技术摘要：
本发明公开了一种煤层原生CO原位探测方法，涉及地质勘探领域，包括步骤如下：S1：先钻孔至计算孔长的5/6长度，改风压为氮气排渣，然后继续钻孔至计算孔长；S2：钻孔成孔后，再在钻孔内分别布置2根外接球阀的钢管，另一端均置于孔底底端，采用囊袋式两堵一注装置及工艺  全部
背景技术：
早期预测预报,是煤自燃灾害综合防治的关键。目前,主要采用间接法,通过采集 气样分析并与测定的指标性气体比对确定煤的发火状态，CO是常用且有效的指标性气体。 然而，现场实践表明，煤自燃不是井下CO的唯一来源，在许多低阶煤开采过程中，连续检测 到煤层气中CO气体长期超过《煤矿安全规程》标准。其中，有些是煤自燃引起，还有一些不存 在自燃情况，而极有可能是原煤层中的原生CO气体造成的，该问题严重影响了煤矿安全生 产工作的正常开展。目前，一般认为CO超限由于井下爆破工作或者煤层自然发火所引起，很 少重视煤层吸附CO的解吸放散等原因，对煤层中原生CO的产生、赋存及吸附解吸规律的研 究不够，没有清楚认识煤层CO的产生机理,更没有形成完善的煤层开采破碎后CO放散的测 定方法。因此，对矿井煤层原生CO进行测定，研究其产生机理，分析CO的吸附特征和煤体破 碎后CO的放散规律，对提高煤自燃预报准确性、保证煤矿企业正常安全生产和确保矿工安 全，具有重要的科学意义。 在现有的公开文件，其申请号CN201510079748.X，申请名称为：一种煤层原生CO气 体含量的测定方法，该方法包括：采用湿式钻孔采样法取得煤样，并将煤样装入已检查气密 性的全程一体式密闭样品罐中；装入煤样后，在井下利用该密闭样品罐并使用常压自然解 吸脱气法，获得井下CO解吸量；再利用常压充氮解吸法测定密闭样品罐中的煤样粉碎前后 的CO解吸量；采用气压变化原理校正测定到的井下CO解吸量以及煤样粉碎前后的CO解吸 量，再通过煤样暴露时间确定测定过程中CO损失量；将校正后的井下CO解吸量、煤样粉碎前 后的CO解吸量以及CO损失量之和作为煤层原生CO气体含量。该方法是通过取煤样，然后解 析煤样中的气体来测定CO的含量，这样就存在，所取煤样在取出的过程中如若煤样密封不 及时与空气发生接触，造成测定的结果误差。
技术实现要素：
本发明提出一种煤层原生CO原位探测方法，该方法的目的在于，在未受采动影响 的原始煤层区域施工钻孔，消除测试区域煤体历史上与空气接触的可能，并在钻孔施工过 程中采用高纯氮气进行保护，避免煤体氧化，形成测试气室后，用高纯氮气置换气室内气 体，清除气室内可能已经吸附的少量CO，达到消除测试气室形成过程中产生的CO的目的，为 准确测试煤层是否存在原生CO创造条件。 一种煤层原生CO原位探测方法，包括步骤如下： S1：利用已有巷道向不受采动影响的煤层区域施工钻孔，先钻孔至计算孔长的5/6长 度，该深度为压风排渣，然后继续钻孔至计算孔长，该深度改用注氮气排渣； S2：钻孔成孔后，再在钻孔内分别布置一根取样管和一根注氮管，取样管和注氮管均外 接球阀，且取样管和注氮管接球阀的一端高于孔顶，另一端置于孔底底端，然后采用囊袋式 3 CN 111579282 A 说　明　书 2/4 页 两堵一注装置及工艺对钻孔的端部进行封孔，使钻孔的底端端部形成密闭气室，且使钢管 和注氮管的底端均置于密闭气室内； S3：采集气样时，通过向注氮管注入高纯氮气，使高纯氮气进入到密闭气室中，然后从 取样管接球阀的一端吸取密闭气室内的气体，持续15min后停止取气，关闭注氮管，停止注 氮； S4：将采集的气样采用气相色谱仪分析。 优选地，所述S1施工钻孔的巷道与所述密闭气室之间法距大于20m。 优选地，所述S1钻孔开孔高度距煤层底板1.5m，垂直巷帮，仰角5°设置。 优选地，所述S2囊袋式两堵一注装置及工艺封孔，具体为：在已钻好的钻孔中，封 孔长度27m，其中，内囊袋距孔口28m，外囊袋距孔口1m，孔底形成2m密闭气室。 优选地，所述S2取样管距孔底1m范围为花管。 本发明的有益效果是：钻孔形成测试气室之前，钻孔施工采用氮气排渣，避免了钻 孔施工过程中向煤体通风供氧，杜绝了钻孔施工过程中煤与空气中的氧发生氧化反应产生 CO的可能；钢管是为了形成对封孔后的气室进行取气样，端头的花管是实现管道内气体与 气室内气体充分接触，防止钢管端头堵塞不通气；钢管不宜大，利于密封，实现封孔后气室 不与外部空气接触或漏气；封孔后向气室内注氮气，置换气室内气体进一步避免气室周围 煤体与氧气接触的可能而发生氧化，消除后续采集的气体中存在CO时的氧化干扰。采用气 相色谱仪分析，主要分析气体中CO、O2、N2、CH4及其他碳氢类气体，以便判断是否含有原生 CO。 该原位探测方法，测试未受采动影响的煤体中解吸气体是否含有CO是判定煤层原 生CO的可靠方法，其关键有两个方面，一是避免钻孔施工以及后续测试过程中发生气室周 围煤体与氧气氧化而产生CO；二是测试气室形成后确保气室空间密封，不与周围巷道发生 气体交换。已有测试方法中对消除煤氧化产生CO的途径控制不够彻底，本发明提出的原生 CO原位探测方法，围绕解决上述两个关键，从测试位置、气室形成以及后续测试的整个过程 上提出了消除煤氧反应产生CO的可能，从而能够实现煤层是否含有CO气体的准确探测与判 断。 附图说明 图1为本发明一种煤层原生CO原位探测方法的钻孔结构示意图。 1-注氮管，2-花管，3-4分钢管，4-注浆管，5-外囊袋，6-取样嘴，7-密闭气室，8-内 囊袋。