主动测压技术在沿沟煤矿的适用性研究

针对沿沟煤矿采用被动测压技术无法准确测出煤层瓦斯压力的难题,采用直接法与间接法相结合的方式测定瓦斯压力,引用主动测压技术,选用N2作为补偿气体,对沿沟煤矿1~#、7~#煤层进行压力测定。现场实践表明,选用N_2作为补偿气体的主动测压技术,能快速准确地测定沿沟煤矿煤层原始瓦斯压力。     

井下直接法测定煤层瓦斯压力研究现状及分析

由于目前煤矿多采用直接法测定煤层瓦斯压力,因此有必要对其研究现状进行总结和分析,为更深入地研究提供指导。从测压封孔技术研究和煤层瓦斯压力准确快速测定影响规律研究探讨了直接法测定煤层瓦斯研究现状,并指出了研究中还存在的问题。结合煤层瓦斯流动理论研究成果,认为描述测压过程中瓦斯流动的数学模型没有紧随煤层瓦斯流动理论的发展趋势。     

厚煤层长钻孔封孔工艺的比对分析研究

针对保德煤矿8#煤层厚煤层长钻孔采用2种封孔工艺进行实测煤层瓦斯压力。在测定瓦斯压力过程中,对胶囊黏液带压封孔工艺进行了优化和改进。通过对2种封孔工艺的封孔质量和测压效果的比对,得出胶囊黏液带压封孔工艺在厚煤层长钻孔测压中更加具有优越性,更能真实反映煤层瓦斯压力,具有良好的应用效果和安全生产效益。     

快速测压方法在吴家峁煤矿石门揭煤施工中的应用

我国绝大多数矿井均是瓦斯矿井,瓦斯事故是煤矿生产中造成人员伤害最严重的事故之一。准确测定煤层瓦斯压力对矿井有效而合理地采取瓦斯防治措施,预测煤层瓦斯突出危险性从而更好保障煤矿井下安全生产,具有重要意义。本文详细介绍了快速测压方法在吴家峁煤矿井筒揭煤过程中的应用,通过快速测压方法在较短时间内测得中央回风立井揭开4煤前的瓦斯压力,为安全快速揭煤提供了有利条件。     

煤层瓦斯压力测定钻孔新型封孔技术

我国煤矿绝大多数是瓦斯矿井，瓦斯事故为煤矿生产中最严重的自然灾害之一。准确测定煤层瓦斯压力对矿井有效而合理地制定瓦斯防治措施、预测预报煤与瓦斯突出的危险性，具有重要意义。在煤层中直接打钻测定瓦斯压力时，由于钻孔周围微裂隙发育，封孔较为困难。针对这一问题，基于“固体封液体，液体封气体”的封孔原理，提出了煤层钻孔聚氯酯泡沫一压力黏液封孔测压技术，并在康家滩煤矿实测煤层瓦斯压力中取得圆满成功。     

张小楼井下邻近层卸压范围考察

上煤层开采使下邻近层卸压,下邻近层瓦斯压力将会下降。准确测定上煤层开采前后下邻近层瓦斯压力的变化,确定下邻近层的卸压保护范围,对下邻近层瓦斯治理有重要意义。利用速凝水泥封孔测压工艺,在庞庄煤矿张小楼井-1025西一下山采区7煤层工作面施工测压钻孔测定9煤层的瓦斯压力,考察7煤层工作面推进过程中下邻近层9煤层瓦斯压力的变化规律。结果表明,7煤层工作面回采前后,9煤层瓦斯压力由0.65 MPa下降至0.41 MPa,走向卸压角为65°,走向卸压保护距离为13.5 m,7煤层开采对9煤层卸压效果显著。     

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。     

本煤层测压黄泥-聚氨酯快速封孔技术

煤层瓦斯压力测定是煤矿瓦斯防治基础参数测试内容之一,其最理想的测定条件是穿岩钻孔测压,但当前多数矿井因主要巷道均布置在煤层中而不得不采用煤层钻孔测压。目前本煤层瓦斯压力测定由于封孔难度大,传统的封孔工艺不能适用煤层封孔的需求,测压成功率较低。因此提出了黄泥-聚氨酯快速封孔方法,并在九里山矿进行了现场实验,取得了较好的效果。     

胶囊-粘液封孔测定煤层瓦斯压力技术的应用

煤层瓦斯压力是瓦斯涌出和突出的动力,也是煤层瓦斯含量多少标志。应用胶囊-粘液封孔测压技术准确测定了荣光煤矿12号煤层瓦斯压力,对预测煤与瓦斯突出危险性及矿井瓦斯防治具有重要意义。     

定向长钻孔瓦斯压力直接测定装置研究与应用

准确测定煤层瓦斯压力,是煤矿制订防治瓦斯措施的依据。对于瓦斯含量整体偏小、局部富集的煤层,采取在煤层底板施工巷道布置穿层钻孔测压的方法,巷道施工费用高、时间长。针对该问题,研制了长钻孔定点密封测压装置,提出了利用定向钻机在煤层施工定向多分支长钻孔,在分支孔内安装密封测压装置进行定点测压的方法,并在陈四楼煤矿开展现场工程试验,测定300 m定向多分支钻孔不同位置的瓦斯压力。结果表明,研制的测压装置结构合理、自动化程度高、性能可靠,利用本装置测定的瓦斯压力与底板巷道同一位置穿层钻孔的测定值相吻合,更接近煤层瓦斯压力实际值,为区域预测煤与瓦斯突出危险性提供了科学、准确的基础资料。     

复杂条件下瓦斯原始压力测定方法的研究与应用

矿井深部地质条件非常复杂,在煤层瓦斯压力的测定过程中经常遇到裂隙水影响瓦斯原始压力测定结果的情况,尤其在复合煤层及煤层群中测定瓦斯压力更是困难重重。平煤十矿对己_15-16煤层瓦斯测定方法及测定结果表明,利用钢管固孔—高压注浆—胶囊黏液封孔等组合工艺能够准确测得矿井深部复杂地质条件复合煤层原始瓦斯压力。     

上行含水钻孔双测压管测定瓦斯压力试验

针对复杂地质条件下煤层瓦斯压力难以准确测定的问题,对单管测压过程中钻孔的含水情况进行分析,在钻孔呈充水状态或出现塌孔时,采用剔除水压的测压方式难以准确测定瓦斯压力。基于此,设计出高低位双测压管测压技术及采用“两堵一注”的快速封孔方式,并在大众煤矿进行现场试验,经过现场试验结果得出:该技术可有效控制和降低封孔后孔内通过导水裂隙或水泥砂浆浆液析出积水对压力测定的影响,可以准确测定煤层瓦斯压力值。     

煤层注水在瓦斯灾害治理中的研究与应用

为消除鹤煤三矿采煤工作面瓦斯突出危险,在已有相关理论研究的基础上,建立了注水情形下煤层破坏的流固耦合瓦斯抽采模型,详细阐述了煤层破坏、自由水运移、瓦斯压力变化三者耦合作用关系,分析了裂隙自由水运移影响下注水钻孔塑性区变化过程。模拟结果表明:外界自由水的注入对煤层破坏效果显著。首先随着自由水的注入,扩大了钻孔塑性破坏区范围,降低了自由水润湿区域内煤层弹性模量等参数,促进了自由水在裂隙内的运移。其次,伴随自由水压力的升高,自由水逐渐进入煤层深部,提高了裂隙空间内自由水饱和度,抑制了煤层内瓦斯解吸、扩散过程,减少了瓦斯的释放。通过现场实践表明,两者变化趋势一致,因此该模型可用于瓦斯灾害治理。     

注浆封孔测压法测定煤层瓦斯压力的实践

对于煤层瓦斯涌出量、煤层瓦斯含量,起决定性作用的是瓦斯压力,也是煤层的瓦斯涌出与赋存的基本参数之一。针对五虎山煤矿9#煤层瓦斯压力利用注浆封控测压法进行现场测定,并对测试结果研究分析,同时对于测定瓦斯抽放和瓦斯涌出量的合理设计提供了科学依据。     

存储式电子压力计在瓦斯压力测定中的应用

煤层瓦斯压力的准确测定可以为矿企制定合理有效的瓦斯灾害防治措施提供依据,为了提高井下煤层瓦斯压力直接测试时的测定精度,分析当前煤层瓦斯压力测定的几种方法,认为通过观测压力表变化而确定煤层瓦斯压力时,存在压力表精度不够、观测费时费力、读数误差大等问题。将存储式电子压力计应用于井下瓦斯压力实测,解决了压力表在测压工作中的不足,存储式电子压力计在瓦斯压力测定中具有精准性、连续性、抗震性和便捷性等优点。     

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。     

Technique and experiment of active direct gas pressure measurement in coal roadway

An active measurement method and its principle was introduced considering the low success rate, special difficulty, and long measurement time of the direct gas pressure measurement currently used in coal roadways. The technology of drilling, borehole sealing depth, borehole sealing length, sealing control of the measuring process, compensatory computation of gas loss quantity and other key techniques were discussed. Finally, based on the latest instrument the authors developed, a series of experiments of direct gas pressure measurement in the coal roadways of the Jincheng and Tongchuan mine district, were carried out. The experimental results show that active gas pressure measurement technique has advantages as follows: (1) the application scope of direct gas pressure measurement technique is wide and it does not have the restriction of coal hardness, coal seam fissure and other conditions; (2) the measured results are credible, which can be tested by the same gas pressure value acquired from a different borehole in the same place; (3) the measurement process is convenient and quick, it takes about 2 to 3 days to acquire the gas pressure value in a coal seam. Supported by National Basic Research Program of China (2005cb221504); National Key Technologies R & D Program of China (2006BAK03B01)     

主动式补气对煤层瓦斯压力测定影响规律研究

针对目前煤层瓦斯压力测定周期长、准确性差的问题,采用理论分析、数值模拟和现场实验相结合的研究方法,分析了主动式补气快速测压的原理,研究了补气气源压力、补气时间、煤层渗透率、原始瓦斯压力等因素对补气测压结果的影响规律。结果表明,主动式补气可以明显减少瓦斯压力测定所需要的时间,补气压力越接于煤层原始瓦斯压力、煤层透气性越大、补气时间越长,越有利于煤层瓦斯压力的测定。现场试验证实,主动式补气法对准确快速测定煤层瓦斯压力具有较好的实用价值。     

立井揭突出煤层工作面消突效果检验

金能公司3#煤层为煤与瓦斯突出煤层。在副立井揭穿3#煤的过程中,该公司制定实施了副立井揭煤方案。井筒施工至煤层垂距30m时打前探钻孔,测定瓦斯压力,取样分析,根据结果进行瓦斯排放。排放完成后,再次测压,并采用钻屑瓦斯解析指标K1值来检验消突效果。     

煤层注水治理瓦斯灾害流固耦合关系研究

为消除瓦斯突出危险及工作面煤尘污染,基于平煤股份十矿己_15-16-24130工作面煤层地质赋存条件,建立了注水情形下煤层破坏的瓦斯抽采模型。提出了注水消除煤层瓦斯突出危险、降低煤尘排放的应用方案,分析了裂隙自由水运移影响下注水钻孔塑性破坏过程。模拟结果表明:随着自由水的注入,扩大了钻孔塑性破坏区范围,降低了自由水润湿区域内煤层物理特性。伴随自由水压力的升高,自由水逐渐进入煤层深部,提高了裂隙空间内自由水饱和度,抑制了煤层内瓦斯解吸、扩散过程,减少了瓦斯的释放。结合现场工业性试验可知,外界自由水的注入对煤层软化、破坏效果显著,对减少煤矿井下煤尘灾害、消除工作面瓦斯突出风险具有重要意义。