抽采半径考察
采煤工作面瓦斯抽采有效半径现场测定方法
采煤工作面瓦斯抽采有效半径现场测定方法摘要：为提高煤矿的安全生产水平，国家先后出台了多项政策，将瓦斯抽采工程视为生命工程、资源工程，并要求煤矿建设瓦斯抽采计量监测系统，实现温度、压力、流量、甲烷、一氧化碳等参数的监测，其中流量值的监测是瓦斯抽采达标评判和瓦斯利用的重要参数。
由于抽采管道内高尘、高湿、高负压等因素的影响，流量监测过程中存在不同类型设备或不同原理设备之间数据差异，给瓦斯抽采领域的技术人员、管理人员造成较大的困扰。
结合工作实践，梳理造成上述现象的外部原因和使用过程的一些注意事项，为瓦斯抽采管理工作提供参考。
关键词：采煤工作面；瓦斯抽采；半径现场测定方法引言2021年煤炭在我国能源消费总量中占比56.0%，与往年相比，煤炭的生产和消费比重虽有所降低，但其在我国能源结构中仍然占据着主导地位，对我国未来的经济发展仍将发挥重要的作用。
随着我国煤矿开采深度的增加，地质条件日趋复杂，煤矿灾害事故的发生几率也在增加。
与其他煤矿事故相比，瓦斯事故一直是煤矿井下危险程度最大、死亡比例最高的事故类型之一，对于瓦斯事故的遏制不容轻视。
我国一直坚持“可保尽保、应抽尽抽、先抽后采、煤气共采”的瓦斯治理原则，瓦斯抽采是预防瓦斯事故的重要方法之一，而瓦斯抽采效果受到众多因素的影响。
1现场应用背景目前，瓦斯抽采流量监测的有孔板、涡街、Ｖ锥、均速管、皮托管等技术。
孔板流量传感器永久性压损大、量程比小、节流件边缘易磨损，造成流出系数变化且拆装保养麻烦，主要用于人工监测以及与在线式流量传感器的数据对比；以威力巴为代表的均速管型流量传感器通过测量一条线上多个测点的流速，实现流量的监测，该传感器以量程比大、压损小、测量准确、结构简单、维护方便等优点受到工程技术人员的欢迎，市场占比约７０％，但均速管型流量传感器需要客户订购不同管径规格的设备；以皮托管、涡街、循环自激式等为代表的点式流量传感器有类似优点，市场占比约２５％，客户只需采购一种规格的流量传感器，备品备件管理简单；瓦斯抽放便携仪主要实现抽采管道内温度、压力、流量等参数的监测，采用皮托管获取前后两侧的差压值，并与温度、压力、环境大气压等参数进行流量计算。
瓦斯抽采半径及合理布孔间距测定
2. Guizhou Zhijin Majiatian Coal Industry Co.，Ltd.）
The 21064 working face of Majiatian Coal Mine adopts bedding drilling for gas drainage as
a regional outburst prevention measure. In order to provide a theoretical basis for the layout of gas drainage
ed by the pressure drop method and the tracer gas method，and the effective drainage radius is calculated
by the pressure drop method and the flow method. The gas drainage parameters of the boreholes were con⁃
*贵州省科技计划项目（编号：
黔科合重大专项字［2018］3003-2）。
池津维（1986—），男，工程师，100013 北京市朝阳区和平街十三
区 35 号。
182
斯含量）和预抽率同时达到有效值时，有效半径圈的
半径称之为抽采有效半径。通过抽采有效半径可以
确定合理的布孔间距，防止出现串孔或抽采空白带，
总 第 622 期
cal maximum hole spacing of the pre-drainage drill holes in the M6 coal seam is 1.06，1.56，1.82，1.94
建新煤矿1113顺槽掘进工作面抽放半径考察方案创新讲解
建新煤矿1113工作面抽放半径考察实施方案江西省煤炭集团公司瓦斯研究所丰城矿务局建新煤矿煤炭科学研究总院重庆研究院二○○七年十月1 1113工作面概况建新煤矿1113顺槽向西位于-600m水平2＃采区与3＃采区之间，在原1016顺槽向东开门点向西开门，其方位为259°30′，掘进30m后，先掘1113顺回风措巷煤巷15m，形成1113顺的回风通风系统。
巷道设计长度为628m，目前未采取消突措施的巷道长度约520m。
巷道采用锚网支护，设计巷道规格为上宽3.8m，下宽4.2m，高度为煤层厚度，薄煤时高度不小于2.3m。
老顶：灰色细砂岩与粗砂岩互层，厚度约4～8m。
直接顶：深灰色泥质粉砂岩，中部夹泥岩薄层，含植物化石，厚约3m。
伪底：炭质页岩，厚0.05～0.2m，遇水容易膨胀。
直接底：深灰色泥质粉砂岩，还有大量植物根茎化石，块状层理，厚1～4m，遇水容易膨胀。
煤层：B4煤层，平均厚度为2.5m，中间有一夹矸，厚度为0.3m左右。
属于半亮型煤，呈条带互层，且煤层有自燃发火倾向，发火期2～4个月，煤尘具有爆炸性，其爆炸指数为23.75～26.15％。
本巷道原始水文地质条件简单，主要充水因素为生产用水。
掘进过程中风量为～m3/min，平均为m3/min，工作面瓦斯浓度为％，工作面瓦斯涌出量平均为m3/min。
2 掘进工作面抽放半径考察2.1 抽放钻孔设计根据矿井采掘接替安排及项目总体方案，在该工作面顺槽掘进过程中采用施工顺层预抽钻孔消突，同时考察预抽钻孔的抽放半径，考察的参数为钻孔直径为75mm、90mm，抽放半径1.5m、2m、2.5m。
抽放时间为5天、10天、15天。
考察钻孔布置图见图1、图2、图3、图4、图5、图6，抽放钻孔参数见表1、表2、表3。
图1 抽放时间与抽放半径关系考察钻孔布置示意图（半径1.5m）图2 抽放时间与抽放半径关系考察钻孔开孔位置图（半径1.5m）表1 抽放时间与抽放半径关系考察钻孔参数表（半径1.5m）备注：1、在钻孔深度小于30m时未考虑钻杆下沉；2、钻孔夹角是指钻孔方向与巷道方向所夹的锐角或直角，左偏为正，右偏为负；3、参数表所列参数为第一循环的参数，由于第一循环开始前应取得一定距离的安全屏障，因此钻孔施工个数较第二个循环相比要多。
瓦斯抽放钻孔有效性抽放半径的测定方法
瓦斯抽放钻孔有效性抽放半径的测定方法
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，钻孔测试法国内外采用的指标主要有以下三种：瓦斯压力指标、瓦斯含量指标、相对瓦斯压力指标。
计算机模拟法主要应用的指标有含量指标和压力指标。
压力指标法
用压力指标来测定钻孔的有效半径的方法：首先在煤层打一排测压孔，如图l 所示( 2 、3 、4 ⋯⋯均为测压孔，d 、d ⋯⋯d 为相邻测压孔之间的距离) ；然后在测压孔上装入压力表，再将测压孔封闭严密，当压力稳定后在2号孔一侧打抽放钻孔，为1 号孔，并在1 号孔进行抽放，定期观察测压孔的瓦斯压力。
如果n( n = 2 、3 ⋯⋯n) 号测压孔以及a号测压孔之前的测压孔的压力均小于预抽瓦斯有效性指标，而。
号孔之后的测压孔的压力大于P0，那么d = d + d2 + d3+ ⋯⋯+ d a，这里的d 就是钻孔的有效抽放半径。
1
图
根据进行瓦斯含量测定同时进行的瓦斯压力测定结果显示，抽放钻孔间距三米完全符合压力指标测定钻孔有效半径控制范围，11332运输巷和回风巷所施工钻孔控制范围符合有效半径控制要求。
新疆焦煤集团一八九0煤矿6号煤层抽采半径考察
钻 孔 的施 工工 程 量 、瓦斯 抽 放 设 备 的选 型 、瓦斯 抽
采 效 果 、经 济 预 算 以及 采 掘 作 业 的接 续 等 生 产 工 作 ，在 钻 孔 施 工和 抽 采 前对 指 定 煤 层 瓦斯 抽 采 钻孔
有 限 元 ）表示 一 个 几何 上 复 杂 的 域 ；第 二 ，对 每 一
总 第９ （ ） 期 ２ ０ １ ５ 年 第６ 期
现代 工业 经济 和信 息化
Ｍ ｏｄ ｅ ｒ ｎ Ｉ ｎｄ ｕｓ ｔ ｒ ｉ ａ ｌ Ｅｃ ｏ ｎｏｍ ｙ ａ ｎｄ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏｎ
Ｔｏｔ ａ ｌ ｏｆ ９０
Ｎ ｏ． ６ ２ ０１ ５
摘 要 ： 瓦斯 抽 采 半径 是 钻 孔设 计 的 重要 参 数 ，选择 合 适 的钻 孔 抽 采 半径 既 有利 于提 高矿 井 的 瓦斯 抽 采 率 ，也 有 利 于钻 孔 的 充 分 利 用 。利 用ＣＯＭＳ ＯＬ Ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｐ ｈ ｙ ｓ ￣ ｉ ｃ ｓ 软 件 进行 数 值 模 拟 ，分析 了不 同 间距 的钻 孔周 边 压 力 分布 情 况 ，得 出 了最佳 的抽 采 半 径 。 开展 井 下现 场 试验 ，得 出抽 采 半 径 的现
５
６ ７
瓦斯 抽 采 管路 负 压 （ Ｋ ｐ ａ ）
钻 孔 抽采 深 度 （ ｍ ） 封 孔长 度 （ ｍ ）
２ Ｏ
６ Ｏ １ Ｏ
作者简介 ：王 宝群 （ １ ９ ７ １ 一 ），男，河南上城人 ，工程师 ，现 任新疆焦煤 （ 集 团 ）有限责任公 司瓦斯治理 室主任 ，主要从 事 煤矿安全生产技术及管理工作 ；王志辉 （ １ ９ ７ ９ 一 ），男，河北
16#煤层抽采半径测定实施方案
11采区16号煤层抽采半径测定实施方案2020年10月26日方案审核意见11采区16号煤层抽采半径测定实施方案为了准确测定出11采区16#煤层瓦斯抽采半径，为抽采钻孔设计提供科学依据，结合我矿实际情况，特制定本方案。
一、成立瓦斯抽采半径测定工作领导小组组长：*****副组长：*****组员：****领导小组办公室设在通防管理部，**任办公室主任，负责协调钻孔施工、封孔、测压及日常资料的收集、整理、分析、总结等相关工作，并组织编制抽采半径测定报告。
二、抽采半径测试区域16号煤层情况16号煤层为黑灰色，块状，金属光泽，半亮型无烟煤，煤层走向为255°〜263°,倾向为345°〜353°,倾角22°〜38°,平均30°,煤层破坏类型为II〜III,平均厚度1.8m,最大埋深130m。
直接顶为黑灰色含植物碳化碎片的砂质泥岩，直接底通常为黑色泥岩或灰色黏土岩。
16号煤层上距15号煤层法线距离13m,下距17号煤层法线距离6m。
2013年4月，重庆煤科院对肥田煤矿11采区M16瓦斯基本参数进行测定，并出具《***11采区M16煤层瓦斯基本参数测定及煤层突出危险性鉴定报告》，鉴定结论为M16煤层在井田范围内具有煤与瓦斯突出危险性，实测16号煤层的瓦斯参数如下：11采区16号煤层瓦斯吸附常数及工业分析指标等实验室参数测定结果表11采区16号煤层瓦斯参数测定成果表三、测定方法目前应用的钻孔瓦斯有效抽采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，钻孔测试法国内外采用的指标主要有以下三种：瓦斯压力指标、瓦斯含量指标、相对瓦斯压力指标。
计算机模拟法主要应用的指标有含量指标和压力指标。
本次选择钻孔测定法中相对瓦斯压力指标及瓦斯含量现场测定11采区16号煤层抽采瓦斯半径。
(1)相对压力指标法的理论依据压力指标法的理论依据为：预抽煤层瓦斯后，必须对预抽瓦斯防治突出效果进行检验，其检验的指标之一是煤层瓦斯预抽率大于30%(若是突出矿井要满足瓦斯含量小于8m3/t),即抽采后的瓦斯含量小于抽采前的30%以上。
《王行庄矿二1煤层瓦斯有效抽采半径研究》范文
《王行庄矿二1煤层瓦斯有效抽采半径研究》篇一一、引言在煤炭开采过程中，瓦斯问题一直是影响矿井安全的重要因素。
王行庄矿作为国内重要的煤炭产区之一，其二1煤层的瓦斯问题尤为突出。
为了确保矿井的安全生产和提高煤炭开采效率，对二1煤层瓦斯的有效抽采半径进行研究显得尤为重要。
本文旨在通过对王行庄矿二1煤层瓦斯抽采半径的深入研究，为矿井瓦斯治理提供理论依据和技术支持。
二、研究区域概况王行庄矿位于某地质构造带，地质条件复杂。
二1煤层作为主要开采煤层，其瓦斯含量高，瓦斯压力大，给矿井安全生产带来极大挑战。
近年来，随着开采深度的不断增加，瓦斯问题愈发严重，瓦斯治理已成为矿井生产的重要环节。
三、瓦斯抽采方法与技术手段针对王行庄矿二1煤层的瓦斯问题，矿方采取了多种瓦斯抽采方法和技术手段。
包括但不限于：水平长钻孔抽采、垂直钻孔抽采、瓦斯泵站集中抽采等。
这些方法的应用在一定程度上降低了矿井内的瓦斯浓度，提高了矿井的安全性。
四、有效抽采半径研究方法为了确定王行庄矿二1煤层瓦斯的有效抽采半径，本研究采用了以下方法：1. 现场调查与观测：通过实地调查和观测，收集二1煤层瓦斯抽采的相关数据。
2. 数学模型建立：根据收集的数据，建立数学模型，分析瓦斯抽采与距离的关系。
3. 实验分析：利用实验室设备，对瓦斯抽采过程中的气体成分、流量等参数进行实验分析。
4. 综合分析：结合现场调查、数学模型和实验分析结果，综合确定有效抽采半径。
五、研究结果与分析经过深入研究和分析，得出以下结论：1. 王行庄矿二1煤层瓦斯的有效抽采半径受到多种因素的影响，包括地质条件、抽采方法、抽采设备等。
2. 在一定的地质条件和抽采设备条件下，水平长钻孔抽采方法的抽采半径相对较大。
3. 随着距离的增加，瓦斯抽采效果逐渐减弱，但仍然存在一定的抽采效果。
4. 通过综合分析，确定王行庄矿二1煤层瓦斯的有效抽采半径为XX米左右。
六、结论与建议通过对王行庄矿二1煤层瓦斯有效抽采半径的研究，得出以下结论：1. 确定二1煤层瓦斯的有效抽采半径对于提高矿井安全生产和煤炭开采效率具有重要意义。
乌兰煤矿8#煤层瓦斯抽采钻孔有效半径考察分析
图 １和图 ２是一 种理 想 的状 态 ，但 在实 际抽 采 过 程 中 由于 布 置 有 多 组 钻 孔 以及 煤 层 厚 度 限 制， 其 抽采 区域 是有 限 的。随着 抽采 时 间 的增加 ，
果 差 而未 达到 消除 突 出危 险 目的 ，将会 给 矿井 采 掘作 业带来 安 全 隐患 。 因此 ， 考察 分 析并确 定钻 孔 有效 抽采 半径 ，对 防治 煤矿 瓦斯 突 出具 有 十分 重
要 的意义 。
１ ． ２ 钻 孔抽 采特征 分 析
抽 采钻孔 的抽 采特 征 主要表 现在 抽采 量 的变 化 上 ，但决 定抽 采钻孑 Ｌ 抽采 量 的主要 因素包 括煤
钻孔 的抽采影响半径不 断扩大 ， ２个相邻 的钻孔
在抽采 时间足够 的情 况下 ，其 影 响边界 发生 “ 接 触” ， 势 必 引起 钻 孔 抽采 特 征 的 变化 ， 该 抽 采 特 征 的变 化可 以用单 孔 、无 限大抽 采 区域 的抽采 特 征
的。 在一定的抽采时间下 ， 钻孔周围煤体原始瓦斯 含 量 的边 界 即 为钻 孔 在 该 抽 采 时 间下 的影 响半 径， 钻孔周围煤体瓦斯含量降低到《 防治煤 与瓦斯 突 出规定》 要求 的区域防突措施有效值的边界， 即 为 钻孔 在该 抽采 时 间下 的有效影 响半 径 。钻 孔周
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２ ０ １ ４ 年第 ３ ９ 卷第 ２ 期
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汾西矿业双柳矿瓦斯抽采半径考察方案
一、为什么
煤矿瓦斯抽放就是降低矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸与煤与瓦斯突出灾害得重要措施。
衡量瓦斯抽放工作优劣得二个主要指标就是瓦斯抽放率与瓦斯抽放量。
提高抽放瓦斯效果得主要途径为:在瓦斯抽放时,尽可能地设法多抽瓦斯,不断扩大抽放瓦斯得范围。
同时,在提高煤层透气性上加强研究,不断改进与提高抽放工艺、系统与设备。
钻孔间距就是影响瓦斯抽放效果得重要因素,钻孔间距过大,在抽放范围内容易形成抽放盲区;钻孔间距过小,容易造成人力与物力得浪费。
所以瓦斯抽放钻孔得布置应以钻孔得有效抽放半径为依据,而抽放半径得测定目前还没有一个规范得标准,如何考察测定就是需要解决得主要问题。
二、就是什么
煤矿瓦斯抽采半径就是一个随抽采时间变化得幂函数关系式,X坐标就是时间(d),Y坐标就是半径(m),通常说抽采半径就是指3个月得预抽期(也有说6个)。
现场测定通常采用压降法或流量法,也可采用示踪气体跟踪法。
压降法:施工几个钻孔封好孔后测定瓦斯压力,其中,预留一个孔先不施工,等其她几个瓦斯压力较稳定后再施工。
施工后封抽放,记录抽放得开始时间,观察各钻孔瓦斯压力得变化,发生突变时,认为抽放影响到了,记录抽放时间与不同钻孔得距离相对应得几组离散点,通过这些离散点拟合一个幂函数曲线,确定抽采半径。
流量法:与压降法类似,不过就是封孔后每天测定钻孔得流量,等流量突然增大时表示抽放时间影响到了。
示踪气体法:一般采用FS6,一般一组施工三个钻孔,中间得充示踪气体,两边不同得间距施工抽放孔,然后每天从抽放孔内抽出一些气体,观察里面有没有示踪气体,发现有且等级较高时,认为抽放影响到了。
三、怎么办
1、钻孔施工条件
为保证瓦斯抽放半径测定结果得科学性、可靠性,试验区域得选择必须满足以下条件:
①必须选择未进行过瓦斯抽放得原始煤层;
②最好选择可以施工穿岩钻孔得区域,否则必须选择新暴露得煤巷掘进工作面;
③必须保证各钻孔终孔位置距离煤层暴露点最小距离不小于10m;
④必须保证在整个测试过程中测试区域不受采动影响;
⑤方便接入抽放系统,并可独立测定抽放参数。
2、测定钻孔布置
根据以上条件并结合试验地点得实际条件,均选定新暴露得煤巷进行钻孔布置:
(1)采用顺层孔测定
①在煤层巷中,顺煤层得预留孔两侧分别施工距预留孔(流量法为考察孔)得平行顺层孔(压降法为考察孔),左侧孔1号1、5m、3号2、5m、5号3、5m、7号4、5m、9号5、5m;右侧孔2号2、0m、4号3、0m、6号5、0m、8号6、0m、10号7、0m。
孔深50m,孔径75mm,封孔深度12m。
10个施工前后时相差系数不超过30%,同时,并按装测定仪器仪表。
测定孔就序后立即施工预孔,孔深50m,孔径75mm,封孔深度12m,合茬抽放。
记录起始时间及相关参数(压力、流量、瓦斯浓度、瓦斯涌出初速度变化)等。
每天三班定时记录测定钻孔瓦斯抽放参数(累计时间为三个月)。
将各观察孔不同抽放时间得瓦斯浓度、瓦斯涌出初速度随抽放时间变化绘制曲线,分析数据。
将各观察孔不同抽采时间得瓦斯浓度、瓦斯压力、瓦斯混合流量及涌出初速度随抽打时间变化绘制曲线,分析数据。
②半径考察方法
i、流量法:
煤层顺层平行孔在施工好全部为闭孔,开始考察时从1号孔依次打开,打开得孔为前一孔已抽采影响到得孔,考察后随即关闭。
1号孔为开始抽采即打开,待考察孔(合茬抽采管路前段安装流量表与压力表)瓦斯浓度、压力降低,混合流量增在后关闭。
ii、压降法:
煤层顺层平行孔在施工好全部安压力表,预留孔合茬抽采,观察1～10号孔得压力变化。
③孔口抽采负压固定在13kPa。
(1)采用穿层孔测定
方法同上,穿层孔需突煤层全厚至岩层50mm, 穿层孔为垂直于煤层,封孔深度不少于8m。
3、抽采效果考察
为了评价该钻孔得抽采瓦斯效果,需要确定该区域得抽放瓦斯量,式(3)就是估算煤层瓦斯量M得计算公式:
M=X(Vρ-m) (1)
式中:X—试验区原煤瓦斯含量,m3/t
V—试验区原煤体积,m3;
ρ—试验区原煤得视密度,t。
三个月后此区域得瓦斯抽采量、煤体残余瓦斯量(取芯测定)、瓦斯抽采率。
钻孔抽采时间必须根据采、掘接替所允许得抽放时间,要求得抽放率与煤层透气性等因素确定,但钻孔得有效抽放时间不应超过极限抽放时间T j,T j可按如下方法确定:
T j可按如下方法确定:
K=Q f/ Q i =1-e x p(-αT j) (2) 式中 :
K—钻孔瓦斯抽放有效性系数,取K=95%;
Q f—钻孔累计抽放瓦斯量,m3;
Q i—瓦斯极限抽放量,m3;
T j—极限抽放时间,,d;
α—钻孔瓦斯流量衰减系数,d-1。
一般取K=95%,由式(2)得: T j=3/α(3)
4、考察结果分析
(1)钻孔瓦斯浓度考察结果分析
(2)钻孔瓦斯流量考察结果分析
(3)钻孔瓦斯压力考察结果分析
(4)钻孔瓦斯流量衰减系数察结果分析
综上分析后将75mm抽放钻孔得60d有效抽放半径确定为R,极限抽放时间内R得最大值即R max。
综合考虑R得影响因素(抽放时间t、抽放负压P、α),R有如下性质:在P一定时,R与t成某种函数关系,该函数在t=60d处可导,且关于t收敛;在t一定时,P越大R越大,但总不会超过R max。
据此分析观察数据,应用高斯牛顿法,得出如下结论:在抽放率达到30%(抽放效果理想时得抽放率最小值)及以前抽放半径与抽放时间成线性关系,且与P,α有。