煤层原始瓦斯压力测定方案

高等学校科学研究资助项 目（ 编号 ： Ｊ０９ ） Ｎ １０ ３ 。
聚氨酯泡沫都
是 新 型材料 ， 用胶 囊 弹性 大 的特点 ， 之与孔 壁 全 利 使
王文才 （９３ ）男 ， １６一 ， 教授 ， 士 ， 士研究 生导师 ，１００内蒙 博 硕 ０４１
摘
要 准确测 定煤 层 瓦斯 压 力是煤 矿 瓦斯 综合 治￣ ｒ 的 关键 。分析 了煤 层 瓦斯 压 力直接 Ｅ： 作 －
测定的影响 因素 ， 如测点位置、 封孔材料和钻孔参数等 ， 对五虎山煤矿煤层的 瓦斯压力进行 了测定。 结果表明， 直接 法能较快地测定 出煤层的瓦斯压 力， 而且操作简单 ， 工方便 ， 施 测定成本较低 ， 值得
椎 。 关键 词 直接 法 煤 层 瓦斯 压 力 测定
煤 层 瓦斯压 力是 指 煤层 孔 隙 中所 含 的游 离瓦 斯 作 用 于孔 隙壁 的压 力 ， 它不 仅 决 定 着 煤 层 瓦 斯 含 量
斯 地质 单 元 的 瓦 斯 自成 一 系 ｊ 因此 瓦 斯 压 力 测 。
定地点应避开异常地质带 ， 选择具有代表性的地点 作为瓦斯压力测定点 。具体要求是 ： ①瓦斯压力测 定 点距 断层 、 隙 、 成 岩 以及 其 他地 质构 造带 的距 裂 火 离不得小于 １０ｍ； ０ ②应远离采空区， 这是 因为采空 区的存在会 造成煤层 瓦斯 的涌出而使 瓦斯 压力 降 低， 应在距采空区范围 ５ ０ｍ以外 ； 应考虑 瓦斯压 ③ 力 测定 钻孔 与周 边 巷 道 和 煤 层暴 露 面 的位 置 关 系 ，
力进行校正 ， 从而得到原煤的瓦斯压力。
１ 直 接 法 瓦 斯 压 力 的 测 定
直接法测定煤层瓦斯压力不仅 与钻孔工艺、 孔 的完整 性 和封孔 技 术 有 关 ， 与 钻 孔 的参 数 和 测 点 还

富 含 煤层原始瓦斯压力的测定
王磊 （ 山 西 天 地 王 坡 煤 业 有 限公 司 ， 山西 晋 城 ０ ４ ８ ０ ０ ０ ）
摘
要： 富含水层煤层原始瓦斯压 力测压过 程中 ， 常常遇到钻 孔积水问题 ， 导 致难 以测定真实有效地煤层原始瓦斯压力。在洛 阳
龙门煤业原始瓦斯压力测定 具体 条件 下 ， 本文通过 注浆堵水 、 集水器 排水措施 有效地解 决了钻孔积 水对原始 瓦斯压力 测定带来的不 利影响。通过释放钻孔 中积水 ， 准确的测定 出了该矿 煤层 原始瓦斯压力 。 关键词 ： 钻孔； 瓦斯压力 ； 注浆 ； 集 水器
煤 层 原始 瓦斯 压力 是 决 定煤 层 原 始 瓦斯 含 量 的 一 个 主要 因素 ， 也 是 判 断 煤 与 瓦 斯 突 出危 险性 的 主要 参 数 之一 … 。煤 层 原 始 瓦 斯 压 力 的 测 定 一 般 采 用 直 接 法， 即 由煤 层底 （ 顶） 板 向煤层 打 测压 钻 孔 ， 然后 用 封 孔 器 或其 他 材 料 封 孔 后 直 接 用 压 力 表 读 取 煤 层 瓦 斯 压 力＿ ２ Ｊ 。但 在 复杂 条 件 下 ， 比如 煤 层 底 （ 顶） 板 有 富水 性 较 强 的含水 层 时 ， 如 测压 钻 中积 水处 理 不 当 ， 测 得 的 压 力极有可能为水压 ， 从而使得测定 工作失败。本 文以 洛 阳龙 门煤 业 有 限公 司 常村 矿 为例 ， 介 绍 了在 煤 层 底 板 有 富水性 较 强 的含 水 层 条 件 下 ， 如 何 测 定 煤 层 原 始 瓦斯压 力 。
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ８— ０ １ ５ ５ ． ２ ０ １ ３ ． １ ２ ． ４３ ０

1AQ 1047-2007—2007 煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法S. 煤层的瓦斯压力是矿井瓦斯基本参数之一,它对于确定煤层瓦斯含量,进行矿井瓦斯涌出治理,瓦斯抽放以及煤与瓦斯突出的防治等工作均具有十分重要的意义;在治理矿井瓦斯的长期实践中,已探索出了许多井下煤层瓦斯压力的直接测定方法,在这些测定方法中,多数准确度高、易操作,但也有不少的测定方法其准确度低、可靠性差;因此,有必要对煤层瓦斯压力的测定方法进行规范,并在此基础上制定煤矿井下煤层瓦斯压力直接测定的行业标准;本标准的制定以测定方法的可靠性为主,兼顾其可操作性及已使用的程度,同时考虑瓦斯压力测定的最新科研成果;本标准遵循煤炭工业部颁布的煤矿安全规程和防治煤与瓦斯突出细则等文件的有关规定;本标准由煤炭工业部科技教育司提出;本标准由煤矿安全标准化技术委员会归口;本标准起草单位：煤炭科学研究总院重庆分院;本标准主要起草人：许英威、杜子健;本标准委托煤矿安全标准化技术委员会煤矿瓦斯防治及设备分会负责解释;1 范围本标准规定了煤矿井下直接测定煤层瓦斯压力的原理、设备材料、仪表以及打钻、封孔、测压等工艺的要求;本标准适用于煤矿井下直接测定煤层瓦斯压力简称瓦斯压力测定;2 引用标准下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文;本标准出版时,所示版本均为有效;所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性;JJG 52—71 工业用单圈管弹簧式压力表、真空表和真空压力表检定规程国家技术监督局防治煤与瓦斯突出细则 1995—05—01 煤炭工业部气瓶安全监察规程 1989—12—22 劳动部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压法;6．2．5 测压时间充足时,宜采用被动测压法;测压时间较短时,应采用主动测压法;6．3 钻孔施工6．3．1 钻孔的开孔位置应选在岩石煤壁完整的位置;6．3．2 钻孔施工应保证钻孔平直、孔形完整,穿层测压钻孔宜穿煤层全厚;6．3．3 钻孔施工好后,应立即清洗钻孔,保证钻孔畅通; 6．3．4 在钻孔施工中应准确记录钻孔方位、倾角、长度、钻孔开始见煤长度及钻孔在煤层中长度,钻孔开钻时间、见煤时间及钻毕时间;6．4 封孔6．4．1 钻孔施工完后应在24h内完成封孔工作;6．4．2 准备工作：6．4．2．1 按选用的封孔方法准备好封孔材料、仪表、工具等; 6．4．2．2 检查测压管是否通畅及其与压力表联接的气密性; 6,4．2．3 钻孔为下向孔时应将钻孔水排除;6．4．3 封孔深度：6．4．3．1 封孔深度应超过钻孔施工地点巷道的影响范围,并满足以下要求：a黄泥、水泥封孔测压法的封孔深度应不小于5m；b胶囊—密封粘液封孔测定本煤层瓦斯压力的封孔深度应不小于10m；c注浆封孔测压法的封孔深度不小于12m,煤层群分层测压时则应封堵至被测煤层在钻孔侧的顶板或底板；d应尽可能加长测压钻孔的封孔深度;6．4．3．2 本煤层测压孔封孔应保证其测压气室长不小于1．5m,穿层测压孔的封孔不宜超过被测煤层在钻孔侧的顶板或底板; 6．4．4 黄泥、水泥封孔测压法封孔步骤：a如图1所示,将挡板固定在测压管的端头,然后送至预定的封孔深度；b用送料管将封孔材料送至挡板处,轻轻捣实将测压管固定住,然后将黄泥或水泥团逐步送入孔中,并用送料管将其捣实,一直到孔口;在封孔的过程中,每隔1 m左右打入一个木塞；c在距孔口0．5m处用速凝水泥封孔,孔口用木楔固定；d封孔24h后,安装压力表;1—压力表；2—三通；3—木楔；4—测压管；5—挡板；6—煤层图1 黄泥、水泥封孔测压法示意图6．4．5 胶囊—密封粘液封孔测压法封孔步骤：a如图2所示,在测压地点先将封孔器组装好,将其放入预计的封孔深度,在钻孔孔口安装好阻退楔,联接好封孔器与密封粘液罐、压力水罐,装上各种控制阀,安装好压力表；b启动压力水罐开关向胶囊充压力水,待胶囊膨胀封住钻孔后开启密封粘液罐往钻孔的密封段注入密封粘液,密封粘液的压力应略高于煤层预计的瓦斯压力;1—三通；2—压力表；3—密封粘液罐；4—阻退楔；5—输液管；6—胶囊1；7—密封粘液；8—胶囊2；9—压力水罐；10—钻孔图2 胶囊—密封粘液封孔测压示意图6．4．6 注浆封孔测压法封孔步骤：钻孔直径为φ65～75 mm,钻孔长度为15～70m;封孔步骤为：a如图3所示,将测压管安装至预定的封孔深度,在孔口用木楔封住,并安装好注浆管；b根据封孔深度确定膨胀不收缩水泥的使用量,按一定比例配好封孔水泥浆,用压气注浆器或泥浆泵一次连续将封孔水泥浆注入钻孔内；c注浆48h后,通过测压管用手摇注液泵将粘液注入钻孔内；d撤下手摇注液泵,在孔口安装三通及压力表;1—注液泵；2—三通；3—压力表；4—木楔；5—测压管；6—煤层；7—粘液；8—水泥；9—注浆管；10—注浆泵图3 注浆封孔测压封孔示意图7 瓦斯压力观测与确定7．1 测压管理7．1．1 必须设专人负责瓦斯压力的测定工作;7．1．2 在瓦斯压力测定过程中,应作好各种参数及施工情况的记录;7．2 观测主动测压法应每天观测一次,被动测压法应至少3天观测一次;在观测中发现瓦斯压力值变化较大,则应增加观测次数;煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法标准号： MT/T638-1996 替代情况：发布单位：煤炭工业部起草单位：煤炭科学研究总院重庆分院发布日期：实施日期：点击数： 2617 更新日期：2008年12月04日-前言煤层的瓦斯压力是矿井瓦斯基本参数之一,它对于确定煤层瓦斯含量,进行矿井瓦斯涌出治理,瓦斯抽放以及煤与瓦斯突出的防治等工作均具有十分重要的意义;在治理矿井瓦斯的长期实践中,已探索出了许多井下煤层瓦斯压力的直接测定方法,在这些测定方法中,多数准确度高、易操作,但也有不少的测定方法其准确度低、可靠性差;因此,有必要对煤层瓦斯压力的测定方法进行规范,并在此基础上制定煤矿井下煤层瓦斯压力直接测定的行业标准;本标准的制定以测定方法的可靠性为主,兼顾其可操作性及已使用的程度,同时考虑瓦斯压力测定的最新科研成果;本标准遵循煤炭工业部颁布的煤矿安全规程和防治煤与瓦斯突出细则等文件的有关规定;本标准由煤炭工业部科技教育司提出;本标准由煤矿安全标准化技术委员会归口;本标准起草单位：煤炭科学研究总院重庆分院;本标准主要起草人：许英威、杜子健;本标准委托煤矿安全标准化技术委员会煤矿瓦斯防治及设备分会负责解释;1 范围本标准规定了煤矿井下直接测定煤层瓦斯压力的原理、设备材料、仪表以及打钻、封孔、测压等工艺的要求;本标准适用于煤矿井下直接测定煤层瓦斯压力简称瓦斯压力测定;2 引用标准下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文;本标准出版时,所示版本均为有效;所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性;JJG 52—71 工业用单圈管弹簧式压力表、真空表和真空压力表检定规程国家技术监督局防治煤与瓦斯突出细则 1995—05—01 煤炭工业部气瓶安全监察规程 1989—12—22 劳动部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压法;6．2．5 测压时间充足时,宜采用被动测压法;测压时间较短时,应采用主动测压法;6．3 钻孔施工6．3．1 钻孔的开孔位置应选在岩石煤壁完整的位置;6．3．2 钻孔施工应保证钻孔平直、孔形完整,穿层测压钻孔宜穿煤层全厚;6．3．3 钻孔施工好后,应立即清洗钻孔,保证钻孔畅通;6．3．4 在钻孔施工中应准确记录钻孔方位、倾角、长度、钻孔开始见煤长度及钻孔在煤层中长度,钻孔开钻时间、见煤时间及钻毕时间;6．4 封孔6．4．1 钻孔施工完后应在24h内完成封孔工作;6．4．2 准备工作：6．4．2．1 按选用的封孔方法准备好封孔材料、仪表、工具等;6．4．2．2 检查测压管是否通畅及其与压力表联接的气密性;6,4．2．3 钻孔为下向孔时应将钻孔水排除;6．4．3 封孔深度：6．4．3．1 封孔深度应超过钻孔施工地点巷道的影响范围,并满足以下要求：a黄泥、水泥封孔测压法的封孔深度应不小于5m；b胶囊—密封粘液封孔测定本煤层瓦斯压力的封孔深度应不小于10m；c注浆封孔测压法的封孔深度不小于12m,煤层群分层测压时则应封堵至被测煤层在钻孔侧的顶板或底板；d应尽可能加长测压钻孔的封孔深度;6．4．3．2 本煤层测压孔封孔应保证其测压气室长不小于1．5m,穿层测压孔的封孔不宜超过被测煤层在钻孔侧的顶板或底板;6．4．4 黄泥、水泥封孔测压法封孔步骤：a如图1所示,将挡板固定在测压管的端头,然后送至预定的封孔深度；b用送料管将封孔材料送至挡板处,轻轻捣实将测压管固定住,然后将黄泥或水泥团逐步送入孔中,并用送料管将其捣实,一直到孔口;在封孔的过程中,每隔1 m左右打入一个木塞；c在距孔口0．5m处用速凝水泥封孔,孔口用木楔固定；d封孔24h后,安装压力表;6．4．5 胶囊—密封粘液封孔测压法封孔步骤：a如图2所示,在测压地点先将封孔器组装好,将其放入预计的封孔深度,在钻孔孔口安装好阻退楔,联接好封孔器与密封粘液罐、压力水罐,装上各种控制阀,安装好压力表；b启动压力水罐开关向胶囊充压力水,待胶囊膨胀封住钻孔后开启密封粘液罐往钻孔的密封段注入密封粘液,密封粘液的压力应略高于煤层预计的瓦斯压力;1—三通；2—压力表；3—密封粘液罐；4—阻退楔；5—输液管；6—胶囊1；7—密封粘液；8—胶囊2；9—压力水罐；10—钻孔图2 胶囊—密封粘液封孔测压示意图6．4．6 注浆封孔测压法封孔步骤：钻孔直径为φ65～75 mm,钻孔长度为15～70m;封孔步骤为：a如图3所示,将测压管安装至预定的封孔深度,在孔口用木楔封住,并安装好注浆管；b根据封孔深度确定膨胀不收缩水泥的使用量,按一定比例配好封孔水泥浆,用压气注浆器或泥浆泵一次连续将封孔水泥浆注入钻孔内；c注浆48h后,通过测压管用手摇注液泵将粘液注入钻孔内；d撤下手摇注液泵,在孔口安装三通及压力表;图3 注浆封孔测压封孔示意图7 瓦斯压力观测与确定7．1 测压管理7．1．1 必须设专人负责瓦斯压力的测定工作;7．1．2 在瓦斯压力测定过程中,应作好各种参数及施工情况的记录;7．2 观测主动测压法应每天观测一次,被动测压法应至少3天观测一次;在观测中发现瓦斯压力值变化较大,则应增加观测次数;记录表的格式如表1;7．3 瓦斯压力观测时间采用主动测压法时,当煤层的瓦斯压力小于4 MPa时需5～10d；当煤层的瓦斯压力大于4 MPa时,则需20～40d;被动测压法时,则视煤层的瓦斯压力及透气性大小的不同,需30d以上;7．4 瓦斯压力的确定7．4．1 将观测结果绘制在以时间d为横坐标,瓦斯压力MPa 为纵坐标的坐标图上,当测压时间达到7．3的规定,如压力变化小于0．005MPa／d,测压工作即可结束；否则,应延长测压时间;7．4．2 对于上向测压钻孔,在结束测压工作、撤卸表头时撤表头时应制定相应的安全措施,应测量从钻孔中放出的水量,根据钻孔参数、封孔参数计算出钻孔水的静水压力,并从测定压力中扣除;对水平及下向测压孔则以测定值作为瓦斯压力值;7．4．3 同一地点以最高瓦斯压力作为测定结果;。

4.瓦斯压力测定工艺
▪ 胶囊-密封粘液封孔测压法封孔步骤
组装好封孔器并放入预计的封孔深度，在孔口安装好阻 退楔，连接好封孔器与密封粘液罐、压力水罐，装上各 种控制阀，安装好压力表
启动压力水罐开关向胶囊充压力水，待胶囊膨胀封住钻 孔后开启密封粘液罐往钻孔的密封段注入密封粘液，密 封粘液的压力应略高于煤层预计的瓦斯压力
煤矿井下煤层瓦斯压力直接测定方法
.2.15
主要内容
1.概述
▪ MT/T 638-1996 在观测中发现瓦斯压力值变化较大应增加观测次数 煤矿井下煤层瓦斯压力的 直接测定方法 被动测压法时，则视煤层的瓦斯压力及透气性大小的不同，需30天以上
在观测中发现瓦斯压力值变化较大应增加观测次数 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压法
不收缩水泥的使用量， 在观测中发现瓦斯压力值变化较大应增加观测次数 按一定比例配好封孔水 胶囊-密封粘液封孔测定本煤层瓦斯压力的封孔深度应不小于10m 本 测煤定层邻测 近压 煤孔 层封 的泥泥孔 瓦应 斯浆 浆保 压证力， 泵其 或测 煤用 一压 层室 群压 次长 分不 层气 连小 测注 续于 压应1.浆 将采用器封注浆或孔封孔测压法
选择瓦斯压力测定地点应保证有足够的封孔深 度
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
4.瓦斯压力测定工艺
▪ 测定方法的选择
测压处岩石坚硬、少裂隙，可采用黄泥水泥封孔测 压法
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
黄泥水泥封孔测压法的封孔深度应不小于5m 胶囊-密封粘液封孔测定本煤层瓦斯压力的封孔深度应

关 键 词 ： 层 ； 斯 压 力 ； 接 测 定 ； 接 法 煤 瓦 直 间
中图 分 类 号 ： Ｄ １ ． Ｔ ７２ ２
文 献 标 识 码 ： Ｂ
文 章 编 号 ： ０ ０ ０ （ ０ ０ ０ ０ ４ ０ １ ３— ５ ６ ２ １ ） ３— ０ ０— ｌ ０
赵家寨煤 矿 目前 正处 于试 生 产 阶段 ， 了掌握 为 矿井 瓦斯赋存 规律 ， 瓦斯 防治工作更 具有针 对性 ， 使
式 中 ， 为 纯 煤 （ 中可燃 质 ） 瓦斯 含 量 ， 。ｔＰ 煤 的 ｍ ／；
为 煤 层 瓦斯 压 力 ， ａ ｎ为 吸 附 常 数 ， 的 极 限 吸 附 ＭＰ ； 煤
保 证钻孑 畅通 ； 在钻 孔施 工 中应 准 确 记 录钻孑 方 Ｌ ④ Ｌ
位、 倾角 、 长度 、 孑 开 始见 煤 长度 及 钻 孔在煤 层 中 钻 Ｌ
和《 煤矿井 下 煤 层 瓦斯 压 力 的直 接 测 定方 法 》 相 等
３ 结论
对 赵 家 寨 矿 二 ．二 煤 层 原 始 瓦 斯 压 力 进 行 了 、
收稿 日期 ： ０ ９—１ ２０ ０—１ ２
现 场 测 定 及 实 验 室 测 试 ， 对 实 测 结 果 进 行 了分 析 。 并
井 瓦斯 涌 出治 理 ， 斯 抽放 以及 煤 － 斯 突 出 的 防治 等 工 作 均 具 有 重 要 意 义 。 介 绍 了煤 层 瓦 斯 压 力 测 定 方 瓦 ９瓦
法及 过 程 ， 据 现 场 测定 数 据 算 出煤 层 瓦 斯压 力 ， 根 并分 析 了瓦 斯 对矿 井 生产 所 产 生 的 影 响。
对 赵 家寨 煤 矿 二 ．二 ， 层 原 始 瓦 斯 压 力 进 行 了 测 、 煤 定 。煤 层 瓦 斯 压 力 测 定 方 法 有 间 接 测 定 方 法 和直 接 测 定 方 法 ２种 。

ｉ 压方法主要有 固体材料封孔测压法 、 贝 ４ 胶圈粘 液封孔测压法和胶囊粘液封孔测压法 ， 固体材料封
孔 测 压法 又 分为 ： 土 封孔 和注 浆 封孔 。粘 土封孔 粘 法 简 便 易行 ， 果 认 真 细致 操 作 ， 以测 得 较 高压 如 可 力 ， 孔后 即可 上压 力 表 ， 封 不需 等 待 固化 时间 ， 是 但
收稿 日期 ：０ １ ０ — ２ ２ １－ ４ １
保证测压气室长不小于 １ ．ｍ。 ５
基金项 目： 国家 自然科学基金资助项 目（０ ７ ０７ ； ５ ８４ ７ ）山西省 自然科学基＂ ２ ０ ０ １２ — ） ￣（ ０ ９ １ ０７ ２
作者简 介： 文青 （９ ６ ） 男 ， 贾 １６ 一 ， 山西长治人 ， 大学本科 ， 师 ， 讲 从事工程力学方 面的教学与研究工作 。
山西煤炭 Ｓ ＮＸＩ ＯＡＬ ＨＡ Ｃ
第３１ 第１ 期 卷 ０
文 章编 号 ：６ ２ ５ ５ （０ １１ — ０ ２ ０ １７ — ０ ０ ２ １ ）０ ０ ２ — ４
煤层瓦斯压力的测定及其分析
贾文青 ， 中华 ， 刘 胡耀青 常 宗旭 。 ，
（． １ 太原理工大学 阳泉学院 ， 山西 阳泉 ０ ５ ０ ；． ４０ ０ ） ３ ０ ４ 太原 ００ ２ ； ３ ０ ４ ３太原理工大学 机械工程学 院， ． 山西
度 应 不小 于 １ 注浆 封 孔测压 法 的封孔 深度 不 小 ０ ｍ； 于 １ ； ２３ 应尽 可 能加 长测 压钻 孔 的封 孔深 度 。并 且 １ ＂ １
封孔管不能回收 ， 费工费时（ 一般 ４人 ～ 人封一个 ５
孔需要 ２ ～ ｈ ， ｈ ４ ）体力劳动强度较大 ， 这种方法适宜
量 、 斯涌 出 、 斯流 动 、 斯抽 放 与瓦 斯 突 出问题 瓦 瓦 瓦

煤层瓦斯基本参数测定方案二零一三年八月目录1 煤层瓦斯压力测定 (1)1。

1 测压操作步骤 (2)1.2 瓦斯压力测定结果 (3)2 煤层瓦斯含量测定 (3)2.1 测定方法及过程 (4)2。

2 煤层瓦斯含量测定结果 (5)3 煤层透气性系数测定 (7)3。

1 测定原理 (7)3。

2 测定方法 (8)3。

3煤层透气性系数计算结果 (9)4 钻孔瓦斯流量衰减系数的测定 (9)4.1 测定原理 (10)4.2 测定方法 (10)5 煤的破坏类型测定 (12)6 煤的坚固性系数测定 (12)6.1 仪器设备 (12)6。

2 煤样制取 (12)6。

3 测定步骤 (13)6。

4 数据计算 (13)7 瓦斯放散初速度测定 (14)7.1 仪器设备 (14)7.2 煤样制取 (14)7。

3 测定步骤 (14)7。

4 数据计算 (15)8 煤层瓦斯吸附常数测定 (15)8。

1 煤样制取 (16)8.2 测定步骤 (16)8.3 试验结果输出 (18)9 煤层瓦斯钻屑指标测定 (19)9。

1 钻屑量测定 (19)9.2 钻屑瓦斯解吸指标测定 (19)煤层瓦斯基本参数的测定主要包括煤层瓦斯压力、含量、透气性系数、钻孔瓦斯流量衰减系数、煤的破坏类型、坚固性系数、放散初速度、瓦斯吸附常数、煤层瓦斯钻屑指标、钻孔瓦斯涌出初速度和瓦斯抽采参数的测定。

煤层瓦斯基本参数的测定，可以为矿井瓦斯防治和瓦斯抽采提供基础参数支持，同时可以指导瓦斯管理，采取有效的瓦斯治理安全技术措施，合理使用煤矿瓦斯治理的资源，减少瓦斯管理及治理费用的浪费，确保煤矿的安全生产。

1 煤层瓦斯压力测定煤层瓦斯压力测定的钻孔布置在岩石巷道内，均为穿层钻孔，封孔方式和测压方法严格执行《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法》（AQ/T 1047—2007）的有关规定.采用注浆封孔测压法，封孔材料为水泥浆加速凝剂、膨胀剂等，利用压风将密封罐内的水泥浆注入钻孔内，测压方式为被动测压法，即钻孔封孔完成后,等待被测煤层瓦斯的自然渗透达到瓦斯压力平衡后，测定煤层瓦斯压力.首先在距被测煤层一定距离的岩巷内打孔，孔径一般取直径φ75mm以上，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。

附录 A煤层瓦斯压力测定方法附录 A煤层瓦斯压力测定方法A.0.1煤层瓦斯压力的测定方法按测压方式，即：测压时是否向测压孔内注入补偿气体，可分为主动测压法和被动测压法；按测压钻孔封孔的材料不同可分为胶囊（胶圏）—密封粘液封孔测压法和注浆封孔测压法。

A.0.2打设测压孔应遵守下列规定：1在距测压煤层不少于 5m（垂距）的开挖工作面钻孔，孔径一般宜为 65～ 95mm，钻孔长度应保证测压所需的封孔深度。

2钻孔宜垂直煤层布置。

3从钻孔进入煤层开始，应不停钻直至贯穿煤层。

然后清除孔内积水和煤（岩）屑，放入一根钢性导气管，立即进行封孔。

4在钻孔施工中应准确记录钻孔方位、倾角、长度、钻孔开始见煤长度及钻孔在煤层中长度、钻孔开钻时间、见煤时间及钻毕时间。

A.0.3测压钻孔施工完后应在24h 内完成钻孔的封孔工作，应在完成封孔工作24h 后进行测定工作。

A.0.4采用主动测压时，只在第一次测定时向测压钻孔充入补偿气体，补偿气体的充气压力宜为预计的煤层瓦斯压力的 1.5 倍；采用被动测压法时，不进行气体补偿。

A.0.5采用环形胶圈、黏液或水泥砂浆等封孔测压时，可按下列步骤进行：1在钻孔内插入带有压力表接头的紫铜管，管径为6~20mm，长度不小于 7 m。

岩石硬而无裂隙时封孔长度不宜小于5m，岩石松软或裂隙发育时应增加。

2将经炮泥机挤压成型的特制柱状炮泥送入孔内，柱状翻土末端距紫铜管末端0.2~0.5m，每次送入 0.3~0.5m，用堵棍捣实。

3 每堵 lm 黏土柱打入 1 个木塞，木塞直径小于钻孔直径10~15mm。

打入木塞时应—69—附录 A煤层瓦斯压力测定方法保护好紫铜管，防止折断。

A.0.6观测与测定结果的确定应符合下列规定：1 采用主动测压法时应每天观测一次测定压力表，采用被动测压法应至少3d 观测一次测定压力表。

2将观测结果绘制在以时间（d）为横坐标、瓦斯压力（MPa)为纵坐标的坐标图上，当观测时间达到规定时，如压力变化在 3d 内小于 0.015MPa，测压工作即可结束；否则，应延长测压时间。

煤层瓦斯压力的测定方法《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。

填料法封孔的优点是不需要特殊装置，密封长度大，密封质量可靠，简便易行；缺点是人工封孔长度短，费时费力，且封孔后需等水泥基本凝固后，才能上压力表。

abP (1 − W − A) d 1 + bP
Wm = k p +
abP (1 − W − A) d 1 + bP
式中，Wm——每 1m3 煤的总瓦斯含量，m3/m3； kp——煤的孔隙率， %， 煤的孔隙率是指单位体积煤中所含有的孔隙体积， 一般在 8～ 12%左右。 图 4-6 反映了吸附瓦斯量和游离瓦斯量以及总瓦斯量的关系。从图中可以看出，在瓦斯 压力比较低时，吸附瓦斯量占绝大部分，随着瓦斯压力的增加，吸附瓦斯量渐趋饱和，而游 离瓦斯量所占的比例则逐渐提高。因此，在深部地层中，煤层和岩层中所含的游离瓦斯量往 往可以达到相当大的数值。 如果将每 m3 煤的瓦斯含量变为每 1t 煤的瓦斯含量，则
将上述测定结果，按要求填写表格，提出最终实验报告。 结果评定： 1） 合格样品： 钻孔煤心采取率大于 75%， 提钻过程中因故障停顿时间不超过 10～15min； 煤样在空气中暴露时间不超过 10～15min；密封罐不漏气；瓦斯解析测定中量管不漏气；含 量气路无堵塞；脱气时没有瓦斯损失；煤样灰分含量不超过 40%；记录完整齐全。 2）参考样品：凡有一项不符合上述要求的样品，划为参考样品。
1 2 3 4 5 6 7 8
瓦斯
图 4-5
胶圈—压力粘液封孔系统
1—外管；2—胶圈；3—内 管；4—导液管； 5—支撑外管；6—压力 粘液；7—胶圈；8—内挡盘
这种方法在井下操作时，使用胶圈——压力粘液瓦斯压力测定仪。首先，在预定测压地 点的岩巷中向煤层打钻，钻孔见煤后立即停钻。将测压仪活节内、外管依次连接好，封孔深 度和封孔段长度按测压点的地质条件确定。打钻结束后，冲洗钻孔，排除封孔段的钻屑，将 测压仪送入钻孔。转动加压把手，使胶圈膨胀，严密封闭钻孔，然后用高压二氧化碳驱动粘 液进入钻孔封孔段， 即完成封孔任务。 再通过注气入口向钻孔注入补偿气体。 在测定过程中， 当粘液压力不足时，可再向粘液罐加压。 这种测压方法在原理上突破了国内外原有测压方法的设计思想， 井下操作比较简便， 可 以大大缩短测定瓦斯压力的时间，这对现场生产和安全都有现实意义。

《井下直接法测定煤层瓦斯压力数值模拟研究及工程指导》篇一一、引言煤层瓦斯压力是煤矿安全开采过程中的关键参数之一，直接关系到矿井的瓦斯突出、矿井涌水等安全风险。

随着科技的发展，井下直接法作为一种常用的瓦斯压力测定方法，越来越受到煤矿企业的重视。

本文将就井下直接法测定煤层瓦斯压力的数值模拟研究及工程指导进行详细探讨。

二、井下直接法测定煤层瓦斯压力原理井下直接法测定煤层瓦斯压力主要利用钻孔中的气测技术和钻孔测试装置进行直接测定。

通过钻进至预定深度后，通过煤样采样的方法对钻孔内部压力进行实时测量，得出瓦斯压力数据。

该方法的优点在于具有较高的准确性、时效性和应用范围广泛，能实时获取煤矿的瓦斯压力变化情况。

三、数值模拟研究在深入理解和掌握井下直接法测定煤层瓦斯压力的基础上，我们需要通过数值模拟研究进一步揭示煤层瓦斯流动和运移的规律。

该研究可以通过计算机技术构建相应的地质模型和数值计算模型，分析瓦斯的扩散和运动特性，同时利用物理场等研究方法探究其产生原因。

这将对井下现场实践和制定安全生产策略具有重要的指导意义。

四、模拟与实验的比较虽然数值模拟对于理解和掌握煤层瓦斯流动规律具有重要作用，但我们也应该认识到，实验研究是更直接的检验手段。

在井下实际环境下进行试验测定，能更直观地反映出实际运行状况，有助于发现和修正数值模拟中的问题。

因此，数值模拟与实验应相互结合，相互补充，以提高我们对煤层瓦斯流动特性的认识。

五、工程指导根据井下直接法测定煤层瓦斯压力的数值模拟结果，我们可以对煤矿生产过程中的瓦斯控制、安全管理等提供具体的工程指导。

首先，可以根据模拟结果预测瓦斯压力的变化趋势，提前采取相应的预防措施；其次，根据模拟结果优化瓦斯抽采方案，提高抽采效率；最后，根据模拟结果对矿井的安全生产管理提出建议，确保矿井的安全生产。

六、结论本文通过对井下直接法测定煤层瓦斯压力的数值模拟研究及工程指导的探讨，深入了解了该方法的基本原理和实施过程。

巩义铁生沟煤业有限责任公司15采区二1煤层瓦斯基本参数测定技术方案编制单位：河南理工大学编制人：杨韶昆2013年09月28日技术方案会审表煤层瓦斯基本参数是煤层瓦斯储量计算、瓦斯涌出量预测、煤与瓦斯突出危险性预测、瓦斯抽放评价和煤矿瓦斯灾害综合治理的基础性参数。

巩义铁生沟煤业有限公司是一年产量120万吨的生产矿井。

根据河南省煤炭工业局“豫煤安[2006]251号”文件（2006年4月）批复，铁生沟煤矿瓦斯等级鉴定结果为高瓦斯矿井。

矿井15采区为新开接替采区，目前，15采区三条岩石下山巷道已掘进完成，为了采区安全生产，早期掌握该区瓦斯赋存情况，在揭煤前必须进行煤层瓦斯含量、压力及煤层透气性系数等基本参数的测定工作。

以期指导矿井安全生产工作，对采区揭煤和瓦斯抽放设计提供依据。

为提高瓦斯基本参数准确和精度，确保各项测定工作的顺利进行，特编制本方案。

一、取样钻孔兼测压孔布置按照煤炭行业标准MT/T638-1996中有关测压钻孔的要求，在具体选择测压孔位置时，应避开地质构造裂隙带、采动等影响范围，测压孔见煤点与地质构造裂隙带、采动影响范围至少要大于40m；同一地点设2个测压孔时，两个测压孔的见煤点的距离应大于20m。

根据以上要求并结合现有的巷道条件，本次测定取样工作安排在15采区上、下车场内，同一测点分别设置2个钻孔，下山联络巷内设置2个钻孔。

本次测定工作计划共布置6个取样钻孔，其中上下车场和中部联络巷内各设置1个测压孔。

开孔位置布置在距巷道底板高度1.6m处，开孔仰角在35°～45°，与巷道走向夹角为90°。

每个测点两测点相距20米以远。

由于采区内煤层厚度变化较大，为保证取样成功，决定在每个钻孔中根据不同深度分别取2个煤样。

取样位置在见煤1.5m和进入煤层3m处。

钻孔开孔平面位置图如图1、钻孔剖面图见图2所示。

钻孔布置参数见表1。

表1 钻孔布置参数表图2 钻孔布置剖面图以上6个钻孔见煤后，利用取芯钻，根据要求采取煤样，然后将煤样立即装入特制的煤样罐中进行密封，并利用瓦斯解吸仪在现场解吸测定瓦斯解吸量；然后密闭后送至实验室进行残余瓦斯含量的测定等瓦斯基本参数和工业分析。

防
量的方式与步骤为：①实测煤层瓦斯压力；②实
治 技
验测定煤样可燃基的瓦斯吸附常数；③用朗格缪
术
尔方程计算煤的可燃基瓦斯含量，并通过水分、
》 讲 座
灰分、温度、压力等校正得到原煤的瓦斯含量。 这一方法的计算基础都是来自实测值，而计算模
型又得到理论证明，故可信度较高，但测准煤层
瓦斯压力较难，工作量较大。
363
3.5
天府磨心坡矿
K2
513 633
4.8 7.5
1.5
防
652
7.85
40
0.57
治
白沙里王庙井
6
118
1.28
0.7
技 术
388
2.97
涟邵立新蛇形山井
4
214 252
2.18 2.6
1.1
》 讲 座
六枝四角田矿
7
70 207
0.45 1.91
1
南桐鱼田堡矿
4
218 432
1.52 4.95
xx=〔en(t0-t)〕〔1/（1+0.31W）〕〔(100-A-W）/100〕
讲
abp/（1+bp）
座
xy=VT0p/Tp0ξ
《
煤
式中, t0、t分别为测定吸附常数时的实验温度和煤层
矿
瓦斯的温度oC;
瓦 斯
n 为系数，按下式确定：n=0.02/(0.993+0.07p) ;
灾
W、A 分别为煤的水分和灰分,%;
一直沿用至今。
《
1000
地勘解吸法测定煤层瓦
解吸瓦斯量（ ml）
煤
800
斯含量的基本原理及依据

煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法1范围本标准规定了煤矿井下直接测定煤层瓦斯压力的原理、设备材料、仪表以及打钻、封孔、测压等工艺的要求。

本标准适用于煤矿井下直接测定煤层瓦斯压力(简称瓦斯压力测定)。

2引用标准下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

本标准出版时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

JJG52—71工业用单圈管弹簧式压力表、真空表和真空压力表检定规程国家技术监督局防治煤与瓦斯突出细则1995—05—01煤炭工业部气瓶安全监察规程1989—12—22劳动部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。

煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法煤层瓦斯压力是煤矿安全生产中的重要参数之一，其直接测定方法主要包括钻孔法和动态瓦斯捕放法两种。

本文将介绍这两种方法的原理、操作步骤及其优劣势。

一、钻孔法1. 原理钻孔法是通过在井下钻取孔眼，直接测定孔眼处的瓦斯压力来推断煤层瓦斯压力的方法。

该方法适用于煤层瓦斯压力较强或非均一分布的情况。

2. 操作步骤（1）选取钻孔位置：应根据地质条件及煤层瓦斯分布情况，选择代表性的可靠钻孔位置。

（2）安装钻具：根据钻孔深度，确定合适的钻具，安装好钻头、钻杆和冲洗管等工具。

（3）钻孔取芯：在钻孔过程中，定期进行取芯，取得煤、岩样品，并记录取芯深度。

（4）安装瓦斯取样管：当钻孔达到预定深度时，安装瓦斯取样管，并在取样管内连接好瓦斯采集器。

（5）取瓦斯样品：打开瓦斯采集器，让其吸收孔眼处的瓦斯，等到稳定后，记录瓦斯压力值。

3. 优缺点钻孔法的优点是测量结果精确、数据可靠，缺点是采样周期比较长，操作较为复杂，且采样位置有限，可能无法准确了解煤层瓦斯分布情况。

二、动态瓦斯捕放法1. 原理动态瓦斯捕放法是通过在井下进行直接瓦斯流量测定，来推断煤层瓦斯压力的方法。

如果设定好了固定的捕放压力差和流量差，就可以直接测量瓦斯流量来得到煤层瓦斯压力。

该方法适用于煤层瓦斯压力较低及煤层瓦斯均匀分布的情况。

2. 操作步骤（1）选取测点：根据地质条件及煤层瓦斯分布情况，选取代表性的井下瓦斯测点。

（2）安装瓦斯流量计：在瓦斯测点上安装好流量计，并连接好与流量计相对应的调节阀门，将瓦斯流向流量计。

（3）调节流量：打开调节阀门，调节流量差至设定值，记录两侧的气压差。

（4）测量瓦斯流量：在设定的流量差下，测量瓦斯流量。

（5）记录实验数据：记录瓦斯流量、温度、压力差和测点深度。

3. 优缺点动态瓦斯捕放法的优点是操作简单、测量周期短，能够测量大范围内的瓦斯压力，具有较好的适应性和灵活性。

但是，其结果有一定误差，需要结合其它技术方法共同应用。

煤层瓦斯基础参数测定煤层瓦斯是煤矿中常见的一种气体，具有易燃易爆、无色无味等特点，对煤矿安全产生了极大的威胁。

为了有效地控制煤层瓦斯的爆炸事故，对煤层瓦斯的基础参数进行准确测定非常重要。

首先是瓦斯抛出量的测定。

瓦斯抛出量是指煤层瓦斯在单位时间内通过单位面积的表面积的量。

瓦斯抛出量的测定可以通过瓦斯压集缸法、瓦斯瓶静态法、瓦斯管法等方法来进行。

其中，瓦斯压集缸法是最常用的方法。

该方法是将表示样本的煤块等放入瓦斯集缸中，通过一定时间的采样，测定瓦斯的释放量，再通过计算得出瓦斯抛出量。

其次是瓦斯含量的测定。

瓦斯含量是指煤矿巷道、工作面等空间中瓦斯在单位体积的含量。

瓦斯含量的测定可以通过全压挤法、抽取法、光谱分析法等方法来进行。

其中，全压挤法是最常用的方法。

该方法是通过在一定时间内挤压空气样品，再通过一定方法测定样品中瓦斯的含量。

最后是瓦斯压力的测定。

瓦斯压力是指煤层瓦斯在单位面积的压力。

瓦斯压力的测定可以采用瓦斯压力计法、瓦斯弹簧法、瓦斯瓶法等方法进行。

其中，瓦斯压力计法是最常用的方法。

该方法是将一个装有一定压力的气体的瓦斯压力计接入煤层，通过观察压力计中的气泡水平变化来测定瓦斯的压力。

煤层瓦斯基础参数的测定是煤矿安全工作的重要环节，对于了解煤层瓦斯的数据情况、制定合理的安全防范措施具有重要意义。

培训人员在学习煤层瓦斯基础参数的测定方法时，需要重视实践操作，熟悉测定仪器和设备的使用方法，掌握测定过程中的注意事项，提高测定的准确性和可靠性。

在培训中，应结合理论教学和实际操作，通过示范演示和实操训练相结合的方式，帮助培训生了解各种测定方法的原理和步骤，掌握测定所需的技术要求和操作流程。

同时，培训生还应了解煤矿瓦斯的特性和危害，了解煤矿瓦斯事故的典型案例，增强安全意识和防范意识。

总之，煤层瓦斯基础参数的准确测定对于煤矿安全防范具有重要意义。

通过培训，促进人员的专业技能提升，提高煤矿安全管理水平，为煤矿安全生产提供更有力的保障。

瓦斯压力测定标准 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】[1]AQ 1047-2007—2007 煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法[S].煤层的瓦斯压力是矿井瓦斯基本参数之一，它对于确定煤层瓦斯含量，进行矿井瓦斯涌出治理，瓦斯抽放以及煤与瓦斯突出的防治等工作均具有十分重要的意义。

在治理矿井瓦斯的长期实践中，已探索出了许多井下煤层瓦斯压力的直接测定方法，在这些测定方法中，多数准确度高、易操作，但也有不少的测定方法其准确度低、可靠性差。

因此，有必要对煤层瓦斯压力的测定方法进行规范，并在此基础上制定煤矿井下煤层瓦斯压力直接测定的行业标准。

本标准的制定以测定方法的可靠性为主，兼顾其可操作性及已使用的程度，同时考虑瓦斯压力测定的最新科研成果。

本标准遵循煤炭工业部颁布的《煤矿安全规程》和《防治煤与瓦斯突出细则》等文件的有关规定。

本标准由煤炭工业部科技教育司提出。

本标准由煤矿安全标准化技术委员会归口。

本标准起草单位：煤炭科学研究总院重庆分院。

本标准主要起草人：许英威、杜子健。

本标准委托煤矿安全标准化技术委员会煤矿瓦斯防治及设备分会负责解释。

1 范围本标准规定了煤矿井下直接测定煤层瓦斯压力的原理、设备材料、仪表以及打钻、封孔、测压等工艺的要求。

本标准适用于煤矿井下直接测定煤层瓦斯压力(简称瓦斯压力测定)。

2 引用标准下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

本标准出版时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

JJG 52—71 工业用单圈管弹簧式压力表、真空表和真空压力表检定规程国家技术监督局防治煤与瓦斯突出细则 1995—05—01 煤炭工业部气瓶安全监察规程 1989—12—22 劳动部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。