一种基于冻结封堵岩体高压裂隙水测定煤层瓦斯压力的方法

摘要

一种基于冻结封堵岩体高压裂隙水测定煤层瓦斯压力的方法，解决对于煤层顶、底板含水的岩层，由于受到采动影响而导致裂隙水贯通煤层顶底板的岩层等情况，在测定煤层瓦斯压力过程中，由于这些岩层中高压裂隙水的干扰，导致瓦斯压力测不准的问题。其特征在于：第一步施工冻结钻孔；第二步冻结封堵裂隙水；第三步施工测压钻孔和进行测压；第四步压力换算。本发明用低温下水易冻结的方法来封堵裂隙水；用大功率制冷设备向冻结孔内注入循环的低温盐水；当钻孔内渗入大量裂隙水后，立即被冻结，随冻结时间延长，钻孔周围岩体中的水逐渐被冻结成冰，远处的裂隙水向测压孔渗流时遇到冻结层立即被冻结，无法渗入瓦斯测压室，避免了水压的干扰，精确测定出煤层的瓦斯压力。

主权项

一种基于冻结封堵岩体高压裂隙水测定煤层瓦斯压力的方法，其特征在于：第一步，施工冻结钻孔在预测煤层瓦斯压力的顶板或底板岩层中选取瓦斯压力测定点，以此点为圆心，在岩层中施工半径为1‑2m的一系列垂直于煤层的冻结孔，设为8‑12孔，并且这些钻孔不能穿越煤层，见到煤层后即可；第二步，冻结封堵裂隙水利用大功率的冻结设备，首先密封住冻结孔，然后向每一个冻结孔注入低温循环盐水，待孔内与孔口附近出现冻结冰体时，再连续冻结1‑2天，使得测压钻孔周围的岩石中的裂隙水全部被冻结，进而测压孔附近的整个范围内的煤体和岩体全部被冻结；第三步，施工测压钻孔，进行测压待冻结钻孔冷冻稳定后1‑2天，再进行测压钻孔的施工，钻孔进入煤体0.5‑1m深度，再采用传统的快速测压法，如胶囊+粘液方法来测定煤层瓦斯压力；第四步，压力换算由于传统快速测压方法，也需要待瓦斯吸附平衡、压力稳定后，才可以停止测试，因此需要几天时间；又因为冻结会使得测压处的煤体温度降低，在这种温度环境下测出的瓦斯压力与实际环境下的压力存在较大差异，所以需要借助现有成熟的理论，反推实际环境温度下的瓦斯压力；这样就需要测定煤层测压过程中温度变化情况，根据瓦斯压力与温度函数关系，推导实际环境温度下的煤层瓦斯压力。