基本公式应用到煤层瓦斯赋存参数测定中,构建用于煤层瓦斯赋存参数测定的压力恢复曲线理论和方法,并在胡底煤矿进行了验证试验,用以指导瓦斯防治及煤层气开发等工作,具有一定的创新性。     

基于胶囊压力粘液封孔方式下的主动式瓦斯测压

准确获取煤层瓦斯压力参数,对于指导煤矿安全生产具有特别重要的现实意义。本文阐述了基于胶囊-压力粘液封孔方式下的主动式测压技术原理,通过在毕节市宝黔煤矿的现场实践应用,取得了良好的效果。较被动式测压,压力稳定时间缩短了50.0%;测得的煤层瓦斯压力提高了18.2%,更接近原始瓦斯压力。     

压力恢复曲线测定煤层瓦斯赋存参数的试验研究

借鉴油气井开发过程中压力恢复曲线的成熟理论和基本公式,结合煤矿煤层的赋存特点,构建了用于煤层瓦斯赋存参数测定的压力恢复曲线理论和方法,可实现快速测定煤层瓦斯压力、透气性系数等参数,以指导煤矿的瓦斯抽放、煤与瓦斯突出防治和煤层气的高效抽采。通过对胡底煤矿的煤层瓦斯参数的实测对比,证明采用压力恢复曲线方法是可行的。     

上行含水钻孔精准测压新技术

针对目标煤层含水、渗水、顶板易破碎等复杂地质条件下真实瓦斯压力测定困难的现状,分析上行测压钻孔不同含水情况给测定结果造成的影响,发现若测压钻孔水量过大或出现塌孔,通过剔除水压得到的修正压力值将出现偏差,由此设计了以"高低位双测压管"测压技术及"两堵一注"快速注浆封孔装置的为核心测压体系。经过分析研究,并在郑煤集团振兴二矿进行现场测试,结果表明:该测压体系能够有效排除钻孔含水、塌孔等现象对测压准确性的干扰,为准确测定复杂地质条件下煤层瓦斯压力提供了整套技术方法。     

主动补气缩短煤层瓦斯压力测定时间分析

能够有效缩短瓦斯压力测定时间是主动式测压的最大优点,因此,对主动补气缩短瓦斯压力测定时间进行分析有着重要意义。首先,构建出了被动式测压钻孔周围流场范围内的煤层瓦斯压力表达式,并对主动式测压和被动式测压流场平衡过程的差异性进行了分析,确定了主动补气缩短的瓦斯压力测定时间;然后,从理论上推导出了主动补气缩短瓦斯压力测定时间的计算公式,并将理论计算结果和现场试验情况进行了对比分析。研究结果显示,二者基本一致,误差只有7.5%,主动补气能够缩短大约50%的测压时间。     

高压复合注浆分组隔断封孔法测定立孔瓦斯压力

针对望峰岗矿深井立孔测压复杂的客观实际,提出了高压复合注浆分组隔断封孔法。通过利用4#地质探测立孔进行试验,成功地获得了千米深处的突出煤层B11b的瓦斯压力值,从而为矿井下一步制定瓦斯综合治理措施提供了技术支持和依据。     

主动式测压瓦斯压降曲线的影响因素分析

分析了测压气室长度、煤层透气性系数及注入测压气室内的气体种类对瓦斯压降曲线的影响,通过现场试验表明,测压气室长度越短,瓦斯压力曲线下降的越快,曲线稳定所需的时间越短;煤层的透气性系数越小,瓦斯压力曲线下降的越慢,瓦斯压力达到平衡所需的时间越长;测压气室内注入CO2气体瓦斯压降速率要大于注入N2时的速率。通过对各影响因素进行分析,能够为现场测压提供理论依据,从而提高工作效率。     

ZY-73型钻孔煤层瓦斯压力测定仪的研制

介绍了ZY-73型钻孔煤层瓦斯压力测定仪的设计思路、工作原理及主要技术特点,简要介绍了仪器的使用情况。     

基于近水平含水煤层带压封孔测压研究

对于目前运用的测压方法大多在煤层封孔中运用挡板、木楔封堵浆液,但挡板、木楔不能够达到带压封孔的目的,对于近水平的煤层运用注浆封孔方法,如果没有带压封孔则有效封孔距离短,很难测得煤层的真实压力。提出了近水平含水煤层本煤层带压封孔方法,对于测量近水平含水煤层瓦斯压力有很重要的实践意义,运用该方法测量潞安集团司马矿1207运输巷中得到了准确的瓦斯压力。     

下向穿层测压钻孔排水与封孔方法

准确地测定煤层瓦斯压力是进行矿井瓦斯预测与防治的有效保障。在富水围岩下向穿层钻孔测压过程中,常常遇到钻孔涌水、积水问题,不仅给注浆封孔增加了难度,而且由于水压的影响难以保证读取真实、可靠的煤层原始瓦斯压力。针对以上问题,尝试探讨了下向穿层测压钻孔涌水、积水条件下的排水和封孔方法,经在神火煤电集团葛店矿的现场实践证明,此方法可有效避免下向穿层钻孔成孔后残留积水及持续涌水的不利影响,比较准确地测出煤层原始瓦斯压力。     

倾斜煤层瓦斯测压穿层钻孔设计参数计算方法

为了准确确定穿层测压钻孔参数,以宏远煤矿15号煤层巷道及其高抽巷为原型,建立了穿层测压钻孔的几何模型,根据模型中穿层测压钻孔与倾斜煤层的空间层位关系,探讨了伪倾角对钻孔长度计算的影响,并得出钻孔长度和岩孔段长度计算的几何公式。基于Excel数据处理软件,编写穿层测压钻孔长度计算程序,发现理论长度与实际长度的误差不大于1 m,验证了计算公式的准确性,说明采用该计算公式可以提高设计效率和现场施工的准确性。     

影响煤层瓦斯压力测定结果的关键因素分析

结合盘江矿区29个煤层瓦斯压力的测定工作,系统分析了影响煤层瓦斯压力测定结果准确性的关键因素,结果表明实现科学测压的技术途径是:合理选择测压地点,避免受巷道或煤层暴露面卸压影响;充分考虑煤层赋存条件(地质构造、水文、邻近煤层等)对测定值的影响;精确设计施工钻孔、优化钻孔参数和优选封孔深度,以减少施工成本和观察周期;采用封孔器封孔时,胶囊膨胀压力大于3MPa。     

基于CFD数值模拟的顶板走向长钻孔瓦斯抽采效果及参数优化

为了提高龙泉矿4301综放工作面顶板走向长钻孔的瓦斯抽采效果,采用Fluent数值模拟软件研究长钻孔抽采前后采空区瓦斯分布特征,通过对比分析钻孔终孔于不同层位下钻孔的瓦斯抽采效果,确定了顶板长钻孔布置的基本原则和最佳布置层位,并以此对钻孔间距和钻孔数量进行优化设计,现场验证结果表明：随着钻孔间距的增大,钻孔抽采瓦斯纯流量先增加后减少,上隅角瓦斯浓度呈现“高—低—高”的变化趋势,且在钻孔间距为10 m时抽采瓦斯纯流量达到15.72 m³/min,上隅角瓦斯浓度基本在0.54%左右;随着钻孔数量的增加,上隅角瓦斯浓度逐渐降低且降速逐渐减小,抽采瓦斯纯流量逐渐增加但增速减小。综合考虑瓦斯抽采效果及钻孔工程量,优化确定钻孔终孔垂直高度为25 m,钻孔数量为5个,钻孔间距为10 m,此条件下瓦斯抽采效果较佳。     

瓦斯抽采钻孔高密封性封孔材料性能试验研究

为提高瓦斯抽采钻孔密封材料的封孔性能,研发了PD系列封孔材料,使用FEIQuantaTM 250环境扫描电子显微镜分析了其与钻孔壁结合特征及其向钻孔周边渗透情况,并建立了钻孔周边缝隙流体泄漏模型进行理论验证。该PD系列材料在潞安集团常村矿的现场试验表明其具有很好的密封性能,推广应用前景广阔。