影響鉆孔煤層瓦斯壓力測試的因素分析

敖 嵩

（貴州煤田地質(zhì)局地質(zhì)勘察研究院，貴州貴陽550008）

影響鉆孔煤層瓦斯壓力測試的因素分析

敖 嵩*

（貴州煤田地質(zhì)局地質(zhì)勘察研究院，貴州貴陽550008）

簡述了鉆孔煤層瓦斯壓力測試的基本原理；闡述了影響鉆孔煤層瓦斯壓力測試的主觀因素及客觀因素。

鉆孔；瓦斯壓力；影響因素

煤層瓦斯壓力是指煤層孔隙中所含游離瓦斯呈現(xiàn)的壓力，即瓦斯作用于孔隙壁的壓力。煤層瓦斯壓力作為礦井的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之一，對礦井有效而合理的防治瓦斯災(zāi)害、預(yù)測預(yù)報煤與瓦斯突出危險性、合理制定防突消突措施等均具有十分重要的意義[1]。

1 鉆孔煤層瓦斯壓力測試的基本原理

在鉆孔中測試煤層瓦斯壓力的測試儀的主要構(gòu)件包括封隔器、卸壓機構(gòu)及壓力計3部分（見圖1）。該儀器與地質(zhì)勘探鉆具可直接連接，當(dāng)儀器下井，鉆桿抵達鉆孔底部后，儀器在自重壓力下，用過封隔器使鉆孔上下兩段的介質(zhì)不再連通。此時打開泥漿泵，利用泵壓切斷泄流銷釘，使內(nèi)外泄壓筒導(dǎo)通，鉆孔下段承壓泥漿狀態(tài)解除。此時，由于鉆孔內(nèi)的壓力較低，鉆孔周圍煤層中的瓦斯向孔內(nèi)運移，壓力逐漸增大。由于鉆孔周圍的煤的體積遠大于鉆孔的空間，經(jīng)過一段時間的瓦斯運移，鉆孔內(nèi)的壓力逐漸接近煤層的原始瓦斯壓力[2]。通過壓力計記錄的壓力變化數(shù)據(jù)，經(jīng)過室內(nèi)計算校正，便可得到所測煤層瓦斯壓力數(shù)據(jù)。

圖1 煤層瓦斯壓力測試儀結(jié)構(gòu)示意圖

2 影響壓力測試的因素分析

影響鉆孔煤層壓力測試的因素分為客觀因素及主觀因素，其中：客觀因素包括鉆孔結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造、煤層及頂?shù)装寮皽y試設(shè)備；主觀因素包括人員素質(zhì)及管理因素。

2.1 客觀因素

（1）鉆孔結(jié)構(gòu)。首先是孔徑的影響：要選用適合孔徑的膠筒，比如91mm直徑的鉆孔選用85mm的膠筒；110mm直徑的鉆孔選用105mm的膠筒[3]；二是鉆孔孔斜度的影響：孔斜過大會導(dǎo)致測試設(shè)備下井困難，可能導(dǎo)致銷釘提前斷開，封孔膠筒承受壓力膨脹，造成儀器不能下至目的層；三是要了解鉆孔有無縮徑、坍塌等現(xiàn)象。

（2）地質(zhì)構(gòu)造。瓦斯壓力測試結(jié)果應(yīng)最大限度地反映原始狀態(tài)下的瓦斯壓力，但其大小主要取決于煤層瓦斯排放條件，若測試鉆孔周邊有老窯采空區(qū)、有大的構(gòu)造斷裂帶或是巖石裂隙特別發(fā)育，都會對測試結(jié)果造成很大的影響。

（3）煤層及頂?shù)装濉Ｃ簩雍穸冗^大及粉狀煤比例大的情況下，有可能會導(dǎo)致煤層坍塌而影響儀器下井。頂?shù)装迦糨^破碎，將不利于瓦斯的賦存，可能使測試時間增加或是影響測試結(jié)果。

（4）儀器設(shè)備。測試結(jié)果是通過測試儀記錄的，其技術(shù)和準(zhǔn)確性直接影響測試質(zhì)量。應(yīng)經(jīng)常性地對設(shè)備進行維護和保養(yǎng)。

2.2 主觀因素

（1）人員素質(zhì)。首先是測試人員的業(yè)務(wù)水平，測試鉆孔選取是否合理、測定方法是否規(guī)范將很大程度上影響測試結(jié)果；其次是測試人員的責(zé)任心，有的時候極個別人員在測試時擅自改變、偽造數(shù)據(jù)。

（2）管理因素。有些單位對測試工作管理不嚴(yán)格、不科學(xué)，也會導(dǎo)致測試結(jié)果的不準(zhǔn)確。比如對測試人員培訓(xùn)的嚴(yán)格程度、人員是否流動性太大等。有效的管理不但能提高測試人員的素質(zhì)及測試的準(zhǔn)確性，還能更好地加快單位的發(fā)展。

3 結(jié)論

鉆孔中煤層瓦斯壓力測試是勘查過程中了解煤層氣賦存情況及估算資源量的主要手段。測試過程中應(yīng)充分考慮主觀及客觀因素才能較準(zhǔn)確測定出煤層瓦斯壓力。

[1]俞啟香.煤礦瓦斯防治[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1992.

[2]鄭萬成，楊勝強，馬偉.影響煤層瓦斯壓力測定的影響因素[J].煤礦安全，2009（4）:82-84.

[3]王書華，陳兆海.勘探鉆孔煤層瓦斯壓力測試方法討論[J].中州煤炭，2001（4）:58-59.

TD712

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1004-5716(2015)01-0121-02

2014-03-03

敖嵩（1981-），男（漢族），湖北荊門人，工程師，現(xiàn)從事煤田地質(zhì)勘探技術(shù)工作。