一項目背景
煤層瓦斯壓力和含量是礦井瓦斯防治的基礎參數。要想獲得每測一個點的瓦斯壓力與含量，都需要付出很高的人力與物力，而不同煤層、不同區域的瓦斯是不一樣的，甚至存在著根本性的差異，這就需要礦方安排大量的人力、物力來進行煤層瓦斯壓力和含量測定。
該項目圍繞煤層瓦斯壓力與含量測定方面的關鍵技術進行了研發，創造性的提出了復用型主動式封孔測壓、真空卸壓防瓦斯漏失及反轉密封定點保壓取樣等關鍵技術。
二關鍵技術
1.采用基于主動式測壓封孔機理的復用型主動式封孔測壓裝置、固液耦合一次性主動式封孔測壓裝置與下向穿松軟多煤巖層涌水鉆孔測壓裝置，提高了井下煤層瓦斯壓力直接測定的快捷性、準確性與靈活性。
復用型主動式封孔測壓裝置由兩段特殊的固體密封裝置、中間連接支撐套管、外部連接管、粘液罐、儲能罐、手動試壓泵、高壓氮氣瓶（可選）、各種連接管線、壓力表等組成。（圖1）固體密封裝置由三層組成，分別是流變體層、彈性體層和鋼絲層，能夠適應鉆孔凸凹不平情況，實現可靠自密封。中間連接支撐套管有兩個作用，一是支撐兩段固體密封裝置中間的煤巖體不發生大的變形，保證裝置的回收；另一個重要作用是作為大顆粒密封液或三相泡沫的容器和載體，避免使用粘液管輸送能力有限和易于堵塞等缺陷。
圖1復用型主動式封孔測壓裝置實物
該裝置對測壓鉆孔的主動式密封主要體現在兩個方面：一是兩端固體封孔裝置在內膨脹液壓力的作用下，膨脹變形對鉆孔進行主動式支護密封；二是中間護管支撐煤巖體不發生大的變形，其中的壓力粘液主動密封鉆孔周邊產生的微裂隙。復用型主動式測壓裝置可多次使用，適用于煤巷兩幫及掘進頭前方、巖巷不超過30m穿層孔的煤層瓦斯壓力測定，測定封孔快捷，可靠性高，測壓時間是常規測壓的1/10-1/5。
固液耦合一次性主動式封孔測壓裝置由兩根一次性膠囊、中間和外部連接桿、牛皮紙筒、尼龍壓力管（或紫銅管）、三通、壓力表等組成。（圖2）該裝置的測壓封孔原理仍然是“固體封液體，液體封氣體”，與復用型封孔裝置不同的是所用的固體封孔材料是能夠固化膨脹的化學材料，待在測壓地點固化后，再注入壓力液體密封完成測壓工作。該裝置適用于鉆孔成孔條件差、觀測壓力時間長、測壓鉆孔數量多的煤層瓦斯壓力測定，具有適用性強、操作便捷、價格低廉等特點。
圖2 一次性固液耦合測壓封孔裝置
聲明：
“煤層瓦斯壓力與含量測定關鍵技術” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：
來源：北京智宏科信科技發展有限公司
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2025年07月09日 ~ 11日 
