YFZ型封孔質(zhì)量檢測儀

抽采鉆孔封孔質(zhì)量檢測方法和裝置焦作市美格安礦業(yè)科技有限公司河南理工大學魏風清2014年2月匯報內(nèi)容一、抽采鉆孔漏氣通道和位置二、抽采鉆孔封孔質(zhì)量檢測方法三、YFZ30型抽采鉆孔封孔質(zhì)量檢測儀四、現(xiàn)場應用實例五、前景展望一、抽采鉆孔漏氣通道和位置抽采鉆孔封孔方法（1）聚氨酯“兩堵一注”（2）囊袋“兩堵一注”

聚氨酯“兩堵一注”全程注漿封孔工藝示意圖(抽采管為整根PE管)聚氨酯“兩堵一注”全程注漿封孔工藝示意圖（抽采管為PVC管對接）囊袋“兩堵一注”全程注漿封孔工藝示意圖一、抽采鉆孔漏氣通道和位置抽采鉆孔漏氣通道（1）封孔管漏氣（2）封孔材料漏氣（3）封孔段-鉆孔壁之間的空隙漏氣（4）鉆孔松動圈漏氣（5）煤體裂隙漏氣（6）鉆孔深部鄰近鉆孔互通漏氣一、抽采鉆孔漏氣通道和位置抽采鉆孔漏氣通道（1）封孔管漏氣①封孔管強度不足、管壁破裂漏氣②封孔管連接不嚴不緊、接口處漏氣1-瓦斯氣流；2-抽采管；3-封孔材料；4-管壁破裂處；5-空氣流抽采鉆孔封孔管漏氣示意圖一、抽采鉆孔漏氣通道和位置抽采鉆孔漏氣通道（2）封孔材料漏氣①封孔段長度不足、不能抵抗長期負壓抽放②封孔段空隙發(fā)育、致密性不足、不能抵抗負壓抽放1-瓦斯氣流；2-混合氣流；3-抽采管；4-空氣流；5-封孔材料抽采鉆孔封孔材料漏氣示意圖一、抽采鉆孔漏氣通道和位置抽采鉆孔漏氣通道（3）封孔段-鉆孔壁之間的空隙漏氣①封孔材料充填不實，封孔段-鉆孔壁之間形成空隙②封孔材料后期收縮，封孔段-鉆孔壁之間形成空隙1-瓦斯氣流；2-混合氣流；3-抽采管；4-封孔材料-鉆孔間隙；5-封孔材料；6-空氣流抽采鉆孔封孔段-鉆孔壁之間的空隙漏氣示意圖一、抽抽采鉆鉆孔漏漏氣通通道和和位置置抽采鉆鉆孔漏漏氣通通道（4）鉆孔孔松動動圈漏漏氣①封孔孔材料料未充充滿填填實鉆鉆孔周周圍的的松動動圈形形成漏漏氣1-瓦斯氣氣流；；2-鉆孔周周圍松松動圈圈；3-混合氣氣流；；4-空氣流流；5-抽采管管；6-封孔材材料抽采鉆鉆孔松松動圈圈漏氣氣示意意圖一、抽抽采鉆鉆孔漏漏氣通通道和和位置置抽采鉆鉆孔漏漏氣通通道（5）煤體體裂隙隙漏氣氣①封孔孔深度度不足足，未未進入入實體體煤區(qū)區(qū)域②抽放放負壓壓高、、時間間長，，封孔孔深度度不足足以抵抵抗負負壓運運移影影響區(qū)區(qū)的作作用1-瓦斯氣氣流；；2-混合氣氣流；；3-空氣流流；4-抽采管管；5-封孔段段；抽采鉆鉆孔孔周圍圍實體體煤裂裂隙漏漏氣示示意圖圖一、抽抽采鉆鉆孔漏漏氣通通道和和位置置抽采鉆鉆孔漏漏氣通通道（6）鉆孔孔深部部鄰近近鉆孔孔互通通漏氣氣①鉆孔孔交叉叉影響響，一一個鉆鉆孔漏漏氣引引起連連鎖反反應1-瓦斯氣氣流；；2-空氣流流；3-抽采管管；4-封孔段段；5-混合氣氣流鄰近鉆鉆孔互互通漏漏氣示示意圖圖一、抽抽采鉆鉆孔漏漏氣通通道和和位置置1-瓦斯氣氣流；；2-空氣流流；3-混合氣氣流；；4-封孔段段順層鉆鉆孔與與底板板巷鉆鉆孔互互通漏漏氣示示意圖圖一、抽抽采鉆鉆孔漏漏氣通通道和和位置置抽采鉆鉆孔漏漏氣位位置根據(jù)目目前的的注漿漿封孔孔方法法和封封孔工工藝，，結合合孔內(nèi)內(nèi)瓦斯斯流動動分布布規(guī)律律和漏漏氣通通道，，可將將抽采采鉆孔孔漏氣氣位置置劃分分為4個漏氣氣點（（或漏漏氣區(qū)區(qū)域））。①封孔孔管內(nèi)內(nèi)漏氣通通道：：封孔孔管漏漏氣、、封孔孔材料料漏氣氣②封孔孔管瓦瓦斯入入口處處漏氣通通道：：封孔孔材料料漏氣氣、封封孔段段-鉆孔壁壁之間間的空空隙漏漏氣、、鉆孔孔松動動圈漏漏氣、、煤體體裂隙隙漏氣氣③鉆孔孔內(nèi)距距離封封孔管管瓦斯斯入口口處0.5~1.0m漏氣通通道：：煤體體裂隙隙漏氣氣④鉆孔孔深部部漏氣通通道：：鉆孔深深部鄰鄰近鉆鉆孔互互通漏漏氣1-鉆孔深深部漏漏氣通通道；；2-鉆孔內(nèi)內(nèi)距離離封孔孔管瓦瓦斯入入口0.5~1.0m處漏氣氣通道道；3、4、5、6-封孔管管瓦斯斯入口口處漏漏氣通通道；7-封孔管管內(nèi)漏漏氣通通道順層抽抽采鉆鉆孔漏漏氣位位置示示意圖圖檢測原原理（1）在鉆鉆孔密密封嚴嚴密不不漏氣氣的情情況下下，在在抽采采負壓壓作用用下，，抽采采鉆孔孔內(nèi)瓦瓦斯?jié)鉂舛妊匮乜咨钌畹姆址植蓟痉€(wěn)穩(wěn)定一一致；；（2）如果果鉆孔孔密封封質(zhì)量量差、、鉆孔孔內(nèi)部部某一一位置置漏氣氣，在在抽采采負壓壓作用用下，，抽采采鉆孔孔內(nèi)瓦瓦斯?jié)鉂舛鹊牡姆植疾紝⒊龀霈F(xiàn)突突變，，在孔孔口至至漏氣氣位置置瓦斯斯?jié)舛榷燃眲〗档偷?，而而漏氣氣位置置至孔孔底區(qū)區(qū)域瓦瓦斯?jié)鉂舛容^較高；；（3）在抽抽采鉆鉆孔正正常抽抽采狀狀態(tài)下下，借借助于于一定定的裝裝置和和方法法，通通過測測定抽抽采鉆鉆孔內(nèi)內(nèi)不同同深度度的瓦瓦斯?jié)鉂舛群秃屯咚顾沽髁苛浚址治鐾咄咚節(jié)鉂舛群秃吐鈿饬垦匮乜咨钌畹姆址植甲冏兓?guī)規(guī)律，，判定定抽采采鉆孔孔的密密封質(zhì)質(zhì)量和和漏氣氣位置置。二、抽抽采鉆鉆孔封封孔質(zhì)質(zhì)量檢檢測方方法測點布布置二、抽抽采鉆鉆孔封封孔質(zhì)質(zhì)量檢檢測方方法封孔質(zhì)質(zhì)量檢檢測測測點布布置與與系統(tǒng)統(tǒng)連接接示意意圖數(shù)據(jù)處處理測試參參數(shù)（1）抽采采鉆孔孔混合合瓦斯斯流量量Qc（2）C1、C2、C3、C4點的瓦瓦斯?jié)鉂舛菴1、C2、C3、C4和負壓壓計算參參數(shù)（1）C1~C2測點間間的漏漏氣量量、漏漏氣率率（2）C2~C3測點間間的漏漏氣量量、漏漏氣率率（3）C3~C4測點間間的漏漏氣量量、漏漏氣率率二、抽抽采鉆鉆孔封封孔質(zhì)質(zhì)量檢檢測方方法（1）C1~C2測點間間的漏漏氣量量、漏漏氣率率（2）C2~C3測點間間的漏漏氣量量、漏漏氣率率（3）C3~C4測點間間的漏漏氣量量、漏漏氣率率二、抽抽采鉆鉆孔封封孔質(zhì)質(zhì)量檢檢測方方法判定準準則根據(jù)瓦瓦斯?jié)鉂舛葴y測量和和漏氣氣量比比例結結果，，綜合合分析析判定定抽采采鉆孔孔的密密封質(zhì)質(zhì)量和和漏氣氣位置置：①若特特征點點C1的瓦斯斯?jié)舛榷让黠@顯低于于特征征點C2，則表表明由由鉆孔孔封孔孔管向向鉆孔孔內(nèi)漏漏氣；；②若特征征點C2的瓦斯?jié)鉂舛让黠@顯低于特特征點C3，則表明明由封孔孔密封段段向鉆孔孔內(nèi)漏氣氣，密封封質(zhì)量差差；③若特征征點C3的瓦斯?jié)鉂舛让黠@顯低于特特征點C4，則表明明煤體或或巖體向向鉆孔內(nèi)內(nèi)漏氣，，存在裂裂隙帶漏漏氣通道道，封孔孔深度不不足；④若特征征點C4的瓦斯?jié)鉂舛让黠@顯偏小，，則表明明抽采鉆鉆孔的深深部存在在漏氣通通道或原原始瓦斯斯?jié)舛绕汀６?、抽采采鉆孔封封孔質(zhì)量量檢測方方法判定準則則當滿足下下列條件件時，孔孔內(nèi)漏氣氣量是容容許的：：當不滿足足上式時時，采取取方案提提高后續(xù)續(xù)鉆孔的的密封質(zhì)質(zhì)量。（1）為了減減小漏氣氣量ΔQ1-2，應提高高封孔管管的強度度和連接接密封性性；（2）為了減減小漏氣氣量ΔQ2-3，應提高高鉆孔密密封質(zhì)量量或改變變鉆孔密密封方法法。（3）為了減減小漏氣氣量ΔQ3-4，應增大大鉆孔密密封長度度。二、抽采采鉆孔封封孔質(zhì)量量檢測方方法抽放鉆孔孔單位容容許漏氣氣量瓦斯涌出源，鉆孔類型開采層：隔離式鉆孔順層鉆孔0.160.0140.060.005下部被采動的煤層：井下鉆孔垂直鉆孔0.55140.25上部被采動的煤層：向上部被采動的煤層施工鉆孔沿上部被采動的煤層施工鉆孔0.0280.0140.010.005采空區(qū)：向冒落拱上方施工鉆孔垂直鉆孔0.55280.210備注：在在井巷開開始影響響鉆孔之之前，所所有類型型鉆孔的的允許漏漏氣量取取0.005產(chǎn)品用途途（1）YFZ30型抽采鉆鉆孔封孔孔質(zhì)量檢檢測儀主主要是在在抽采狀狀態(tài)下測測量抽采采鉆孔內(nèi)內(nèi)瓦斯?jié)鉂舛群拓撠搲貉乜卓咨畹姆址植记闆r況，判定定抽采鉆鉆孔的封封孔質(zhì)量量和漏氣氣位置，，以便改改進封孔孔方式和和封孔參參數(shù)，提提高抽采采效果。。（2）本產(chǎn)品品亦可用用于測定定鉆孔瓦瓦斯運移移規(guī)律，，確定合合理預抽抽期。三、YFZ30型抽采鉆鉆孔封孔孔質(zhì)量檢檢測儀產(chǎn)品特點點（1）本產(chǎn)品品在抽采采鉆孔正正常抽采采狀態(tài)下下，可定定點測量量抽采鉆鉆孔內(nèi)不不同深度度的瓦斯斯?jié)舛群秃拓搲?。。?）本產(chǎn)品品可準確確判定抽抽采鉆孔孔的封孔孔質(zhì)量和和漏氣位位置，為為改進封封孔方式式和保證證封孔質(zhì)質(zhì)量、提提高抽采采效果提提供準確確依據(jù)。。（3）本產(chǎn)品品采用高高負壓引引射器進進行氣樣樣采集，，方便快快捷、安安全高效效。（4）本產(chǎn)品品依據(jù)抽抽采鉆孔孔內(nèi)瓦斯斯分布和和流動原原理制造造而成，，測試結結果準確確。三、YFZ30型抽采鉆鉆孔封孔孔質(zhì)量檢檢測儀三、YFZ30型抽采鉆鉆孔封孔孔質(zhì)量檢檢測儀工作環(huán)境境與技術術參數(shù)工作環(huán)境境（1）工作溫溫度：（（5~40）℃（2）平均相相對濕度度：≤95%（25℃）（3）鉆孔負負壓：≤≤50KPa技術參數(shù)數(shù)供氣壓力0.3~0.7MPa工作負壓≤60KPa負壓表精度2.5級最大檢測深度30m總重量（含探測管）22Kg儀器尺寸（長×寬×高）650×190×175mm儀器組成成（1）檢測儀儀主要由由主機、、連接管管、探測測管、過過濾器、、三通、、密封裝裝置等組組成。（2）主機由由負壓引引射器、、集氣室室、排氣氣活塞、、采樣檢檢測轉(zhuǎn)換換閥、孔孔內(nèi)負壓壓檢測旋旋鈕、負負壓表、、采樣接接口、壓壓風開關關、壓風風接口等等組成。。三、YFZ30型抽采鉆鉆孔封孔孔質(zhì)量檢檢測儀測量過程程（1）關閉抽抽采管閥閥門，斷斷開封孔孔管與抽抽采管，，在封孔孔管孔口口安上帶帶密封裝裝置的三三通。（2）將三通通的另一一端與抽抽采管連連接。。。（3）將探測測管通過過三通插插入抽采采管內(nèi)，，伸入到到特征點點C1，旋緊密密封裝置置。（4）將過濾濾器與探探測管連連接好。。（5）按下采采樣檢測測轉(zhuǎn)換閥閥，負壓壓引射器器開始工工作，將將C1點的瓦斯斯通過探探測管、、連接管管，連續(xù)續(xù)不斷的的抽到集集氣室，，抽氣時時間不少少于1min。（6）將瓦斯斯?jié)舛葴y測量裝置置與主機機的檢測測接口連連接。（7）拉起采采樣檢測測轉(zhuǎn)換閥閥，負壓壓引射系系統(tǒng)被切切斷，在在壓差的的作用下下，集氣氣室內(nèi)的的排氣活活塞開始始工作，，將集氣氣室內(nèi)的的瓦斯氣氣樣經(jīng)檢檢測接口口排出到到瓦斯?jié)鉂舛葴y量量裝置。。三、YFZ30型抽采鉆鉆孔封孔孔質(zhì)量檢檢測儀測量過程程（8）觀測瓦瓦斯?jié)舛榷葴y量裝裝置和負負壓表，，記錄測測定結果果。（9）重復步步驟（5）~（8），再次次測量C1點的瓦斯斯?jié)舛群秃拓搲海?；如果兩兩次測量量的瓦斯斯?jié)舛认嘞嗖畈淮蟠笥?%，則將測測量結果果平均后后作為C1點的測量量結果；；如果相相差大于于4%，則重新新取樣，，再重復復進行兩兩次測量量。（10）切斷過過濾器與與探測管管的連接接，加長長探測管管，重復復以上步步驟（3）~（9），依次次進行特特征點C2、C3、C4的瓦斯?jié)鉂舛群拓撠搲旱臏y測量。（11）測量結結束后恢恢復封孔孔管與抽抽采管的的連接。。三、YFZ30型抽采鉆鉆孔封孔孔質(zhì)量檢檢測儀義煤孟津津煤礦（1）11031軌道順槽槽順層鉆鉆孔封孔工藝藝：聚氨氨酯袋式式膨脹+（18~24m長）整根根封孔管管四、現(xiàn)場場應用實實例11031軌道順槽槽順層鉆鉆孔封孔孔方式示示意圖孟津煤礦礦11031軌道順槽槽414#鉆孔測試試結果孟津煤礦礦11031軌道順槽槽403#鉆孔測試試結果孟津煤礦礦11031軌道順槽槽397#鉆孔測試試結果孟津煤礦礦11031軌道順槽槽394#鉆孔測試試結果義煤孟津津煤礦（2）西四四底板穿穿層鉆孔孔封孔工藝藝：囊袋袋式注漿漿+整根封孔孔管四、現(xiàn)場場應用實實例西四底板板巷穿層層鉆孔封封孔方式式示意圖圖孟津煤礦礦西四底底板巷225-1#鉆孔測試試結果孟津煤礦礦西四底底板巷225-2#鉆孔測試試結果四、現(xiàn)場場應用實實例義煤孟津津煤礦（3）11011膠帶順槽槽兩種封孔孔工藝對對比：聚氨酯+對接封孔孔管PK聚氨酯+整根封孔孔管聚氨酯定定向膨脹脹封孔法法示意圖圖聚氨酯膨膨脹法封封孔質(zhì)量量檢測結結果（采采用2m/根PVC管）聚氨酯膨膨脹法封封孔質(zhì)量量檢測結結果（采采用20m/根PE管）義煤孟津津煤礦（4）11011軌道順槽槽鉆孔深部部漏氣檢檢測結果果四、現(xiàn)場場應用實實例11011軌道順槽槽746#鉆孔封孔孔質(zhì)量和和漏氣位位置檢測測結果方山礦二二1煤新井（1）11051風巷順層層鉆孔封孔工藝藝：聚氨氨酯兩堵堵一注+整根封孔孔管四、現(xiàn)場場應用實實例兩堵一注注全程注注漿封