抽采半径测定实施方案

抽采半径测定岗位操作流程及操作标准
一、工作流程
准备工作一测定方法（平行钻孔布置）—测定方法（终孔圆周布置）一测定结果分析
二、操作流程
（一）准备工作
1、准备便携式甲烷检测报警仪、注浆泵、扳手，手钳、压力表等工器具。

2、准备铁丝、拌浆桶、封孔剂、测压管等材料。

（二）测定方法（平行钻孔布置）
1、选择合适的地点（在岩石巷道中，煤层为原始状态,煤层顶底板完整）向煤层施工一排测压考察钻孔。

2、测压钻孔施工完毕后，立即封孔测定该地点煤层原始瓦斯压力。

3、待各考察孔压力稳定后，在考察孔另一侧施工待考察抽采钻孔，施工完毕后，封孔进行抽采。

4、以负压抽采第一天作为观测第一天，每天观察记录各考察孔的瓦斯压力值。

（三）测定方法（终孔圆周布置）
1、选择合适的地点（最好选择在底板岩巷中，煤层为原始状态，煤层顶底板完整）向煤层施工数个穿过煤层全厚的测压钻孔，观测孔的终孔距离依次增加。

2、测压钻孔施工完毕后，立即封孔测定该地点煤层原始瓦斯压力。

3、待各测压孔压力稳定后，在钻场或巷帮位置施工一穿层抽采钻孔，其终孔位置位于考察钻孔所在圆的中心。

待钻孔施工完毕后，封孔进行抽采。

4、以开始负压抽采第一天作为观测第一天，每天观察并记录各测压孔的瓦斯压力值。

（四）测定结果分析
1、将观测的压力数据进行整理。

2、绘制压力变化曲线图。

3、选择有效抽采时间内瓦斯压力降低至0∙74MPa时对应的钻孔径向距离作为有效抽采半径。

三、安全要点
（一）职工持证上岗、仪器、工具齐全。

（二）先施工测压钻孔，压力稳定后施工抽采钻孔。

水力冲孔钻孔有效抽采半径的测试研究王峰;陶云奇;冀凯【摘要】为了研究水力冲孔钻孔有效抽采半径与冲煤量、抽采期的关系,采用煤层瓦斯含量法进行现场试验研究,采用冲煤量统计、瓦斯抽采数据采集等手段进行分析考察,最终获得中马村矿不同冲煤量和不同抽采期的水力冲孔钻孔有效抽采半径.研究结果表明,水力冲孔钻孔有效抽采半径随冲煤量及抽采时间的增加而增大,但增长速度逐渐衰减,根据其增长规律,获得中马村矿最佳水力冲煤量为1.0～2.0 t/m、最佳抽采期为90 d,相应的有效抽采半径为3.50～3.73 m,并通过卸压范围考察获得水力冲孔充分卸压范围为1.5 m,佐证了水力冲孔有效抽采半径考察结果的合理性.该研究方法具有较强的适用性,可为不同地质条件的矿井提供技术支持.%In order to study the relationship between the effective extraction radius of the hydraulic flushing holes and the amount of flushed coal and extraction time, in this paper,field test study was carried out by using the method of coal-seam gas content, investigation and analysis were conducted through the statistacs of the amount of flushed coal and the gathering of gas extraction data,and finally,the effective extraction radius of the hydraulic flushing holes with different amount of flushed coal and different extraction time in Zhongmacun Mine was obtained. The research results showed that the effective extraction radius of the hydraulic flushing holes increased with the increase of the amount of flushed coal and the the extraction time, but the growth rate gradually attenuated, based on its growth rule, the best amount of flushed coal of 1. 0 t/m to 2. 0 t/m, the optimum extraction time of 90 d and the corresponding effectiveextraction radius of 3. 50 m to 3. 73 m in Zhongmacun Mine were obtained, and through the investigation on the pressure relief range, it was obtained that the full pressure relief range of the hydraulic flushing holes was 1. 5 m, which proved the rationality of the investigation results of the effective extraction radius of hydraulic flushing holes. This research method has strong applicability, and can provide technical support for the coal mines with different geological conditions.【期刊名称】《矿业安全与环保》【年(卷),期】2017(044)006【总页数】5页(P49-53)【关键词】水力冲孔;有效抽采半径;瓦斯抽采;冲煤量;卸压范围【作者】王峰;陶云奇;冀凯【作者单位】河南能源化工集团研究院有限公司,河南郑州450046;河南省低渗突出煤层煤与瓦斯共采工程技术研究中心,河南郑州450046;河南能源化工集团研究院有限公司,河南郑州450046;河南省低渗突出煤层煤与瓦斯共采工程技术研究中心,河南郑州450046;河南龙宇股份有限公司陈四楼煤矿,河南永城476600【正文语种】中文【中图分类】TD712+.6钻孔瓦斯抽采有效影响半径是指单个钻孔在一定抽采时间内沿其半径方向能够达到抽采目标的最小范围。

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)。

钻孔瓦斯抽放半径测试方案1.测试钻孔施工在11采区对二1煤层施工某一直径大小的（钻孔直径取平时抽放用直径大小最佳）3-5个顺煤层钻孔（也可从岩巷向煤层施工）并及时封孔，连接抽放管路合茬抽放后，对抽放钻孔流量和瓦斯浓度数据进行连续考察。

2．钻孔瓦斯抽放半径大小分析计算根据煤层瓦斯流动理论可知，当流动性质为非稳态时，钻孔瓦斯流量随着时间的延长呈衰减规律而变化。

钻孔瓦斯流量的变化规律基本上符合负指数方程即：0()t q t q e α-= （1）式中 ()q t —百米钻孔瓦斯流量，)100/(min 3m m ⋅；0q —钻孔的初始瓦斯流量，3/min m ；α—钻孔瓦斯流量衰减系数，d -1。

2.1瓦斯抽放钻孔布置间距理论方程式建立根据钻孔瓦斯流量衰减规律方程式（1），推算经t 天时间内单孔抽放的瓦斯总量为：01440()100t c O lq t dt =⎰ （2）式中 c O —经t 天时间单孔抽放的瓦斯总量，3m ；()q t —百米钻孔经t 日排放时的瓦斯流量，)100/(min 3m m ⋅；l —钻孔长度，m ；t —抽放时间，d 。

而钻孔单孔控制范围内煤体瓦斯储量H Q 为：H Q MlHW ρ= （3）式中 ρ—煤的密度，3/m t ；M —煤层平均厚度，m ；H —钻孔间距，m ；W —煤层原始瓦斯含量，t m /3。

则经t 天时间瓦斯抽出率η应为：01440()100tc H q t dt O Q MHW ηρ==⎰ （4） 即，以抽出率作为指标，确定钻孔布置间距的理论方程式为：014.4()tq t dt H MW ρη=⎰ （5）式中 η—瓦斯预抽率，%；其它符号意义同上。

由公式（5）即可计算求得在规定的瓦斯预抽率和抽放时间下钻孔最佳的布置间距即可求得钻孔瓦斯抽放半径。

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。

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。

钻孔抽放半径测定方案为合理选择抽放钻孔的间距，确定适宜的抽放时间，在-600东翼运输大巷进行了瓦斯抽放半径的实验，特制定本方案。

一、-600东翼运输大巷的煤岩层赋存特征-600m水平延深东翼运输大巷为穿层全岩巷道，该地层为一单斜构造，地层走向35°～61°，倾向北西，平均倾角8～10°，-600m 水平东翼运输大巷按5‰上坡掘进，巷道开门点七层煤位于巷道顶板以上1.5m处，巷道掘进1160m范围内巷道将沿七层煤底板砂岩掘进，剩余740m为穿层掘进，将先后穿过粉砂岩、细粒砂岩、粉砂岩、八层煤、细粒砂岩、粉砂岩、二灰、九层煤。

煤7：厚1.0米，黑色,条痕黑褐色,成分主要为亮煤,镜煤和暗煤,玻璃光泽,阶梯状断口,内生裂隙发育，属半亮型煤，中间夹含黄铁矿结核，容重1.53t/m3。

粉砂岩：厚1.3m，深灰色,薄层状，含植物根及茎部化石。

硬度系数ｆ=5。

细粒砂岩，厚度约6.0米，浅灰～灰色,夹线理状及薄层状粉砂岩,断面见叶片化石发育水平,缓波状及波状层理,成分以石英为主,长石次之,含植物化石，钙质胶结，厚层状，裂隙被方解石充填，较坚硬，硬度系数ｆ=６～７。

粉砂岩：厚度为5.5米，深灰色，含植物根化石，下部夹细砂岩薄层条带，含少量植物碎片化石，硬度系数f=3.0。

8煤：厚度0.3m。

细粒砂岩：厚度约为7.0米，浅灰-灰色，致密、坚硬，成份以石英、长石为主，暗色矿物次之，具水平层理，含炭化植物碎片化石，f=5～6.0。

粉砂岩：厚度约为7.6米，灰色,平坦,参差和贝壳状断口,有泥岩细砂岩夹层,有生物扰动构造,具水平纹理,含少量动植物碎屑化石。

f=5～6.0。

二灰：厚度2.0m，灰色,含海百合茎,珊瑚及腕足动物碎片化石,顶,底部不纯,含泥质,裂隙较发育,被方解石充填。

9煤：厚度0.3m。

二、施工设计1、施工器具：Ф89mm冲击钻头、ZQS-100B型潜孔钻机。

2、施工钻孔参数：在-600运输大巷两帮内底板以上1.2m处，施工12个穿层钻孔，每3个钻孔为一组，以穿过煤层0.5m为止。

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。

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 。