專利名稱：穿層孔測(cè)定煤層瓦斯壓力技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用穿層孔測(cè)定煤層瓦斯壓力的技術(shù)，適用于煤礦各種地質(zhì)條件 下煤層瓦斯壓力的測(cè)定。
背景技術(shù)：
煤礦安全規(guī)程要求在煤層開采前要進(jìn)行瓦斯壓力的檢測(cè)，為了解煤層瓦斯賦存狀 況，評(píng)價(jià)煤礦開發(fā)條件，確定煤礦安全措施以及瓦斯開發(fā)利用提供依據(jù)。檢測(cè)瓦斯壓力前， 先要對(duì)被檢測(cè)煤層打檢測(cè)孔，檢測(cè)孔分為順層孔和穿層孔，穿層孔一般較長(zhǎng)，可達(dá)到40m以 上。由于孔壁周邊的應(yīng)力作用使得穿層孔不穩(wěn)固，極易發(fā)生塌孔，影響瓦斯壓力的測(cè)定。目 前廣泛應(yīng)用的直接打鉆利用膠囊封孔測(cè)定煤層瓦斯壓力的方法應(yīng)用于穿層孔測(cè)壓時(shí)，由于 鉆孔壁粗糙不平，測(cè)壓期間穿層孔發(fā)生變形甚至塌孔，封堵鉆孔的密封性受到影響，測(cè)出的 煤層瓦斯壓力值不能真實(shí)反應(yīng)煤層實(shí)際瓦斯壓力值。封孔的膠囊與孔壁接觸，測(cè)壓結(jié)束后 很難將膠囊抽出，抽出后的膠囊也不同程度地?fù)p壞導(dǎo)致使用壽命大大降低。
三、技術(shù)內(nèi)容1 發(fā)明目的針對(duì)以上對(duì)于現(xiàn)有利用穿層孔測(cè)定煤層瓦斯壓力技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的 是提供一種能在測(cè)壓過(guò)程中，保證穿層孔的穩(wěn)固性及密封性的檢測(cè)孔的施工技術(shù)，及封堵 檢測(cè)孔測(cè)定瓦斯壓力的方法。避免塌孔的發(fā)生，使測(cè)定的瓦斯壓力值真實(shí)可靠，并同時(shí)增加 膠囊的使用次數(shù)，大大降低封孔測(cè)壓的成本。2.技術(shù)方案本發(fā)明采用鉆孔_水泥漿封孔_掃孔的方法，即打穿層孔揭煤后延伸鉆孔0. 2m, 在孔口安裝法蘭盤，使用輸送管向孔內(nèi)注入水泥漿至鉆孔端面。水泥漿完全凝固后，使用比 穿層孔直徑小的鉆頭掃孔，揭煤后延伸鉆孔2m左右，形成煤層延伸孔。水泥漿凝固后強(qiáng)度 大，能保持穿層孔的穩(wěn)固性。水泥鉆孔和煤層延伸孔采用雙膠囊封堵方式，即第一膠囊中部 置于水泥鉆孔與煤層延伸孔分界處，膠囊充入高壓乳化液后膨脹封堵煤層延伸孔，同時(shí)對(duì) 水泥鉆孔形成第一道封堵。第二膠囊與第一膠囊相連，位于水泥鉆孔中，形成對(duì)水泥鉆孔的 第二道封堵。保持充入膠囊的乳化液的壓力大于瓦斯壓力0. 5MPa，從而防止煤層瓦斯的泄 露。第一膠囊端部與煤層延伸孔端面的空間作為瓦斯室，測(cè)壓管頭通過(guò)膠囊內(nèi)部的管路與 穿層孔外的高壓氣源連通，測(cè)壓時(shí)向瓦斯室補(bǔ)氣，當(dāng)連在高壓氣源上的壓力表值保持不變 時(shí)，即為測(cè)定的瓦斯壓力值。此方案避免了膠囊直接封堵穿層孔測(cè)定瓦斯壓力時(shí)穿層孔變 形、塌孔等問(wèn)題，雙膠囊封堵系統(tǒng)使得檢測(cè)孔密封緊密，有效解決了現(xiàn)有穿層孔測(cè)定瓦斯壓 力過(guò)程中的問(wèn)題。3.技術(shù)效果本穿層孔測(cè)定煤層瓦斯壓力方法和裝置經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)試，具有密封效果好，操 作簡(jiǎn)單，膠囊的損壞小，測(cè)定的瓦斯壓力值準(zhǔn)確，封孔檢測(cè)的成本低等優(yōu)點(diǎn)。方便煤礦井下
3較小空間內(nèi)的裝卸，節(jié)省了測(cè)壓的時(shí)間。
四

圖1、圖2是本發(fā)明檢測(cè)孔施工方法示意3是本發(fā)明封堵及測(cè)壓方法示意圖
五具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 如圖1、圖2所示，本發(fā)明瓦斯壓力檢測(cè)孔的施工方法，包括以下步驟(1)采用常規(guī)鉆孔方法打穿層孔(1)，揭煤后延伸鉆孔0.2m。在孔口固定法蘭盤 (4)，將水泥漿輸送管(3)伸入到接近穿層孔內(nèi)部端面處，輸送管(3)連接水泥注漿機(jī)(5)。 水泥注漿機(jī)向穿層孔內(nèi)注入水泥，隨著水泥漿的填充不斷抽動(dòng)輸送管(3)避免輸送管頭埋 入水泥漿(2)中。穿層孔內(nèi)設(shè)一軟管(6)管頭伸出穿層孔，用于導(dǎo)出水泥漿中空氣和水。(2)水泥漿凝固24小時(shí)后，拆除法蘭盤。用較穿層孔直徑小的鉆桿(7)進(jìn)行掃孔， 揭煤后延伸鉆孔2m-3m，完成檢測(cè)孔的施工。實(shí)施例2 如圖3所示，本發(fā)明封堵檢測(cè)孔測(cè)壓的方法是將護(hù)管(13)通過(guò)螺紋連 接在膠囊(12)側(cè)面接頭上，通過(guò)護(hù)管(13)將膠囊封孔系統(tǒng)推入孔中，當(dāng)護(hù)管(13)外端接 近孔口時(shí)螺接護(hù)管(14)，以同樣方式連接若干護(hù)管，將膠囊封孔系統(tǒng)推入檢測(cè)孔內(nèi)。使膠囊 (9)中部位于水泥鉆孔與煤層延伸孔分界處，膠囊(12)位于水泥鉆孔中。膠囊(9)端部裝 有測(cè)壓管頭(8)，從測(cè)壓管頭(8)引出一測(cè)壓管道(10)與高壓氣源(17)及測(cè)壓表(18)連 通。高壓管(15)連接儲(chǔ)能罐(21)及手壓泵(19)，做為高壓乳化液注入膠囊的管路，膠囊 (9)與膠囊(12)通過(guò)管路(16)連通，使高壓管(15)與兩膠囊相通。操作手壓泵，乳化液進(jìn) 入儲(chǔ)能罐(21)使壓力升高，通過(guò)管路(15)、(16)注入兩膠囊內(nèi)使其膨脹從而封堵檢測(cè)孔。 打開高壓氣源閥門向瓦斯室充入高壓空氣使其壓力高于煤層瓦斯壓力。當(dāng)測(cè)壓表(18)顯 示的壓力值減小到一定值保持24小時(shí)以上不變時(shí)，該值即為煤層瓦斯壓力的實(shí)際值。
權(quán)利要求
一種穿層孔測(cè)定煤層瓦斯壓力的技術(shù)，其特征是該技術(shù)主要包括檢測(cè)孔的施工技術(shù)和封堵檢測(cè)孔測(cè)壓的方法。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿層孔測(cè)定煤層瓦斯壓力的技術(shù)，其特征是檢測(cè)孔的施工步 驟是(1)采用常規(guī)鉆孔方法打穿層孔(1)，揭煤后延伸鉆孔0.2m。在孔口固定法蘭盤(4)， 將水泥漿輸送管(3)伸入到接近穿層孔內(nèi)部端面處，輸送管(3)連接水泥注漿機(jī)(5)。水泥 注漿機(jī)向穿層孔內(nèi)注入水泥，隨著水泥漿的填充不斷往外抽動(dòng)輸送管(3)避免輸送管頭埋 入水泥漿(2)中。穿層孔內(nèi)設(shè)一軟管(6)，管頭伸出穿層孔，用于導(dǎo)出水泥漿中空氣和水。(2)水泥漿凝固24小時(shí)后，拆除法蘭盤(4)。用較穿層孔直徑小的鉆頭(7)進(jìn)行掃孔， 揭煤后延伸鉆孔2m-3m，完成檢測(cè)孔的施工。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿層孔測(cè)定煤層瓦斯壓力的技術(shù)，其特征是封堵檢測(cè)孔測(cè)壓 的方法是膠囊封孔系統(tǒng)通過(guò)護(hù)管(13) (14)推入檢測(cè)孔，膠囊(9)中部位于水泥鉆孔與煤 層延伸孔分界處，膠囊(12)位于水泥鉆孔中。膠囊(9)、(12)通過(guò)螺紋管(16)相通，兩膠 囊端部通過(guò)管(11)連接。高壓軟管(15)與儲(chǔ)能罐(21)和手動(dòng)高壓泵(19)連通，高壓乳化 液通過(guò)管路(15)和管路(16)充入兩膠囊內(nèi)部，使膠囊膨脹并封堵檢測(cè)孔。高壓氣源(17) 通過(guò)管路(10)向瓦斯室(20)補(bǔ)氣，當(dāng)測(cè)壓表(18)顯示的壓力值減小到一定值保持24小 時(shí)以上不變時(shí)，該值即為煤層瓦斯壓力的實(shí)際值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的穿層孔測(cè)定煤層瓦斯壓力的技術(shù)，其特征是封堵孔口的法蘭 盤上留有兩個(gè)圓形孔，以便水泥漿輸送管和導(dǎo)氣管伸入孔內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種穿層孔測(cè)定煤層瓦斯壓力技術(shù)，解決現(xiàn)有技術(shù)中穿層孔孔壁粗糙、鉆孔變形、容易發(fā)生塌孔等問(wèn)題，使得檢測(cè)孔封堵嚴(yán)密，使測(cè)定的瓦斯壓力值真實(shí)可靠。本發(fā)明技術(shù)采用鉆孔-水泥漿封孔-掃孔的方法完成檢測(cè)孔的施工，保障檢測(cè)孔在測(cè)壓期間的穩(wěn)固性。使用雙膠囊封孔系統(tǒng)封堵檢測(cè)孔，防止瓦斯泄漏。本發(fā)明可以應(yīng)用于煤礦井下利用穿層孔測(cè)定煤層瓦斯壓力及測(cè)定巖層中各種氣體壓力。
文檔編號(hào)E21B47/06GK101824999SQ20091011914
公開日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2009年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月4日
發(fā)明者何磊, 凌標(biāo)燦 申請(qǐng)人:中礦龍科能源科技(北京)有限公司