CN102536213B - 煤矿瓦斯渗流范围观测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤矿瓦斯渗流范围观测方法，它是在煤矿开采过程中，当开采完上一个工作面、准备开采下一工作面时，在下一工作面的上、下在顺槽中施工观测钻孔，观测钻孔布置在顺槽断面的顶部，并以扇面形式向煤层中钻进，钻孔深度超过煤层厚度；然后将观测仪器推入钻孔底部进行充气观测，以此类推，直至到孔口部位，从而得到该钻孔的煤层裂隙情况；每一个断面的钻孔可同时观测，亦可逐个观测，直至该断面上的钻孔全部观测完毕，再移至下一断面，以此判断该煤层的瓦斯渗流范围。本发明通过连续逐段观测，获取煤层破坏范围与破坏过程，从而判断出该煤层的瓦斯渗流范围，为瓦斯抽放巷道位置的选择提供依据。

Description

煤矿瓦斯渗流范围观测方法

技术领域

本发明属于煤矿开采技术领域。

背景技术

随着我国煤矿产量及采深的增加，煤层瓦斯压力和含量越来越高，煤与瓦斯突出危险性也随之加大，解决办法是对瓦斯进行抽放，瓦斯抽放时必须确定其渗流范围，以便为进一步设计抽放工程提供依据，但是在煤层开采过程，随着上一工作面的开采，下一阶段的煤层出现围岩的破坏与应力转移，造成岩层裂隙的动态扩展，致使瓦斯渗流范围不确定，无法确定瓦斯抽放巷道的准确位置。

高抽巷抽放瓦斯是降低瓦斯浓度的关键技术，顶板抽放效果达不到预期是主要制约因素。因此顶板抽放巷的位置选择是关键，一方面确保瓦斯抽放效果，另一方面保证巷道支护安全。因此针对多构造、高应力、大埋深条件下的瓦斯抽放，需要发明一种对瓦斯渗流范围进行快速、有效的定量观测方法。

发明内容

本发明的目的是为确定瓦斯煤层开采中的瓦斯渗流范围提出一种定量的观测方法。

本发明的技术方案是：

第一步：制作观测仪器，该观测仪器由膨胀胶囊、充气管、充气装置和气压观测装置组成；

具体制作方法是，首先在一个与钻孔直径相匹配的膨胀胶囊上连接一根胶囊充气管和钻孔充气管，胶囊充气管与膨胀胶囊内部相通，钻孔充气管穿过膨胀胶囊与外部相通，并分别将胶囊充气管和钻孔充气管通过阀门再与充气装置连接，充气装置上设有气压观测装置。

第二步：在煤矿开采过程中，当开采完上一个工作面、准备开采下一工作面时，在下一工作面的上、下在顺槽中施工观测钻孔，观测钻孔布置在顺槽断面的顶部，并以扇面形式向煤层中钻进，钻孔深度超过煤层厚度。

第三步：将观测仪器的膨胀胶囊推入钻孔底部，启动充气装置，打开阀门，向膨胀胶囊和钻孔中充气，膨胀胶囊膨胀后首先密实封堵钻孔，将钻孔内的气体堵住不外泄，气体压力达到一定数值，停止加压，关闭阀门，在气压观测装置上观测气体压力变化情况，观测时间控制在15分钟以上，如无变化说明此部位的煤层没有裂隙，反之亦然；然后再将膨胀胶囊向外移动一定距离，继续充气观测，以此类推，直至到孔口部位，从而得到该钻孔的煤层裂隙情况；每一个断面的钻孔可同时观测，亦可逐个观测，直至该断面上的钻孔全部观测完毕，再移至下一断面，以此判断该煤层的瓦斯渗流范围。

本发明的积极效果是：1.通过连续逐段观测，获取煤层破坏范围与破坏过程，从而判断出该煤层的瓦斯渗流范围，为瓦斯抽放巷道位置的选择提供依据。2.该方法用的观测仪器简单、灵活，使用方便。本发明的方法仪器简单、灵活，使用方便，适应煤矿所有巷道。

附图说明

图1是本发明观测仪器构造示意图。

图2是本发明巷道观测钻孔布置断面图；

图例说明，1-膨胀胶囊，2-胶囊充气管，3-钻孔充气管，4-阀门，5-充气装置，6-气压观测装置。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的实施、

一、制作观测仪器，该观测仪器由膨胀胶囊1、胶囊充气管2、钻孔充气管3、阀门4，充气装置5、气压观测装置6组成，如图1所示；

具体制作方法是，首先在一个与钻孔直径相匹配的膨胀胶囊1上连接一根胶囊充气管2和钻孔充气管3，胶囊充气管2与膨胀胶囊1内部相通，钻孔充气管3穿过膨胀胶囊4与外部相通，并将胶囊充气管2和钻孔充气管3再与充气装置5连接，充气装置上设有气压观测装置6；胶囊充气管2和钻孔充气管3上分别设有阀门4。

第二步：对围岩破坏过程进行连续观测

在煤矿开采过程中，当开采完上一个工作面、准备开采下一工作面时，在下一工作面的上、下在顺槽中施工观测钻孔，观测钻孔布置在顺槽断面的顶部，并以扇面形式向煤层中钻进，钻孔深度超过煤层厚度。

钻孔布置如图2所示。

第三步：将观测仪器的膨胀胶囊1推入钻孔底部，启动充气装置5，打开阀门4，向膨胀胶囊1和钻孔中充气，膨胀胶囊膨胀后首先密实封堵钻孔，将钻孔内的气体堵住不外泄，气体压力达到一定数值，停止加压，关闭阀门4，在气压观测装置6上观测气体压力变化情况，观测时间控制在15分钟以上，如无变化说明此部位的围岩未破坏，反之亦然；然后再将膨胀胶囊1向外移动一定距离，继续充气观测，以此类推，直至到孔口部位，从而得到该钻孔的煤层裂隙情况；每一个断面的钻孔可同时观测，亦可逐个观测，直至该断面上的钻孔全部观测完毕，再移至下一断面，以此判断该煤层的瓦斯渗流范围。

Claims (1)

1.一种煤矿瓦斯渗流范围观测方法，其特征在于，步骤如下：

第一步：制作观测仪器，该观测仪器由膨胀胶囊、充气管、充气装置和气压观测装置组成；

具体制作方法是，首先在一个与钻孔直径相匹配的膨胀胶囊上连接一根胶囊充气管和钻孔充气管，胶囊充气管与膨胀胶囊内部相通，钻孔充气管穿过膨胀胶囊与外部相通，并分别将胶囊充气管和钻孔充气管通过阀门再与充气装置连接，充气装置上设有气压观测装置；

第二步：在煤矿开采过程中，当开采完上一个工作面、准备开采下一工作面时，在下一工作面的上、下在顺槽中施工观测钻孔，观测钻孔布置在顺槽断面的顶部，并以扇面形式向煤层中钻进，钻孔深度超过煤层厚度；

第三步：将观测仪器的膨胀胶囊推入钻孔底部，启动充气装置，打开阀门，向膨胀胶囊和钻孔中充气，膨胀胶囊膨胀后首先密实封堵钻孔，将钻孔内的气体堵住不外泄，气体压力达到一定数值，停止加压，关闭阀门，在气压观测装置上观测气体压力变化情况，观测时间控制在15分钟以上，如无变化说明此部位的煤层没有裂隙，反之亦然；然后再将膨胀胶囊向外移动一定距离，继续充气观测，以此类推，直至到孔口部位，从而得到该钻孔的煤层裂隙情况；每一个断面的钻孔可同时观测，亦可逐个观测，直至该断面上的钻孔全部观测完毕，再移至下一断面，以此判断该煤层的瓦斯渗流范围。