1測(cè)壓情況

煤層瓦斯壓力是研究煤層瓦斯流動(dòng)和涌出的基本參數(shù)，也是煤與瓦斯突出的動(dòng)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(dòng)動(dòng)力的高低及瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象瓦斯?jié)撃艿拇笮�，�?zhǔn)確測(cè)定瓦斯壓力對(duì)礦井有效合理地制定瓦斯防治措施、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)煤與瓦斯突出的危險(xiǎn)性，合理制定防突措施等均具有十分重要的意義。

近年來(lái)，隨著鄭煤集團(tuán)各礦井開(kāi)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(tuán)2006年～2013年共測(cè)試二1煤層瓦斯壓力260個(gè)，其中采用注漿封孔法測(cè)壓225個(gè)，采用ACW－1型膠圈－密封黏液封孔法測(cè)壓3個(gè)，采用M－Ⅱ型膠囊－密封黏液封孔法測(cè)壓32個(gè)。

 

2數(shù)據(jù)分析

瓦斯壓力測(cè)試是一項(xiàng)復(fù)雜的技術(shù)工作，近年來(lái)，在鄭州礦區(qū)共實(shí)測(cè)瓦斯壓力260個(gè)，除去有水壓影響鉆孔和沒(méi)有上壓鉆孔86個(gè)。經(jīng)分析，瓦斯壓力值為參考值的46個(gè)，其中，合格鉆孔128個(gè)，測(cè)壓鉆孔合格率達(dá)到49%。

 

2．1按測(cè)試方法

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

 

2．2按壓力數(shù)據(jù)

共測(cè)試260個(gè)瓦斯壓力，其中測(cè)試結(jié)果0～0．3MPa的171個(gè)，占65．8%;測(cè)試結(jié)果0．3MPa～0．6MPa的53個(gè)，占20．4%;測(cè)試結(jié)果0．6MPa～0．9MPa的16個(gè)，占5．8%;測(cè)試結(jié)果0．9MPa～1．2MPa的6個(gè)，占2．3%;測(cè)試結(jié)果1．2MPa～1．5MPa的8個(gè)，占3．1%;測(cè)試結(jié)果1．5MPa～1．8MPa的2個(gè)，占0．7%;測(cè)試結(jié)果1．8MPa～2．1MPa的2個(gè)，占0．7%;測(cè)試結(jié)果2．1MPa～2．4MPa的2個(gè)，占0．7%;測(cè)試結(jié)果2．4MPa～2．7MPa的1個(gè)，占0．36%。其中瓦斯壓力值＞0．6MPa的測(cè)試臺(tái)賬，共有11個(gè)礦22個(gè)工作面37個(gè)數(shù)據(jù)＞0．6MPa，占14．2%。

 

3存在問(wèn)題

3．1測(cè)壓設(shè)計(jì)

測(cè)壓設(shè)計(jì)前未到現(xiàn)場(chǎng)踏勘，鉆孔布置有的沒(méi)有避開(kāi)含水層、溶洞、采動(dòng)影響范圍、瓦斯抽采卸壓范圍，有些鉆孔終孔間距不能滿(mǎn)足＞20m要求。

3．2測(cè)壓準(zhǔn)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?dú)夤掭^笨重、移動(dòng)麻煩，膜盒壓力表未進(jìn)行計(jì)量檢定就入井使用，可能導(dǎo)致讀數(shù)不準(zhǔn)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(jìn)行。

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

3．3現(xiàn)場(chǎng)測(cè)壓未按照設(shè)計(jì)施工鉆孔，注漿量很難把握，封孔時(shí)間超過(guò)24h，測(cè)試過(guò)程未按照要求進(jìn)行讀數(shù)，壓力數(shù)據(jù)未達(dá)到穩(wěn)定要求結(jié)束測(cè)壓。

3．4報(bào)告編制現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的瓦斯壓力和瓦斯含量、吸附常數(shù)等參數(shù)很難通過(guò)計(jì)算驗(yàn)證，壓力測(cè)試結(jié)果沒(méi)有準(zhǔn)確的認(rèn)證評(píng)價(jià)體系，無(wú)法確認(rèn)測(cè)試結(jié)果是否真實(shí)。

4整改措施

4．1測(cè)壓設(shè)計(jì)測(cè)

壓設(shè)計(jì)前必須先到現(xiàn)場(chǎng)踏勘，測(cè)壓鉆孔應(yīng)避開(kāi)含水層、溶洞，并保證測(cè)壓鉆孔與其距離不小于50m，同一地點(diǎn)應(yīng)設(shè)置兩個(gè)測(cè)壓鉆孔，終孔見(jiàn)煤點(diǎn)或測(cè)壓氣室應(yīng)在相互影響范圍外，其距離除石門(mén)測(cè)壓外應(yīng)不小于20m。

4．2測(cè)壓準(zhǔn)備

購(gòu)買(mǎi)單孔使用的聚氨酯、購(gòu)置氮?dú)庾灾颇ず袎毫Ρ怼⒛ず袎毫Ρ硎褂们耙�定期進(jìn)行計(jì)量檢定，注漿泵必須保證每次使用完畢后立即清洗維護(hù)，以免由于不及時(shí)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(shí)，關(guān)閉閥門(mén)結(jié)束封孔。

4．3現(xiàn)場(chǎng)測(cè)壓

(1)封孔前，要對(duì)驗(yàn)收鉆孔進(jìn)行審查，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求不予封孔;確因客觀條件制約，需變更設(shè)計(jì)的，由技術(shù)負(fù)責(zé)人現(xiàn)場(chǎng)確定并重新補(bǔ)報(bào)測(cè)壓設(shè)計(jì)。

(2)自動(dòng)加壓補(bǔ)漿膜盒壓力表，保證補(bǔ)漿壓力能夠滿(mǎn)足測(cè)試需要。

(3)鉆孔施工超過(guò)24h未封孔鉆孔報(bào)廢，采用自動(dòng)記錄儀記錄瓦斯壓力變化過(guò)程，待瓦斯壓力變化在3d內(nèi)＜0．015MPa，測(cè)定工作既可結(jié)束;否則，應(yīng)延長(zhǎng)測(cè)壓時(shí)間。

4．4報(bào)告編制

保證瓦斯壓力測(cè)試完成后1d內(nèi)出具瓦斯壓力測(cè)試報(bào)告并根據(jù)評(píng)價(jià)體系進(jìn)行驗(yàn)證。

5下步計(jì)劃

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

5．2建立測(cè)壓實(shí)驗(yàn)室

(1)建立壓力測(cè)試實(shí)驗(yàn)室，對(duì)現(xiàn)有測(cè)壓方法進(jìn)行對(duì)比研究分析，改進(jìn)出一套新的適合鄭州礦區(qū)的快速瓦斯壓力測(cè)試新方法。

(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)，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(cè)試結(jié)果認(rèn)證評(píng)價(jià)體系。

5．3深入研究測(cè)壓方法

(1)到有關(guān)科研院所進(jìn)行調(diào)研，了解國(guó)內(nèi)較新的測(cè)試工藝方法。

(2)研究新型封孔材料，達(dá)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(cè)試，通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握順層鉆孔測(cè)壓技術(shù)。

(4)研究使用自動(dòng)記錄儀，保證自動(dòng)記錄儀能連續(xù)記錄并完成整個(gè)測(cè)壓過(guò)程的記錄。

(5)研究使用自動(dòng)補(bǔ)氣膜盒壓力表，保證補(bǔ)氣膜盒壓力表能夠滿(mǎn)足瓦斯壓力測(cè)試所需的壓力和氣體。

(6)使用較新的自動(dòng)放水器，研究巖層頂?shù)装宄袎核畬?duì)瓦斯壓力測(cè)定結(jié)果影響的剔除技術(shù)。

5．4與大專(zhuān)院校合作公關(guān)

(1)繼續(xù)與河南理工大學(xué)合作研究復(fù)雜地質(zhì)條件下瓦斯壓力測(cè)試科研攻關(guān)課題，探索快速測(cè)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(cè)試科研項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，瓦斯所準(zhǔn)備在第三季度采用不同測(cè)壓方法進(jìn)行測(cè)試瓦斯壓力20個(gè)孔做進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)，研究復(fù)雜水文、地質(zhì)條件下瓦斯壓力測(cè)試新技術(shù)，提高瓦斯壓力測(cè)試準(zhǔn)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(cè)試存在很多問(wèn)題，操作不規(guī)范、測(cè)試方法單一、測(cè)試工程量大、測(cè)試準(zhǔn)確率低，需要根據(jù)以上問(wèn)題逐一改進(jìn)，選擇較優(yōu)的解決辦法，以研究新的測(cè)壓工藝和研制新的測(cè)壓膜盒壓力表為突破口開(kāi)展工作，做好煤層瓦斯壓力測(cè)試工作。