瓦斯排放钻孔有效排放半径的考察
超前钻孔有效排放半径的测定方法
超前钻孔有效排放半径的测定方法1超前钻孔的防突机理在沿煤层打的钻孔周围出现塑性带，在塑性带内煤层应力和瓦斯含量严重下降。
在钻孔周围形成的非弹性变形带具有应力减小的特征（图1）。
由于在钻孔周围煤体应力减小，煤层透气性增加，煤层瓦斯自然排放，导致其突出危险性消除。
在钻孔周围，由于卸压和排放突出危险性消除的煤层区段长度，称为钻孔有效作用半径。
塑性带之后为煤层弹性变形带。
2超前钻孔措施参数有：钻孔直径d、深度L、钻孔有效作用半径（卸压和排放作用半径）R、钻孔最小超前距L、钻孔之间的距离a。
min根据我国《防治煤与瓦斯突出细则》第70条，超前钻孔直径应根据煤层赋存条件和突出情况确定，一般为75~120mm，地质条件变化剧烈地带也可以采用直径42mm的钻孔。
若超前钻孔直径超过120mm时，必须采用专门的钻进设备和制定专门的施工安全措施。
钻孔深度没有限制，但在打新一茬钻孔时最小超前距应不小于5m，而钻孔之间的距离不应超过2R。
3 超前钻孔有效排放半径的测定方法目前常用的钻孔有效排放半径的测定方法有三种：①瓦斯压力降低法；②钻孔瓦斯流量法；③工作面点预测预报法。
本次测定采用钻孔瓦斯流量法。
钻孔瓦斯流量法测定步骤如下：（1）沿工作面软分层打4个相互平行的测量钻孔，孔径42mm，孔长7m，测量钻孔的布置方式如图2所示；图2 钻孔布置图1、2、3、4——测量钻孔；5——排放钻孔（2）每个测量钻孔打钻结束后，立即封孔，测量室长度为1m。
聚氨脂封孔长度应不小于1m。
封孔后立即测量瓦斯涌出速度，以后每隔5min测量一次瓦斯涌出速度，每一测量钻孔测定次数不得少于5次；（3）最后所打测量钻孔的瓦斯涌出速度测量不小于5次后，按图2所示位置施工1个与测量钻孔平行的超前钻孔，其直径75mm，深度8m。
在打超前钻孔过程中，继续测定所有测量钻孔的瓦斯涌出速度，其间隔不大于5min，并记录此时所打超前钻孔的深度；（4）超前钻孔打完后，每隔5min测定各测量钻孔的瓦斯涌出速度；（5）打完超前钻孔后测定2h；（6）绘制出各测量孔的瓦斯涌出量变化图；（7）当距所打钻孔最远的测量钻孔，与其瓦斯涌出速度升高前的最后值相比，3次测量均增大10％以上时，取所打钻孔与该测量钻孔间的距离作为有效作用半径值。
超前钻孔有效排放半径的测定技术应用
表 ２超前钻孔有效排放半径测定记 录表
钻孔 编号 ２ ＃ ３ ＃ ４ ＃ ５ ＃ 距考察孔距离 （ ｍ ） ０ ． ４ ０ ． ７ Ｄ ． ９ ｌ ＿ １ 时间 （ ｍ ｉ ｎ ） 流量 ‘ ｌ（ Ｌ ／ ｎ ｔ ｉ ｎ ）
０ ２ ． ２ ３ Ｌ ９ｌ ｎ ｌ ０ ７ ２ ． ４ ９
科 技 创 新
２ ０ １ ３ 年 第１ 期Ｉ 科技创新与应用
超前钻 孔有效排放半径 的测定技术应用
闵 瑞
（ 冀 中能 源邯矿集 团聚隆矿业公 司， 河北 邯郸 ０ ５ ６ ３ ０ １ ） 摘 要： 施工超 前瓦斯排放钻孔是 消除煤层突 出危 险的有效途径 ， 而有效排放半径是指 导超前钻孔 设计 的依据 。运用瓦斯流量 法 测定 超 前钻 孔 有 效排 放 半 径 ， 为防 治煤 与 瓦斯 突 出 ， 优 化 超前 钻 孔 布 置 ， 提 供 了科 学依 据 。 关键词 ： 瓦斯 突出； 超前钻孔 ； 有效排放半径
１ ２ ０ １ ３ ０
１ ４ ０
ｌ ５ ０ ｌ 印 １ ７ ０ １ ８ ０
２ ． １ ２ １ ． ９ ９ ） ＿ ０ ７ ２ ． ２ ５ 考察孔 １ ． ７ ６ １ ． ８ ７ ｒ 】 ＿ １ ４ ２ ． ３ ０ 施工后
１ ． ８ ５ １ ． ６ ５ ： 【９ ７ ２ ． ０ ８
４ ‘ 施工 措施 孔
５ ｔ ｔ ຫໍສະໝຸດ 前平均流量 １ ． ８ 垦
１ ． ９ ２
９ ８
２ ． ４ ｌ
具体测定步骤为 ： 首先确定 １ ＃考 察 孔 位 置 ， 用ｄ Ｐ ４ ２ ｍ ｍ 钻 头 开 孔， 孔深 ｌ ｍ。然后依次施工 ２ ＃ 、 ３ ＃ 、 ４ ＃ 、 ５ ＃测量孔 ， 孔径 ＠ ４ ２ ｍ ｍ， 孔
瓦斯抽采钻孔有效影响半径的理论模型及数值分析
参数 是不合 理 的 。 近年 来 ，国 内外 学者 在煤 层瓦 斯 别 为 ：
流动 理论研 究方 面进 行 了深入 的研 究 ， 逐步 建立 和
完善 了综合 考虑 含 瓦斯煤 的吸 附应 力 、 孔 隙压力 以
ｎ （ １ ＋ｐＩ Ｐ Ｌ ）
（ １ ）
ｍ
及应 力作用 下 的瓦斯 渗流 理论 模型［ ７ － １ ０ 】 ；同时 ，随 着计 算机解 算 算法 的优化 和提 高 ， 理论 计算 得到 的 瓦斯 抽采 有效 影响 半径 的可信 度大 大提 高 。 本文 基
２ ． １变形 场控 制方 程 煤 体对 瓦斯表 现 出较 强 的吸 附作用 ， 并产 生吸
附膨 胀应 力 ，导致煤 体 的受力 分布 发生 变化 。含吸
附瓦斯 煤 体 的吸 附 膨胀 应变 和 应 力计 算 公 式【 ｌ ｌ Ｊ 分
Ｖ Ｌ ｐｓ ＲＴ ｌ
Ｅｓ ｗ —
…
径， 并 以此 设计 抽采钻 孔数 目、间距和 抽采 负压 等
斯 抽采 设计 中显得 尤 为重要 。目前 ， 有 效影 响半径
斯流场 的变化 ， 同时确 定 了不 同预 抽 期 内瓦斯抽 采
的测 定方法 主要 分为 现场测 定和 理论 计算 两类 。 前 钻孔 的有 效影 响半径 ， 为钻 孔参 数 的合 理设 计和 布 者 虽然 准确 度高 ，但 具有测 定 周期长 ，工 程量 大 ， 置提供 了理论参 考 依据 。
Ｄ ０ Ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ １ － ６ ３ ９ ６ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ９ ． ０ １ ０
１ 前言
煤矿 瓦斯 抽采 能够 有效 降低 瓦斯压 力 、 防止 瓦
基于瓦斯含量的瓦斯抽采有效半径测定
ｒ ｅ ａ ｓ ｏ ｎ ａ ｂ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ ｍｏ ｆ ｅ ｔ ａ ｒ ｇ ｅ ｔ ｅ ｄ ｗ ｉ ｔ ｈ ｏ ｕ ｔ ｂ ｌ ｉ ｎ ｄ ｓ ｐ ｏ ｔ ｓ ，ｂ ｕ ｔ ａ ｌ ｓ ｏ ｃ ａ ｎ ｅ ｌ ｉ ｍｉ ｎ ａ ｔ ｅ ｕ ｎ ｎ ｅ ｃ ｅ ｓ ｓ ａ ｒ ｙ ｈ ｕ ｍａ ｎ ，ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ｌ ａ ｎｄ ａ ｉ ｆ ｎ ｎｃ ａ ｉ ｌ ａ ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ｔ ｏ
中图分 类 号 ： Ｔ Ｄ ４ ０ ３ ． ７ ； Ｔ Ｄ ７ １ ２
文献标 志码 ： Ａ
文章编 号 ： １ ０ ０ ８— ０ １ ５ ５ （ ２ ０ １ ７ ） ｌ ２— ０ １ ４ ３— ０ ４
在突出矿井采 掘过程 中 ， 利用 底抽巷 施工穿 预抽瓦斯防治突 出效果进行检验 ， 其检 验的指标 层钻孔预抽煤层瓦斯 是最有效的方法之一 ， 能够 之一是煤层瓦斯预抽率大 于 ３ ０ ％， 即抽放后的瓦 有效减少瓦斯涌出量 ， 缩小瓦斯爆炸可能性 ， 防治 斯含 量 比抽放 前 的瓦斯 含量 下降 了 ３ ０ ％ 以上。 煤 与瓦斯突出灾害【 １ Ｊ 。合理确定钻孔有效抽采半 Ａ Ｑ １ ０ ２ ６— ２ ０ ｏ ６ （ 煤矿瓦斯抽采基本指标》 要求， 在 径基 本参 数 ， 对 于 实 现 矿 井 瓦 斯 抽 采 达 标 具 有 重 没 有考 察 出 煤 层 始 突 深 度 的 煤 层 瓦 斯 含 量 或 压 要意 义 。钻 孔 间 距 过 大 ， 在 抽 采 目标 区域 出现 无 力 ， 必 须将煤层瓦斯含量 降到 ８ ｍ ／ ｔ以下 。根 据 负压带 ， 埋下瓦斯隐患 ； 钻孔间距小于合理范 围， ２ ０ １ ４ 年 ７月 ２ ９日河南省人 民政府印发的《 河南省 容 易造成 大量 的 人 力和 物 力 的过 度 投 入 。针 对 普 强化煤矿安全生产暂行规定》 ， 矿井所采煤层瓦斯 遍具有高瓦斯 、 低透气性 、 吸附性高等特征 的二 １ 压 力大 于 ０ ． ６ ＭＰ ａ或 瓦 斯 含 量 大 于 ６ Ｍ ／ ｔ 时， 必 煤层 ， 本文提 出了基 于瓦斯含量的相对瓦斯压 力 须采取保护层 开采 或底 （ 顶） 板岩巷 预抽煤层 瓦 指标 法 。 斯， 严禁采 用局 部防突 措施 替代 区域 防突 措施 。 １ 钻 孔 瓦斯 抽采 半径 判定 方 法 残余 瓦斯压力及含量降到 ０ ． ６ Ｍ Ｐ ａ 和６ Ｍ ／ ｔ 以下 煤层瓦斯抽 采半径是指在允许 的时间 内， 通 后 ， 方可 进入 煤层 进行 采 掘作业 。 过施工瓦斯抽采钻孔进行抽采 ， 使煤层瓦斯压 力 依据《 煤矿瓦斯 抽采达标 暂行 规定》 中规定 ， 下降到安全容许值 ， 抽采 钻孔中心点距瓦斯压 力 结合 二 ｌ煤 层 吸 附 性 较 强 的特 征 ， 瓦 斯 含 量 与 瓦 下 降合 格 边 界 的 数 值 。原 始 煤 体 内施 工 抽 放 钻 斯压力之 问采用以下函数关系 ： 孔． ， 在煤层瓦斯压力和钻孔抽放负压的作用下 ， 钻 墨 ： ￡ ± ！ ： １ ２ — １ ０ ０ － Ａ — ａ － Ｍ ￣ － ＋ ！ ： ！ ： １ ２ ｌ ＋ｂ （ Ｐ ｃ ｒ ＋Ｏ 一 ） １ ０ ０ １ 十Ｏ ． ３ ｌ ｙ 孔周围一定范 围内的煤体开始解 吸， 吸附态瓦斯 （ １ ） 转变 为游离态 瓦斯 ， 通过煤体裂 隙通道运移至抽 ｗ 一残余瓦斯含量 ， ｍ ／ ｔ ； 放钻孔 中， 经 抽采 管道排 出。使 其钻孔周围附近 式中： ａ ， ｂ 一吸附常数 ； 处的煤体瓦斯含量降低 、 压力下降。 Ｐ 一 煤 层残余 相 对瓦 斯压 力 ， Ｍ Ｐ ａ ； 目前常 用 的钻孔 抽 采 影 响半 径 测 定 方法 有 钻 Ｐ 。 — 标 准大气 压 力 ， ０ ． １ Ｏ １ ３ ２ ５ ＭＰ ａ ； 孔测 试 法 、 计算机 模 拟法 及 气 体 示踪 法 等 ， 钻 孔 测试法采用的指标主要有 ： 瓦斯压力指标 、 瓦斯含 Ａ ｄ 一煤的灰分 ， ％； 量指标和相对瓦斯压力指标 ｊ Ｏ建业煤矿主采的 Ｍ ｄ 一煤 的水分 ， ％； 煤 的孔 隙率 ， ％ ； 二 １煤层 具 有 瓦 斯 含 量 大 、 透 气 性 差 和 吸 附 能 力 强等 特 点 ， 因此 ， 本 次 试验 采 用相对 压 力指标 法 。 － ｙ 一煤的容重（ 假密度 ） ， ｔ ／ ｍ 。 相对压力指标 法的理 论依据为《 煤矿 安全规 可以看出 ， 抽放 前后瓦斯含量降低 的比例和 程》 第一百九十条规 定 ： 预抽煤层 瓦斯后 ， 必须对 瓦 斯压 力降 低 的比例 也 是 存 在正 相 关 关 系 。如 果
排放钻孔有效半径的简易确定方法
第2期东北煤炭技术N o .21996年4月 Coal Technol ogy of N ortheast China A p r .1996排放钻孔有效半径的简易确定方法淮南矿业学院 卢 平 摘 要 建立了排放钻孔周围煤体瓦斯流动的数学模型,探讨其数值解,并在此基础上分析了钻孔瓦斯涌出规律,提出了根据钻孔瓦斯流量测定简易确定钻孔有效排放半径的方法。
关键词 突出危险煤层 排放钻孔 有效排放半径Abstract T he paper introduces the dis po sal p rocess of s pontaneous com busti on of the re 2m a m ed coal in the goaf of coal face 23040in Gaozhuang coal m ine of p ing ding shan M ine Bu 2reau ,and then analyses the key techn ique ,s pecific m easures ,and its effect of p reven ting s ponta 2neous com busti on of re m ained coal in the goaf of the m ine .Keywords goaf ,coal s pon taneous com busti on ,air leakage ,igniti on s ource 在煤与瓦斯突出矿井中,防止煤与瓦斯突出的局部措施目前仍以排放钻孔为主。
确定钻孔的有效排放半径对正确设计排放钻孔方法、数目具有重要的现实意义,目前现场排放钻孔有效半径确定方法主要有两种:压力法和流量法。
压力法需要在煤层中打测压钻孔,周期长、工程量大且成功率低。
流量法(《防突细则》介绍使用的方法)是在工作面软分层内不同间距打几个流量测量孔(直径42mm ),并测定这些钻孔瓦斯涌出量随时间的变化规律。
屯兰煤矿超前排放钻孔有效排放半径的研究
收稿日期2019-05-21作者简介 高俊奇（1973-），男，本科，2013年毕业于中北大学安全工程专业，通安工程师，从事通风与安全工作。
屯兰煤矿超前排放钻孔有效排放半径的研究高俊奇（西山煤电屯兰矿通风区，山西 古交 030206）摘 要为了解决屯兰煤矿防突措施中超前排放钻孔孔径选取和钻孔布置的问题，根据钻孔瓦斯涌出量与排放时间的关系，测定钻孔瓦斯涌出量变化率以确定超前钻孔的有效排放半径。
结果表明：屯兰煤矿2#、4#、8#和9#煤煤层超前钻孔的有效排放半径分别为0.5m 、1m 、0.5m 、0.5m ，为屯兰煤矿超前排放钻孔的设计提供了依据，提高了防突措施效果。
关键词瓦斯涌出量 排放钻孔布置 有效排放半径中图分类号 TD712+.6 文献标识码 B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2019.11.038Study on Effective Discharge Radius of Advance Drill Hole in Tunlan Coal MineGao Jun-qi(Ventilation Area of Tunlan Coal Mine, Xishan Coal and Electricity Group, Shanxi Gujiao 030206)Abstract : In order to select borehole diameter and design borehole layout for outburst prevention in Tunlan Coal Mine, according to the relationship between gas emission and drainage time, the change rate of borehole gas emission was measured to determine the effective drainage radius of the advance borehole. The results show that the effective discharge radius of advance boreholes in No.2, No.4, No.8 and No.9 coal seams of Tunlan Coal Mine are 0.5m, 1m, 0.5m and 0.5m respectively. It provides a basis for the design of advance discharge boreholes in Tunlan Coal Mine and improves the outburst prevention effect.Key words : gas emission quantity arrangement of discharge boreholes effective discharge radius屯兰矿为煤与瓦斯突出矿井，随着煤矿开采深度的增加，瓦斯压力、地应力也在增大，煤与瓦斯突出危险也就随之加大。
瓦斯抽排放钻孔有效半径的测定方法
瓦斯排放钻孔有效半径的测定方法（防突细则规定）1．超前钻孔有效排放半径测定方法使用钻孔流量法测定超前钻孔有效排放半径的步骤如下：1)沿工作面软分层打3～5个相互平行的测量钻孔，孔径42mm，孔长5—7m，间距0．3—0．5m；2)对各测量孔进行封孔，封孔时应保证测量室长度为(0.2—0.5m)，钻孔密封后，立即测量钻孔瓦斯涌出量，并每隔2-10min测定1次，每一测量孔测定次数不得少于5次；3)在距最边缘测量孔钻孔中心0．5m处，打—个平行于测量孔的超前钻孔(直径是待考察超前钻孔有效排放半径的钻孔直径)，在打超前钻孔过程中，记录钻孔长度、时间和各测量孔中的瓦斯涌出量变化；4)超前钻孔完后，每隔2～10min测定各测量孔的瓦斯涌出量；5)打完超前钻孔后测定2h；6)绘制出各测量孔的瓦斯涌出量变化图；7)如果连续3次测定测量孔的瓦斯涌出量都比打超前钻孔前增大l0％，即表明该测量孔处于超前钻孔的有效排放半径之内。
符合本条文本项中上述的测量孔距排放钻孔的最远距离，即为超前钻孔的有效排放半径。
2．其他防突措施参数的测定法正确选用各种防突措施施工参数是提高措施安全可靠性的首要条件。
过去因测定复杂，通常根据经验确定，因而影响了防突措施的防突效果。
用钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标法测定防突措施的施工参数(即超前排放钻孔和深孔松动爆破防突措施有效半径的测定)，是一种经济、省时省力的好办法。
在没有执行过防突措施的有突出危险的采掘工作面，在其软分层中先打一个考察孔，测量每米的钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标、钻孔瓦斯涌出初速度。
钻孔长8～10m，孔径φ42mm，然后进行扩孔排放或直接装药后松动爆破。
按施工要求，确定排放时间，当到达时间后，在该孔附近的软分层中打一与此孔有一定角度的测试孔，测量其每米的钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标、钻孔瓦斯涌出初速度。
将两个钻孔同一深度范围内所测到的数据和两点之间的间距进行分析，当其小于临界指标值的时，相应两点之最大间距时，确定为该措施的有效影响半径。
瓦斯排放钻孔有效排放半径的考察
5 瓦斯排放钻孔有效排放半径的考察目前，煤巷掘进工作面防治煤与瓦斯突出措施有：大直径钻孔、超前钻孔、松动爆破、前探支架、水力冲孔等措施。
其中以超前钻孔防突措施工艺最简单，对工人无特殊技术要求，工人易于接受，且无需专用设备，成本低。
因此，这种防突措施在现场得到了广泛采用。
十三矿严格执行“四位一体”防突措施，采用φ89 mm的超前排放钻孔，超前钻孔有效排放半径待确定。
5.1 现行测定瓦斯排放钻孔有效排放半径方法目前，超前瓦斯排放钻孔有效排放半径的常用测定方法有：①瓦斯压力降低法；②钻孔瓦斯流量法；③钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标法。
5.1.1 钻孔瓦斯压力降低法和流量法钻孔瓦斯压力法和测量钻孔瓦斯涌出量法钻孔布置见图5-1。
其测定步骤如下：（1）沿工作面软分层打3~5个相互平行的测量孔，孔径42 mm，孔长5~7 m，间距0. 3~0. 5 m；（2）对各测量孔进行封孔，封孔长度不得小于2 m；（3）钻孔密封后，立即测量钻孔瓦斯压力或瓦斯涌出量；（4）在距最近的测量孔边缘0. 5m处，打一平行于测量孔的排放瓦斯钻孔，观察排放钻孔到达测压或测涌出量位置后，煤体中瓦斯压力的变化，或各测量孔中的瓦斯涌出量变化，以确定排放钻孔的有效排放半径。
图5-1 压力降低法和流量法测定有效排放半径的钻孔布置图由上述测定步骤知，钻孔瓦斯压力法和测量钻孔瓦斯涌出量法工程量大，工艺复杂繁琐，存在下列缺点：（1）在软分层中打3~5个孔径为42 mm的测量孔，在打钻过程中，软分层中的瓦斯就会得到一定的排放（测量孔也有排放作用），破坏了煤层原始条件。
再在测量孔旁边0. 5 m处打排放孔，实际上是在测量孔排放瓦斯后，测定排放孔的有效排放半径，由此测出的结果与实际情况偏差较大。
（2）在软分层中封孔困难，采用胶囊封孔器封孔，因胶囊长度短，钻孔周围卸压圈的裂缝和裂隙会漏出一部分瓦斯，因而测出的瓦斯涌出量不准。
测定瓦斯压力对封孔要求更高，在煤层中（特别是在软分层中）测定瓦斯压力非常困难。
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5 瓦斯排放钻孔有效排放半径的考察目前，煤巷掘进工作面防治煤与瓦斯突出措施有：大直径钻孔、超前钻孔、松动爆破、前探支架、水力冲孔等措施。
其中以超前钻孔防突措施工艺最简单，对工人无特殊技术要求，工人易于接受，且无需专用设备，成本低。
因此，这种防突措施在现场得到了广泛采用。
十三矿严格执行“四位一体”防突措施，采用φ89 mm的超前排放钻孔，超前钻孔有效排放半径待确定。
5.1 现行测定瓦斯排放钻孔有效排放半径方法目前，超前瓦斯排放钻孔有效排放半径的常用测定方法有：①瓦斯压力降低法；②钻孔瓦斯流量法；③钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标法。
5.1.1 钻孔瓦斯压力降低法和流量法钻孔瓦斯压力法和测量钻孔瓦斯涌出量法钻孔布置见图5-1。
其测定步骤如下：（1）沿工作面软分层打3~5个相互平行的测量孔，孔径42 mm，孔长5~7 m，间距0. 3~0. 5 m；（2）对各测量孔进行封孔，封孔长度不得小于2 m；（3）钻孔密封后，立即测量钻孔瓦斯压力或瓦斯涌出量；（4）在距最近的测量孔边缘0. 5m处，打一平行于测量孔的排放瓦斯钻孔，观察排放钻孔到达测压或测涌出量位置后，煤体中瓦斯压力的变化，或各测量孔中的瓦斯涌出量变化，以确定排放钻孔的有效排放半径。
图5-1 压力降低法和流量法测定有效排放半径的钻孔布置图由上述测定步骤知，钻孔瓦斯压力法和测量钻孔瓦斯涌出量法工程量大，工艺复杂繁琐，存在下列缺点：（1）在软分层中打3~5个孔径为42 mm的测量孔，在打钻过程中，软分层中的瓦斯就会得到一定的排放（测量孔也有排放作用），破坏了煤层原始条件。
再在测量孔旁边0. 5 m处打排放孔，实际上是在测量孔排放瓦斯后，测定排放孔的有效排放半径，由此测出的结果与实际情况偏差较大。
（2）在软分层中封孔困难，采用胶囊封孔器封孔，因胶囊长度短，钻孔周围卸压圈的裂缝和裂隙会漏出一部分瓦斯，因而测出的瓦斯涌出量不准。
测定瓦斯压力对封孔要求更高，在煤层中（特别是在软分层中）测定瓦斯压力非常困难。
（3）测定时所需设备和人员多，3~5个测量孔都需同时测量观察，整个测定过程时间较长，费工费时，测定费用高。
5.1.2 钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标法在没有执行过防突措施的有突出危险的采掘工作面，在软分层中先打一个预测孔，测量每米钻孔的钻屑量和钻屑瓦斯解吸特征K1值。
钻孔长8~10m，孔径42mm。
预测结束后，在此孔内扩孔，将其扩至待考察排放孔的直径。
打完排放孔后，让其排放一段时间，一般为2h（根据钻孔有效排放时间为2h），使排放孔周围瓦斯得到排放。
到达时间后，在该孔附近的软分层中打一个与排放孔成一定角度的测试孔，测量其每米钻孔的钻屑量与钻屑瓦斯解吸特征K1值。
将同一深度的两个钻孔（预测孔与测试孔）测到的数据及两点之间的间距进行分析，得出有效排放半径。
其钻孔布置图如图5-2。
图5-2 钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标法的钻孔布置图1-预测孔；2-测试孔；3-排放瓦斯孔5.2 现场测定由于十三矿13031机巷煤体暴露时间较长，钻孔瓦斯涌出初速度几乎测不出来，钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标法简便易行，准确可靠，易于现场测定，故只能采用此法测定排放钻孔的有效排放半径。
其测定过程如下：（1）在13031机巷650m处煤层中先打一个考察孔（1#孔），测量每米的钻屑量S与钻屑瓦斯解吸指标K1，钻孔深10 .5m，钻孔直径为42 mm。
（2）测试结束后，将钻孔扩大到排放钻孔的设计直径89mm进行扩孔排放。
（3）按施工要求，确定排放时间1.5h。
当到达时间后，在该钻孔附近的软分层中打一与此孔成7º的测试孔（2#孔），孔口间距0.3m，测定其每米的钻屑量S 与钻屑瓦斯解吸指标K1。
（4）将2个钻孔同一深度范围内所测到的数据和两点的间距进行分析，当其小于临界指标值时，相应两点的最大间距确定为排放钻孔的有效排放半径。
钻孔布置参数设如下：（1）钻孔参数。
超前钻孔：深10.5 m，直径89mm；测试钻孔：深10.5 m，直径42 mm。
（2）钻孔布置参数。
在设计钻孔孔口之间的距离为0.3m，钻孔夹角为7º。
（3）测试指标。
根据《防治煤与瓦斯突出细则》规定，采用每米钻孔的钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标考察排放钻孔的有效排放半径。
5.3 数据分析有效排放半径的判断准则为：将2 个钻孔同一深度处所测定的指标进行比较，如果自某一深度处开始向钻孔深处，2#孔各点所测定的指标均小于1#孔同一深度的指标时，该深度对应的钻孔之间的距离就称为超前钻孔有效排放半径。
根据2008年8月4日在平煤十三矿13031机巷650m处测定的数据建立表格如表5-1。
表5-1 φ89mm排放钻孔有效排放半径测定表2008年8月4日在十三矿13031机巷650m处采用每米钻孔的钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标考察了排放钻孔的有效排放半径。
根据8月4日的测定结果，钻屑瓦斯解吸指标很小，而且数据不成规律，几乎测不出来，没有实验考察性。
故只采用每米钻孔的钻屑量来进行测试。
在确定排放钻孔的有效排放半径时，主要根据每米钻孔的钻屑量的变化趋势来确定。
每米钻孔的钻屑量随钻孔间距的变化如图5-3所示。
图5-3 钻屑量随钻孔间距的变化根据测试结果，经过数据表格和图形的分析，当钻孔深度在8 m（钻孔间距0.982 m）以前，与φ89mm排放孔排放前相比2#钻孔的钻屑量小于1#钻孔的钻屑量，在钻孔深度达到8m时2#钻孔的钻屑量比1#钻孔的钻屑量绝对下降0.1，相对下降4.2%。
说明超前钻孔有效排放半径范围为0.859m~0.982m，在此范围内的钻孔钻屑量有明显的降低。
综上所述，测试地点在13031机巷650m处，煤暴露时间较长，受到了一定的外界影响，为了安全起见，十三矿采用φ89mm的超前钻孔作为防突措施，其有效排放半径可取0.9m作为设计与布置的依据。
条带抽放半径的考察原理目前应用的钻孔瓦斯抽放影响半径的测试方法主要有钻孔测试法和计算机模拟法及二者相结合的方法；在有效性指标的确定上，钻孔实测法国内外采用的指标主要有以下三种：压力指标、含量指标、相对压力指标。
计算机模拟法主要应用的指标有瓦斯含量指标和瓦斯压力指标。
以压力作为指标图1 测试钻孔布置示意图瓦斯抽放影响半径和瓦斯抽放有效半径都是以煤层瓦斯压力的下降幅度作为指标的，采用相对瓦斯压力指标，煤层瓦斯抽放半径的确定方法为：首先在煤层打一排测压孔，如图1所示，2、3、4……n 均为测压孔，d2、d3……dn为相邻测压孔之间的距离；并在每个测压孔装上压力表，记录每个测压孔的原始压力，P1、P2、P3……Pn;然后在2号孔一侧打抽放钻孔，1号孔，并进行抽放。
当抽放一定的时间后，观察每个测压孔此时的瓦斯压力，P’1、P’2、P’3……P’n。
根据每个测压孔的原始压力和抽放后的压力，我们可以得到每个测压孔的预抽率，如果a号孔以及它之前的每个测压孔的瓦斯压力下降量都大于或等于51%，而a号孔之后的测压孔都小于51%，那么d=d1+d2+d3+……+d(a-1)，这里的d就是钻孔的有效抽放半径。
（1）瓦斯压力稳定之后，进行抽放瓦斯，观察各个观察孔瓦斯变化情况，将瓦斯压力下降稳定压力10％以上的钻孔视为抽放影响范围内钻孔，将距抽放钻孔最远的一个抽放影响范围内钻孔到抽放钻孔的距离视为抽放影响半径。
（2）抽放前后瓦斯含量降低的比例和瓦斯压力降低的比例是存在抛物线关系的；如果煤层预抽率为30%，即残余瓦斯含量为原始瓦斯的70%。
通过计算知此时残余瓦斯压力为原始瓦斯压力值的49%，瓦斯压力下降量为51%。
相对压力指标法测定钻孔的有效半径就是依据这个原理来进行的。
因此，如果瓦斯含量减少30%则需相应的瓦斯压力减少原始瓦斯压力的51%。
因此，确定钻孔瓦斯抽放影响半径的指标为瓦斯压力下降10%以上，确定抽放有效半径的指标为瓦斯压力下降51%以上。
现场布置情况由于受煤层地质和周围开采扰动的影响，煤层在测试煤层参数时瓦斯压力起伏很大，因此瓦斯压力值和瓦斯含量值难以连续的测试准确，使得使用绝对压力指标和绝对含量指标法失去可能性。
但是，当抽放钻孔作业时，其周边的测压孔压力值会相应的降低。
因此，我们选用相对压力指标法进行测试。
考虑到整个测试阶段约50～100天，因为平煤十三矿所考察煤层均为低透气性煤层，钻孔的有效抽放范围较小。
根据十三矿目前所采用抽放方法的实际情况：布置抽放观察孔与抽放孔选择1m、1.5m、2m和2.5m不同间距，实验钻场两组，分别设在13031风巷和13031机巷，煤厚5.8m。
钻场布置观察孔和抽放孔间距情况如图2和3。
图2 13031风巷钻场观察孔与抽放孔位置关系图图3 13031机巷钻场观察孔与抽放孔位置关系图十三矿钻孔布置剖面图如图4-4，钻孔施工参数见表1和表2。
风/机巷高抽巷图4 十三矿条带抽放实验钻场布置剖面图表1 13031风巷钻孔施工参数表十三矿钻孔施工要求：1.以距巷底y坐标零点，钻孔必须施工在同一水平线上，测压钻孔孔径为φ75mm，所有钻孔均穿过煤层并进入顶板1.5m以上，钻孔岩柱15m以上。
2. 先施工测压孔，施工钻孔时岩石段用水辅助排渣；在干孔中取煤样做实验室分析。
3. 施工完测压孔后立即进行封孔，施工完后等测压孔压力均稳定后，施工抽放孔，抽放孔倾角及挂孔高度与测压孔一致，将抽放孔进行抽放，并详细记录抽放参数及测压孔瓦斯压力随时间变化情况。
数据分析观察最后一个压力表15天后，压力表均达到了稳定状态，2008年8月26日在己15.17-13031风机巷高抽巷测定的压力数据建立如下表格。
表3 13031风巷钻孔原始压力施工抽放钻孔后，对压力表进行记录，记录原始数据如下：己15.17—风机巷高抽巷均在2008年8月27日8点班施工好抽放钻孔即进行联网抽放，孔口负压在22KPa以上。
具体数据见下表。
表5 13031风巷钻孔残存压力表6 13031机巷钻残存压力通过表3、表4知各孔原始瓦斯压力差别不大，最小值为3.65MPa。
由表5、表6可知通过抽放后，各测压孔压力数值相差很大，但是随着到抽放孔距离的增大，瓦斯压力的变化趋势相同，充分证明在测试前选用相对压力指标作为抽放有效半径指标的正确性。
测试结果当抽放时间为25天左右时，根据瓦斯抽放影响半径和有效半径的确定指标，比对表5 可知：1-5#孔压力下降了62%，1-4#孔压力下降了50%，1-3#孔压力下降了45%，1-2#孔压力下降了26.1%，1-1#孔压力下降了5.5%。
因此1-5#孔、1-4#孔在抽放有效半径内，1-3#孔处在抽放有效半径外，1-3#孔、1-2#孔处于抽放影响半径内，1-1#孔处于抽放影响半径外。
因此根据测试结果，在抽放时间25天左右时，该穿层抽放钻孔的抽放有效半径为1.5~2.25m，这里取2m，影响半径为5~6m。