影响钻孔煤层瓦斯压力测试的因素分析

2015-12-17敖嵩

西部探矿工程 2015年1期

关键词：胶筒主观因素客观因素

敖嵩

（贵州煤田地质局地质勘察研究院，贵州贵阳550008）

影响钻孔煤层瓦斯压力测试的因素分析

敖嵩*

（贵州煤田地质局地质勘察研究院，贵州贵阳550008）

简述了钻孔煤层瓦斯压力测试的基本原理；阐述了影响钻孔煤层瓦斯压力测试的主观因素及客观因素。

钻孔；瓦斯压力；影响因素

煤层瓦斯压力是指煤层孔隙中所含游离瓦斯呈现的压力，即瓦斯作用于孔隙壁的压力。煤层瓦斯压力作为矿井的基础数据之一，对矿井有效而合理的防治瓦斯灾害、预测预报煤与瓦斯突出危险性、合理制定防突消突措施等均具有十分重要的意义[1]。

1 钻孔煤层瓦斯压力测试的基本原理

在钻孔中测试煤层瓦斯压力的测试仪的主要构件包括封隔器、卸压机构及压力计3部分（见图1）。该仪器与地质勘探钻具可直接连接，当仪器下井，钻杆抵达钻孔底部后，仪器在自重压力下，用过封隔器使钻孔上下两段的介质不再连通。此时打开泥浆泵，利用泵压切断泄流销钉，使内外泄压筒导通，钻孔下段承压泥浆状态解除。此时，由于钻孔内的压力较低，钻孔周围煤层中的瓦斯向孔内运移，压力逐渐增大。由于钻孔周围的煤的体积远大于钻孔的空间，经过一段时间的瓦斯运移，钻孔内的压力逐渐接近煤层的原始瓦斯压力[2]。通过压力计记录的压力变化数据，经过室内计算校正，便可得到所测煤层瓦斯压力数据。

图1 煤层瓦斯压力测试仪结构示意图

2 影响压力测试的因素分析

影响钻孔煤层压力测试的因素分为客观因素及主观因素，其中：客观因素包括钻孔结构、地质构造、煤层及顶底板及测试设备；主观因素包括人员素质及管理因素。

2.1 客观因素

（1）钻孔结构。首先是孔径的影响：要选用适合孔径的胶筒，比如91mm直径的钻孔选用85mm的胶筒；110mm直径的钻孔选用105mm的胶筒[3]；二是钻孔孔斜度的影响：孔斜过大会导致测试设备下井困难，可能导致销钉提前断开，封孔胶筒承受压力膨胀，造成仪器不能下至目的层；三是要了解钻孔有无缩径、坍塌等现象。

（2）地质构造。瓦斯压力测试结果应最大限度地反映原始状态下的瓦斯压力，但其大小主要取决于煤层瓦斯排放条件，若测试钻孔周边有老窑采空区、有大的构造断裂带或是岩石裂隙特别发育，都会对测试结果造成很大的影响。

（3）煤层及顶底板。煤层厚度过大及粉状煤比例大的情况下，有可能会导致煤层坍塌而影响仪器下井。顶底板若较破碎，将不利于瓦斯的赋存，可能使测试时间增加或是影响测试结果。

（4）仪器设备。测试结果是通过测试仪记录的，其技术和准确性直接影响测试质量。应经常性地对设备进行维护和保养。

2.2 主观因素

（1）人员素质。首先是测试人员的业务水平，测试钻孔选取是否合理、测定方法是否规范将很大程度上影响测试结果；其次是测试人员的责任心，有的时候极个别人员在测试时擅自改变、伪造数据。

（2）管理因素。有些单位对测试工作管理不严格、不科学，也会导致测试结果的不准确。比如对测试人员培训的严格程度、人员是否流动性太大等。有效的管理不但能提高测试人员的素质及测试的准确性，还能更好地加快单位的发展。