梁北矿原始二1煤层测压钻孔设计及封孔方案由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“钻孔桩设计方案”。
梁北矿二1煤层瓦斯压力测定技术
程子华
摘要：结合井下采掘分布情况，对11、21采区采掘范围内二1煤层原始瓦斯压力等瓦斯基本参数进行钻孔测定，以更好的指导矿井瓦斯治理工作。
关键词：煤层原始瓦斯压力；测压钻孔；卸压影响范围；测压管
前言
煤层瓦斯基本参数测定是掌握煤层瓦斯赋存情况的基本途径，通过对瓦斯基本参数的测定，可以准确掌握煤层的瓦斯压力、瓦斯含量、煤的相关物理性质和煤吸附瓦斯的一些情况，从而为煤层的瓦斯抽放可行性论证，煤与瓦斯突出防治措施的制定，瓦斯综合治理方案的确定以及瓦斯抽采和综合利用，瓦斯地质图的编绘等提供依据和基础数据。
1、测压方法
本次煤层瓦斯压力测定采用穿层上向钻孔、水泥浆封孔的井下被动式直接测定煤层瓦斯压力法。选择适宜地点布置测压钻孔，钻孔直径75mm，测压孔施工结束后，将测压管安装在钻孔中预定的封孔深度，并安好注浆管，孔口用木楔固定测压管及注浆管。根据封孔深度确定水泥的数量，并按一定比例配制成水泥浆，用注浆泵一次连续将水泥浆注入孔内，经24h凝固，然后上压力表。上表后即开始每天观察并记录表值的变化，直到表压值稳定5～7天方可卸压力表，结束测压工作。
2、测压钻孔布置及施工（1）测压钻孔的布置原则
测定地点应优先选择在石门或岩巷中，选择岩性致密的地点，且无断层、裂隙等地质构造处布置测点，其瓦斯赋存状况要具有代表性。应避开含水层、溶洞，并保证测压钻孔与其距离不小于50m；应避开采动、瓦斯抽采及其它人为卸压影响范围，并保证测压钻孔与其距离不小于50m；应保证测压钻孔有足够的封孔深度，采用注浆封孔的上向测压钻孔倾角应不小于5°。同一地点应设置两个测压钻孔，其终孔见煤点或测压气室应在相互影响范围外，其距离（除石门测压外）应不小于20m。（2）测压钻孔位置分布
根据《煤矿安全规程》、行业标准《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法》的有关规定，11采区瓦斯压力测点分别布置在11采区西翼轨道上山的3#钻场、7#钻场和11141底板抽放巷上帮3#钻场；21采区瓦斯压力测点布置在21采区辅助总回风措施巷和21采区皮带下山。测压钻孔参数（3）测压钻孔施工
钻孔施工采用西安煤科院生产的MKD-4S全液压钻机进行钻孔的施工，采用地锚稳固方法固定钻机。钻孔先用113mm钻头开孔，施工10米后，下入108mm套管6-8米，并对下入套管采用聚氨酯和水泥沙浆进行固孔，以便于安装和连接孔口防喷装置，后钻孔改用75mm钻头继续施工，直至终孔并进入煤层顶板0.5米。
钻孔在岩孔段采用压水进行冲洗岩粉，进入煤层底板后，改用压风排粉孔口除尘。
钻孔在穿煤前必须安装连接好孔口防喷装置，使用抽放管路对钻孔进行抽放，抽放负压不低于18KPa，并有专人负责穿煤期间防喷装置的清渣工作。（4）测压钻孔封孔深度
注浆封孔测压法的测压钻孔封孔深度应满足下式：
L封L1Dctg
式中：L封——钻孔封孔深度，m；，m； L1——钻孔所需最小封孔深度（有效封孔段长度）D——钻孔的直径，m；
——钻孔的倾角，º，5º90º
根据以上公式计算，钻孔倾角按30 º施工，钻孔施工深度为52m，封孔深度不小于12.16m。
3、钻孔封孔要求
提高封孔质量是确保钻孔准确测定煤层瓦斯参数的重要因素。为了提高封孔质量，采用水泥浆封孔，封孔深度为封至煤层底板。封孔在钻孔施工完成后1天内完成。封孔前需制定相关安全技术措施。
（1）封孔前期准备
调整封孔泵的位置，尽量水平放置，保证其稳定性，放置在安全位置，不严重影响巷道行人。接引水路，正常供水。封孔材料准备齐全。
（2）向钻孔送测压管
每个钻孔采用2根筛孔管，筛孔管在最前端（第一根筛孔管前端要打扁，两根筛孔管都要用纱窗布缠紧，以防止煤渣堵塞筛孔管），依次连接测压管，并用管子钳上紧，逐步送入钻孔内。在连接测压管过程中，管接头处要缠生料带以加强气密性。在送入测压管的过程中，既要保证管路连接正常，又要注意安全，防止测压管沿钻孔掉下伤人、损坏设备等。
当全部管路送入钻孔后，用钻杆或木条等支撑住孔口木塞，地面用木板垫实。支撑钻杆或木条要维持到水泥浆凝固后方可撤去，其间不要随意移动。
按照设计，同一地点施工两个测压钻孔，可两个钻孔同时封孔，先将两个钻孔的测压管输送完毕后再注浆。
***1－煤层 2－筛孔管 3－纱窗 4－岩层 5－水泥浆 6－测压管 7－木楔 8－压力表 9－注浆泵 10－闸阀 11－注浆管 12－测压室
图1 上向测压钻孔封孔示意图
(3)注浆
在搅拌桶中将足量水泥、“U”型膨胀剂与清水均匀混合（水泥与水的质量比约为2：1），搅拌成糊状，“U”型膨胀剂的用量为水泥的10％左右。
在注浆过程中应注意观察测压管孔口情况，若出现水泥浆溢出的情况说明水泥浆已注到预定深度。
4、注意事项
（1）测压钻孔在位置选择时，必须选择在未受采动影响和在测压期间不受采动影响的地点施工。（2）在测压钻孔施工时，必须严格按照钻孔设计参数进行施工，在进行钻孔穿煤时，必须穿透全煤层并在起钻时，及时对岩孔段进行冲洗，以更好的封孔。
（3）钻孔在起钻前，应提前准备封孔材料及工具，起完钻杆后，必须在8h内对钻孔下管和封孔结束，保证钻孔测压效果。在下入测压管时，必须保证筛孔管下入煤层不少于2米，各测压管必须连接紧密、不漏气。
（4）钻孔在封孔注浆时，必须保证钻孔的有效封孔深度，使钻孔岩孔段封满填实，使钻孔正常返浆，封孔注浆结束凝固24h后必须进行耐压试验，耐压试验压力不小于6MPa。
5、结论
煤层瓦斯压力测定是矿井瓦斯治理的一项重要基础工作，对矿井瓦斯地质图的编绘等提供依据和基础数据，为矿井煤与瓦斯突出防治措施的制定，瓦斯综合治理方案的确定以及瓦斯抽采和综合利用等有重要意义，为矿井瓦斯治理提供科学指导。
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