不同地质条件下的煤层瓦斯压力测定封孔工艺技术_影响煤层瓦斯赋存的地质因素有哪些.docx

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1、不同地质条件下的煤层瓦斯压力测定封孔工艺技术_影响煤层瓦斯赋存的地质因素有哪些 摘要：通过对唐安煤矿3号煤层不同地质条件下煤层瓦斯压力测定的实践，经过总结和分析，在3号煤层瓦斯压力测定中取得了简洁和困难地质条件下封孔工艺的新相识。结果表明，简洁地质条件下，可以采纳水泥砂浆-聚氨酯封孔工艺；困难地质条件下，采纳套管封孔测压技术更为有效。关键词：瓦斯压力；测压；地质构造；封孔工艺中图分类号：TD712 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2022) 10-0242-01一、引言我国是煤与瓦斯突出灾难最严峻的国家之一，建国以来，我国煤矿发生煤与瓦斯突出次数占全世界突出次数的1/3以上1。

2、煤层瓦斯压力是预料瓦斯突出和进行瓦斯灾难治理的一个重要指标2，快速精确测定煤层瓦斯压力，对探讨与评价瓦斯突出、瓦斯涌出、瓦斯流淌、瓦斯抽放和瓦斯灾难的防治等问题有重要意义3。因此，在不同的地质条件下应实行相应的测压封孔方法，精确测定煤层瓦斯压力，对煤与瓦斯突出的预防有着重要的意义。二、简洁地质条件的测压封孔工艺（一）施工工艺选择合适地点布置瓦斯压力测定钻孔，钻孔直径宜在65-75mm之间。钻孔施工好后，由用水排渣改换为用高压风扫孔，可以将测压钻孔内粘接在孔壁的煤渣及煤粉清理干净。将毛巾绑在测压集气管（测压集气管前端打有足够数量的径向十字筛孔（5-10mm），前端堵实，并用80目的铁纱包扎好）的

3、挡板上，厚度视孔径而定，保证水泥浆不能流入筛孔内。将毛巾绑在尾管和注浆管上，然后用专用封孔剂，分别为黑料(多异氰酸酯R-NCO)和白料(聚醚多R-OH和助剂)分别匀称倒在毛巾上，将带有封孔剂的毛巾缠裹在尾管和注浆管上，最终将尾管和注浆管送至测压钻孔内预定位置。连接注浆泵和注浆管，依据钻孔直径和封孔深度确定水泥的运用量，按肯定比例配制好水泥浆，用注浆泵一次连续将水泥浆注入钻孔内，将钻孔整个岩孔段注满水泥浆2。（二）适用条件该封孔工艺适用于穿层测压孔或顺层测压孔，地点应当优先选择在石门或岩石巷道中，且要要求测压点旁边岩性致密，无断层、裂隙不发育等地质构造处。应当留意的是注浆封孔的上向测压钻孔倾角应

4、不小于54。三、困难地质条件的测压封孔工艺（一）施工工艺1.测压钻孔设计为两级套管结构：（1）应先用直径大于108mm的钻头开孔，在钻进34m后退出钻杆，用高压风扫净孔内岩粉，将孔口管(直径小于108mm)送进孔内，将按搅匀的水泥浆注入孔内加固孔口管，等孔口管凝固24后，方可进行耐压试验，确保最低耐压5MPa以上，该级套管主要作用是爱护孔口。（2）孔口管耐压试验通过后，用直径大于89mm的钻头套孔，打至含水裂隙层位置时停钻，再下入89mm套管，套管注浆凝固和封堵含水裂隙层水源后做耐压试验，确保最低耐压5.0MPa以上。上述工作完成后，用直径大于63mm钻头套孔，同样要将测压钻孔内的粘结在孔壁的

5、煤渣及煤粉清理干净，以提高密封效果。2.将相宜的毛巾绑在集气管的挡盘之上，将尾管和注浆管送至测压钻孔内预定位置。3.等封孔剂凝固以后将搅匀的水泥浆注入测压孔中。4.封孔结束后水泥浆凝固24小时上压力表，定时视察和记录煤层瓦斯压力。（二）适用条件此工艺适用于顺层测压或测压钻孔受地质构造的影响较大，煤层顶、底板发育小断层较多，岩石较破裂，发育岩层构造裂隙；或由于部分底板岩石封闭性差，岩孔段有破裂带，测压钻孔孔壁易发生塌孔；或测压地点旁边煤层顶、底板岩层段存在含水层等状况。四、应用状况山西兰花科技创业股份有限公司唐安煤矿分公司（简称“唐安煤矿”，下同）井田位于高平市西南的马村镇驾驭村，该矿井批采煤层

6、为315号煤层，目前矿井主采3号煤层，平均厚约6.09m，煤层结构简洁，核定生产规模为150万t/a。矿井目前开采四盘区，接替盘区为三盘区，为了矿井新盘区的平安生产，在矿井三盘区的开拓过程中进行了煤层瓦斯压力的测定工作。其中在752轨道巷10#通道旁边施工上向钻孔和752专用回风巷3#地面钻孔旁边施工下向钻孔测定了3号煤层的瓦斯压力，这两处测点岩性致密且无断层、裂隙等地质构造带，且无含水层，属于简洁地质条件，采纳简洁地质条件的测压封孔工艺及方法测得该处3号煤层的原始瓦斯压力为0.35MP和0.4MP，该压力值反映了3号煤层的真实瓦斯压力。同样在唐安煤矿三盘区的752轨道大巷9#通道旁边由于煤层

7、顶板破裂且裂隙发育，构成了较为困难的构造状况，宜采纳套管测压工艺和方法。由于在752轨道大巷9#通道旁边测定时经过了3次5.0MPa以上压力的注浆工作，所注的水泥浆封堵了岩层裂隙，同时也填充了测压孔旁边的煤层裂隙，且使岩层裂隙水不再渗透到钻孔内，解除了裂隙水对测压结果的影响，表压稳定在0.38MPa，该压力值反映了3号煤层的真实瓦斯压力。五、结语（1）简洁和困难地质条件运用的测压封孔工艺和方法有所不同，应依据实际状况选择合适的测压封孔方法，保证煤层原始瓦斯压力测定精确无误。（2）聚氨酯-水泥砂浆封孔测压工艺适用于简洁地质构造，地点应优先选择在石门或岩石巷道中，且要要求测压点旁边岩性致密，无断层

8、、裂隙不发育等地质构造处。（3）套管封孔测压技术适用于困难地质构造，多用于煤层顶、底板发育小断层较多，岩石较破裂，发育岩层构造裂隙；或由于部分底板岩石封闭性差，岩孔段有破裂带，测压钻孔孔壁易发生塌孔；或测压地点旁边煤层顶、底板岩层段存在含水层等特别状况下。参考文献：1柴兆喜.各国煤和瓦斯突出概况J.世界煤炭技术,11014,42田维江.贵州省岔河勘探区主采煤层瓦斯压力分析J.中国煤炭地质,2022,20(4):42-433俞启香.矿井瓦斯防治M.徐州:中国矿业高校出版社,110124AQ1047-2022.煤矿井下煤层瓦斯压力的干脆测定方法S 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页