李村煤矿顺层钻孔有效抽采半径的测定.pdfVIP

第7期 山西焦煤科技 No．7 2015年7月 Shanxi Coal Jul．2015 CokingScience＆Technology ·技术经验· 李村煤矿顺层钻孔有效抽采半径的测定 王永升 (河南理工大学安全科学与工程学院，河南 焦作454003) 摘要介绍了瓦斯抽采钻孔有效抽采半径的几种测定方法，并采用压力降低指标法对李村煤矿 有效抽采半径进行了测定，通过现场施工钻孔并对数据进行分析得出，李村煤矿直径113nlm抽采钻孔 在抽采时间为58天时有效抽采半径达到1．5m，为矿井瓦斯抽采钻孔的合理布置提供了参考依据。 关键词 瓦斯抽采；顺层钻孔；现场钻孔测定法；压力降低指标法；有效抽采半径 开采保护层与预抽煤层瓦斯是《防治煤与瓦斯 瓦斯转变为游离态瓦斯，也通过抽采管路排出。抽采 突出规定》中最主要的区域防突措施…，但是随着大 钻孔一定影响范围内煤层的瓦斯解吸与排放使煤体 多数矿井开采深度增加，有些矿井的保护层开采难度 瓦斯含量降低、瓦斯压力下降，从而形成一个以抽采 增大或转变为不具有开采保护层条件的煤层，预抽煤 钻孔为中心的类似圆形的抽放影响圈，随着钻孔抽采 层瓦斯现已成为许多矿井治理煤层瓦斯的主要技术 时间的延长，抽采影响圈也在增大，直到当煤层瓦斯 措施。抽采钻孔间距是布置预抽钻孔的主要参数，钻 压力与抽放负压的动力不能克服煤层瓦斯运移到抽 孔间距过大会使预抽段留有抽采空白带，对煤矿安全 采钻孔阻力时为止。钻孔有效抽采半径就是指在规 生产造成威胁；钻孔间距过小施工时容易发生串孔并 定抽采时间内以抽采钻孔为圆心，该半径范围内的瓦 且增加抽采钻孑L施工数量及煤炭开采成本，加剧工作 斯压力与瓦斯含量降低到安全容许值的半径值1． 面接替紧张的局面。为了实现抽采钻孔设计和施工 1．2钻孔有效抽采半径的测定方法 的合理性，提高抽采钻孔的利用率，准确地测定抽采 现场钻孑L测定法与计算机模拟法是目前应用最 钻孑L有效抽采半径对煤矿瓦斯治理与利用具有十分 多的钻孔瓦斯抽采半径的测定方法。 重要的意义。 现场钻孔测定法：在测定区域煤层施工一定数量 1 钻孔有效抽采半径测定方法 的测定钻孔，通过考察距离抽采钻孔不同范围的特定 1．1 钻孔有效抽采半径定义 参数的数值变化来确定有效抽采半径。可根据不同 煤层内瓦斯主要以吸附态和游离态存在，游离态 的地质条件选择不同的测定参数，常用的测定参数有 瓦斯仅占5％～12％，煤层不受采动影响时两种状态 煤层瓦斯压力、钻孔瓦斯流量、惰性气体Sk浓度等。 瓦斯处于动态平衡，当煤层受采动影响或者抽采时吸 赵楠，季淮君等采用了压降法对芦岭煤矿8号煤层瓦 附态可以转化为游离态瓦斯心]．抽采钻孔在抽放煤 斯抽采半径进行试验研究H1．辛明利用SF。示踪气体 层瓦斯时，在抽采钻孔负压和煤层原始瓦斯压力的作 测定技术对朱集煤矿瓦斯抽采半径进行了现场测定， 用下，钻孔影响半径范围内游离态瓦斯在压力差的作 并得出该矿井钻孔瓦斯抽采半径可达5nl”1． 用下沿煤体的裂隙通道运移至抽采钻孑L，并经抽采管 计算机模拟法：以达西定律为基础，建立钻孔内 路排出；煤体内吸附态瓦斯开始解吸，一部分吸附态 瓦斯流动模型来模拟抽采钻孔周围瓦斯流动情况，并 收稿日期：2015—05—28 作者简介：王永升(1988一)，男，河南周口人，2013级河南理工大学在读研究生