ACW-1 瓦斯压力测定仪

一、 概述：

煤层瓦斯的大量涌出和突出是严重威胁煤矿安全生产的自然灾害之一。随着煤炭工业的迅速发展，生产矿井的增多，开采深度的增大，煤层瓦斯涌出量急剧增长，瓦斯突出的危险性也日益增加。为此，进一步研究与掌握防治煤层瓦斯涌出与突出的理论与技术对于煤炭工业安全高产具有十分重要的意义。

ACW-1型煤层瓦斯压力测定仪（简称测定仪）是测定煤层瓦斯压力方法的专用设备。它采用了液体封孔的新技术，能够在各类矿井、不同岩层的条件下，正确地测得煤层的真实瓦斯压力，是煤矿测定瓦斯压力的新产品。

二、 ACW-1瓦斯压力测定仪主要参数：

目前我国的瓦斯矿井中，煤层瓦斯压力一般低于60大气压，根据这一情况，该测定仪设计的主要参数为：

参数名称 规格范围 备 注

测定压力 0-80kg/cm2

粘液缸压力 0-80kg/cm2

封孔深度 8m 可增加到20m以上

液体封孔段长度 1.8m 可增加到3.6m以上

钻孔直径 Φ61-Φ63mm 钻头直径Φ60mm

每节钢管长度 1.8m

组装前外形尺寸 1950×370×250 mm

总重量 140kg

三、 ACW-1瓦斯压力测定仪的作用原理与结构：

为了克服在测定瓦斯压力时，瓦斯易于从钻孔周围的微型裂隙泄漏，使测定值小于真实瓦斯压力的严重缺点，ACW-1型瓦斯压力测定仪采用的封孔技术是：在钻孔中用两组胶圈封孔，并向两组封孔胶圈之间注入压力始终高于瓦斯压力的粘液。压力粘液能渗入钻孔周围的微裂隙，因而形成了胶圈封粘液，粘液封瓦斯的封孔系统，从而严密地封闭了钻孔防止了瓦斯的泄漏。

另外，为了缩短测定瓦斯压力的时间，测定仪上备有补充气体到钻孔的装置，如完成钻孔工作后，立即封孔，并补充气体到钻孔，可以在10天左右测得真实的煤层瓦斯压力值。

ACW-1型测定仪具有严密、准确和快速测压的优点，是当前的测定煤层瓦斯压力的仪器。

测定仪是由测压管和粘液缸两大部分组成。在测压管部分有加压手轮、平面轴承、内外管、快速密封接头和封孔胶圈等部件。粘液缸部分有2升液体二氧化碳小钢瓶、缸体和高压胶管等组成。各个部件和联接的配合如图1所示。

四、 ACW-1瓦斯压力测定仪检验方法：

瓦斯压力测定仪在出厂使用之前，要对各个部件进行严格检查，如胶圈的弹性和密封性能，内管的导液铜管是否畅通；在所有螺纹处抹上黄油以防螺纹生锈和保证转动灵活，配合良好。此外，要进行严格的压力试验：将封孔段放入内径Φ60毫米模拟钻孔的钢管，并拧上止滑螺栓，转动加压手轮，并在手把轮上挂上10公斤的重物，向粘液缸内装水，接上液体二氧化碳钢瓶，充入高压二氧化碳。观察整个系统在100kg/cm2压力下有无漏水、漏气的现象，在5分钟内无漏水、漏气现象即产品合格，方可出厂使用。（见图2）

五、 ACW-1瓦斯压力测定仪使用说明：

1、 测压钻孔位置的选择：

测压地点应选择在地质构造比较正常的区域，因为在地质破坏严重的大裂隙带，当巷道开掘到这一区域时，煤层瓦斯可通过层间岩石裂隙向巷道空间放散，而使煤层瓦斯压力降低，即使测定仪采用高粘度的粘液封孔，保证了钻孔的严密不漏气，但此时测出的瓦斯压力仅为煤层在该地点的残存瓦斯压力，而不是原始瓦斯压力，因此测压钻孔应选择在岩石比较细密、无大裂隙带的地方。

测压巷道应在距煤层8米外停止掘进，以免巷道前方卸压圈的裂隙造成煤体瓦斯预先排放。为了将来能从测压钻孔测定煤层透气系数，钻孔应尽可能垂直煤层。在打钻时，应准确记录钻孔的仰角、方位角、与煤层的交角和层间岩石的性质。要细致记录钻孔深度，钻孔一般应贯穿整个煤层，但在煤层特别厚时钻孔可不贯穿煤层，但进入煤层不应少于3米。

2、 测定仪的安设：

在开始决定打钻时，测压人员应检查、清点测定仪的全套装置，并运到测压地点的巷道中。当钻孔刚打到煤层时，应立即停止钻进，通知测压人员，候测人员到达现场后，再恢复钻进，封孔粘液是预先在地面锅炉房用滚开的开水和山芋粉冲制的，山芋粉与水的重量比一般在8%左右，为了增大粘度可略加一点碱，冷却后加入2%工业甲醛以防粘液受微生物分解变稀。在钻孔到达预定位置后，停止钻进，换上清洗钻孔的喷水头，反复在钻孔封孔深度内清洗2-3次，以清除钻屑，然后取出钻杆，移动钻机，将测压管送入钻孔。测压管可在煤层打钻时在巷道中预先装配安装，安装时注意在所有密封胶圈处的内管外壁上抹上黄油，以减少胶圈移动时的摩擦力，测压管整体送入钻孔的操作是很快的，到达预定的封孔深度位置停止前进，转动加压手轮以压缩胶圈稳定封孔段的位置。在压缩封孔胶圈时，要注意不要把外管前端的密封胶圈夹在内管前端的矩形螺纹内，使加压工作难以进行。在初步加压感到胶圈已略有膨胀与孔壁接触后，停止加压。向粘液缸倒入粘液，倒满后，加入10个大气压以下的气体压力，将粘液压入钻孔，并排除封孔段的空气。然后再向粘液缸补充粘液到缸口，拧紧加压手轮，并在手把上挂上10-12公斤重物，拧上瓦斯压力表，此时再次向粘液缸内注气，注气压力可先为30大气压或预先拟定的压力，注气完毕后，关上钢瓶阀和缸体的进气阀。如预计瓦斯压力值大于60大气压，为了保险起见，可在钻孔口打上防滑楔片。为了加速瓦斯压力的上升，缩短测压时间。可用高压氮气、高压空气或高压二氧化碳注入钻孔，注气压力为预先估计的瓦斯压力。注气完毕后，关上进气阀门，取下高压气瓶，此时测定仪的全部安装工作即告完成。以后定时观察和记录瓦斯压力和粘液缸粘液压力即可。如粘液压力低于瓦斯压力，再向粘液缸补充气体，以保持液压大于瓦斯压力。如瓦斯压力连续三天都无变化，则可认为此时的瓦斯压力就是煤层的瓦斯压力值。

为了使测定仪在安设地点稳固，在前端可打一木杆，将瓦斯压力表接头用绳索稳定在木杆上。

为防止整个测压装置被别人乱动或不了解情况乱开阀门，造成破坏测压工作的正常进行和事故，在测压巷道应打上栅栏，挂上警告牌。

3、 测定仪的卸除：

测压工作结束后，先卸下瓦斯压力表，卸表时为防止瓦斯大量从钻孔喷出，可在压力表接头的排瓦斯三通上接一半寸胶管，将瓦斯排放到风流中。当瓦斯已排完，再排放粘液缸中的气体，方法如前，后再松开加压手轮，使胶圈松驰，整体拖出测压管。拖测压管时，不能拉内管而应拉外管，以免使胶圈受力膨胀变形而不易拉出。