1測壓情況

煤層瓦斯壓力是研究煤層瓦斯流動和涌出的基本參數，也是煤與瓦斯突出的動力之一。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、瓦斯流動動力的高低及瓦斯動力現象瓦斯潛能的大小，準確測定瓦斯壓力對礦井有效合理地制定瓦斯防治措施、預測預報煤與瓦斯突出的危險性，合理制定防突措施等均具有十分重要的意義。

近年來，隨著鄭煤集團各礦井開采深度不斷加大，突出礦井和高瓦斯礦井的數量也在增加，鄭州礦區所采二1煤層為“三軟”煤層，屬典型的構造煤，其物理特性更有利于煤與瓦斯突出的發生，該地區曾經多次發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2006年～2013年共測試二1煤層瓦斯壓力260個，其中采用注漿封孔法測壓225個，采用ACW－1型膠圈－密封黏液封孔法測壓3個，采用M－Ⅱ型膠囊－密封黏液封孔法測壓32個。

 

2數據分析

瓦斯壓力測試是一項復雜的技術工作，近年來，在鄭州礦區共實測瓦斯壓力260個，除去有水壓影響鉆孔和沒有上壓鉆孔86個。經分析，瓦斯壓力值為參考值的46個，其中，合格鉆孔128個，測壓鉆孔合格率達到49%。

 

2．1按測試方法

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

 

2．2按壓力數據

共測試260個瓦斯壓力，其中測試結果0～0．3MPa的171個，占65．8%;測試結果0．3MPa～0．6MPa的53個，占20．4%;測試結果0．6MPa～0．9MPa的16個，占5．8%;測試結果0．9MPa～1．2MPa的6個，占2．3%;測試結果1．2MPa～1．5MPa的8個，占3．1%;測試結果1．5MPa～1．8MPa的2個，占0．7%;測試結果1．8MPa～2．1MPa的2個，占0．7%;測試結果2．1MPa～2．4MPa的2個，占0．7%;測試結果2．4MPa～2．7MPa的1個，占0．36%。其中瓦斯壓力值＞0．6MPa的測試臺賬，共有11個礦22個工作面37個數據＞0．6MPa，占14．2%。

 

3存在問題

3．1測壓設計

測壓設計前未到現場踏勘，鉆孔布置有的沒有避開含水層、溶洞、采動影響范圍、瓦斯抽采卸壓范圍，有些鉆孔終孔間距不能滿足＞20m要求。

3．2測壓準備

(1)封孔使用新毛巾、聚氨酯的成本高，還容易傷到皮膚。

(2)氮氣罐較笨重、移動麻煩，膜盒壓力表未進行計量檢定就入井使用，可能導致讀數不準確，注漿泵到井下后發現被堵死的情況，導致工作難以進行。

(3)水泥、水、膨脹劑配比不正確可能導致漿液封孔段長度不夠，影響封孔效果。

3．3現場測壓未按照設計施工鉆孔，注漿量很難把握，封孔時間超過24h，測試過程未按照要求進行讀數，壓力數據未達到穩定要求結束測壓。

3．4報告編制現場測試的瓦斯壓力和瓦斯含量、吸附常數等參數很難通過計算驗證，壓力測試結果沒有準確的認證評價體系，無法確認測試結果是否真實。

4整改措施

4．1測壓設計測

壓設計前必須先到現場踏勘，測壓鉆孔應避開含水層、溶洞，并保證測壓鉆孔與其距離不小于50m，同一地點應設置兩個測壓鉆孔，終孔見煤點或測壓氣室應在相互影響范圍外，其距離除石門測壓外應不小于20m。

4．2測壓準備

購買單孔使用的聚氨酯、購置氮氣自制膜盒壓力表、膜盒壓力表使用前要定期進行計量檢定，注漿泵必須保證每次使用完畢后立即清洗維護，以免由于不及時清洗導致被堵死。根據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，用注漿泵一次連續將水泥漿注入孔內，待返漿管返漿時，關閉閥門結束封孔。

4．3現場測壓

(1)封孔前，要對驗收鉆孔進行審查，達不到設計要求不予封孔;確因客觀條件制約，需變更設計的，由技術負責人現場確定并重新補報測壓設計。

(2)自動加壓補漿膜盒壓力表，保證補漿壓力能夠滿足測試需要。

(3)鉆孔施工超過24h未封孔鉆孔報廢，采用自動記錄儀記錄瓦斯壓力變化過程，待瓦斯壓力變化在3d內＜0．015MPa，測定工作既可結束;否則，應延長測壓時間。

4．4報告編制

保證瓦斯壓力測試完成后1d內出具瓦斯壓力測試報告并根據評價體系進行驗證。

5下步計劃

5．1成立測壓攻關小組成立瓦斯壓力測試攻關小組，由瓦斯所所長任組長，瓦斯所副所長任副組長，有關專業技術人員參加瓦斯壓力測試攻關小組。

5．2建立測壓實驗室

(1)建立壓力測試實驗室，對現有測壓方法進行對比研究分析，改進出一套新的適合鄭州礦區的快速瓦斯壓力測試新方法。

(2)通過實驗，研究瓦斯壓力和瓦斯含量、煤的吸附性之間的關系。

(3)研究瓦斯壓力和瓦斯含量、吸附常數等參數之間的關系，建立壓力測試結果認證評價體系。

5．3深入研究測壓方法

(1)到有關科研院所進行調研，了解國內較新的測試工藝方法。

(2)研究新型封孔材料，達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試，通過實驗掌握順層鉆孔測壓技術。

(4)研究使用自動記錄儀，保證自動記錄儀能連續記錄并完成整個測壓過程的記錄。

(5)研究使用自動補氣膜盒壓力表，保證補氣膜盒壓力表能夠滿足瓦斯壓力測試所需的壓力和氣體。

(6)使用較新的自動放水器，研究巖層頂底板承壓水對瓦斯壓力測定結果影響的剔除技術。

5．4與大專院校合作公關

(1)繼續與河南理工大學合作研究復雜地質條件下瓦斯壓力測試科研攻關課題，探索快速測試瓦斯壓力的新工藝、新技術、新膜盒壓力表。

(2)在復雜地質條件下瓦斯壓力測試科研項目的基礎上，瓦斯所準備在第三季度采用不同測壓方法進行測試瓦斯壓力20個孔做進一步的實驗，研究復雜水文、地質條件下瓦斯壓力測試新技術，提高瓦斯壓力測試準確率，更好的指導安全生產。

 

6結論

鄭州礦區瓦斯壓力測試存在很多問題，操作不規范、測試方法單一、測試工程量大、測試準確率低，需要根據以上問題逐一改進，選擇較優的解決辦法，以研究新的測壓工藝和研制新的測壓膜盒壓力表為突破口開展工作，做好煤層瓦斯壓力測試工作。