抽采半径测定实施方案范文

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。

羊东矿瓦斯抽采半径考察研究概述：羊东矿是典型的煤矿，其开采对于环境的影响尤其重要。

在矿井中，瓦斯是矿工生命安全的隐患之一。

为了保护矿工的生命安全，必须对羊东矿的瓦斯抽采半径进行考察研究。

本文将介绍羊东矿瓦斯抽采半径的考察研究方法以及研究结果。

一、瓦斯抽采半径的定义瓦斯抽采半径是指在相同孔巷条件下，不同距离内预防性排瓦斯所需的时间。

其计算公式为：R = Vt/Q其中R是瓦斯抽采半径，V是孔巷容积，t是预防性排瓦斯所需的时间，Q是瓦斯抽采机每分钟的排放量。

1.确定考察点位：选择已有瓦斯抽采点作为考察点位，计算不同距离的瓦斯抽采半径；2.实地收集数据：在各个考察点位进行现场测量和记录，包括孔巷容积、瓦斯抽采机排放量、瓦斯浓度和抽采时间；3.计算瓦斯抽采半径：根据瓦斯抽采半径的计算公式计算出不同距离的瓦斯抽采半径；4.数据分析和对比：对不同距离的瓦斯抽采半径进行数据分析和对比，进一步了解瓦斯抽采半径的变化规律。

三、研究结果1.瓦斯抽采半径与距离成正比例关系，即随着距离的增加，瓦斯抽采半径也随之增加；2.适当增大瓦斯抽采半径可以增加矿工的安全保障，但过大的瓦斯抽采半径则会降低瓦斯抽采的效果，同时增加煤炭资源的浪费；3.考虑到瓦斯抽采半径对于矿工生命安全的重要性，应采取科学合理的措施进行瓦斯抽采，以保障矿工的生命安全；4.应当定期对羊东矿的瓦斯抽采效果进行监测和评估，调整瓦斯抽采半径的大小以适应矿井的实际需要。

结论：通过对羊东矿的瓦斯抽采半径进行考察研究，得到了一系列研究结果。

这些结果可以为羊东矿的瓦斯抽采工作提供参考依据，同时也对于类似煤矿的瓦斯抽采工作有着一定的参考意义。

在今后的瓦斯抽采工作中，应当充分考虑到瓦斯抽采半径的重要性，科学合理地采取相应措施，保障矿工的生命安全。

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)。

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。

金河煤矿七采区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，增加瓦斯抽放效果，根据《防治煤与瓦斯突出规定》、《防治瓦斯十条规定》的要求，在七采区17204底抽联巷进行钻孔抽放半径的测定，特制定本方案，请有关单位认真组织学习并严格贯彻执行。

一、17204底抽联巷的煤岩层赋存特征17204底抽联巷位于七采区北部，所在层位为侏罗系下统炭洞沟群（J1td）,其岩性为浅灰色角砾岩，主要成份为石英，次为长石，含少量变质岩屑，钙质胶结，块状，硬度系数ｆ=4～6。

该巷道开口向前141米遇F208-1正断层，断层落差为22米，巷道顶板距煤二层底板15-30m，煤二层厚度平均为30m，水文地质条件简单。

该巷道岩石中CH4含量为0.16m3/吨岩，CO2含量为0.87m3/吨岩, C02---- C04含量为0.09m3/吨岩,三种气体之和为1.12m3/吨岩。

二、施工设计1、施工器具：Ф73mm三翼钻头、ZDY1900S型全液压坑道钻机、4′无缝钢管100m，单位为KPa的正压表20个。

2、施工钻孔参数：在17204底抽联巷施工2组16个穿层钻孔，每个钻孔以穿透煤二层进入煤二层顶板1m为止。

钻孔间距如图所示，倾角50°，其中1-8、2-8号钻孔为抽放钻孔，其余均为测压孔。

最远测定距离为间距10m。

具体施工参数及示意图见表1、附图1。

表1图1三、实验1、实验原理根据瓦斯压力测定的方法来对钻孔内进行封孔观测，将B1钻孔实施对接抽放，通过观测周围钻孔压力的变化来判定钻孔抽放的影响范围，进而确定钻孔的抽放半径。

应用聚氨酯封孔，然后从测压孔中引出4′无缝钢管装上压力表，通过聚氨酯膨胀渗入钻孔周边裂隙，杜绝瓦斯泄漏，从而使测出的瓦斯压力值等于真实的煤层瓦斯压力。

2、测定地点的选择及钻孔设计（1）测定地点选在七采区17204底抽联巷上部原始煤层。

为了保证试验的科学性，避免因钻孔布置不合理，造成钻孔抽放半径确定误差，同时可进行对比试验，设计了2组钻孔，每组8个（7个测压孔，1个抽放孔），钻孔布置在17204底抽联巷南、北两侧，其中1-8、2-8号孔为抽放孔，其余均为测压孔，距抽放孔间距分别为3m、2m、1m。

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。

第34卷第4期2019年 12月矿业工程研究Mineral Engineering Research Vol. 34 No.4Dec. 2019doi ：10.1358^^kL1674-5876.2019.04.009基于％—抽两测&的钻孔有效抽采半径测定温贺兴**收稿日期：2019-09-17* 通信作者$E-mail ：690899595@ （贵州省织金县工业和信息化局，贵州毕节552100）摘要:为准确测出在现行抽采工艺条件下煤层瓦斯抽采有效半径，以达到钻孔工程量最小而抽放效果最佳，在煤层 瓦斯赋存及瓦斯流动理论的基础上，使用压降法测定的原理，设计“一抽两测”的布孔方式.在条件基本一致情况下，布设各 类间距的抽采与检测钻孔,通过对检测孔的瓦斯与压力变化进行观测、综合分析来确定有效抽采半径，此布孔方式可排除 测压孔间相互的影响，同时增加浓度测定，可通过其变化对压力变化进行验证，提高可靠性.测定结果:抽采有效半径为1.25叫抽采影响半径2 m.关键词：一抽两测；有效抽采半径；瓦斯抽采中图分类号:TD712 文献标志码:A 文章编号：1672-9102（ 2019） 04-0053-04Determination of Effective Extraction Radius of Drilling Based on “ One Pump , Two Tests "Wen Hexing（Bureau of Industry and Information Technology of Zhijin County , Bijin 552100, China ）Abstract : In ordee tr accurate.y measure the effective radios of the coaO seam yas extraction undee the current extraction process conditions and achieve the minimum drilliny capacity and the best pumping effect , this papee designs the + one pump, two tests" laying hole method , based on the coai seam yas storage and yas flow 止6010 by usiny W c pressura drop metiod i determine.I W c situation that the conditions ara basicaliy the same , W c effective extraction radius is determined by observiny and synthesiziny the yas pressura chanye of the test hole. Results show that the effective radius of extraction is 1.25 m , and the influenct radins of extraction is 2 m.Keywonit : one pump two tests ; Sfective extraction radius ; yas extraction 瓦斯抽采是解决未进行保护层开采的采掘面瓦斯涌出量大、煤与瓦斯突出灾害的最主要方法[1-3],目 前采煤工作面常用顺层抽采钻孔，而进行顺层钻孔施工设计时首先要确定钻孔的有效抽采半径,其直接决 定抽放时间与抽采效果•现确定有效抽采半径的方法有:理论分析法、数值模拟法和现场实测法'4-7],而现 场实测常采用的数据是瓦斯含量、瓦斯流量、瓦斯压力、相对瓦斯压力、示踪气体'8],各类方法均被证明可 有效测定抽采半径[9]-本文在压降法的基础上提出“ 一抽两测”法（即施工一个抽采钻孔、两边各施工一个压力观测孔，避免 因施钻、封孔过程人为因素造成的钻孔压力升不上或压力差距太大的情况），在试验区域布设不等间距的 抽采孔和压力检测孔，通过对压降曲线与浓度变化曲线的分析来确定有效抽采半径[10]-利用“一抽两测”法进行了 6号煤层（75 mm 顺层钻孔抽采半径测定实验，实践证明:该方法简单、直 观、有效的测定了现有条件下6号煤层有效抽采半径-54矿业工程研究2019年第34卷1测定方案设计12 测定点概况此次测定工作在公司110605回风顺槽K0+250-K0+420 m 位置，巷道长度1 098 m ,面长180 m ,该处6# 煤为矿井首采煤层•井田地形为正地形向斜构造单元:形态像汤匙，向北东倾斜•主采6#煤层位于二迭系龙潭 组上段，煤层稳定、结构简单、平均厚度3 m ,顶板为灰至深灰色砂质岩，底板为浅灰色团块状泥岩.为低灰、中 硫、特低挥发分、发热量高的无烟煤，视密度1-6 Om 3，普氏硬度系数034.煤层瓦斯压力0.96 MPa ,瓦斯含量 12.65 m 3/t ,吸附常数a 为37.3 m 3/t ,b 为13 MPa -.透气性系数为0332 7 m 2/（MPa 2 - d ），钻孔瓦斯流量衰减 系数为 0.353 4 d'1.10测定点条件1） 该区域根据巷道掘进情况可知煤层赋存稳定,无断层、裂隙等地质构造,煤质条件稳定；2） 该区域为近水平煤层，巷道高差03 m 内；3） 该区域及两侧50 m 范围内顶底板均未有采掘活动；基于以上3点可满足测定区域瓦斯地质条件基本一致的前提，对本次测定的结果真实、可靠.10钻孔布设根据现场实际情况，共施工钻孔8组（24个孔:抽采钻孔8个、测压钻孔8个、检测浓度钻孔8个），钻 孔布设间距分别为03,1,13,2,23,3,33,4叫为避免因2组抽采孔距离低于2倍抽采影响半径而对测 定结果造成影响，所有抽采孔与临组测定钻孔间距定为12 m ,测定区域两侧20 m 范围未布置钻孔.钻孔布 置如图1,钻孔设计参数见表1.表1 “一抽两侧”钻孔设计参数钻孔类型孔径/mm孔深/m 方位/（Z 倾角/（Z 开孔高度/m 钻孔情况封孔材料测压抽采755060315（垂直巷道）+ 61+4全煤马丽散、水泥浆10钻孔封孔钻孔采用公司现行“两堵两注”封孔工艺，封孔长度20 m.施钻到位洗孔完毕后先将带筛孔的 （32PVC 管全程入至孔底,再套入4根（5 m/根）（50PVC ,先在钻孔孔口用水泥沙浆封堵4 m 、在（50PVC 管12-16 m 区域用袋装马丽散封堵，在（50PVC 管16-20 m 区域进行不带压注水泥浆（第一次），待水泥 浆凝固（24 h ）后采用带压注水泥浆（2 MPa ）对封孔中间段进行二次注浆，如图2所示.该封孔能有效将钻 孔四周的裂隙及预抽煤巷条带瓦斯的穿层钻孔进行堵住，避免因煤层裂隙及穿层钻孔影响测定结果，自本 封孔工艺实施以来单孔抽放浓度平均提高20%~25%.第4期温贺兴:基于“一抽两测”的钻孔有效抽采半径测定55图2 “两堵两注”封孔1 2施工步骤严格按照设计参数进行施钻，公司测量技术员现场进行放线、跟班，确保钻孔施工达到设计要求,保证 测定结果的可靠性、真实性，出现与设计不一致的一律用黄泥进行全程堵孔，而后在距其12 m 位置重新施 工钻孔.1） 先施工全部测定钻孔，按照“施工一孔封一孔”原则执行，严格执行“两堵两注”封孔工艺[11]-测定 孔采用DN15镀锌管，测压孔安装1.6 MPa 标准压力表、测浓度孔在管口安（12 mm 检测孔，每天进行压 力观测与浓度测定并记录-2） 在各测定孔既定距离施工抽采孔，封孔如测定孔,封孔完成后即连入抽采系统，每天进行瓦斯浓度 测定.3） 考虑布置采面与掘进速度,考虑在2个月能抽采达标，故选择连续观测50 d ,每天观测1次,根据观 测数据绘制钻孔浓度与压力变化曲线-2测定结果分析在110605回风顺槽K0+250-420 m 位置进行了 6#煤层有效抽采半径测定试验，经验收钻孔全部符合 设计要求•不同间距的8组钻孔在试验期间抽采负压控制在15 KPa ,经过为期50 d 的观测获得大量数据, 为更好分析采用图示法，得到不同抽采时间内不同距离测压钻孔的瓦斯压力、浓度变化曲线（距离大于2.5 m 压力、浓度变化不大，故而大于2.5 m 的数据未绘入图中），具体见图3和图4-9876543L o o o.o o o.o 0图3 钻孔压力随抽采时间变化曲线e d m *R 田2131114151观测时间/d°1图4 钻孔浓度值随抽采时间变化曲线据以上结果分析可知:在抽采孔钻头直径为75 mm ,抽采负压为15 KPa ,极限抽采时间20 d 情况下: 该煤层抽采有效半径为1.25 m ,抽采影响半径2 m.3结论1）以原传统压降法的测定为基础，提出“一抽两测”的布孔方式，即在每一抽采孔两侧同等间距位置56矿业工程研究2019年第34卷布设测压与测浓度钻孔，通过对数据测定来确定有效抽采半径.2)通过“一抽两测”的布孔方式，经对现场试验测定所得数据分析，该布孔方式可以有效测定抽放半径:抽采有效半径为1-25m,抽采影响半径为2m.3)与传统测压方法相比，可排除测压孔间相互的影响，同时增加浓度测定，可通过其变化对压力变化进行验证.4)测定可得比较明显的压降曲线与浓度衰减曲线，但浓度曲线滞后于压力曲线.5)通过全程下套管((32PVC管)，保证3种钻孔为有效钻孔，确保测量数据真实、测定结果可靠.参考文献：[1]王关亮.立体抽采瓦斯技术的研究与应用[J].矿业工程研究,2018,33( 1):19-22.[2]吴宽，施式亮.湖南煤矿瓦斯抽采存在问题及对策探讨'J].矿业工程研究,2018,33(3)：28-31.[3]吕贵春.可解吸瓦斯含量降低法在顺层钻孔瓦斯抽采半径考察中的应用'J].矿业安全与环保,2012,39(2):52-55.[4]朱南南，张浪，范喜生，等.基于瓦斯径向渗流方程的有效抽采半径求解方法研究[J].煤炭科学技术,2017(10)：105-110+[5]林海峰.凤凰山煤矿16号煤层瓦斯抽采半径考察'J].中国煤炭,2017(4):137-139.[6]王伟有，汪虎.基于COMSOL Multiphysics的瓦斯抽采有效半径数值模拟'J].矿业工程研究,2012,27(2)：40-43.[7]舒龙勇，霍中刚，张浪，等.煤矿井下煤层瓦斯抽采半径直接测定方法-瓦斯储量法的建立与应用[J].煤炭科学技术,2018,(8):8-15+[8]王闯，石永生，回春伟，等.基于抽采评判指标的有效抽采半径确定方法'J].煤炭工程,2016( 1):81-83.[9]孙玉峰，许卫国，龚巍峥，等.基于瓦斯流量法的瓦斯抽采半径确定方法'J].煤矿机械,2014(8):137-139.[10]王虎胜，郑吉玉.煤层预抽瓦斯钻孔有效抽采半径及合理抽采时间研究[J].煤炭技术,2012(2):137-139.[11]朱克仁3两堵一注”瓦斯封孔工艺存在的问题及解决对策'J].能源与环保,2017(1):182-185.。