高标
淮河能源控股集团煤业公司顾桥煤矿抽采二队，安徽淮南 232001
摘要：煤层的瓦斯压力是矿井瓦斯基本参数之一，它对于确定煤层瓦斯含量，进行矿井瓦斯涌出治理，瓦斯抽放以及煤与瓦斯突出的防治等工作均具有十分重要的意义。淮南矿区大多是高瓦斯矿井，瓦斯直接威胁着煤矿安全生产，而瓦斯压力大小实决定其突出危险性的主要因素之一，因此对高瓦斯矿井测定瓦斯压力显得尤为重要。
关键词：高瓦斯；压力测试；技术
前言
煤层瓦斯压力是指煤孔隙中所含游离瓦斯的气体压力，即气体作用于孔隙壁的压力。它是煤层瓦斯赋存与涌出的基本参数，亦是煤层瓦斯流动的动力。煤层瓦斯压力是决定煤层瓦斯含量的一个主要因素，当煤的吸附瓦斯能力相同时，煤层瓦斯压力越高，煤中所含瓦斯量也就越大。它不仅决定着煤层瓦斯含量与涌出量的大小，而且对于合理地进行通风设计起着重要的作用。因此，准确测定煤层瓦斯压力是十分必要的。
1煤层瓦斯压力测试的必要性
煤层的瓦斯压力是矿井瓦斯基本参数之一，它对于确定煤层瓦斯含量，进行矿井瓦斯涌出治理，瓦斯抽放以及煤与瓦斯突出的防治等工作均具有十分重要的意义。建立健全一整套瓦斯基础参数是矿井实现安全管理的客观要求。准确掌握上述矿井瓦斯基础参数，一是为实现安全揭开煤层提供技术指导；二是能给矿井设计、通风设计、瓦斯抽采设计、矿井瓦斯综合防治、矿井瓦斯等级管理提供科学依据。
2测定原理
通过钻孔揭露煤层，安设测定仪表并密封钻孔，利用煤层中瓦斯的自然渗透原理测定在钻孔揭露处达到平衡的瓦斯压力。
3方法分类
在治理矿井瓦斯的长期实践中，已探索出了许多井下煤层瓦斯压力的直接测定方法，在这些测定方法中，多数准确度高、易操作，但也有不少的测定方法其准确度低、可靠性差。
3.1 按测压方式分
3.1.1 主动测压法
钻孔封完孔后，通过钻孔向被测煤层充入补偿气体达到瓦斯压力平衡而测定煤层瓦斯压力的测压方法。补偿气体可选用高压氮气(N2)，高压二氧化碳气体(CO2)或其他惰性气体。补偿气体的充气压力应略高于预计煤层瓦斯压力。
3.1.2 被动测压法
钻孔封完孔后，通过被测煤层瓦斯的自然渗透，达到瓦斯压力平衡而测定其瓦斯压力的测压方法。
3.2 按封孔材料分
3.2.1 黄泥、水泥封孔测压法
封孔材料为黄泥，水泥或黄泥水泥混合物，封孔方式为手工操作，主要适用于石门揭煤的瓦斯压力测定。
3.2.2 胶囊-密封粘液封孔测压法
封孔材料为胶囊、密封粘液，封孔方式为手工操作。适用于松软岩层或煤巷瓦斯压力测定。
3.2.3 注浆封孔测压法
封孔材料为膨胀不收缩水泥浆加粘液，封孔方式为压气注浆器或泥浆泵注浆封孔。适用于井下各种条件下的瓦斯压力测定，特别适用于近距离煤层群分煤层的瓦斯压力测定。
4设备材料、仪表及工具
4.1 钻孔设备
打钻孔用的钻机可根据实际情况选用，其能力必须应满足测压钻孔长度的要求，钻头直径选用φ650~90mm。
4.2 材料
木楔，压力表联接头，密封垫，密封带以及真空密封膏。
4.3 仪表
压力表 量程为预计煤层瓦斯压力的1.5倍，准确度优于1.5级，必须符合JJG 52的规定。
4.4 工具
管钳，扳手，剪刀，皮尺，水桶，螺丝刀，手工封孔送料管。
4.5 用黄泥、水泥封孔测压法时，还需:黄泥：将质地致密可塑性好的粘土制成两端头呈球状，通过阴干，烤或晒，使其外皮半干，里面湿软;水泥不低于425#;黄泥水泥混合物 由黄泥和水泥按适当比例混合；速凝水泥：凝结时间≤20min;管材φ6×1 mm紫铜管，φ6mm尼龙管，φ3mm铁管，以及相应联接头;其他 木塞，挡板，铁丝，肥皂。
4.6 用胶囊-密封粘液封孔测压法时，还需:密封粘液;密封粘液罐和压力水罐用于预计的煤层瓦斯压力小于5MPa时的封孔，液压和水压由液态CO2提供;封孔器组件 进液管、进水管、测压管、胶囊及测定仪表。
4.7 用主动测压法时，还需:高压储气罐，必须符合劳动部《气瓶安全监察规程》的要求;充气联接装置 必须联接方便、可靠;补偿气体 高压N2，高压CO2气体或其他惰性气体。3具体应用
5 具体应用
5.1概况
某矿被保护工作面为13煤工作面，煤层厚4～6m，平均5m，可采指数为0.77，变异系数60.63%，属不稳定煤层。煤层结构简单，局部含夹矸。煤层底板为泥岩、粉砂岩，少量碳质泥岩。顶板多为粉砂岩、细砂岩和砂泥岩互层。
5.2测定方法
目前测定煤层瓦斯压力的方法有两种，一是间接测定方法，二是直接测定方法。间接测定煤层瓦斯压力方法是根据煤层瓦斯流动规律、煤层透气性系数、瓦斯解吸规律、煤层瓦斯含量系数曲线等，通过计算推测出该地点的瓦斯压力。直接测定煤层瓦斯压力方法是先用钻机由岩层巷道或煤层巷道向预定测量煤层瓦斯压力的地点施工钻孔，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。本次测定按照AQ/T1047-2007《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法》有关规定，采用直接法测定瓦斯压力。
对于穿层钻孔，原则上要求全岩段封孔，且封孔深度不小于20m。具体方法为：根据封孔深度确定水泥及膨胀剂的数量，并按一定比例配制成水泥浆，用注浆泵一次连续将水泥浆注入孔内，经24h凝固后，然后安装压力表。
钻孔施工完毕后应及时、连续观察、记录表值的变化，直到表压值稳定5～7天为止。测压主要材料包括425标号水泥、Φ16×2mm输送流体用无缝钢管作测压管以及注浆管、管接头、压力表接头、压力表、注浆设备等。
5.3煤层瓦斯压力测试结果
在某底抽巷靠近某工作面始采线正下方的位置，向某工作面施工了6组穿层孔进行瓦斯压力测试
其中1、5、7号孔测压正常，其瓦斯压力观测结果见表1所示。
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根据AQ/T1047-2007《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法》第8.4.4条规定“同一测压地点以最高瓦斯压力测定值作为测定结果”，该测试地点的瓦斯压力为0.62MPa。
6结束语
通过对某工作面进行煤层瓦斯压力测试，取得准确测试结果，为后续瓦斯治理提供了科学依据和指导，为矿井安全生产提供了保障。
参考文献：
[1]王轶波,陈彦飞,王凯,等.?煤层瓦斯压力测定钻孔新型封孔技术[J].?煤炭科技,2003,(2):17-1
[2]兰泽全,曲荣飞,陈学习,等.?直接法测定煤层瓦斯压力现状及分析[J].?煤矿安全,2009,(4):74-78