两种排放半径测定法在“三软”低透气性突出煤层中的应用.pdf

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1、2012年4月矿业安全与环保第39卷第2期两种排放半径测定法在“三软’’低透气性突出煤层中的应用贾泉敏，刘洋’(1．瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室，重庆400037；2．中煤科工集团重庆研究院，重庆400037)摘要：介绍了两种目前常用的煤层超前排放钻孔排放半径的测定原理及操作步骤。针对“三软’’低透气性突出煤层，分别用钻孔瓦斯流量法、钻屑指标法进行了排放半径的测定通过分析，分别得出两种测定方法在同一“三软”低透气性突出煤层的测定结果，并最终确定了该煤层合理的排放半径。关键词：低透气性；突出煤层；排放半径；钻孔瓦斯流量法；钻屑指标法中图分类号：TD713文献标志码：B

2、文章编号：1008—4495《2012)02—0047—03煤与瓦斯突出(以下简称突出)是煤矿的重大灾害之一。当预测煤层有突出危险性时，应采取防治措施，而目前防治突出的局部措施仍以超前排放钻孔为主。在现场实际生产中，超前钻孔的多少由超前钻孔的排放半径决定。因此，确定超前钻孔的排放半径对正确合理地设计排放钻孔数目具有重要的单位：mm现实意义。l一超前排放钻孔；2、3、4、5一测量钻孔。1超前排放钻孔排放半径常用的两种测定图1钻孔流量法测定超前钻孔排放半径示意图方法的原理及步骤2)每打完一个孔，立即对测量孔进行封孔，封目前，排放半径常用的测定方法主要有：钻孔瓦孔时保证测量室长度

3、为1m，封孔长度一般不小于斯流量法和钻屑指标法。其中，钻屑指标法包括钻2m。屑量s值与钻屑解吸指标或Ah值。3)钻孔密封后，立即测量钻孔瓦斯涌出量，并两种方法测定排放半径的原理是相同的，即用每隔2～10min测定1次，每一测量孔测定次数不得测量孔的指标检验超前钻孔的有效影响范围。超前小于5次。钻孔经过一定时间的排放后在其周围一定范围内形4)在测量钻孔中一已、，平行于测量孔打一个待考成一个卸压圈，卸压圈内的地应力大大降低，煤层的察的超前排放钻孔(直径是待考察排放钻孔的直透气性增大，瓦斯也得到了进一步的释放，从而使超径)，在施工超前排放钻孔的过程中，记录钻孔的长前排放钻孔周围形

4、成了一个影响圈。在影响圈内，度、时间和各测量孔中的瓦斯涌出量变化情况。测量孔的瓦斯流量会增大、钻屑解吸指标则会减小。5)超前排放钻孔：f]．完后，在2h内每隔2～影响圈的最大范围即此超前排放钻孔的排放半径。10min测定1次各测量孔的瓦斯涌出量。1．1钻孔瓦斯流量法测定步骤6)绘制出各测量孔的瓦斯涌出量变化图。1)沿工作面软分层布置3～5个相互平行的测7)如果连续3次测定的瓦斯涌出量都比打超量钻孔，孔径42mm，孔长8～10m．间距0．3—前排放钻孔前增大10％，表明该测量孔处于超前排0．5m，见图1。放钻孔的排放半径之内，即为该超前钻孔的排放半径。1．2钻屑指标法测定步骤

5、收稿日期：2011—09—06作者简介：贾泉敏(1985一)，男，山西阳泉人，本科，助理1)沿工作面软分层先打1个考察孔(1孔)，孔工程师，2008年毕业于湖南科技大学，主要从事煤矿瓦斯突径42mm，孔长8—10nq，测量每米的钻屑量或钻屑出防治研究工作。瓦斯解吸指标，见图2。·47·2012年4月矿业安全与环保第39卷第2期施工过程中保证2台钻机不受影响，施工测量孔时间确保在30min内完成。测量孔施工完毕之后，对N其钻孔瓦斯流量进行测定。测定30rain后施工排放钻孔(1孔)，同时继续考察各测量孔瓦斯流量变化，排放钻孔施工完毕，测定所有钻孔瓦斯流量变化情况。钻孔流量法测

6、定排放半径的各测量孔瓦斯流1一预测孔；2一测试孔；3～排放孔。量变化趋势见图3。图2钻屑指标法测定超前钻孔排放半径示意图鲁5H。．．．、．2)测量结束后，将钻孔扩大到排放钻孔的设计、三4—＼3—直径(3孔)，进行扩孔排放。羹z3)按照生产要求，确定一定的排放时间。当到一一’■—■一一一一萋一达排放时间后，在该钻孔附近软分层中打1个与1孔球05O100150200250有一定角度的测试孔(2孔)，测定其每米的钻屑量或观测时间／min钻屑瓦斯解吸指标。——·～2jL——_一3jL——●一4jL——·一5jL4)将2个钻孔同一深度范围内所测到的数据图3各测量孔瓦斯流量变化趋势和两

7、点的间距进行分析，当2孔在Ⅳ米后所测定的根据钻孔瓦斯流量法测定原理，由图3可知，指标均小于1孔同一深度的指标时，则可确定Ⅳ米3、4、5孔的钻孔瓦斯流量一直呈下降趋势，均不在所对应的钻孔间距米，即为超前钻孔的排放排放钻孔的有效影响半径之内，而2孔的钻孔瓦斯半径。流量在排放钻孔施工完毕之后显著增加，且增加幅度2排放半径现场测定在10％以上。可以得出：该煤层钻孔直径为75mm时的排放半径是0．30m。2．1测定地点煤层概况2．3钻屑指标法测定排放半径测定地点选择在河南禹州矿区，该矿区煤层属钻孔布置参数见表2。为保证测定精