立体交叉钻孔布置方式以及抽采效果考察
钻孔布置原则
初勘详勘勘探工作量布置规定根据《公路工程地质勘察规范》（JTJ064-98）的有关规定，结合我院的实际情况，特制定本规定，适用于我院承担的公路工程地质初勘、详勘工作，望承担各项目的单位遵照执行。
1、初勘1.1 一般路基勘探工作沿路线进行，选择在地形特征点处，一般布设勘探点的间距视地质条件复杂程度而异，控制性勘探点平均间距一般为200m～500m，孔深：细粒土不小于4m，粗粒土不小于2m。
辅助性勘探点的布设与深度可视地形、地质情况确定。
1.2 高路堤⑴控制横断面在路段纵向一般每隔200m设1个，地层变化不大时，可以每500m设1个，或每个工段不得少于2个。
⑵每一个控制横断面上，包括露头、挖探、简便钻探、触探、物探等勘探点不得少于2个。
⑶勘探深度对小于2m～4m的覆盖层应达到基岩面，对于深厚土层应不小于路堤高度并穿过软土层。
⑷高填路段及地质构造处，视需要可采用少量钻孔。
1.3 陡坡路堤⑴控制横断面在路段纵向一般每隔200m设1个，地层变化不大时，可以每500m设1个，但每个工段不得少于2个。
⑵每一个控制横断面上，包括露头、挖探、简便钻探、触探、物探等勘探点不得少于2个。
⑶勘探深度一般应达到基岩，较厚土层可按照高填路堤规定办理。
⑷为查明陡坡路堤的地层结构,必要时可采用少量技术性钻孔。
1.4 深路堑⑴控制横断面在路线纵向一般每隔100m设1个，根据地层变化可以加密到50m或放宽到200m设1个，或每个工段不少于2个。
⑵每一个控制横断面上，包括露头、挖探、简便钻探、触探、物探等勘探点不得少于2个。
⑶当所采用的方法未判明路堑边坡稳定性问题时，应适当增设控制性钻孔。
孔深达到软弱结构面以下或应达到路基设计标高以下3m～5m，以判明为止。
1.5 支挡工程⑴在设置支挡工程的轴线上选定控制性横断面，间距每30m～50m设1个，但每处不得少于2个。
⑵每一个控制横断面上，包括露头、挖探、简便钻探、触探、物探等勘探点不得少于2个。
煤矿瓦斯抽采技术应用分析
煤矿瓦斯抽采技术应用分析摘要：目前，我国已经进人深部开采时代，煤层中的瓦斯含量逐渐增加，这导致瓦斯引起灾害的可能性也大大增加。
为了保证开采的安全性，必须对煤层中的瓦斯进行治理，一种重要的手段是对煤层中的瓦斯进行预抽。
由于我国煤层大多经历了地质构造的作用，煤层透气性较差，直接抽采煤层中的瓦斯存在着很大的困难，为此，需要应用一些强化瓦斯抽采的技术措施。
基于此，文章对煤矿瓦斯抽采技术的应用进行了研究，以供参考。
关键词：煤矿开采；瓦斯抽采；技术措施1瓦斯抽采技术面临的难点分析地面钻井抽采煤层瓦斯的效果比较差，已经很少采用。
目前，中国大多数矿井采用的是井下钻孔抽采煤层中瓦斯的方法。
但是由于我国煤层透气性较差，采用普通的钻孔来进行瓦斯抽采，存在抽采时间长、抽采效果差的不足。
因此为了强化瓦斯抽采，需要采用一些其他技术。
在当前的煤矿瓦斯抽采工作中，主要面临以下方面难点：（1）顺煤层抽瓦斯钻孔施工深度难以满足高效区域抽采的要求。
顺煤层抽瓦斯钻孔施工深度难以满足高效区域抽采的要求，使得大量采用抽瓦斯专用岩巷，工程成本高、施工时间长、产生大量废渣。
（2）缺乏长钻孔轨迹测定技术井下钻孔施工存在风险。
缺乏长钻孔轨迹测定技术，使得抽瓦斯难均匀、易留事故隐患；井下钻孔施工存在风险，远程（或地面）操控成为趋势和难点。
（3）井下抽采的瓦斯浓度低及煤层透气性低。
井下抽采的瓦斯浓度低，不利于安全抽采与输运，也给资源利用带来困难；煤层透气性低，抽瓦斯效果较差，提高透气性和抽采效果是难题；用地面井抽采采动影响区瓦斯效果好，但易受采动破坏，提高其高效服务寿命是难题。
2煤矿瓦斯抽采技术的应用研究2.1做好瓦斯监测工作煤矿瓦斯监测是进行瓦斯防治的基础，其有效性对于煤矿安全有着重要影响。
在进行瓦斯监测时，需做好以下几方面工作：（1）要检查一些关键位置处瓦斯探头的完好性。
瓦斯探头是监测瓦斯的重要设备，其主要功能是测量空气中的瓦斯浓度，但由于煤矿井下恶劣的生产环境，瓦斯探头很容易损坏。
综采工作面瓦斯抽放钻孔布置方案及措施
综采工作面瓦斯抽放钻孔布置方案及措施一、1014综采工作面概述1、1014综采工作面+1706m东翼回风顺槽长2846m，+1653m东翼运输顺槽长2754m，工作面倾斜长度177m，煤层倾角8°-12°，采用综采一次采全高采煤法，全部垮落法管理顶板。
目前已回采511.6m。
2、1014综采工作面瓦斯情况根据1014综采工作面2017.5.1~2017.7.5瓦斯监控报表及测风记录计算，在此期间1014综采工作面风排瓦斯量为0~4.98m3/min，平均风排瓦斯量为0.72m3/min。
1014综采工作面2017.5.1~2017.7.5回风巷平均瓦斯浓度变化情况见图1，上隅角瓦斯最大浓度变化情况图2，上端头回风最大瓦斯浓度变化情况图3，风排瓦斯量变化情况见图4，产量变化情况见图5。
图1 1014综采工作面2017.5.1~7.5回风巷平均瓦斯浓度量变化情况图2 1014综采工作面2017.5.1~7.5上隅角最大瓦斯浓度量变化情况图3 1014综采工作面2017.5.1~7.5上端头回风最大瓦斯浓度量变化情况图4 1014综采工作面2017.5.1~7.5风排瓦斯量变化情况图5 1014综采工作面2017.5.1~7.5日产量变化情况3、瓦斯超限情况2017年5月回采过程中上隅角瓦斯浓度逐渐升高，6月期间，上隅角瓦斯浓度持续超限。
6月12日老顶压力积压采空区瓦斯大量涌出，造成上隅角和上端头回风巷瓦斯超限，上隅角最高为3.1%。
4、瓦斯来源分析依据1014工作面瓦斯涌出量预测结果，采空区丢煤及邻近层瓦斯涌出是采空区积聚瓦斯的主要来源，其中采空区丢煤占63%。
采空区积聚的大量高浓度瓦斯因瓦斯密度小，沿倾斜向上运移，使部分瓦斯容易聚集在上隅角附近，形成高瓦斯区。
上隅角又是采空区漏风的出口，漏风将采空区高浓度瓦斯带到上隅角，因上隅角存在涡流区，瓦斯难于被风流冲淡排出造成上隅角超限。
单一高突厚煤层底板抽放巷穿层钻孔抽采技术标准
单一高突厚煤层底板抽放巷穿层钻孔抽采技术标准单一高突厚煤层底板抽放巷穿层钻孔抽采技术标准1.2层位选择底抽巷布置在距煤层底板15-25m岩层内。
应避开含水层、破碎岩层、较厚泥质岩层以及应力异常区，选择在坚硬、稳定、地质条件优越的岩层内。
1.3断面规格与支护井巷设计断面应不低于10m2，若兼作运输、通风或其它用途的可适当增大，一般应采用3.6m（宽）×3.8m （高）半圆拱巷道。
支护方式可根据矿压大小与抽采时间而定，满足打钻抽放即可。
2抽放钻场标准底抽巷开口掘进10m 后，沿巷道掘进方向在下帮布置抽放钻场，钻场与底抽巷呈垂直关系布置，钻场间距20m，深度4m，断面略小于底抽巷断面，一般应采用3.4m（宽）×3.2m（高）半圆拱巷道，满足打钻需要为标准。
钻场的布置应避免受采动影响，避开地质构造带，便于维护，利于封孔，保证抽放效果。
3钻孔设计标准3.1布孔原则钻孔在整个预抽区域内均匀布置，并穿透煤层全厚进入顶板0.5m；以实测有效抽放半径、抽采时间为基础合理布置钻孔数量、终孔间距；孔径94mm，以提高抽采瓦斯浓度。
3.2设计方案穿层钻孔设计分前期和后期两步进行。
3.2.1前期设计主要是为掩护煤巷掘进防突服务。
利用每隔20m掘进的抽放钻场打钻对工作面下顺槽周围煤层瓦斯进行条带区域预抽。
钻孔数量视抽放半径而定，钻孔控制到巷道轮廓线外上帮26m、下帮16m范围。
如图1和图2所示。
3.2.2后期设计主要是为回采防突服务。
待底抽巷系统形成、岩巷队伍退出后，在底抽巷内每隔10m布置一个顶板扇形抽放区，钻孔沿煤层倾斜方向呈扇形布置，终孔间距以抽放半径2倍为准，对整个工作面煤层瓦斯进行区域预抽，可有效解决工作面中下部瓦斯较难抽放的问题。
如图3和图4所示。
3.3设计要求应以采掘工程平面图为基础进行设计，设计中还应明确钻孔开孔位置、设计深度、方位、倾角、孔径等参数，由平面图、剖面图、断面图和参数表组成。
煤矿瓦斯抽采半径考察技术应用
2020.08科学技术创新煤矿瓦斯抽采半径考察技术应用邰兵（平安煤矿瓦斯治理国家工程研究中心有限责任公司，安徽淮南232001）1抽采半径考察方法选择目前考察抽采半径的有效方法有：理论分析法、数值模拟法和现场实测法等。
现场实测法常采用的指标主要是瓦斯含量指标、瓦斯压力指标和相对瓦斯压力指标。
本次利用现场实测法，以相对瓦斯压力为指标的压降法进行钻孔的有效抽采半径测定。
以相对瓦斯压力为指标，有效抽采半径是指在规定时间内，以抽采钻孔为中心，该半径影响范围内瓦斯压力降到安全容许值以下。
因此，可以以1个抽采孔和若干测压孔的组合方式，在抽采钻孔周边按不等距离施工测压钻孔，进行严密封孔。
通过测压孔内瓦斯压力的变化，即可确定钻孔的有效抽采半径。
运用抛物线方程来近似取代煤层瓦斯含量曲线，抽采前后瓦斯压力和瓦斯含量存在一个抛物线关系，即：X=a P姨式中，X 为煤层的瓦斯含量，m 3/m 3；P 为煤层的瓦斯压力，MPa ；a 为煤层的瓦斯含量系数，m 3/（t ·MPa 1/2）《煤矿安全规程》规定：煤层瓦斯预抽率不得低于30%，可知煤层残余瓦斯含量不得高于原始瓦斯含量的70%，则根据以上公式可计算得出抽采后残余瓦斯压力不得高于原始瓦斯压力的49%，据此可将一定抽采时间内测压孔瓦斯压力下降不低于51%时对应的测压孔与抽采孔的距离作为煤层瓦斯抽采的有效半径。
2抽采半径考察2.1抽采半径考察方案本次考察选择在王家营青利煤矿12机轨石门采用穿层钻孔对3号煤层进行考察。
（1）先在抽采钻孔周围按照一定的间距施工7个压力考察钻孔和1个抽采钻孔。
2～6#和13#、14#测压钻孔以1#抽采孔位置为基准布置，2#测压孔、3#测压孔、13#测压孔位于1#抽采孔右侧，距离分别为1m 、2m 、3m ；4#测压孔、5#测压孔、6#测压孔、14#测压孔、位于1#抽采孔左侧，距离分别为3.5m 、4.5m 、1.5m 、2.5m 。
钻孔布置原则
钻孔布置原则初勘详勘勘探工作量布置规定根据《公路工程地质勘察规范》(JＴJ064-98)得有关规定,结合我院得实际情况,特制定本规定,适用于我院承担得公路工程地质初勘、详勘工作,望承担各项目得单位遵照执行。
1、初勘1。
1 一般路基勘探工作沿路线进行,选择在地形特征点处,一般布设勘探点得间距视地质条件复杂程度而异,控制性勘探点平均间距一般为200m～500m,孔深:细粒土不小于4m,粗粒土不小于2m。
辅助性勘探点得布设与深度可视地形、地质情况确定。
１.2 高路堤⑴控制横断面在路段纵向一般每隔20０m设１个,地层变化不大时,可以每５00ｍ设１个,或每个工段不得少于2个。
⑵每一个控制横断面上,包括露头、挖探、简便钻探、触探、物探等勘探点不得少于2个。
⑶勘探深度对小于2m～4m得覆盖层应达到基岩面,对于深厚土层应不小于路堤高度并穿过软土层、⑷高填路段及地质构造处,视需要可采用少量钻孔、1.3 陡坡路堤⑴控制横断面在路段纵向一般每隔2０0ｍ设１个,地层变化不大时,可以每５00m设1个,但每个工段不得少于2个。
⑵每一个控制横断面上,包括露头、挖探、简便钻探、触探、物探等勘探点不得少于2个。
⑶勘探深度一般应达到基岩,较厚土层可按照高填路堤规定办理。
⑷为查明陡坡路堤得地层结构,必要时可采用少量技术性钻孔。
１。
4 深路堑⑴控制横断面在路线纵向一般每隔10０m设1个,根据地层变化可以加密到5０ｍ或放宽到２0０m设1个,或每个工段不少于２个。
⑵每一个控制横断面上,包括露头、挖探、简便钻探、触探、物探等勘探点不得少于２个。
⑶当所采用得方法未判明路堑边坡稳定性问题时,应适当增设控制性钻孔。
孔深达到软弱结构面以下或应达到路基设计标高以下3m~5m,以判明为止。
1.5 支挡工程⑴在设置支挡工程得轴线上选定控制性横断面,间距每30ｍ~5０m设1个,但每处不得少于2个。
⑵每一个控制横断面上,包括露头、挖探、简便钻探、触探、物探等勘探点不得少于2个。
某矿回采工作面抽采评价标准
某矿回采工作面抽采评价标准回采工作面抽采评价标准为了确保有煤与瓦斯突出危险的回采工作面抽采达标，杜绝煤与瓦斯突出事故的发生，消除回采期间瓦斯超限现象，根据《防治煤与瓦斯突出规定》、《煤矿安全规程》、《煤矿瓦斯抽放规范》、《煤矿瓦斯抽采基本指标》的规定，制定回采工作面抽采效果评价标准。
一、基础资料的收集、整理1、每个回采工作面沿走向每隔100m，必须利用邻近岩巷或掘进上下风道掘进期间测定一个原始瓦斯含量，原始瓦斯含量的测定要避开构造带、掘进巷道的卸压带、抽放钻孔的影响范围。
2、矿井要根据掘进期间所揭露和探测的地质资料、煤层厚度、裂隙分布、突出情况、绝对瓦斯涌出量、钻孔瓦斯涌出初速度q、钻屑瓦斯解析强度Δh2、钻孔钻屑量Smax、工作面瓦斯抽出率、残存瓦斯含量等资料，绘制工作面综合瓦斯地质剖面图。
3、突出工作面抽采前必须编制抽采设计图，施工单位必须严格按照设计图进行施工，钻孔要布置整齐，成排成行，每个钻孔都要详细记录抽采钻孔的位置、孔深、角度、孔径及钻孔见矸、顶钻、夹钻、喷出瓦斯的位置等情况。
每个钻孔施工小组必须规定由专人携带钻孔施工记录手册进行记录，每一个钻孔施工完毕后要及时将施工记录交到通防部门。
由通防部门据此建立钻孔施工台帐，并将钻孔异常情况报告地测科，由地测科和防突机构进行综合分析。
分析清楚后，由通防部门按比例和钻孔参数绘制钻孔施工图。
在钻孔施工图中，要绘出瓦斯异常带、地质异常带，为抽采评价提供依据，工作面抽采钻孔施工结束后，即完成钻孔竣工图。
4、要加强瓦斯抽采计量管理。
每周至少测定一次抽采钻场或钻孔组的抽采负压、压差和每一钻孔瓦斯抽采浓度等参数，做好记录并填写管理牌板和台帐，确保数据真实，发现漏气、堵孔等现象要及时处理。
5、矿井要安排专人定期计算、分析突出工作面单孔及整个工作面瓦斯抽采情况，以便及时补充钻孔进行抽采。
二、抽采效果评价1、工作面采用残余瓦斯含量指标进行区域措施效果检验。
3212综采放顶煤工作面瓦斯治理研究
第３ 卷 第７ １ 期 ２ １ ７ ０１ 年 月
Ｖ０Ｉ ＮＯ． ３１ ７
山 西煤 炭 Ｓ ＮＸＩ ＯＡ ＨＡ Ｃ Ｌ
Ｊ ．２Ｏ１１ ｕＩ
面通 风最 大许 可 瓦斯 涌 出量 ３ ｍ／ｉ ） ０ ３ ｎ计 的预抽后 ｍ
在抽采 区域 内对 瓦斯 流动模 型进行解算来确定一 定抽采 时间后煤层 中的残余瓦斯含量。
比较 ） 。
３１ ３ １ ． ２ ２工作 面瓦斯 预抽 措施
３ １ 作面 开采层 涌出量 为 ４ ． ｍ／ ｉ， ２２工 ８ ３ ｎ占 ６ ｍ ５ ．％， ７ ３ 邻近层及采空区瓦斯涌 出量为 ３ ．ｍ／ｉ， ６ ３ ｎ ２ ｍ 占 ４ ．％。所 以工作面在加强预抽瓦斯 的同时 ， ２ ７ 还 同时应加强工作 面采空 区瓦斯抽 ｌ ， 减轻工作 面 的预抽压力。有限的时间内预抽效果达到最好的情
１ ｍ３ ６ ／ ｔ
区域 ７ ２ 预抽后达到 目 ２ ．（ ４ 的残余含量 ） ９ ３
．
１２ ． ０ ３３ ． ４ １４ ２
４７ ． ３ ８ ３８ ． ８
３． ０ ０ ５． ９５ ３． ０ Ｏ
１． （ ４ Ｏ 预抽前 含量 ） ９８ Ｏ ．ｌ
１ １／ ４｜３ １ｔ
况下 也 不 能使 工 作 面 瓦斯 涌 出量 降到 ３ ３ ｉ ０ｍ／ ｎ以 ｍ
３ １ 工作面煤层瓦斯含量赋存不均衡 ， ２２ 总体可
分 为 ２个 区域 ，煤层 瓦斯 含量 １ ３ ～１ ３ 的 区 ２ｍ／ ４ｍ／ ｔ ｔ 域 位 于距 离 切 眼 ０ ～ ７ 的范 围 内 、埋 深 为 ４ ０ ７ ０ｍ ５ ｍ～６ ０ 矿方 已经在 该 区域 施 工 了绝 大部 分 的 密 ３ ｍ，
通 风方 式 ， 即运 输顺 槽 、 助进 风 巷进 风 ， 辅 回风 顺槽 回Ｊ ，预计 ３ １ Ｘ 【 ２ ２工作 面 的配 风量 为 ３ ０ ／ ｎ ０ｍ３ 。 ０ ｍｉ ３１ ２ ２上作 面 的预测 最 大瓦 斯 涌 出量 为 ８．ｍ３ ｎ ４８ ／ 。 ｍｉ ３ １ 作 面 的瓦斯 含 量 为 １ ３～ ８ ／，其 中距 ２２ ２ｍ／ １ ｔ ｔ ｍ３
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立体交叉钻孔在瓦斯预抽中的运用
1.前言
随着开采深度和强度的增加，瓦斯涌出量不断增大，瓦斯超限成为我矿威胁安全，制约生产的突出矛盾。
加强瓦斯抽放已成为解决此矛盾主要手段，也是国家瓦斯治理“十六字”方针的要求，本文通过对3207回风顺槽应用立体钻孔预抽本煤层瓦斯效果的分析，为王坡矿井煤层瓦斯抽放提供依据。
2.立体交叉钻孔的布置方式
立体交叉钻孔布置间距为2.5 m，施工40个钻孔，钻孔成三花眼布置，开孔处于高位的钻孔，开孔高度1.5m，迎向工作面80°，钻孔仰角均为3°；开孔处于低位的钻孔，开孔高度1.3m，平行于工作面，钻孔仰角均为3°，立体交叉钻孔布置见图1，钻孔参数见表1，抽放钻孔长度为45～159 m左右，钻孔直径均为94mm，共进尺1747.5m。
钻孔封孔材料采用聚胺脂，封孔导管采用双抗（抗静电、阻燃）聚乙烯管，封孔段长度为8m，封孔管长度10m。
钻孔封孔后，采用DN75蛇形管将钻孔封孔管与工作面的抽放管相联接。
图1 立体交叉钻孔布置图
表1 立体交叉抽采钻孔参数表
3.立体交叉钻孔抽采效果考察
在施工过程中，我们对3207立体交叉钻孔中的30个钻孔的单孔进行了抽采参数（抽采量、抽采浓度、抽采负压）考察。
典型钻孔的抽采特征见图
2～图5所示，其抽放负压为4.4～7.8kPa，抽放浓度为2%～94.6%，单孔抽放量为0.01～0.39m3/min。
图2 27#钻孔抽采参数考察特征曲线图
图3 28#钻孔抽采参数考察特征曲线图
图4 36#钻孔抽采参数考察特征曲线图
图5 38#钻孔抽采参数考察特征曲线图
通过对上述试验钻孔的考察总结可知，立体交叉钻孔的平均百米抽采量是0.2547m3/min.hm，衰减系数为0.0798d-1。
4.立体交叉钻也抽采效果与其它钻孔布置方式抽采效果的对比
为了更进一步确定立体交叉钻孔的抽放效果，我们还在3207回风顺槽中分别进行了平面交叉钻孔、顺层平行钻孔试验。
4.1平面交叉钻孔的效果考察
（1）布置方式。
平面交叉布置钻孔间距为2.5 m，施工30个钻孔，钻孔开孔高度相同，开孔位置距底板1.3m，钻孔仰角均为3°，平面交叉钻孔布置见图6。
实际钻孔施工进尺为2074.6m。
抽放钻孔长度为45～159 m左右，钻孔直径均为94mm。
封连孔工艺与立体交叉钻孔的封连孔工艺相同。
图6 平面交叉钻孔布置图
（2）抽采效果考察。
对3207工作面平面交叉钻孔中的20个钻孔进行了单孔抽采参数（抽采量、抽采浓度、抽采负压）考察。
其抽放负压为9.4～21.7kPa，抽放浓度为2%～94.6%，单孔抽放量为0.001～0.099m3/min。
平均百米抽采量是0.0287m3/min.hm，衰减系数为0.1752d-1。
4.2顺层平行钻孔的效果考察
（1）布置方式。
顺层平行钻孔布置间距为2.5 m，施工30个钻孔，钻孔开孔高度相同，开孔位置距底板1.3m，钻孔仰角均为3°，实际钻孔施工进尺为1606.5m。
抽放钻孔长度为45～159 m左右，钻孔直径均为94mm，钻孔倾角为3°。
封连孔工艺与立体交叉钻孔的封连孔工艺相同。
（2）抽采效果考察。
对3207工作面顺层平行钻孔中的20个钻孔进行了
单孔抽采参数（抽采量、抽采浓度、抽采负压）考察。
其抽放负压为12.7～21.7kPa，抽放浓度为3%～27.8%，单孔抽放量为0.002～0.0315m3/min。
平均百米抽采量是0.01981m3/min.hm，衰减系数为0.2101d-1。
5.三种布置方式抽采效果的比较
通过上述三种钻孔布置方式抽采效果的考察可知，3207回风顺槽原抽采钻孔的平均百米抽采量为0.0198m3/min.hm，衰减系数为0.2101d-1；平面交叉钻孔的平均百米抽采量为0.0287m3/min.hm，衰减系数为0.1752d-1；立体交叉钻孔的平均百米抽采量为0.2547m3/min.hm，衰减系数为0.0753d-1。
以上数据充分说明立体交叉的抽采效果很大程度上要优于平面交叉布孔和平行布孔。
6．结论
通过大量实践试验，我们初步确定在我矿的本煤层预抽瓦斯钻孔施工方式将以立体交叉钻孔布置为主，辅助以顺层平行钻孔、平面交叉钻孔等施工方式。
目前，立体交叉钻孔已在3212运输顺槽、3212辅助进风巷和3201运输顺槽全面推广应用，再加上封孔工艺改进等措施，预抽放瓦斯效果也有了较明显的提高。