预抽煤层瓦斯消除空白带钻孔布置方式的优化

发布时间：2020-02-19 20:09

【摘要】：在有效抽采半径一定的条件下,为了消除钻孔抽采瓦斯在煤层中形成的抽采盲区空白带,可对钻孔布置方式进行调整,主要措施有"三花眼"布孔方式与缩短抽采钻孔间距布孔方式。这2种布孔方式为了消除空白带需要布置的钻孔个数与原来布置的钻孔个数基本相当,所需布置的抽采钻孔个数均约是原来的2倍,造成了部分煤层区域的重复抽采,浪费了大量的资源。为了减少施工抽采钻孔的个数,提出了一种新的钻孔布置方式:沿煤层走向布置钻孔的间距为3R(R表示有效抽采半径)、沿煤层倾向布置钻孔的间距为1.5R,或沿煤层倾向布置钻孔的间距为3R、沿煤层走向布置钻孔的间距为1.5R,此时需要布置的抽采钻孔个数仅约是原来的1.54倍。此种钻孔布置方式既能消除钻孔抽采瓦斯在煤层中形成的空白带,又能减少施工抽采钻孔的个数,节约了大量资源,提高了钻孔抽采效率。
【图文】：

节约了大量资源，提高了钻孔抽采效率。1传统钻孔布置方式存在的弊端假设某煤层钻孔布置方式如图1。图1煤层钻孔布置方式图1中圆圈表示钻孔在一定时间段内的有效抽采范围，有效抽采半径为Ｒ。沿煤层走向单排布置m个钻孔，沿煤层倾向单排布置n个钻孔，此时布置钻孔的总个数为mn个。若采用此种钻孔布置方式，在煤层中会形成抽采盲区空白带，空白带即是钻孔有效抽采范围未覆盖的煤层区域，该区域的煤层瓦斯未得到充分抽采。钻孔瓦斯抽采盲区空白带的示意图如图2(阴影部分为空白带，，下同)。图2钻孔瓦斯抽采空白带为了消除钻孔瓦斯抽采在煤层中形成的空白带，保障矿井的安全生产，需采取相应的措施抽采空白带的瓦斯。在有效抽采半径一定的情况下，常见的消除钻孔瓦斯抽采空白带的措施主要有2种，下面分别介绍并分析其存在的弊端。1．1“三花眼”布孔方式为了消除钻孔瓦斯抽采空白带，常见的解决措施是采劝三花眼”布孔方式。“三花眼”布孔方式如图3。图3“三花眼”布孔方式“三花眼”布孔方式即是在空白带的中心再施工一个抽采钻孔，来预抽空白带的瓦斯。“三花眼”布孔方式能够很好的解决钻孔瓦斯抽采空白带，但也会造成煤层中的部分区域重复抽采，单个钻孔的瓦斯抽采浓度及瓦斯抽采量均减小，钻孔瓦斯抽采效率下降。若采劝三花眼”布孔方式消除钻孔瓦斯抽采空白带，沿煤层走向单排需要多布置(m－1)个钻孔，沿煤层倾向单排需要多布置(n－1)个钻孔，即需要多布置(m－1)(n－1)个钻孔，此时需要布置的钻孔总个数为(2mn－m－n+1)。1．2缩短抽采钻孔布置间距消除钻孔瓦斯抽采空白带也可以采用缩短抽采钻孔布置间距的方法。缩短抽采钻孔布置间距方法的示意图如图4。图4缩短钻孔间距布置方式下面确定钻孔间距的大小，计

节约了大量资源，提高了钻孔抽采效率。1传统钻孔布置方式存在的弊端假设某煤层钻孔布置方式如图1。图1煤层钻孔布置方式图1中圆圈表示钻孔在一定时间段内的有效抽采范围，有效抽采半径为Ｒ。沿煤层走向单排布置m个钻孔，沿煤层倾向单排布置n个钻孔，此时布置钻孔的总个数为mn个。若采用此种钻孔布置方式，在煤层中会形成抽采盲区空白带，空白带即是钻孔有效抽采范围未覆盖的煤层区域，该区域的煤层瓦斯未得到充分抽采。钻孔瓦斯抽采盲区空白带的示意图如图2(阴影部分为空白带，下同)。图2钻孔瓦斯抽采空白带为了消除钻孔瓦斯抽采在煤层中形成的空白带，保障矿井的安全生产，需采取相应的措施抽采空白带的瓦斯。在有效抽采半径一定的情况下，常见的消除钻孔瓦斯抽采空白带的措施主要有2种，下面分别介绍并分析其存在的弊端。1．1“三花眼”布孔方式为了消除钻孔瓦斯抽采空白带，常见的解决措施是采劝三花眼”布孔方式。“三花眼”布孔方式如图3。图3“三花眼”布孔方式“三花眼”布孔方式即是在空白带的中心再施工一个抽采钻孔，来预抽空白带的瓦斯。“三花眼”布孔方式能够很好的解决钻孔瓦斯抽采空白带，但也会造成煤层中的部分区域重复抽采，单个钻孔的瓦斯抽采浓度及瓦斯抽采量均减小，钻孔瓦斯抽采效率下降。若采劝三花眼”布孔方式消除钻孔瓦斯抽采空白带，沿煤层走向单排需要多布置(m－1)个钻孔，沿煤层倾向单排需要多布置(n－1)个钻孔，即需要多布置(m－1)(n－1)个钻孔，此时需要布置的钻孔总个数为(2mn－m－n+1)。1．2缩短抽采钻孔布置间距消除钻孔瓦斯抽采空白带也可以采用缩短抽采钻孔布置间距的方法。缩短抽采钻孔布置间距方法的示意图如图4。图4缩短钻孔间距布置方式下面确定钻孔间距的大小，计

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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