瓦斯压力测定仪

时间:2024-10-20 09:50:22编辑:小早

煤层瓦斯压力测定仪如何操作?

瓦斯压力测定仪是用于各类矿井,不同岩层条件测定煤层瓦斯压力的一种仪器。采用两组胶圈封孔,并向两组封孔胶圈之间注入压力始终高于瓦斯压力的粘液。压力粘液渗入钻孔周围的微裂隙,因形成了胶圈封粘液,粘液封瓦斯的封孔系统。从而严密地封闭了钻孔防止了瓦斯的泄漏,测定出真实的煤层瓦斯压力。
3 测定原理
通过钻孔揭露煤层,安设测定仪表并密封钻孔,利用煤层中瓦斯的自然渗透原理测定在钻孔揭露处达到平衡的瓦斯压力。
4 方法分类
4.1 按测压方式分
4.1.1 主动测压法
钻孔封完孔后,通过钻孔向被测煤层充入补偿气体达到瓦斯压力平衡而测定煤层瓦斯压力的测压方法。补偿气体可选用高压氮气(N2),高压二氧化碳气体(CO2)或其他惰性气体。补偿气体的充气压力应略高于预计煤层瓦斯压力。
4.1.2 被动测压法
钻孔封完孔后,通过被测煤层瓦斯的自然渗透,达到瓦斯压力平衡而测定其瓦斯压力的测压方法。
4.2 按封孔材料分
4.2.1 黄泥、水泥封孔测压法
封孔材料为黄泥,水泥或黄泥水泥混合物,封孔方式为手工操作,主要适用于石门揭煤的瓦斯压力测定。
4.2.2 胶囊—密封粘液封孔测压法
封孔材料为胶囊、密封粘液,封孔方式为手工操作。适用于松软岩层或煤巷瓦斯压力测定。
4.2.3 注浆封孔测压法
封孔材料为膨胀不收缩水泥浆加粘液,封孔方式为压气注浆器或泥浆泵注浆封孔。适用于井下各种条件下的瓦斯压力测定,特别适用于近距离煤层群分煤层的瓦斯压力测定。
5 设备材料、仪表及工具
5.1 钻孔设备:
打钻孔用的钻机可根据实际情况选用,其能力必须应满足测压钻孔长度的要求,钻头直径选用φ650~90mm。
5.2 材料:
木楔,压力表联接头,密封垫,密封带以及真空密封膏。
5.3 仪表:
压力表 量程为预计煤层瓦斯压力的1.5倍,准确度优于1.5级,必须符合JJG 52的规定。
5.4 工具:
管钳,扳手,剪刀,皮尺,水桶,螺丝刀,手工封孔送料管。
5.5 用黄泥、水泥封孔测压法时,还需:
黄泥 将质地致密可塑性好的粘土制成两端头呈球状,通过阴干,烤或晒,使其外皮半干,里面湿软;
水泥 不低于425#;
黄泥水泥混合物 由黄泥和水泥按适当比例混合;
速凝水泥 凝结时间≤20min;
管材φ6×1 mm紫铜管,φ6mm尼龙管,φ3mm铁管,以及相应联接头; 其他 木塞,挡板,铁丝,肥皂。
5.6 用胶囊—密封粘液封孔测压法时,还需:密封粘液;
密封粘液罐和压力水罐 用于预计的煤层瓦斯压力小于5 MPa时的封孔,液压和水压由液态CO2提供;封孔器组件 进液管、进水管、测压管、胶囊及测定仪表。
5.7 用注浆封孔测压法时,还需:手摇注液泵;压气注浆器 用于测压钻孔长度小于20m时的封孔注浆,其容量应大于封20m钻孔所需的水泥浆容量,动力为井下压缩空气; 泥浆泵 宜用柱塞泥浆泵,其流量为20~50L/min,压力为3~4MPa;密封粘液 密封粘液由骨料、填料和粘液混合而成。密封粘液(封堵间隙为不大于4 mm)的配方为:化学浆糊粉(淀粉+防腐剂)与水的比例(质量比)1:16制成粘液,骨料与粘液的比例(体积比)为1:8,填料与粘液的比例(体积比)为1:16。其中骨料由粒度为0.5~1.0,1.0~2.5,2.5~5.0mm的炉渣按体积比1:2:3混合而成;填料由0.25~0.5,0.5~1,1.0~2.5 mm的锯末按体积比1:1:1均匀混合而成; 膨胀不收缩水泥浆 由膨胀不收缩水泥与水(井下清洁水)按一定比例制成;测压管、注浆管(φ13 mm铁管)及附件。
5.8 用主动测压法时,还需:
高压储气罐 必须符合劳动部《气瓶安全监察规程》的要求;
充气联接装置 必须联接方便、可靠;
补偿气体 高压N2,高压CO2气体或其他惰性气体。
6 瓦斯压力测定工艺
6.1 测定地点的选择
6.1.1 同一地点应打两个测压钻孔,钻孔口距离应在其相互影响范围外,其见煤点的距离除石门测压外应不小于20m。石门揭煤瓦斯压力测定按《防治煤与瓦斯突出细则》(简称《细则》)的有关规定进行。
6.1.2 除在煤巷中测定本煤层瓦斯压力外,测定地点应选择在石门或岩巷中。
6.1.3 钻孔应避开地质构造裂隙带、巷道的卸压圈和采动影响范围。
6.1.4 测定煤层原始瓦斯压力的见煤点应避开地质构造裂隙带、巷道、采动及抽放等的影响范围。
6.1.5 选择瓦斯压力测定地点应保证有足够的封孔深度。
6.1.6 瓦斯压力测定地点宜选择在进风系统,行人少且便于安设保护栅栏的地方。
6.2 测定方法的选择
6.2.1 测压处岩石坚硬、少裂隙,可采用黄泥、水泥封孔测压法。
6,2.2 在松软岩层及煤巷中测定煤层的瓦斯压力时:
钻孔长度≤15m时应采用胶囊—密封粘液封孔测压法;
钻孔长度>15m时应采用注浆封孔测压法。
6.2.3 竖井揭煤可采用注浆封孔测压法。
石门揭煤的测压,按《细则》的有关规定进行。
6.2.4 测定邻近煤层的瓦斯压力或煤层群分层测压应采用注浆封孔测


煤层瓦斯压力测定仪测量准确度高吗?

几十年来,国内外学者对煤层瓦斯压力测定方法进行了大量的研究,提出的测定方法主要有间接测定法和直接测定法两类。间接测定法一般用于难以进行直接测压的条件,计算准确性依赖于其它瓦斯参数的结果,只能作为参考。直接测定法是用钻机由岩层巷道或煤层巷道向预定测量瓦斯地点打钻孔,然后在钻孔中放置测压装置、再将钻孔严密封闭堵塞并将压力表和测压装置相连来测出瓦斯压力。直接测定法的关键是封闭钻孔的质量。根据封孔原理的不同,一般将封孔方法分为被动式与主动式。被动式封孔长期以来一直被国内外采用。经过近百年的发展,该测压方法基本上没有发生变化,都是采用黄泥、水泥沙浆、胶圈、胶囊等进行封孔测定。由于被动式封孔方法对钻孔周边微裂隙缺乏封堵能力,故而只适用于孔周微裂隙不大的致密岩石段的封孔,在松软岩层及煤层中容易发生瓦斯泄漏,造成所测瓦斯压力值偏低。


瓦斯压力测定装置的注意事项和防护措施是什么?

《煤矿安全规程》要求,为了预防石门揭穿煤层时发生突出事故,必须在揭穿突出煤层前,通过钻孔测定煤层的瓦斯压力,它是突出危险性预测的主要指标之一,又是选择石门局部防突措施的主要依据。同时,用间接法测定煤层瓦斯含量,也必须知道煤层原始的瓦斯压力。因此,测定煤层瓦斯压力是煤矿瓦斯管理和科研需要经常进行的一项工作。测定煤层瓦斯压力时,通常是从石门或围岩钻场向煤层打孔径为50~75mm的钻孔,孔中放置测压管,将钻孔封闭后,用压力表直接进行测定。为了测定煤层的原始瓦斯压力,测压地点的煤层应为未受采动影响的原始煤体。石门揭穿突出煤层前测定煤层瓦斯压力时,在工作面距煤层法线距离5m以外,至少打2个穿透煤层全厚或见煤深度不少于10m的钻孔。测压的封孔方法分填料法和封孔器法两类。根据封孔器的结构特点,封孔器分为胶圈、胶囊和胶圈—黏液等几种类型。1.填料封孔法填料封孔法是应用最广泛的一种测压封孔方法。采用该法时,在打完钻孔后,先用水清洗钻孔,再向孔内放置带有压力表接头的测压管,管径约为6~8mm,长度不小于6m,最后用充填材料封孔。图1-17为填料法封孔结构示意图。图1-17 填料法封孔结构1—前端筛管;2—挡料圆盘;3—充填材料;4—木楔;5—测压管;6—压力表;7—钻孔为了防止测压管被堵塞,应在测压管前端焊接一段直径稍大于测压管的筛管或直接在测压管前端管壁打筛孔。为了防止充填材料堵塞测压管的筛管,在测压管前端后部套焊一挡料圆盘。测压管为紫铜管或细钢管,充填材料一般用水泥和砂子或粘土。填料可用人工或压风送入钻孔。为使钻孔密封可靠,每充填1m,送入一段木楔,用堵棒捣固。人工封孔时,封孔深度一般不超过5m;用压气封孔时,借助喷射罐将水泥砂浆由孔底向孔口逐渐充满,其封孔深度可达10m以上。为了提高填料的密封效果,可使用膨胀水泥。实践表明,封孔测压技术的效果除了与钻孔未清洗干净,填料未填紧密,水泥凝固产生收缩裂隙,管接头漏气等工艺条件有关外,更主要取决于测压地点岩体或煤体的破裂状态。当岩体本身的完整性遭到破坏时,煤层中的瓦斯会经过破坏的岩柱产生流动,这时所测得的瓦斯压力实际上是瓦斯流经岩柱的流动阻力,因此,为了测到煤层的原始瓦斯压力,就应当选择在致密的岩石地点测压,并适当增大封孔段长度。详细信息查询--百度文库


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