【行业标准】 煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法

ICS 13. GC
备号：20418—2007
中华人民共和国安全生产行业标准AQ/T1047-2007
代MT/T638—1996
煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法Tht direct measuring method of the coal seam gas pressure in mine2007-03-30发布
国家安全生产监督管理总局
2007-07-01实施
规范性引用文件
测定方法分类
测定用设备、材料、仪表及工具6
测定地点的选摔
测定钻孔施工及封孔
8测定、观现测与测定结果确定·目
AQ/T 1047—2007
附录A（规范性附录）胶囊（胶圈）一密封粘液封孔测压法及注浆封孔测压法设备、材料、仪表改工具
附录B规范性附录）
煤层阮斯斥力测定记录表
附录C(规范性附录）胶囊（峻圈）密均粘滤封孔测压法及试浆封孔测压法封孔工艺附录1资料性附录)
参老资料
AQ/T1047—2007
本标准代替MT/T638一1996%煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法。本标准与MT/T6381996析比主要变化如下：修改了“规范性引用文件\（本标推2)a)
增加了“定义”（本标推3)；
测压方法分类中删除了原有的\黄滤、水泥封礼测压法”（本标准4；M1638-1996的4.2.1、6, 4, 4) ;
增加了测正管材的抗内压要求（本标准5.1.2，MT638—1996的5.7)；dy
刷除原标准中对测方法选择的规定（本标准6：MT638—1996的6.2)e
对测定地点的选择原则进行广调整，根据测定煤层的原始及残存斯压力分别进行了规定（本f
标推6），新增了对注浆封孔上向测压钻孔倾角的要求（本标准)：对注浆测压的封孔长度进行了静订(本标准7.2.3)：g
h）增加厂注浆封孔测压的新方法（测压管为拉制铜管）（本标准7.2.5)；i)对测压结果的确楚中压力变化的幅度进行了修订（本标谁8.4.1;MT638—1996的7.1.13！）增加了测压结果的判定、修正方法，对测定钻孔巾的水对测定结果的影响进行了相应修正（本标准8,1.2)
增加了附录 A,附录 ,附录 C,附录 D。k)
本标准的附录 A,附录 H,附录 C为娩范性附录;附录 I)为资料性附录。本标推由国家煤矿安全监察局提出。本标准出全国安全生产标准化技术委员会煤矿分技术委员会归口。本标准起草单位;煤炭科学研究总院重庆分院。本标准主婴起草人：杜子键、龙伍见、张志刚、强春秀、周厚权、黄学满。原标准于1996年12月首次发布。11
1范围
煤矿井下爆煤层瓦斯压力的直接测定方法AQ/T 1047—2007
本标准定广煤矿井下直接测定煤层瓦斯压力的测定方法、工艺，设备、材料、封孔等的婴求：本标准适用于煤矿并下直接测定煤层瓦斯压力。2规范性引用文件
下刻文件中的条款通过本标谁的引用也成为本标准的亲款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新叛本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 1527钢及合金拉制管
CB/T8163输送流体用元缝钢管
JJG52丁业用单圈管弹式压力表，真空表和真空压力表检定规程国家技术监督局QX/T26空盒气压计
3定义
本标准采用下列定义。
煤屈瓦斯压力gag pressure in coal seam煤媒层瓦斯压力为瓦斯在煤层中所呈现的压力,单位为MFa，如死特指，煤层瓦斯压力均为绝对压力。
煤层原始死斯压力primitive gas pressare in coal searn煤层原始瓦斯压力是指煤层未受采动、瓦斯抽采及人为卸压等影响处的煤层瓦斯压力，单位为MPa.
煤层残存瓦斯压力residnalgaspressureincoal sean煤层受采动瓦斯抽来及人为卸压等影响后残存的瓦斯呈兜的压力称为煤层残存瓦斯压力，单位为MPa。
煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定directmeasuringof gaspressurein undergrouod coal searr指在煤矿并下通过测定钻托及相应测定方法直接测量煤层瓦斯压力的过程（简称测压）。4测定方法分类
4.1按副压方式分类
按测压时是否向测压钻孔内注入补偿气体，测定方法可分为主动测压法和被动测压法。4.1.1主动压法
在钻孔预设测定装置和仪表并完成密封后，通过预设装置向钻孔揭露煤层处或测压气空充人一定压力的气体，从而缩短瓦斯压厅平衡所需时间,进而缩短測压时间的一种测压力法，补偿气体用于补偿钻孔密封前通过钻孔释放的瓦斯，可选用氮气(N）二氧化碳气体（CO2)或其他境性气体AQ/T 1047—2007
4.1.2被动测压法
测压钻孔被密封后，利用被测煤层瓦斯向钻孔揭露煤层处或测压气室的自然渗透作用·达到瓦斯压力平衡，进而测定煤层瓦斯压力的方法。4.2按封孔方法及材料分类
按测压钻孔封孔材料的不向测正可分为胶囊（胶圈）一密封粘封孔测压法和注浆封孔测小法。4. 2. 1胶囊(胶圈)~-密封粘液封孔测压法采用胶囊（胶圈）、密封粘波对测压钻孔进行封孔称胶囊（胶圈）一密封粘液封孔测压法4.2.2注浆封孔测压法
封孔材料为水泥、膨胀剂加水搅拆成的混合浆液，道过注浆象注人测压钻孔进行封孔的测压方法称对注浆封孔测压法。
5测定用设备、材料、仪表及工具5. 1 一般设备、材料、仪表及工具5.1.1钻孔设备
施工钻孔用的钻机能力应满足测压钻孔长度的要求：5.1.2材料
测定所需材料包括：
a）木锲、压力长联接头、密封垫、密封带以及真空密封离等：b）测压用的测压件材（承受内压应不小于12MPa）。5, 1. 3 表
测定用压力表，量程为预计煤层瓦斯正力的1.5借+推确度优于1.5级，必须符合JC:52的规定空盒气压计，必须符合QX/T26的规定。5. 1. 4 工具
节钳，拔手，剪刀，皮尺，水桶，螺丝刀，手工封孔送料管等，5.2不同测压法特定设备、材料、仪表及工具5,2.1胶囊（胶圈）一密封粘液封孔测压法所需设备、材料、仪表及工具采用胶囊（胶圈）一密封粘液封孔测乐法所需设备、材料、仪表及上具见附录A，5.2.2注浆封孔测压所需设备、材料、仪表及工具采用注浆封孔测压法所需设备，材料、仪表及.「.具见附录A，采而主动测正法时、还需：a）高压储气罐必须符合劳动部气瓶安全监察规程》的要求；b）减压及充气连接装置必须安全、连接方便、可靠；c）补偿气体工业用氮气及二氧化碳气体，或其他惰性气体。6测定地点的选择
测定地点的选择原则如下：
测定地点成优先选择在石门或岩巷中，选择岩性致密的地点，且无断层、裂隙等地质构造处布a
置测点，其乱斯赋存妆祝要具有代表性。测压钻孔应避开含水层、溶洞，并保证测压钻孔与其距离不小于50m。b)
c）对于测定煤层原始瓦斯压力的测压钻孔应避开采动、死斯抽采及其他人为卸压影响范用，并保证测乐钻孔与其距离不小于50m：司）对于需要测定煤层存瓦斯压力的测压钻孔则根据测止日的的要求进行测压地点选择，选择测压地点应保证压钻孔有足够的封孔深度（穿层测压钻孔的见煤点或顺层测压钻孔的测压气室应位于道的卸压圈之外），采刚注浆封孔的上向测压钻孔倾角应不小于5°2
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f）同地点应设置两个测压钻孔·其终孔见煤点或测压气室应在相影响范国外，其距离除石门压外应不小于201。石门揭煤瓦斯压力测定钻孔的布置按防治媒与比斯突出细则\的有关规定进行：
）瓦斯斥力测定地点宜选择在进风系统，行人少且便于安设保护栅栏的地方。7測定钻孔施工及封孔
7.1测定钻孔施工
7.7.1钻孔直径宜为5~5mm。钻孔长度应保证测压所需的封孔深度。7.1.2孔的开扎位置应选在岩石（煤壁)完整的地点，7.1.3钻孔施工应保证站孔平直，孔形完整，穿层测钻孔除特厚煤层外应穿透煤层全厚，对十特厚煤层测压钻孔应进入媒层1.5-3m。7，1.4钻孔施工好后.应立即用压风或清水清洗钻孔，清除钻屑，保证钻孔畅通7，1.5在钻孔施工中应准确记录钻孔方位，倾、长度、钻孔开始见煤长度及钻孔在煤层中长度，钻孔开钻时间、见煤时问及钻毕时问：记求格式见附录B。7.1.6钻施工前应制定详细的技术,及安全措施（包括测压观测期间所应采取的技术及安全猎施）。7.2测定钻孔封孔
7,2. 1测压错孔施工完店应在21 h内完成钻孔的封孔L作,在完成封孔工作24 h后边行测定工作。7. 2. 2 准务T作
封孔前应作如下准备1.作：
a）按选用的封孔方法推备好封孔材料、仪丧，工具等，b）检测压管是否通畅及其与压力表联接的气密性：c）钻孔为下向孔时应将钻孔内积水排除。7. 2. 3封孔深度
封孔深度应超过测压钻孔施工地点巷道的影响范画，并满足以下要求：a）胶囊（胶圈）密封粘液封孔测定本煤层瓦斯压力的封孔深度应不小丁10m；b）注浆封孔测压法的测压钻孔封孔深度应满足公式（1)：I-# - I-1 + Dctg /
式中：
孔封孔深度，m；
钻孔所需最小封孔深度(有效封孔段长度，mL，应保证穿层测乐钻孔的见煤点，顺炼层测压钻孔的测压气位于巷道的卸压圈之外,且 1不小于 12. 0 m,穿层测压钻孔的 Li不应进人被测媒层，顺煤层测压钻孔封孔垢应保证共测压气室长度为不小于1.5m；1—钻孔的真轻·m
0—孔的倾角，\)5°0≤90°
）应尽可能加长測压钻孔的封孔深度7.2. 4采用胶囊(胶圈）-密封粘液封孔测压法的封孔工艺宜按附录C的规定逃行。7.2.5采用注浆封孔测压法的封孔工艺宜按附录C的规定进行。8测定、观测与测定结确定
8.1测定管理
8.1.1必须设专人负责瓦斯压力的测定工作。8.1.2在虎斯压力测定过程中,应作好各种参数及施T情况的记录，记录表的格式按附录B中的格式填马。
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8.2测定
8.2.1采用主动测压时，只在第一次测延时向测压钻孔充人补偿气体.补偿气体的充气压力宜为预计的煤腿死斯压力的0.5倍
8.2,2采用被动压法时,不进行气体补偿。8.3观测
8. 3.1采用主动测压法时应每犬观测一次测定压,力表,采用被动测压法应至少 3 1观测一次测定压力表。bzxZ.net
8.3.2 观测时间
观时问的确定应遵循以下原则：a）采用动测压法，当煤层瓦斯压力小于4MP时，其观测时问需5-10d；当煤层瓦斯压力大上 4 MP 时,则需 10-~20 d.
b）采用被动测压法，则视煤层瓦斯压力及透气性人小的不同其观测时间一般需20-~30d以上。5）在观测中发现斯压力值在归始测定的一周内变化较大时,则应适当缩短观测时间间隔，白. 4测定结果的确定
8.4.1将观测结果绘制在以时间(d)为横坐标、瓦断压力(MPa)为纵坐标的坐标图上，当观测时间达到8.3.2的规定，如压力变化在3d内小于0.015MPa，测压工作即可结束：否则，应延长测压时间。日.4.2在结束测乐工作、卸表头时<应制定相应的安全措施）.减测量从钻孔中放出的水量，如果钻孔与含水层、溶测导通（根据矿井防治水的有关方法判定），则此测压钻孔作废并按有规定进行封堵：如果测压钻孔没有与含水层、溶洞导通，则需对钻孔水对测定结果的影响进行修正.修正方法可根据测从钻孔中放出的水望，销孔参数、封孔参数等进行。修正方祛如下：其巾水平及下向测压钻孔不修正，邸：P=P
式中·
P——修后的测定压力表读数值，MPa;Pr——测定压力表读数值,MFa。b）对正上向钻孔，期果无水按公式（2)进行：否则修正力法如下，1) 当 V>V+并且 V- V, V 时:
P'- Pr-0. 01 I sin 8-0. 01 4(V-V)ging式中：
V——测压钻孔内流出的水罩，m测压管管内空间的体积，m：
V,—-钻孔预留气室的体积，m，一测压管的长度,而，
2)当 VVi#且 V-V,2V 时:
P' = P, - 0. 0lLgind
式中：
-测压钻孔的长度,tn、
当0VsV 时:
- P - 0. 01 4V
式中：
社—一测压管的直径，㎡。
（4）
8.4.3测定结果的确定：
PPI P,
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P测定的煤层瓦斯压力值.M1a：
P——测定地点的大气压力值，MPa：大气压力的测定应来用空盒气压计进行测定，空盒气压计应遵循标准QX/T26的相关阅定。
8.4.4同一测压地点以最高瓦斯压力测定值作为测定结果。5
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附录A
（规范性附录）
胶囊（胶圈）一密封粘液封孔测压法及注浆封孔测压法设备.材料.仪表及工具
A.1胶囊《胶圈)一密封站液封孔测压法设备、材料、仪表及工具A.1.1密封粘液
密封粘液山料、填料和粘液混合而成。密封粘被（封堵问隙为不大于4ruTn)的配方为+化学浆糊粉（凝粉一防腐剂）与水的比例(质最比)1：16制成粘液，骨料与粘液的比例(体积比)为18，填料与粘的比例（体积比）为1：16，其骨料由粒度为0.5～1.0，1.0~2.5.2.5~5.0mm的炉渣按体积比1：23混合而成：填料山0.25-~0.5,0.3~1.1.0~2.5mtm的锯末按体积比1：1：1均匀混合而成。41.2密封粘液继利压力水罐用下预计的煤层瓦斯压力小于5MPa时的封孔、液压和水压山液态CO提供：
A.1.3封孔器组件进液管、进水管、测压管、胶囊（胶圈)及测定仪衣，A.2注浆封孔测压法设备,材料.仪表及工具A.2、1法浆泵宜用柱寒注浆泵，其流量为20~50L/mi,压为3~4MPa，A,2.2膨张不收缩水泥浆由膨胀剂（膨胀率不小丁0.02%）、水泥（硅酸盐水泥、标号不低丁425号），与水（井下清洁水）按-定比例制成，也可参照水灰比为2：1的比例进行配制，膨服剂的掺量为水泥的 12。
A.2.3测/k管宜选用GR/T152719976×2mm拉制铜管（承受内压>12MPa，1根的长度>测压钻孔长度）或GL/T8163—199916×2mm输送流体用无缝钢（牌号10、承受内床12MP）。A.2.4注浆管宜选用GH/T8163199916×2mm输送流体用无继钢管（牌号10、承受内压>12 MPa)
A.2.5附件泥浆茶与注浆管的联接装置，承受压力>6MPa。A.2.6 夹持器采用邮X2 mm 拉制谢管作为测压管时选用。6
煤层斥度
并钻时向
煤层名称
煤层倾角
揭燥时间
钻孔参数
附录B
（规范性附录）
煤层瓦斯压力测定记录表
测压地点
测气室(揭煤)标高
钻完时间
岩孔长
封扎时间
操孔区
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测定地点的大气压力
测长气室(竭煤)埋
封孔度
封孔长
测定人员
AQ/T 1047-2007
（规范性附录）
胶囊（胶圈）一密封粘液封孔则压法及注紫封孔测压法封孔工艺
C.1采用胶囊（胶围）一密封粘液封孔压法宜按如下封孔步骤进行C.1.1如图1所示在测正地点先将封孔器组装好，将其放至预计的封孔深度，在钻孔孔口安装好阻退楔，联接好封孔器与密封粘液罐、山水罐,装上种控制阀，安装好压厅表。C.1.2启动压力水端开关向胶囊（胶圈）充压力水，待胶囊（胶圈）膨胀封住钻孔后开启密封粘液往钻孔的密段注人密封粘鞭，密封粘被的压力应略高于预计的煤层瓦斯压力。20
注气：
-手把+
加压手轮：
推力轴承：
胶圈，
6·压力表；
封孔胶圈；
高压软管
阀门：
商压 C(),或 N.瓶;
粘液1
粘液缸。
图胶囊(胶圈）密封粘液封孔示意图采用注浆封孔测压法封孔步骤
测压管材为拉制铜管的测压封孔步骤为：C 2, 1
如图2所示.通过辅助管将安装有央持器的测压管（1根节的长度大于测定钻孔的长度)安装C.2. t. 1
至预定的（测压)深度，在孔口用木楔封住，并安装好注浆管：AQ/T 1047—2007
C.2.1.2根据封孔深度确定膨胀不收缩水泥的使用量，按一定比例（参考值为：水灰比为2：1.膨胀剂的掺量为水泥的12%)配好封孔水泥浆，用泥浆泵一次连续将封孔水泥浆注人钻孔内：C,2.1.3注浆24h后，在孔口安装三通及压力表。6
充气装置（土动测压）；
三通：
-压为表
米拽．
测压管（GB/T1527-1997拉制期普制）；煤层
一封堵标科
注浆1
注浆泵，
夹持器；
筛孔管(GB/1527-1997拉制钢管制）。图 2采用拉制铜管测压时注浆封孔测压示意图C.2.2测压管材为送流体用无缝钢管的测压封孔步骤为：C.2.2. 1如图3所示,将测压管(测压管长度以并下道及运输条件而定)安装至预定的深度:在孔口用术模封任，并安装好注浆管：C.2.2.2根据封孔深度确定膨胀不收缩材料、清水以及水泥的使用量-按一定比例（参考值为：水灰比为21,膨胀剂的掺量为水泥的12%)配好封孔水泥浆，用泥浆氯一次连续将封孔水泥浆注人钻孔内；C. 2. 2. 3 注浆 24 h后,在孔口安装二通及压力表。
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