顺层瓦斯预抽钻孔布置参数及抽采效果分析
顺层钻孔设计说明
顺层钻孔设计说明第10条采掘工作面瓦斯抽采设计内容应包括：捌柒陆伍肆叁贰壹㈠、设计说明书 1、工作面概况工作面要素：走向长、倾斜长、煤厚、容重、煤炭储量、标高、倾角、埋深等。
地质构造情况：断层、褶曲、夹矸情况、软分层厚度、薄煤带等分布情况。
通风、瓦斯情况：工作面配风量、瓦斯浓度、瓦斯涌出量、原始瓦斯含量或原始瓦斯压力，瓦斯储量，煤层透气性系数、百米钻孔流量等。
四邻开采情况。
支护情况：支护形式、支护材料、设计断面等。
2、瓦斯抽采方法瓦斯抽采方法可选择：穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯、穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯、顺层钻孔或穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯、浅孔卸压抽采、上隅角埋管抽采、高位抽采等。
3、工作面瓦斯抽采半径确定。
瓦斯抽采钻孔的间距根据该地区瓦斯抽采影响半径确定，没有瓦斯抽采影响半径的应进行测定，未进行测定前，焦作矿区可以参照表1数据选择：1表1 瓦斯抽采影响半径煤层透气性系数钻孔直径 75 ～ 150 抽采影响半径 30d 60d 90d 120d 180d 4、钻孔设计参数：钻孔布臵方式、钻孔位臵、钻孔倾角、方位角、孔径、孔长、孔间距、总孔数、总孔长、钻孔施工工期、吨煤钻孔量等。
5、钻孔施工组织管理、施工设备与进度计划，有效抽采时间、抽采量、抽采率、预期效果、抽采达标时间等。
6、抽采管路的选择及铺设管路的选择及铺设抽采管路附属装臵及设施安装要求计量测点布臵：应满足瓦斯抽采达标评价的需要。
7、钻孔的封孔与连接封孔工艺：封孔方式、封孔结构、封孔设备、封孔材料、封孔长度、材料配比、封孔管直径、封孔技术要求等。
封孔深度根据巷道卸压带宽度确定。
钻孔连接方式、观测孔、阀门安设位臵等。
8、钻孔施工要求及安全技术措施㈡、抽采钻孔设计图1、钻孔设计图以地测部门提供的采掘工程平面图为底图，标2明地质构造带、突出点等内容。
2、钻孔设计图，包括钻孔平面布臵图，不同断面处的剖面图。
顺层钻孔预抽突出煤层瓦斯方法与应用
2991 概况阳煤五矿回采3#煤层，该矿井属于煤与瓦斯突出矿井。
试验工作面东侧为本矿工作面采空区，西侧为矿界煤柱，北侧为矿界煤柱，南侧为轨道运输大巷。
该采煤工作面共计施工5条巷道，东侧为工作面胶带运输巷，西侧为工作面回风巷，巷道断面均为矩形。
2 抽放系统根据该矿的瓦斯治理模式以及瓦斯治理经验，在该工作面已施工的巷道内安装377mm和219mm的抽放管路，并在抽采管路上安装瓦斯抽采计量装置，并每500m施工接地极，确保接地可靠。
在巷道内靠工作面侧布置钻场，钻场内每班检查瓦斯，确保钻场内瓦斯不积聚。
在钻场内向工作面施工顺层钻孔，预抽工作面瓦斯。
设计每个钻场共施工14个顺层钻孔，钻孔终孔点距离5-7m，钻孔设计长度50-360m，钻头直径96mm，采用“两堵一注”式封孔方式，封孔深度9m。
抽采系统需加强管理：钻孔施工过程中确保定位准确，减少钻孔交叉，并加快钻孔施工进度，增加钻孔预抽时间。
钻孔施工完毕后及时连抽，减少钻孔内的瓦斯向巷道内释放，降低巷道瓦斯浓度。
每天需对抽采钻孔和抽采系统进行检查，发现封联孔漏气现场及时处理。
定期对钻孔参数进行测量，针对钻孔浓度、压力等参数异常的钻孔需及时处理，确保每个钻孔抽采参数符合要求。
钻孔参数需及时填写在现场管理牌上，并由管理人员对抽采参数随机抽查，确保抽采参数真实有效。
3 区域措施效果检验3.1 评价单元划分根据《瓦斯抽采达标评判暂行规定》要求，煤与瓦斯突出工作面作业前需对瓦斯抽采效果进行评价，确保钻孔施工长度、钻孔均匀程度、钻孔覆盖范围等符合要求。
根据要求并结合工作面实际情况，该工作面共划分为三个评价单元。
第一个评价单元：从工作面切眼至620m为第一评价单元，该单元内钻孔设计间距5~7m，钻孔实际施工间距小于设计间距，符合设计要求，且钻孔覆盖范围也符合要求。
该单元内顺层钻孔开始抽采时间为：2014年10月9日；顺层钻孔完工抽采实践为2015年3月22日；顺层钻孔控制抽采实践：2016年9月30日；顺层钻孔效果评价实践：2017年5月31日。
瓦斯抽采效果的要求
瓦斯抽采效果的要求
第一百九十七条采煤工作面绝对瓦斯涌出量大于20m3／min，必须采用综合瓦斯抽采方法。
工作面瓦斯抽采率应满足下表规定。
工作面瓦斯抽采率应达到的指标
第一百九十八条高瓦斯工作面利用顺层孔预抽煤层瓦斯，预抽时间不少于3个月，确保工作面回采期间风流瓦斯不超限。
第一百九十九条突出煤层回采工作面利用顺层钻孔抽采瓦斯，必须在工作面投产前，预抽时间不少于6个月。
利用穿层钻孔进行条带保护的工作面，预抽时间不少于4个月；利用穿层钻孔抽采的工作面，预抽时间不少于6个月；利用穿层钻孔抽采的石门揭煤工作面，预抽时间不少于3个月。
第二百条煤与瓦斯突出矿井，预抽煤层瓦斯后，突出煤层的瓦斯含量应小于该煤层始突深度的原始煤层瓦斯含量；若煤层始突深度的煤层瓦斯含量无实际考察资料，则必须将煤层瓦斯含量降到8m3/t以下。
采煤工作面煤层预抽后煤层瓦斯含量符合下表规定。
采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯量应达到的指标。
煤矿瓦斯抽采技术应用分析
煤矿瓦斯抽采技术应用分析摘要：目前，我国已经进人深部开采时代，煤层中的瓦斯含量逐渐增加，这导致瓦斯引起灾害的可能性也大大增加。
为了保证开采的安全性，必须对煤层中的瓦斯进行治理，一种重要的手段是对煤层中的瓦斯进行预抽。
由于我国煤层大多经历了地质构造的作用，煤层透气性较差，直接抽采煤层中的瓦斯存在着很大的困难，为此，需要应用一些强化瓦斯抽采的技术措施。
基于此，文章对煤矿瓦斯抽采技术的应用进行了研究，以供参考。
关键词：煤矿开采；瓦斯抽采；技术措施1瓦斯抽采技术面临的难点分析地面钻井抽采煤层瓦斯的效果比较差，已经很少采用。
目前，中国大多数矿井采用的是井下钻孔抽采煤层中瓦斯的方法。
但是由于我国煤层透气性较差，采用普通的钻孔来进行瓦斯抽采，存在抽采时间长、抽采效果差的不足。
因此为了强化瓦斯抽采，需要采用一些其他技术。
在当前的煤矿瓦斯抽采工作中，主要面临以下方面难点：（1）顺煤层抽瓦斯钻孔施工深度难以满足高效区域抽采的要求。
顺煤层抽瓦斯钻孔施工深度难以满足高效区域抽采的要求，使得大量采用抽瓦斯专用岩巷，工程成本高、施工时间长、产生大量废渣。
（2）缺乏长钻孔轨迹测定技术井下钻孔施工存在风险。
缺乏长钻孔轨迹测定技术，使得抽瓦斯难均匀、易留事故隐患；井下钻孔施工存在风险，远程（或地面）操控成为趋势和难点。
（3）井下抽采的瓦斯浓度低及煤层透气性低。
井下抽采的瓦斯浓度低，不利于安全抽采与输运，也给资源利用带来困难；煤层透气性低，抽瓦斯效果较差，提高透气性和抽采效果是难题；用地面井抽采采动影响区瓦斯效果好，但易受采动破坏，提高其高效服务寿命是难题。
2煤矿瓦斯抽采技术的应用研究2.1做好瓦斯监测工作煤矿瓦斯监测是进行瓦斯防治的基础，其有效性对于煤矿安全有着重要影响。
在进行瓦斯监测时，需做好以下几方面工作：（1）要检查一些关键位置处瓦斯探头的完好性。
瓦斯探头是监测瓦斯的重要设备，其主要功能是测量空气中的瓦斯浓度，但由于煤矿井下恶劣的生产环境，瓦斯探头很容易损坏。
顺层钻孔预抽煤巷掘进条带瓦斯区域措施标准
永贵能源开发有限责任公司顺层钻孔预抽煤巷掘进条带瓦斯区域措施标准编制单位：永贵能源开发有限责任公司批准日期：执行日期：顺层钻孔预抽煤巷掘进条带瓦斯区域措施标准㈠释义本标准为永贵能源开发有限责任公司内部执行标准，在永贵能源开发有限责任公司内部执行，规范公司下属煤矿顺层钻孔预抽煤巷掘进条带瓦斯区域措施施工管理。
顺层钻孔预抽煤巷掘进条带瓦斯区域措施（以下简称掘进条带掘前预抽措施）指在本煤层施工顺层钻孔预抽掘进前方100m以上，、巷道轮廓线两侧15m范围内煤体，以消除掘进条带前方区域煤体瓦斯突出危险性的区域防突措施。
㈡掘进条带掘前预抽措施设计掘进条带掘前预抽措施钻孔设计前需测定所在煤层抽放半径，并根据测定结果计算钻孔工程量及钻孔控制区域瓦斯抽采时间。
钻孔控制掘进前方100m以上，、巷道轮廓线两侧15m范围内煤体，钻孔要均匀布置，避免出现钻孔控制空白区域，为确保瓦斯抽采达标，可根据工作面情况适当加密布置。
以2912运输顺槽掘前预抽钻孔设计图示意掘进条带掘前预抽措施设计标准。
㈢钻孔封孔钻孔封孔深度20m，封孔段长度8m（8m-16m段，采用囊袋封孔），孔口段用水泥砂浆固孔，单个钻孔施工完毕即封孔连抽。
㈣钻孔连抽⒈掘进条带掘前预抽钻孔采用可实现瓦斯、水自然分离的集流器方式联接，集流器上要设有总管联接口、足够的钻孔联接口和排水控制阀。
⒉钻孔采用直径2寸钢丝管进行软联接，联接的2寸钢丝管严禁出现转死弯或过长下垂等现象；集流器采用4寸钢管直接与抽放支管和辅助抽放管联接，钢丝管与封孔管接口处使用铁丝捆绑，各连接部位必须扎接牢固，杜绝漏气。
⒊所有联接管路均要吊挂平直，严禁出现盘绕、弯曲、下垂、打死弯现象。
⒋钻孔施工完毕立即封孔，24小时内进行连抽，48小时内完成注浆，钻孔封孔连抽48小时内完成测流工作（过构造等临时连抽抽采钻孔封孔后16小时内进行瓦斯浓度测定）。
⒌管径要统一，变径时必须设过渡节，尽量减少管路拐弯环节。
⒍安装抽放管路时，法兰垫圈、螺栓各个构件要齐全紧固，做到严密不漏气。
采煤工作面瓦斯抽采及预抽效果评估
采煤工作面瓦斯抽采及预抽效果评估㈠回采工作面进行瓦斯抽采前，必须进行瓦斯抽采施工设计。
施工设计包括抽采钻孔布置图、钻孔参数表（钻孔直径、间距、开孔位置、钻孔方位、倾角、深度等）、施工要求、钻孔（钻场）工程量、施工设备与进度计划、有效抽瓦斯时间、预期效果以及组织管理、安全技术措施等。
施工设计相关文件应当由矿技术负责人批准。
㈡要对预抽区域的瓦斯含量（压力）进行实测或计算，然后根据预抽区域煤层特性（孔隙率、透气性系数）、开采设计、通风设计、钻孔抽采有效半径等，进行区域抽采设计。
抽采设计要明确钻孔密度、钻孔终孔直径、主干管管径、预抽时间等。
预抽时间应根据煤层残余瓦斯压力（含量）、可解吸瓦斯量来确定。
㈢瓦斯抽采工程必须严格按设计施工，施工结束进行竣工验收，并形成验收报告。
瓦斯抽采工程竣工图纸、其他竣工资料及验收报告等由矿井相关责任人签字。
瓦斯抽采工程竣工资料（图）除与设计对应的内容外，还应包括开工时间、竣工时间以及工程施工过程中的异常现象（如喷孔、顶钻、卡钻等）等内容。
㈣计量测点布置应当满足瓦斯抽采达标评价的需要，在泵站、主管、干管、支管及需要单独评价的区域分支、钻场等布置测点。
㈤接抽后及时测流，孔口负压不得低于13Kpa，要求每旬至少测定一次抽放参数，详细记录：负压、动压、浓度、温度、大气压等参数，出井后，将现场测流原始记录交通风科，通风科对所测数据进行检查，及时将所测数据填写在《测流报表》上，测流人员下次测定时，再到通风科领取。
停止抽采后，通风科必须将测流原始记录交档案室保存。
抽采达标作为上报措施和区域效果检验的前提条件。
㈥瓦斯抽采效果评判⒈工作面基本概况⑴工作面布置及相邻位置关系。
工作面井巷工程及防突工程量，顶板管理方法等。
周边巷道布置及瓦斯抽采情况、煤层开采情况等。
⑵工作面瓦斯地质情况①地质构造：工作面区域地质情况，参照工作面地质说明书，按。
顺层定向长钻孔预抽煤层瓦斯区域防突措施效果检验方法研究
顺 层 定 向长钻 孔预 抽 煤 层瓦 斯 区域 防突 措 施 效 果 检 验 方法 研 究
周金龙 ， 董 洪凯 ， 李 国强 ＇
（ １ ． 河 北 省 兴 隆 县 安 全 生产 监 督 管理 局 ， 河北 承德 ０ ６ ７ ３ ０ ０ ； ２ ． 瓦 斯 灾 害 监 控 与 应 急 技 术 国 家重 点 实验 室 ， 重庆 ４ ０ ０ ０ ３ ７ ；
Ｚ ＨＯＵ Ｊ ｉ ｎ ｌ ｏ ｎ ｇ ，ＤＯ ＮＧ Ｈｏ ｎ ｇ ｋ ａ ｉ ’ ，Ｌ Ｉ Ｇ ｕ ｏ ｑ ｉ ａ ｎ ｇ ’ （ ． Ｘ ｉ ｎ ｇ ｌ ｏ ｎ ｇ Ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ｙ Ｗ ｏ ｒ ｋ Ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ Ａ ｄ ｍ ｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆＨ ｅ ｂ ｅ ｉ Ｐ ｒ ￣ｉ ｎ ｃ ｅ ， Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｅ ０ ６ ７ ３ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ．Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ Ｋ ｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｇ ａ ｓ Ｄｉ ｓ ａ ｓ ｔ ｅ ｒ Ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｅ ｍ ｅ ｒ ｇ ｅ ｎ ｃ ｙ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，Ｃ ｈ ｏ ｎ ｇ ｑ ｉ ｎ ｇ ４ ０ ０ ０ ３ ７ ，Ｃ ｈ ｉ ａ； ｎ ３ ．Ｃ ｈ ｉ ａ ｎ Ｃ ｏ ａ ｌ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｄ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ Ｃ ｈ ｏ ｎ ｇ ｑ ｉ ｎ ｇ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ｃ ｈ ｏ ｎ ｇ ｑ ｉ ｎ ｇ ４ ０ ０ ０ ３ ７ ， ｈｉ Ｃ ａ） ｎ
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保德煤矿8 #煤层采用顺层平行钻孔预抽瓦斯效果考察
为 了 考察 平行 钻 孔预 抽 瓦斯 效 果 ， 钻孔 初 始 对
瓦斯抽放量（ 和瓦斯抽放量衰减系数（ ） ｑ） 进行了 测定 。为 了保 证测 定 结果 的准 确 性 和代 表 性 ， 用 采 了按钻孔 间距分 组测 定方 法 ； 测定 时 ， 根据 各组钻孔 的抽放瓦斯总量 、 抽放混合 瓦斯浓度和组 内钻孔总
２ 。 ７ｍ
煤科 总 院抚顺 分 院 于 ２０ ０５年 １月 ２ 日在 保 德 煤 矿 ８５ １ ８０ 胶运 巷 （５ 处 ） １０ｍ 取样利 用解 吸法 实测 该 地点 ８煤 层 瓦斯 含 量 为 ２ ３ （ ｒ ， ．６ｍ ／ ｔ・ ） 折算 为 原 煤瓦斯 含 量为 １ ９ ／。残 存 量 为 １Ｏ ／， ． １ｍ。ｔ ． １ｍ。ｔ 折算 为原煤 瓦斯 残存 量 为 ０ ８ ／。 ．２ｍ ｔ
１ 工作面 概 况
ｍｌ孔 间距 分别 为 ４ｍ， ８ｍ，０ｍ， 放钻 孔共 ｉ， ｌ ６ｍ， １ 抽
８５ １ ８０ 工作面为保德 煤矿五盘 区首采工作 面 ， 位于 ８煤集 中主 、 运 大巷 以西 ， 盘 区 主 、 运 大 辅 五 辅
巷 正北 ， 保德 ７ １１ 空 区 以南 ， ８０ 采 以西为未 开发 实 煤 体。 工 作 面沿 ８煤层 近 走 向掘 进 ， 此方 向煤 层 逐 沿 渐 变薄 （． １ｍ） 至设 计 切 眼部 位 又 逐 渐 变 厚 ， ６ Ｏ ， 达
抽放效 果 ， 止 ２０ 截 ０ ６年 ９月 ２ ４日工 作 面 各 区段 的
瓦斯抽 放 累计 量见 表 １ 。
到 ７２ 煤层结构复杂 ， ．０ｍ， 夹矸平均 ４ 以上 ， 层 单层
夹 矸最 大 厚 度 ０ ６ ．５ｍ。掘 进 范 围处 于 宽 缓 向 斜 北 翼 ， 口点 为 向斜核 部 ， 开 由核部 向北正 坡 掘进 。 煤层倾 角 ２ 一５ ， 均 ３ ６ ； 。 。平 ．。煤层 走 向 ３０ ， ４ 。倾
顺层钻孔抽采瓦斯影响因素分析
顺层钻孔抽采瓦斯影响因素分析摘要：随着时代的进步，煤矿工程也迅速发展起来，为提高煤层顺层钻孔瓦斯抽采效果，保证合理的人力物力投入，结合宏岩煤矿井下实际情况对影响瓦斯抽采效果的各因素进行分析，探索提高瓦斯抽采效果的途径。
现场实践表明，抽采的6个月内，抽采的单孔瓦斯浓度均在50%以上，抽采效果良好。
关键词：顺层钻孔；抽采瓦斯；影响因素引言我国矿产资源丰富，因此不断提高开采的相关技术有助于促进经济的发展，稳定社会的和谐。
在当前的煤矿开采过程中，主要存在的问题集中体现在利用钻孔的方式对瓦斯进行抽样，这种方法有利有弊，如果应用得当，将会有效的促进煤矿开采量的提高，但是在当前的工作中，正是因为对开采工作的不重视，才会造成煤矿事故的频繁发生，在没有对煤矿厚度以及相关因素进行严格掌握的前提下，就随意开采，而瓦斯是一种具有一定危险性的能源，如果不对相关的工作加以有效的控制，将会造成严重的损失。
1、煤层瓦斯流动基本理论本文中首先要介绍一种理论，这一理论在煤矿开采工作中具有重要的作用，任何实践工作都是在一定的理论技术之上才得以实现的，因此，只有掌握了这一基本理论，才能在实际的工作中充分发挥作用，保证更加安全高效的完成相关的工作。
煤的性质十分明显，是一种具有多个孔隙的介质，在煤中的瓦斯通常以两种形态进行存储，一种是吸附，另外一种是游离，前者在煤中所占据的比例高达90%，而后者仅占有10%，瓦斯会受到孔隙带来的压力，并且在浓度梯度的影响下，经常会出现流动的状态。
研究工作者普遍认为之所以会出现这样一种状态，主要是因为钻孔抽采负压所带来的影响。
因此在实际的工作中，需要对这一问题加以重视，以提高瓦斯在开采时的安全性。
煤体大孔和裂隙中，煤层瓦斯流动基本遵循达西（Darcy）定律，瓦斯流速与煤层瓦斯压力梯度成正比，成线性规律在微孔结构中，瓦斯流动服从菲克（Fick）定律，瓦斯流速与煤层瓦斯含量或浓度成正比，成线性规律。
由于煤层中瓦斯流动存在流速过大、分子和离子效应以及瓦斯的非牛顿态势多物理场，在一定情况下，瓦斯在煤层中的流动不服从达西（Darcy）定律，属于非线性瓦斯渗流。
成庄矿顺层钻孔预抽煤层瓦斯的合理钻孔参数试验
大 。因此应在 现有 钻 机 条 件下 尽 量 打 大 直 径 、 钻 深
・
】 ・ ７
维普资讯
２０ 年 ６ ０６ 月
矿 业 安 全 与 环 保
Ｑ＝４ ４ ．８ １ 。肼“ ７４ ９ １ （ 一ｅ 。 ）
约 １ ０ ２０ ０ｍ。
２ 钻 孔 参 数 。钻 孔长 度 为 １０ ｍ左 右 ， 孔 直 ） ３ 钻 径为 ７ ８ ｎ， 孔倾 角 以上 向为宜 。钻 孑 方 位 为 ５ ５ｔ ｉ钻 ｏ Ｌ
与巷 道 夹角 ６ 。 ｏ。 ７ 一９ ｏ ２ ２ 顺层 钻 孔抽 采瓦斯 情 况 ． 从 表 １可 以看 出 ， １ 与 ５ 孔 相 比较 ， 钻 孔 孔 ６ 仅 直径 增 大 １ ％ ， 瓦斯 抽采 量 却增 大 １ ． ％ ；６ ３ 而 ２ ６ ５ 孔 与 ４ 孔相 比较 ， 孔长 度增 大 近 ４ ％ ， 瓦斯 抽 采 Ｏ 钻 ０ 而
ｈ 效 果 分 析
３ １ 不 同参数 钻孔 抽采 效 果考察 ．
对 不 同直 径 、 同长 度 的钻 孔 的 瓦斯 抽 采 量 进 不 行 了考 察 ， 结果 见 表 １ 。
衰 ｌ 不 同 钻 孔 参 数 的 瓦 斯 抽 采 ■ 对 比衰
２ 综 放面 顺 层钻 孔 抽 采 瓦 斯 情 况
表 ２ 顺 层 钻 孔 不 同 抽 采 时 间 、 同钻 孔 间距 的预 抽 率 不
顺层 钻孔 的预抽率 是 指钻 孔抽 采 的 瓦斯 量 占抽 采范 围煤 层 瓦斯 总储量 的 比例 。顺 层 钻 孔预 抽 率 由
第 ３ 卷增刊 ３
（） ３
孔 ， 要积 极 引进 大功 率钻 机 ， 并 为进 一 步提 高 瓦 斯抽 采 率 提供保 障 。
顺层钻孔预抽煤巷瓦斯抽采技术及应用
１ ２
图 ３ 钻孑 Ｌ 布 置 剖 面 图
３
４
６１
６ ０
１ ８ －２ ２
１ ８ －２ ２
ｌ ６
１ ８
７
７
５
６ ０
１ ８ －２ ２
１ ６
７
６
７ ８
６ ０
６１ ６ ２ ３ ７
ｍ ：
考虑到设计钻孔径 向距离较 近 ． 为 防止钻孔 割缝过程 中 穿孔及重复割缝 ， 同时减少割缝时间 ， 钻孔 割缝 时交错相 间 ， 割缝参数见表 ２ 。
表 ２ 割缝 参 数
孔号
１ ２ ３ ４ ５ ６
割缝 间距ｆ ｍ １
４ ４ ４ ４ ４ ４
Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｉａ ｒ ｌ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ￣
２ ０１ ３正
山 东工 业 技 术
第８ 期
时间。现场切槽参数设计 为供水压力 ２ ０ ＂ ４ ０ Ｍ Ｐ ａ ， 振荡喷嘴直
径 ２ ． ５ — ３ ． Ｏ ｍｍ： 供水流量 ８ ０ ～ ２ ０ ０ Ｕｍ ｉ ｎ ； 切槽时间 １ ０ － ２ ０ ｍ ｉ ｎ 。 在脉 冲射流作 用下 ． 煤层 的卸压 范 围大幅增 大 ， 空 隙裂
割缝次数
４ ７ ７ ７ ７ ７
初始割缝距孔底距离（ ｍ１
０ ７ ３ ４ ２ ４
综合考虑 己 １ ５ — ３ ２ ０ ２ ０机巷煤层透气性 、 瓦斯含量 、 瓦斯压
力等因素 ． 高 压脉 冲水 射流割缝 有效 影响半径定为 ３ ｍ。
２ ． ３ 钻孔布置
孔号
１
采面顺层钻孔预抽煤层瓦斯区域防突措施
采面顺层钻孔预抽煤层瓦斯区域防突措施1. 背景及意义近年来，我国煤矿瓦斯事故频发，造成了严重的人员伤亡和财产损失，对煤炭行业的安全生产造成了极大的压力。
其中，采面顺层钻孔预抽煤层瓦斯是煤矿瓦斯事故的重要原因之一，因此对其进行防突措施工作具有重要的意义。
通过采取合适的技术措施，可有效地预防和控制瓦斯事故的发生，保障矿山生产的安全和稳定，实现经济效益最大化和社会效益最大化的双赢。
2. 防突措施2.1 采用反击式预抽采技术传统的采面顺层钻孔预抽采瓦斯技术通常存在“二次扰动”的问题，即煤层顶板和顶柱稳定性差，钻孔预抽采过程中容易造成采空区崩塌、形成新的瓦斯灾害隐患。
为了解决这一问题，反击式预抽采技术应运而生。
反击式预抽采技术是指在煤层中反向钻孔，将预抽排放的瓦斯收集到充填在钻孔中的吸附剂中，再通过压缩空气的形式把瓦斯顺利排放出去，同时保持煤层完整性，不会对煤层稳定性产生二次扰动。
2.2 加强瓦斯抽放管理瓦斯抽放是对于瓦斯治理的一个重要部分。
采用自动瓦斯抽放技术，在提高瓦斯抽放效率的同时，也能够很好的掌控瓦斯浓度的变化范围，及时采取相应的措施来防止瓦斯浓度超标而引发安全事故。
对于瓦斯抽放设备，应定期进行维护和保养，并配置专业人员进行开关操作，及时排除各种故障，确保瓦斯抽放设备正常运转。
2.3 采用通风技术通风技术是煤矿安全生产的重要一环，对于煤矿瓦斯防范也起到了至关重要的作用。
通风方式的合理选择能够有效控制瓦斯浓度及瓦斯压力，达到瓦斯治理的目的。
采用喷煤尘雾化吸附的通风技术，不仅能去除煤尘、减小瓦斯扩散、控制瓦斯爆炸危险，而且有利于降低环境湿度，防止土壤流失，是较为成熟和有效的一种通风方式。
3. 总结通过以上三个方面的措施相结合，可有效的预防和控制煤矿瓦斯事故的发生，保障人民群众的安全和矿山的稳定生产。
需要注意的是，瓦斯治理工作必须严格按照相关标准和规定进行，加强瓦斯监测，提高安全意识，做到“预防为主，综合治理”的原则，以确保煤炭行业的安全生产和可持续发展。
煤矿瓦斯抽采效果评判细则
煤矿瓦斯抽采效果评判细则1、预抽煤层瓦斯效果的评判细则⑴预抽采钻孔有效控制范围界定①对顺层钻孔，钻孔有效控制范围按钻孔长度方向的控制边缘线、最边缘2个钻孔及钻孔开孔位置连线确定。
钻孔长度方向的控制边缘线为钻孔有效孔深点连线，相邻有效钻孔中较短孔的终孔点作为相邻钻孔有效孔深点。
②对穿层钻孔，钻孔有效控制范围取相邻有效边缘孔的见煤点之间的连线所圈定的范围。
⑵预抽采钻孔布孔均匀程度评价预抽煤层瓦斯的抽采钻孔施工完毕后，钻孔间距不得大于设计间距。
⑶预抽采瓦斯效果评判指标测定①预抽时间差异系数预抽时间差异系数是指预抽时间最长的钻孔抽采天数和预抽时间最短的钻孔抽采天数的差值与预抽时间最长的钻孔抽采天数之比，其数值应小于30%。
预抽时间差异系数计算方法：%100max min max ×−=T T T η 式中：η—预抽时间差异系数，%；max T —预抽时间最长的钻孔抽采天数，d；min T —预抽时间最短的钻孔抽采天数，d。
②预抽瓦斯效果指标计算将钻孔间距基本相同和预抽时间基本一致的区域划为一个评价单元。
对同一评价单元预抽瓦斯效果评价时，应首先根据抽采计量等参数计算抽采后的残余瓦斯含量或残余瓦斯压力，然后计算可解吸瓦斯量，可解吸瓦斯量必须满足表2的指标要求。
瓦斯抽采后煤的残余瓦斯含量计算方法：0CY W G QW G −=式中：CY W —煤的残余瓦斯含量，m 3/t；0W —煤的原始瓦斯含量，m 3/t；Q —评价单元钻孔抽排瓦斯总量，m 3；G —评价单元参与计算煤炭储量，t。
评价单元参与计算煤炭储量G 按下式计算：()()12122G L H H R l h h R m γ=−−+−−+式中：L —评价单元煤层走向长度，m；l —评价单元抽采钻孔控制范围内煤层平均倾向长度，m； 1H 、2H —分别为评价单元走向方向两端巷道瓦斯预排等值宽度，m。
如果无巷道则为0；1h 、2h —分别为评价单元倾向方向两侧巷道瓦斯预排等值宽度，m。
XX煤矿石门揭煤及采掘工作面瓦斯预抽效果评价技术要求
XX煤矿石门揭煤及采掘工作面瓦斯预抽效果评价技术要求XX煤矿石门揭煤及采掘工作面瓦斯预抽效果评价技术要求1、石门揭煤采用穿层钻孔预抽效果评价技术要求：瓦斯预抽率45％＝瓦斯抽采量／瓦斯储量瓦斯抽采量：计算指标值时间段内的抽采瓦斯总量（m3）。
瓦斯储量：预抽钻孔控制范围内的煤体储存瓦斯量（m3）。
2、煤巷掘进工作面采用条带式穿层钻孔预抽效果评价技术要求：（1）实行分单元评价，每预抽评价单元长度不小于100m。
（2）瓦斯预抽率35％＝瓦斯抽采量／瓦斯储量瓦斯抽采量：计算指标值时间段内单元煤体的抽采瓦斯总量（m3）。
瓦斯储量：单元预抽钻孔控制范围内的煤体储存瓦斯量（m3）。
3、回采工作面采用网络式穿层钻孔预抽效果评价技术要求：（1）实行分单元评价，每预抽评价单元长度不小于100m。
（2）瓦斯预抽率30％＝瓦斯抽采量／瓦斯储量瓦斯抽采量：计算指标值时间段内单元煤体的抽采瓦斯总量（m3）。
瓦斯储量：单元预抽钻孔控制范围内的煤体储存瓦斯量（m3）。
4、回采工作面采用两巷顺层钻孔预抽效果评价技术要求：（1）实行分单元评价，每预抽评价单元长度不小于100m。
（2）瓦斯预抽率30％＝瓦斯抽采量／瓦斯储量瓦斯抽采量：计算指标值时间段内单元煤体的抽采瓦斯总量（m3）。
瓦斯储量：单元预抽钻孔控制范围内的煤体储存瓦斯量（m3）。
5、煤巷掘进工作面顺层长钻孔预抽效果评价技术要求：（1）分茬评价。
（2）瓦斯预抽率30％＝瓦斯抽采量／瓦斯储量瓦斯抽采量：计算指标值时间段内单元煤体的抽采瓦斯总量（m3）。
瓦斯储量：单元预抽钻孔控制范围内的煤体储存瓦斯量（m3）。
抽放瓦斯的技术方法
抽放瓦斯的技术方法一、开采层瓦斯抽放对开采层瓦斯涌出量大或有突出危险的煤层，主要采用开采层瓦斯抽放技术。
开采层瓦斯抽放包括巷道抽放和钻孔抽放。
巷道抽放一般只是预抽，钻孔抽放包括预抽和边采（掘）边抽。
1、巷道预抽一般不用作主要的瓦斯抽放方法，一般只是在部分煤巷暂时不用或有异常瓦斯涌出巷道的矿井作辅助方法应用。
2、钻孔抽放根据钻孔布置方式分为穿层钻孔和顺层钻孔抽放。
由于穿层钻孔存在钻孔有效利用率低、钻孔工程量大以及需作专用瓦斯抽放巷等缺点，随着顺层钻孔成孔工艺技术的提高，本煤层瓦斯抽放向着顺层钻孔瓦斯抽放方向发展。
⑴、钻孔布置方式：网络式穿层钻孔、穿层与顺层钻孔结合、顺层长钻孔等。
⑵、抽放工艺参数包括钻孔直径、钻孔长度、抽放负压、有效抽放半径等。
①、钻孔直径一般采用75---108㎜的钻孔。
②、钻孔长度：钻孔瓦斯抽放量在一定范围内随钻孔穿入煤体的长度线性增加，所以穿层钻孔总是要求穿透煤体全厚；顺层钻孔根据采掘工程部署，在条件许可下尽可能钻深。
③、抽放负压一般选用6—30kPa的进行抽放（设计选用15KPa）。
④、钻孔合理预抽时间：钻孔预抽有一个合理的时间，时间过短，钻孔抽放工程得不到有效利用。
时间过长也不科学，浪费时间、资金和设备费用，因钻孔瓦斯流量随抽放时间的延长而蓑减（基本符合负指数方程），当超过一定的预抽时间，钻孔瓦斯流量蓑减到很小，再继续预抽就没有实际意义，可能还会影响采掘接替。
⑤、钻孔的有效抽放半径是指在规定的抽放时间内钻孔抽放瓦斯的有效影响范围。
显然钻孔的有效半径与抽放时间、瓦斯及煤层透气性有关。
其测定方法有两种：A：通过观测抽放钻孔四周不同距离，测压钻孔瓦斯压力随抽放时间的变化来确定。
B：通过测定钻孔累计抽出瓦斯量随抽放时间的变化来确定。
二、邻近层瓦斯抽放在邻近层近距离煤层群开采条件下。
采用冒落法管理顶板时，首先开采的煤层会有大量邻近层瓦斯涌入，这时必须进行邻近层瓦斯抽放。
由于煤层的开采，采空区顶板岩层冒落、断裂或下沉变形。
瓦斯参数测定及措施效果检验、消突评价相关要求
⽡斯参数测定及措施效果检验、消突评价相关要求防突及措施效果检验、消突评价等补充资料⼀、⽡斯基本参数测定⼀、⽡斯基本参数测定的内容及原则⼀)⽤于⽡斯涌出量预测及⽡斯抽采论证的⽡斯基本参数1．煤层⽡斯含量煤层⽡斯含量是指在矿井⼤⽓条件下(环境温度为20℃，环境⼤⽓压⼒为0．1 MPa)单位质量煤体中所含有的⽡斯⽓体(通常指甲烷)体积量，⼀般⽤m3／t表⽰其⼤⼩，即1 t煤中所含⽡斯的⽴⽅⽶数。
煤层⽡斯含量⼜可分为：煤层⽡斯原始含量——未受采矿采动及抽采影响的煤体内的⽡斯含量。
煤层⽡斯残存含量——受采矿采动及抽采影响的煤体内现存的⽡斯含量。
原煤⽡斯含量——单位质量原煤中含有的⽡斯量。
可燃基⽡斯含量——原煤中除去灰分和⽔分后的单位质量可燃部分煤中的⽡斯含量。
2．煤层⽡斯压⼒煤层⽡斯压⼒是指⽡斯赋存于煤层中所呈现的⽓体压⼒，即⽓体作⽤于孔隙壁的压⼒。
煤层⽡斯压⼒的单位⼀般⽤MPa表⽰。
煤层⽡斯压⼒⼜可分为：煤层⽡斯原始压⼒——未受采矿采动及抽采影响的煤体内的⽡斯压⼒。
煤层⽡斯残存压⼒——受采矿采动及抽采影响的煤体内现存的⽡斯压⼒。
⼆)⽤于突出危险性鉴定的⽡斯基本参数1．煤层⽡斯压⼒<（0.74mpa）2．煤层⽡斯含量<8m3/t)2．煤层的结构破坏类型(Ⅰ～V类)：⽤煤层的构造特征、光泽、节理性质、断⼝性质及强度等指标综合反映的煤层被破坏程度。
4．煤样的⽡斯放散初速度(△P)：实验室测定的吸附⽡斯煤样在突然卸压后最初⼀段时间内解吸⽡斯放出快慢的相对指标。
5．煤样的坚固性系数(∫)：⽤捣碎法测定的煤样抗破碎强度指标。
6．煤的⽡斯解吸特征曲线：现场采取煤样经实验室真空脱附后，给定不同的吸附⽡斯压⼒使其吸附平衡，然后令其在⼤⽓压⼒状态下进⾏⽡斯解吸量随解吸时间关系的测定，统计分析得出解吸特征参数。
改变吸附平衡的⽡斯压⼒，得出不同的解吸特征参数，得到吸附平衡⽡斯压⼒与解吸特征参数之间的关系曲线，该曲线即为煤样的⽡斯解吸特征曲线。
顺层钻孔瓦斯抽采半径及布孔间距研究 吴纯浩
顺层钻孔瓦斯抽采半径及布孔间距研究吴纯浩摘要：瓦斯抽采是煤矿瓦斯灾害治理和资源利用的根本性措施之一，而钻孔布置是瓦斯抽采的首要工作。
对于顺层钻孔而言，瓦斯抽采半径是确定钻孔布置间距的基础参数和重要依据，其准确测定对于节省钻孔施工工程量、提高瓦斯抽采效率乃至最终实现瓦斯抽采达标至关重要。
多年来，众多研究者围绕有效半径的定义、理论求解方法、现场测试技术等焦点问题，开展了大量卓有成效的研究工作，取得一系列成果。
但是，现场实践表明，理论研究成果与现场实际情况仍存在一定偏差。
本文分析了顺层钻孔瓦斯抽采半径及布孔间距关键词：顺层钻孔瓦斯；抽采半径；布孔间距；煤矿瓦斯抽采是降低矿井瓦斯涌出量、降低煤层瓦斯压力以及防止煤与瓦斯突出灾害的重要技术措施。
其中，合理布置抽采钻孔间距是保证抽采效果的重要因素：钻孔间距过大，在抽采范围内易形成抽采盲区；钻孔间距过小，会造成人力、物力的浪费。
所以，瓦斯抽采钻孔的设计应以钻孔的有效抽采半径为依据。
一、概述1.抽采半径的定义。
抽采半径按用途可分为: 抽采影响半径和有效影响半径。
抽采影响半径是指在规定的时间内原始瓦斯压力开始下降的测试点到抽采钻孔中心的距离。
有效抽采半径是指在规定时间内以抽采钻孔为中心，该半径范围内的瓦斯压力或含量降到安全容许值的范围。
钻孔的有效抽采半径是抽采时间、瓦斯压力、煤层透气性系数的函数，另外还与煤层原始瓦斯压力、吸附性能、抽采负压有关。
目前，界定瓦斯有效抽采半径常用瓦斯压力和瓦斯含量两项指标，达到安全允许值的压力和含量分别为0. 74MPa 和8m3 /t，因此，抽采范围内最大压力(0.74MPa)和最大含量( 8m3 /t) 点到抽采钻孔中心的距离可确定为有效抽采半径。
瓦斯含量测试误差较大，且容易受取样孔瓦斯排放的影响，而瓦斯压力易于观察，且较为直观，因此，本文采用残余瓦斯压力( 0. 74MPa) 来标定有效抽采半径。
2.理论模型的建立。
一是钻孔抽采瓦斯渗流场控制方程。
新安煤矿顺层钻孔预抽煤层瓦斯技术参数研究
卸 压方 法 的条件 下 ， 采用 孔径 为 ５ ｍ 若 ｍ预抽 钻
孔 、 抽 时间大 于 ２个 月 的情 况 下 ， 预 预抽 孔 间距 为
３ｍ（ 半径 为 １５ｍ） ． ．
表 ３ 预 抽 试 验 区各 钻 孔抽 采统 计 表
３ １４ ．．
钻 孔 直 径
面 ， 进工 作 面 钻 孔 深０
３ １ ２ 预 抽 时 间 ．．
除 突 出的 目的 ， 从 瓦斯 治 理 和 通 风效 果分 析 ， 但 还
应有 充分 的抽 采 时间 。
３ １ ３ 预 抽 半 径 的 确 定 ．．
从表 ３可 以看 出 ： 抽试 验 区钻孔综 合 预抽 时 预 间最 短 ６ ， 长 １ ８ｄ 平均 ８ ． ７ｄ 预抽 时 间整 ５ｄ 最 ２ ， ３６ ，
文章编 号
１０ ０ ０—５ ６ （ ０ ２ ０ ０ ３ ０ ２ ９ ２ １ ）３— ０９— ５
新 安煤 矿顺 层 钻 孔 预 抽 煤 层 瓦斯 技 术 参 数 研 究
谢 雄 刚 车 海 云 ， 云 仓 ， 朱
（ 州大学 矿业学院 ， 州 贵阳 ５００ ） 贵 贵 ５ ０ ４
摘
要 ： 文选 用新 安煤 矿 １ 层 １ １ ０ 本 ７煤 １ ７ ６采煤 工作 面作 为本 煤层 顺 层 钻孔 预抽 瓦斯 技 术试 验
钢 管或铁 管 ， 封孔 深度 为 ５１． １ ２
２ ３ 预 抽量 ．
图 １ 钻 孔施 工 实 际成 果 图
测 算 出各钻 孑 瓦 斯抽 采参 数如下 表 ３所示 。 Ｌ
３ 预 抽 瓦斯 效 果分 析
３ １ 预 抽 参数 分析 ．
３ １ １ 预抽 率 ．．
从表 ３可 以看 出 ： 层 最 小预 抽 率 为 ２ ％ ， 煤 ５ 最
本煤层瓦斯抽采技术方案
本煤层瓦斯抽放技术一、本煤层抽放情况根据1801回风顺槽向采面方向施工顺层钻孔竣工图显示，1801回风顺槽施工顺层钻孔，在施工过程中，因为煤层变化比较大，导致成孔率比较低，大部分孔不具有抽放价值，只做为自然排放孔或者直接封堵处理，因此在施工的钻孔当中，部分孔不联抽，作为排放孔，部分孔直接封堵，以免影响其他成孔抽放质量。
在回风顺槽中在钻场之间向煤壁打顺层钻孔，形成交叉钻孔，但是施工效果欠佳，影响瓦斯的抽放效果。
本矿井采用大直径钻孔强化抽放措施，但是抽放效果不是很明显。
二、本煤层瓦斯抽放方法本煤层瓦斯抽放是指采用巷道或打钻的方式直接抽放开采煤层内含有的瓦斯的方法。
按照抽放与采掘的时间关系。
本煤层抽放可分为“预抽”和“边抽”两种方法。
所谓“预抽”，就是在开采之前预先抽出煤体中的瓦斯。
“预抽”又可分为巷道预抽和钻孔预抽2种；所谓“边抽”，是指边生产边抽放瓦斯，即生产和抽放同时进行。
“边抽”又包括边采边抽和边掘边抽2种。
1、“预抽”本煤层瓦斯的施工方法及其优缺点预抽本煤层瓦斯（分巷道预抽和钻孔预抽）的施工方法及优缺点如下：（1）巷道预抽本煤层瓦斯。
即在回采之前事先掘出瓦斯巷道（因同时要考虑采煤工作需要，因此也叫采准巷道），然后，将巷道密闭，在密闭处接设管路进行抽放，直到回采时为止。
这种方法的优点是，煤体卸压范围大，煤的暴露面积大，有利于瓦斯释放。
缺点是，提前送道，开采时巷道维修量大；高瓦斯煤层掘进施工困难；若密闭不严易进气，抽出的瓦斯浓度低；且巷内易引起自然发火。
此法目前很少应用。
（2）钻孔预抽本煤层瓦斯。
即在开采煤层底板（或顶板）岩层中掘一条与煤层走向平行的巷道，在此巷道中每隔一定距离（20-30m）掘一小石门做钻场（深度不超6m,在每个钻场内向煤层打3-7个呈放射状的钻孔，穿透煤层进入顶（底）板，插管封孔进行抽放。
这种方法的优点是，钻孔贯穿煤层，瓦斯很容易沿层理面流入钻孔，有利于提高抽放效果；其次，抽放工作是在掘进和回采之前进行的，能大大减少生产过程中的瓦斯涌出量。
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顺层瓦斯预抽钻孔布置参数及抽采效果分析焦振营【期刊名称】《《中州煤炭》》【年(卷),期】2019(041)011【总页数】4页(P40-42,46)【关键词】顺层瓦斯预抽钻孔; 钻孔布置间距; 钻孔极限抽采; 有效抽采半径; 预抽率【作者】焦振营【作者单位】平顶山天安煤业股份有限公司一矿河南平顶山467000【正文语种】中文【中图分类】TD712.60 引言随着我国煤矿开采逐渐向深部发展，瓦斯灾害越来越严重，目前瓦斯抽采是我国治理瓦斯事故的根本措施。
钻孔抽采瓦斯一方面使钻孔周围煤体产生破碎或裂隙引起煤体卸压；另一方面可以降低煤层瓦斯压力。
国内外学者对顺层瓦斯预抽钻孔布置参数及抽采效果进行了很多研究，陈富贵[1]对朱仙庄煤矿工作面顺层瓦斯抽采方案优化进行了研究，在地质条件和瓦斯赋存的基础上，设计了工作面顺层瓦斯抽采钻孔相关参数，然后对不同的封孔材料、布置方式、钻孔孔径、钻孔间距的瓦斯抽采数据进行了分析；王凯[2]研究了顺层瓦斯抽采钻孔孔内负压分布规律，通过数值模拟、现场试验、理论分析验证了新型抽采工艺的优越性。
本文采用理论分析和现场测试，对顺层瓦斯预抽钻孔布置参数及抽采效果进行了分析，研究为工作面瓦斯抽采钻孔提供了理论依据。
1 工作面概况某煤矿为煤与瓦斯突出煤矿，研究工作面煤层埋深340～360 m，平均埋深350 m，煤层赋存稳定，平均厚5.9 m，煤层倾角5°～10°，瓦斯压力0.1～0.4 MPa，煤层透气性系数0.07 m2/(MPa2·d)，煤的坚固性系数为0.6。
基本顶为粉砂岩或中粒砂岩，直接顶为砂质泥岩，直接顶为泥岩。
本煤层瓦斯抽采，钻孔直径为113 mm，孔深100～110 m，采用聚氨酯和水泥沙进行封孔，抽采负压为-10 kPa，封孔长度大于12 m，预抽时间不少于3个月。
2 顺层瓦斯预抽钻孔布置参数2.1 顺层钻孔布置间距(1)多孔抽采效果叠加现象。
对于现场瓦斯抽采来说，瓦斯抽采是按照一定距离和时间进行抽采，相邻的瓦斯抽采钻孔会出现抽采效果叠加的现象。
为了便于得到多钻孔瓦斯抽采变化规律，研究了多钻孔抽采瓦斯时，煤层瓦斯含量分布规律[3-4](图1)。
图1 多钻孔抽采瓦斯时煤层瓦斯含量分布规律Fig.1 Distribution law of gas content in coal seam during multi-borehole gas drainage由图1可知，在6个月的瓦斯抽采下，距离相邻两钻孔的位置处，瓦斯含量为3.35 m3/t，比单钻孔的抽采下降了13%。
表明顺层多钻孔抽采瓦斯时，由于抽采叠加效应，距离钻孔不同位置处，煤层瓦斯含量降低的幅度大于单钻孔的瓦斯抽采。
因此，在进行多钻孔抽采瓦斯时，钻孔间距可适当大于2倍的有效抽采半径。
(2)钻孔间距与抽采半径的关系。
根据大量的试验研究，得出布孔间距和单钻孔抽采半径的关系：(1)式中，R影响为单钻孔瓦斯抽采时，瓦斯含量降至85%的影响半径；L为布孔间距；r有效为单钻孔有效抽采半径。
(3)现场试验验证。
为了验证钻孔间距与抽采半径的关系，设计施工1组钻孔用来测量多钻孔瓦斯抽采时煤层瓦斯压力变化情况，钻孔布置及参数如图2所示。
图2 钻孔布置及参数Fig.2 Borehole layout and parameters对钻孔进行90 d的瓦斯抽采，然后观测煤层瓦斯压力变化情况，2号和3号观测孔瓦斯压力变化情况如图3所示。
图3 2号和3号观测孔瓦斯压力变化情况Fig.3 Gas pressure changes of No.2 and No.3 observation holes由图3可知，随着瓦斯抽采时间的增加，瓦斯压力呈现下降趋势。
当抽采40 d时，瓦斯压力下降至0.11 MPa，降幅为51%；当抽采90 d时，瓦斯压力下降至0.08 MPa，降幅为64%。
因此，根据式(1)设计得到的布孔间距为3.3 m时，当进行90 d的瓦斯抽采时，抽采率达到了30%的要求，也验证了式(1)的正确性。
2.2 钻孔极限抽采时间研究当顺层钻孔进行瓦斯抽采时，钻孔周围的瓦斯压力梯度会随着时间的增长而扩张，当该瓦斯压力梯度不能进行瓦斯抽采时，此时的时间视为钻孔极限抽采时间。
钻孔极限抽采时间计算公式[5-6]：K抽=Qf/Qi =1-e-βtmax(2)式中，β为钻孔瓦斯流量衰减系数；tmax为极限抽采时间；Qi为极限瓦斯抽采量；Qf为钻孔累计抽采瓦斯量；K抽为钻孔瓦斯抽采有效系数。
取K抽为95%时，推导出：tmax=3/β(3)采用钻孔瓦斯流量衰减系数的测定方法，得出瓦斯流量衰减系数。
钻孔瓦斯抽采量观测数据见表1。
表1 钻孔瓦斯抽采量观测数据Tab.1 Observation data of borehole gas extraction m3/min测量天数/d1号抽采孔抽采纯量流量2号抽采孔抽采纯量流量3号抽采孔抽采纯量流量10.240.570.271.450.140.55300.711.990.261.430.181.33600.170.200.050.550. 010.55900.170.230.020.080.021.80由表1计算出该煤矿的瓦斯流量衰减系数平均为0.032 d-1，代入式(3)得出，极限抽采时间约95 d。
由于瓦斯抽采受到瓦斯压力、煤层透气性、地质条件和抽采负压的影响，瓦斯流量会出现较大变化。
因此，该抽采时间只能表征研究的煤层。
3 抽采效果分析为研究抽采效果，本文在回风巷1 000～1 400 m位置处布置走向顺层钻孔，钻孔孔深为100 m，钻孔间距为3 m，顺层钻孔预抽时间为3个月，钻孔封孔长度为12 m，钻孔抽采负压为-18 kPa。
3.1 顺层钻孔预抽瓦斯效果检验为了对顺层钻孔预抽瓦斯效果进行检验，每40 m布置2个测点，记录顺层钻孔预抽后瓦斯含量、残余瓦斯含量及预抽率[7-10](表2)。
表2 顺层钻孔预抽后瓦斯含量、残余瓦斯含量及预抽率Tab.2 Gas content，residual gas content and pre-extraction rate after pre-extraction of bedding borehole测点残余瓦斯含量/(m3·t-1)原始瓦斯含量/(m3·t-1)预抽率/%1号3.967.62482号4.577.88423号3.857.13464号4.227.41435号3.476.54476号3.796.89457号3.566.13428号3.645.97399号3.185.884610号3.496.1243由表2可知，经过钻孔瓦斯预抽后，工作面的原始瓦斯含量由5.88～7.88 m3/t降低至3.18～4.57 m3/t，工作面的瓦斯含量明显降低，工作面预抽率在40%以上，有效消除了工作面突出的危险性。
3.2 顺层钻孔预抽瓦斯效果分析钻孔瓦斯抽采量与抽采浓度的关系如图4所示。
由图4可知，在瓦斯抽采初期，瓦斯抽采浓度和抽采纯量呈逐渐上升趋势，但是随着抽采时间的增加，钻孔抽采量达到最大值，瓦斯抽采浓度最大值为84%，瓦斯抽采纯量最大值为0.37 m3/min。
随着不断的抽采，钻孔抽采量逐渐减小，最终达到稳定，瓦斯抽采浓度平均为33%，瓦斯抽采纯量平均为0.24 m3/min。
图4 钻孔瓦斯抽采量与抽采浓度的关系Fig.4 Relationship between gas extraction volume and extraction concentration4 结论(1)通过多钻孔瓦斯抽采叠加效应，得出在进行多钻孔抽采瓦斯时，钻孔的间距可适当大于2倍的有效抽采半径；布孔间距和单钻孔抽采半径的关系：(2)经过钻孔瓦斯预抽后，工作面预抽率也达到了40%以上，有效消除了工作面突出的危险；在工作面回采期间，回风巷风排瓦斯量和顺层钻孔抽采瓦斯量呈相反的趋势。
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