鉆屑指標(biāo)法操作方法

1、鉆屑解吸指標(biāo)法入井測試前的準(zhǔn)備工作入井前，必須對所需的儀器、儀表、工具等進(jìn)行全面檢查格校正，儀器電量充足，以滿足測試要求。按說明書要求并試操作一遍，確認(rèn)無問題后，才準(zhǔn)帶儀器下井工作。測試前的準(zhǔn)備工作。到達(dá)現(xiàn)場后，儀器放置要平穩(wěn)，人員分工明確。測試前，應(yīng)明確記錄負(fù)責(zé)人、參數(shù)測定負(fù)責(zé)人，以保證測試結(jié)果準(zhǔn)確可靠。h2測試方法 測定前，三通和兩通旋塞置于開啟狀態(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，松開閥門。當(dāng)秒表讀數(shù)為時(shí)(通常為12min)，啟動(dòng)儀器“采樣”鍵開始測定。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)算過程

3、由儀器自動(dòng)完成。從而，可得到10組對應(yīng)的數(shù)據(jù)。WTC瓦斯突出參數(shù)測試儀參考臨界值各煤層石門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測試數(shù)據(jù)分析如果所有實(shí)測的指標(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，使得測定鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)所用的鉆屑粒度不滿足13mm要求，從而造成測定誤差。煤樣純度 目前，現(xiàn)場測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）的測量誤差。煤樣質(zhì)量 按規(guī)定，測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)場測定中則是用量杯來大概量取煤樣。由于不同

5、煤層，煤的密度不同，因此需要實(shí)測鉆屑容重，選擇合適的量杯。當(dāng)不經(jīng)過實(shí)測而隨意選取量杯，或測定過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)，造成測量誤差。測定時(shí)間 從孔口接樣到測定開始的時(shí)間間隔，要求測定時(shí)為2min，測定值時(shí)為12min。在現(xiàn)場中往往由于偶然因素，使得時(shí)間不符合上述要求，從而引起測量誤差。儀器密封性 測定鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)（h2、k1）的儀器是通過測定煤樣罐中的解吸瓦斯形成的壓力變化來計(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)立即接粉觀察測量中儀器是否漏氣最好采用干粉測定充分篩分避開矸石段、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)測深度不宜太長等預(yù)測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)法入井測試前的準(zhǔn)備工作入井前，必須對所需的儀器、儀表、工具等進(jìn)行全面檢查格校正，儀器電量充足，以滿足測試要求。按說明書要求并試操作一遍，確認(rèn)無問題后，才準(zhǔn)帶儀器下井工作。測試前的準(zhǔn)備工作。到達(dá)現(xiàn)場后，儀器放置要平穩(wěn)，人員分工明確。測試前，應(yīng)明確記錄負(fù)責(zé)人、參數(shù)測定負(fù)責(zé)人，以保證測試結(jié)果準(zhǔn)確可

7、靠。布孔與測試要求預(yù)測鉆孔布置采用鉆屑指標(biāo)法預(yù)測煤巷掘進(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，測定鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)和鉆屑量。布置圖見下圖。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。測試鉆孔每鉆進(jìn)1m測定該1m段的全部鉆屑量S，每鉆進(jìn)2m至少測定一次鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)K1或h2值。測量期間，要求控制打鉆速度，避免因鉆速忽高忽低造成的測量誤差，一般控制在1m/min左右。同時(shí)，考慮鉆屑收集的問題，盡可能地收集鉆屑量。煤

8、巷掘進(jìn)工作面突出預(yù)測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測試數(shù)據(jù)分析如果實(shí)測得到的鉆屑量S 、鉆屑解吸指標(biāo)K1或h2的所有測定值均小于臨界值，并且未發(fā)現(xiàn)其他異常情況，則該工作面預(yù)測為無突出危險(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程刷孔也將造成測量誤差。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定誤差的主要原因之一。煤礦井下煤層瓦斯壓力的直接測定方法一、測定原理及方法1、測定原理通過鉆孔揭露煤層、安裝測定儀表并密封鉆孔，利用煤層中瓦斯的自然滲透原理測定在鉆孔揭露處達(dá)到平衡的瓦斯壓力2、測定方法分類按測壓方式分主動(dòng)測壓法和被動(dòng)測壓法按封孔材料分黃泥水泥封孔測壓法、膠囊-密封粘液封孔測壓法、注漿封孔測壓法二、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、瓦斯壓力測定工藝1、測定地點(diǎn)的選擇1.同一地點(diǎn)應(yīng)打兩個(gè)測壓鉆孔，鉆孔口距離應(yīng)在其相互影響范圍外2.除在煤巷中測定本煤層瓦斯壓力外，測定地點(diǎn)應(yīng)選擇在石門或巖巷中3.鉆孔應(yīng)避開地質(zhì)構(gòu)造裂隙帶、巷道的卸壓圈和采動(dòng)影響范圍4.選擇瓦斯壓力測定地點(diǎn)應(yīng)保證有足夠的封孔深度5.瓦斯壓力測定地點(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

11、壓處巖石堅(jiān)硬、少裂隙，可采用黃泥水泥封孔測壓法7.在松軟巖層及煤巷中測定煤層的瓦斯壓力時(shí)：1）鉆孔長度15m時(shí)采用膠囊-密封粘液封孔測壓法2）鉆孔長度>15m時(shí)應(yīng)采用注漿封孔測壓法8.豎井揭煤可采用注漿封孔測壓法，石門揭煤的測壓按細(xì)則的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行9.測定鄰近煤層的瓦斯壓力或煤層群分層測壓應(yīng)采用注漿封孔測壓法10.測壓時(shí)間充足時(shí)宜采用被動(dòng)測壓法，測壓時(shí)間較短時(shí)應(yīng)采用主動(dòng)測壓法2、鉆孔施工1.鉆孔的開孔位置應(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、長度、鉆

12、孔開始見煤長度及鉆孔在煤層中長度、鉆孔開鉆時(shí)間、見煤時(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)超過鉆孔施工地點(diǎn)巷道的影響范圍，并滿足以下要求：2）黃泥水泥封孔測壓法的封孔深度應(yīng)不小于5m3）膠囊-密封粘液封孔測定本煤層瓦斯壓力的封孔深度應(yīng)不小于10m4）注漿封孔測壓法的封孔深度不小于12m，煤層群分層測壓時(shí)則應(yīng)封堵至被測煤層在鉆孔側(cè)的頂板或底板5）應(yīng)盡可能加長測壓鉆孔的封孔深度6）本煤層測壓孔封孔應(yīng)保證其測壓室長不小于1.5m，穿層測壓孔的封孔不宜超過被測煤層在鉆孔側(cè)的頂板或底板4、黃泥水泥封孔測壓法封孔步驟1.將擋板固定在測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 黃泥水泥封孔測壓示意圖5、膠囊-密封粘液封孔測壓法封孔步驟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)壓力水罐開關(guān)向膠囊充壓力水，待膠囊膨脹封住鉆孔后開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、注漿封孔測壓法封孔步驟1.將測壓

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，通過測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 注漿封孔測壓示意圖四、瓦斯壓力觀測與確定1、測壓管理1.必須設(shè)專人負(fù)責(zé)瓦斯壓力的測定工作2.在瓦斯壓力測定過程中，應(yīng)做好各種參數(shù)及施工情況的記錄2、觀測1.主動(dòng)測壓法應(yīng)每天觀測一次，被動(dòng)測壓法應(yīng)至少3天觀測一次2.在觀測中發(fā)現(xiàn)瓦斯壓力值變化較大應(yīng)增加觀測次數(shù)3、瓦斯壓力觀測時(shí)間1.采用主動(dòng)測壓法時(shí)，當(dāng)煤層的瓦斯壓力小于4MPa時(shí)需5-10天，當(dāng)煤層