瓦斯抽采钻孔有效抽采半径测定方法研究

发布时间：2021-01-14 07:49

　　针对现有瓦斯抽采钻孔有效抽采半径测定方法存在测定工艺复杂且准确性较低的问题,提出了以抽采钻孔瓦斯流量负指数衰减规律为基础、以工作面抽采达标指标为判据的有效抽采半径测定方法,推导出了以抽采率表示的钻孔有效抽采半径计算公式。通过测定煤层的抽采钻孔瓦斯流量衰减规律得到百米钻孔瓦斯初始抽采量和抽采钻孔瓦斯涌出衰减系数,结合工作面抽采达标判据,依据抽采率确定煤层在不同抽采时间所对应的钻孔有效抽采半径:当工作面瓦斯涌出量主要来自于邻近层及围岩时,以工作面的绝对瓦斯涌出量为判据确定工作面瓦斯抽采率,进而计算有效抽采半径;当工作面瓦斯涌出量主要来自于本煤层时,以设计抽采率和可解吸瓦斯量为指标进行有效抽采半径的计算;当开采突出煤层时,工作面原始瓦斯压力大于0.74MPa或原始瓦斯含量大于8m3/t时,以原始瓦斯压力或原始瓦斯含量计算工作面瓦斯抽采率,进而计算有效抽采半径。现场测试结果验证了该方法的正确性。 

【文章来源】：工矿自动化. 2020,46(11)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

钻孔有效抽采范围计算模型

统计60d单孔瓦斯流量数据，可得单孔百米钻孔瓦斯抽采纯量衰减特性曲线，如图2所示，结果符合负指数关系。根据单孔百米钻孔瓦斯抽采纯量衰减规律可知，百米钻孔瓦斯初始抽采量为0.196m3/（hm·min），抽采钻孔瓦斯涌出衰减系数为0.05d-1。

抽采60d后，在距抽采钻孔间距为2.27m前后施工考察钻孔分别采取煤样，按照GB/T23250—2009《煤层瓦斯含量井下直接测定方法》进行煤层抽采后残余瓦斯含量的测定，钻孔取样点布置如图3所示，测定结果见表4。按照式（8）计算抽采率，在实际抽采60d的情况下，在距抽采钻孔2.2m处的抽采率为36.9%；在距抽采钻孔2.3m处的抽采率为35.6%，达到了设计要求的35%；在距抽采钻孔2.4m处的抽采率为30.5%，未达到设计要求。可见，按照该煤层工作面的设计要求，抽采率需在35%以上，抽采60d情况下的有效抽采半径为2.30～2.40m。虽然实际测试结果与式（7）所计算出的结果有些许偏差，但误差相对较小，符合工业应用条件，验证了有效抽采半径测定方法的有效性。同时，该工作面日产量为13 500t，瓦斯涌出主要来自于开采层，通过式（9）计算出煤的可解吸瓦斯量Wj也小于4m3/t，满足表1所规定的采煤工作面瓦斯抽采应达到的指标。4 结论

【参考文献】：
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本文编号：2976519