井下煤层突出危险区域划分方法

摘要

一种井下煤层突出危险区域划分的方法：涉及一种对煤矿井下煤层进行突出危险区域划分的方法。该方法包含以下几个步骤：1、根据煤层瓦斯地质基本信息对煤层的地质单元进行划分；2、在各地质单元内布置测压点，记录其经纬坐标并快速测定煤层中各点的原始瓦斯压力；3、采取煤层的软分层煤样,测定煤层温度,并测定其初始释放瓦斯膨胀能；4、使用SUFFER软件绘制煤层中的初始释放瓦斯膨胀能等值线图；5、将绘制的初始释放瓦斯膨胀能等值线覆盖到矿井的采掘工程平面图上，将煤层中初始释放瓦斯膨胀能大于42.98mj/g的区域划分为突出区域，小于该值的区域划分为非突出区域。这对煤层中采掘作业的安全具有重大的作用。

主权项

一种井下煤层突出危险区域划分方法，其特征在于：首先对煤层突出危险区域进行划分，利用初始释放瓦斯膨胀能测定装置测定煤层划分区域内煤样的初始释放瓦斯膨胀能，作出划分区域内的煤层内的初始释放瓦斯膨胀能等值线图，将煤层中初始释放瓦斯膨胀能大于42.98mj/g的区域划分为突出区域，小于42.98mj/g的区域划分为非突出区域，具体步骤如下: a.根据煤层瓦斯地质基本信息，以井田范围内大的断层和地质构造带为边界，对煤层的地质单元进行划分； b.在各地质单元内布置测压点，沿煤层走向布置不少于2个测压点，沿煤层倾向布置不少于3个测压点； c.根据煤层瓦斯压力快速测定技术，在打钻测定煤层的瓦斯压力之前，先对岩层进行注浆密实、并将钻头进入煤层时的煤孔段长度严格控制在0.5m～1.5m、采用胶囊粘液封孔器测定煤层瓦斯压力，并将封孔时间控制在半小时以内，使得封孔后煤孔段瓦斯压力上升速度加快，在3到5天内测定出煤层的原始瓦斯压力,记录煤层走向和煤层倾向上各测压点的经纬坐标，并快速测定煤层中其它各点的原始瓦斯压力；其中，所述测定煤层的原始瓦斯压力的具体步骤如下： 1)根据选取的测压点及其和煤层的相对位置关系确定测压钻孔的方位角和倾角，每个测压点布置两个瓦斯压力测定钻孔，按照所确定的测定钻孔的方位角和倾角，向煤层方向打一个直径为133mm长度大于2200mm的钻孔，插入带有法兰盘的孔口管，用聚氨脂或快干水泥固定，再注入掺有速凝剂的水泥浆，使孔口管与周围岩体紧密结合为一体； 2)待水泥凝固后，从孔口管内沿原钻孔方向继续向前打钻，直至距离煤层小于100mm的位置，钻孔直径Φ75mm，将注浆泵上的胶管与孔口管上的法兰盘相连，向钻孔中注入压力大于当地水压的速凝水泥浆； 3)待水泥凝固后继续沿着原钻孔打钻，直达煤层，并深入煤层0.5～1.5m，若煤孔方向为上行孔，钻孔深入煤层的长度短些，若煤孔方向为下行孔，钻孔深入煤层的长度则长些； 4)用压风管清除测压孔内的煤屑； 5)向钻孔中送入连接好的胶囊粘液封孔器，使封孔器最前端位于距离钻孔中煤岩交界处100mm左右的位置，使用胶囊粘液封孔器的水压泵往两个胶囊中注入压力水到3MPa，使得胶囊膨胀，封住钻孔； 6)用胶囊粘液封孔器的粘液泵向两个胶囊中间注入粘液； 7)在瓦斯压力管外端接上压力表； 8)保持水压泵的压力大于粘液泵的压力0.5MPa，保持粘液泵上的压力大于瓦斯压力表上的压力0.5MPa； 9)钻孔封好以后，要有专人记录瓦斯压力表的压力值，开始时每隔10min记录一次,后面每隔30min～2h记录一次，直到瓦斯压力表稳定10h以上，即可拆除钻孔中的胶囊粘液 封孔器，以测压点的两个钻孔中压力较高者作为煤层的瓦斯压力； d.在具有煤层暴露面的巷道中，采集煤层中的软分层煤样，测定煤样温度,并测定煤样的初始释放瓦斯膨胀能； e.通过计算机编程绘制煤层中的初始释放瓦斯膨胀能等值线图； f.将绘制的初始释放瓦斯膨胀能等值线覆盖到矿井的采掘工程平面图上，将煤层中初始释放瓦斯膨胀能大于42.98mj/g的区域划分为突出区域，小于该值的区域划分为非突出区域。