“三软”煤层不同孔径顺层钻孔瓦斯抽采参数特征分析.pdf

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1、·l62·煌舅分(第45卷第9期)DOI：10．13347／j．cnki．mkaq．2014．09．048“三软’’煤层不同孔径顺层钻孔瓦斯抽采参数特征分析薛明理，贾天让(1．河南理工大学，河南焦作454003；2．郑州煤炭工业集团超化煤矿，河南新密452385)摘要：为提高“三软”煤层瓦斯抽采效果，考察了郑煤超化矿多组不同孔径顺层钻孔的瓦斯参数，运用瓦斯流动理论及岩土力学相关理论综合分析了其参数特征。结果表明：在“三软”煤层持续高负压抽采条件下，不同孔径的顺层钻孔的瓦斯流量及浓度都依次经历了快速衰减、不稳定波动、极限抽采3个阶段，在快速衰减阶段，94、+89mm钻孔在瓦

2、斯浓度和瓦斯流量均远大于5mm钻孔，而衰减梯度明显小于5mlTI钻孔；在不稳定波动阶段，4、89、+75mill钻孔波动频率及幅度依次增加，周期依次减少；极限抽采阶段差异不大。结合现场施工条件，最终选择西94mill钻孔作为“三软”煤层顺层钻孔抽采的方案。关键词：三软煤层；顺层钻孔；瓦斯抽采；特征分析；孔径影响中图分类号：TD712文献标志码：A文章编号：1003—496X(2014)09—0162—03GasExtrationParameterCharaeteristicsforDifferentAperturesBoreholeDrilledAlongThree．．s

3、oftSeamXUEMingli．JIATianrang(1．HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454000，China；2ChaohuaCoalMine，ZhengzhouCoalIndustryGroupCo．，Ltd．，Xinmi452385，China)Abstract：Inordertoimprovegasextractioninthreesoftseam，parametercharacteristicsofdifferentaperturesboreholesdrilledalongseaminChaohuaCoalMinew

4、eremeasuredandstudiedwiththetheoryofgasflowandrockandsoilmechanics．Thisstudyshowsthatgasflowandconcentrationexperienced3phasesinturn，namelytherapiddeclinephase，unstableincreaseanddecreasephaseandlimitphase．Intherapiddeclinephase，bothgasconcentrationandgasflowinthe&94mmand4)89mmboreholesar

5、emuchmorethanthe675mmboreholes，andtheattenuationgradientissignificantly1essthentheother．Intheunstableincreaseanddecreasephase，thevibrationfrequencyandamplitudeoffluctuationincreasebydegreesfromthebiggestboreholetosmallest，andthewaveperiodde—creaseisjustopposite．While，theregverylittlediffe

6、rencefromtheparametercharacteristicsinthelimitphase．Combinedwiththeconstructionsiteconditions，the694mmboreholewasselectedastheoptimalonetoextractgasinthreesoftseams．Keywords：three—softseam；boreholedrilledalongseam；gasextraction；featureanalysis；impactofdifferentapertures超化矿二，煤层属典型的“三软”煤层，透

7、气性文献[1—2]虽提出影响瓦斯抽采参数的不同极差甚至被称为“不可抽采煤层”。为解决矿井生因素，但未对抽采过程中的衰减规律作分析。文献产规模扩大、掘进进尺提高与煤层瓦斯涌出量大，特[3—5]对钻孔瓦斯流动特性做了详细论述，却未对别是回采工作面瓦斯浓度严重超标的难题，超化矿不同孑L径钻孔抽采后期瓦斯流量的不稳定阶段差异利用顺层钻孑L进行瓦斯抽采。为提高现有顺层钻孑L性做解释。基于此，以该矿21121工作面为试验区的抽采效果，优化钻孔布置方案，弄清“三软”煤层域，对不同孔径顺层钻孑L抽采参数进行现场测试，通不同孔径顺层钻孔瓦斯抽采