鉆屑指標(biāo)法操作方法

1、鉆屑解吸指標(biāo)法入井測(cè)試前的準(zhǔn)備工作入井前，必須對(duì)所需的儀器、儀表、工具等進(jìn)行全面檢查格校正，儀器電量充足，以滿(mǎn)足測(cè)試要求。按說(shuō)明書(shū)要求并試操作一遍，確認(rèn)無(wú)問(wèn)題后，才準(zhǔn)帶儀器下井工作。測(cè)試前的準(zhǔn)備工作。到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，儀器放置要平穩(wěn)，人員分工明確。測(cè)試前，應(yīng)明確記錄負(fù)責(zé)人、參數(shù)測(cè)定負(fù)責(zé)人，以保證測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確可靠。h2測(cè)試方法 測(cè)定前，三通和兩通旋塞置于開(kāi)啟狀態(tài)，使水柱計(jì)兩端皆通大氣。當(dāng)打鉆至預(yù)定位置時(shí)，用組合篩在孔口采樣，篩分出粒度為13mm的煤樣并裝入煤樣瓶至刻度水平線(相當(dāng)于10g煤樣)，并將煤樣瓶裝入儀器解吸室。當(dāng)煤樣暴露在大氣中3min時(shí)，(自煤樣從煤體脫落時(shí)算起)，迅速把三通活塞置于測(cè)定狀

2、態(tài)，解吸2min后，讀取兩端水柱計(jì)壓差數(shù)，該值就為h2 測(cè)定值，單位為Pa。MD-2型鉆屑瓦斯解吸儀1-水柱計(jì)；2-解吸室；3-煤樣瓶；4-三通旋塞；5-兩通旋塞k1測(cè)試方法 當(dāng)打鉆到預(yù)定深度時(shí)，用13mm的組合篩子在孔口接粉采樣，同時(shí)啟動(dòng)秒表，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)（一般12min），把充分篩分過(guò)的煤樣裝入煤樣罐的量杯內(nèi)，并與量杯相平，然后擰緊罐蓋，松開(kāi)閥門(mén)。當(dāng)秒表讀數(shù)為時(shí)(通常為12min)，啟動(dòng)儀器“采樣”鍵開(kāi)始測(cè)定。然后儀器每隔0.5min記錄一次煤樣在解吸儀中累計(jì)解吸的瓦斯量Qi ，共解吸5min，讀取10個(gè)數(shù)據(jù)。5 min后按照儀器提示，輸入秒表讀數(shù)（min）和取樣深度 (m)后,計(jì)算過(guò)程

3、由儀器自動(dòng)完成。從而，可得到10組對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。WTC瓦斯突出參數(shù)測(cè)試儀參考臨界值各煤層石門(mén)揭煤工作面鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)的臨界值應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)考察確定，在確定前可暫按表3中所列的指標(biāo)臨界值預(yù)測(cè)突出危險(xiǎn)性。表3 鉆屑解吸指標(biāo)參考臨界值煤樣h2（Pa）K1（ml/g*min0.5）干煤樣2000.5濕煤樣1600.4測(cè)試數(shù)據(jù)分析如果所有實(shí)測(cè)的指標(biāo)值均小于臨界值，并且未發(fā)現(xiàn)其他異常情況，則該工作面為無(wú)突出危險(xiǎn)工作面；否則，為突出危險(xiǎn)工作面。異常情況的界定：煤層的構(gòu)造破壞帶，包括斷層、劇烈褶曲、火成巖侵入等；煤層賦存條件急劇變化；采掘應(yīng)力疊加；出現(xiàn)噴孔、頂鉆等動(dòng)力現(xiàn)象；出現(xiàn)明顯的突出預(yù)兆。在突出煤層，當(dāng)出現(xiàn)上

4、述第、情況時(shí)，應(yīng)判定為突出危險(xiǎn)工作面；當(dāng)有上述第、 、情況時(shí)，除已經(jīng)實(shí)施了工作面防突措施的以外，應(yīng)視為突出危險(xiǎn)工作面并實(shí)施相關(guān)措施。影響因素分析煤樣粒度 由于鉆屑篩分不充分，使得測(cè)定鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)所用的鉆屑粒度不滿(mǎn)足13mm要求，從而造成測(cè)定誤差。煤樣純度 目前，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)（h2、k1）多采用孔口接樣方式，使得指標(biāo)測(cè)定所用的煤樣純度不能保證，即不能保證全部鉆屑均取自預(yù)定深度。這就造成煤樣放散瓦斯的時(shí)間不同一，從而引起鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)（h2、k1）的測(cè)量誤差。煤樣質(zhì)量 按規(guī)定，測(cè)定鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)（h2、k1）所用的鉆屑質(zhì)量為10g，而現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定中則是用量杯來(lái)大概量取煤樣。由于不同

5、煤層，煤的密度不同，因此需要實(shí)測(cè)鉆屑容重，選擇合適的量杯。當(dāng)不經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)而隨意選取量杯，或測(cè)定過(guò)程中煤樣不按要求篩分、量取時(shí)，會(huì)造成煤樣的量偏離10g較遠(yuǎn)，造成測(cè)量誤差。測(cè)定時(shí)間 從孔口接樣到測(cè)定開(kāi)始的時(shí)間間隔，要求測(cè)定時(shí)為2min，測(cè)定值時(shí)為12min。在現(xiàn)場(chǎng)中往往由于偶然因素，使得時(shí)間不符合上述要求，從而引起測(cè)量誤差。儀器密封性 測(cè)定鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)（h2、k1）的儀器是通過(guò)測(cè)定煤樣罐中的解吸瓦斯形成的壓力變化來(lái)計(jì)算鉆屑瓦斯解吸量的，當(dāng)密封圈或取壓膠管老化、出現(xiàn)裂紋而未能及時(shí)更換或操作不當(dāng)，使儀器的氣密性不好時(shí)，造成測(cè)量誤差。注意事項(xiàng)鉆孔布置必須在軟分層且參數(shù)合理，避開(kāi)鉆孔影響電量必須充足操

6、作快速、減少暴露時(shí)間，2min內(nèi)完成把握接粉時(shí)機(jī)、避免卡鉆處理,鉆進(jìn)時(shí)立即接粉觀察測(cè)量中儀器是否漏氣最好采用干粉測(cè)定充分篩分避開(kāi)矸石段、觀察鉆粉中是否混有矸石控制打鉆，禁止先打到預(yù)定深度后等待接粉現(xiàn)象記錄、工作面異常描述預(yù)測(cè)深度不宜太長(zhǎng)等預(yù)測(cè)完后最好在井下顯示一遍，確定準(zhǔn)確值（小數(shù)點(diǎn)后3位）定期標(biāo)定鉆屑指標(biāo)法入井測(cè)試前的準(zhǔn)備工作入井前，必須對(duì)所需的儀器、儀表、工具等進(jìn)行全面檢查格校正，儀器電量充足，以滿(mǎn)足測(cè)試要求。按說(shuō)明書(shū)要求并試操作一遍，確認(rèn)無(wú)問(wèn)題后，才準(zhǔn)帶儀器下井工作。測(cè)試前的準(zhǔn)備工作。到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，儀器放置要平穩(wěn)，人員分工明確。測(cè)試前，應(yīng)明確記錄負(fù)責(zé)人、參數(shù)測(cè)定負(fù)責(zé)人，以保證測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確可

7、靠。布孔與測(cè)試要求預(yù)測(cè)鉆孔布置采用鉆屑指標(biāo)法預(yù)測(cè)煤巷掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性時(shí)，在近水平、緩傾斜煤層工作面應(yīng)向前方煤體至少施工3個(gè)、在傾斜或急傾斜煤層至少施工2個(gè)直徑42mm、孔深810m的鉆孔，測(cè)定鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)和鉆屑量。布置圖見(jiàn)下圖。鉆孔應(yīng)盡可能布置在軟分層中，一個(gè)鉆孔位于掘進(jìn)巷道斷面中部，并平行于掘進(jìn)方向，其他鉆孔的終孔點(diǎn)應(yīng)位于巷道斷面兩側(cè)輪廓線外24m處。測(cè)試鉆孔每鉆進(jìn)1m測(cè)定該1m段的全部鉆屑量S，每鉆進(jìn)2m至少測(cè)定一次鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)K1或h2值。測(cè)量期間，要求控制打鉆速度，避免因鉆速忽高忽低造成的測(cè)量誤差，一般控制在1m/min左右。同時(shí)，考慮鉆屑收集的問(wèn)題，盡可能地收集鉆屑量。煤

8、巷掘進(jìn)工作面突出預(yù)測(cè)鉆孔布置示意圖參考臨界值各煤層采用鉆屑指標(biāo)法預(yù)測(cè)煤巷掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性的指標(biāo)臨界值應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)考察確定，在確定前可暫按表4的臨界值確定工作面的突出危險(xiǎn)性。表4 鉆屑指標(biāo)法預(yù)測(cè)煤巷掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性的參考臨界值h2（ Pa）K1（mL/gmin0.5）鉆屑量 S（kg/m）（L/m）2000.565.4測(cè)試數(shù)據(jù)分析如果實(shí)測(cè)得到的鉆屑量S 、鉆屑解吸指標(biāo)K1或h2的所有測(cè)定值均小于臨界值，并且未發(fā)現(xiàn)其他異常情況，則該工作面預(yù)測(cè)為無(wú)突出危險(xiǎn)工作面；否則，為突出危險(xiǎn)工作面。影響因素分析鉆孔施工 打鉆操作主要是由工作人員控制，但是與煤體的硬度大小也有一定的關(guān)系。

9、打鉆速度快，鉆屑量就會(huì)少，反之，鉆屑量就會(huì)多。另外，鉆桿與鉆桿之間連接不緊密，鉆桿同心度不好，以及鉆桿彎曲等引起打鉆過(guò)程刷孔也將造成測(cè)量誤差。鉆屑收集 由于鉆屑的收集與鉆孔鉆進(jìn)不同步、風(fēng)速過(guò)大鉆屑被風(fēng)吹走等因素導(dǎo)致鉆屑收集不全也是造成鉆屑量測(cè)定誤差的主要原因之一。煤礦井下煤層瓦斯壓力的直接測(cè)定方法一、測(cè)定原理及方法1、測(cè)定原理通過(guò)鉆孔揭露煤層、安裝測(cè)定儀表并密封鉆孔，利用煤層中瓦斯的自然滲透原理測(cè)定在鉆孔揭露處達(dá)到平衡的瓦斯壓力2、測(cè)定方法分類(lèi)按測(cè)壓方式分主動(dòng)測(cè)壓法和被動(dòng)測(cè)壓法按封孔材料分黃泥水泥封孔測(cè)壓法、膠囊-密封粘液封孔測(cè)壓法、注漿封孔測(cè)壓法二、設(shè)備材料、儀表及工具1、鉆孔設(shè)備；鉆頭直徑

10、選用50-90mm2、材料；木楔，壓力表聯(lián)接頭，密封墊，密封帶以及真空密封膏3、儀表；壓力表，量程為預(yù)計(jì)煤層瓦斯壓力的1.5倍，須符合JJG 52的規(guī)定4、工具；管鉗，扳手，剪刀，皮尺，水桶，螺絲刀，手工封孔送料管5、主動(dòng)測(cè)壓法所需工具；高壓儲(chǔ)氣罐，充氣聯(lián)接裝置三、瓦斯壓力測(cè)定工藝1、測(cè)定地點(diǎn)的選擇1.同一地點(diǎn)應(yīng)打兩個(gè)測(cè)壓鉆孔，鉆孔口距離應(yīng)在其相互影響范圍外2.除在煤巷中測(cè)定本煤層瓦斯壓力外，測(cè)定地點(diǎn)應(yīng)選擇在石門(mén)或巖巷中3.鉆孔應(yīng)避開(kāi)地質(zhì)構(gòu)造裂隙帶、巷道的卸壓圈和采動(dòng)影響范圍4.選擇瓦斯壓力測(cè)定地點(diǎn)應(yīng)保證有足夠的封孔深度5.瓦斯壓力測(cè)定地點(diǎn)宜選擇在進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)，行人少且便于安設(shè)保護(hù)柵欄的地方6.測(cè)

11、壓處巖石堅(jiān)硬、少裂隙，可采用黃泥水泥封孔測(cè)壓法7.在松軟巖層及煤巷中測(cè)定煤層的瓦斯壓力時(shí)：1）鉆孔長(zhǎng)度15m時(shí)采用膠囊-密封粘液封孔測(cè)壓法2）鉆孔長(zhǎng)度>15m時(shí)應(yīng)采用注漿封孔測(cè)壓法8.豎井揭煤可采用注漿封孔測(cè)壓法，石門(mén)揭煤的測(cè)壓按細(xì)則的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行9.測(cè)定鄰近煤層的瓦斯壓力或煤層群分層測(cè)壓應(yīng)采用注漿封孔測(cè)壓法10.測(cè)壓時(shí)間充足時(shí)宜采用被動(dòng)測(cè)壓法，測(cè)壓時(shí)間較短時(shí)應(yīng)采用主動(dòng)測(cè)壓法2、鉆孔施工1.鉆孔的開(kāi)孔位置應(yīng)選在巖石(煤壁)完整的位置2.鉆孔施工應(yīng)保證鉆孔平直、孔形完整，穿層測(cè)壓鉆孔宜穿煤層全厚3.鉆孔施工好后，應(yīng)立即清洗鉆孔，保證鉆孔暢通4.在鉆孔施工中應(yīng)準(zhǔn)確記錄鉆孔方位、傾角、長(zhǎng)度、鉆

12、孔開(kāi)始見(jiàn)煤長(zhǎng)度及鉆孔在煤層中長(zhǎng)度、鉆孔開(kāi)鉆時(shí)間、見(jiàn)煤時(shí)間及鉆畢時(shí)間3、封孔1.鉆孔施工完后應(yīng)在24h內(nèi)完成封孔工作2.封孔深度1）封孔深度應(yīng)超過(guò)鉆孔施工地點(diǎn)巷道的影響范圍，并滿(mǎn)足以下要求：2）黃泥水泥封孔測(cè)壓法的封孔深度應(yīng)不小于5m3）膠囊-密封粘液封孔測(cè)定本煤層瓦斯壓力的封孔深度應(yīng)不小于10m4）注漿封孔測(cè)壓法的封孔深度不小于12m，煤層群分層測(cè)壓時(shí)則應(yīng)封堵至被測(cè)煤層在鉆孔側(cè)的頂板或底板5）應(yīng)盡可能加長(zhǎng)測(cè)壓鉆孔的封孔深度6）本煤層測(cè)壓孔封孔應(yīng)保證其測(cè)壓室長(zhǎng)不小于1.5m，穿層測(cè)壓孔的封孔不宜超過(guò)被測(cè)煤層在鉆孔側(cè)的頂板或底板4、黃泥水泥封孔測(cè)壓法封孔步驟1.將擋板固定在測(cè)壓管的端頭并送至預(yù)定封

13、孔深度2.用送料管將封孔材料送至擋板處，輕輕搗實(shí)將測(cè)壓管固定住，然后將黃泥或水泥團(tuán)逐步送入孔中，并用送料管將其搗實(shí)，一直到孔口。封孔過(guò)程中每隔1m左右打入一個(gè)木塞3.在距孔口0.5m處用速凝水泥封孔，孔口用木楔固定4.封孔24h后安裝壓力表圖2 黃泥水泥封孔測(cè)壓示意圖5、膠囊-密封粘液封孔測(cè)壓法封孔步驟1.組裝好封孔器并放入預(yù)計(jì)的封孔深度，在孔口安裝好阻退楔，連接好封孔器與密封粘液罐、壓力水罐，裝上各種控制閥，安裝好壓力表2.啟動(dòng)壓力水罐開(kāi)關(guān)向膠囊充壓力水，待膠囊膨脹封住鉆孔后開(kāi)啟密封粘液罐往鉆孔的密封段注入密封粘液，密封粘液的壓力應(yīng)略高于煤層預(yù)計(jì)的瓦斯壓力6、注漿封孔測(cè)壓法封孔步驟1.將測(cè)壓

14、管安裝至預(yù)定的封孔深度，在孔口用木楔封住，并安裝好注漿管2.根據(jù)封孔深度確定膨脹不收縮水泥的使用量，按一定比例配好封孔水泥漿，用壓氣注漿器或泥漿泵一次連續(xù)將封孔水泥漿注入鉆孔內(nèi)3.注漿48h后，通過(guò)測(cè)壓管用手搖注液泵將粘液注入鉆孔內(nèi)4.撤下手搖注液泵，在孔口安裝三通及壓力表圖3 注漿封孔測(cè)壓示意圖四、瓦斯壓力觀測(cè)與確定1、測(cè)壓管理1.必須設(shè)專(zhuān)人負(fù)責(zé)瓦斯壓力的測(cè)定工作2.在瓦斯壓力測(cè)定過(guò)程中，應(yīng)做好各種參數(shù)及施工情況的記錄2、觀測(cè)1.主動(dòng)測(cè)壓法應(yīng)每天觀測(cè)一次，被動(dòng)測(cè)壓法應(yīng)至少3天觀測(cè)一次2.在觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)瓦斯壓力值變化較大應(yīng)增加觀測(cè)次數(shù)3、瓦斯壓力觀測(cè)時(shí)間1.采用主動(dòng)測(cè)壓法時(shí)，當(dāng)煤層的瓦斯壓力小于4MPa時(shí)需5-10天，當(dāng)煤層