瓦斯抽放半径

瓦斯抽放半径测定方法在黄白茨煤矿的实践与应用【摘要】本文详细地介绍了相对瓦斯压力测定法测定瓦斯抽放半径的工作原理，并利用相对瓦斯压力测定法对黄白茨煤矿1295综采工作面的瓦斯抽放钻孔的瓦斯抽放半径进行了测定，通过现场测定确定了钻孔的瓦斯抽放半径，为顺层瓦斯抽放钻孔间距的设计提供了合理依据，确保了工作面的安全生产。

【关键词】瓦斯抽放半径；测定；实践与应用0.前言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两个主要指标是瓦斯抽放率和瓦斯抽放量[1]。

提高抽放瓦斯效果的主要途径：一是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；二是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，如何考察测定是当前瓦斯抽放设计中急需解决的主要问题。

本论文主要是通过运用相对瓦斯压力测定法来测定瓦斯抽放半径收到了较好的效果。

1.问题的提出神华集团乌海能源有限责任公司黄白茨煤矿位于乌达矿区中部，隶属内蒙古自治区乌海市管辖，矿井核定生产能力为200万t/a；该矿通风方式为中央分列式，主扇的工作方式为抽出式。

矿井由主井、副井、行人斜井三个井筒进风，10#、11#两个风井分别承担12层盘区和9层盘区排风。

黄白茨煤矿的矿井绝对瓦斯涌出量为44.45m3/min，根据2011年新出版的《煤矿安全规程》第一百三十三条规定[2]：“矿井的相对瓦斯涌出量大于10m3/t或矿井绝对瓦斯涌出量大于40m3/min 时就是高瓦斯矿井”可以判定黄白茨煤矿为高瓦斯矿井，因此必须在矿井通风合理的基础上加强矿井的瓦斯综合抽放才能确保矿井的安全生产。

该矿为了提高瓦斯抽放效率在12#煤层的1295综采工作面实施顺层瓦斯抽放钻孔预抽煤层瓦斯。

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。

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。

煤层瓦斯抽放半径及其影响因素的数值模拟徐明智;李希建【摘要】煤层瓦斯抽放半径是进行抽放方法选择,确定钻孔布置参数以及评价抽放效果的重要依据.为了确定有效抽放半径并找出其影响因素,采用数值模拟的方法,应用计算流体力学软件Fluent建立了钻孔抽放瓦斯模型.采用气体渗流理论模拟瓦斯抽放过程中的流动规律,确定了有效抽放半径,分析了钻孔直径、煤层渗透率和抽放负压对其影响的规律.结果表明:煤层瓦斯抽放有效半径为1.8m左右,钻孔直径和煤层渗透率对抽放半径影响较大,抽放负压的影响不大.【期刊名称】《工业安全与环保》【年(卷),期】2012(038)012【总页数】3页(P28-30)【关键词】瓦斯抽放;抽放半径;Fluent;数值模拟【作者】徐明智;李希建【作者单位】贵州大学矿业学院贵阳 550003;贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室贵阳 550003;贵州大学矿业学院贵阳 550003;贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室贵阳 550003【正文语种】中文0 引言近些年来,随着我国煤矿开采深度的不断增加,煤矿瓦斯灾害问题越来越严重。

钻孔瓦斯抽放技术是防治煤与瓦斯突出的有效手段之一,瓦斯抽放半径是进行抽放方法选择,确定钻孔布置参数以及评价抽放效果的重要依据。

目前,瓦斯抽放钻孔有效半径的确定主要有以下几种方法：①采用瓦斯压力和流量为主要考察指标以及SF6示踪法进行现场直接测定;②利用有限差分法对抽放钻孔参数进行一维和二维计算;③基于瓦斯流量理论并引入启动压力梯度计算低速非线性渗流范围内的理论抽放半径。

然而,传统的现场直接测定法仅以2～3个钻孔作为测定考察孔,误差较大;如果进行多个钻孔测定,费时费力且达不到较好效果。

利用有限差分法计算过程容易出错。

基于瓦斯流态理论计算抽放半径中引入的瓦斯启动压力需要大量实验获得,难度产大。

本文介绍了采用计算流体力学软件Fluent来确定煤层瓦斯钻孔抽放的有效半径,它无需大量的时间及较高的编程技巧,是一种便捷有效的方法。