瓦斯抽放半径
孟津矿钻孔瓦斯抽放半径确定
观经验性 。为了降低成本 ， 达到瓦斯抽放 无盲区 ， 消除采掘
工 作 面 的 突 出危 险 性 ， 瓦斯 抽 放 半 径参 数 确 定 尤为 重 要 。
假定煤层顶底板透气性极小 ， 为 不 透 气 边 界 。 煤 层 的
初 始瓦斯压力为 １ ． ２ ９ ＭＰ ａ ， 抽 放 负压 为 １ ５ ｋ Ｐ ａ 。
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕｃ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｇ ａ ｓ ｄ ｒ ａ ｉ ｎ ａ ｇｅ ｒ ａ ｄ ｉ ｕ ｓ ｏ ｆ ｄ ｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｈ ｏ ｌ ｅ ｓ ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ａ ｎ ｒ ｅ — ｄ ｕ ｃ ｅ ｔ ｈ ｅ ｎｕ ｍｂ ｅ ｒ ｏ ｆ ｇ ａ ｓ ｄ ｒ ａ ｉ ｎ ａ ｇ ｅ ｄ ｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｈ ｏ ｌ ｅ ｓ ｗｉ ｔ ｈ ｌ ｏ ｗ ｃ ｏ ｓ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ｘ ｃ ａ ｖ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ，ｅ ｌ ｉ ｍｉ ｎ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ｄ ａ ｎ ｇ ｅ ｒ ｏ ｆ
摘
要： 合理确定钻孑 Ｌ 瓦斯 抽 放 半 径 参 数 ， 有 利 于 矿 井 减少 瓦 斯 抽 放 钻 孔 数量 ， 降低 成本 ， 加 快采 掘 速 度 ， 达 到 瓦 斯 抽 放 无
盲区， 消 除 采 掘 工 作 面 的 瓦 斯 突 出危 险 性 ， 确保 矿 井 安 全 高 效 生 产 。
孟 津 矿 结 合实 际 情 况 ， 采 用 大 直 径 顺 层 长 钻 孔 卸 压 增 透 预 抽 煤 巷条 带 瓦 斯 区域 消 突 技 术 措 施 ， 此 项 技 术 措 施 其 核心 是 确 定合 理 的抽 放 半 径 参 数 。但 在 实 际 应 用 中 ， 抽 放
平煤一矿瓦斯抽放钻孔有效抽放半径的研究
李
晓（ ９５ ） 男 ， １７ 一 ， 副总工程师 ， 程师 ， 工 硕士研究 生 ，６ ０ １ ４ ７ １
河南省平顶山市 。
１ ０ １
李 晓 ： 平煤一 矿 瓦斯抽放 钻 孔有 效抽放 半径 的研 究 ８ ９ｍｍ， 孔深 ２ ５ｍ。在 钻 孔 的 过 程 中 ， 钻 进 ５ｍ， 每 记 录孔 长 、 间和各 测 量 钻 孔 瓦斯 流 量 和 瓦 斯 浓 度 时
考察各 个测 量孔在 无抽放 钻孔 影响条 件下 的瓦斯 流 量、 瓦斯 浓 度 。 （ ） 一 个 平 行 于 测 量 孑 的 抽 放 钻 孔 ， 径 ４打 Ｌ 孔
方法有压降法、 计算机模拟法、 气体示踪法和瓦斯流 量法等。平煤一矿主要采用瓦斯流量法测定丁 煤
层的钻孔抽放瓦斯有效半径 ， 即首先在 突出煤壁 打
１ 抽放 半径测定原理及方法
在预 抽煤 层 瓦斯 时 ， 煤层 瓦 斯 压力 和 钻孔 底 在
３ 测定步骤
在抽放孔周 围测试瓦斯含量 ， 以瓦斯含量降低 ３ ％作为指标 ， ０ 对测试结果进行验证， 具体测定步骤 如下。 （） １ 沿煤壁 打 ３ 个相互平行 的测量钻孔 ，Ｌ 孑 径
一
流量 ； 待该流量稳定后在其平行测量孑 间施工一个 Ｌ 预抽钻孔 ， 使其与各测量孔有不同的距离 ， 定期观测
各测量 孔 瓦斯流量 随预 抽 时 间 的变 化 ； 据 预抽 瓦 根
５０ｍ（ 一５０ｍ） 下 区域 为 突 出危 险 区 。因 ７ 含 ７ 以
斯有效性指标确定有效 抽放半径 与预抽时 间的关 系， 最终根据符合指标测量孔与预抽钻孔的距离确 定钻 孔有效 抽放半 径 Ｊ 。
斯 流量 法测定 瓦斯抽放 半径 的测 定步骤 ， 对其 他煤矿 瓦斯抽 放 钻孔 有 效抽 放 半径 的测 定具 有 一 定 的参 考价值 。
瓦斯抽放半径测定方法在黄白茨煤矿实践与应用论文
瓦斯抽放半径测定方法在黄白茨煤矿的实践与应用【摘要】本文详细地介绍了相对瓦斯压力测定法测定瓦斯抽放半径的工作原理，并利用相对瓦斯压力测定法对黄白茨煤矿1295综采工作面的瓦斯抽放钻孔的瓦斯抽放半径进行了测定，通过现场测定确定了钻孔的瓦斯抽放半径，为顺层瓦斯抽放钻孔间距的设计提供了合理依据，确保了工作面的安全生产。
【关键词】瓦斯抽放半径；测定；实践与应用0.前言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两个主要指标是瓦斯抽放率和瓦斯抽放量[1]。
提高抽放瓦斯效果的主要途径：一是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；二是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，如何考察测定是当前瓦斯抽放设计中急需解决的主要问题。
本论文主要是通过运用相对瓦斯压力测定法来测定瓦斯抽放半径收到了较好的效果。
1.问题的提出神华集团乌海能源有限责任公司黄白茨煤矿位于乌达矿区中部，隶属内蒙古自治区乌海市管辖，矿井核定生产能力为200万t/a；该矿通风方式为中央分列式，主扇的工作方式为抽出式。
矿井由主井、副井、行人斜井三个井筒进风，10#、11#两个风井分别承担12层盘区和9层盘区排风。
黄白茨煤矿的矿井绝对瓦斯涌出量为44.45m3/min，根据2011年新出版的《煤矿安全规程》第一百三十三条规定[2]：“矿井的相对瓦斯涌出量大于10m3/t或矿井绝对瓦斯涌出量大于40m3/min 时就是高瓦斯矿井”可以判定黄白茨煤矿为高瓦斯矿井，因此必须在矿井通风合理的基础上加强矿井的瓦斯综合抽放才能确保矿井的安全生产。
该矿为了提高瓦斯抽放效率在12#煤层的1295综采工作面实施顺层瓦斯抽放钻孔预抽煤层瓦斯。
瓦斯抽放钻孔有效性抽放半径的测定方法
瓦斯抽放钻孔有效性抽放半径的测定方法
目前应用的钻孔瓦斯抽放影响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。
压力指标法
用压力指标来测定钻孔的有效半径的方法：首先在煤层打一排测压孔，如图l 所示( 2 、3 、4 ⋯⋯均为测压孔，d 、d ⋯⋯d 为相邻测压孔之间的距离) ；然后在测压孔上装入压力表，再将测压孔封闭严密，当压力稳定后在2号孔一侧打抽放钻孔，为1 号孔，并在1 号孔进行抽放，定期观察测压孔的瓦斯压力。
如果n( n = 2 、3 ⋯⋯n) 号测压孔以及a号测压孔之前的测压孔的压力均小于预抽瓦斯有效性指标，而。
号孔之后的测压孔的压力大于P0，那么d = d + d2 + d3+ ⋯⋯+ d a，这里的d 就是钻孔的有效抽放半径。
1
图
根据进行瓦斯含量测定同时进行的瓦斯压力测定结果显示，抽放钻孔间距三米完全符合压力指标测定钻孔有效半径控制范围，11332运输巷和回风巷所施工钻孔控制范围符合有效半径控制要求。
顺层钻孔瓦斯抽放影响半径测试分析
抽 放影响半径为 ２ ｍ； 当抽 放 时 间为 ２ ０— ２ ５ ｄ时 ， 抽 放 影 响半 径 可达 ２ ． ６ ｍ。
上帮 ， 此 处煤 层整 体 较 完 好 ， 无片帮、 离层 现象 且 煤 层厚 度没 有 明显变 化 ， 符合 上述 条件要 求 。
层 的透 气性 系数 逐 渐降低 ¨ ， 这 在一 定程 度上 增 大
了瓦斯 抽放 的难 度 ， 再加上 生 产接替 紧张 ， 预抽 钻孔 的布置 往往 比较 盲 目， 钻孔 间距不 合理 ， 增加 了瓦斯 抽 放工 程 的投入 和 生产 成 本 。 因此 ， 准确 测 试 钻 孔 的抽放 影 响半径 对 预防煤 矿 瓦斯事 故 和矿井 的 瓦斯 治理 具 有重要 的指 导 意 义 。 目前 ， 测 试 钻 孔 抽 放 影
以钻孔 为轴 心 的近 似 圆形 的 瓦斯 抽 放 影 响 圈 ， 该 抽 放 影 响圈 的半 径 为钻 孔 的抽 放 影 响半 径 。 ， 当 抽 放 动力 小 于深部 煤 体 的 瓦斯 向钻 孔 运 移 的 阻力 时 ， 该 影 响圈便 不会 扩大 。
响半 径 常 用 钻 孑 Ｌ 瓦 斯 流 量 法 、 钻孑 Ｌ 瓦 斯 压 降 法 、 气体 示 踪 法 ＂ 和 计 算 机 数 值 模 拟 法 等 。
测试 试验 。
当在 抽 放钻 孔 一 定距 离 施 工 若 干观 测 钻孔 后 ，
观 测钻 孔孔 口处 于 开 放状 态 ， 当 巷道 内 的大 气 压力 高 于观 测孔 内 的气压 时 ， 就 会有 空气 被压 入钻 孔 ， 如 果该 钻 孑 Ｌ 能 够受 到 抽放 效 果 的影 响 ， 就 会 降低 受 抽
瓦斯抽排放钻孔有效半径的测定方法
瓦斯排放钻孔有效半径的测定方法（防突细则规定）1．超前钻孔有效排放半径测定方法使用钻孔流量法测定超前钻孔有效排放半径的步骤如下：1)沿工作面软分层打3～5个相互平行的测量钻孔，孔径42mm，孔长5—7m，间距0．3—0．5m；2)对各测量孔进行封孔，封孔时应保证测量室长度为(0.2—0.5m)，钻孔密封后，立即测量钻孔瓦斯涌出量，并每隔2-10min测定1次，每一测量孔测定次数不得少于5次；3)在距最边缘测量孔钻孔中心0．5m处，打—个平行于测量孔的超前钻孔(直径是待考察超前钻孔有效排放半径的钻孔直径)，在打超前钻孔过程中，记录钻孔长度、时间和各测量孔中的瓦斯涌出量变化；4)超前钻孔完后，每隔2～10min测定各测量孔的瓦斯涌出量；5)打完超前钻孔后测定2h；6)绘制出各测量孔的瓦斯涌出量变化图；7)如果连续3次测定测量孔的瓦斯涌出量都比打超前钻孔前增大l0％，即表明该测量孔处于超前钻孔的有效排放半径之内。
符合本条文本项中上述的测量孔距排放钻孔的最远距离，即为超前钻孔的有效排放半径。
2．其他防突措施参数的测定法正确选用各种防突措施施工参数是提高措施安全可靠性的首要条件。
过去因测定复杂，通常根据经验确定，因而影响了防突措施的防突效果。
用钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标法测定防突措施的施工参数(即超前排放钻孔和深孔松动爆破防突措施有效半径的测定)，是一种经济、省时省力的好办法。
在没有执行过防突措施的有突出危险的采掘工作面，在其软分层中先打一个考察孔，测量每米的钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标、钻孔瓦斯涌出初速度。
钻孔长8～10m，孔径φ42mm，然后进行扩孔排放或直接装药后松动爆破。
按施工要求，确定排放时间，当到达时间后，在该孔附近的软分层中打一与此孔有一定角度的测试孔，测量其每米的钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标、钻孔瓦斯涌出初速度。
将两个钻孔同一深度范围内所测到的数据和两点之间的间距进行分析，当其小于临界指标值的时，相应两点之最大间距时，确定为该措施的有效影响半径。
煤层预抽瓦斯钻孔的有效抽采半径及合理抽采时间
￣ｒ ｅ － Ｉ ． （ 陕西 双龙煤业开发有限责任公司 ， 陕西 延 安 ７ ２ ７ ３ ０ ６ ）
摘 要： 很多煤矿重大灾害事故都是由于瓦斯导 致的 ， 针对这些情况 ， 需要对煤层预抽 瓦斯钻 孔的有效抽 采半径进行 合理的控制 ， 并选择合适的抽采时间 ， 这样 才能够提升矿井采掘工作 的安 全性和可靠性 。 关键词 ： 煤层 ； 预抽瓦斯 ； 钻孔 ； 有效 抽采半径 ； 合理抽 采 ； 时间
２煤层预 抽 瓦 斯钻 孔有 效 抽 采 半 径 的测 定 方
法
针对 煤层 预 抽 瓦 斯 工 作 ， 需 要 对 有 效 抽 采 半 径进 行合 理 判 定 ， 从 而 积极 选 择合 适 的 半 径 进 行 最 终的 抽采 工 作 ， 这 样 才 能够 有 效 提 升 煤 层 预 抽 瓦 斯工 作 的安全性 和 可 靠性 。在对 煤 层 预 抽瓦 斯 的有效 抽采 半 径 进 行 确 定 的 时候 ， 可 以 积 极 采 用 压 降指标 法进 行 。这 种方 法 需 要做 好 现 场 实 际测 量 工作 ， 通 常情况 下现 场 的实际 测量 主要 是按 照 ２ 号 抽放 孔 一１号测压 孔 一１号抽 放孔 一２号 测 压孔 ３号抽放 孔 的方 式进 行 的 ， 这些 钻孔 之 间 的距 离 可 以一 次按 照 １ ｍ、 １ ． ２ ｍ、 １ ． ５ ｍ、 ２ ｍ 的方 式进 行 ， 在 等到 １号测 压孔和 ２号 测压 孔 的 瓦斯 压 力 处 于稳
中图分 类 号 ： Ｆ ４ ０ ６ ． ３ ； Ｔ Ｄ ７ １ ２
文献标 志码 ： Ｂ
文章 编号 ： １ ０ ０ ８— ０ １ ５ ５ （ ２ ０ １ ６ ） ２ １— ０ １ ２ ９— ０ ２
关于测定煤层瓦斯抽放影响半径的试验研究
文 献标 识 码 ： Ａ 来自文 章 编 号 ：０ ６ ５ ２ ２ １ ）３ ０ １ — ０ １ ０ —２ ７ （０ １ ０ － ０ ３ ３
Ｅｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｓ ａ ｃ ｎ Ｄｅ ｅ ｍ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｓ Ｄｒ ｉ ｇ ｎｆｕ ｎ ｅ Ｒａ ｕ ｐ ｒ ｍｅ ｔ ｌＲｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｔ ｒ ｎ ｔｏ ｆ Ｇａ ａ ｎａ ｅ ｉ ｌ ｅ ｃ ｄｉ ｓ
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｄｒｌ ｎ ｒ ｉａ ｅｉ ｆｕ ｎｃ ａ ｉ ｓｉ ｒ ｃａ ｏ ｈ ｅ ｅ ｔｏ ｆ ｒ ｉａ ｅｍ ｅ ｈ ｄ，ｔ ｅｐ ｒ ｍ ｅ ｅ ｓｏ ｒｌ ｉｌ ｇ ｄ ａｎ ｇ ｎ ｌ ｅ ｅｒ ｄ ｕ ｓｃ ｕ ｉｌｆ ｒｔ ｅｓ ｌｃｉ ｎ ｏ ａｎ ｇ ｔ ｏ ｉ ｄ ｈ ａ ａ ｔｒ ｆｄ ｉ ｌ ｈ ｌ ｓｌｙ ｕｔａ ｄ ｔ ｅｔ ｓ ｆｄ ａｎ ｇ ｆｅ ｔ ｏ ｅ ａ ｏ ｎ ｈ ｅ ｔｏ ｒ ｉ ａ ｅ ｅｆ ｃ ，ｗｈ ｓ ｅ ｅ ｍｉ ａ ｉｎ ａ ｃ ｒ ｃ ｓｓｇ ｉｉａ ｔｔ ｓｄ ａｎ ｇ ｎ ｍ ｉｅ ． ｏ ｅ ｄ ｔ ｒ ｎ ｔｏ ｃ ｕ ａ ｙｉ ｉ ｎｆｃ ｎ ｏｇａ ｒ ｉ ａ ｅｉ ｎ ｓ Ｉ ｉｗ ｆｔ ｅ ａ ｔ ａ ｉｕａｉ ｎ ｉ ｌ ｇ Ｃｏ ｌ ｒ ｎ ｈ ｏ ｇ ｈ ｎａｙ ｉ ｆｔ ｅ ｄ ａｎ ｇ ａ ｉ ｓ ｔ ｓｉ ｇ ｍ ｅ ｈ ｄ ｎ ｖ ｅ ｏ ｈ ｃ ｕ ｌｓｔ ｔｏ ｎ Ｌｕ ｉ ｌｉ ｙ ａ ｄ ｔ ｒ ｕ ｈ ｔ ｅ ａ ｌ ｓｓｏ ｈ ｒ ｉ ａ ｅ ｒ ｄｕ ｅ ｔｎ ｔ ｏ ｎ ｅ
江
西
煤
炭
科
技
２１ ０ １年 第 ３期
Ｎ０． ３ ２ １ ０１
ＪＡ Ｇ Ｉ Ｏ ＬＳ Ｉ Ｎ Ｅ＆ Ｔ ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｉ Ｎ Ｘ Ａ Ｃ Ｅ Ｃ Ｃ ＥＨ Ｏ ６ Ｙ
压力指标法与瓦斯流量法测定有效抽放半径的分析
中 州煤 炭
总 第２ ０ ６ 期
压 力 指标 法与 瓦 斯流 量 法 测定 有效 抽 放 半径 的分 析
王 安 虎 ， 翟 培 杰
（ １ ． 河 南理 工 大 学 安 全 科 学 与 工 程 学 院 ， 河南 焦作 ４ ５ ４ ０ ０ ０ ； ２ ． 河 南 省 煤 层 气 开发 利 用有 限公 司 ， 河南 郑 州 ４ ５ ０ ０ １ ６ ）
ｃ ｏ ｎ ｃ ｌ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｄ ｒ ａ ｉ ｎ ａ ｇ ｅ ｒ ａ ｄ ｉ ｕ ｓ ｉ ｎ １ １ ｌ ｃ ｏ ａ ｌ ｓ ｅ ａ ｍ ｏ ｆ Ｇｕ ｏ ｃ ｕ ｎ Ｃ ｏ ａ ｌ Ｍｉ ｎ ｅ ｉ ｓ １ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ １ ４ ｄ ａ ｙ ｓ ．
中图 分 类 号 － Ｔ Ｄ ７ １ ２ 文献标志码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ３— ０ ５ ０ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ｏ ｎ ｔ ｈｅ Ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ ｏ ｆ Ｐｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ Ｉ ｎｄ ｅ ｘ ａ ｎｄ Ｇａ ｓ Ｆｌ ｏ ｗ ｔ ｏ Ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｅｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｄｒ ａ ｉ ｎａ ｇ ｅ Ｒａ ｄｉ ｕ ｓ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｏ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｔ ｅ ｌ ｙ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｄ ｒ ａ ｉ ｎ ａ ｇ ｅ ｒ ａ ｄ ｉ ｕ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｂ ｏ ｒ ｅ ｈ ｏ ｌ ｅ ｄ ｒ ｉ ｌ ｌ ｅ ｄ ａ ｌ ｏ ｎ ｇ ｓ ｅ ａ ｍ ｉ ｎ Ｉ Ｉ ｌ ｃ ｏ ａ ｌ ｓ ｅ ａ ｍ ｏ ｆ Ｇ ｕ ｏ ｃ ｕ ｎ Ｃ ｏ ａ ｌ Ｍｉ ｎ ｅ ，
煤层瓦斯抽放半径及其影响因素的数值模拟
煤层瓦斯抽放半径及其影响因素的数值模拟徐明智;李希建【摘要】煤层瓦斯抽放半径是进行抽放方法选择,确定钻孔布置参数以及评价抽放效果的重要依据.为了确定有效抽放半径并找出其影响因素,采用数值模拟的方法,应用计算流体力学软件Fluent建立了钻孔抽放瓦斯模型.采用气体渗流理论模拟瓦斯抽放过程中的流动规律,确定了有效抽放半径,分析了钻孔直径、煤层渗透率和抽放负压对其影响的规律.结果表明:煤层瓦斯抽放有效半径为1.8m左右,钻孔直径和煤层渗透率对抽放半径影响较大,抽放负压的影响不大.【期刊名称】《工业安全与环保》【年(卷),期】2012(038)012【总页数】3页(P28-30)【关键词】瓦斯抽放;抽放半径;Fluent;数值模拟【作者】徐明智;李希建【作者单位】贵州大学矿业学院贵阳 550003;贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室贵阳 550003;贵州大学矿业学院贵阳 550003;贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室贵阳 550003【正文语种】中文0 引言近些年来,随着我国煤矿开采深度的不断增加,煤矿瓦斯灾害问题越来越严重。
钻孔瓦斯抽放技术是防治煤与瓦斯突出的有效手段之一,瓦斯抽放半径是进行抽放方法选择,确定钻孔布置参数以及评价抽放效果的重要依据。
目前,瓦斯抽放钻孔有效半径的确定主要有以下几种方法：①采用瓦斯压力和流量为主要考察指标以及SF6示踪法进行现场直接测定;②利用有限差分法对抽放钻孔参数进行一维和二维计算;③基于瓦斯流量理论并引入启动压力梯度计算低速非线性渗流范围内的理论抽放半径。
然而,传统的现场直接测定法仅以2～3个钻孔作为测定考察孔,误差较大;如果进行多个钻孔测定,费时费力且达不到较好效果。
利用有限差分法计算过程容易出错。
基于瓦斯流态理论计算抽放半径中引入的瓦斯启动压力需要大量实验获得,难度产大。
本文介绍了采用计算流体力学软件Fluent来确定煤层瓦斯钻孔抽放的有效半径,它无需大量的时间及较高的编程技巧,是一种便捷有效的方法。
瓦斯流量法在测定煤层瓦斯抽放影响半径中的应用
中 图 分 类 号 ： Ｄ １ ． Ｔ ７２６ 文献 标 志 码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ３— ５ ６ ２ １ ） ３—０ １ ０ １０ ０ ０ （０ ２ ０ ０ ２— ２
２ １ 年第 ３ ０２ 期
中州 煤 炭
总第 １５ ９ 期
瓦斯流量法在测定煤层瓦斯抽放影响半径中的应用
王 伟 斌
（ 山西 石 港 煤 业 有 限 责任 公 司 ， 西 晋 中 山 ０２ ０ ） ３ ６ ０
摘要 ： 港煤矿 １ 石 ５号煤 层 为 煤 与 瓦 斯 突 出煤 层 ， 了指 导 石 港 煤 矿 消 突 工作 面 顺 层 抽 放 钻 孔 的合 理 布 置 ， 为 采 用 瓦斯 流 量 法 测 量 了石 港 煤 矿 ｌ ５号 煤 层 顺 层 钻 孔 抽 放 影 响 半 径 。结 果 表 明 ： 试 本 煤 层 顺 层 钻 孔 的抽 放 影 测
近 年 来 ， 着 矿 井 开 采 深 度 的 增 加 ， 斯 危 害 成 随 瓦
工 钻孔 时 间 至 抽 放 停 止 时 间 ） 孔 口 抽 放 负 压 约 ，
６ ６ Ｐ 。 因 此 ， 了 加 强 石 港 煤 矿 瓦 斯 抽 采 技 术 ． ７ｋ ａ 为
为制 约 安 全 生 产 的 重 要 因 素 。在 开 采 具 有 突 出 危 险性 的煤层 时 ， 须 采 用 预 抽 煤 层 瓦 斯 区域 防 突 必 措施 。因此 ， 作 面预 抽 放 本 煤 层 瓦 斯 在 突 出 矿 工 井 防治煤 与 瓦斯 突 出 中起 着 至 关 重 要作 用 ， 已成 为 目前 突 出矿 井最 常用 的消突 措施 。顺 层 钻孔 的设计 与布 置 主要依 据 是 抽 放 钻 孑 间 距 ， 孑 抽 放 影 响 半 Ｌ 钻 Ｌ 径是 影 响瓦斯 抽 放效 率 的一 个重 要 的 因素 。钻 孑 间 Ｌ 距如 果过 大 ， 在抽 放 范 围 内容易 形成 抽放 盲 区 ； 钻 而
瓦斯抽放有效影响半径及测定方案
钻孔抽放瓦斯有效半径测定方案
钻孔在预抽煤层瓦斯时，在煤层瓦斯压力和孔底负压的共同作用下，钻孔周围煤体的瓦斯不断进入钻孔被抽走，形成以钻孔中线为轴心的类似圆形的抽放影响圈，抽放影响圈的半径称之为抽放影响半径；随着抽放时间的延长，抽放影响半径会逐渐加大，直到煤层瓦斯压力与孔底负压之差不足以克服深部煤体瓦斯运移到钻孔的阻力时为止。
在钻孔抽放影响圈内，煤体的瓦斯压力会不断降低；在抽放钻孔周边不同距离地点布置孔口密封的测试钻孔，通过测定测试钻孔内瓦斯压力的变化，即可确定钻孔的抽放影响半径。
1 测定地点选择
钻孔抽放瓦斯影响半径测定地点选在新鲜暴露无泄压煤壁的巷道。
要求：煤壁必须新鲜暴露无泄压。
2 钻孔布置
如图1所示。
图1 测试孔和预抽孔布置示意图
3 测定方法
（1）依次施工#1、#2、#3和#4孔，终孔一个封一个，然后再钻进另一个，采用聚氨酯或水泥砂浆封孔，封孔深度7m，施工钻孔过程中记录开孔时间、终孔时间、开始封孔时间和封孔完成时间；
（2）待封孔材料凝固后关闭阀门，确保不漏气，测定并记录各测试孔压力变化情况；
（3）对测试孔测定1～2天后，把预抽孔联网进行预抽；
（4）预抽孔开始抽放后，继续观测#1、#2、#3和#4孔气体压力，测定并绘
出各测量钻孔的瓦斯压力变化曲线；
（5）如果某一个钻孔连续三次测定的瓦斯压力都比预抽前降低10％以上，表明该测试孔处于抽放钻孔的有效半径之内，符合该条件的测试孔距抽放钻孔最远距离即为抽放钻孔的有效半径。
煤矿瓦斯有效抽放半径的测定计算方法(知识共享,非营利性)
211 抽放半径测定钻孔施工条件 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 10 m; 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 。 212 测定钻孔布置 根据以上条件并结合试验地点的实际条件 , 在 2个煤矿均选定新暴露的煤巷进行钻孔布置 : ① 巷道掘进过程中 , 顺煤层施工一斜向钻孔 ( 1号 ) , 孔深 5312 m , 孔径 75 mm , 用水泥砂浆或聚氨酯 封孔 , 每天测定钻孔瓦斯抽放参数 ; ② 距离 1 号 钻孔一定距离施工 9个观察钻孔 , 这些观察孔垂直 1号钻孔 , 且垂距为 210～610 m。 ③施工完毕后 , 用铁管及水泥砂浆或聚氨酯封孔 , 前端接集气管 , 2号矿钻场内 9个观察孔尾端用孔塞封闭 。 ④每天 定时测定孔内瓦斯浓度 、瓦斯涌出初速度变化 ; ⑤ 将各观察孔不同抽放时间的瓦斯浓度 、瓦斯涌出初 速度随抽放时间变化绘制曲线 , 分析数据 。钻孔布 置平面图如图 1所示 , 详细参数见表 1。
钻孔的抽放影响范围内 。但由图 1可知 , 6号孔受
1号孔抽放的影响程度不大 。
综上分析后将 75 mm 抽放钻孔的 67 d有效抽
放半径 R 确定为 : 315 m ≤ R ≤ 410 m , 极限抽放
时间内 R 的最大值即 Rmax = 410 m。 综合考虑 R 的影响因素 (抽放时间 t、抽放负 压 Pf、α) , R 有如下性质 : 在 Pf一定时 , R 与 t成 某种函数关系 , 该函数在 t = 67 d处可导 , 且关于
采煤面防突措施
一、区域综合防突措施1、区域突出危险性预测底抽巷施工穿层钻孔检测煤巷掘进区域各循环的煤层原始瓦斯含量数据，原始瓦斯含量大于8.0m3/t即预测为有突出危险区域。
2、区域防治突出措施采取在采煤工作面运输巷及回风巷施工顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯措施，并经消突评价为无突出危险区域时方能组织生产。
瓦斯抽放参数：（1）距切眼200m范围钻孔间距为2.0m（抽放半径1.0m），距切眼200～400m范围钻孔间距为3.0m（抽放半径1.5m），距切眼400m 外范围钻孔间距为5.0m（抽放半径2.5m）；钻孔直径75mm及94mm；（2）抽放钻孔封孔深度不低于18米；（3）单孔抽放负压不小于13KPa；3、区域防突措施效果检验方法采用残余瓦斯含量参数作为预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施效果检验指标。
沿采煤工作面推进方向每间隔30～50m布置1个检验测试点4、区域验证采用钻屑瓦斯解吸标法进行区域验证（类似工作面预测），无突出危险时，采取安全防护措施后进行采煤作业并保留足够的突出预测超前距。
只要有一次区域验证为有突出危险或超前钻孔等发现了突出预兆，则该区域以后的采掘作业均应当执行局部综合防突措施。
二、局部综合防突措施1、工作面突出危险性预测（42mm钻孔）采用钻屑瓦斯解吸标法进行，沿采煤工作面每隔10～15m布置一个预测钻孔，深度8～10m，钻孔应当尽量布置在软分层中，钻孔每钻进1m测定该1m段（范围内）的全部钻屑量S，每钻进2m至少测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1或△h2值。
钻屑指标法预测采煤工作面突出危险性的参考临界值2、工作面防突措施在采面运输顺槽往上15m至采面回风巷顺槽往下15m的范围内沿推进方向施孔径75mm钻孔实施抽放，钻孔沿煤层走向布置，其孔间距1～3m，孔深10～15米。
钻孔每施工结束一个，及时进行封堵接抽，经抽放8小时后，实施工作面防突措施效果检验。
3、工作面措施效果检验采用钻屑瓦斯解吸标法检验工作面措施效果，方法同工作面预测。
新瓦斯抽放计量办法
地奥矿业能源公司瓦斯抽采计量管理暂行规定为了进一步规范矿井瓦斯抽采计量管理，统一公司瓦斯抽采参数检测、计算方法，真实、准确地测算瓦斯抽采流量及相关参数，特制定《地奥矿业能源公司瓦斯抽采计量管理暂行规定》,希各抽采矿井遵照执行。
1、瓦斯抽采矿井必须选配专职瓦斯抽采检测人员1-2名，瓦斯抽采检测人员，必须经过培训，专业知识、实测操作和计算考试合格。
瓦斯抽采检测人员，必须对瓦斯抽采参数检测的真实性、准确性负责。
2、瓦斯抽采检测仪表，必须购置符合国家相关计量标准和规范要求，且经检验、标定合格的产品。
矿井瓦斯抽采计量仪表选用，需经矿业能源公司通防部认定。
使用中，必须定期检修、校正，保证完好使用，确保计量准确。
瓦斯抽采人工计量可采用孔板流量计（见附件一）、皮托管（见附件二）、涡街流量计、瓦斯抽采多参数测定仪等符合上述规定的计量仪表。
3、各瓦斯抽采矿井必须对瓦斯抽采参数定期检测和准确计量。
正常情况下，井下主管、干管、支管和要求检测的钻场每周检测一次抽采瓦斯浓度、负压、压差或速压、温度、气压等参数和计算流量；瓦斯抽采泵站每小时检测一次抽采瓦斯浓度、负压、压差或速压、管内温度等参数和计算流量；每旬由测流人员测定泵站地面大气压，并对泵站流量进行校核。
特殊情况时，立即检测需要的瓦斯抽采参数和计算流量。
4、矿井瓦斯抽采监测系统要与矿井安全监控系统并网，实时监测主管和重点系统的瓦斯抽采参数。
5、各抽采矿井抽采瓦斯总量以泵站测定值为基础，矿井专职瓦斯抽采检测人员每周校核后填表上报。
主管瓦斯检测流量误差超过5%的，必须查明原因，处理后重新测定。
6、井下每个抽采瓦斯钻孔的接抽管上应留设检测孔，每月至少检测一次钻孔负压和瓦斯浓度（考察钻孔按要求检测）；并对抽采效果不好的钻孔，及时进行处理。
7、每旬（周）瓦斯抽采检测报表由矿井瓦斯抽采队长审核，通防部负责人、通风副总工程师审查，总工程师审定后即时报送矿业能源公司通防部（电子邮件或传真）。
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。
伏岩煤业3号煤层瓦斯抽放半径测定及效果分析
伏岩 煤业 ３号煤层 瓦斯压力 大 、 含量 高 ， 且不 具备 合适 的保护层 开采 条件 ，矿 井设计 施工 顺层 钻孔对 ３ 号煤层 回采 区域进 行采前大 面积预抽 。为 了确保 瓦斯
方案 。
１ ） 抽放半径测 定钻孔 布置 。为 了获得 准确 的抽 放 半径数 据 ， 沿着 ３号煤层水 平方 向设计施 工 ８个钻 孔 ，
钻 孔直径 ７ ３ ｍｍ， 孔深 ４ ０ ｍ， 倾角 一 ２ 。， 其 中 ４号 钻孔
１ 试 验 原 理 及 方案
１ ． １ 试 验原理
作者简介 ： 靳乐军 （ １ ９ ７ ３ 一 ） ， 男， 山西阳城人 ， 大学本科 ， 工程师 ， 从事矿井通风安全工作。
第３ ３ 卷 第７ 期 ２ ０ １ ３ 年７ 月
ＶＯＩ ． ３ ３ ＮＯ． ７
山西煤炭 Ｓ ＨＡＮＸｌ ＭＥｌ Ｔ ＡＮ
Ｊｕｌ ２Ｏ１３
ｃ 三 点处 ） 分 别施 工取 芯 钻孑 Ｌ ， 取 芯深 度 １ ５ ｍ， 利 用直 接法进行 瓦斯含 量测定 ， 并对抽采效 果进行验 证 。
２ 试 验 结 果 分 析
２ ． １ 抽放 半径测定 结果
距离 ４ 号钻孔 ２ ． ８ 位 置 平 均 流 量／
ｍ ｉ ｎ ）
１ ． ９
１ － ３
０ － ８
１ ． ６
２ ． ４
Ｏ 盘
在 ４号钻 孑 Ｌ 接人 抽放 管路前 ，对 各钻孔 的 瓦斯流 量分别进 行测定 ，得 到最大 流量 ０ ． ０ ０ ６ ６ ｍ３／ ｍ ｉ ｎ ，平均 ０ ． ０ ０ ５ ２ ｍ ３ ／ ｍ ｉ ｎ 。 将 ４号钻孔接 入抽放管 路后 ， 继续 对各
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水城县阿戛乡阿戛煤矿
关于采用2.5m瓦斯抽放半径作为瓦斯抽采钻孔
设计的说明
矿长：
总工程师：
生产矿长：
安全矿长：
机电矿长：
编制：
贵州省华瑞鼎兴能源有限公司阿戛煤矿
二0一四年八月
水城县阿戛煤矿
关于采用2.5m瓦斯抽放半径作为瓦斯抽采钻孔设计的说明
阿戛煤矿从2011年以来一直采用2.5m瓦斯抽放半径作为瓦斯抽采设计的依据，从我矿统计资料来看，矿井瓦斯抽采率最低35.65%，最高39.45%。
根据国家安全生产监督管理总局、国家发展和改革委员会、国家能源局、国家煤矿安全监察局以安监总煤装【2011】163号印发的《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》，自2012年3月1日起施行。
第三十条：矿井瓦斯抽采率（矿井瓦斯抽采率按附录A6计算）满足表3规定时判定矿井瓦斯抽采率达标。
表3 矿井瓦斯抽采率应达到的指标
A6矿井瓦斯抽采率计算方法：
按公式计算：
ηk =Q kc /Q KC+Q Kf
式中：ηk ----矿井瓦斯抽采率，%
Q kc----当月矿井平均瓦斯抽采量，m3 /min
Q Kf----当月矿井风排瓦斯量，m3 /min
根据贵州省能源局文件（黔能源煤矿【2011】833号）“关于六盘水市煤矿2011年度矿井瓦斯鉴定报告批复”，我矿2011年度的绝对瓦斯涌出量为 5.35m3/min，鉴定结果为煤与瓦斯突出矿井。
我矿绝对瓦斯涌出量为5.35m3/min，小于20m3/min，矿井瓦斯抽采率应的指标大于或等于25%时，判定矿井瓦斯抽采率达标。
从2013年10月份至2014年7月以来，按A6矿井瓦斯抽采率计算方法计算结果（见附表）。
2014年8月1日，阿戛煤矿通防队在1902运输巷2#导线点前75米处（工作面）队1902运输巷第四段条带区域防突措施进行验证，采用北京矿天安科技发展有限公司生产的CGC煤层防突瓦斯含量测定装置测定残余瓦斯含量，取样个数３个：1#孔取样方位角107°、倾角0°、孔深56m，2#孔取样方位角124°、倾角-15°、孔深33m，3#孔取样方位角82°、倾角18°、孔深47m，见附图一1902运输巷检验测试孔布置图。
1#孔实测残余瓦斯含量 3.214m3/t，2#孔实测瓦斯含量3.116m3/t，3#孔实测瓦斯含量3.202m3/t，见检验测试报告单。
结论：1、按Ａ６矿井瓦斯抽采技术方法计算的结果，阿戛煤矿矿井瓦斯抽采率最高值39.45％（见附表），大于２５％，判定阿戛煤矿矿井瓦斯抽采率达标。
2、采用北京中矿天安科技发展有限公司生产的CGC煤层防突瓦斯含量测定装置对9#煤层测定残余瓦斯含量最大值3.214m3/t，小于8m3/t。
3、通过以上结论，说明阿戛煤矿采用2.5m瓦斯抽放半经作为瓦斯抽采钻孔设计的依据，能满足瓦斯抽放效果。
附：一、阿戛煤矿矿井瓦斯抽采率统计表一；
二、9#煤层瓦斯抽采量、残余瓦斯含量及残余瓦斯压力统计表二；
三、9#煤层1902运输巷检验测试钻孔布置图
四、块段检验测试单
阿戛煤矿矿井瓦斯抽采率统计表一
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9号煤层瓦斯抽采量、残余瓦斯含量及残余瓦斯压力统计表二
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7
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