霍尔辛赫煤矿顺层钻孔有效抽采半径测定研究.pdf

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1、2014年第7期中州煤炭总第223期霍尔辛赫煤矿顺层钻孑L有效抽采半径测定研究向东辉(山西霍尔辛赫煤业有限责任公司，山西长治046600)摘要：钻孔预抽煤层瓦期是治理瓦斯的主要措施之一，有效抽采半径是该措施的一项重要参数，可为抽采钻孔布置提供理论依据。利用流量指标法对霍尔辛赫煤矿3203工作面顺层钻孔有效抽采半径进行了测定研究，确定了钻孔有效抽采半径为1m，为矿井瓦斯抽采钻孔的布置提供了依据，减少了钻孔工程量，确保了工作面的安全生产。关键词：顺层钻孔；有效抽采半径；流量指标法；测定原理中图分类号：TD712．6文献标志码：B文章编

2、号：1003—0506(2014)O7—0067—02钻孔预抽煤层瓦斯是治理瓦斯的主要措施之1矿井概况一有效抽采半径是该措施的一项重要参数，其为抽，采钻孔的布置提供理论依据，它的合理与否直接关山西霍尔辛赫煤业有限责任公司位于长治市长系到瓦斯治理效果和成本。目前，对钻孔有效抽采子县，主采的3煤层位于山西组下部，煤层倾角为半径测定方法主要有：理论分析计算法和现场测定5。左右，煤层厚4．49～7．17m，平均厚5．65m，煤层法(瓦斯压力指标法、瓦斯流量法、示踪气体法)。顶板为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，局部为砂岩；底板为在理论计算方面，孙

3、培德等依据达西定律和质量守黑色泥岩、砂质泥岩、深灰色粉砂岩。该煤层全井田恒定律建立了预抽钻孔周围瓦斯流动方程，并给出可采，结构简单，厚度变化不大，煤层瓦斯含量为8钻孑L有效半径计算的解析解。卢平、王兆丰利用数～10m／t。煤层最大瓦斯压力为0．52MPa，最大瓦值计算方法分析钻孔周围瓦斯流动，确定钻孔有效斯放散初速度为23．1，煤的坚固性系数为1．27，煤抽采半径。马耕、苏现波、魏庆喜根据雷诺数把煤层体破坏类型为Ⅱ类。瓦斯流态划分为扩散、低速非线性渗流、线性渗流和2瓦斯流量指标法测定原理高速非线性渗流，并指出抽放半径范围为线性渗流

4、区和低速非线性渗流区，在线性渗流区可采用达西在自然抽采瓦斯情况下，钻孔瓦斯流量随时间定律计算抽采半径；在低速非线性渗流区可根据储一般呈指数形式衰减。但如果测试钻孑L在抽采钻孔层压力和启动压力梯度确定抽采半径。以上理的影响半径内，测试钻孔周围的瓦斯会在抽采钻孔论计算方法可以方便、快速地确定钻孔有效抽采半抽采负压的作用下被抽走，测试钻孔瓦斯流量就会径，但计算参数的选取具有经验性，相关计算模型适在一定时间出现突变。若抽采1d以后测试孔瓦斯用条件较为理想，并不能完全表征钻孑L周围煤体与流量仍然大于前1天的10％，且抽采n天之后某个瓦斯相互

5、影响的耦合作用过程。测试钻孔瓦斯流量衰减至0．2mL／min以下，则确定为更加准确地测定钻孔有效抽采半径，保证瓦抽采n天时，其有效抽采半径为抽采孔距该测试孔斯抽采效果，促进工作面的安全高效生产，本文根据的距离。霍尔辛赫煤矿的实际情况，采用现场测定法中的瓦3现场测定方法斯流量指标法对3203工作面顺层钻孔有效抽采半径进行了测定研究。3．1测点布置此次瓦斯抽采半径测定在3203运输巷，布置5个钻孔(图1)，其中，l一4钻孔为测试孑L，2、3号收稿日期：2014—05—14钻孔之间为预抽孑L。作者简介：向东辉(1986一)，男，陕安康人

6、，助理工程师，2008年毕业于太原理工大学，现从事“一通一防”及瓦斯治理工作。3．2测定步骤·67．2014年第7期中州煤炭总第223期(1)沿煤层软分层打4个相互平行的测试孔，一预抽前流量一．-预抽后流量孔径为94mm，孔深为100m，钻孔水平角0。、垂直角+1。，孑L间距如图1所示。l0l520时间／minIr上l(a)1抒L'r丫1r1，'r4#3#2#1#预抽孔单位：mOl0152O25图13203运输巷测定钻孔布置时间／min(b)2测孔(2)采用聚氨酯对1一4号钻孔封孔，封孔长{3．o2．5．＼一．预抽后瓦斯流量一预抽

7、后平均流量度12m，封孑L管选用15mm钢管。、兰2．0．一．一一一一～⋯一一一～一～—犬。一。一Y‘。Y’(3)封孔结束后，立即测定钻孔瓦斯流量，每隔1．5擦1．01rain测定1次，每个测试孔测定时间不得小于30010152025时间／minmin。(C)3测孔(4)在2、3测试孔之间施工与之平行的预抽孔，孔_-3．0一．一＼咖媛壕一口【硼．rl一、咖壕43210昌2．5径943mm2，孔深O100m5，钻5孑5L水平5角0。、垂直角+1。。—2．0在打钻过程中，记录孔长、方位角、时间和各测试钻孔瓦斯流量的变化。搽0．5O5l

8、O15202530(5)预抽孔施工结束后，立即用聚氨酯封孑L，封时间／min(d)4测孔孔长度不低于8m。(6)预抽孔封孔结束后，立即联网抽采，每隔1图23203运输巷预抽前后测试孑L瓦斯流量统计min测定1次1一4号钻孔瓦斯流量，测试时间不作面瓦