[发明专利]一种煤层瓦斯压力快速测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤层瓦斯压力快速测定方法，更具体地说是一种对于煤矿低透气性煤层通过在岩体中穿层钻孔进而测定瓦斯压力的方法。

背景技术

矿井瓦斯事故是煤矿中最严重的自然灾害之一，煤层瓦斯压力是瓦斯涌出和突出的动力，是煤体瓦斯含量多少的标志，也是煤与瓦斯突出危险性的一个主要参数。准确测定煤层瓦斯压力对矿井有效而合理地制定瓦斯防治措施、预测预报煤与瓦斯突出的危险性，都具有重要意义。

目前，国内外测定煤层瓦斯压力都是从岩巷向煤层打钻孔，测压过程中的封孔方法包括黄泥或水泥砂浆封孔、聚胺脂封孔、胶囊或胶圈封孔、胶圈-压力粘液封孔等，但已有的封孔方法共同存在着操作复杂的问题，其封孔质量难以长时间保证，且缺乏灵活性。目前常用的封孔器封孔、胶囊或胶圈封孔、胶圈-压力粘液封孔等封孔法虽然封孔工艺简单、其封孔器能重复使用，但封孔成本高、对封孔段的钻孔质量要求相当严格，要求钻孔的孔壁光滑、规则，钻孔无变形、无塌孔现象等。也正是因此，这类方法仅适于封孔段岩层坚硬致密的情况。

对于封孔段岩层为松软砂岩、钻孔周围存在微裂隙或直接在煤层打测压钻孔时，封孔物不能严密封闭钻孔周边的裂隙，容易漏气，同时封孔深度不够，达不到要求，用固体物或粘液封孔则难以有效封堵。而常规的封孔测压方法，准备工作量大，封孔工作涉及人员多，时间长，质量难以保证。测出的瓦斯压力值往往低于真实的煤层瓦斯压力。这样会导致错误的技术判断，极易造成事故隐患。一直以来，在松软煤系地层中如何封孔快速测压才能使测出的压力值真实可靠，是一个有待解决的技术问题。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种煤层瓦斯压力快速测定方法，以便针对松软煤系地层实现快速封孔测压。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明煤层瓦斯压力快速测定方法的特点是将测压钻孔的测定工作划分为两个阶段：第一阶段是在测压位置实施大直径钻孔，在大直径钻孔中下套管，连同套管、大直径钻孔以及围岩微裂隙实施例带压注浆使其密实；第二阶段是在套管中再次钻孔形成穿入煤层中的测压孔，利用测量压孔直接进行煤层瓦斯测压。

本发明煤层瓦斯压力快速测定方法的特点是按如下过程操作：

步骤1，利用钻杆向煤岩体中钻孔施工直至达到煤层的层面，形成大直径钻孔，取出钻杆并向所述大直径钻孔下入套管至孔底，同时下入两根注浆管，在所述套管与大直径钻孔之间形成有环形腔，所述注浆管位于所述环形腔中；

步骤2，采用快干水泥或聚氨酯对所述大直径钻孔在孔口部进行封堵形成封口；利用高压软管将所述注浆管与高压注浆泵相连通，将水泥砂浆在搅拌池中混合均匀后，打开闸阀，通过两根注浆管注入，实现双翼注浆，使所述大直径钻孔、位于大直径钻孔周边的裂隙群以及所述套管均由水泥砂浆注实，完成第一次封堵；

步骤3，利用钻杆向所述套管中施工钻孔直至穿透煤层至岩层500mm，取出钻杆即形成测压孔；

步骤4，将测压表安装在套管的出口法兰盘上，实现测压。

本发明煤层瓦斯压力快速测定方法的特点还在于：

所述大直径钻孔是直径为127mm的钻孔，所述测压孔的直径为73mm，所述套管的直径为108mm。

所述高压注浆泵的注浆压力不低于6Mpa。

本发明方法是为实施快速测压，由于钻孔周围煤岩体具有一定的裂隙，特别是在松软煤岩层条件下钻孔周边煤岩体的裂隙更加扩展、发育，测压时，空气、水会通过裂隙进入测压钻孔，从而影响瓦斯压力的准确测定。本发明通过向钻孔周围裂隙群、大直径钻孔及套管内灌注注浆料并注实，以封堵钻孔周围的裂隙，减少漏气，减少钻孔涌水，再在套管内用小直径钻头施工钻孔穿过煤层，取出钻杆，实现立即测定煤层瓦斯压力，达到快速准确测压的效果。与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

1、本发明通过将注浆料在高压作用下注入钻孔周围煤岩体的裂隙群、钻孔和套管内，增加了裂隙内气体的流动阻力，阻隔了外界空气的进入，提高了钻孔周边的密实性，大大降低了岩层中裂隙水的涌出，使钻孔内的漏风量和出水量明显减少，尤其是针对松软煤系地层实现了快速准确测定煤层瓦斯压力的发明目的。

2、本发明在钻孔穿过煤层拆除钻杆后随即可测定煤层瓦斯压力，避免了再下测压管再次封孔的延时而影响测压的时间和准确性。

3、本发明解决了测压钻孔周边煤岩体裂隙发育而导致测压钻孔漏气、煤岩体裂隙水进入测压钻孔影响测压的准确性的问题；解决了多次封孔耗时长、人员多、成本高、煤层透气性低瓦斯衰减快而测不准或测不出压力的问题。