煤层瓦斯压力测定仪简介说明.doc

贵州永聚恒丰科技发展有限公司

煤层瓦斯压力测定仪
简介说明

中国矿业大学
贵州永聚恒丰科技发展有限公司

一、煤层瓦斯压力测定技术概述
煤层瓦斯压力是瓦斯涌出和突出的动力，也是煤层瓦斯含量多少的标志。准确测定煤层瓦斯压力对有效而合理地制定矿井防治瓦斯的措施，预测预报煤与瓦斯突出的危险性，具有重要意义。
几十年来，国内外学者对煤层瓦斯压力测定方法进行了大量的研究，提出的测定方法主要有间接测定法和直接测定法两类。间接测定法一般用于难以进行直接测压的条件，计算准确性依赖于其它瓦斯参数的结果，只能作为参考。直接测定法是用钻机由岩层巷道或煤层巷道向预定测量瓦斯地点打钻孔，然后在钻孔中放置测压装置、再将钻孔严密封闭堵塞并将压力表和测压装置相连来测出瓦斯压力。直接测定法的关键是封闭钻孔的质量。根据封孔原理的不同，一般将封孔方法分为被动式与主动式。被动式封孔长期以来一直被国内外采用。经过近百年的发展，该测压方法基本上没有发生变化，都是采用黄泥、水泥沙浆、胶圈、胶囊等进行封孔测定。由于被动式封孔方法对钻孔周边微裂隙缺乏封堵能力，故而只适用于孔周微裂隙不大的致密岩石段的封孔，在松软岩层及煤层中容易发生瓦斯泄漏，造成所测瓦斯压力值偏低。
主动式封孔测压方法由20世纪80年代周世宁院士提出，其基本原理是“固体封液体、液体封气体”，即利用两个膨胀胶囊，在胶囊之间充入具有一定压力的粘液，粘液的压力略高于瓦斯压力，粘液在压力作用下渗入钻孔周边裂隙，杜绝瓦斯的泄漏，从而使测出的瓦斯压力值等于煤层真实的瓦斯压力。该测定仪采用新型封孔材料，适于直接在各种煤层中进行瓦斯压力测定，仪器结构简单、操作方便、测定过程快捷，“固、液、气”三相封孔特性使测定结果准确可靠，从而为煤层瓦斯压力测定工作奠定了良好的基础。
二、煤层瓦斯压力测定仪结构
煤层瓦斯压力测定仪结构如图1所示。

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氮气瓶
储能器
手压泵
兰色
黑色
粘液罐
红色
瓦斯压力表
瓦斯补气口
瓦斯入口
第一胶囊
第二胶囊
护管1
护管2
护管3
左旋接头
右旋接头
兰色
黑色
红色
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2
1
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膨胀液管
粘液管
瓦斯管
连接杆
减压表

图1 煤层瓦斯压力测定仪示意图

三、煤层瓦斯压力测定仪的应用及原理
煤巷瓦斯压力测定仪为主动式封孔测压，该方法由20世纪80年代周世宁院士等提出，其基本原理是用固体封液体、用液体封气体，且封孔液体的压力始终高于瓦斯压力。该测定方法1986年荣获“国家发明三等奖”，长期以来对于准确测定煤层原始瓦斯压力起到了一定的积极作用。在国家“十五”科技攻关项目和国家重点基础研究（973）项目的支持下，由周世宁院士挂帅，带领中国矿业大学科研人员进一步对该测定方法与装置进行了改进与完善，研制成功了新型系列主动式煤层瓦斯压力测定仪，已在平顶山、郑州、淮南、淮北、晋城、抚顺、阳泉等高瓦斯突出矿区获得广泛应用，获得煤矿好评。在贵州首先在盘江煤电集团得到了推广应用。对预防瓦斯灾害、保障煤矿安全生产起到了积极意义。
原理：该仪器由两段固体封孔胶囊及其压力源、中间密封液及其压力源、瓦斯压力记录仪器、压力自动调节装置构成。在该封孔系统中，胶囊的充水压力应大于密封液压力和瓦斯压力、密封液压力应大于瓦斯压力。密封液与瓦斯压力要求由压力自动调节装置完成。煤巷瓦斯测压时间可以缩短到3天或更短。