一種礦井巷道壁面瓦斯涌出量的檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明一種礦井巷道壁面瓦斯涌出量的檢測方法，屬于煤礦安全技術領域。
【背景技術】
[0002]我國是一個產煤大國，瓦斯是與煤炭共同伴生的優質潔凈能源，也是煤礦井下開采掘進工作面的重大安全隱患。為了保證煤礦井下開采掘進過程礦井巷道內瓦斯涌出和操作面安全，目前的煤礦企業已基本裝備了瓦斯檢測系統和通風系統，由于煤炭礦井巷道壁面瓦斯涌出濃度極不均勻，現有的瓦斯檢測裝置檢測的數據不夠準確，為確保安全生產，通風系統幾乎全天候滿負荷運轉。據統計，風機耗電量占全礦井總耗電量的15%至20%，有的煤礦甚至達到30%以上。因此準確掌握煤層瓦斯涌出量的大小及規律，是合理進行礦井通風設計和瓦斯綜合治理的重要依據。
[0003]由于影響瓦斯涌出量的因素很多，目前我國礦井瓦斯涌出量大多以預測為主。專利CN102609780A公開了一種以數量化理論I建立算法模型來預測礦井瓦斯涌出量的新方法。專利CN103352723A公開了一種通過劃分瓦斯地質單元、確定主控地質因素、建立數學模型來預測瓦斯涌出量的方法。這些預測只能對煤礦提供一定的理論依據。
[0004]專利CN103643997A公開了一種小風速掘進工作面的瓦斯涌出量的計算方法，可實時動態計算掘進工作面的瓦斯涌出量，但無法檢測煤壁的真正瓦斯涌出量。而煤壁瓦斯涌出量約占掘進礦井巷道中瓦斯涌出量的70%以上。
[0005]專利CN101781497A公開了一種煤礦井下瓦斯封堵涂料，噴涂在煤壁可以防止瓦斯滲漏，該涂料的粉料主要為水泥、石英粉、滑石粉、粉煤灰等，其中粉煤灰(漂珠)添加量僅為5?10%。發表在《粉煤灰綜合利用》上的“粉煤灰對煤礦井下礦井巷道噴涂材料性能影響研宄”中采用“粉煤灰浮選脫碳實驗研宄”中的脫碳粉煤灰代替40%左右的石英粉填料制備煤礦井下噴涂材料，性能良好。但粉煤灰采用浮選法脫碳，需要加入價格昂貴的乳化劑、捕收劑及起泡劑，浮選產率在30?35%，且浮選獲得的脫碳粉煤灰還需烘干才能使用，工序繁多；另外浮選后的脫碳粉煤灰表面殘留有捕收劑及起泡劑等表面活性劑，使粉煤灰顆粒在涂料中易團聚而沉降，使涂料分散性變差。
[0006]綜上所述，有必要對現有技術進行改進。

【發明內容】

[0007]為了克服現有技術中所存在的不足，提供一種煤礦井下復雜環境中壁面瓦斯涌出量能夠精確檢測的檢測方法。
[0008]為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為:
[0009]一種礦井巷道壁面瓦斯涌出量的檢測方法，包括以下步驟:
[0010]煤壁預處理的步驟；
[0011]瓦斯涌出量檢測的步驟。
[0012]所述煤壁預處理的步驟為:采用密封劑噴涂煤壁，堵塞煤壁表層的裂隙，減緩并穩定煤壁瓦斯涌出，并為準確檢測瓦斯濃度提供條件。
[0013]所述瓦斯涌出量檢測的步驟為:將貼壁式瓦斯涌出量檢測裝置安裝在經過預處理的煤壁上，準確地實時檢測煤層壁面的瓦斯涌出量，與礦井巷道現有瓦斯檢測器結合調控風機風量，達到降低排風成本和安全生產的目的。
[0014]所述密封劑按照質量百分比的水:液料:粉料為25?40: 40?55: 100組成。
[0015]所述液料為陰離子型丙烯酸酯乳液或苯乙烯-丙烯酸酯乳液，所述粉料按照以下重量百分比組成:超細粉煤灰50?80、水泥O?30、石墨3?5、炭黑O?2、氯化石蠟7?12、氫氧化銷3?8。
[0016]所述超細粉煤灰和水泥的總重量占粉料的80% ;所述石墨和炭黑為導電填料，且總重量占粉料的5% ;所述氯化石蠟和氫氧化鋁為阻燃劑，且總重量占粉料的15%。
[0017]所述貼壁式瓦斯涌出量檢測裝置包括無底內部中空的密封箱，所述密封箱內設置有A型瓦傳感器、B型瓦斯傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、電源和無線通信設備，所述密封箱上設置有數顯面板、旋啟式風門、天線和換氣風扇，所述A型瓦傳感器、B型瓦斯傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、數顯面板和天線分別與無線通信設備連接，所述無線通信設備與電源連接，所述密封箱無底的一面可以通過螺栓固定在煤壁上，并用復合聚氨酯材料密封密封箱與煤壁之間的縫隙。
[0018]本發明與現有技術相比所具有的有益效果為:
[0019]采用密封劑噴涂煤壁堵塞煤壁表層的裂隙，減緩并穩定煤壁瓦斯涌出，可以提供穩定可信的瓦斯檢測條件；該密封劑涂層結構致密，具有良好的氣密性，且粘結性、防水性、抗拉伸性、抗靜電性、阻燃性等均符合相關標準，且改密封劑使用煤基固廢粉煤灰為主要粉體填料，故成本低于市面上同類產品；貼壁式壁面瓦斯涌出量檢測設備能夠在設定時間范圍內周期性測定煤層壁面瓦斯濃度變化情況得到瓦斯涌出強度，并能夠無線傳輸所采集數據，精確測得無風條件下煤壁瓦斯涌出強度；從而實現對壁面瓦斯濃度的實時檢測，為計算井下生產所需風量提供可靠依據。
【附圖說明】
[0020]下面通過附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0021]圖1為本發明中檢測裝置的結構示意圖；
[0022]圖2為本發明中實施例1試件的電鏡掃描圖；
[0023]圖3為本發明中實施例1全水泥的電鏡掃描圖。
[0024]圖中I為數顯面板、2為A型瓦斯傳感器、3為螺栓、4為旋啟式風門、5為B型瓦斯傳感器、6為溫度傳感器、7為濕度傳感器、8為壓力傳感器、9為天線、10為換氣風扇、11為電源、12為無線通信設備、13為密封箱。
【具體實施方式】
[0025]下面實施例結合附圖對本發明作進一步的描述。
[0026]實施例1
[0027]將粒徑為2.18 μ m的超細粉煤灰60kg、標號為325的礦渣硅酸鹽水泥20kg、氯化石錯10kg、氫氧化銷5kg、石墨3kg、炭黑2kg混勾即為粉料；在施工現場取柔性乳液S400F50kg倒入注楽泵攪拌罐，再加入30kg水，低速攪拌均勾后，再加入上述粉料，繼續攪拌均勾即可進行礦井巷道壁面噴涂施工。
[0028]檢測結果:
[0029]I)表觀性能
[0030]涂層表干時間lOmin，實干時間7h，實干后涂層平整無裂縫；
[0031]2)力學性能
[0032]無處理拉伸強度3.1MPa，斷裂伸長率83%，0.3MPa 30min不透水，符合GB/T23445-2009《聚合物水泥防水涂料》中規定的標準；
[0033]3)煤安測試
[0034]阻燃性測試:酒精燈有焰燃燒2.1s,無焰燃燒8s，火焰擴展長度105_129mm ;酒精噴燈有焰燃燒1.ls，無焰燃燒4.2s，火焰擴展長度162-198mm ；
[0035]抗靜電測試:試件上表面電阻1.14X 14 Ω，下表面電阻5.83 X 13 Ω ；
[0036]阻燃性和抗靜電性均符合煤炭行業標準MT-113-1995《煤礦井下用聚合物制品阻燃抗靜電性通用實驗方法和判定規則》中規定的要求；
[0037]4)氣密性能
[0038]依據GB/T7755-2003《硫化橡膠或熱塑性橡膠透氣性的測定》方法，對試件進行了壓差法氣體透過量測試，氧氣透過量為76.445cmVm2.24h.0.1MPa，滲透系數為3.841 X 1-10Cm3.cm/m2.s.cmHg。同時以全水泥(不摻加超細粉煤灰)的試件作了對比試驗，氧氣透過量為 212.309cmVm2.24h.0.1MPa,滲透系數為 10.67X 1-10Cm3.cm/m2.s.cmHgo可以看出，本實施例試件的氣體滲透性僅為全水泥試件的三分之一。另外，與文獻中提到的膜材料的滲透系數對比，本實施例試件與塑料薄膜(3.15X 1-10Cm3.cm/m2.s.cmHg)、聚乙稀(3.0X 10 10Cm3.cm/m2.s.cmHg)、PE 膜(3.222 X 10 10Cm3.cm/m2.s.cmHg)的氣密性相當。
[0039]進而對本實施例試件和全水泥試件分別作了電鏡掃描分析，如圖2和圖3所示，相比較可以看出，本實施例試件形貌均