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1、48能源技術與管理2011年第1期doi：10．3969／j．issn．1672-9943．2011．01019小宅礦鉆孔有效抽彼笨涇考察法張習文，金斯z，趙雪兵(1．冀中能源峰峰集團小屯礦，河北邯鄲056200；2．煤科總院沈陽研究院，遼寧撫順113122；3．貴州容光礦業(yè)有限公司，貴州桐梓563215)[摘要]瓦斯涌出初速度、瓦斯壓力、鉆孔瓦斯?jié)舛鹊葹榭疾熘笜藖硌芯看_定某一直徑鉆孔的有效瓦斯抽放半徑。在現(xiàn)場測定考察研究的基礎上，提出了瓦斯抽放鉆孔有效抽放半徑的計算公式，為礦井的瓦斯抽放鉆孔的合理布置提
2、供了可靠的依據(jù)。[關鍵詞]抽放半徑；衰減率；灰色關聯(lián)度[中圖分類號]TD712~．6[文獻標識碼]B[文章編號]1672．9943(2011)01-0048-031400q0n一0引言一煤礦瓦斯抽放是降低礦井瓦斯涌出量、防止式中9廣鉆孔累計抽放瓦斯量，m；瓦斯爆炸和煤與瓦斯突出災害的重要措施。衡量p廣鉆孔極限抽放瓦斯量，m。；瓦斯抽放工作優(yōu)劣的兩個主要指標是瓦斯抽放率q一初始鉆孔抽放瓦斯量，m3／min；和瓦斯抽放量。提高抽放瓦斯效果的主要途徑為：砰一極限抽放時間，d；在抽放礦井中，盡可能地設法多抽瓦斯，
3、不斷擴大0c—鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)，d一。抽放瓦斯的范圍，同時在提高煤層透氣性上加強取=95％，由(1)式得：(2)研究，不斷改進和提高抽放工藝、系統(tǒng)和設備。鉆在確定之后，需對測定數(shù)據(jù)進行分析，尋孔間距是影響瓦斯抽放效果好壞的重要因素，鉆找抽放半徑與各影響參數(shù)的數(shù)學關系，進而得出孔間距過大，在抽放范圍內(nèi)容易形成抽放盲區(qū)；鉆計算公式。孔間距過小，容易造成人力和物力的浪費lJj。所以瓦斯抽放鉆孔的布置應以鉆孔的有效抽放半徑為2抽放半徑測定考察方法依據(jù)，而抽放半徑的測定目前還沒有統(tǒng)一的標準，2．1抽放半徑測定鉆
4、孔施工條件如何考察測定是需要解決的主要問題。本研究以鉆孔瓦斯涌出初速度(g)、瓦斯壓力(p)、為保證瓦斯抽放半徑測定結果的科學性、可靠性，實驗區(qū)域的選擇必須滿足以下條件：①必須鉆孔瓦斯?jié)舛?'7)等為考察指標，在小屯礦進行選擇未進行過瓦斯抽放的原始煤層；②最好選擇試驗研究，尋找簡便易行且結果可靠的測定方法可以施工穿巖鉆孔的區(qū)域，否則必須選擇新暴露及計算公式。的煤巷掘進工作面；③必須保證各鉆孔終孔位距1抽放半徑考察原理離煤層暴露點最小距離不小于10m；④必須保證在整個測試過程中測試區(qū)域不受采動影響；⑤方經(jīng)驗
5、證明鉆孔的有效抽放半徑與煤層透氣便接入抽放系統(tǒng)，可獨立測定抽放參數(shù)眨]。性、瓦斯壓力、抽放負壓及抽放時間等因素有關。2．2測定鉆孔布置鉆孔抽放時間必須根據(jù)采、掘接替所允許的根據(jù)以上條件并結合試驗地點的實際條件，抽放時間、要求的抽放率和煤層透氣性等因素確在小屯礦選定新暴露的煤巷進行鉆孔布置：①巷定，鉆孔的有效抽放時間不應超過極限抽放時間道掘進過程中，順煤層施工一斜向鉆孔(1號)，孔，可按如下方法確定：深53．2In，孔徑go75lnm，用水泥砂漿或聚氨脂封鉆孔瓦斯抽放有效性系數(shù)K孔，每天測定鉆孔瓦斯抽放參數(shù)
6、；②距離1號鉆孔K=Qs／Q(1)一定距離施工數(shù)個觀察鉆孔，觀察孔垂直1號鉆：(1一)孔，垂距為2．06．0m；③施工完畢后，用4”鐵管2011年第l期張習文，等小屯礦鉆孔有效抽放半徑考察方法49及水泥砂漿或聚氨脂封孔，前端接集氣管，尾端用斯?jié)舛?、瓦斯涌出初速度隨抽放時間繪制曲線，分孔塞封閉；④每天定時測定孔內(nèi)瓦斯?jié)舛?、瓦斯涌析?shù)據(jù)。鉆孔布置參數(shù)如表1所示，布置平面圖如出初速度變化；⑤根據(jù)各觀察孔不同抽放時間瓦圖1所示。0O00OOO0XK觚X州XM圖1瓦斯抽放半徑測定鉆孔布置剖面圖表1瓦斯抽放半徑觀察鉆
7、孔參數(shù)2．3瓦斯抽放半徑考察方法舡地點方位鉆度為了評價該鉆孔抽放瓦斯的效果，需要確定該區(qū)域的抽放瓦斯量，用式(3)估算煤層瓦斯量M：：(一m)(3)式中一試驗區(qū)原煤瓦斯含量，malt；—試驗區(qū)原煤體積，m3／t；p一試驗區(qū)原煤的視密度，t／m；m—施工鉆場、鉆孔過程中煤炭的估計損失量。小屯礦以瓦斯涌出初速度為考察指標，圖2、3為考察指標變化趨勢。時間，d+3號鉆孔4號鉆孔+5號鉆孔—一6-k~-鉆孔+7號鉆孔+8號鉆孔一抽放率圖2小屯礦鉆孑L瓦斯涌出初速度變化曲線褥撼瑚i煺+3號鉆孔4號鉆孔+5號鉆孔+6
8、號鉆孔一I一7號鉆孔+8號鉆孔圖3小屯礦鉆孔瓦斯涌出初速度衰減率隨時間的變化曲線50能源技術與管理2011年第1期同時考慮1號孔抽放率在30％以上時影響3抽放半徑考察結果分析半徑才可定為其有效抽放半徑。由表2、圖2可以鉆孔瓦斯涌出初速度q是一種反映煤的物理看出，在第38d時抽放率達到30．06％，所以在力學性質(zhì)、地應力和瓦斯壓力的綜合指標。它的大t=38d時確定抽放半徑為：小取決于煤層瓦斯、應力狀態(tài)、煤層透氣性、煤的4．0m<
