新安煤矿瓦斯压力测试方案.doc

新安煤矿瓦斯压力测试方案
一、测试地点
13轨道下山(2个）、15轨道下山（3个)、15皮带下山(2个）三个地点共布置测压钻场7个，每个钻场布置3个测压孔,共布孔21个(见CAD附图所示).
二、 测压地点钻孔布置参数
由石门或其他围岩巷道向煤层打测压钻孔.钻孔与煤层交角应尽量接近900,钻孔要打穿煤层全厚，孔径在75mm以上。
压力测点钻孔布置参数
位置及编号
倾角（°）
与洞室中线夹角(°）
孔长（m）
备注
15采区轨道下山与专回下山联巷向下
第4个硐室
(15轨道瓦斯压力测点1）
1
11。4
6
129。6
以硐室中心线为基准，面向硐室正头,左偏为+，右偏为—
2
30
0
50
3
29。5
—6
50
15采区轨道下山泵房向上第一个硐室
（15轨道瓦斯压力测点2）
4
14.9
6
124。5
5
30
0
61。7
6
29.5
-6
62
15采区轨道下山泵房向上第四个硐室
(15轨道瓦斯压力测点3）
7
13。1
6
126.6
8
30
0
55.3
9
29.5
-6
55.6
15采区皮带下山正头向上第一个硐室
（15皮带瓦斯压力测点1）
10
0.5
6
120
11
0
0
85
12
—0.5
—6
55
15采区皮带下山正头
(15皮带瓦斯压力测点2)
13
0。5
6
120
以巷道中心线的垂直线为基准，面向巷道施工帮，左偏为+，右偏为—
14
0
0
85
15
—0。5
—6
55
13采区轨道下山
(13轨道瓦斯压力测点1）
16
11。8
6
128.7
17
30
0
60。5
18
29。5
-6
60.8
13采区轨道下山
（13轨道瓦斯压力测点2）
19
9。0
6
139
20
24
0
50
21
23。5
-6
50
三．测压方法
采用钻孔瓦斯压力自然恢复的方法测定煤层原始瓦斯压力.首先在距测压煤层一定距离(〉20m)的岩巷打孔,孔径一般取直径∮75mm以上的穿层钻孔，钻孔最好垂直煤层布置,成孔后,在孔内安设测压管，然后对钻孔进行封孔（>10m);封孔后，安设压力表开始测压。前两个小时每30分钟记一次压力指示值，测压的头三天，需要每天记录二至三次压力表的指示值;以后每一天记录一次压力表的指示值.当压力表的压力指示值连续三天没有变化时，其压力即为煤层原始瓦斯压力,压力测定结束.
封孔及测压操作程序如下：
1)当钻孔即将见煤时应停止钻进，通知测压人员,待其到达现场后,恢复钻进，穿透煤层，并清洗钻孔。排除孔中的积水和岩屑.
2）测压人员要及时组装测压器，尽快封闭测压孔。封孔器的安装长度视钻孔深度而定，一般应尽可能靠近煤层.前端胶圈距煤层1-1.5m为宜。装配时在所有胶圈处的内管外壁上抹上黄油，以减少胶圈移动时磨擦力,为了保证内外管不漏气，在其接口处要缠上适量的生料带。
3）当封孔器的封孔段送到预定位置时,转动加压手轮,使两组胶圈受压膨胀，当感到胶圈膨胀与孔壁接触紧密后停止加压。
4）在孔口打上防滑楔，以策安全。
5）安装压力表。安装时要仔细检查压力表密封垫圈是否合格，为可靠起见，最好也缠绕适量的生料带.
6)封孔完毕后要用肥皂水检查整个系统接口处有无渗漏现象，若有渗漏要及时处理。
三、封孔方式及封孔方法
穿层测压钻孔的封孔方式如图2示。
封孔长度决定于封孔段岩性及其裂隙发育程度。岩石硬而无裂隙时可适当缩短，但不能小于5m；岩石松软或有裂隙时应增加。成孔以后,将测压管和注浆管连同圆锲形木塞一起置于测压钻孔之中，并将木塞在孔口紧固.水泥沙浆封孔一般采用压缩空气作为动力把充填物送入测压孔中，水泥与沙子的配比为1：2.5。为避免水泥沙浆凝固后出现收缩现象，也可在普通水泥中按重量加入12%的石膏。封孔长度应在10m以上；经24小时凝固，安设截止阀和压力表开始测压。
图2 穿层测压钻孔的封孔方式示意图
测压孔
水泥砂浆
煤层
测压管
注浆管
木塞
阀
压力表
封孔长度10m以上

四、具体操作程序
1、当钻孔即将见煤时应停止钻进,通知测压人员，待其到达现场后，恢复钻进,穿透煤层，及时清洗钻孔，排除孔中积水和岩屑。并详细记录参数（开孔及终孔时间、方位角、倾角、孔深、煤厚）.
2、测压人员要及时组装测压管，尽快封闭测压孔。测压管的安装长度视钻孔深度而定,一般应尽可能靠近煤层.
3、测压人员将测压管下至预定位置时，为了保证测压管不漏气，在管连接口处，缠上适量的生胶带。
4、在孔口上打上防滑楔,以策安全。
5、注浆人员将搅拌均匀的水泥沙浆倒入喷浆罐内，数量可占其容积的三分之二，将罐盖压紧，然后把注浆管插入钻孔中 ，采用压气封孔时，借助喷浆罐将水泥沙浆由孔口向孔底逐渐充填,直至注满为止。
6、待凝固24小时后，安装压力表.安装时要仔细检查压力表密封垫圈是否合格,为可靠起见，最好也缠绕适量的生胶带。
7、安装压力表后，及时观察前二个小时压力值变化，每30分钟记录一次。
8、在整个测压过程中，前三天,每天记录2至3次压力值，以后每天要观察记录一次压力值的数据，若发现有异常情况要及时分析处理.
9、如瓦斯压力连续三天无变化,则可认为这个稳定压力就是煤层瓦斯压力
五、施工设备、封孔器具和所需材料
施工设备：工程钻机2台（两个钻孔同时施工，加快进度)
注浆泵2台（一台备用）
封孔器具：管钳4把，喷浆罐1台,螺丝刀4把，铁丝钳2把，6寸扳手4把，锤子2把、铁丝若干，剪刀2把，皮尺2个，水桶2个,手工封孔送料管，肥皂，塑胶垫（废旧汽车内轮胎即可）。
所需材料:见下表.
封孔用材料表
序号
材料名称
规 格
数量/孔
备 注
1
压力表
量程4MPa、精度4级
21块
配压力表连接头，密封垫
2
测压管
4分钢管, 2.0m/根
根据实际
两端车外螺纹，见图3
3
测压气室管
4分钢管， 2。0m/根
根据实际
一端车外螺纹,另一端打若干透气孔，见图3。
4
测压管管箍
4分钢管管箍
根据实际

5
截止阀
4分气阀
根据实际

6
生料带
10m/卷
根据实际

7
水泥
不低于425#
根据实际
根据需要确定膨胀水泥
8
圆锲形木塞
高度250mm；
根据实际
沿径向打两个贯穿孔，孔径4分；图4示
9
细窗纱
柔软金属或塑料材质
根据实际
外罩测压气室管，以防堵塞
说明：1、每根测压管的长度根据测压地点巷道的断面大小来定,如果断面大于8m2,选择2.5m/根，如果断面小于8m2测压管宜选择2。0m/根。
2、管与管之间链接使用配套接头，要求接头外直径最接近4分管径，便于连接好的管进入煤层时更加顺畅.
2000mm
∮5mm小孔
测压气室管
4分管外螺纹
铁挡板，∮65mm
1000mm
2000mm
a) 测压气室管
b) 测压管

图3 测压气室管与测压管加工示意图
φ20mm
φ80mm
φ120mm

200mm

图4 圆锲形木塞

六、安全防护措施
1、当喷浆罐注浆时，喷浆罐与注浆管连接的胶管必须用铁丝绑紧，以免胶管脱开造成浆液伤人 .
2、当瓦斯涌出量大时,观测浆液人员不要面对测压管,以免瓦斯喷出伤人.
3、当上压力表时，应先关阀门再上压力表，以免气体伤人.
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