一种煤层瓦斯抽采钻孔原位探测方法技术

本申请涉及一种煤层瓦斯抽采钻孔原位探测方法，该方法包括以下步骤：将瓦斯抽放管伸入抽采钻孔后对抽采钻孔进行封孔；启动无线终端和探管，无线终端与探管无线通讯连接；在瓦斯抽放管的管口接入三通管，利用推杆将探管插入瓦斯抽放管，推杆与三通管通过密封套封闭后开始抽采瓦斯；探管在抽采钻孔内同步连续测量各测点的甲烷浓度信息、抽采负压信息；在无线终端上接收并查看各测点的甲烷浓度信息、抽采负压信息，并拟合成甲烷浓度曲线和抽采负压曲线后判断封孔的抽采钻孔是否漏气。本申请的方法通过探管原位探测抽采钻孔不同部位的瓦斯浓度和抽采负压等参数，分析裂隙带的分布位置，进而确定合理的封孔深度，确定的封孔深度合理可靠。合理可靠。合理可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种煤层瓦斯抽采钻孔原位探测方法


[0001]本申请涉及煤层瓦斯抽采
，特别涉及一种煤层瓦斯抽采钻孔原位探测方法。

技术介绍

[0002]随着矿井开采深度的增加，煤矿的瓦斯问题越来越突出，主要表现为瓦斯压力高，含量大。煤矿规程中要求掘进和回采前，必须将煤层中的瓦斯压力和含量降低至安全值以下。实践中，钻孔抽采瓦斯已成为煤矿治理瓦斯的重要手段。
[0003]在瓦斯抽采工艺中，瓦斯抽采钻孔的封孔深度对瓦斯抽采的效果有着至关重要的影响。若封孔深度较浅，封孔段处于卸压裂隙区内，外界空气将会沿着煤层裂隙吸入抽采管路，造成风流短路，导致瓦斯抽采浓度大副度降低，从而达不到理想抽采效果。若封孔深度较深，不仅会造成封孔材料的浪费，而且会形成卸压区边界至封孔段末端一带煤体内的瓦斯抽不出，为日后的生产留下安全隐患。
[0004]如何确定合理封孔深度以保证瓦斯抽采浓度成为困扰采矿技术研究人员的难题。目前尚没有统一的确定瓦斯抽放钻孔合理封孔深度的方法，各煤矿一般基于各自的经验确定封孔深度。
[0005]中国专利CN104636532A，公开了“一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔深度和长度的确定方法”，实测钻屑量与钻孔深度的数据，拟合钻屑量随钻孔深度变化规律的曲线图，通过拟合曲线得到卸压带深度和应力集中带深度，从而确定钻孔封孔深度。这种方法在实际应用中步骤繁琐，费时费力，而且封孔深度通过实测数据间接确定，存在一定的误差。同时该方法中封孔深度是根据巷道周边的应力分布情况确定，未考虑巷道周围煤体的裂隙发育通道。
专利技术内容
[0006]本申请实施例提供一种煤层瓦斯抽采钻孔原位探测方法，以解决相关技术中瓦斯抽采工艺中，瓦斯抽采钻孔的合理封孔深度难以探测的问题。
[0007]本申请实施例提供了一种煤层瓦斯抽采钻孔原位探测方法，所述方法包括以下步骤：
[0008]将瓦斯抽放管伸入抽采钻孔后对抽采钻孔进行封孔，封孔位置距离孔口X米，设计探测深度为X+N米；
[0009]启动无线终端和探管，无线终端与探管无线通讯连接，设置探管的工作参数，校准无线终端与探管时钟模块的时间；
[0010]在瓦斯抽放管的管口接入三通管，利用推杆将探管插入瓦斯抽放管，推杆与三通管通过密封套封闭后开始抽采瓦斯；
[0011]每接长一根推杆在无线终端上记录探管的推入深度，探管在抽采钻孔内同步连续测量各测点的甲烷浓度信息、抽采负压信息，直至到达设计探测深度；
[0012]在无线终端上接收并查看各测点的甲烷浓度信息、抽采负压信息，并拟合成甲烷浓度曲线和抽采负压曲线，依据甲烷浓度曲线和抽采负压曲线的趋势变化判断封孔的抽采钻孔是否漏气。
[0013]在一些实施例中：所述方法还包括以下步骤：
[0014]若甲烷浓度曲线和抽采负压曲线从孔口至探测终点没有明显波动，则判断封孔的抽采钻孔未漏气；
[0015]若甲烷浓度曲线和抽采负压曲线从孔口至封孔终点没有明显波动，从封孔终点至探测终点瓦斯浓度逐渐升高，则判断封孔的抽采钻孔漏气。
[0016]在一些实施例中：所述方法还包括以下步骤：
[0017]判断封孔的抽采钻孔未漏气后减小封孔位置距离孔口的深度至X
‑
M米；
[0018]再次测量并查看各测点的甲烷浓度曲线和抽采负压曲线，依据甲烷浓度曲线和抽采负压曲线的趋势变化判断封孔的抽采钻孔是否漏气；
[0019]若抽采钻孔漏气，则判断封孔位置深度应为X米，若抽采钻孔未漏气，则重复上述步骤，直至确定合理封孔位置深度。
[0020]在一些实施例中：所述方法还包括以下步骤：
[0021]判断封孔的抽采钻孔漏气后增加封孔位置距离孔口的深度至X+M米；
[0022]再次测量并查看各测点的甲烷浓度曲线和抽采负压曲线，依据甲烷浓度曲线和抽采负压曲线的趋势变化判断封孔的抽采钻孔是否漏气；
[0023]若抽采钻孔未漏气，则判断封孔位置深度应为X+M米，若抽采钻孔漏气，则重复上述步骤，直至确定合理封孔位置深度。
[0024]在一些实施例中：所述探管包括由前至后依次连接的测量节段、主控节段和供电节段；
[0025]所述供电节段包括第一外管，以及位于第一外管内的探管电池组和抽采负压测量模块；
[0026]所述主控节段包括与第一外管同轴可拆卸连接的第二外管，所述第二外管内设有主控电路板、轨迹测量模块和蓝牙模块；
[0027]所述测量节段包括与第二外管同轴可拆卸连接的第三外管，所述第三外管内设有与主控电路板连接的瓦斯浓度传感器。
[0028]在一些实施例中：所述第一外管的一端设有连接推杆的推杆连接头，另一端设有电连接主控节段的航插公头，所述探管电池组和/或抽采负压测量模块通过硅胶灌封在第一外管内；
[0029]所述第一外管远离推杆连接头的一端螺纹连接有第一连接头，所述航插公头与所述探管电池组和抽采负压测量模块电连接后固定于所述第一连接头内；
[0030]所述第二外管接近第一外管的一端螺纹连接有第二连接头，所述第二连接头内设有连接供电节段的航插母头；
[0031]所述第一连接头上转动套设有将航插公头插入所述航插母头的套管，所述套管的一端与第二连接头螺纹连接。
[0032]在一些实施例中：所述主控电路板包括微处理器、存储模块和时钟模块、电源管理模块，以及连接抽采负压测量模块、瓦斯浓度传感器、轨迹测量模块和蓝牙模块的接口模
块；
[0033]所述微处理器获取抽采负压测量模块、瓦斯浓度传感器、轨迹测量模块的采集信息并存储至所述存储模块，并将存储模块内的采集信息经蓝牙模块无线发送至无线终端。
[0034]在一些实施例中：所述探管电池组设有本安电源保护模块，所述本安电源管理模块与探管电池组连接，并将探管电池组的电能分配至微处理器、存储模块、时钟模块、接口模块、抽采负压测量模块、轨迹测量模块、瓦斯浓度传感器和蓝牙模块。
[0035]在一些实施例中：所述第二外管接近第三外管的一端螺纹连接有连接套，所述第三外管靠近第二外管的一端与连接套螺纹连接；
[0036]所述主控电路板、轨迹测量模块和蓝牙模块通过电路板固定座固定在第二外管内，且沿第二外管的轴线方向依次排列。
[0037]在一些实施例中：所述抽采负压测量模块为微型气压传感器，所述瓦斯浓度传感器为微型激光甲烷气体传感器；
[0038]所述第二外管为非金属材料，所述第二外管内设有与蓝牙模块连接的蓝牙天线。
[0039]本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
[0040]本申请实施例提供了一种煤层瓦斯抽采钻孔原位探测方法，由于本申请的煤层瓦斯抽采钻孔原位探测方法首先将瓦斯抽放管伸入抽采钻孔后对抽采钻孔进行封孔，封孔位置距离孔口X米，设计探测深度为X+N米；然后启动无线终端和探管，无线终端与探管无线通讯连接，设置探管的工作参数，校准无线终端与探管时钟模块的时间；接下来在瓦斯抽放管的管口接入三通管，利用推杆将探管插本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤层瓦斯抽采钻孔原位探测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将瓦斯抽放管(2)伸入抽采钻孔后对抽采钻孔进行封孔，封孔位置距离孔口X米，设计探测深度为X+N米；启动无线终端(6)和探管(1)，无线终端(6)与探管(1)无线通讯连接，设置探管(1)的工作参数，校准无线终端(6)与探管(1)时钟模块的时间；在瓦斯抽放管(2)的管口接入三通管(4)，利用推杆(3)将探管(1)插入瓦斯抽放管(2)，推杆(3)与三通管(4)通过密封套(5)封闭后开始抽采瓦斯；每接长一根推杆(3)在无线终端(6)上记录探管(1)的推入深度，探管(1)在抽采钻孔内同步连续测量各测点的甲烷浓度信息、抽采负压信息，直至到达设计探测深度；在无线终端(6)上接收并查看各测点的甲烷浓度信息、抽采负压信息，并拟合成甲烷浓度曲线和抽采负压曲线，依据甲烷浓度曲线和抽采负压曲线的趋势变化判断封孔的抽采钻孔是否漏气。2.如权利要求1所述的一种煤层瓦斯抽采钻孔原位探测方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：若甲烷浓度曲线和抽采负压曲线从孔口至探测终点没有明显波动，则判断封孔的抽采钻孔未漏气；若甲烷浓度曲线和抽采负压曲线从孔口至封孔终点没有明显波动，但从封孔终点至探测终点瓦斯浓度逐渐升高，则判断封孔的抽采钻孔漏气。3.如权利要求2所述的一种煤层瓦斯抽采钻孔原位探测方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：判断封孔的抽采钻孔未漏气后减小封孔位置距离孔口的深度至X
‑
M米；再次测量并查看各测点的甲烷浓度曲线和抽采负压曲线，依据甲烷浓度曲线和抽采负压曲线的趋势变化判断封孔的抽采钻孔是否漏气；若抽采钻孔漏气，则判断封孔位置深度应为X米，若抽采钻孔未漏气，则重复上述步骤，直至确定合理封孔位置深度。4.如权利要求2所述的一种煤层瓦斯抽采钻孔原位探测方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：判断封孔的抽采钻孔漏气后增加封孔位置距离孔口的深度至X+M米；再次测量并查看各测点的甲烷浓度曲线和抽采负压曲线，依据甲烷浓度曲线和抽采负压曲线的趋势变化判断封孔的抽采钻孔是否漏气；若抽采钻孔未漏气，则判断封孔位置深度应为X+M米，若抽采钻孔漏气，则重复上述步骤，直至确定合理封孔位置深度。5.如权利要求1所述的一种煤层瓦斯抽采钻孔原位探测方法，其特征在于：所述探管(1)包括由前至后依次连接的测量节段(130)、主控节段(120)和供电节段(110)；所述供电节段(110)包括第一外管(116)，以及位于第一外管(116)内的探管电池组(117)和抽采负压测量模块(115)；所述主控节段(120)包括与第一外管(116)同轴可拆卸连接的第二外管(125)，所述第二外管(125)内设有主控电路板(126)、轨迹测量模块和蓝牙模块(127)；
所述测量节段(13...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏代林，刘勇，熊飞，向若杰，王磊，吴自来，彭洋，秦奥恒，
申请(专利权)人：武汉天宸伟业物探科技有限公司，
类型：发明
国别省市：