主动式瓦斯压力测定技术特点及数据分析.pdf

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1、2013年第38卷第2期能源技术与管理Vo1．38No．2EnergyTechnologyandManagement21doi：10．3969~．issn．1672-9943．2013．02．008主动式瓦斯压力测定技术特点及数据分析陈鹏L，朱亚飞(1．中国矿业大学安全工程学院，江苏徐州2211l6；2．煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室，江苏徐州221116)[摘要]分析了主动式测压的技术特点，阐述了补偿气体的选取原则，以淮南某矿测压数据为例，研究了主动式测压的意义并挖掘了测压数据的含义。研究结果表明：在补偿气体的选取上应优先选用N：，避免强吸附能力气体对测压结果的影响；

2、补偿气体的初始压力有助于对钻孔密封性进行初步判断；在不同的测压条件下，主动式测压数据变化趋势也有所不同，不同的测压曲线类型反映了瓦斯的保存、增长或损失情况，可据此对测压效果和真实瓦斯压力进行判断，避免测压的盲目性。[关键词]主动式；技术特点；瓦斯压力；补偿气体；测压数据[中图分类号]TD712+．3[文献标识码]A[文章编号]1672．9943(2013)02021-030引言倍。主动式测压工艺如图1所示。防治煤与瓦斯突出灾害一直是煤矿生产的重中之重。在煤与瓦斯突出的发展、发生过程中，瓦斯压力是预报煤与瓦斯突出危险性的主要参数之一_】]。目前，国内外大多数煤矿主要采用被动式

3、测压和主动式测压两种方法对煤层内部的瓦斯压力进行直接测量]。实践证明，主动式测压与被动式测压相比所得测定值更接近真实值，并且能节约大量时间。然而，主动式测压系统施工工艺较为图1主动式测压工艺示惹图复杂，若掌握不到位往往会适得其反，该方法测得图1中所用封孔设备为胶囊一粘液封孔器，数据较为接近真实值，但是数据变化趋势会呈现也可用水泥砂浆封孔替代。主动式封孔的一个重多样性，从中可以对测压数据的可靠性进行判断。要部分就是注气系统，使用高压N或CO通过减文章通过分析主动式测压的工艺特点，对测压数压阀与三通注人与压力表相连接的瓦斯管，使其据的变化趋势进行分析，总结出不同的类型，以期进入

4、测压室，然后关闭气源观测瓦斯压力。对测压工作起到指导作用。1．2补偿气体的选择根据补偿气体的性价比及获取途径，一般采1主动式测压技术特点用CO：和N，二者都是常见气体，获取方便，价格1．1工艺特点低廉，且CO的价格要低于N。煤体对气体具有主动测压法是在钻孔测定装置密封完成后，吸附能力，研究表明，对任一种煤，对不同单组分通过气体装置向测压室内充人一定压力的气体，气体的吸附能力都有显著差异，对于指定的煤，在从而缩短瓦斯压力平衡所需时间，进而缩短测压一定的温度与压力下，CO：的吸附量比CH大，而时间的一种方法。补偿气体用于补偿钻孔密封前CH的吸附量又比N大]。虽然瓦斯在测压室内通

5、过损失的瓦斯量，可选用N、CO：或惰性气体。的积聚属于解吸现象，但对于不同的补偿气体，仍只在第一次测定时向钻孔内充人补偿气体，补偿要考虑其吸附特性对测压结果的影响。气体的压力值一般为预估煤层瓦斯压力的0．5从开始封孔后，煤层瓦斯不断解吸并积聚在测压室内，而补偿气体的加入使得测压室及周围基金项目：国家“十二五”科技支撑计划(2012BAK04B07，煤层不仅存在解吸行为，也同时存在吸附行为：当2012BAK09B01)补偿气体为N：时，由于吸附性能较弱，在竞争吸22陈鹏，等主动式瓦斯压力测定技术特点及数据分析2013年4月Feb．．2Ol3附过程中CH占主导地位，因此N主要留

6、存于测层为4煤、5煤和7煤，补偿气体采用高压N：。封压室内，不可能或很少吸附于煤层内；当补偿气体孔测压设备采用M一Ⅱ型瓦斯压力测定仪，该仪器为CO：时，由于吸附性能强于CH，因此在CH解基于“固体封液体，液体封气体”的原理，能够对钻吸的同时，CO在竞争吸附过程中占优势，一部分孔周围裂隙起到很好的封堵作用。该测定仪有2CO：可能被煤体吸附，从游离态转为吸附态，这就个手动乳化液泵，使用手动乳化液泵1将乳化液降低了补偿气体的原始压力，弱化了补偿气体的(或水)压人第一和第二胶囊，使胶囊膨胀，密封钻意义，从而会影响瓦斯压力测定值。综合分析可孔；手动乳化液泵2将乳化液压入2个胶囊之间，

7、知，在补偿气体的选取方面，N应作为首选气体。并向钻孔周边裂隙渗透，加强密封效果。2．2．1先下降后上升型2主动式测压的意义该矿7煤煤层厚度不大，平均为1．17m，未进2．1对钻孔密封性的初步判断行过瓦斯压力测定和突出危险I生鉴定。6煤位于7测压钻孔形成后，钻孔周围存在众多微小裂煤下方，层间距为19．46m，因此选择在6煤机巷隙，这是因为煤岩体本身就是一个裂隙发育体，在和风巷的进料联巷施工上向钻孔测定7煤瓦斯压其内部形成了一个天然裂隙网，钻孔施工过程中，力，条件比较适宜。1、2钻孔位于6煤风巷进料由于钻头及钻杆的扰动