[发明专利]基于上向穿层钻孔同时测定多煤层瓦斯含量的方法

说明书

本发明专利公开了一种基于上向穿层钻孔同时测定多煤层瓦斯含量的方法。所述方法通过施工单个上向穿层钻孔同时获得多煤层煤样，在实验室分别测得煤样吸附常数、水分、灰分、孔隙容积等参数，同时现场通过分层封孔测压获得多煤层瓦斯压力值，从而通过间接法计算获得多煤层瓦斯含量。本发明测压效果好、施工成本低、材料简单易得，能够有效解决单独测定煤层群瓦斯含量施工量大、测定成本高等问题。

所属技术领域

本发明涉及一种煤层瓦斯含量的间接测定方法，尤其是基于上向钻孔实现多煤层瓦斯含量同时测定的方法，适用于多煤层地质条件下施工上向穿层钻孔运用间接法测定上组煤层群瓦斯含量的技术领域。

背景技术

我国煤炭赋存地质条件复杂，随着煤炭开采深度加大，煤层瓦斯含量和压力增大，瓦斯灾害危险性增高，瓦斯灾害防治是保障煤炭安全开采工作中的重中之重。煤层瓦斯含量值是鉴定矿井瓦斯等级、评价煤层的煤与瓦斯突出危险性以及制定瓦斯抽采方案的重要指标之一。测定煤层瓦斯含量是瓦斯灾害防治以及煤层气开发利用工作过程中的一项必要内容。

煤层瓦斯含量测定包含直接测定和间接测定两种方式，间接法是依据所取煤样实验室实验数据和现场测定数据计算得到煤层瓦斯含量。现有煤层瓦斯含量的间接测定装置和方法中，每个钻孔只能测定一个煤层的瓦斯压力从而间接得到一个煤层瓦斯含量。我国煤炭多呈煤层群条件赋存，如若测定上组煤层群瓦斯含量，只能通过施工若干个钻孔后逐个封孔测定、计算得出，费时费力且成本较高。因此，如何准确、便捷、经济、实用的实现多煤层瓦斯含量同时测定，是摆在科研工作者和现场工程技术人员面前的一道难题。

发明内容

针对现有煤层群瓦斯含量测定方法的局限性，本发明目的是提供一种准确、便捷、经济、实用的基于上向钻孔实现多煤层瓦斯含量同时测定的方法。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

a.选定无地质构造的且稳定的位置，利用钻机施工上向穿层钻孔，打钻过程中钻头到达目标煤层时退钻换取芯管，分别钻取两层煤的煤样m和煤样n；

b.利用上向分层封孔装置及方法封孔，等待瓦斯压力稳定；

c.将煤样带回实验室，在实验室进行工业分析及压汞实验，得到吸附常数、水分、灰分、孔隙容积等参数；

d.瓦斯压力稳定后，井下读取各煤层瓦斯压力数值；

e.利用瓦斯含量计算公式计算得出各煤层瓦斯含量。

本发明具有如下有益效果：

a.本发明能够准确测定出煤层瓦斯压力值，以及煤层的煤样参数，并间接得到煤层瓦斯含量，解决了两层或多层上组煤层群瓦斯含量同时准确测定的难题。

b.本发明仅通过一个上向穿层钻孔即可测定两层或多层煤层的瓦斯含量，能够有效节省钻孔施工数量及时间，大大节省了瓦斯含量测定成本。

c.本发明涉及的施工材料普通、易获取，施工工艺简单易行，实用性强。

附图说明

图1是本发明的流程图，图2是本发明的封孔示意图。

图2中，1-注浆泵，2、3-测压管，4、5-注浆管，6-水泥砂浆填充室，7、9-岩层，8、10-煤层，11、13-气室，12-马丽散封孔剂，14、16、18-法兰盘，15、17、19-隔离囊袋，20-瓦斯压力表，21、22、23、24、25、26-球阀，27、28-返浆管。

具体实施方式

本发明提出了一种基于上向钻孔同时测定多煤层瓦斯含量的方法。结合附图1和2所示，基于上向钻孔同时测定多煤层瓦斯含量的方法包括步骤阐述如下：