一種測定煤礦瓦斯抽采有效半徑的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種測定煤礦瓦斯抽采有效半徑的方法，包括在煤壁上開設(shè)抽放鉆孔，并在其兩側(cè)分別開設(shè)兩個距離不等的觀測孔，對抽放孔進行瓦斯抽放，定期監(jiān)測兩個觀測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定瓦斯抽采有效半徑，減少了對煤體完整性的破壞，增加了測定結(jié)果的準確性。
【專利說明】一種測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] 在對煤礦進行開采的過程中，煤層會不斷釋放瓦斯，對煤礦生產(chǎn)帶來安全隱患，因 此需要對煤礦進行瓦斯抽放，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)驗為主，很少進行詳細、科學(xué)地考察，致使瓦斯抽放鉆孔間距設(shè)計不合理。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)計不合理，往往造成煤層在抽放 過程中，要么如圖1所示，由于抽放鉆孔1間距過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間距過小造成鉆孔施工工程量過大、抽放 成本急劇提高；最佳的抽放鉆孔間距如圖3所示，當相鄰兩個抽放鉆孔1的有效影響半徑所 形成的圓圈外切時，在滿足安全、經(jīng)濟的條件下，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，必須對預(yù)抽瓦斯防治突出效果進行 檢驗，其檢驗的指標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存在著一個拋物 線關(guān)系，即：
[0004]

【權(quán)利要求】
1. 一種測定煤礦瓦斯抽采有效半徑的方法，包括如下步驟： (1) 在煤壁上開設(shè)抽放孔，將所述抽放孔進行封孔； (2) 在所述抽放孔兩側(cè)分別開設(shè)觀測孔化和觀測孔~其中i = 1，j = 1，觀測孔化和 觀測孔MS離所述抽放孔分別為％和并且b，ai，測定所述觀測孔Ai和所述觀測孔Bj 的初始瓦斯壓力； (3) 打開被封孔的所述抽放孔進行瓦斯抽放，定期監(jiān)測所述觀測孔化和所述觀測孔 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孔中距所述抽放孔距離的最大值，其中如果在所 處的測定階段中沒有被有效影響到的觀測孔，則最小可能半徑=〇 ; (5) 如果在所處的測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i彡2, j彡2時，與觀測孔和與觀測孔&分別對應(yīng)的兩個 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瓦斯抽 采有效半徑的允許誤差時，結(jié)束試驗，瓦斯抽采有效半徑=最小可能半徑；否則，進行步驟 (7)； (7) 在所述抽放孔與最大可能半徑所對應(yīng)的觀測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處開設(shè)新的觀測孔，重新確定最大可能半徑和最小可能 半徑，然后進行步驟（6); 其中，當經(jīng)過一定的監(jiān)測時間后，如果觀測孔的瓦斯壓力下降程度超過51%即認為所 述觀測孔被有效影響到，如果瓦斯壓力下降程度低于51 %則認為所述觀測孔未被有效影響 到。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測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中任一項所述的測定煤礦瓦斯抽采有效半徑的方法，其特征在 于，當 i > 2, j > 2 時，1. lai < bj < 2a" a^bj-i。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定煤礦瓦斯抽采有效半徑的方法，其特征在于，所述監(jiān)測 時間為30-90天。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定煤礦瓦斯抽采有效半徑的方法，其特征在于，當i = 1 時，Bi = 5 米，Bj = 10 米。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測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應(yīng)的觀測孔的開設(shè)方式為利用鉆機鉆取。
【文檔編號】E21B47/00GK104358559SQ201410471744
【公開日】2015年2月18日 申請日期: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, 孫景來, 彭建國, 馬雪芹, 楊英超, 潘瑞卿, 李風梅 申請人:神華集團有限責任公司, 神華烏海能源有限責任公司, 中煤科工集團工程科技有限公司, 煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司