專利名稱：石門及井筒揭煤突出危險(xiǎn)性快速預(yù)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤礦災(zāi)害預(yù)測技術(shù)，尤其，于石門及井筒揭煤前^I預(yù)測煤層的突出危險(xiǎn)性的方法。
背景技術(shù)：
A^f周知，目前井下進(jìn)行石門及井筒揭;^a程中普3i^用的突出預(yù)測方法是!給指標(biāo)法?！斗?治煤與瓦斯突出細(xì)則》第32 ^H定石門揭開突出廳前，^ffl!l^指標(biāo)法、鉆屑瓦其識軍吸指 標(biāo)法^它會S^衞正實(shí)有效的方法預(yù)測工作面突出危險(xiǎn)性。但在實(shí)際使用中，石門及井筒揭煤4頓 較多的主要還是纟^^指*示法。
煤與瓦斯突出是一種發(fā)生在含瓦斯的軟煤中的動力現(xiàn)象，作用力慰i^力和瓦斯壓力，作用的 介質(zhì)是含高壓瓦斯的軟煤。在石門及井筒揭'^^牛下，'j:聽是否突出與軟煤內(nèi)鵬力，瓦斯壓力及 煤體^^f關(guān)。根據(jù)煤與瓦斯突出的球殼失穩(wěn)理論，突出過程中，煤體先在i鵬力作用下破碎，釋 放出瓦斯，瓦斯再^^碎的煤1樹旭出，形離續(xù)的破壞過程。煤層能否突出，主要取決于初始釋放 瓦斯膨脹能，初始釋放瓦斯膨脹育鵬大，突出危險(xiǎn)性越大。初始釋放瓦斯膨脹能4懐了土鵬力，瓦 斯壓力及煤體3艘在突出過程中的作用，因此可以用初始釋放瓦斯膨脹肖統(tǒng)代替i鵬力，瓦斯壓力 及煤體3艘。Mil逸驗(yàn)，己經(jīng)證實(shí)，當(dāng)煤樣的初始釋放瓦斯膨脹魁旨標(biāo)Wp艦43^/g時(shí)，j;聽 具有弱突出危險(xiǎn)當(dāng)初^^放瓦斯膨脹能指標(biāo)Wp艦賜my/g時(shí)，》媒具招跌出危險(xiǎn)。
《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》第30條規(guī)定了這種石門及井筒揭煤突出預(yù)測方法的應(yīng)用步驟。當(dāng)工
作面到j(luò);媒的法距在iom左右時(shí)，向f仿打兩個(gè)測壓鉆孔，測定j;媒的瓦斯壓力，然后打兩個(gè)取芯
鉆孔，用長度為300nm的取芯管，jg^鉆每隔lm采取一個(gè)煤樣，測定煤樣的iE^瓦斯放謝旨 標(biāo)，再根據(jù)測得的瓦斯壓力及賦存深度等指I訴十算餘指標(biāo)D值和K值，再與臨射旨標(biāo)相比，若大 于臨界值就預(yù)測為突出危險(xiǎn)，否貝僦預(yù)測為突出劇辦。(參考文獻(xiàn)中華人民共和國卡驟IDlk部制 訂，《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》，^m出版社，1995年元月，P18 P21。)這個(gè)方法的不^ 處在于:測壓時(shí)間長，1要7 10天以上，嚴(yán)重耽^MIX期；每隔lm采取一個(gè)煤樣，有可能將 軟分層煤樣漏掉；所用的預(yù)測指標(biāo)未經(jīng)嚴(yán)格的科學(xué)飽正，無法給出突出預(yù)測的精度。這一微f重
地阻礙著現(xiàn)場對煤層的突出預(yù)測'特別是在井筒揭煤的劍牛下。因此j;irmfcij迫切需要i新的石
門及井筒揭煤突出危險(xiǎn)性預(yù)測方法H灘在短期內(nèi)完^X寸Mg的突出危險(xiǎn)性預(yù)測工作，以傲糊判 斷揭煤期間是否會發(fā)生突出這種動力現(xiàn)象，為纟W5貼湯的科學(xué)管理提供依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是劍共一種石門及井筒揭煤突出危險(xiǎn)性快速預(yù)測方法，快速測定煤層的瓦斯壓 九取出煤層的完麟芯，并進(jìn)行初始釋放瓦斯膨脹能測定，加附曷煤突出危險(xiǎn)性預(yù)測過程鵬高 突出危險(xiǎn)性預(yù)測的御免性，從而為現(xiàn)場決策樹共可靠的依據(jù)。
本發(fā)明的石門及井筒揭煤突出危險(xiǎn)性'決速預(yù)測方法首先對巷道或井筒工作前方煤層進(jìn)行瓦 斯壓力'鵬測定，然后用取芯裝fi^對媒的完徵某芯，以確定軟分層的{體并取得軟分層煤樣，
待^^I5采集結(jié)束后，將溫度計(jì)通過取芯鉆孑LJtA廳滯留半小時(shí)后取出，讀聰某恩驢，最后 將采集至啲軟分層煤樣進(jìn)行初始釋放瓦斯膨脹能Wp測定，并將測得的初始釋放瓦斯ff彭脹能指標(biāo)Wp
與已有的弱突出及5跌出的臨界值比較，艮卩能確定石門鵬筒揭開謝媒時(shí)是否會發(fā)生突出，以及 突出^g的大小。
所述的瓦斯壓力測定的步驟為
a. 在巷道或井筒工作鵬側(cè)郞親方向打一鉆孔，在鉆孔內(nèi)插入帶有法蘭f的孔口管，用聚
Ml旨或決干水泥固定，再注入^W速凝劑的7K泥漿，使得孔口管與周圍巖體緊密結(jié)合為一體
b. 將鉆孔鉆進(jìn)直至煤層，將注^h的膠管與孔口管上的法i^:連接，向鉆孔中注入一定壓力 的速湊feK泥衆(zhòng)，凝固一段時(shí)間，以圭棍鉆 調(diào)圍的裂隙；
C.髓原先的鉆孔鉆進(jìn)，超深入煤層一定的深度；
d. 用壓風(fēng)管清除鉆孔內(nèi)的煤鳳
e. 用中間管向鉆 L中送入前后兩^I狩[J讓，迅速用水壓泵12往兩個(gè)封孔膠囊中注入壓力7K， 使前后兩賴孑服翻長，封住鉆孔；
f. 用粉皿向前后兩個(gè),之間注A^占液；
g. 在穿過兩個(gè)封孔膠囊的中間管外端接上瓦斯壓力表；
h. f，水,一定的壓力，并大于粘液泵的壓力0.5Mpa; ^^4沾M—定的壓力，并大于瓦 斯壓力赴的壓力0. 5Mpa;
i. 鉆孑LM好以后，記錄瓦斯壓力表的壓力值，開始時(shí)每隔10min記錄一次后面每隔30min 2h記錄一次，直到瓦斯壓力表穩(wěn)定10h以上，即可拆除鉆孔中的粘M^寸孑,，完成一W占孔的 瓦斯壓力測定；
j.在同一工作面另-,再打一孔，重復(fù)上述測壓步驟，取兩W占孔中壓力較高者作為煤層的瓦
斯壓力。
戶艦向鉆 L中注A3IM7jC泥漿的壓力約為12Mpa，凝固時(shí)間約8h;戶;M深入煤層一定的深度為 0.5 L5m;臓鵬7K壓泵一定的壓力大于3.0 Mpa;保凝&麟一定的壓力大于2. 0 Mpa。 戶/M的采集iSS的步驟為
a. 在工作面向煤層方向鉆一個(gè)孔，鉆孑頃達(dá)，聽后，停下辦幾，將^f及鉆頭取出；
b. 將取芯裝置與f沐下相連，送入鉆孔，邊f(xié)^力邊鉆進(jìn)，直達(dá)煤層； C.繼續(xù)鉆進(jìn)，并艦f鵬入壓風(fēng)排屑；
d. 當(dāng)取芯裝置深入廳的長度超拌合內(nèi)管的長度時(shí)，停止鉆進(jìn)，向夕卜拉動^J;某芯取芯體，
此時(shí)取芯裝置卡環(huán)座上的卡環(huán)向前,卡住;KE，在f浙拉力作用下，拉斷煤芯；
e. 將取芯裝置拉出孑L外，從f浙上擰下，擰開驗(yàn)頭，取出內(nèi)管，將內(nèi)管兩端的內(nèi)管接頭及卡 環(huán)座松開，打開半合內(nèi)管，取出傲l5,力認(rèn)專用 采樣盒內(nèi)，完成一次取芯工作；
f. 將取芯驢組裝好，重復(fù)b e的步驟，直至取芯驢穿過》媒為止，^g勉啲取芯工作。
g. 在石門及井筒工作面的另一邊另打一個(gè)取芯鉆孔，重復(fù)a f步驟，采對某層的^M紘。 M艮據(jù)兩,占孔中取出的魏煤芯，確定軟分層所在位置，并從兩個(gè)完徵^S中取出軟分層煤
樣，以用于初始釋放瓦斯膨脹能的測定。
戶脫的初始釋放瓦斯膨脹能測定步驟為
a. 從兩個(gè)取芯孔取出的軟分層煤樣中^隨最軟煤樣置于初始釋放瓦斯膨脹能測定體的煤樣 罐中，抽真空一段時(shí)間；
b. ^A與原廳同樣的瓦斯壓力的甲烷，在與原廳同樣的《鵬下恒溫^^勺一段時(shí)間；
c. 突然打開煤樣^±的閥門，煤樣罐內(nèi)的瓦SfPti^ffliiaid:M噴口沖出驗(yàn)卜，煤樣罐中的壓 力與^^變化均由煤樣罐中的壓力傳^1和纟，傳^1經(jīng)控制頓各在計(jì)敦;幾中記錄下來，由此計(jì)算
出搏蹄噴口噴出來的動能隨時(shí)間變化的會遣曲線；
d. 用與煤樣同倂只的鐵i顛iA煤樣罐中，在同樣的斜牛下測出另一條倉罎曲線，將兩條倉糧曲
線相減，得到一條由煤樣中涌出的瓦Dfn流的會韁曲線，逸就是w某體內(nèi)釋放出來的具釗故功能力
的瓦斯膨脹能曲線；
e. 對瓦斯膨脹能曲線在0 10秒的時(shí)間內(nèi)進(jìn)衍只分，并除以煤樣的M，得到煤樣的初々嫌 放瓦斯膨脹能指標(biāo)Wp。
戶JM由真空的一段時(shí)間約為8 h;所述在與原煤層(C)同樣的 ，下恒溫i，的一段時(shí)間約 為8 h。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于細(xì)快速測定纟媒瓦斯壓力的方法、^M芯取芯方法與初始釋放瓦斯
膨脹能測定方法結(jié)合在一起，相輔相淑勾成的一種新的石門及井筒揭煤突出危險(xiǎn)性預(yù)測方法。用
目前最可靠的瓦斯壓力測定裝置-禾故鼓寸孔器與注漿技術(shù)，與快3^寸孑LT藝結(jié)合^^，構(gòu)成1快
速測定纟親瓦斯壓力的方法，用不到1天的時(shí)間就能準(zhǔn)確地測定出廳的瓦斯壓力；翻^fc某 芯取芯技術(shù)，保證取出軟分層煤樣并7侮射也確定軟分層的{體;釆用初始釋放瓦斯膨脹能測定技術(shù)，
ffiilffi力傳自和a^傳^l及計(jì)^mM采l系統(tǒng)記錄涌出過程中的壓力及a^變化i^，從而
計(jì)算出煤樣罐中方撥同#| 、的煤樣和鐵±姊領(lǐng)幌的噴口涌出的瓦,流隨時(shí)間變化的動能曲線，兩
者根麟積分后除以煤樣SM就得至蝶樣的初始釋放瓦斯膨脹能指標(biāo)Wp，與臨界值比較，就可以
預(yù)測嫩蕓的突出危險(xiǎn)性。大大加快了石門及井筒揭煤突出預(yù)測過程并大大提高了突出危險(xiǎn)性預(yù)測的
準(zhǔn)確性，為船l/決^f共了可靠的依據(jù)。鄉(xiāng)勁寸石門及井筒揭煤突出危險(xiǎn)f4^"頻則實(shí)驗(yàn)，最決的瓦 斯壓力測定時(shí)間是5 h， 一般者陸十幾小時(shí)左右。旨突出預(yù)測過程一般在3 5天即可完成。實(shí) 測表明，泡P些初始釋放瓦斯膨脹能駄的;t媒中，突出危險(xiǎn)性都比駄，相鄰的地點(diǎn)出^1突出；
而在那些初始釋放瓦斯膨脹能較小的火媒中，突出危險(xiǎn)性也小，在沒有采取扭可防窮昔施的剝牛下，
^i也穿越了j:媒。該方法可用刊頁測石門及井筒揭煤的突出危險(xiǎn)性，t腿測得的初始釋放瓦斯膨 脹魁旨標(biāo)Wp的大小，就可以 繊預(yù)測iM)H曷開時(shí)是否發(fā)生突出，不但可以預(yù)測廳是否突出， 而且可以預(yù)測突出S艘的大小，其預(yù)測精度高，操作方便，效果好，具有廣泛的實(shí)用性。


圖l為本發(fā)明的石門及井筒揭煤突出危險(xiǎn)性+規(guī)預(yù)測裝置結(jié)構(gòu)布置亂
圖2為本發(fā)明的^ME取芯裝置結(jié)構(gòu)圖3為本發(fā)明的煤樣的初始釋放瓦斯膨脹能測定體結(jié)構(gòu)圖。
圖中孔口管l，法l2，巖孔段3， 'j:對L段4，前膠囊5，后,6，粉液段7，粉液管8， ^ZK管9，瓦斯管IO，瓦斯壓力表ll，水壓凍12，粉麟13，雜頭14，軸承套15，半合內(nèi)管 16，外管17，鉆頭體18，卡環(huán)座19，卡環(huán)20，底托軸承21，鉆孔合金片22，螺旋刃23，內(nèi)管接 頭24，煤樣25，過濾網(wǎng)26，壓力傳S^和a^傳繊27，轉(zhuǎn)蹄噴口 28，球閥29，抽氣和進(jìn)氣口 30，閥把31，計(jì)^m數(shù)據(jù)采縣統(tǒng)32，煤樣罐33，髓A，煤層C，巖體B。
具體實(shí)K式
下面結(jié)合附圖中的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明
第一步，首先在髓A顯^筒兩側(cè)向廳^T一個(gè)直徑cD約為133鵬，長為2200mm以上的鉆 孔，插入帶有法，2的孔口管1，用聚MI旨或決干水泥固定，再注入^W速凝劑的7K泥漿，使得
孔口管l與周圍巖體緊密結(jié)合為一體；固定孔口管l的目的在于向巖層注漿，使得巖層B密實(shí)，封 孑L段3的巖杯漏氣，粘)^寸孔驗(yàn)密實(shí)的巖層中才能測準(zhǔn)煤層的瓦斯壓力；而M^鉆頭入煤深度
^^用^^f L工藝的目的是Mi^寸 L前殿LSM圍煤體的瓦辦勒爐，以加快瓦斯壓力的測趙程。
第二步，將鉆孔打至鵬離;k媒約lOO咖的{體，鉆孑Li:徑o約為75咖，將注^±的膠管與 孔口管上的法12相連，向鉆孔中注入壓力超U 12Mpa的邀H7jC泥漿，凝固8h;
第三步，沿著原先的鉆孔打鉆，直達(dá)卡媒C，深入煤層0.5 1.5m，形J7鵬L段4，船L段長 度在上向鉆 LM當(dāng)失鵬，下向鉆 L則長些；
第四步，用壓風(fēng)管清除測壓 L內(nèi)的煤屑；
第五步，向鉆孔中送A^超寸孔器的前后兩個(gè)膠囊5、 6， fflilffl水壓泵12和勤K管9往兩個(gè) 膠囊5、 6中注入壓力7jC，使得前后兩個(gè)膠囊5、 6膨脹，封住鉆孔；
第六步，用糊頓13和糊夜管8向兩個(gè)膠囊5、 6中間的粘液段7注Af戰(zhàn)夜； 第七步，在瓦斯壓力管10外端接上壓力表11;
第八步，f親水ffi^ 12的壓力大于3.0 MPa，并大于粉麟13的壓力0. 5MPa， ^^fr麟 13上的壓力大于2. 0 MPa，并大于瓦斯壓力表11上的壓力0. 5MPa;
第九步，鉆孑LJ寸好以后，由專人記錄瓦斯壓力表11的壓力值，開始時(shí)每隔10min記錄一次， 后面每隔30min 2h記錄一次，直到瓦斯壓力表穩(wěn)定10h以上，拆除鉆孔中的粘^^寸孔器5、 6。 取兩個(gè)測壓鉆孔中壓力較高者作為煤層的瓦斯壓力；
第十步，用^ffil戰(zhàn)贓巷3t^^筒的兩側(cè)^T一取芯鉆孔，直徑①U3咖，直達(dá)煤層；
第十一步，辦占桿與完整煤芯取芯裝置的外管接頭14相連，把^^某芯取芯驢i^A鉆孔， 用壓縮空氣排屑，邊旋^ii鉆進(jìn)，由于半盒內(nèi)管16的倫lM乍用及軸承套15和底報(bào)由承21將內(nèi)管 與外管隔離，半盒內(nèi)管16在外管17旋轉(zhuǎn)日訴臺終處^S:浮不動的位置，以承接鉆頭合金片22切割 下來的鵬。
第十二步，在鉆iaa程中嚴(yán)粉空制鉆M度，敏占進(jìn)到一個(gè)內(nèi)管長度時(shí)，停止鉆進(jìn)，向外拉動
完整煤芯艱芯裝置，將內(nèi)管兩端的內(nèi)管接頭24及卡環(huán)座19松開，卡環(huán)座19上的卡環(huán)20向前滑動， 卡住煤芯，荊群術(shù)的拉力拉斷JSE，帶出孑"卜。用管f附開雜頭14及鉆頭體18，打開半合內(nèi) 管16，取出煤芯，方iA專用煤芯采樣盒內(nèi)，誠一次取芯工作；夕卜管17上的螺旋刃23 ^EJ定轉(zhuǎn)的 過程中與臓空氣一超髮賣排出鉆屑，保^f非屑鵬的暢通，避免煤孑跑鉆，這樣倉鏃將廳中的 軟分層和硬分層煤稱隨的多遊賣切害ij下來荊呆存到內(nèi)管中。在下向鉆孔中i頓該取芯裝置時(shí)，應(yīng)將
卡簧20換^1\簧，避繊占時(shí)內(nèi)管中的煤芯又掉入鉆孔內(nèi)；
第十三步，Sl碟好^g芯取芯裝置，確保半盒內(nèi)管16糊自如，繼纟魏芯，輕至IJ達(dá)煤 層頂板；
第十四步，將鵬iWl取芯鉆 戰(zhàn)入煤層C滯留半小時(shí)后取出，測定煤層C的溫度；
第十五步，將兩個(gè)取芯孔中取出的最軟分層煤樣置于初始釋放瓦斯膨脹能測定裝置的煤樣罐
33中，aa^^n進(jìn)氣口30抽氣約8 h后，^A與原《親C同樣的瓦斯壓力，并在與原煤層C同 樣的M^恒溫促c^^勺8 h。然后突然打開該^*±閥門29的閥把31，煤樣罐33內(nèi)的瓦斯氣》頓 ^M33M濾網(wǎng)26及薦賺噴口 28沖出驗(yàn)卜，煤樣罐33中的壓力與^^變化均由煤樣'恥的壓力傳
ii^和t鵬傳r織27fflii計(jì)^m繊采集系統(tǒng)32在計(jì)^m中記錄下來，由此，可以測出由噴口噴
出來的瓦斯氣流的膨脹能的大小隨時(shí)間的變化曲線。再用同f科只的鐵t顛jtA煤樣罐33中，在同樣 的斜牛下觀拙另一條l遣曲線，將兩條倉糧曲線相紘銜導(dǎo)到一條表示由煤樣中涌出的瓦斯流的動能 曲線，它相當(dāng)于從煤體內(nèi)釋放出來的具^故功能力的瓦斯膨脹能曲線；在10秒的時(shí)間內(nèi)對煤樣的 瓦S^能曲^it，只分并除以煤樣25的M，即可得煤樣的初始釋放瓦斯膨脹能指標(biāo)Wp;
將測得的初^f鞋文瓦斯膨脹能與弱突出及弓贖出的臨界值比較，即當(dāng)煤樣的初始釋放瓦斯膨脹 能指標(biāo)Wp鵬43 /g時(shí),煤層具有弱突出危險(xiǎn);當(dāng)初始釋放瓦斯膨脹能指標(biāo)Wp艦103 /g時(shí)， 煤層具有強(qiáng)突出危險(xiǎn)，就可確定石門鄉(xiāng)筒揭開謝某層時(shí)是否會發(fā)生突出，以及是弱突出還是3贖 出。
權(quán)利要求
1.一種石門及井筒揭煤突出危險(xiǎn)性快速預(yù)測方法，其特征在于首先對巷道或井筒工作面(A)前方的煤層(C)進(jìn)行瓦斯壓力測定，然后用取芯裝置對煤層進(jìn)行煤芯采集，以判斷軟分層的位置并取得軟分層煤樣，待完整煤芯采集結(jié)束后，將溫度計(jì)通過取芯鉆孔送入煤層(C)滯留半小時(shí)后取出，讀取煤層溫度，最后將采集到的煤芯中的軟分層煤樣進(jìn)行初始釋放瓦斯膨脹能指標(biāo)Wp測定，根據(jù)測得的初始釋放瓦斯膨脹能指標(biāo)Wp的大小與已有的弱突出及強(qiáng)突出的臨界值比較，即能確定石門或井筒揭開該煤層時(shí)是否會發(fā)生突出，以及突出強(qiáng)度的大小。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的石門及井筒揭煤突出危險(xiǎn)性決速預(yù)測方法,其特征在于所述的瓦 斯壓力測定的步驟為a在巷道或井筒工作面(A)兩側(cè)向煤層(C)方向打一鉆孔，在鉆孔內(nèi)插入法蘭盤(2) 的孔口管(1)，用聚氨脂或快干水泥固定，再注入摻有速凝劑的水泥漿，使得孔口管(1)與周圍巖體(B)緊密結(jié)合為一體；b.將鉆孔鉆進(jìn)直至煤層(C),將注漿泵上的膠管與孔口管(1)上的法蘭盤(2)連接，向鉆孔 中注入一定壓力的速凝水泥漿，凝固一段時(shí)間，以封堵鉆孔周圍的裂隙； C.沿著原先的孔孔鉆進(jìn)，直至深入煤層(C) 一定的深度；d. 用壓風(fēng)管清除鉆孔內(nèi)的煤屑；e. 迅速用瓦斯管(10)向鉆孔中狄前后兩個(gè)封孔膠囊(5、 6)， 迅速用水壓泵12往兩個(gè)封孔膠囊(5、 6)中注入壓力水，使前后兩個(gè)封孔膠囊(5、 6)膨脹，封住鉆孔;f. 用粘液泵(13)向前后兩個(gè)膠囊(5、 6)之間注入粘液；g. 在穿過兩個(gè)封孔膠囊(5、 6)的瓦斯管(10)外端接上瓦斯壓力表(11);h. 保持水壓泵(12) —定的壓力，并大于粘液泵(13)的壓力0.5Mpa; 保持粘液泵(13) — 定的壓力，并大于瓦斯壓力表(11)上的壓力0.5Mpa;i. 鉆孔封好以后，記錄瓦斯壓力表(11)的壓力值，開始時(shí)每隔10min記錄一次,后面每隔 30min 2h記錄一次，直到瓦斯壓力表(11)穩(wěn)定10h以上，即可拆除鉆孔中的粘液封孔膠囊(5、 6)，完成一個(gè)鉆孔的瓦斯壓力測定；j.在同一工作面再打一孔，重復(fù)上述測壓步驟,取兩個(gè)鉆孔中壓力較高者作為煤層的瓦斯壓力。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2怖悉的石門及井筒揭煤突出危險(xiǎn)性快速預(yù)測方法，其特征在于向鉆孔中 注入速凝水泥漿的壓力約為12Mpa，凝固時(shí)間約8h。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的石門及井筒揭煤突出危險(xiǎn)性快速預(yù)測方法期寺征在于所述測壓鉆孔深入願- (C) 一定的深度為0. 5 1. 5m。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的石門及井筒揭煤突出危險(xiǎn)性傷塞預(yù)測方法，期寺征在于戶;M4親7K壓泵(12) —定的壓力大于3.0 MPa; f鄉(xiāng)fr麟(13) —定的壓力大于2.0 MPa。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的石門及井筒揭煤突出危險(xiǎn)性t夬速預(yù)測方法，其特征在于戶腿的采集煤芯的步驟為a. 在工作面向煤層(c)方向另打一,占孔，鉆孑Lii」達(dá)j;媒后，停下嵌幾，4褲浙及鉆頭取出；b. 將取芯裝置與鉆桿相連，送入鉆孔，邊糊邊鉆進(jìn)，直達(dá)煤層；c. 繼續(xù)鉆進(jìn)，并鵬新駄壓風(fēng)排鳳d當(dāng)取芯裝暨榮入M1的長度超伴合內(nèi)管(16)的長度時(shí)，停止鉆進(jìn)，向夕卜拉動取芯裝置，此時(shí)取芯裝置卡環(huán)座(19)上的卡環(huán)(20)向前,卡住煤芯，在鉆桿拉力作用下，拉斷煤芯；e. 將取芯裝置拉出 L外，從!戰(zhàn)干上拉下，擰開連接頭(14)，取出內(nèi)管，將內(nèi)管兩端的內(nèi)管接 頭(24)及卡環(huán)座(19)松開，打開半合內(nèi)管(16)，取出煤芯，方1A專用煤芯采樣盒內(nèi)，完成一次取芯工作；f. 將取芯裝置組裝好，重復(fù)b e的步驟，超取芯裝置穿過廳為止，完成勉啲取芯工作。g. 在石門及井筒工作面的另一邊另打一個(gè)取芯鉆孔，重復(fù)a f步驟，采集煤層的完慰某芯。h. 根據(jù)兩個(gè)鉆孔中取出的雜煤芯，確定軟分層所在位置，并從兩個(gè)完整煤芯中取出軟分層煤 樣，以用于初始釋放瓦斯膨脹能的測定。
7. 根據(jù)權(quán)利要求所述的石門及井筒揭煤突出危險(xiǎn)性快速預(yù)測方法，其將征在于所述初始釋放瓦斯膨能測定步驟為a. 從兩個(gè)取芯孔取出的軟分層煤樣中衫隨最軟煤樣(25)置于初始釋放瓦斯膨脹能測定裝置 的煤樣罐(33)中，抽真空一段時(shí)間；b. 充入與原煤層(C)同樣瓦斯壓力的甲烷，在與原煤層聽(C)同樣的溫度下恒溫保持約約一段 時(shí)間；c. 突然打開煤樣罐(33)上與閥門(29)相連的閥把(31)，煤樣罐(33)內(nèi)的瓦斯氣流噴口 (28)沖出戀卜，煤樣罐(33)中的壓力與溫度變化均由煤樣罐(33)中的壓力傳感 器和a^傳感器(27)經(jīng)控制電路(32)在計(jì)算機(jī)中記錄下來，由此計(jì)算出漸縮噴口 (28)噴出來 的瓦斯氣流動能隨時(shí)間變化的會糧曲線；d. 用與煤樣同術(shù)只的鐵i站iiA煤樣罐(33)中，在同樣的斜牛下測出另一條會瞳曲線，將兩條 能量曲鄉(xiāng)針目減，得到一條由煤樣(25)中涌出的瓦斯氣流的倉糧曲線，即從煤體內(nèi)釋放出來的具備做功能力的瓦斯膨脹能曲線；
8.對瓦斯膨脹能曲線在0 10秒的時(shí)間內(nèi)謝，只分，并除以煤樣(25)的M，得至蝶樣的 初始釋放瓦斯膨脹能指標(biāo)Wp。M艮據(jù)權(quán)利要求7 F腿的石門及井筒揭煤突出危險(xiǎn)性快速預(yù)測方法，期寺征在于戶湖由真 空的一段時(shí)間約為8 h。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的石門及井筒揭煤突出危險(xiǎn)性快速預(yù)測方法，期寺征在于所述在與 原煤層(C)同樣的溫度下恒溫保持的一段時(shí)間約為8 h。
全文摘要
一種石門及井筒揭煤突出危險(xiǎn)性快速預(yù)測方法，通過巖層注漿，密實(shí)巖層，對巷道或井筒工作面前方的煤層瓦斯壓力進(jìn)行快速測定，然后用取芯裝置采集煤層的完整煤芯，以判斷軟分層的位置及取得軟分層煤樣，待完整煤芯采集結(jié)束后，將溫度計(jì)通過取芯鉆孔送入煤層滯留半小時(shí)后取出，讀取煤層溫度，再將采集到的煤芯中的軟分層煤樣進(jìn)行初始釋放瓦斯膨脹能指標(biāo)Wp測定，根據(jù)測得的初始釋放瓦斯膨脹能指標(biāo)Wp的大小與已有的弱突出及強(qiáng)突出的臨界值比較，就能確定石門或井筒揭開該煤層時(shí)是否會發(fā)生突出，以及突出強(qiáng)度的大小。該方法預(yù)測時(shí)間短，3～5天左右即可完成，預(yù)測準(zhǔn)確，操作方便，效果好，具有廣泛的實(shí)用性。
文檔編號G01N33/00GK101344514SQ200810195650
公開日2009年1月14日 申請日期2008年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月1日
發(fā)明者呂淑文, 俊 唐, 李曉偉, 蔣承林, 解慶雪, 陳松立, 陳裕佳 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)