抽采半径测定实施方案介绍

纳雍县恒旺煤矿

抽采半径测定实施方案

纳雍县恒旺煤矿

2016年5月8日

纳雍县恒旺煤矿抽采半径测定实施方案

1、抽采半径测定试验区基本情况

我矿28号煤层已经快要回采结束，现计划在13101运输巷对31号、13209运输巷对32号煤层抽采半径进行测定。31号煤层厚度平均为0.8米，32号煤层厚度平均为1.5米，中间含有2层夹矸，最上面一层煤的厚度平均在0.9米左右。选择在煤层赋存稳定，且未采取抽放等任何区域性措施的位置布置测点测定瓦斯预抽放半径。具体由通风科安排人员在现场确定。

2、测定方法简介

目前应用于钻孔瓦斯抽采半径测试的方法主要有钻孔瓦斯参数测试法和计算机模拟法以及二者相结合的方法；在有效性指标的确定上，钻孔实测法的指标主要有以下三种：压力、含量、相对压力。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。

以钻孔瓦斯压力实测法计算抽采半径的方法有如下三种：

（1）以压力作为指标

图1 测试钻孔布置示意图

用压力指标来测定钻孔有效抽采半径的方法：

此种办法主要针对突出危险性指标施行。首先在煤层施工一排测压孔，如上图所示，2、3、4……n均为测压孔，d2、d3……dn为相邻测压孔之间的距离；然后在测压孔安装入压力表，当压力稳定后在2号孔一

侧（如图1）施工抽采钻孔，编为1号孔，并联网抽采。当到达一定时间后观察压力孔的瓦斯压力，如果n号测压孔以及n号测压孔之前的测压孔压力均小于0.74MPa，而n号孔之后的测压孔的压力大于0.74MPa，则钻孔的有效抽采半径d=d1+d2+d3+……+d(n-1)。

（2）以含量作为指标

用含量指标来测定钻孔的有效半径的方法：钻孔施工及封孔测压与（1）相同，所不同之处为钻孔施工过程中需取钻孔煤样，测得其吸附常数结合压力数据计算得到该测压孔一定压力下对应的瓦斯含量，X2、X3、X4……X n。如果n号孔以及它之前测压孔的瓦斯含量降幅均大于或等于30%，而n号孔之后的测压孔的瓦斯含量降幅均小于30%，则钻孔的有效抽采半径d=d1+d2+d3+……+d(n-1)。

（3）以相对压力作为指标

《煤矿安全规程》明确规定：预抽煤层瓦斯后，必须对预抽瓦斯防治突出效果进行检验，其检验的指标之一为“煤层瓦斯预抽率大于30%”，即经抽采后的煤层瓦斯含量较抽采前降幅达30%以上。在工程误差允许范围内，瓦斯压力P和瓦斯含量X存在着抛物线关系，

我们首先提出用抛物线方程来近似取代煤层瓦斯含量曲线，即：

=

p

Xα

式中X――煤层瓦斯含量，m3/t；

α――煤层瓦斯含量系数，m3/（m3·MPa0.5）；

p――煤层瓦斯压力，MPa。

据此式推断，煤层瓦斯预抽率达到30%，计算所得残余瓦斯压力为

原始瓦斯压力值的49%，瓦斯压力降幅需达到51%。

相对压力指标法的测定方法：钻孔施工及封孔测压与（1）相同，当抽采一定的时间后，观察每个测压孔的瓦斯压力，P2、P3、P4……P n，如果n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n号孔之后的测压孔都小于51%，则钻孔的有效抽采半径d=d1+d2+d3+……+d(n-1)。

3、测定方案设计

（1）由于我矿不是突出矿井，煤层瓦斯压力较低，故本次抽采半径的测定采用相对压力测试法进行，即：在13101运输巷及13209运输巷工作面运输顺槽上帮或者下帮煤层中部，垂直于巷道中线顺煤层倾斜方向施工7个直径为75mm，深度为25m（考虑窜孔不能打得太深）的钻孔，其钻孔布置平面如图2所示。通过观测6个3组（抽放半径分别是1.5米、3.0米、4.0米）钻孔瓦斯压力随时间变化曲线来计算煤层抽采半径。取压力均小于初始压力51%以上的两个相同的距离作为最终抽采半径。

（2）编号为“1”的钻孔埋管封孔后使用导流管和软胶管连接瓦斯抽放支管进行瓦斯抽放，然后采用负压表测定负压，负压抽取器抽取瓦斯后配合光学瓦斯检定器测定瓦斯浓度（CJZ70型瓦斯综合参数测定仪读数不精确，不采用）.

（3）编号为2-7号钻孔施工完毕后埋管封孔，并分别在每个测压钻孔所埋钢管上连接压力表（正压表），且在每个测压钻孔压力表外部安装一个闸阀，如果煤层瓦斯没有压力或者压力过小，无法观察时，采用注

入压缩空气的办法观察压力衰减情况。注入压缩空气的压力调节在0.07-0.09MP之间，注入完毕后，把闸阀手柄拆下，避免被人为搬动闸阀造成读数不准确。

（4）待其2-7号钻孔压力表指针稳定5小时以上无变化后，将6个压力表指针所指读数作为初始读数，然后每天相同时间读一次数和检测一次抽放钻孔瓦斯参数，并将所有读数和检测参数填入附表中；抽放数天后，压力与上一天的相差小于0.005MP后，且有两个以上钻孔的压力下降量都大于或等于51%后，读取和检测最后一次数据，结束测定。

如果测量数天后，压力没有变化，可能是钻孔间距过大，就应该重新设计钻孔间距，另外布置钻孔进行测定，直到效果明显、真实、有效为准。

（5）通过相邻钻孔瓦斯压力考察法准确测定煤层抽采半径的前提是瓦斯压力考察钻孔的密封一致性要求较高，据此，本次试验封孔深度统一为8米，用玛丽散封孔，每个孔用5袋玛丽散均匀封孔。

（6）在抽放规定的时间内，能测出瓦斯压力降低到容许限值的那个测压钻孔距瓦斯抽放钻孔的最近垂直距离就是瓦斯抽放有效半径。

，

运输巷

图2、测定钻孔布置局部放大图

4、测定步骤：

（1）根据测定方案设计，在13101运输巷10米处及13209运输巷500米处分别按照186度的方位角、13度左右的倾角(根据煤层实际倾角现场调整)施工7个钻孔，钻孔的长度均为25米，瓦斯压力考察孔间的距离分别距离中间的抽放孔1.5米、3.0米、4.0米（如图2所示）。均在各钻孔深度为0m-8m的位置进行密封，位于中间的1号孔联网抽放，2-7号孔安装压力表便于观察压力是否衰减，确定抽采半径。

（2）数据考察周期暂定为5天，记录全部考察孔每天的瓦斯压力变化数据于附表1中,抽采钻孔参数记录于附表2中。

（3）钻孔方位必须按照设计放线，在巷道中顶板上画平行线，开孔点间距与终孔点间距一致，钻孔之间平行布置。压力表测量范围为0-0.1Mpa，正压表。

（4）先施工抽放孔，后施工观测孔。钻孔施工完成后立即封孔。

（5）必须待各观测孔压力稳定后方能进行抽放钻孔连管抽放。抽放保持24小时不间断抽放。并记录接抽之后抽放孔瓦斯抽采钻孔的负压、浓度等参数及观测孔压力情况。抽放孔的负压调节在13-18Kpa之间。

附表1：

运输巷（号煤层抽采半径测定）2-7号钻孔瓦斯压力记录表（单位：KPa）

2016年月

附表2：

运输巷（号煤层抽采半径测定）1号抽采钻孔参数记录表

2016年月

钻孔抽采半径测定研究报告教材

淮北矿区钻孔抽采半径测定 研究报告 中国矿业大学安全工程学院 二○一二年八月

目录 1 前言 (1) 2 钻孔周围煤体中瓦斯流动理论及影响因素 (3) 2.1 瓦斯在煤层中的流动状态 (3) 2.2 抽排钻孔瓦斯径向流动模型 (4) 2.3 瓦斯抽采效果影响因素 (6) 2.3.1 抽采时间 (7) 2.3.2 抽采负压 (7) 2.3.3 钻孔直径 (7) 2.3.4 钻孔施工及封孔质量 (8) 2.3.5 煤体渗透特性 (8) 2.3.6 地应力 (9) 2.3.7 瓦斯压力 (10) 2.3.8 煤体吸附特性 (11) 3 抽采钻孔瓦斯渗流数值模拟分析 (12) 3.1 数值模型建立 (12) 3.1.1 数值模拟软件简介 (12) 3.1.2 钻孔瓦斯渗流模型的建立 (13) 3.2 模拟参数设置 (14) 3.2.1 模型基础参数设置 (14) 3.2.2 模型边界设置 (15) 3.3 数值模拟结果及分析 (15) 3.3.1 抽采时间的影响 (15) 3.3.2 抽采负压的影响 (20) 3.3.3 煤层渗透率的影响 (21) 3.3.4 钻孔孔径的影响 (23) 4 瓦斯抽排半径测定方法 (26)

4.1 穿层钻孔抽采半径测试方法 (26) 4.1.1 平行钻孔布置法 (26) 4.1.2 终孔圆周布置法 (27) 4.2 顺层钻孔抽采半径测试方法 (28) 4.2.1 测试原理 (28) 4.2.2 测试方法 (29) 4.3 煤巷掘进工作面浅孔排放半径测试方法 (30) 5 瓦斯抽排半径现场测试及结果分析 (32) 5.1 芦岭矿穿层钻孔抽采半径测定及结果分析 (32) 5.1.1 测试地点概况 (32) 5.1.2钻孔施工参数及钻孔间距的确定 (33) 5.1.3 有效抽采半径确定依据 (34) 5.1.4 测试结果及分析 (35) 5.1.5 抽采后煤层消突效果 (42) 5.2 杨柳矿穿层钻孔抽采半径测定及结果分析 (44) 5.2.1 测试地点概况 (44) 5.2.2 钻孔设计及施工参数 (45) 5.2.3 测试结果及分析 (45) 5.3 祁南矿顺层钻孔抽采半径测定及结果分析 (49) 5.3.1 测试地点概况 (49) 5.3.2 钻孔设计及施工参数 (49) 5.3.3 测试结果及分析 (50) 5.4 祁南煤矿穿层钻孔抽采半径测定及结果分析 (54) 5.4.1 钻孔设计及施工参数 (54) 5.4.2 测试结果及分析 (55) 5.5 祁南煤矿掘进工作面钻孔排放半径测定及结果分析 (58) 5.5.1 钻孔设计及施工参数 (58) 5.5.2 测试结果及分析 (58)

抽采半径考察

汾西矿业双柳矿瓦斯抽采半径考察方案 一、为什么 煤矿瓦斯抽放是降低矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出灾害的重要措施。衡量瓦斯抽放工作优劣的二个主要指标是瓦斯抽放率和瓦斯抽放量。提高抽放瓦斯效果的主要途径为:在瓦斯抽放时,尽可能地设法多抽瓦斯，不断扩大抽放瓦斯的范围。同时，在提高煤层透气性上加强研究，不断改进和提高抽放工艺、系统和设备。钻孔间距是影响瓦斯抽放效果的重要因素，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，容易造成人力和物力的浪费。所以瓦斯抽放钻孔的布置应以钻孔的有效抽放半径为依据，而抽放半径的测定目前还没有一个规范的标准，如何考察测定是需要解决的主要问题。 二、是什么 煤矿瓦斯抽采半径是一个随抽采时间变化的幂函数关系式，X坐标是时间（d），Y坐标是半径(m)，通常说抽采半径是指3个月的预抽期（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，等其他几个瓦斯压力较稳定后再施工。施工后封抽放，记录抽放的开始时间，观察各钻孔瓦斯压力的变化，发生突变时，认为抽放影响到了，记录抽放时间与不同钻孔的距离相对应的几组离散点，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：和压降法类似，不过是封孔后每天测定钻孔的流量，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，中间的充示踪气体，两边不同的间距施工抽放孔，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的科学性、可靠性,试验区域的选择必须满足以下条件： ①必须选择未进行过瓦斯抽放的原始煤层； ②最好选择可以施工穿岩钻孔的区域,否则必须选择新暴露的煤巷掘进工作面； 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的实际条件,均选定新暴露的煤巷进行钻孔布置： （1）采用顺层孔测定 ①在煤层巷中,顺煤层的预留孔两侧分别施工距预留孔（流量法为考察孔）的平行顺层孔（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

抽采半径测定实施方案

纳雍县恒旺煤矿抽采半径测定实施案

纳雍县恒旺煤矿2016年5月8日

纳雍县恒旺煤矿抽采半径测定实施案 1、抽采半径测定试验区基本情况 我矿28号煤层已经快要回采结束，现计划在13101运输巷对31号、13209运输巷对32号煤层抽采半径进行测定。31号煤层厚度平均为0.8米，32号煤层厚度平均为1.5米，中间含有2层夹矸，最上面一层煤的厚度平均在0.9米左右。选择在煤层赋存稳定，且未采取抽放等任区域性措施的位置布置测点测定瓦斯预抽放半径。具体由通风科安排人员在现场确定。 2、测定法简介 目前应用于钻瓦斯抽采半径测试的法主要有钻瓦斯参数测试法和计

算机模拟法以及二者相结合的法；在有效性指标的确定上，钻实测法的指标主要有以下三种：压力、含量、相对压力。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。 以钻瓦斯压力实测法计算抽采半径的法有如下三种： （1）以压力作为指标 图1 测试钻布置示意图 用压力指标来测定钻有效抽采半径的法： 此种办法主要针对突出危险性指标施行。首先在煤层施工一排测压，如上图所示，2、3、4……n均为测压，d2、d3……dn为相邻测压之间的距离；然后在测压安装入压力表，当压力稳定后在2号一侧（如图1）施工抽采钻，编为1号，并联网抽采。当到达一定时间后观察压力的瓦斯压力，如果n号测压以及n号测压之前的测压压力均小于0.74MPa，而n号之后的测压的压力大于0.74MPa，则钻的有效抽采半径d=d1+d2+d3+……+d(n-1)。 （2）以含量作为指标 用含量指标来测定钻的有效半径的法：钻施工及封测压与（1）相同，所不同之处为钻施工过程中需取钻煤样，测得其吸附常数结合压力数据计算得到该测压一定压力下对应的瓦斯含量，X2、X3、X4……X n。如果n 号以及它之前测压的瓦斯含量降幅均大于或等于30%，而n号之后的测压的瓦斯含量降幅均小于30%，则钻的有效抽采半径

抽采半径测定计划实施组织

纳雍县恒旺煤矿 抽采半径测定实施方案 纳雍县恒旺煤矿 2016年5月8日

纳雍县恒旺煤矿抽采半径测定实施方案 1、抽采半径测定试验区基本情况 我矿28号煤层已经快要回采结束，现计划在13101运输巷对31号、13209运输巷对32号煤层抽采半径进行测定。31号煤层厚度平均为0.8米，32号煤层厚度平均为1.5米，中间含有2层夹矸，最上面一层煤的厚度平均在0.9米左右。选择在煤层赋存稳定，且未采取抽放等任何区域性措施的位置布置测点测定瓦斯预抽放半径。具体由通风科安排人员在现场确定。 2、测定方法简介 目前应用于钻孔瓦斯抽采半径测试的方法主要有钻孔瓦斯参数测试法和计算机模拟法以及二者相结合的方法；在有效性指标的确定上，钻孔实测法的指标主要有以下三种：压力、含量、相对压力。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。 以钻孔瓦斯压力实测法计算抽采半径的方法有如下三种： （1）以压力作为指标 图1 测试钻孔布置示意图 用压力指标来测定钻孔有效抽采半径的方法： 此种办法主要针对突出危险性指标施行。首先在煤层施工一排测压孔，如上图所示，2、3、4……n均为测压孔，d2、d3……dn为相邻测压孔之间的距离；然后在测压孔安装入压力表，当压力稳定后在2号孔一

侧（如图1）施工抽采钻孔，编为1号孔，并联网抽采。当到达一定时间后观察压力孔的瓦斯压力，如果n号测压孔以及n号测压孔之前的测压孔压力均小于0.74MPa，而n号孔之后的测压孔的压力大于0.74MPa，则钻孔的有效抽采半径d=d1+d2+d3+……+d(n-1)。 （2）以含量作为指标 用含量指标来测定钻孔的有效半径的方法：钻孔施工及封孔测压与（1）相同，所不同之处为钻孔施工过程中需取钻孔煤样，测得其吸附常数结合压力数据计算得到该测压孔一定压力下对应的瓦斯含量，X2、X3、X4……X n。如果n号孔以及它之前测压孔的瓦斯含量降幅均大于或等于30%，而n号孔之后的测压孔的瓦斯含量降幅均小于30%，则钻孔的有效抽采半径d=d1+d2+d3+……+d(n-1)。 （3）以相对压力作为指标 《煤矿安全规程》明确规定：预抽煤层瓦斯后，必须对预抽瓦斯防治突出效果进行检验，其检验的指标之一为“煤层瓦斯预抽率大于30%”，即经抽采后的煤层瓦斯含量较抽采前降幅达30%以上。在工程误差允许范围内，瓦斯压力P和瓦斯含量X存在着抛物线关系， 我们首先提出用抛物线方程来近似取代煤层瓦斯含量曲线，即： = p Xα 式中X――煤层瓦斯含量，m3/t； α――煤层瓦斯含量系数，m3/（m3·MPa0.5）； p――煤层瓦斯压力，MPa。 据此式推断，煤层瓦斯预抽率达到30%，计算所得残余瓦斯压力为

矿井瓦斯抽采设计说明

矿井瓦斯抽采设计 一、矿井概况 1、矿井位置及资源储量 地方永安煤业位于禹州市文殊镇南村，由原文殊镇顺利煤矿和兴发煤矿两个煤矿整合而成。系股份制企业，隶属于省煤层气开发利用。为“四证”齐全矿井。 矿井开采二1煤层，资源储量526.61万吨，累计动用资源储量74.22万吨，保有资源储量452.39万吨，可采储量206.46万吨。设计生产能力21万吨/年。 2、矿井瓦斯等级 根据省工业和信息化厅《关于省煤层气公司所属煤矿2010年度矿井瓦斯等级及二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》（豫工信煤〔2010〕200号），永安煤业相对瓦斯涌出量为12.66m3/t，绝对瓦斯涌出量8.12m3/min，矿井为高瓦斯矿井。 3、煤尘爆炸性和煤层自燃倾向性 根据《国家安全生产矿山机械检测检验中心》于2009年10月26日所做的煤尘爆炸性和煤层自燃倾向性鉴定：永安煤业有煤尘爆炸性。二1煤层为Ⅲ类，即不易自燃煤层。

4、矿井开拓 矿井采用“三立井单水平上下山”开拓方式。其中主立井承担提升煤炭，辅助进风任务;副井承担提升人员、升降物料及主进风等任务;回风立井作为矿井专用回风井。 矿井开拓水平为-134m，全矿划分为11采区和12采区，其中11采区为上山采区，12采区为下山采区（因瓦斯高，治理难度大，予以密闭）。11采区为矿井首采区，老副井煤柱工作面目前为隐患整改工作面。 5、瓦斯参数测定情况 为合理开采11采区，地方永安煤业首先于2015年8月委托中国矿业大学对11采区-100m标高已浅二1煤层瓦斯含量及瓦斯压力进行测定，编制了《地方永安煤业11采区-100m标高已浅二1煤层瓦斯含量及瓦斯压力测定报告》，结果如下：二1煤层瓦斯含量为3.67～4.35m3/t，平均值为4.02 m3/t；瓦斯压力为0.075～0.090MPa，平均值为0.083 MPa。两个指标均小于“双六”，符合《强化煤矿瓦斯防治十条规定》。 其次，于2017年9月地方永安煤业委托中国矿业大学对11采区二1煤层顺层钻孔抽采半径进行测定，编制了《地方永安煤业11采区二1煤层顺层钻孔抽采半径测定报告》，结果如下： 1、当抽采40天,顺层钻孔抽采半径为1.0m,钻孔间距2m;

抽放有效半径的确定

有效抽放半径的确定 预抽煤层瓦斯是防治矿井瓦斯超限和煤与瓦斯突出的重要措施，在一定程度上缓解了煤矿煤层开采的瓦斯问题，是矿井安全生产的重要保证，但如果抽放钻孔参数布置不合理，预抽时间不足等因素，将会影响煤层瓦斯预抽效果，从而起不到应有的瓦斯治理效果。因此，正确掌握煤层瓦斯合理的预抽参数，是煤矿瓦斯抽放的关键。 瓦斯抽放参数中，主要是指不同煤层的抽放半径，而煤层抽放半径与煤层的原始瓦斯压力、瓦斯含量、透气性系数、钻孔瓦斯流量衰减系数、抽放负压以及抽放钻孔直径等众多因素有关。 1抽放半径测算原理 在本次测算原理分析中，拟采用渗流理论的方法确定钻孔的抽放有效半径。 1.1基本假设 ① 钻孔周围初始瓦斯压力均匀分布，为煤层原始瓦斯压力，P 0（MPa ） ② 钻孔周围煤层渗透率各向同性，其值为K （达西） ③ 瓦斯解吸过程是等温过程 ④ 瓦斯渗流过程质量守恒，且符合达西定律（Darcy Law ） ⑤ 1.2取如图1的宽度取单位宽度在t 度为v r ρ度为： r v v r r ??+ )(ρρ元体的瓦斯量为： dt dr r dr r M v v r r )).((22?+ +=ρπ （1 -2）

在dt 时间内流出单元体的瓦斯量为： dr rr M v r ).(21ρπ= （1-3） 则在dt 时间内，单元体内的瓦斯质量的增量为： dt r dt dr r dr r M M M v v v r r r ).(2)) ()((212ρπρρπ-??++=-=? 将上式整理并略去高阶无穷小量，得： drdt r r r M v v r r ???? ????+??=?)(1)(2ρρπ （1-4） 从瓦斯含量变化的角度看，dt 时间内单元体的瓦斯质量变化量为： dt t w rdr M ??=?)2('πρ （1-5） 式中 ρ––––压力为P 时的瓦斯气体密度； r,dr ––––为单元体的半径及半径增量； v r ——瓦斯径向流动的线速度； t w ??——单元体瓦斯含量随时间的变化率。 由瓦斯流动过程中的质量守恒有M M ?=?'，则联立（1-4）、（1-5）两式得： t w r r v v r r ??=+??ρ ρρ)(1)( （1-6） 式（1-6）即为径向流场瓦斯渗流的连续性方程。 根据达西定律（Darcy Law ）有 r k v r ??=ρμ. （1-7） 式中 k ––––钻孔周围煤层渗透率（达西）； μ––––瓦斯动力粘度系数； r p ??––––钻孔周围瓦斯沿径向的压力梯度。 根据气体状态方程有： p p a a .ρρ= （1-8） 式中 ρ，ρa ––––分别为瓦斯压力为p ，p a 时的瓦斯密度。 根据瓦斯含量方程有： ρ).1(n c bp abp W ++= （1-9） 式中 W ––––压力为p 时，煤层的瓦斯含量；

穿层钻孔瓦斯抽放半径

淮北矿业（集团）公司 芦岭矿8煤层瓦斯抽采半径测定研究报告 北京科技大学 淮北矿业集团公司芦岭矿 二○○八年一月

目录 目录 (1) 1. 研究的内容与方法 (3) 2. 矿井概况及开采范围 (5) 3. 煤系地层及煤层赋存情况 (7) 3.1. 地层 (7) 3.2. 含煤地层 (9) 3.3. 煤层赋存情况 (12) 3.4. 煤质特征 (17) 3.5. 地质构造特征 (21) 3.6. 水文地质情况 (25) 3.7. 矿井水文地质类型及水害威胁程度 (30) 3.8. 煤层瓦斯赋存、煤尘及煤的自燃情况 (31) 4. 8煤层瓦斯基本参数 (32) 4.1. 8煤层原始瓦斯压力分析 (32) 4.2. 8煤层原始瓦斯含量分析 (33) 4.3. 8煤层瓦斯流量的测定 (35) 4.4. 8煤层透气性系数的测定 (38) 4.5. 8煤层其他瓦斯地质参数 (40) 5. 8煤层瓦斯抽采半径与相关参数分析 (43) 5.1. 有效抽采半径与时间之间的关系 (45) 5.2. 抽采半径与负压之间的关系 (46) 5.3. 抽采半径与钻孔直径之间的关系 (47) 5.4. 抽采半径与煤层透气性系数之间的关系 (47) 6. 总结 (49)

1.研究的内容与方法 芦岭矿是淮北矿业集团公司煤与瓦斯突出最为严重的矿井，自建井以来已经发生大小有记录的煤与瓦斯突出或动力现象20余次。特别是2000年以来突出发生的频率和强度不断增大，其中2002年4月7日发生在Ⅱ一采区Ⅱ818采面3#煤眼斜石门的煤与瓦斯突出极其强烈，共突出煤量8924t，喷出瓦斯量多达123万m3；日常生产期间也经常有不同程度的小型突出或动力现象发生。突出隐患的存在不仅极大增加了企业的生产成本，而且随着生产规模的日趋展开或开采水平的不断延深将严重威胁着安全生产，形势非常严峻。 随着矿井煤与瓦斯突出危险性的不断提高，相应的安全管理和决策工作也必将面临更加严重的考验。首先是现场工程技术人员从意识上要更加重视对突出煤层瓦斯赋存、运移、涌出特征及煤与瓦斯突出规律的分析与掌握；其次是在此基础上逐步总结出比较适合本矿井实际条件的瓦斯预测技术及其指标体系，并力求加以应用、推广；最后达到跟踪采掘进程及时制定出有效安全措施的目的。 鉴于此，在淮北矿业集团公司领导的积极关注和支持下，由集团公司通防处牵头并周密组织，芦岭煤矿与北京科技大学土木与环境工程学院联合开展了“芦岭煤矿8煤层穿层钻孔瓦斯抽采半径测定”工作，该项目主要包括以下几方面的研究内容： 1）收集与整理芦岭矿8煤层瓦斯相关参数测量的数据，包括压力、流量、透气系数及K1、Δh2、Smax等进行分析。 2）8煤层煤的工业性指标（f、a、b和ΔP等）测试分析。 3）确定8煤层穿层钻孔瓦斯抽采半径。 研究方法的主要依据： 1）《煤层煤样采取方法GB482-95》； 2）《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法MT／T 638-96》； 3）《钻孔瓦斯涌出初速度的测定方法MT／T 639-96》； 4）《钻屑瓦斯解吸指标的测定方法MT／T 641-96》；

抽采半径测定实施方案

共享知识分享快乐 纳雍县恒旺煤矿 抽采半径测定实施方案 纳雍县恒旺煤矿 2016年5月8日

纳雍县恒旺煤矿抽采半径测定实施方案 1、抽采半径测定试验区基本情况 我矿28号煤层已经快要回采结束，现计划在13101运输巷对31号、13209运输巷对32号煤层抽采半径进行测定。31号煤层厚度平均为0.8 米，32号煤层厚度平均为1.5米，中间含有2层夹矸，最上面一层煤的厚度平均在0.9米左右。选择在煤层赋存稳定，且未采取抽放等任何区域性措施的位置布置测点测定瓦斯预抽放半径。具体由通风科安排人员在现场确定。 2、测定方法简介 目前应用于钻孔瓦斯抽采半径测试的方法主要有钻孔瓦斯参数测试法和计算机模拟法以及二者相结合的方法；在有效性指标的确定上，钻孔实测法的指标主要有以下三种：压力、含量、相对压力。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。 以钻孔瓦斯压力实测法计算抽采半径的方法有如下三种： （1）以压力作为指标 o d] ◎虫③&3 3 1…◎ 图1测试钻孔布置示意图 用压力指标来测定钻孔有效抽采半径的方法： 此种办法主要针对突出危险性指标施行。首先在煤层施工一排测压 孔，如上图所示，2、3、4……n均为测压孔，d2、d3……dn为相邻测压孔之间的距离；然后在测压孔安装入压力表，当压力稳定后在2号孔一 侧(如图1)施工抽采钻孔，编为1号孔，并联网抽采。当到达一定时间后观

察压力孔的瓦斯压力，如果n号测压孔以及n号测压孔之前的测压孔压力均小于0.74MPa,而n号孔之后的测压孔的压力大于0.74MPa, 则钻孔的有效抽采半径d=d1+d2+d3+ ......................... +d( n-1)。 (2)以含量作为指标 用含量指标来测定钻孔的有效半径的方法：钻孔施工及封孔测压与(1)相同，所不同之处为钻孔施工过程中需取钻孔煤样，测得其吸附常数结合压力数据计算得到该测压孔一定压力下对应的瓦斯含量，X" X3、X4……X n。如果n号孔以及它之前测压孔的瓦斯含量降幅均大于或等于30%,而n号孔之后的测压孔的瓦斯含量降幅均小于30%,则钻孔的有效抽采半径d=d1+d2+d3+……+d(n-1)。 (3)以相对压力作为指标 《煤矿安全规程》明确规定：预抽煤层瓦斯后，必须对预抽瓦斯防 治突出效果进行检验，其检验的指标之一为“煤层瓦斯预抽率大于30%”, 即经抽采后的煤层瓦斯含量较抽采前降幅达30%以上。在工程误差允许范围内，瓦斯压力P和瓦斯含量X存在着抛物线关系， 我们首先提出用抛物线方程来近似取代煤层瓦斯含量曲线，即： X「、p 式中X——煤层瓦斯含量，m3/t; :--- 煤层瓦斯含量系数，m3/ (m3 MPa0.5); p——煤层瓦斯压力，MPa。 据此式推断，煤层瓦斯预抽率达到30%，计算所得残余瓦斯压力为

瓦斯抽放半径

水城县阿戛乡阿戛煤矿 关于采用2.5m瓦斯抽放半径作为瓦斯抽采钻孔 设计的说明 矿长： 总工程师： 生产矿长： 安全矿长： 机电矿长： 编制： 贵州省华瑞鼎兴能源有限公司阿戛煤矿 二0一四年八月

水城县阿戛煤矿 关于采用2.5m瓦斯抽放半径作为瓦斯抽采钻孔设计的说明 阿戛煤矿从2011年以来一直采用2.5m瓦斯抽放半径作为瓦斯抽采设计的依据，从我矿统计资料来看，矿井瓦斯抽采率最低35.65%，最高39.45%。根据国家安全生产监督管理总局、国家发展和改革委员会、国家能源局、国家煤矿安全监察局以安监总煤装【2011】163号印发的《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》，自2012年3月1日起施行。第三十条：矿井瓦斯抽采率（矿井瓦斯抽采率按附录A6计算）满足表3规定时判定矿井瓦斯抽采率达标。 表3 矿井瓦斯抽采率应达到的指标 A6矿井瓦斯抽采率计算方法： 按公式计算： ηk =Q kc /Q KC+Q Kf 式中：ηk ----矿井瓦斯抽采率，% Q kc----当月矿井平均瓦斯抽采量，m3 /min

Q Kf----当月矿井风排瓦斯量，m3 /min 根据贵州省能源局文件（黔能源煤矿【2011】833号）“关于六盘水市煤矿2011年度矿井瓦斯鉴定报告批复”，我矿2011年度的绝对瓦斯涌出量为 5.35m3/min，鉴定结果为煤与瓦斯突出矿井。我矿绝对瓦斯涌出量为5.35m3/min，小于20m3/min，矿井瓦斯抽采率应的指标大于或等于25%时，判定矿井瓦斯抽采率达标。从2013年10月份至2014年7月以来，按A6矿井瓦斯抽采率计算方法计算结果（见附表）。 2014年8月1日，阿戛煤矿通防队在1902运输巷2#导线点前75米处（工作面）队1902运输巷第四段条带区域防突措施进行验证，采用北京矿天安科技发展有限公司生产的CGC煤层防突瓦斯含量测定装置测定残余瓦斯含量，取样个数３个：1#孔取样方位角107°、倾角0°、孔深56m，2#孔取样方位角124°、倾角-15°、孔深33m，3#孔取样方位角82°、倾角18°、孔深47m，见附图一1902运输巷检验测试孔布置图。1#孔实测残余瓦斯含量 3.214m3/t，2#孔实测瓦斯含量3.116m3/t，3#孔实测瓦斯含量3.202m3/t，见检验测试报告单。 结论：1、按Ａ６矿井瓦斯抽采技术方法计算的结果，阿戛煤矿矿井瓦斯抽采率最高值39.45％（见附表），大于２５％，判定阿戛煤矿矿井瓦斯抽采率达标。 2、采用北京中矿天安科技发展有限公司生产的CGC煤层防突瓦斯含量测定装置对9#煤层测定残余瓦斯含量最大值3.214m3/t，小于8m3/t。 3、通过以上结论，说明阿戛煤矿采用2.5m瓦斯抽放半经作为瓦斯抽采钻孔设计的依据，能满足瓦斯抽放效果。

抽采半径测定实施方案范文

抽采半径测定实施 方案

纳雍县恒旺煤矿 抽采半径测定实施方案 纳雍县恒旺煤矿 5月8日

纳雍县恒旺煤矿抽采半径测定实施方案 1、抽采半径测定试验区基本情况 我矿28号煤层已经快要回采结束，现计划在13101运输巷对31号、13209运输巷对32号煤层抽采半径进行测定。31号煤层厚度平均为0.8米，32号煤层厚度平均为1.5米，中间含有2层夹矸，最上面一层煤的厚度平均在0.9米左右。选择在煤层赋存稳定，且未采取抽放等任何区域性措施的位置布置测点测定瓦斯预抽放半径。具体由通风科安排人员在现场确定。 2、测定方法简介 当前应用于钻孔瓦斯抽采半径测试的方法主要有钻孔瓦斯参数测试法和计算机模拟法以及二者相结合的方法；在有效性指标的确定上，钻孔实测法的指标主要有以下三种：压力、含量、相对压力。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。 以钻孔瓦斯压力实测法计算抽采半径的方法有如下三种： （1）以压力作为指标 图1 测试钻孔布置示意图 用压力指标来测定钻孔有效抽采半径的方法： 此种办法主要针对突出危险性指标施行。首先在煤层施工一排测压孔，如上图所示，2、3、4……n均为测压孔，d2、d3……dn为相邻测压孔之间的距离；然后在测压孔安装入压力表，当压力稳定后在2

号孔一侧（如图1）施工抽采钻孔，编为1号孔，并联网抽采。当到达一定时间后观察压力孔的瓦斯压力，如果n号测压孔以及n号测压孔之前的测压孔压力均小于0.74MPa，而n号孔之后的测压孔的压力大于0.74MPa，则钻孔的有效抽采半径d=d1+d2+d3+……+d(n-1)。 （2）以含量作为指标 用含量指标来测定钻孔的有效半径的方法：钻孔施工及封孔测压与（1）相同，所不同之处为钻孔施工过程中需取钻孔煤样，测得其吸附常数结合压力数据计算得到该测压孔一定压力下对应的瓦斯含量，X2、X3、X4……X n。如果n号孔以及它之前测压孔的瓦斯含量降幅均大于或等于30%，而n号孔之后的测压孔的瓦斯含量降幅均小于30%，则钻孔的有效抽采半径d=d1+d2+d3+……+d(n-1)。 （3）以相对压力作为指标 《煤矿安全规程》明确规定：预抽煤层瓦斯后，必须对预抽瓦斯防治突出效果进行检验，其检验的指标之一为“煤层瓦斯预抽率大于30%”，即经抽采后的煤层瓦斯含量较抽采前降幅达30%以上。在工程误差允许范围内，瓦斯压力P和瓦斯含量X存在着抛物线关系，我们首先提出用抛物线方程来近似取代煤层瓦斯含量曲线，即：= p Xα 式中X――煤层瓦斯含量，m3/t； α――煤层瓦斯含量系数，m3/（m3·MPa0.5）； p――煤层瓦斯压力，MPa。 据此式推断，煤层瓦斯预抽率达到30%，计算所得残余瓦斯压力

钻孔的有效影响半径与布孔

钻孔的有效影响半径与布孔 使用超前排放（卸压）钻孔一般孔径不大于0.3m,所以其卸压影响半径一般都不很大，且小于排放瓦斯有效影响半径。在钻孔形成的卸压范围内，由于应力降低，煤体发生膨胀变形，透气性也会增加，必然比较容易排除一部分煤体中的瓦斯。但在没有卸压的煤体中虽然煤体透气性较小，但同样也能排除一部分煤体的瓦斯，所以钻孔瓦斯有效排放半径一般要大于卸压有效影响半径。 钻孔应力卸压有效影响半径到目前还没有可供现场实际应用的测定方法，仅从2001年淮南矿业（集团）有限责任公司和煤炭科学研究院重庆分院共同提出的“淮南矿区突出煤层消除突出危险综合治理技术研究报告”中，对卸压钻孔的卸压范围进行了理论探讨与计算，得出淮南C13煤层其塑性破坏区（卸压区）的直径为钻孔直径的3.26倍。报告指出在钻孔周围的塑性变形区内可以消除突出，可以作为钻孔卸压的有效影响半径 超前钻孔的有效影响半径都是指在钻孔排放瓦斯的作用下，再规定地时间内，能够消除钻孔周围煤与瓦斯突出的范围。钻孔的排放有效影响半径可用打排放钻孔前、后测量出的煤层中的瓦斯压力、钻孔瓦斯涌出初速度（q）及K1等指标的变化趋势，或借助于突出时的临界指标值进行判断得出。突出矿井一般都要进行各种直径钻孔的排放有效影响半径测定，得出符合本矿的适用数据。而影响半径则指在排放钻孔周围能够受到的影响的范围，其数值要远远大于钻孔排放有效影响半径。 煤巷掘进防治突出措施－超前排放钻孔 一、概述 目前使用的超前排放钻孔孔直径多为ф42～120mm,超过ф120mm的因打钻时容易诱发突出,而较少使用,只用在特殊的扩孔方法例如水力冲孔、水力扩孔时才使用.从理论与实践过程中,人们认识到大直径的钻孔其排放瓦斯与卸压范围都要比小孔径钻孔好得多,但问题是突出的机率也要高得多,从目前所掌握的资料, ф42(包括ф42)以上的各种钻孔都发生过突出,因此在没有任何安全措施的保护下,进行打钻是有危险的.另外还要提醒一下,措施执行完以后,必须进行措施效果检验,只有措施检验有效后方能用安全措施施工. 超前排放钻孔是突出矿井使用最多的防治突出措施,它不仅应用于各类煤巷、也用于石门揭穿煤层和采煤工作面.其良好的防治突出效果为人们所公认。但在大直径

瓦斯抽放总结与分析报告

瓦斯抽放总结与分析报告 磴槽煤矿

瓦斯抽放总结与分析报告 一、瓦斯抽放简介 随着开采深度的不断增加，磴槽煤矿地应力、煤层瓦斯压力与含量等也不断增大，为提高开采保护层的保护效果，保证保护层的开采，应进行卸压瓦斯抽放。 1、抽采工程设计 ⑴、抽放巷位置确定 矿井二1煤层为高瓦斯煤层，一3煤层为低瓦斯煤层，两层煤间距48～50米，具备下保护层开采的技术条件。瓦斯抽放巷选择在一3煤层和二1煤层之间，距二1煤层20米左右，巷道断面6 m2以上，符合钻机架设及打钻要求。 ⑵、抽放钻场的布置 钻场每20米一个，每个钻场布置11个抽放钻孔，抽放钻孔要求打到煤层顶板为止，一3煤层回采过后进行二1煤层卸压瓦斯抽放。

抽放钻场及钻孔布置见下图。 图1抽放钻孔布置图 2、瓦斯抽放钻孔的施工 ⑴、打钻机具 使用ZYG-150型及ZY-2300型钻机，∮50mm 钻杆，∮110mm 锤头、金钢钻头进行钻孔施工。 ⑵、钻孔角度及钻孔长度 1号孔：α=-50、L=79m; 2号孔：α=10、L=65m; 3号孔：α=80、L=52m ； 4号孔：α=170、L=43m; 5号孔：α=370、L=31.5m; 6号孔：α=650、L=26.5m; 二1煤层 12 3 4 5 81011一3煤层6 7 9一7煤层 上巷下巷抽放巷

7号孔：α=930、L=30m 8号孔：α=1110、L=40m; 9号孔：α=1220、L=54m; 10号孔：α=1290、L=69m; 11号孔：α=1340、L=85m。 ⑶、打钻注意事项 a、岩石段使用冲击器施工，防尘工作要达到要求； b、煤层段使用金刚石钻头施工，要求钻进速度要适中； c、钻孔要求打透煤层，并进入煤层顶板0.5m； ⑷、钻孔封孔 a、使用聚氨酯材料封孔； b、封孔深度不少于16m。 （4）抽放负压：根据我国有关抽放瓦斯资料，地面泵站抽放负压为20-25kpa，其抽放效果较好，一般孔口负压应保持在16-19kpa以上。 3、瓦斯抽放系统 磴槽煤矿地面瓦斯抽放泵站安装2BEC—40型水环式瓦斯抽放真空泵，配备电机YB2-315S-4型，功率110KW，且达到了一备一用，其中主管路选用Ф325mm无缝钢管1470米，支管选用Ф225螺旋管3830米，合计管路5300米。井下现有瓦斯抽放钻场32个，每个钻场钻孔数5-7个，呈扇形布置。井下管路上每根支管上全部安设放水器和测流、测压装置。 4、本煤层瓦斯抽放 根据2006年焦作煤业公司瓦斯研究所对我矿煤样的实验室测

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。 4 数据记录

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。 （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

峻德煤矿30层煤瓦斯抽采半径测定报告材料

目录 目录 (1) 一、概况 (2) 1煤层赋存情况： (2) 2水文地质情况 (3) 二、容与方法 (3) 1、该项目研究容 (4) 2、研究方法的主要依据： (4) 3、确定17号煤层瓦斯抽采半径方法： (4) 钻孔技术参数一览表 (5) 三、瓦斯参数数据分析 (6) 1、煤层原始瓦斯压力分析 (7) 2、直接法测定煤层瓦斯含量 (7) 3、测定煤坚固性系数 (7) 4、测定瓦斯放散初速度 (8) 5、有效抽采半径与时间的关系 (9) 四、结论 (10)

一、概况 鹤岗分公司峻德煤矿为年产3.00Mt的大型矿井，位于鹤岗矿区最南端，北与兴安矿为邻，南北走向长5.6km，东西倾斜宽3.5km，井田面积 19.60km2。开采的煤层有3、9、11、17、21、22-1、23、27-1、28、30、 33-1层共11个煤层。矿井瓦斯涌出量较大，矿井总回风量24560m3/min，通风负压220mmH2O，通风等积孔为10.57m2。矿井通风系统稳定可靠，通风能力满足生产需要。 矿井采用机械通风机通风，通风方式为对角式，通风方法为抽出式，井下局部通风地点采用局部通风机压入式供风。井下采煤方法为走向长壁后退式开采，全部垮落管理顶板。 我矿地面永久抽采系统安设2BEF-50水环式真空泵两台，额定流量为235m3/min，电机功率315KW，KJ73A监测系统齐全。其中一台正常运转，一台备用，对二水平南一、二、三区及三水平进行抽采，抽采负压为458mmHg，抽采浓度37.1%，纯流量为20.7m3/min，混合流量为 55.7m3/min，井下现安设移动抽放泵站4处，安设移动抽放泵 8台，永 久抽放系统管路总长度11600m。 我矿与煤科院签订合同，对22-2、27-1、30层煤进行突出煤层鉴定，22-2层在-300m标高施工抽放钻孔过程中有喷孔等瓦斯动力现象发生，22-2层在-300m标高以下为突出煤层。27-1为突出煤层。30层在-250m、-500m标高发生过煤与瓦斯动力现象，30层在-250m标高以下为突出煤层，本矿为突出矿井。 1煤层赋存情况： 30号煤层：距29号煤层25-35ｍ，煤层厚3.03-5.69ｍ，结构简单，煤层底部有一层夹矸，为0.14-0.47ｍ的灰色粉砂岩或炭页岩，以低灰份为主，煤种为QM。灰份14.84%～18.33%,挥发份37.88%～38.0%。直接顶为4-6ｍ的

抽采半径测定实施方案

抽采半径测定实施方案 纳雍县恒旺煤矿 2016 年 5 月8 日

纳雍县恒旺煤矿抽采半径测定实施方案 1、抽采半径测定试验区基本情况 我矿28 号煤层已经快要回采结束，现计划在13101运输巷对31 号、 13209运输巷对32号煤层抽采半径进行测定。31 号煤层厚度平均为0.8 米，32号煤层厚度平均为 1.5 米，中间含有2层夹矸，最上面一层煤的 厚度平均在0.9 米左右。选择在煤层赋存稳定，且未采取抽放等任何区域性措施的位置布置测点测定瓦斯预抽放半径。具体由通风科安排人员在现场确定。 2、测定方法简介 目前应用于钻孔瓦斯抽采半径测试的方法主要有钻孔瓦斯参数测试法和计算机模拟法以及二者相结合的方法；在有效性指标的确定上，钻孔实测法的指标主要有以下三种：压力、含量、相对压力。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。 以钻孔瓦斯压力实测法计算抽采半径的方法有如下三种： 1）以压力作为指标 图 1 测试钻孔布置示意图 用压力指标来测定钻孔有效抽采半径的方法： 此种办法主要针对突出危险性指标施行。首先在煤层施工一排测压孔，如上图所示，2、3、4……n均为测压孔，d2、d3……dn为相邻测压孔之间的距离；然后在测压孔安装入压力表，当压力稳定后在 2 号孔一侧（如图1）施工抽采钻孔，编为1 号孔，并联网抽采。当到达一定时间后观察压力孔的瓦斯压力，如果n 号测压孔以及n 号测压孔之前的测

压孔压力均小于0.74MPa,而n号孔之后的测压孔的压力大于0.74MPa， 则钻孔的有效抽采半径d=d1+d2+d3+……+d(n-1)。 2) 以含量作为指标 用含量指标来测定钻孔的有效半径的方法：钻孔施工及封孔测压与 1) 相同，所不同之处为钻孔施工过程中需取钻孔煤样，测得其吸附常 X2、X3、数结合压力数据计算得到该测压孔一定压力下对应的瓦斯含量， X4……％。如果n号孔以及它之前测压孔的瓦斯含量降幅均大于或等于30%，而n 号孔之后的测压孔的瓦斯含量降幅均小于30%，则钻孔的有效 抽采半径d=d1+d2+d3+??…+d(n-1)。 3) 以相对压力作为指标 煤矿安全规程》明确规定：预抽煤层瓦斯后，必须对预抽瓦斯防 治突出效果进行检验，其检验的指标之一为“煤层瓦斯预抽率大于30%”， 即经抽采后的煤层瓦斯含量较抽采前降幅达30%以上。在工程误差允许 范围内，瓦斯压力P和瓦斯含量X存在着抛物线关系, 我们首先提出用抛物线方程来近似取代煤层瓦斯含量曲线，即： 式中X——煤层瓦斯含量，mi/t ; 煤层瓦斯含量系数，mi/ (m?Mfa0"); p――煤层瓦斯压力, MPa。 据此式推断,煤层瓦斯预抽率达到30%,计算所得残余瓦斯压力为 原始瓦斯压力值的49%，瓦斯压力降幅需达到51%。 相对压力指标法的测定方法：钻孔施工及封孔测压与( 1)相同,当

瓦斯排放半径测定报告

湖南资江煤业集团有限公司 Ⅲ、Ⅳ、（Ⅴ）煤层排放半径 测定报告 编制：通防部 编制日期：2017年8月10日

湖南资江煤业集团有限公司 Ⅲ、Ⅳ、（Ⅴ）煤层排放半径 测定报告 编制： 通防部： 技术部： 通防队： 通防副总： 总工程师： 总经理：

湖南资江煤业集团有限公司 Ⅲ、Ⅳ、（Ⅴ）煤层排放半径测定技术方案 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。资江矿严格执行“四位一体”防突措施，采用φ75 mm的超前排放钻孔，超前钻孔有效排放半径待确定。为了测定矿井Ⅲ、Ⅳ煤层煤层瓦斯排放半径参数。特编制Ⅲ、Ⅳ煤层排放半径测定技术方案，具体测定方案如下。 一、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。 由于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）在软分层中布置测量孔，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，封孔很难达到理想效果，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，多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。鉴于上述情况本次测定方案采取钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标法对煤层半径进行测定。 二、瓦斯排放半径测定 1、测点布置 分别在3537机巷和3742切眼上山布置测试钻孔，钻孔布置的煤层必须赋存比较稳定，且未采取过任何防突措施的位置布置测点测定瓦斯排放半径。具体由通防部安排人员在现场确定。 2、测定所需设备、材料 (1)测定钻屑量时用编织袋、弹簧秤，测定S值； (2)WTC瓦斯突出参数测定仪2台，机械秒表2块，用于测定K1值； (3)施工一个孔径42mm的预测孔所需钻机、钻杆(10m)、钻头；施工一个孔径75mm的超前排放钻孔所需风煤钻机、钻杆(10m)、钻头。 3、测定方法 采用每米的钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标法确定排放半径。 (1)在布置好的测点煤层软分层中先打一个考察钻孔(孔1)，测量每米的钻屑量与钻屑瓦斯解吸指标，并填入附表2，钻孔深10m，钻孔直径为42mm。 (2)测试结束后，将钻孔扩大到排放钻孔的设计直径(75mm)，进行扩孔排放(空眼排放)。