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基于煤层瓦斯压力测定的注浆封孔技术研究摘要：煤层瓦斯压力是评价一块煤层是否具有突出危险性的一个重要指标，但煤层瓦斯压力受不同的测定方法以及不同的地质条件影响，真实的煤层瓦斯压力很难得到有效的测定。
利用穿层钻孔测定煤层瓦斯压力时，若岩层裂隙发育或封孔工艺落后，在实际测定中很容易导致钻孔内瓦斯大量溢出，这是造成压力显现失真的主要原因。
关键词：煤层瓦斯压力测定注浆封孔中图分类号：td712 文献标识码：a 文章编号：1007-3973（2012）012-054-021概况车集煤矿于1992年10月开工建设，1999年12月29日正式生产；矿井设计能力180万t/a，2009年核定生产能力280万t/a。
矿井地质条件复杂，采区内断层星罗棋布且深部存在局部瓦斯异常现象，随开采深度的增加，矿井受水害、瓦斯、顶板等灾害的影响将逐年增大。
2012年矿井瓦斯等级鉴定为高瓦斯，目前矿井面临着从高瓦斯矿井向突出矿井的转型，为准确掌握采掘煤层的突出危险性，及时采取针对性措施防治煤与瓦斯突出，车集煤矿曾联合多家科研院所对所采二2煤层进行了瓦斯压力测定实验，但由于所采用的测压方式不能适应车集煤矿的地质条件，造成真正的瓦斯压力没有得到体现，极大制约了矿井的安全生产。
2煤层瓦斯压力测定原理煤层瓦斯压力测定的原理是向煤层打一钻孔，深入煤层内，通过钻孔在煤孔内布置一根瓦斯管与外界沟通，连上瓦斯压力表，封闭钻孔与外界的联系。
此时，由于煤孔内的瓦斯已经向外放散，压力较低，煤孔周围煤层中的瓦斯向煤孔内运移，压力逐渐增高。
由于煤孔周围的煤体体积远大于煤孔的空间体积，煤层内的吸附瓦斯量又比游离瓦斯量大得多，故经过一段时间的瓦斯渗流，煤孔内的瓦斯压力逐渐接近煤层的原始瓦斯压力，因此我们可以从外部的压力表上读出煤孔内的瓦斯压力值。
3封孔方式的对比3.1主动测压法即采用mwyz-hⅲ型主动式煤层瓦斯压力测定仪测压，该种方法的原理在于使用乳化液打入仪器的测压胶囊使其膨胀，从而使胶囊里侧的钻孔形成了一个封闭空间，通过一段时间（一般为5 d～10 d）观察，利用孔口安装的压力表可以读出煤层瓦斯压力的具体数值，但该种方法只适应无复杂地质构造的地点，对于裂隙发育的岩层并不适用，且测压胶囊长时间使用后易过分膨胀损坏，多次使用也易漏液，该种测压方法经多次试用无果后被放弃。
煤层二次封孔技术瓦斯压力测定雷一平【摘要】由于巷道围岩内存在压力集中,促进瓦斯钻孔周围裂隙发育,在进行煤层瓦斯压力测定过程中出现钻孔封孔不紧密,造成瓦斯泄漏,导致煤层瓦斯压力测定不准确,文中设计了二次封孔技术,对瓦斯压力探测孔封孔进行二次封孔技术,并在西二采区轨道下山进行瓦斯压力测定:1号和2号测压点压力分别为5.2MPa和4.1MPa.钻孔中水对瓦斯压力结果有一定的影响,需修正水压对测压结果的影响.煤层透气性系数小于,属于较难抽采煤层.【期刊名称】《煤矿现代化》【年(卷),期】2018(000)005【总页数】4页(P74-76,79)【关键词】二次封孔技术;瓦斯压力;透气性测定【作者】雷一平【作者单位】山西汾西矿业集团中兴煤业,山西交城 030500【正文语种】中文【中图分类】TD712某矿历年瓦斯等级鉴定结果都是低瓦斯矿井，然而在西二采区，受向斜构造的影响形成了向斜轴部高瓦斯带，附近有一条由于岩浆岩侵入形成的SN向岩墙，岩墙厚度在8m左右，周围煤体受高温烘烤影响，变质程高于同煤层其它区域；测压点位置埋深在500m左右，附近顶底板页岩发育。
以上原因综合作用，形成封闭性区域，瓦斯大量聚集，这也是此区域瓦斯含量及瓦斯压力明显偏大的主要原因。
1 矿井概况矿井目前主要是开采9层和16层。
根据历年的实测瓦斯结果，瓦斯含量最高达到14.72m3/t，在计算过程中加上抽采量的情况下绝对涌出量也已经达到20m3/min。
随着开采深度的逐渐增加，矿井瓦斯含量也会呈现逐渐增大的趋势，瓦斯治理工作需要加强重视。
测压地点位于矿井9号煤层，上距5号煤层110～156m，全区可采，中间有一层矸石，煤层两极厚度为0.8～2.29m，一般厚度为1.55m，夹层厚度为0.3～0.65m，一般厚度为0.45m。
9号煤层顶板为细砂岩，底板为细砂岩与粉砂岩互层，厚度较稳定，上分层从西到东略有变厚，下分层从北到南略有变厚。
该矿已知岩墙大都形成与自身平行的压紧型剪节理，并且节理的发育程度很低，岩墙结构也很致密，对煤体瓦斯运移有较好的阻隔作用。
煤矿封孔技术现状调查五篇第一篇：煤矿封孔技术现状调查非带压封孔技术1.1 水泥砂浆封孔适用性：水泥浆封孔一般用于钻孔长度较长、倾角较大的情况；对近水平、缓倾斜煤层钻孔密封，水泥浆靠自然下沉凝固，容易形成月牙形的孔隙，效果不佳。
作用原理：为避免水泥浆凝固后收缩，常在水泥中添加膨胀剂制成膨胀不收缩水泥封孔材料，孔周围的裂隙得到充填，封堵开孔时形成的孔裂隙漏气通道；另一方面能够对钻孔封孔段形成支撑作用，保证钻孔稳定，钻孔周围不会在后期产生新的漏气通道，避免后期钻孔漏气。
应用情况：膨胀不收缩水泥强度、气密性明显优于化学材料，比化学材料具有更好的封孔效果，但是由于其封孔质量总体较差，目前已被逐步淘汰。
1.2 高分子发泡材料封孔适用性：高分子发泡材料固化后具有可塑性，微小压力下不易变形，与煤岩体牢固粘结，操作简单，封孔快，早强性好；但这种材料难以抵抗煤层在地应力采掘活动干扰下产生的蠕变，抗压能力有限，不能对钻孔周围形成有效的支护作用。
作用原理：高分子发泡材料封孔使用A，B双组份高分子有机材料，在封孔时通过A，B两种组分材料混合发生化学反应膨胀而填充抽采钻孔裂隙。
应用情况：高分子发泡材料在前几年较广泛使用，由于近年来对封孔质量要求更高，高分子发泡材料封孔技术已逐步被“两堵一注”封孔技术、二次封孔技术取代。
1.3 机械式封孔机械式封孔一般使用可以重复利用的封孔器密封煤层瓦斯抽采钻孔，主要有机械弹性膨胀体封孔器、水力膨胀式封孔器、充气式封孔器。
实用性：水力膨胀式封孔器和充气式封孔器在使用过程中需要另外专门敷设一条水管或气管，使得工作量加大，并且会使装置重量增大，操作不便。
机械弹性膨胀体封孔器，利用留在钻孔外面的机械机构使得内外管相对运动，挤压封孔器前端的橡胶可膨胀圈，使之在径向方向膨胀进而将钻孔严密封堵。
该装置适用于岩柱比较完整致密的地质条件，优点是封孔工艺操作过程简单，封孔器可以重复多次使用，能够应用在短时间内的快速封孔。
煤层瓦斯测定过程注浆封孔方法研究韩东【摘要】为了解决在进行煤层瓦斯压力测定过程中钻孔密封性较差的问题,文中考虑使用变径封孔方法,并提出了水泥砂浆变径加压二次封孔测压方法,利用有限元分析方法模拟测压巷道的应力集中区域,使第一级钻孔长度超过应力集中区,保证封孔效果,利用变径加压二次封孔的方法,弥补水泥浆材初始析水率大和稳定性差的缺点,再通过套管透孔,保证注浆压力的大小可调性,既能加固第一次注浆留下的固结不稳定部位,又能封堵固结体上部孔隙形成区域,进而达到理想的理论封孔长度.【期刊名称】《煤矿现代化》【年(卷),期】2018(000)005【总页数】4页(P30-33)【关键词】围岩压力;钻孔注浆;封孔测压【作者】韩东【作者单位】汾西瑞泰能源集团有限责任公司,山西左权 032600【正文语种】中文【中图分类】TD712.541 围岩应力对封孔的影响在同样的参数条件下，对同一个模型施加不同的围岩应力，为了便于分析，提取了特定应力情况下水平和竖直向的应力值进行对比研究。
特定围岩应力下水平向和竖直向应力变化情况如图1、图2所示。
图1 特定围岩应力下的水平向应力情况通过图1和图2能够知道，特定围岩应力情况下水平和竖直向应力都随着位移的变化逐渐稳定，服从巷道应力分布状态；相对于水平向的应力来说，竖直向的应力变化在位置变化上幅度更大。
因此，在考虑不同围岩应力对应力影响的范围时，选择竖直方向的应力变化位置作为分析对象得到的应力分布区域更大，对实际应用意义更大。
图2 特定围岩应力下的竖直向应力情况综上所述，特定围岩应力作用下，水平和竖直向应力分布呈现相同的趋势，并且逐渐接近相等的应力值，在提取了相同步长的水平向点的应力数值后发现，在一定范围之后应力基本相同。
在对3、5、7、10、13、15、17、20MPa进行补充分析的情况下，得到表1所示结果。
在进行煤层瓦斯压力测定钻孔风控过程中，应力集中区域极容易形成裂隙发育带，造成封孔不彻底，导致瓦斯顺着裂隙逃逸，所以在进行封孔时封孔段深度要大于理论计算值，这样对瓦斯压力的测定才能够准确。
北辰煤矿瓦斯压力测试俯角孔封孔技术初探
吴仕彦;甘小根;马明东
【期刊名称】《煤》
【年(卷),期】2008(017)002
【摘要】北辰煤矿10煤层为突出煤层,在开采过程中,曾多次发生突出,因此加大10煤层的瓦斯参数的测试力度,尤其是瓦斯压力测试对安全生产尤为重要.但10煤层的开拓巷道大多布置在其顶板,且在打俯角孔时经常会出现岩壁渗水,给瓦斯压力测试带来了一定的困难.在生产中,尝试采用了"水泥砂浆再造孔法封孔"技术,取得了较好的效果.
【总页数】2页(P62-62,74)
【作者】吴仕彦;甘小根;马明东
【作者单位】安徽省濉溪县,北辰煤矿,安徽,淮北,235115;安徽省濉溪县,北辰煤矿,安徽,淮北,235115;安徽省濉溪县,北辰煤矿,安徽,淮北,235115
【正文语种】中文
【中图分类】TD713
【相关文献】
1.长距离上向瓦斯压力测试钻孔逐级注浆封孔技术 [J], 许彦明;翟成;仲超;向贤伟;余旭
2.煤与瓦斯突出矿井底抽巷探煤孔快速施工与封孔技术 [J], 李博英
3.囊袋封孔器"两堵一注"带压封孔技术在耳海煤矿瓦斯抽采中的应用 [J], 杨建峰; 厉洪卫
4.刘庄煤矿西一轨道石门俯角孔穿层钻孔排水技术应用 [J], 雷贺;贺正茂
5.大俯角长距离煤层瓦斯压力测试装置在黔金煤矿的应用 [J], 刘萍;贾毅超;赵训因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
专利名称：瓦斯压力俯角测量系统
专利类型：实用新型专利
发明人：张锤金,方有向,石德洲,张振雷,邰义,黄学矿申请号：CN201220347918.X
申请日：20120718
公开号：CN202832506U
公开日：
20130327
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提供一种瓦斯压力俯角测量系统。
包括：一测量孔和设在测量孔周围的辅助注浆孔，辅助注浆孔的孔底距离待测煤层第一距离，测量孔的孔底距离待测煤层第二距离；辅助注浆孔内填充有密封段；测量孔内穿设有与待测煤层连通的置入孔，置入孔与测量孔之间为测量封堵段；置入孔内设置有用于测量待测煤层瓦斯压力的测压管和用于注入封堵浆液的注浆管，并在置入孔接近底部、且在待测煤层上方形成有封底段，封底段与置入孔的底部共同围成测压室，测压管底端位于测压室内，注浆管底端位于封底段上方；封底段上方的置入孔内填充有内层封堵段。
本系统可避免围岩中的水进入到待测煤层中，提高了测得瓦斯压力值的准确性。
申请人：淮南矿业(集团)有限责任公司
地址：232001 安徽省淮南市田家庵区洞山中路1号
国籍：CN
代理机构：北京同立钧成知识产权代理有限公司
代理人：张红
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