[發明專利]一種煤層低瓦斯壓力精準測量的方法

在審

• 申請號: 202010817441.6
• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN111894558A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 魏國營;馮陣東;賈天讓;閆江偉;趙麥來;孫紹棟;劉擎;李寶林;吳偉
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: E21B47/06
• 分類號: E21B47/06
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 冉珊敏

本發明屬于瓦斯檢測領域，涉及一種煤層測量瓦斯壓力的方法，具體是指一種煤層低瓦斯壓力精準測量的方法。步驟S101，合理布置壓力測壓孔與檢測孔；步驟S102，設計并鉆取檢測孔，封閉圍巖裂隙，消除圍巖水影響；步驟S103，對比檢測孔與測壓孔測量得到的瓦斯壓力，驗證常規鉆孔測壓數據有效性，并根據需要補充壓力測試點；步驟S104，以壓力測試點為控制，以瓦斯地質規律為指導，繪制煤層瓦斯壓力分布等值線圖，評價煤層瓦斯壓力分布特征。該方法可以有效消除圍巖高滲透裂縫及地層水影響，在較低瓦斯壓力區域獲取準確測試數值，在三軟煤層發育區域識別非煤與瓦斯突出帶的應用中效果明顯。

技術領域

本發明屬于瓦斯檢測領域，涉及一種煤層測量瓦斯壓力的方法，適用瓦斯含量較低且底板裂隙發育、底板水影響較大的三軟煤層瓦斯壓力獲取，具體是指一種煤層低瓦斯壓力精準測量的方法。

背景技術

經歷多期構造活動改造的“三軟煤層”發育區，極易發生煤與瓦斯突出，在局部區域受埋深、構造、圍巖透氣性、地層水活動共同影響，可能存在瓦斯含量較低的區域，如果瓦斯組分、瓦斯含量、瓦斯壓力及瓦斯相對涌出量等指標符合瓦斯風化帶標準，根據標準規范要求，相應的瓦斯治理措施成本降低，相應的采煤成本降低，加快工作面采煤進程。在煤炭去產能的大背景下，該項工作的開展可能在保證安全生產的前提下，合理節約成本，使部分煤礦扭虧為盈，具有較大的經濟社會效益。由于低瓦斯區域，圍巖滲透性和地層水流動共同干擾，經常面臨壓力表讀數難度大、被動測壓數據快速歸零等問題，如何精準獲取瓦斯壓力本發明解決的根本問題。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提出一種煤層低瓦斯壓力精準測量的方法。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種煤層低瓦斯壓力精準測量的方法，步驟如下：

步驟S101，布置煤層瓦斯壓力測壓孔與檢測孔；

步驟S102，設計并鉆取檢測孔，封閉圍巖裂隙，消除圍巖水影響；

步驟S103，對比檢測孔與測壓孔測量得到的瓦斯壓力，驗證常規鉆孔測壓數據有效性，并根據需要補充壓力測試點；

步驟S104，以壓力測試點為控制，以瓦斯地質規律為指導，繪制煤層瓦斯壓力分布等值線圖，評價煤層瓦斯壓力分布特征。

所述步驟S101壓力測壓孔與檢測孔的布置要求符合瓦斯地質規律及相應的標準規范，檢測孔與測壓孔相間排列，用于測壓孔數據準確性的判斷。

所述步驟S102的安裝操作為：采用直徑113 mm的鉆頭開孔，在接近預計見煤位置后停鉆，然后將直徑108 mm套管送進孔內并安裝法蘭盤和壓力表，接著通過法蘭盤全孔段注入漿液，待一次注漿漿液凝固24小時后，采用直徑93 mm的鉆頭沿原鉆孔透孔鉆進，待93mm鉆頭打穿煤層后，使用“兩堵一注”封孔工藝進行封孔，封孔24h后安裝高精密測壓表，完成檢測孔的安置，最后注入空氣直至初始壓力穩定在2MPa，定期觀察、記錄瓦斯壓力。

所述直徑108 mm套管的長度不小于5.5m，露出孔口長度不小于0.3 m；壓力表的量程為4-10 MPa。

所述漿液為膨脹水泥和普通水泥按1:2比例混合，注漿的壓力不低于3 MPa。

所述步驟S103的具體操作為：測壓孔數據經水壓校正，結果與檢測孔測試壓力偏離時，應分析地質原因，并根據需要補測壓力。

所述步驟S104的具體操作為：以井下測壓點數據為準，數據點之間依靠瓦斯地質規律指導，分析不同部位瓦斯壓力分布及影響因素，判斷工作面調點內是否符合煤層瓦斯風化帶指標。

本發明具有以下有益效果：