專利名稱：煤礦瓦斯滲流范圍觀測方法
煤礦瓦斯滲流范圍觀測方法技術領域
本發明屬于煤礦開采技術領域。
背景技術：
隨著我國煤礦產量及采深的增加，煤層瓦斯壓力和含量越來越高，煤與瓦斯突出危險性也隨之加大，解決辦法是對瓦斯進行抽放，瓦斯抽放時必須確定其滲流范圍，以便為進一步設計抽放工程提供依據，但是在煤層開采過程，隨著上一工作面的開采，下一階段的煤層出現圍巖的破壞與應力轉移，造成巖層裂隙的動態擴展，致使瓦斯滲流范圍不確定，無法確定瓦斯抽放巷道的準確位置。
高抽巷抽放瓦斯是降低瓦斯濃度的關鍵技術，頂板抽放效果達不到預期是主要制約因素。因此頂板抽放巷的位置選擇是關鍵，一方面確保瓦斯抽放效果，另一方面保證巷道支護安全。因此針對多構造、高應力、大埋深條件下的瓦斯抽放，需要發明一種對瓦斯滲流范圍進行快速、有效的定量觀測方法。發明內容
本發明的目的是為確定瓦斯煤層開采中的瓦斯滲流范圍提出一種定量的觀測方法。
本發明的技術方案是
第一步制作觀測儀器，該觀測儀器由膨脹膠囊、充氣管、充氣裝置和氣壓觀測裝置組成；
具體制作方法是，首先在一個與鉆孔直徑相匹配的膨脹膠囊上連接一根膠囊充氣管和鉆孔充氣管，膠囊充氣管與膨脹膠囊內部相通，鉆孔充氣管穿過膨脹膠囊與外部相通， 并分別將膠囊充氣管和鉆孔充氣管通過閥門再與充氣裝置連接，充氣裝置上設有氣壓觀測>J-U裝直。
第二步在煤礦開采過程中，當開采完上一個工作面、準備開采下一工作面時，在下一工作面的上、下在順槽中施工觀測鉆孔，觀測鉆孔布置在順槽斷面的頂部，并以扇面形式向煤層中鉆進，鉆孔深度超過煤層厚度。
第三步將觀測儀器的膨脹膠囊推入鉆孔底部，啟動充氣裝置，打開閥門，向膨脹膠囊和鉆孔中充氣，膨脹膠囊膨脹后首先密實封堵鉆孔，將鉆孔內的氣體堵住不外泄，氣體壓力達到一定數值，停止加壓，關閉閥門，在氣壓觀測裝置上觀測氣體壓力變化情況，觀測時間控制在15分鐘以上，如無變化說明此部位的煤層沒有裂隙，反之亦然；然后再將膨脹膠囊向外移動一定距離，繼續充氣觀測，以此類推，直至到孔口部位，從而得到該鉆孔的煤層裂隙情況海一個斷面的鉆孔可同時觀測，亦可逐個觀測，直至該斷面上的鉆孔全部觀測完畢，再移至下一斷面，以此判斷該煤層的瓦斯滲流范圍。
本發明的積極效果是1.通過連續逐段觀測，獲取煤層破壞范圍與破壞過程，從而判斷出該煤層的瓦斯滲流范圍，為瓦斯抽放巷道位置的選擇提供依據。2.該方法用的觀測儀器簡單、靈活，使用方便。本發明的方法儀器簡単、靈活，使用方便，適應煤礦所有巷道。
圖1是本發明觀測儀器構造示意圖。圖2是本發明巷道觀測鉆孔布置斷面圖；圖例說明，1-膨脹膠囊，2-膠囊充氣管，3-鉆孔充氣管，4-閥門，5-充氣裝置， 6-氣壓觀測裝置。
具體實施例方式下面結合
本發明的實施、一、制作觀測儀器，該觀測儀器由膨脹膠囊1、膠囊充氣管2、鉆孔充氣管3、閥門4， 充氣裝置5、氣壓觀測裝置6組成，如圖1所示；具體制作方法是，首先在ー個與鉆孔直徑相匹配的膨脹膠囊1上連接ー根膠囊充氣管2和鉆孔充氣管3，膠囊充氣管2與膨脹膠囊1內部相通，鉆孔充氣管3穿過膨脹膠囊 4與外部相通，并將膠囊充氣管2和鉆孔充氣管3再與充氣裝置5連接，充氣裝置上設有氣壓觀測裝置6 ；膠囊充氣管2和鉆孔充氣管3上分別設有閥門4。第二步對圍巖破壞過程進行連續觀測在煤礦開采過程中，隨著工作面的推迸，在距工作面XX米位置的上、下在順槽中施工觀測鉆孔，觀測鉆孔布置在順槽斷面的頂部，并以扇面形式向中鉆進，鉆孔深度超過煤
層厚度。鉆孔布置如圖2所示。第三步將觀測儀器的膨脹膠囊1推入鉆孔底部，啟動充氣裝置5，打開閥門4，向膨脹膠囊1和鉆孔中充氣，膨脹膠囊膨脹后首先密實封堵鉆孔，將鉆孔內的氣體堵住不外泄，氣體壓カ達到一定數值，停止加壓，關閉閥門4，在氣壓觀測裝置6上觀測氣體壓カ變化情況，觀測時間控制在15分鐘以上，如無變化說明此部位的圍巖未破壞，反之亦然；然后再將膨脹膠囊1向外移動一定距離，繼續充氣觀測，以此類推，直至到孔ロ部位，從而得到該鉆孔的煤層裂隙情況海ー個斷面的鉆孔可同時觀測，亦可逐個觀測，直至該斷面上的鉆孔全部觀測完畢，再移至下一斷面，以此判斷該煤層的瓦斯滲流范圍。
權利要求
1. 一種煤礦瓦斯滲流范圍觀測方法，其特征在干，步驟如下第一歩制作觀測儀器，該觀測儀器由膨脹膠囊、充氣管、充氣裝置和氣壓觀測裝置組成；具體制作方法是，首先在ー個與鉆孔直徑相匹配的膨脹膠囊上連接一根膠囊充氣管和鉆孔充氣管，膠囊充氣管與膨脹膠囊內部相通，鉆孔充氣管穿過膨脹膠囊與外部相通，并分別將膠囊充氣管和鉆孔充氣管通過閥門再與充氣裝置連接，充氣裝置上設有氣壓觀測裝置；第二步在煤礦開采過程中，當開采完上ー個工作面、準備開采下一工作面吋，在下一工作面的上、下在順槽中施工觀測鉆孔，觀測鉆孔布置在順槽斷面的頂部，并以扇面形式向煤層中鉆迸，鉆孔深度超過煤層厚度；第三步將觀測儀器的膨脹膠囊推入鉆孔底部，啟動充氣裝置，打開閥門，向膨脹膠囊和鉆孔中充氣，膨脹膠囊膨脹后首先密實封堵鉆孔，將鉆孔內的氣體堵住不外泄，氣體壓カ 達到一定數值，停止加壓，關閉閥門，在氣壓觀測裝置上觀測氣體壓カ變化情況，觀測時間控制在15分鐘以上，如無變化說明此部位的煤層沒有裂隙，反之亦然；然后再將膨脹膠囊向外移動一定距離，繼續充氣觀測，以此類推，直至到孔ロ部位，從而得到該鉆孔的煤層裂隙情況；每ー個斷面的鉆孔可同時觀測，亦可逐個觀測，直至該斷面上的鉆孔全部觀測完畢，再移至下一斷面，以此判斷該煤層的瓦斯滲流范圍。
全文摘要
本發明公開了一種煤礦瓦斯滲流范圍觀測方法，它是在煤礦開采過程中，當開采完上一個工作面、準備開采下一工作面時，在下一工作面的上、下在順槽中施工觀測鉆孔，觀測鉆孔布置在順槽斷面的頂部，并以扇面形式向煤層中鉆進，鉆孔深度超過煤層厚度；然后將觀測儀器推入鉆孔底部進行充氣觀測，以此類推，直至到孔口部位，從而得到該鉆孔的煤層裂隙情況；每一個斷面的鉆孔可同時觀測，亦可逐個觀測，直至該斷面上的鉆孔全部觀測完畢，再移至下一斷面，以此判斷該煤層的瓦斯滲流范圍。本發明通過連續逐段觀測，獲取煤層破壞范圍與破壞過程，從而判斷出該煤層的瓦斯滲流范圍，為瓦斯抽放巷道位置的選擇提供依據。
文檔編號E21B47/117GK102536213SQ20121002294
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月12日 優先權日2012年1月12日
發明者盧國志, 湯建泉, 潘立友, 趙清壽, 陳理強 申請人:山東科技大學