一種測(cè)定煤礦瓦斯抽采有效半徑的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種測(cè)定煤礦瓦斯抽采有效半徑的方法，包括在煤壁上開(kāi)設(shè)抽放鉆孔，并在其兩側(cè)分別開(kāi)設(shè)兩個(gè)距離不等的觀測(cè)孔，對(duì)抽放孔進(jìn)行瓦斯抽放，定期監(jiān)測(cè)兩個(gè)觀測(cè)孔的瓦斯壓力下降情況，減半地縮小瓦斯抽采有效半徑的范圍，直至確定。本發(fā)明的方法能夠快速測(cè)定瓦斯抽采有效半徑，減少了對(duì)煤體完整性的破壞，增加了測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。
【專利說(shuō)明】一種測(cè)定煤礦瓦斯抽采有效半徑的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于煤礦瓦斯抽放領(lǐng)域，具體涉及一種確定瓦斯抽采有效半徑的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在對(duì)煤礦進(jìn)行開(kāi)采的過(guò)程中，煤層會(huì)不斷釋放瓦斯，對(duì)煤礦生產(chǎn)帶來(lái)安全隱患，因 此需要對(duì)煤礦進(jìn)行瓦斯抽放，而在抽放之前需要確定瓦斯抽放半徑，以確定相鄰兩個(gè)抽放 鉆孔之間的間距。傳統(tǒng)的本煤層、鄰近層、卸壓帶及順層瓦斯抽放鉆孔的瓦斯抽放半徑的選 擇往往以經(jīng)驗(yàn)為主，很少進(jìn)行詳細(xì)、科學(xué)地考察，致使瓦斯抽放鉆孔間距設(shè)計(jì)不合理。在高 瓦斯礦井或煤與瓦斯突出礦井中，由于瓦斯抽放半徑的設(shè)計(jì)不合理，往往造成煤層在抽放 過(guò)程中，要么如圖1所示，由于抽放鉆孔1間距過(guò)大存在大量的未抽區(qū)域（即空白帶），造成 抽放效果不好；要么如圖2所示，由于抽放鉆孔1間距過(guò)小造成鉆孔施工工程量過(guò)大、抽放 成本急劇提高；最佳的抽放鉆孔間距如圖3所示，當(dāng)相鄰兩個(gè)抽放鉆孔1的有效影響半徑所 形成的圓圈外切時(shí)，在滿足安全、經(jīng)濟(jì)的條件下，效果最優(yōu)。
[0003] 《煤礦安全規(guī)程》明確規(guī)定：預(yù)抽煤層瓦斯后，必須對(duì)預(yù)抽瓦斯防治突出效果進(jìn)行 檢驗(yàn)，其檢驗(yàn)的指標(biāo)之一就是煤層瓦斯預(yù)抽率大于30 %，即抽放后的瓦斯含量小于抽放前 的70%以上。在保證工業(yè)應(yīng)用誤差允許前提下，瓦斯壓力P和瓦斯含量X存在著一個(gè)拋物 線關(guān)系，即：
[0004]

【權(quán)利要求】
1. 一種測(cè)定煤礦瓦斯抽采有效半徑的方法，包括如下步驟： (1) 在煤壁上開(kāi)設(shè)抽放孔，將所述抽放孔進(jìn)行封孔； (2) 在所述抽放孔兩側(cè)分別開(kāi)設(shè)觀測(cè)孔化和觀測(cè)孔~其中i = 1，j = 1，觀測(cè)孔化和 觀測(cè)孔MS離所述抽放孔分別為％和并且b，ai，測(cè)定所述觀測(cè)孔Ai和所述觀測(cè)孔Bj 的初始瓦斯壓力； (3) 打開(kāi)被封孔的所述抽放孔進(jìn)行瓦斯抽放，定期監(jiān)測(cè)所述觀測(cè)孔化和所述觀測(cè)孔 處的瓦斯壓力； (4) 令最大可能半徑=所有未被有效影響到的觀測(cè)孔中距所述抽放孔距離的最小值， 最小可能半徑=所有被有效影響到的觀測(cè)孔中距所述抽放孔距離的最大值，其中如果在所 處的測(cè)定階段中沒(méi)有被有效影響到的觀測(cè)孔，則最小可能半徑=〇 ; (5) 如果在所處的測(cè)定階段中最小可能半徑=bj，則i = i+1，j = j+1，重復(fù)步驟 (1) _ (4)，其中Wi，并且當(dāng)i彡2, j彡2時(shí)，與觀測(cè)孔和與觀測(cè)孔&分別對(duì)應(yīng)的兩個(gè) 抽放孔之間的距離大于bj+bh ; (6) 如果最大可能半徑與最小可能半徑的差值小于等于所述抽放孔所處煤層對(duì)瓦斯抽 采有效半徑的允許誤差時(shí)，結(jié)束試驗(yàn)，瓦斯抽采有效半徑=最小可能半徑；否則，進(jìn)行步驟 (7)； (7) 在所述抽放孔與最大可能半徑所對(duì)應(yīng)的觀測(cè)孔的連線上距所述抽放孔的距離為 (最大可能半徑+最小可能半徑）/2處開(kāi)設(shè)新的觀測(cè)孔，重新確定最大可能半徑和最小可能 半徑，然后進(jìn)行步驟（6); 其中，當(dāng)經(jīng)過(guò)一定的監(jiān)測(cè)時(shí)間后，如果觀測(cè)孔的瓦斯壓力下降程度超過(guò)51%即認(rèn)為所 述觀測(cè)孔被有效影響到，如果瓦斯壓力下降程度低于51 %則認(rèn)為所述觀測(cè)孔未被有效影響 到。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定煤礦瓦斯抽采有效半徑的方法，其特征在于， 1. 5a! < bj < 3ai〇
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)定煤礦瓦斯抽采有效半徑的方法，其特征在于，bj = 2ait)
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的測(cè)定煤礦瓦斯抽采有效半徑的方法，其特征在 于，當(dāng) i > 2, j > 2 時(shí)，1. lai < bj < 2a" a^bj-i。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定煤礦瓦斯抽采有效半徑的方法，其特征在于，所述監(jiān)測(cè) 時(shí)間為30-90天。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定煤礦瓦斯抽采有效半徑的方法，其特征在于，當(dāng)i = 1 時(shí)，Bi = 5 米，Bj = 10 米。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定煤礦瓦斯抽采有效半徑的方法，其特征在于，所述抽放 孔及與所述抽放孔對(duì)應(yīng)的觀測(cè)孔的開(kāi)設(shè)方式為利用鉆機(jī)鉆取。
【文檔編號(hào)】E21B47/00GK104358559SQ201410471744
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月16日
【發(fā)明者】周連春, 李祥, 王濱, 宋文義, 王仲棉, 師建新, 張紅, 李光營(yíng), 孫景來(lái), 彭建國(guó), 馬雪芹, 楊英超, 潘瑞卿, 李風(fēng)梅 申請(qǐng)人:神華集團(tuán)有限責(zé)任公司, 神華烏海能源有限責(zé)任公司, 中煤科工集團(tuán)工程科技有限公司, 煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司