基于压降法确定本煤层钻孔有效抽采半径.pdf

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1、2015年第40卷第4期能源技术与管理Vo1．4ONo．4EnergyTechnologyandManagement71doi：10．3969／j．issn．1672-9943．2015．04．027基于压降法确定本燥层钻孔有效抽半径牛建飞(山西省襄垣县煤炭工业局，山西襄垣046200)[摘要]本煤层瓦斯抽采中钻孔抽采半径是确定瓦斯抽采效果好坏的重要数据。为了测定七一新发煤业现行抽采条件下本煤层抽采钻孔的有效影响半径，在不同钻孔间距条件下采用压降法，根据瓦斯压力变化测定了抽采钻孔有效抽采半径。确定了七一新发煤业采用孔径94mm的钻孔进行本煤层瓦斯抽采20d时，有效影响半径为1．5m，这与

2、以往测试结果相符，这对该矿的瓦斯抽采及防治工作具有重要意义。[关键词]本煤层钻孔；抽采钻孔有效抽采半径；钻孔间距；压降法；瓦斯抽采[中图分类号]TD713+．3[文献标识码]B[文章编号]1672-9943(2015)040713为94mm，孔深均为110m。1号孑L与抽采支管相0引言连，待2号孔压力稳定后，1号孑L进行正常的抽矿井瓦斯防治中瓦斯抽采是最有效的方法之采，观察2号孔压力变化情况。每日8：30对压力一，本煤层瓦斯抽采中钻孔有效抽采半径是评判变化情况进行记录，测试期限为20d。瓦斯抽采效果的重要参数，准确测定钻孑L的有效抽采半径对矿井瓦斯防治工作具有重要意义。目前国内测定钻孔有

3、效抽采半径，常用的测定方法有流量法⋯、计算机模拟确定钻孑L有效抽采半径法[2-3]、气体示踪法等]。根据现场实际情况，受井下条件限制，采用上述方法测试时非常困难，本次选用压降法试验分析测定本煤层抽采钻孔的有效影响半径。注：1号钻孔为抽采孔；2⋯345号钻孔为测压观察孔1压降法测试定义及方案设计图1钻孔布置示意图1．2．2封孔方案1．1压降法测试定义封孔选用水泥砂浆的封孔方式，封孔示意图工作面进行本煤层瓦斯预抽时，在抽采钻孔如图2所示。封孔时为保证封孔质量，待水泥砂浆内的抽采负压和煤体内瓦斯自然流动共同作用注入后，稳定24h之后按设压力表。待2、3、4、5下，以钻孔为轴心会形成瓦斯的径向流

4、动圈，煤体号钻孔压力均稳定3d后，对1号孔进行瓦斯抽内瓦斯不断流向抽采钻孔，形成以钻孔为中心的采。观察2、3、4、5号本煤层钻孔压力变化，如果类似圆形的瓦斯径向流动圈，这个径向流动圈的2、3、4、5号观测钻孑L测定的瓦斯压力值都比未抽半径可称为抽采半径；抽采时间越长，抽采半径流采前下降20％以上，说明该观测孔处于钻孔的径动圈影响范围就越大，一直到煤体内瓦斯压力和向影响圈范围内，观测孔径向影响圈最远距离视抽采负压之间的负压差不足以抽动煤体内瓦斯为为钻孔的有效抽采半径。止。在这个圆形瓦斯径向流动圈内瓦斯压力会逐渐下降，所以在抽采钻孑L周边布置观测孑L，可以对抽采钻孔有效抽采半径进行观测。1．

5、2测试方案及设计1．2．1钻孔的设计方案1．压力表；2．球阀；3．4分镀锌钢管；4．集气管；5．棉纱；6．木楔此次试验1号钻孔为抽采钻孔，2、3、4、5号7．水泥砂浆；8．挡板；9．注浆管；10闸阀钻孔为观测孔，钻孔布置如图1所示。设计孔径均图2瓦斯压力测定封孑L示意图2015年8月72牛建飞基于压降法确定本煤层钻孔有效抽采半径Aug．，2015表2抽采前后瓦斯压力观测子L降低情况2压降法现场试验2．15001工作面概况此次试验地点为七一新发煤业有限公司5001回刚颐槽，煤层的透气性系数为0．554m2／(MPa·d)，原始瓦斯含量为5．12～9．37m3／t，煤层稳定程度为较稳定，全区

6、可采。该工作面位于井田的西北部，根据图3和表2中4个压力观测孔的压力变3号煤层为分叉煤层，分为3上煤层和3号煤层。化趋势进行分析可知：3上煤层厚度1．5-2．66in，平均厚度2ITI，煤层直接(1)1号抽采钻孔24h不间断抽采后，2-5号顶主要为细砂岩，平均厚3．53in；老顶为细一中粒压力观测孔的瓦斯压力值下降均在20％以上，说砂岩，厚1．50～7．571TI。距3号煤层层间距0．80—明钻孔都在抽采有效半径内。15．53nl，一般为6．68ITI。(2)2号压力观测孔在抽采后直线下降，到第2_2测试过程中注意事项10d时降到0MPa，压力降低百分比达100％，说利用压降法进行本煤层

7、抽采钻孔的抽采半径明此时2号孔在钻孔的有效抽采半径内。测试过程中必须注意的事项如下：①在1～5号钻(3)3号压力观测孑L在抽采前8d出现直线孔施工过程中按照设计方案严格施工孔间距，并下降的趋势，第8d开始出现缓慢下降，第19d下保证钻孔处于同一水平：②钻孔注入水泥砂浆时，降到0．02MPa，压力降低百分比达到93．55％，说要严把封孔质量关，确保所有观测孔不漏气，待筛明此时3号压力观测孔处于有效抽采半径内。管反水后停止注入水泥砂浆：