AQ 1047-2007 煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法.pdf

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1、ICS 13100D 09备案号：204182007 4口中华人民共和国安全生产行业标准AQT 1 047-2007代替MTT 638 1996煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法The direct measuring method of the coal seam gas pressure in mine20070330发布 2007-07-0 1实施国家安全生产监督管理总局 发布目 次AQT 1 047-2007前言1范围-2规范性引用文件-3定义-4测定方法分类5测定用设备、材料、仪表及工具6测定地点的选择-7测定钻孔施工及封孔8测定、观测与测定结果确定附录A(规范性附录) 胶囊(胶圈)

2、一密封粘液封孔测压法及注浆封孔测压法设备、材料、仪表及工具附录B(规范性附录)煤层瓦斯压力测定记录表附录c(规范性附录) 胶囊(胶圈)一密封粘液封孔测压法及注浆封孔测压法封孔工艺附录D(资料性附录)参考资料11112233678UAQT 10472007刖 置本标准代替MTT 638 1 996(煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法。本标准与MTT 638 1996相比主要变化如下：a) 修改了“规范性引用文件”(本标准2)；b)增加了“定义”(本标准3)；c)测压方法分类中删除了原有的“黄泥、水泥封孔测压法”(本标准4；MT 638-1996的421、644)；增加了测压管材的抗内压要求(本标

3、准512；MT 6381996的57)；删除了原标准中对测压方法选择的规定(本标准6；MT 6381996的62)；对测定地点的选择原则进行了调整，根据测定煤层的原始及残存瓦斯压力分别进行了规定(本标准6)，新增了对注浆封孔上向测压钻孔倾角的要求(本标准6)；对注浆测压的封L长度进行了修订(本标准723)；增加了注浆封孔测压的新方法(测压管为拉制铜管)(本标准725)；对测压结果的确定中压力变化的幅度进行了修订(本标准841；MT 638 1996的741)；增加了测压结果的判定、修正方法，对测定钻孔中的水对测定结果的影响进行了相应修正(本标准842)；k) 增加了附录A、附录B、附录c、附录

4、D。本标准的附录A、附录B、附录c为规范性附录；附录D为资料性附录。本标准由国家煤矿安全监察局提出。本标准由全国安全生产标准化技术委员会煤矿分技术委员会归口。本标准起草单位：煤炭科学研究总院重庆分院。本标准主要起草人：杜子健、龙伍见、张志刚、霍春秀、周厚权、黄学满。原标准于i996年12月首次发布。曲曲DDD弘1范围煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法AQT 1 0472007本标准规定了煤矿井下直接测定煤层瓦斯压力的测定方法、工艺、设备、材料、封孔等的要求。本标准适用于煤矿井下直接测定煤层瓦斯压力。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后

5、所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT 1527铜及铜合金拉制管GBT 8163输送流体用无缝钢管JJG 52工业用单圈管弹簧式压力表、真空表和真空压力表检定规程 国家技术监督局QXT 26空盒气压计3定义本标准采用下列定义。31煤层瓦斯压力gas pressure in coal seam煤层瓦斯压力为瓦斯在煤层中所呈现的压力，单位为MPa。如无特指，煤层瓦斯压力均为绝对压力。32煤层原始瓦斯压力primitive gas pressure in co

6、al seam煤层原始瓦斯压力是指煤层未受采动、瓦斯抽采及人为卸压等影响处的煤层瓦斯压力，单位为MPa。33煤层残存瓦斯压力residual gas pressure in coal seam煤层受采动、瓦斯抽采及人为卸压等影响后残存的瓦斯呈现的压力称为煤层残存瓦斯压力，单位为MPa。34煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定direct measuring of gas pressure in underground coal seam指在煤矿井下通过测定钻孔及相应测定方法直接测量煤层瓦斯压力的过程(简称测压)。4测定方法分类41按测压方式分类按测压时是否向测压钻孔内注入补偿气体，测定方法可分为主动

7、测压法和被动测压法。411主动测压法在钻孔预设测定装置和仪表并完成密封后，通过预设装置向钻孔揭露煤层处或测压气室充人一定压力的气体，从而缩短瓦斯压力平衡所需时间，进而缩短测压时间的一种测压方法。补偿气体用于补偿钻7L密封前通过钻孔释放的瓦斯，可选用氮气(N2)、二氧化碳气体(CO：)或其他惰性气体。1AQT 1 0472007412被动测压法测压钻孔被密封后，利用被测煤层瓦斯向钻孔揭露煤层处或测压气室的自然渗透作用，达到瓦斯压力平衡，进而测定煤层瓦斯压力的方法。42按封孔方法及材料分类按测压钻L封孔材料的不同，测压可分为胶囊(胶圈)一密封粘液封孔测压法和注浆封孔测压法。421 胶囊(胶圈)一密

8、封粘液封孔测压法采用胶囊(胶圈)、密封粘液对测压钻孔进行封孔称胶囊(胶圈)一密封粘液封iLN$i,法。422注浆封孔测压法封孔材料为水泥、膨胀剂加水搅拌成的混合浆液，通过注浆泵注人测压钻孔进行封孔的测压方法称为注浆封孔测压法。5测定用设备、材料、仪表及工具51 一般设备、材料、仪表及工具511钻孔设备施工钻孔用的钻机能力应满足测压钻孔长度的要求。512材料测定所需材料包括：a)木楔、压力表联接头、密封垫、密封带以及真空密封膏等；b)测压用的测压管材(承受内压应不小于12 MPa)。513仪表测定用压力表，量程为预计煤层瓦斯压力的15倍，准确度优于15级，必须符合JJG 52的规定空盒气压计，必

9、须符合QXT 26的规定。514工具管钳，扳手，剪刀，皮尺，水桶，螺丝刀，手工封7L送料管等。52不同测压法特定设备、材料、仪表及工具521 胶囊(胶圈)-密封粘液封孔测压法所需设备、材料、仪表及工具采用胶囊(胶圈) 密封粘液封孔测压法所需设备、材料、仪表及工具见附录A。522注浆封孔测压所需设备、材料、仪表及工具采用注浆封孔测压法所需设备、材料、仪表及工具见附录A。采用主动测压法时，还需：a) 高压储气罐必须符合劳动部气瓶安全监察规程的要求；b)减压及充气连接装置必须安全、连接方便、可靠；c)补偿气体工业用氮气及二氧化碳气体，或其他惰性气体。6测定地点的选择测定地点的选择原则如下：a)测定地

10、点应优先选择在石门或岩巷中，选择岩性致密的地点，且无断层、裂隙等地质构造处布置测点，其瓦斯赋存状况要具有代表性。b)测压钻孔应避开含水层、溶洞，并保证测压钻孔与其距离不小于50 m。c)对于测定煤层原始瓦斯压力的测压钻孔应避开采动、瓦斯抽采及其他人为卸压影响范围，并保证测压钻L与其距离不小于50 nl。d)对于需要测定煤层残存瓦斯压力的测压钻孔则根据测压目的的要求进行测压地点选择。e) 选择测压地点应保证测压钻孔有足够的封孔深度(穿层测压钻孔的见煤点或顺层测压钻孔的测压气室应位于巷道的卸压圈之外)，采刚注浆封孔的上向测压钻孔倾角应不小于5。9AQT 1 047-2007f) 同一地点应设置两个

11、测压钻孔，其终孔见煤点或测压气室应在相互影响范围外，其距离除石门测压外应不小于20 m。石门揭煤瓦斯压力测定钻孔的布置按防治煤与瓦斯突出细则的有关规定进行。g) 瓦斯压力测定地点宜选择在进风系统，行人少且便于安设保护栅栏的地方。7测定钻孔施工及封孔71测定钻孔施工771钻孔直径宜为659s mm。钻L长度应保证测压所需的封孔深度。712钻孔的开孔位置应选在岩石(煤壁)完整的地点。713钻孔施工应保证钻孔平直、7L形完整，穿层测压钻孔除特厚煤层外应穿透煤层全厚，对于特厚煤层测压钻孔应进入煤层153 m。714钻孔施工好后，应立即用压风或清水清洗钻孔，清除钻屑，保证钻孔畅通。715在钻孔施工中应准

12、确记录钻孔方位、倾角、长度、钻孔开始见煤长度及钻孔在煤层中长度，钻孔开钻时间、见煤时间及钻毕时间。记录格式见附录B。716钻孔施工前应制定详细的技术及安全措施(包括测压观测期间所应采取的技术及安全措施)。72测定钻孔封孔721测压钻孔施工完后应在24 h内完成钻孔的封fL工作，在完成封孔工作24 h后进行测定工作。722准备工作封孔前应作如下准备工作：a)按选用的封孔方法准备好封L材料、仪表、工具等；b) 检查测压管是否通畅及其与压力表联接的气密性；c) 钻孔为下向孔时应将钻7L内积水排除。723封孔深度封孔深度应超过测压钻孔施工地点巷道的影响范围，并满足以下要求：a)胶囊(胶圈)一密封粘液封

13、孔测定本煤层瓦斯压力的封孔深度应不小于10 m；b) 注浆封孔测压法的测压钻孔封孔深度应满足公式(1)：LHL1+Dctg口 (1)式中：L*钻孔封孔深度，mlL，钻孔所需最小封孔深度(有效封孔段长度)，m；L。应保证穿层测压钻孔的见煤点、顺煤层测压钻孔的测压气室位于巷道的卸压圈之外，且L。不小于120 m；穿层测压钻孔的L。不应进人被测煤层，顺煤层测压钻孔封孔后应保证其测压气室长度为不小于15 m；D钻孔的直径，m； 卜钻孔的倾角，(。)；5。1090。c) 应尽可能加长测压钻孔的封孔深度。724采用胶囊(胶圈)一密封粘液封孔测压法的封孔工艺宜按附录c的规定进行。725采用注浆封孔测压法的封

14、孔工艺宜按附录C的规定进行。8测定、观测与测定结果确定81测定管理811 必须设专人负责瓦斯压力的测定工作。812在瓦斯压力测定过程中，应作好各种参数及施工情况的记录。记录表的格式按附录B中的格式填写。3AQT 1 047-200782测定821 采用主动测压时，只在第一次测定时向测压钻孔充人补偿气体，补偿气体的充气压力宜为预计的煤层瓦斯压力的05倍。822采用被动测压法时，不进行气体补偿。83观测831 采用主动测压法时应每天观测一次测定压力表，采用被动测压法应至少3 d观测一次测定压力表。832观测时间观测时间的确定应遵循以下原则：a)采用主动测压法，当煤层瓦斯压力小于4 MPa时，其观测

15、时间需510 d；当煤层瓦斯压力大于4 MPa时，则需1020 d。b)采用被动测压法，则视煤层瓦斯压力及透气性大小的不同，其观测时间一般需2030 d以上。c) 在观测中发现瓦斯压力值在开始测定的一周内变化较大时，则应适当缩短观测时间间隔。8。4测定结果的确定841将观测结果绘制在以时间(d)为横坐标、瓦斯压力(MPa)为纵坐标的坐标图上，当观测时间达到832的规定，如压力变化在3 d内小于0015 MPa，测压工作即可结束；否则，应延长测压时间。842在结束测压工作、撤卸表头时(应制定相应的安全措施)，应测量从钻孔中放出的水量，如果钻孔与含水层、溶洞导通(根据矿井防治水的有关方法判定)，则

16、此测压钻孔作废并按有关规定进行封堵；如果测压钻孔没有与含水层、溶洞导通，则需对钻孔水对测定结果的影响进行修正，修正方法可根据测量从钻孔中放出的水量、钻L参数、封孔参数等进行。修正方法如下：a)其中水平及下向测压钻jL不修正，即：P一P， ”(2)式中：P 7修正后的测定压力表读数值，MPa；P。测定压力表读数值，MPa。b)对于上向钻孔，如果无水按公式(2)进行，否则修正方法如下：1)当Vy，并且yV，V。，并且yVzU时：P=P，一001LsinO (4)式中：L测压钻孔的长度，m。3)当o12 MPa、1根的长度测压钻孔长度)或GBT 8163-1999 55162 mm输送流体用无缝钢管

17、(牌号10、承受内压12 MPa)。A24注浆管 宜选用GBT 8163 1999162 mm输送流体用无缝钢管(牌号10、承受内压12 MPa)。A25附件 泥浆泵与注浆管的联接装置，承受压力6 MPa。A26夹持器采用62 mm拉制铜管作为测压管时选用。附录B(规范性附录)煤层瓦斯压力测定记录表AQT 1 0472007矿井 煤层名称 测压地点 测定地点的大气压力煤层厚度 煤层倾角 测压气室(揭煤)标高 测压气室(揭煤)埋深开钻时间 揭煤时间 钻完时间 封孔时间 封L深度钻iL参数岩孔长 煤L长 封孔长7L号 方位 倾角 长度(。) (。) 1、m m 备 注时间 压力，MPa 时间 压力

18、，MPa测定人员 审核7AQT 1 0472007附录C(规范性附录)胶囊(胶圈)-密封粘液封孔则压法及注浆封孔测压法封孔工艺C1 采用胶囊(胶圈)-密封粘液封孔测压法宜按如下封孔步骤进行C11如图1所示，在测压地点先将封孔器组装好，将其放至预计的封孔深度，在钻：j=L-fLi=l安装好阻退楔，联接好封孔器与密封粘液罐、压力水罐，装上各种控制阀，安装好压力表。c12启动压力水罐开关向胶囊(胶圈)充压力水，待胶囊(胶圈)膨胀封住钻孔后开启密封粘液罐往钻孔的密封段注入密封粘液，密封粘液的压力应略高于预计的煤层瓦斯压力。1l121注气口；2手把；3加压手轮；4推力轴承；5胶圈；6压力表；7封iL胶圈

19、；8高压软管；9阀门；10高压coz或N2瓶；11粘液12粘液缸。图1 胶囊(胶圈)一密封粘液封孔示意图c2采用注浆封孔测压法封孔步骤c21 测压管材为拉制铜管的测压封孔步骤为：C211 如图2所示，通过辅助管将安装有夹持器的测压管(1根管的长度大于测定钻孔的长度)安装至预定的(测压)深度，在孔El用木楔封住，并安装好注浆管；8AQT 1047-2007C212根据封孔深度确定膨胀不收缩水泥的使用量。按一定比例(参考值为：水灰比为2：1，膨胀剂的掺量为水泥的12)配好封孔水泥浆用泥浆泵一次连续将封孔水泥浆注入钻孔内；C213注浆24 h后，在孔口安装三通及压力表。1充气装置(主动测压)2三通；

20、3一压力表；4术楔；5测压管(GBT 1527-1997拉制铜管制)；6煤层7封堵材料；8注浆管；9注浆泵；10夹持器；11筛孔管(GBT】5271997拉制铜管制)。图2采用拉制铜管测压时注浆封孔测压示意图C22测压管材为输送流体用无缝钢管的测压封孔步骤为：C221如图3所示，将测压管(测压管长度以井下巷道及运输条件而定)安装至预定的深度，在孔口用木楔封住，并安装好注浆管fC222根据封孔深度确定膨胀不收缩材料、清水以及水泥的使用量，按一定比例(参考值为：水灰比为2：l，膨胀剂的掺量为水泥的12)配好封孔水泥浆，用泥浆泵一次连续将封孔水泥浆注入钻孔内；C223注浆24 h后，在孔口安装三通及压力表。AQT 1 0472007lOl充气装置(主动测压)2三通；3一压力表；4木楔；5测压管(GBT 81636煤层；7一一封堵材料；8注浆管(GBT 81639注浆泵；10筛L管(GBT 81631999输送流体用无缝钢管制)1999输送流体用无缝钢管制)1999输送流体用无缝钢管制)。图3 采用输送流体用无缝钢管测压时注浆封孔测压示意图附录D(资料性附录)参考资料D1 防治煤与瓦斯突出细则 199505一01煤炭工业部D2气瓶安全监察规程 1989 1222劳动部AQT 1047-2007