抽采半径测定实施方案
抽采半径测定岗位操作流程及操作标准
抽采半径测定岗位操作流程及操作标准
一、工作流程
准备工作一测定方法(平行钻孔布置)—测定方法(终孔圆周布置)一测定结果分析
二、操作流程
(一)准备工作
1、准备便携式甲烷检测报警仪、注浆泵、扳手,手钳、压力表等工器具。
2、准备铁丝、拌浆桶、封孔剂、测压管等材料。
(二)测定方法(平行钻孔布置)
1、选择合适的地点(在岩石巷道中,煤层为原始状态,煤层顶底板完整)向煤层施工一排测压考察钻孔。
2、测压钻孔施工完毕后,立即封孔测定该地点煤层原始瓦斯压力。
3、待各考察孔压力稳定后,在考察孔另一侧施工待考察抽采钻孔,施工完毕后,封孔进行抽采。
4、以负压抽采第一天作为观测第一天,每天观察记录各考察孔的瓦斯压力值。
(三)测定方法(终孔圆周布置)
1、选择合适的地点(最好选择在底板岩巷中,煤层为原始状态,煤层顶底板完整)向煤层施工数个穿过煤层全厚的测压钻孔,观测孔的终孔距离依次增加。
2、测压钻孔施工完毕后,立即封孔测定该地点煤层原始瓦斯压力。
3、待各测压孔压力稳定后,在钻场或巷帮位置施工一穿层抽采钻孔,其终孔位置位于考察钻孔所在圆的中心。
待钻孔施工完毕后,封孔进行抽采。
4、以开始负压抽采第一天作为观测第一天,每天观察并记录各测压孔的瓦斯压力值。
(四)测定结果分析
1、将观测的压力数据进行整理。
2、绘制压力变化曲线图。
3、选择有效抽采时间内瓦斯压力降低至0∙74MPa时对应的钻孔径向距离作为有效抽采半径。
三、安全要点
(一)职工持证上岗、仪器、工具齐全。
(二)先施工测压钻孔,压力稳定后施工抽采钻孔。
水力冲孔钻孔有效抽采半径的测试研究
水力冲孔钻孔有效抽采半径的测试研究王峰;陶云奇;冀凯【摘要】为了研究水力冲孔钻孔有效抽采半径与冲煤量、抽采期的关系,采用煤层瓦斯含量法进行现场试验研究,采用冲煤量统计、瓦斯抽采数据采集等手段进行分析考察,最终获得中马村矿不同冲煤量和不同抽采期的水力冲孔钻孔有效抽采半径.研究结果表明,水力冲孔钻孔有效抽采半径随冲煤量及抽采时间的增加而增大,但增长速度逐渐衰减,根据其增长规律,获得中马村矿最佳水力冲煤量为1.0~2.0 t/m、最佳抽采期为90 d,相应的有效抽采半径为3.50~3.73 m,并通过卸压范围考察获得水力冲孔充分卸压范围为1.5 m,佐证了水力冲孔有效抽采半径考察结果的合理性.该研究方法具有较强的适用性,可为不同地质条件的矿井提供技术支持.%In order to study the relationship between the effective extraction radius of the hydraulic flushing holes and the amount of flushed coal and extraction time, in this paper,field test study was carried out by using the method of coal-seam gas content, investigation and analysis were conducted through the statistacs of the amount of flushed coal and the gathering of gas extraction data,and finally,the effective extraction radius of the hydraulic flushing holes with different amount of flushed coal and different extraction time in Zhongmacun Mine was obtained. The research results showed that the effective extraction radius of the hydraulic flushing holes increased with the increase of the amount of flushed coal and the the extraction time, but the growth rate gradually attenuated, based on its growth rule, the best amount of flushed coal of 1. 0 t/m to 2. 0 t/m, the optimum extraction time of 90 d and the corresponding effectiveextraction radius of 3. 50 m to 3. 73 m in Zhongmacun Mine were obtained, and through the investigation on the pressure relief range, it was obtained that the full pressure relief range of the hydraulic flushing holes was 1. 5 m, which proved the rationality of the investigation results of the effective extraction radius of hydraulic flushing holes. This research method has strong applicability, and can provide technical support for the coal mines with different geological conditions.【期刊名称】《矿业安全与环保》【年(卷),期】2017(044)006【总页数】5页(P49-53)【关键词】水力冲孔;有效抽采半径;瓦斯抽采;冲煤量;卸压范围【作者】王峰;陶云奇;冀凯【作者单位】河南能源化工集团研究院有限公司,河南郑州450046;河南省低渗突出煤层煤与瓦斯共采工程技术研究中心,河南郑州450046;河南能源化工集团研究院有限公司,河南郑州450046;河南省低渗突出煤层煤与瓦斯共采工程技术研究中心,河南郑州450046;河南龙宇股份有限公司陈四楼煤矿,河南永城476600【正文语种】中文【中图分类】TD712+.6钻孔瓦斯抽采有效影响半径是指单个钻孔在一定抽采时间内沿其半径方向能够达到抽采目标的最小范围。
抽采半径测定实施方案
纳雍县恒旺煤矿抽采半径测定实施方案纳雍县恒旺煤矿2016年5月8日纳雍县恒旺煤矿抽采半径测定实施方案1、抽采半径测定试验区基本情况我矿28号煤层已经快要回采结束,现计划在13101运输巷对31号、13209运输巷对32号煤层抽采半径进行测定。
31号煤层厚度平均为0.8米,32号煤层厚度平均为1.5米,中间含有2层夹矸,最上面一层煤的厚度平均在0.9米左右。
选择在煤层赋存稳定,且未采取抽放等任何区域性措施的位置布置测点测定瓦斯预抽放半径。
具体由通风科安排人员在现场确定。
2、测定方法简介目前应用于钻孔瓦斯抽采半径测试的方法主要有钻孔瓦斯参数测试法和计算机模拟法以及二者相结合的方法;在有效性指标的确定上,钻孔实测法的指标主要有以下三种:压力、含量、相对压力。
计算机模拟法主要应用的指标有瓦斯含量指标和瓦斯压力指标。
以钻孔瓦斯压力实测法计算抽采半径的方法有如下三种:(1)以压力作为指标图1 测试钻孔布置示意图用压力指标来测定钻孔有效抽采半径的方法:此种办法主要针对突出危险性指标施行。
首先在煤层施工一排测压孔,如上图所示,2、3、4……n均为测压孔,d2、d3……dn为相邻测压孔之间的距离;然后在测压孔安装入压力表,当压力稳定后在2号孔一侧(如图1)施工抽采钻孔,编为1号孔,并联网抽采。
当到达一定时间后观察压力孔的瓦斯压力,如果n号测压孔以及n号测压孔之前的测压孔压力均小于0.74MPa,而n号孔之后的测压孔的压力大于0.74MPa,则钻孔的有效抽采半径d=d1+d2+d3+……+d(n-1)。
(2)以含量作为指标用含量指标来测定钻孔的有效半径的方法:钻孔施工及封孔测压与(1)相同,所不同之处为钻孔施工过程中需取钻孔煤样,测得其吸附常数结合压力数据计算得到该测压孔一定压力下对应的瓦斯含量,X2、X3、X4……X n。
如果n号孔以及它之前测压孔的瓦斯含量降幅均大于或等于30%,而n号孔之后的测压孔的瓦斯含量降幅均小于30%,则钻孔的有效抽采半径d=d1+d2+d3+……+d(n-1)。
瓦斯抽采半径及合理布孔间距测定
2. Guizhou Zhijin Majiatian Coal Industry Co.,Ltd.)
The 21064 working face of Majiatian Coal Mine adopts bedding drilling for gas drainage as
a regional outburst prevention measure. In order to provide a theoretical basis for the layout of gas drainage
ed by the pressure drop method and the tracer gas method,and the effective drainage radius is calculated
by the pressure drop method and the flow method. The gas drainage parameters of the boreholes were con⁃
*贵州省科技计划项目(编号:
黔科合重大专项字[2018]3003-2)。
池津维(1986—),男,工程师,100013 北京市朝阳区和平街十三
区 35 号。
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斯含量)和预抽率同时达到有效值时,有效半径圈的
半径称之为抽采有效半径。通过抽采有效半径可以
确定合理的布孔间距,防止出现串孔或抽采空白带,
总 第 622 期
cal maximum hole spacing of the pre-drainage drill holes in the M6 coal seam is 1.06,1.56,1.82,1.94
钻孔瓦斯抽放半径测试方案
钻孔瓦斯抽放半径测试方案1.测试钻孔施工在11采区对二1煤层施工某一直径大小的(钻孔直径取平时抽放用直径大小最佳)3-5个顺煤层钻孔(也可从岩巷向煤层施工)并及时封孔,连接抽放管路合茬抽放后,对抽放钻孔流量和瓦斯浓度数据进行连续考察。
2.钻孔瓦斯抽放半径大小分析计算根据煤层瓦斯流动理论可知,当流动性质为非稳态时,钻孔瓦斯流量随着时间的延长呈衰减规律而变化。
钻孔瓦斯流量的变化规律基本上符合负指数方程即:0()t q t q e α-= (1)式中 ()q t —百米钻孔瓦斯流量,)100/(min 3m m ⋅;0q —钻孔的初始瓦斯流量,3/min m ;α—钻孔瓦斯流量衰减系数,d -1。
2.1瓦斯抽放钻孔布置间距理论方程式建立根据钻孔瓦斯流量衰减规律方程式(1),推算经t 天时间内单孔抽放的瓦斯总量为:01440()100t c O lq t dt =⎰ (2)式中 c O —经t 天时间单孔抽放的瓦斯总量,3m ;()q t —百米钻孔经t 日排放时的瓦斯流量,)100/(min 3m m ⋅;l —钻孔长度,m ;t —抽放时间,d 。
而钻孔单孔控制范围内煤体瓦斯储量H Q 为:H Q MlHW ρ= (3)式中 ρ—煤的密度,3/m t ;M —煤层平均厚度,m ;H —钻孔间距,m ;W —煤层原始瓦斯含量,t m /3。
则经t 天时间瓦斯抽出率η应为:01440()100tc H q t dt O Q MHW ηρ==⎰ (4) 即,以抽出率作为指标,确定钻孔布置间距的理论方程式为:014.4()tq t dt H MW ρη=⎰ (5)式中 η—瓦斯预抽率,%;其它符号意义同上。
由公式(5)即可计算求得在规定的瓦斯预抽率和抽放时间下钻孔最佳的布置间距即可求得钻孔瓦斯抽放半径。
抽采半径考察
汾西矿业双柳矿瓦斯抽采半径考察方案一、为什么煤矿瓦斯抽放是降低矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出灾害的重要措施。
衡量瓦斯抽放工作优劣的二个主要指标是瓦斯抽放率和瓦斯抽放量。
提高抽放瓦斯效果的主要途径为:在瓦斯抽放时,尽可能地设法多抽瓦斯,不断扩大抽放瓦斯的范围。
同时,在提高煤层透气性上加强研究,不断改进和提高抽放工艺、系统和设备。
钻孔间距是影响瓦斯抽放效果的重要因素,钻孔间距过大,在抽放范围内容易形成抽放盲区;钻孔间距过小,容易造成人力和物力的浪费。
所以瓦斯抽放钻孔的布置应以钻孔的有效抽放半径为依据,而抽放半径的测定目前还没有一个规范的标准,如何考察测定是需要解决的主要问题。
二、是什么煤矿瓦斯抽采半径是一个随抽采时间变化的幂函数关系式,X坐标是时间(d),Y坐标是半径(m),通常说抽采半径是指3个月的预抽期(也有说6个)。
现场测定通常采用压降法或流量法,也可采用示踪气体跟踪法。
压降法:施工几个钻孔封好孔后测定瓦斯压力,其中,预留一个孔先不施工,等其他几个瓦斯压力较稳定后再施工。
施工后封抽放,记录抽放的开始时间,观察各钻孔瓦斯压力的变化,发生突变时,认为抽放影响到了,记录抽放时间与不同钻孔的距离相对应的几组离散点,通过这些离散点拟合一个幂函数曲线,确定抽采半径。
流量法:和压降法类似,不过是封孔后每天测定钻孔的流量,等流量突然增大时表示抽放时间影响到了。
示踪气体法:一般采用FS6,一般一组施工三个钻孔,中间的充示踪气体,两边不同的间距施工抽放孔,然后每天从抽放孔内抽出一些气体,观察里面有没有示踪气体,发现有且等级较高时,认为抽放影响到了。
三、怎么办1、钻孔施工条件为保证瓦斯抽放半径测定结果的科学性、可靠性,试验区域的选择必须满足以下条件:①必须选择未进行过瓦斯抽放的原始煤层;②最好选择可以施工穿岩钻孔的区域,否则必须选择新暴露的煤巷掘进工作面;③必须保证各钻孔终孔位置距离煤层暴露点最小距离不小于10m;④必须保证在整个测试过程中测试区域不受采动影响;⑤方便接入抽放系统,并可独立测定抽放参数。
抽采半径测定实施方案
共享知识分享快乐纳雍县恒旺煤矿抽采半径测定实施方案纳雍县恒旺煤矿2016年5月8日纳雍县恒旺煤矿抽采半径测定实施方案1、抽采半径测定试验区基本情况我矿28号煤层已经快要回采结束,现计划在13101运输巷对31号、13209运输巷对32号煤层抽采半径进行测定。
31号煤层厚度平均为0.8 米,32号煤层厚度平均为1.5米,中间含有2层夹矸,最上面一层煤的厚度平均在0.9米左右。
选择在煤层赋存稳定,且未采取抽放等任何区域性措施的位置布置测点测定瓦斯预抽放半径。
具体由通风科安排人员在现场确定。
2、测定方法简介目前应用于钻孔瓦斯抽采半径测试的方法主要有钻孔瓦斯参数测试法和计算机模拟法以及二者相结合的方法;在有效性指标的确定上,钻孔实测法的指标主要有以下三种:压力、含量、相对压力。
计算机模拟法主要应用的指标有瓦斯含量指标和瓦斯压力指标。
以钻孔瓦斯压力实测法计算抽采半径的方法有如下三种:(1)以压力作为指标o d] ◎虫③&3 3 1…◎图1测试钻孔布置示意图用压力指标来测定钻孔有效抽采半径的方法:此种办法主要针对突出危险性指标施行。
首先在煤层施工一排测压孔,如上图所示,2、3、4……n均为测压孔,d2、d3……dn为相邻测压孔之间的距离;然后在测压孔安装入压力表,当压力稳定后在2号孔一侧(如图1)施工抽采钻孔,编为1号孔,并联网抽采。
当到达一定时间后观察压力孔的瓦斯压力,如果n号测压孔以及n号测压孔之前的测压孔压力均小于0.74MPa,而n号孔之后的测压孔的压力大于0.74MPa, 则钻孔的有效抽采半径d=d1+d2+d3+ ......................... +d( n-1)。
(2)以含量作为指标用含量指标来测定钻孔的有效半径的方法:钻孔施工及封孔测压与(1)相同,所不同之处为钻孔施工过程中需取钻孔煤样,测得其吸附常数结合压力数据计算得到该测压孔一定压力下对应的瓦斯含量,X" X3、X4……X n。
钻孔抽放半径测定方案
钻孔抽放半径测定方案为合理选择抽放钻孔的间距,确定适宜的抽放时间,在-600东翼运输大巷进行了瓦斯抽放半径的实验,特制定本方案。
一、-600东翼运输大巷的煤岩层赋存特征-600m水平延深东翼运输大巷为穿层全岩巷道,该地层为一单斜构造,地层走向35°~61°,倾向北西,平均倾角8~10°,-600m 水平东翼运输大巷按5‰上坡掘进,巷道开门点七层煤位于巷道顶板以上1.5m处,巷道掘进1160m范围内巷道将沿七层煤底板砂岩掘进,剩余740m为穿层掘进,将先后穿过粉砂岩、细粒砂岩、粉砂岩、八层煤、细粒砂岩、粉砂岩、二灰、九层煤。
煤7:厚1.0米,黑色,条痕黑褐色,成分主要为亮煤,镜煤和暗煤,玻璃光泽,阶梯状断口,内生裂隙发育,属半亮型煤,中间夹含黄铁矿结核,容重1.53t/m3。
粉砂岩:厚1.3m,深灰色,薄层状,含植物根及茎部化石。
硬度系数f=5。
细粒砂岩,厚度约6.0米,浅灰~灰色,夹线理状及薄层状粉砂岩,断面见叶片化石发育水平,缓波状及波状层理,成分以石英为主,长石次之,含植物化石,钙质胶结,厚层状,裂隙被方解石充填,较坚硬,硬度系数f=6~7。
粉砂岩:厚度为5.5米,深灰色,含植物根化石,下部夹细砂岩薄层条带,含少量植物碎片化石,硬度系数f=3.0。
8煤:厚度0.3m。
细粒砂岩:厚度约为7.0米,浅灰-灰色,致密、坚硬,成份以石英、长石为主,暗色矿物次之,具水平层理,含炭化植物碎片化石,f=5~6.0。
粉砂岩:厚度约为7.6米,灰色,平坦,参差和贝壳状断口,有泥岩细砂岩夹层,有生物扰动构造,具水平纹理,含少量动植物碎屑化石。
f=5~6.0。
二灰:厚度2.0m,灰色,含海百合茎,珊瑚及腕足动物碎片化石,顶,底部不纯,含泥质,裂隙较发育,被方解石充填。
9煤:厚度0.3m。
二、施工设计1、施工器具:Ф89mm冲击钻头、ZQS-100B型潜孔钻机。
2、施工钻孔参数:在-600运输大巷两帮内底板以上1.2m处,施工12个穿层钻孔,每3个钻孔为一组,以穿过煤层0.5m为止。
16#煤层抽采半径测定实施方案
11采区16号煤层抽采半径测定实施方案2020年10月26日方案审核意见11采区16号煤层抽采半径测定实施方案为了准确测定出11采区16#煤层瓦斯抽采半径,为抽采钻孔设计提供科学依据,结合我矿实际情况,特制定本方案。
一、成立瓦斯抽采半径测定工作领导小组组长:*****副组长:*****组员:****领导小组办公室设在通防管理部,**任办公室主任,负责协调钻孔施工、封孔、测压及日常资料的收集、整理、分析、总结等相关工作,并组织编制抽采半径测定报告。
二、抽采半径测试区域16号煤层情况16号煤层为黑灰色,块状,金属光泽,半亮型无烟煤,煤层走向为255°〜263°,倾向为345°〜353°,倾角22°〜38°,平均30°,煤层破坏类型为II〜III,平均厚度1.8m,最大埋深130m。
直接顶为黑灰色含植物碳化碎片的砂质泥岩,直接底通常为黑色泥岩或灰色黏土岩。
16号煤层上距15号煤层法线距离13m,下距17号煤层法线距离6m。
2013年4月,重庆煤科院对肥田煤矿11采区M16瓦斯基本参数进行测定,并出具《***11采区M16煤层瓦斯基本参数测定及煤层突出危险性鉴定报告》,鉴定结论为M16煤层在井田范围内具有煤与瓦斯突出危险性,实测16号煤层的瓦斯参数如下:11采区16号煤层瓦斯吸附常数及工业分析指标等实验室参数测定结果表11采区16号煤层瓦斯参数测定成果表三、测定方法目前应用的钻孔瓦斯有效抽采半径的测试方法主要有钻孔测试法和计算机模拟法及二者相结合的方法。
在有效性指标的确定上,钻孔测试法国内外采用的指标主要有以下三种:瓦斯压力指标、瓦斯含量指标、相对瓦斯压力指标。
计算机模拟法主要应用的指标有含量指标和压力指标。
本次选择钻孔测定法中相对瓦斯压力指标及瓦斯含量现场测定11采区16号煤层抽采瓦斯半径。
(1)相对压力指标法的理论依据压力指标法的理论依据为:预抽煤层瓦斯后,必须对预抽瓦斯防治突出效果进行检验,其检验的指标之一是煤层瓦斯预抽率大于30%(若是突出矿井要满足瓦斯含量小于8m3/t),即抽采后的瓦斯含量小于抽采前的30%以上。
煤矿瓦斯抽采半径考察技术应用
2020.08科学技术创新煤矿瓦斯抽采半径考察技术应用邰兵(平安煤矿瓦斯治理国家工程研究中心有限责任公司,安徽淮南232001)1抽采半径考察方法选择目前考察抽采半径的有效方法有:理论分析法、数值模拟法和现场实测法等。
现场实测法常采用的指标主要是瓦斯含量指标、瓦斯压力指标和相对瓦斯压力指标。
本次利用现场实测法,以相对瓦斯压力为指标的压降法进行钻孔的有效抽采半径测定。
以相对瓦斯压力为指标,有效抽采半径是指在规定时间内,以抽采钻孔为中心,该半径影响范围内瓦斯压力降到安全容许值以下。
因此,可以以1个抽采孔和若干测压孔的组合方式,在抽采钻孔周边按不等距离施工测压钻孔,进行严密封孔。
通过测压孔内瓦斯压力的变化,即可确定钻孔的有效抽采半径。
运用抛物线方程来近似取代煤层瓦斯含量曲线,抽采前后瓦斯压力和瓦斯含量存在一个抛物线关系,即:X=a P姨式中,X 为煤层的瓦斯含量,m 3/m 3;P 为煤层的瓦斯压力,MPa ;a 为煤层的瓦斯含量系数,m 3/(t ·MPa 1/2)《煤矿安全规程》规定:煤层瓦斯预抽率不得低于30%,可知煤层残余瓦斯含量不得高于原始瓦斯含量的70%,则根据以上公式可计算得出抽采后残余瓦斯压力不得高于原始瓦斯压力的49%,据此可将一定抽采时间内测压孔瓦斯压力下降不低于51%时对应的测压孔与抽采孔的距离作为煤层瓦斯抽采的有效半径。
2抽采半径考察2.1抽采半径考察方案本次考察选择在王家营青利煤矿12机轨石门采用穿层钻孔对3号煤层进行考察。
(1)先在抽采钻孔周围按照一定的间距施工7个压力考察钻孔和1个抽采钻孔。
2~6#和13#、14#测压钻孔以1#抽采孔位置为基准布置,2#测压孔、3#测压孔、13#测压孔位于1#抽采孔右侧,距离分别为1m 、2m 、3m ;4#测压孔、5#测压孔、6#测压孔、14#测压孔、位于1#抽采孔左侧,距离分别为3.5m 、4.5m 、1.5m 、2.5m 。
基于“一抽两测”的钻孔有效抽采半径测定
第34卷第4期2019年 12月矿业工程研究Mineral Engineering Research Vol. 34 No.4Dec. 2019doi :10.1358^^kL1674-5876.2019.04.009基于%—抽两测&的钻孔有效抽采半径测定温贺兴**收稿日期:2019-09-17* 通信作者$E-mail :690899595@ (贵州省织金县工业和信息化局,贵州毕节552100)摘要:为准确测出在现行抽采工艺条件下煤层瓦斯抽采有效半径,以达到钻孔工程量最小而抽放效果最佳,在煤层 瓦斯赋存及瓦斯流动理论的基础上,使用压降法测定的原理,设计“一抽两测”的布孔方式.在条件基本一致情况下,布设各 类间距的抽采与检测钻孔,通过对检测孔的瓦斯与压力变化进行观测、综合分析来确定有效抽采半径,此布孔方式可排除 测压孔间相互的影响,同时增加浓度测定,可通过其变化对压力变化进行验证,提高可靠性.测定结果:抽采有效半径为1.25叫抽采影响半径2 m.关键词:一抽两测;有效抽采半径;瓦斯抽采中图分类号:TD712 文献标志码:A 文章编号:1672-9102( 2019) 04-0053-04Determination of Effective Extraction Radius of Drilling Based on “ One Pump , Two Tests "Wen Hexing(Bureau of Industry and Information Technology of Zhijin County , Bijin 552100, China )Abstract : In ordee tr accurate.y measure the effective radios of the coaO seam yas extraction undee the current extraction process conditions and achieve the minimum drilliny capacity and the best pumping effect , this papee designs the + one pump, two tests" laying hole method , based on the coai seam yas storage and yas flow 止6010 by usiny W c pressura drop metiod i determine.I W c situation that the conditions ara basicaliy the same , W c effective extraction radius is determined by observiny and synthesiziny the yas pressura chanye of the test hole. Results show that the effective radius of extraction is 1.25 m , and the influenct radins of extraction is 2 m.Keywonit : one pump two tests ; Sfective extraction radius ; yas extraction 瓦斯抽采是解决未进行保护层开采的采掘面瓦斯涌出量大、煤与瓦斯突出灾害的最主要方法[1-3],目 前采煤工作面常用顺层抽采钻孔,而进行顺层钻孔施工设计时首先要确定钻孔的有效抽采半径,其直接决 定抽放时间与抽采效果•现确定有效抽采半径的方法有:理论分析法、数值模拟法和现场实测法'4-7],而现 场实测常采用的数据是瓦斯含量、瓦斯流量、瓦斯压力、相对瓦斯压力、示踪气体'8],各类方法均被证明可 有效测定抽采半径[9]-本文在压降法的基础上提出“ 一抽两测”法(即施工一个抽采钻孔、两边各施工一个压力观测孔,避免 因施钻、封孔过程人为因素造成的钻孔压力升不上或压力差距太大的情况),在试验区域布设不等间距的 抽采孔和压力检测孔,通过对压降曲线与浓度变化曲线的分析来确定有效抽采半径[10]-利用“一抽两测”法进行了 6号煤层(75 mm 顺层钻孔抽采半径测定实验,实践证明:该方法简单、直 观、有效的测定了现有条件下6号煤层有效抽采半径-54矿业工程研究2019年第34卷1测定方案设计12 测定点概况此次测定工作在公司110605回风顺槽K0+250-K0+420 m 位置,巷道长度1 098 m ,面长180 m ,该处6# 煤为矿井首采煤层•井田地形为正地形向斜构造单元:形态像汤匙,向北东倾斜•主采6#煤层位于二迭系龙潭 组上段,煤层稳定、结构简单、平均厚度3 m ,顶板为灰至深灰色砂质岩,底板为浅灰色团块状泥岩.为低灰、中 硫、特低挥发分、发热量高的无烟煤,视密度1-6 Om 3,普氏硬度系数034.煤层瓦斯压力0.96 MPa ,瓦斯含量 12.65 m 3/t ,吸附常数a 为37.3 m 3/t ,b 为13 MPa -.透气性系数为0332 7 m 2/(MPa 2 - d ),钻孔瓦斯流量衰减 系数为 0.353 4 d'1.10测定点条件1) 该区域根据巷道掘进情况可知煤层赋存稳定,无断层、裂隙等地质构造,煤质条件稳定;2) 该区域为近水平煤层,巷道高差03 m 内;3) 该区域及两侧50 m 范围内顶底板均未有采掘活动;基于以上3点可满足测定区域瓦斯地质条件基本一致的前提,对本次测定的结果真实、可靠.10钻孔布设根据现场实际情况,共施工钻孔8组(24个孔:抽采钻孔8个、测压钻孔8个、检测浓度钻孔8个),钻 孔布设间距分别为03,1,13,2,23,3,33,4叫为避免因2组抽采孔距离低于2倍抽采影响半径而对测 定结果造成影响,所有抽采孔与临组测定钻孔间距定为12 m ,测定区域两侧20 m 范围未布置钻孔.钻孔布 置如图1,钻孔设计参数见表1.表1 “一抽两侧”钻孔设计参数钻孔类型孔径/mm孔深/m 方位/(Z 倾角/(Z 开孔高度/m 钻孔情况封孔材料测压抽采755060315(垂直巷道)+ 61+4全煤马丽散、水泥浆10钻孔封孔钻孔采用公司现行“两堵两注”封孔工艺,封孔长度20 m.施钻到位洗孔完毕后先将带筛孔的 (32PVC 管全程入至孔底,再套入4根(5 m/根)(50PVC ,先在钻孔孔口用水泥沙浆封堵4 m 、在(50PVC 管12-16 m 区域用袋装马丽散封堵,在(50PVC 管16-20 m 区域进行不带压注水泥浆(第一次),待水泥 浆凝固(24 h )后采用带压注水泥浆(2 MPa )对封孔中间段进行二次注浆,如图2所示.该封孔能有效将钻 孔四周的裂隙及预抽煤巷条带瓦斯的穿层钻孔进行堵住,避免因煤层裂隙及穿层钻孔影响测定结果,自本 封孔工艺实施以来单孔抽放浓度平均提高20%~25%.第4期温贺兴:基于“一抽两测”的钻孔有效抽采半径测定55图2 “两堵两注”封孔1 2施工步骤严格按照设计参数进行施钻,公司测量技术员现场进行放线、跟班,确保钻孔施工达到设计要求,保证 测定结果的可靠性、真实性,出现与设计不一致的一律用黄泥进行全程堵孔,而后在距其12 m 位置重新施 工钻孔.1) 先施工全部测定钻孔,按照“施工一孔封一孔”原则执行,严格执行“两堵两注”封孔工艺[11]-测定 孔采用DN15镀锌管,测压孔安装1.6 MPa 标准压力表、测浓度孔在管口安(12 mm 检测孔,每天进行压 力观测与浓度测定并记录-2) 在各测定孔既定距离施工抽采孔,封孔如测定孔,封孔完成后即连入抽采系统,每天进行瓦斯浓度 测定.3) 考虑布置采面与掘进速度,考虑在2个月能抽采达标,故选择连续观测50 d ,每天观测1次,根据观 测数据绘制钻孔浓度与压力变化曲线-2测定结果分析在110605回风顺槽K0+250-420 m 位置进行了 6#煤层有效抽采半径测定试验,经验收钻孔全部符合 设计要求•不同间距的8组钻孔在试验期间抽采负压控制在15 KPa ,经过为期50 d 的观测获得大量数据, 为更好分析采用图示法,得到不同抽采时间内不同距离测压钻孔的瓦斯压力、浓度变化曲线(距离大于2.5 m 压力、浓度变化不大,故而大于2.5 m 的数据未绘入图中),具体见图3和图4-9876543L o o o.o o o.o 0图3 钻孔压力随抽采时间变化曲线e d m *R 田2131114151观测时间/d°1图4 钻孔浓度值随抽采时间变化曲线据以上结果分析可知:在抽采孔钻头直径为75 mm ,抽采负压为15 KPa ,极限抽采时间20 d 情况下: 该煤层抽采有效半径为1.25 m ,抽采影响半径2 m.3结论1)以原传统压降法的测定为基础,提出“一抽两测”的布孔方式,即在每一抽采孔两侧同等间距位置56矿业工程研究2019年第34卷布设测压与测浓度钻孔,通过对数据测定来确定有效抽采半径.2)通过“一抽两测”的布孔方式,经对现场试验测定所得数据分析,该布孔方式可以有效测定抽放半径:抽采有效半径为1-25m,抽采影响半径为2m.3)与传统测压方法相比,可排除测压孔间相互的影响,同时增加浓度测定,可通过其变化对压力变化进行验证.4)测定可得比较明显的压降曲线与浓度衰减曲线,但浓度曲线滞后于压力曲线.5)通过全程下套管((32PVC管),保证3种钻孔为有效钻孔,确保测量数据真实、测定结果可靠.参考文献:[1]王关亮.立体抽采瓦斯技术的研究与应用[J].矿业工程研究,2018,33( 1):19-22.[2]吴宽,施式亮.湖南煤矿瓦斯抽采存在问题及对策探讨'J].矿业工程研究,2018,33(3):28-31.[3]吕贵春.可解吸瓦斯含量降低法在顺层钻孔瓦斯抽采半径考察中的应用'J].矿业安全与环保,2012,39(2):52-55.[4]朱南南,张浪,范喜生,等.基于瓦斯径向渗流方程的有效抽采半径求解方法研究[J].煤炭科学技术,2017(10):105-110+[5]林海峰.凤凰山煤矿16号煤层瓦斯抽采半径考察'J].中国煤炭,2017(4):137-139.[6]王伟有,汪虎.基于COMSOL Multiphysics的瓦斯抽采有效半径数值模拟'J].矿业工程研究,2012,27(2):40-43.[7]舒龙勇,霍中刚,张浪,等.煤矿井下煤层瓦斯抽采半径直接测定方法-瓦斯储量法的建立与应用[J].煤炭科学技术,2018,(8):8-15+[8]王闯,石永生,回春伟,等.基于抽采评判指标的有效抽采半径确定方法'J].煤炭工程,2016( 1):81-83.[9]孙玉峰,许卫国,龚巍峥,等.基于瓦斯流量法的瓦斯抽采半径确定方法'J].煤矿机械,2014(8):137-139.[10]王虎胜,郑吉玉.煤层预抽瓦斯钻孔有效抽采半径及合理抽采时间研究[J].煤炭技术,2012(2):137-139.[11]朱克仁3两堵一注”瓦斯封孔工艺存在的问题及解决对策'J].能源与环保,2017(1):182-185.。
抽采半径测定实施方案设计
纳雍县恒旺煤矿抽采半径测定实施方案纳雍县恒旺煤矿2016年5月8日纳雍县恒旺煤矿抽采半径测定实施方案1、抽采半径测定试验区基本情况我矿28号煤层已经快要回采结束,现计划在13101运输巷对31号、13209运输巷对32号煤层抽采半径进行测定。
31号煤层厚度平均为0.8米,32号煤层厚度平均为1.5米,中间含有2层夹矸,最上面一层煤的厚度平均在0.9米左右。
选择在煤层赋存稳定,且未采取抽放等任何区域性措施的位置布置测点测定瓦斯预抽放半径。
具体由通风科安排人员在现场确定。
2、测定方法简介目前应用于钻孔瓦斯抽采半径测试的方法主要有钻孔瓦斯参数测试法和计算机模拟法以及二者相结合的方法;在有效性指标的确定上,钻孔实测法的指标主要有以下三种:压力、含量、相对压力。
计算机模拟法主要应用的指标有瓦斯含量指标和瓦斯压力指标。
以钻孔瓦斯压力实测法计算抽采半径的方法有如下三种:(1)以压力作为指标图1 测试钻孔布置示意图用压力指标来测定钻孔有效抽采半径的方法:此种办法主要针对突出危险性指标施行。
首先在煤层施工一排测压孔,如上图所示,2、3、4……n均为测压孔,d2、d3……dn为相邻测压孔之间的距离;然后在测压孔安装入压力表,当压力稳定后在2号孔一侧(如图1)施工抽采钻孔,编为1号孔,并联网抽采。
当到达一定时间后观察压力孔的瓦斯压力,如果n号测压孔以及n号测压孔之前的测压孔压力均小于0.74MPa,而n号孔之后的测压孔的压力大于0.74MPa,则钻孔的有效抽采半径d=d1+d2+d3+……+d(n-1)。
(2)以含量作为指标用含量指标来测定钻孔的有效半径的方法:钻孔施工及封孔测压与(1)相同,所不同之处为钻孔施工过程中需取钻孔煤样,测得其吸附常数结合压力数据计算得到该测压孔一定压力下对应的瓦斯含量,X2、X3、X4……X n。
如果n号孔以及它之前测压孔的瓦斯含量降幅均大于或等于30%,而n号孔之后的测压孔的瓦斯含量降幅均小于30%,则钻孔的有效抽采半径d=d1+d2+d3+……+d(n-1)。
A2煤层瓦斯抽采半径测定施工安全技术措施
一号矿A2煤层瓦斯抽采半径测定施工安全技术措施一、测定原理示踪气体SF6是一种灵敏性极强的气体,其最小检测浓度可以达到10-10,并且纯净的SF6是无色无嗅无毒的气体;虽然煤层中存在很多气体,但SF6是煤层中绝对不含有的。
根据以上因素,该气体适合用来测量煤层瓦斯抽采半径。
事先在所测定区域打好抽采钻孔并且保留一个钻孔不封闭,该孔用来释放示踪气体。
在释放示踪气体时,事先准备一定量的黄泥(防止SF6气体从钻孔内溢出)。
当释放一定量的SF6气体后,大约20~30min 就可以通过地面抽采系统进行负压抽放,由于SF6具有优越的灵敏性,将会同游离瓦斯一起被抽出。
此时就可以利用事先准备好的取样器、真空袋等设备进行取样,然后到实验室进行分析。
二、使用仪器与装备1、ZDY-750D钻机一台;Φ50钻杆40根;钻头:Φ75mm钻头1个;Φ133mm钻头1个;2、Φ200三通14个、Φ50软管30米、集气柜1个、PE管56米、Φ200阀门1个、Φ50阀门7个、马丽散封孔袋70袋、透明胶带5卷、测压嘴9个;3、真空袋126个、取样器、气象色谱仪;三、钻孔施工参数及施工安全技术措施:1、钻孔施工参数:钻孔施工地点:7号钻孔开孔地点为行人上山内距+632水平回风顺槽15米处(东帮)。
施工钻孔距离巷道底部垂距1.5米,各孔间距0~1孔1m,1~5各孔间距0.5m,5~6、6~7孔间距为2m。
钻孔施工顺序:按照钻孔编号,先施工7号钻孔,倒须施工钻孔。
钻进到位后,安装防喷套管,在每个钻孔的抽放管路上安装阀门,关闭阀门,连接好抽放管路。
钻孔编号方位角(°)倾角(°)设计长度(m)0 125 0 301 125 0 302 125 0 303 125 0 304 125 0 305 125 0 306 125 0 307 125 0 30钻孔布置示意图2、钻孔施工安全措施:清理平台-搬运钻机-立钻-开孔-打钻-封孔-管路连接2.1清理平台:(1)在行人上山上、下两头设置警戒,施工过程中严禁人员在行人上山通行。
抽采半径测定实施方案
抽采半径测定实施方案纳雍县恒旺煤矿2016 年 5 月8 日纳雍县恒旺煤矿抽采半径测定实施方案1、抽采半径测定试验区基本情况我矿28 号煤层已经快要回采结束,现计划在13101运输巷对31 号、13209运输巷对32号煤层抽采半径进行测定。
31 号煤层厚度平均为0.8米,32号煤层厚度平均为 1.5 米,中间含有2层夹矸,最上面一层煤的厚度平均在0.9 米左右。
选择在煤层赋存稳定,且未采取抽放等任何区域性措施的位置布置测点测定瓦斯预抽放半径。
具体由通风科安排人员在现场确定。
2、测定方法简介目前应用于钻孔瓦斯抽采半径测试的方法主要有钻孔瓦斯参数测试法和计算机模拟法以及二者相结合的方法;在有效性指标的确定上,钻孔实测法的指标主要有以下三种:压力、含量、相对压力。
计算机模拟法主要应用的指标有瓦斯含量指标和瓦斯压力指标。
以钻孔瓦斯压力实测法计算抽采半径的方法有如下三种:1)以压力作为指标图 1 测试钻孔布置示意图用压力指标来测定钻孔有效抽采半径的方法:此种办法主要针对突出危险性指标施行。
首先在煤层施工一排测压孔,如上图所示,2、3、4……n均为测压孔,d2、d3……dn为相邻测压孔之间的距离;然后在测压孔安装入压力表,当压力稳定后在 2 号孔一侧(如图1)施工抽采钻孔,编为1 号孔,并联网抽采。
当到达一定时间后观察压力孔的瓦斯压力,如果n 号测压孔以及n 号测压孔之前的测压孔压力均小于0.74MPa,而n号孔之后的测压孔的压力大于0.74MPa,则钻孔的有效抽采半径d=d1+d2+d3+……+d(n-1)。
2) 以含量作为指标用含量指标来测定钻孔的有效半径的方法:钻孔施工及封孔测压与1) 相同,所不同之处为钻孔施工过程中需取钻孔煤样,测得其吸附常X2、X3、数结合压力数据计算得到该测压孔一定压力下对应的瓦斯含量,X4……%。
如果n号孔以及它之前测压孔的瓦斯含量降幅均大于或等于30%,而n 号孔之后的测压孔的瓦斯含量降幅均小于30%,则钻孔的有效抽采半径d=d1+d2+d3+••…+d(n-1)。
钻孔流量法测定有效抽采半径原理及实践
钻孔流量法测定有效抽采半径原理及实践摘要:为了准确测定瓦斯抽采钻孔的有效抽采半径,提出采用钻孔流量法,设置不同间距的钻孔组,研究确定不同间距钻孔组的钻孔瓦斯抽采流量、抽采率与抽采时间的关系,以抽采达标为“有效”评价指标,计算出目标煤层抽采达标时的达标抽采率,筛选在规定抽采时间下满足达标抽采率的钻孔组,进而确定出有效抽采半径。
通过在朱家湾煤矿152106工作面运输巷现场实践,研究得到抽b煤层达标时残余瓦斯含量值采半径分别为1m、2m、3m的抽采规律,计算出了C5和目标抽采率分别为7.2m3/t和36.4%,确定出了朱家湾煤矿不同抽采时间的最佳有效抽采半径,认为在初始瓦斯含量为11.32m3/t条件下,预抽期为120天,采用2.0m钻孔间距作为合理的钻孔间距值最佳。
结果表明钻孔瓦斯流量法测定有效抽采半径原理科学、方法简单、实践可行、结果有效。
关键词:钻孔瓦斯流量法;有效抽采半径;瓦斯抽采率;钻孔间距1 引言目前有效抽采半径现场实测考察方法主要有三种:瓦斯压力降低法、瓦斯含量降低法和钻孔瓦斯流量法[1-3]。
但在现场实测法中,由于不同地点的瓦斯压力和瓦斯含量差别很大,瓦斯压力降低法和瓦斯含量降低法的测试难度较大,在相同抽采时间的瓦斯抽采半径亦随之改变,并且一次只能测试某个地点的抽采半径,成本较高。
而钻孔瓦斯流量法操作简单,对抽采效果可以进行验证,目前得到了广泛的应用。
2 钻孔瓦斯流量法测试原理钻孔瓦斯流量法是测定不同钻孔间距瓦斯抽采流量与时间的关系,计算出单孔瓦斯抽采累计量,再根据煤层总瓦斯含量、总抽采量、目标抽采率之间关系得到不同时间下、能够使抽采区域达标的有效抽采钻孔间距。
2.1 不同间距钻孔瓦斯流量与时间的关系在钻孔抽采瓦斯过程中,钻孔与钻孔之间会相互影响,造成不同的钻孔间距抽采规律也不尽相同,因此,针对不同钻孔间距布孔方式,需要测定出其代表性的抽采规律。
钻孔初始瓦斯抽采量()和瓦斯抽采量衰减系数()是表征钻孔瓦斯抽采量随时间变化规律的特征参数。
钻孔抽放半径测定方案
钻孔抽放半径测定方案为合理选择抽放钻孔的间距,确定适宜的抽放时间,在-600东翼运输大巷进行了瓦斯抽放半径的实验,特制定本方案。
一、-600东翼运输大巷的煤岩层赋存特征-600m水平延深东翼运输大巷为穿层全岩巷道,该地层为一单斜构造,地层走向35°~61°,倾向北西,平均倾角8~10°,-600m水平东翼运输大巷按5‰上坡掘进,巷道开门点七层煤位于巷道顶板以上1.5m处,巷道掘进1160m范围内巷道将沿七层煤底板砂岩掘进,剩余740m为穿层掘进,将先后穿过粉砂岩、细粒砂岩、粉砂岩、八层煤、细粒砂岩、粉砂岩、二灰、九层煤。
煤7:厚1.0米,黑色,条痕黑褐色,成分主要为亮煤,镜煤和暗煤,玻璃光泽,阶梯状断口,内生裂隙发育,属半亮型煤,中间夹含黄铁矿结核,容重1.53t/m3。
粉砂岩:厚1.3m,深灰色,薄层状,含植物根及茎部化石。
硬度系数f=5。
细粒砂岩,厚度约6.0米,浅灰~灰色,夹线理状及薄层状粉砂岩,断面见叶片化石发育水平,缓波状及波状层理,成分以石英为主,长石次之,含植物化石,钙质胶结,厚层状,裂隙被方解石充填,较坚硬,硬度系数f=6~7。
粉砂岩:厚度为5.5米,深灰色,含植物根化石,下部夹细砂岩薄层条带,含少量植物碎片化石,硬度系数f=3.0。
8煤:厚度0.3m。
细粒砂岩:厚度约为7.0米,浅灰-灰色,致密、坚硬,成份以石英、长石为主,暗色矿物次之,具水平层理,含炭化植物碎片化石,f=5~6.0。
粉砂岩:厚度约为7.6米,灰色,平坦,参差和贝壳状断口,有泥岩细砂岩夹层,有生物扰动构造,具水平纹理,含少量动植物碎屑化石。
f=5~6.0。
二灰:厚度2.0m,灰色,含海百合茎,珊瑚及腕足动物碎片化石,顶,底部不纯,含泥质,裂隙较发育,被方解石充填。
9煤:厚度0.3m。
二、施工设计1、施工器具:Ф89mm冲击钻头、ZQS-100B型潜孔钻机。
2、施工钻孔参数:在-600运输大巷两帮内底板以上1.2m处,施工12个穿层钻孔,每3个钻孔为一组,以穿过煤层0.5m为止。
抽采半径考察
汾西矿业双柳矿瓦斯抽采半径考察方案一、为什么煤矿瓦斯抽放就是降低矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸与煤与瓦斯突出灾害得重要措施。
衡量瓦斯抽放工作优劣得二个主要指标就是瓦斯抽放率与瓦斯抽放量。
提高抽放瓦斯效果得主要途径为:在瓦斯抽放时,尽可能地设法多抽瓦斯,不断扩大抽放瓦斯得范围。
同时,在提高煤层透气性上加强研究,不断改进与提高抽放工艺、系统与设备。
钻孔间距就是影响瓦斯抽放效果得重要因素,钻孔间距过大,在抽放范围内容易形成抽放盲区;钻孔间距过小,容易造成人力与物力得浪费。
所以瓦斯抽放钻孔得布置应以钻孔得有效抽放半径为依据,而抽放半径得测定目前还没有一个规范得标准,如何考察测定就是需要解决得主要问题。
二、就是什么煤矿瓦斯抽采半径就是一个随抽采时间变化得幂函数关系式,X坐标就是时间(d),Y坐标就是半径(m),通常说抽采半径就是指3个月得预抽期(也有说6个)。
现场测定通常采用压降法或流量法,也可采用示踪气体跟踪法。
压降法:施工几个钻孔封好孔后测定瓦斯压力,其中,预留一个孔先不施工,等其她几个瓦斯压力较稳定后再施工。
施工后封抽放,记录抽放得开始时间,观察各钻孔瓦斯压力得变化,发生突变时,认为抽放影响到了,记录抽放时间与不同钻孔得距离相对应得几组离散点,通过这些离散点拟合一个幂函数曲线,确定抽采半径。
流量法:与压降法类似,不过就是封孔后每天测定钻孔得流量,等流量突然增大时表示抽放时间影响到了。
示踪气体法:一般采用FS6,一般一组施工三个钻孔,中间得充示踪气体,两边不同得间距施工抽放孔,然后每天从抽放孔内抽出一些气体,观察里面有没有示踪气体,发现有且等级较高时,认为抽放影响到了。
三、怎么办1、钻孔施工条件为保证瓦斯抽放半径测定结果得科学性、可靠性,试验区域得选择必须满足以下条件:①必须选择未进行过瓦斯抽放得原始煤层;②最好选择可以施工穿岩钻孔得区域,否则必须选择新暴露得煤巷掘进工作面;③必须保证各钻孔终孔位置距离煤层暴露点最小距离不小于10m;④必须保证在整个测试过程中测试区域不受采动影响;⑤方便接入抽放系统,并可独立测定抽放参数。
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纳雍县恒旺煤矿抽采半径测定实施案
纳雍县恒旺煤矿2016年5月8日
纳雍县恒旺煤矿抽采半径测定实施案
1、抽采半径测定试验区基本情况
我矿28号煤层已经快要回采结束,现计划在13101运输巷对31号、13209运输巷对32号煤层抽采半径进行测定。
31号煤层厚度平均为0.8米,32号煤层厚度平均为1.5米,中间含有2层夹矸,最上面一层煤的厚度平均在0.9米左右。
选择在煤层赋存稳定,且未采取抽放等任区域性措施的位置布置测点测定瓦斯预抽放半径。
具体由通风科安排人员在现场确定。
2、测定法简介
目前应用于钻瓦斯抽采半径测试的法主要有钻瓦斯参数测试法和计
算机模拟法以及二者相结合的法;在有效性指标的确定上,钻实测法的指标主要有以下三种:压力、含量、相对压力。
计算机模拟法主要应用的指标有瓦斯含量指标和瓦斯压力指标。
以钻瓦斯压力实测法计算抽采半径的法有如下三种:
(1)以压力作为指标
图1 测试钻布置示意图
用压力指标来测定钻有效抽采半径的法:
此种办法主要针对突出危险性指标施行。
首先在煤层施工一排测压,如上图所示,2、3、4……n均为测压,d2、d3……dn为相邻测压之间的距离;然后在测压安装入压力表,当压力稳定后在2号一侧(如图1)施工抽采钻,编为1号,并联网抽采。
当到达一定时间后观察压力的瓦斯压力,如果n号测压以及n号测压之前的测压压力均小于0.74MPa,而n号之后的测压的压力大于0.74MPa,则钻的有效抽采半径d=d1+d2+d3+……+d(n-1)。
(2)以含量作为指标
用含量指标来测定钻的有效半径的法:钻施工及封测压与(1)相同,所不同之处为钻施工过程中需取钻煤样,测得其吸附常数结合压力数据计算得到该测压一定压力下对应的瓦斯含量,X2、X3、X4……X n。
如果n 号以及它之前测压的瓦斯含量降幅均大于或等于30%,而n号之后的测压的瓦斯含量降幅均小于30%,则钻的有效抽采半径
d=d1+d2+d3+……+d(n-1)。
(3)以相对压力作为指标
《煤矿安全规程》明确规定:预抽煤层瓦斯后,必须对预抽瓦斯防治突出效果进行检验,其检验的指标之一为“煤层瓦斯预抽率大于30%”,即经抽采后的煤层瓦斯含量较抽采前降幅达30%以上。
在工程误差允围,瓦斯压力P和瓦斯含量X存在着抛物线关系,
我们首先提出用抛物线程来近似取代煤层瓦斯含量曲线,即:
=
Xα
p
式中X――煤层瓦斯含量,m3/t;
α――煤层瓦斯含量系数,m3/(m3·MP a0.5);
p――煤层瓦斯压力,MPa。
据此式推断,煤层瓦斯预抽率达到30%,计算所得残余瓦斯压力为原始瓦斯压力值的49%,瓦斯压力降幅需达到51%。
相对压力指标法的测定法:钻施工及封测压与(1)相同,当抽采一定的时间后,观察每个测压的瓦斯压力,P2、P3、P4……P n,如果n号以及它之前的每个测压的瓦斯压力下降量都大于或等于51%,而n号之后的测压都小于51%,则钻的有效抽采半径d=d1+d2+d3+……+d(n-1)。
3、测定案设计
(1)由于我矿不是突出矿井,煤层瓦斯压力较低,故本次抽采半径的测定采用相对压力测试法进行,即:在13101运输巷及13209运输巷工作面运输顺槽上帮或者下帮煤层中部,垂直于巷道中线顺煤层倾斜
向施工7个直径为75mm,深度为25m(考虑窜不能打得太深)的钻,其钻布置平面如图2所示。
通过观测6个3组(抽放半径分别是1.5米、3.0米、4.0米)钻瓦斯压力随时间变化曲线来计算煤层抽采半径。
取压力均小于初始压力51%以上的两个相同的距离作为最终抽采半径。
(2)编号为“1”的钻埋管封后使用导流管和软胶管连接瓦斯抽放支管进行瓦斯抽放,然后采用负压表测定负压,负压抽取器抽取瓦斯后配合光学瓦斯检定器测定瓦斯浓度(CJZ70型瓦斯综合参数测定仪读数不精确,不采用).
(3)编号为2-7号钻施工完毕后埋管封,并分别在每个测压钻所埋钢管上连接压力表(正压表),且在每个测压钻压力表外部安装一个闸阀,如果煤层瓦斯没有压力或者压力过小,无法观察时,采用注入压缩空气的办法观察压力衰减情况。
注入压缩空气的压力调节在0.07-0.09MP之间,注入完毕后,把闸阀手柄拆下,避免被人为搬动闸阀造成读数不准确。
(4)待其2-7号钻压力表指针稳定5小时以上无变化后,将6个压力表指针所指读数作为初始读数,然后每天相同时间读一次数和检测一次抽放钻瓦斯参数,并将所有读数和检测参数填入附表中;抽放数天后,压力与上一天的相差小于0.005MP后,且有两个以上钻的压力下降量都大于或等于51%后,读取和检测最后一次数据,结束测定。
如果测量数天后,压力没有变化,可能是钻间距过大,就应该重新设计钻间距,另外布置钻进行测定,直到效果明显、真实、有效为准。
(5)通过相邻钻瓦斯压力考察法准确测定煤层抽采半径的前提是瓦
斯压力考察钻的密封一致性要求较高,据此,本次试验封深度统一为8米,用玛丽散封,每个用5袋玛丽散均匀封。
(6)在抽放规定的时间,能测出瓦斯压力降低到容限值的那个测压钻距瓦斯抽放钻的最近垂直距离就是瓦斯抽放有效半径。
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运输巷
图2、测定钻布置局部放大图
4、测定步骤:
(1)根据测定案设计,在13101运输巷10米处及13209运输巷500米处分别按照186度的位角、13度左右的倾角(根据煤层实际倾角现场调整)施工7个钻,钻的长度均为25米,瓦斯压力考察间的距离分别距离中间的抽放1.5米、3.0米、4.0米(如图2所示)。
均在各钻深度为0m-8m的位置进行密封,位于中间的1号联网抽放,2-7号安装压力表便于观察压力是否衰减,确定抽采半径。
(2)数据考察期暂定为5天,记录全部考察每天的瓦斯压力变化数据于附表1中,抽采钻参数记录于附表2中。
(3)钻位必须按照设计放线,在巷道中顶板上画平行线,开点间距与终点间距一致,钻之间平行布置。
压力表测量围为0-0.1Mpa,正压表。
(4)先施工抽放,后施工观测。
钻施工完成后立即封。
(5)必须待各观测压力稳定后能进行抽放钻连管抽放。
抽放保持24小时不间断抽放。
并记录接抽之后抽放瓦斯抽采钻的负压、浓度等参数及观测压力情况。
抽放的负压调节在13-18Kpa之间。
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附表1:
运输巷(号煤层抽采半径测定)2-7号钻瓦斯压力记录表(单位:KPa)
专业资料
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2016年月专业资料
附表2:
运输巷(号煤层抽采半径测定)1号抽采钻参数记录表
2016年月
专业资料
专业资料。