敖 嵩

（貴州煤田地質(zhì)局地質(zhì)勘察研究院，貴州貴陽(yáng)550008）

影響鉆孔煤層瓦斯壓力測(cè)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(yáng)550008）

簡(jiǎn)述了鉆孔煤層瓦斯壓力測(cè)試的基本原理；闡述了影響鉆孔煤層瓦斯壓力測(cè)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(duì)礦井有效而合理的防治瓦斯災(zāi)害、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)煤與瓦斯突出危險(xiǎn)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(cè)試的基本原理

在鉆孔中測(cè)試煤層瓦斯壓力的測(cè)試儀的主要構(gòu)件包括封隔器、卸壓機(jī)構(gòu)及壓力計(jì)3部分（見(jiàn)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(dá)鉆孔底部后，儀器在自重壓力下，用過(guò)封隔器使鉆孔上下兩段的介質(zhì)不再連通。此時(shí)打開(kāi)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(shí)，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(yùn)移，壓力逐漸增大。由于鉆孔周圍的煤的體積遠(yuǎn)大于鉆孔的空間，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的瓦斯運(yùn)移，鉆孔內(nèi)的壓力逐漸接近煤層的原始瓦斯壓力[2]。通過(guò)壓力計(jì)記錄的壓力變化數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)室內(nèi)計(jì)算校正，便可得到所測(cè)煤層瓦斯壓力數(shù)據(jù)。

圖1 煤層瓦斯壓力測(cè)試儀結(jié)構(gòu)示意圖

2 影響壓力測(cè)試的因素分析

影響鉆孔煤層壓力測(cè)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(cè)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(guò)大會(huì)導(dǎo)致測(cè)試設(shè)備下井困難，可能導(dǎo)致銷釘提前斷開(kāi)，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(wú)縮徑、坍塌等現(xiàn)象。

（2）地質(zhì)構(gòu)造。瓦斯壓力測(cè)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(cè)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(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果造成很大的影響。

（3）煤層及頂?shù)装?。煤層厚度過(guò)大及粉狀煤比例大的情況下，有可能會(huì)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(cè)試時(shí)間增加或是影響測(cè)試結(jié)果。

（4）儀器設(shè)備。測(cè)試結(jié)果是通過(guò)測(cè)試儀記錄的，其技術(shù)和準(zhǔn)確性直接影響測(cè)試質(zhì)量。應(yīng)經(jīng)常性地對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。

2.2 主觀因素

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

（2）管理因素。有些單位對(duì)測(cè)試工作管理不嚴(yán)格、不科學(xué)，也會(huì)導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果的不準(zhǔn)確。比如對(duì)測(cè)試人員培訓(xùn)的嚴(yán)格程度、人員是否流動(dòng)性太大等。有效的管理不但能提高測(cè)試人員的素質(zhì)及測(cè)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(cè)試是勘查過(guò)程中了解煤層氣賦存情況及估算資源量的主要手段。測(cè)試過(guò)程中應(yīng)充分考慮主觀及客觀因素才能較準(zhǔn)確測(cè)定出煤層瓦斯壓力。

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

[2]鄭萬(wàn)成，楊勝?gòu)?qiáng)，馬偉.影響煤層瓦斯壓力測(cè)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(cè)試方法討論[J].中州煤炭，2001（4）:58-59.

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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。