寺河二号井本煤层瓦斯抽放钻孔间距研究.pdf

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1、煤矿现代化2016年第1期总第130期寺河二号井本煤层瓦斯抽放钻孔间距研究卫晋鹏(晋城金成矿山建筑工程有限责任公司，山西晋城~8ooo)摘要以寺河二号井15301工作面为试验对象，在153011巷掘进期间，采用113ram交叉钻孔布孔方式，分别采用4m、6m、8m、10m4种钻孔间距进行15号煤本煤层瓦斯抽放试验。结果表明：钻孔间距对于极限抽放量和最大预抽率影响较大，钻孔间距由10m减小到4m，瓦斯极限抽放量增加l5％。最大预抽率由20％增大到25％，达到最大顸抽率所需抽放时间由240d减少到180d；钻孔间距由

2、6m较小到4m，瓦斯极限抽放量变化很小，确定钻孔间距为6m；抽放时间超过180d，抽放速率明显下降。关键词瓦斯抽放；钻孔间距；极限抽放量；最大抽放率中图分类号：TD353文献标志码：B文章编号：1009—0797(2016)01—0053—03寺河二号井15号煤层位于3号煤层和9号煤层153015巷、15301l巷、153013巷为进风巷，153012采空区之下，15301工作面正常回采时瓦斯涌出量将巷、153014巷为回风巷，工作面巷道布置见图1。包括本煤层瓦斯以及上方采空区泄露瓦斯。因此，对工作面设计日产量2

3、70Odd，以及受上方采空区本煤层瓦斯进行抽放，对于缓解通风压力，保障工作瓦斯泄漏影响，预计初采期间瓦斯涌出量面安全生产意义重大。而钻孑L间距是决定抽放效21．55m3／min。果的重要因素之一，前人对于瓦斯抽放钻孔布置2抽放钻子L布置方案做了大量的研究，王魁军等通过理论分析和现场实践得出了采用交叉钻孔，较常规布孑L方式可提高抽放量计划在153011巷内进行本煤层瓦斯抽放试验。0．46～1．02倍嘲，于宝海等通过理论分析证明了钻孑L间153011巷目前已经掘进1000m，在已掘区内，布置4距是影响抽放效果最重要的

4、因素，并根据钻孔瓦斯流个试验块段，分别试验不同钻孔间距瓦斯抽放效果：量衰减规律方程，以瓦斯抽出率为指标，建立了相关块段1(钻孔间距4m)、块段2(钻孔间距6m)、块段3的理论方程式㈣。然而，对于不同地质条件下本煤层(钻孔间距8m)、块段4(钻孔间距10m)。瓦斯抽放工程，有其特殊性，结合晋煤集团寺河二号交叉布孑L方式采用上下2排钻孔，上排采用倾井15301工作面开采条件，在回采巷道内布置本煤层斜孔，角度70。，下排采用水平孔，“三花”布置，下排瓦斯抽放钻孑L，进行不同间距瓦斯钻孔抽放试验，为孔距离底板1m，上排孑

5、L距离底板5m，交叉钻孔布置瓦斯抽放参数确定提供依据，对于寺河二号井15号方式见图2。孔深120m，孑L径均为113mm，封孔长度煤层安全开采具有指导意义。15m，每个块段试验3个钻孔，钻孔布置方案见表1。1工程概况153013巷153011巷153015巷153012巷图2交叉钻孔布孔方式示意图153014巷表1钻孑L布置方案表图115301工作面巷道布置图块段划分L径设计孔深钻孔间距钻孔编号实际成孔15301工作面开采15号煤层，工作面上方为3号煤层和9号煤层采空区。工作面长度210m，采厚2．6m，采用一次

6、采全高走向长壁后退式开采方法，工作面设计五条顺槽，采用“三进两回”通风方式。其中·53-煤矿现代化2016年第l期总第130期26．7％；瓦斯极限抽放量由2778m’增大到3234m，增3瓦斯抽采及效果分析加16．4％；抽放负压15kPa，试验时问80d。本次效果分析(3)钻孔间距由lOre减小到4m，随着抽放时间主要考察不同钻孑L间距下，钻孔抽放量随抽放时间增加，瓦斯抽放量增加速率逐渐减小。关系，以及预抽率与抽放时间关系。3．2钻孔预抽率与时间的关系3．1钻孔抽放量随时间的变化规律瓦斯预抽率是衡量钻孑L预抽煤层

7、瓦斯效果的主钻孔抽放量随时间的变化规律是决定抽放效果要指标。瓦斯预抽率是指在一定抽放时间下某一范的重要依据，钻孔瓦斯抽放量的大小主要取决于煤围内钻孔瓦斯抽出量与该范围内煤层瓦斯储量之层瓦斯压力和煤层透气性。公式(1)反映了钻孔抽放比，常用公式(3)计算：量与时间的关系，钻孑L的初始瓦斯抽放量q棚和衰减11：Q地(3)系数B决定着钻孔瓦斯抽放效果；q越大、B越。L’l‘mo~r’W0小，则钻孑L瓦斯抽放效果就越好，q棚越小、B越大，式中：为时间t内钻孔抽放瓦斯总量，m；Q抽为时则钻孔瓦斯抽放效果就越差。间t内钻孔抽

8、出纯瓦斯总量，m3；L为钻孔控制范围q=q一。(1)走向长度，m；l为抽放钻孑L平均长度，m；m为平均煤式中：q为抽放时间t时每lOOm钻孔平均瓦斯抽放厚，m；r为煤的密度t／m，；W。为煤层原始瓦斯含量量，m／rain；q棚为lOOm钻孔初始瓦斯抽放量，m3／min；m3／toB为钻孔瓦斯抽放量衰减系数；t为钻孔组抽放瓦斯代入4m、6m、8m、lOre钻孔间距条件下各项