抽采半径测定实施方案介绍

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。

面里段煤层倾角相对较大.
作面内受 BF１９、８１F２０ 和 ８１F２４ 断层影响.
７１６ 工 作 面 回 采 ７１ 、７２ 两 层 煤, 煤 层 结 构 简
单.根据上部 ７１４ 工作面揭露的煤层情况分析,７１
沿煤层走向方 向 打 一 组 平 行 钻 孔,其 中 ０＃ 为 预 抽
孔,１＃ 、２＃ 、０２＃ 、３＃ 和 ０４＃ 钻 孔 为 流 量 考 察 孔,
钻孔布置如图 １ 所示.
２
１ 测试结果及分析
对预抽孔实 施 ２４h 不 间 断 抽 放, 同 时 对 ５ 个
流量考察 孔 进 行 跟 踪 测 定, 得 到 瓦 斯 流 量 实 测 数
据,绘得预抽孔抽采前后测试钻孔瓦斯流量变化曲
线图,见图 ２.
图 １ ７１６ 机巷钻孔布置
图 ２ 预抽孔抽采前后测试钻孔瓦斯流量变化
佳,经济上最合理
.抽采过程中如果钻孔布置过
[
２]
于分散,抽采区域内很容易造成抽采盲区;钻孔间
距过小又会浪费过多的人力与财力
.此外,钻孔
[
３]
同时对钻孔周围煤体内瓦斯含量产生影响,导致巷
道煤壁内煤体瓦斯流场和钻孔抽采形成的渗流场之
间的叠加.在钻孔抽采范围内,钻孔流量会随着煤
抽采间距还与钻孔瓦斯抽采率、煤层瓦斯压力与含
距,确定抽采期.
密度应由开采层要求达到的瓦斯抽采率、煤巷接替
目前,抽采半径测试最常用的方法为钻孔测试
所能供给的抽采时间及在该时间内钻孔能达到的瓦
法.其工作原理是抽采钻孔周围煤体瓦斯流动属球
斯流场范 围 等 多 种 因 素 确 定, 以 做 到 抽 采 效 果 最
向流场,抽采瓦斯时,钻孔抽采、巷道自然排放将

确 定 煤层 瓦斯 合理 抽采 半 径是 实 现 矿井 抽 采 达
：
标 最重 要 的技术 工 作之 一 。合 理 的抽 采半 径 或抽 采 钻 孔 间距 ， 是通 过 在 一 定 条 件 下 充 分 利 用 允 许 的预
（ １一。 ）
ｐｓ ｉ — ｔｎ ｄ
ｒ ０
（） ４
抽 时 间 ， 少钻孔 工 程量 ， 高抽 采 效率 的优 化参 数 减 提
钻孔 瓦斯 流量 衰减 系数 ，～。 ｄ
钻孔 瓦斯 抽采 半 径 主要 与煤 层 瓦 斯 含 量 、 气 透
衰减 。根据煤 层 瓦斯 流动 理 论 ， 层 抽 采 钻 孔 的 瓦 穿
斯流 动表 达式 如 下 ： ｑ — ｏ：—
ｒＰ￣ ｌ 。 ｏ ｔｎ ａ
。 — 。 —
性 系数 、 采 钻孔 直径 及负 压 、 采 目的及 时间等 因 抽 抽
２ １ ８月 ０２年
矿 业 安 全 与 环 保
第３ ９卷第 ４期
钻 孔 瓦斯 抽 采 半 径 的 确 定 方法 及 实践
唐 兵 ， 司春 风 孟 贤正 ， ，
（． １ 瓦斯 灾 害监 控 与 应 急技 术 国 家重 点 实验 室 ， 庆 ４ ０ ３ ； ． 重 ０ ０ ７ ２ 中煤 科 工 集 团 重 庆研 究 院 瓦斯 研 究 分 院 ， 庆 ４ ３ ； 重 ￣０ ７
素 有关 。因此 ， 煤层 瓦斯 含量 测 定基 础 上 ， 据 抽 在 根 采 目的 ， 定 出钻孔 瓦 斯抽 采能 力 ， 测 通过 三者 之 间的 关 系计 算分 析 ， 可确 定 出钻 孔 的抽采 半径 。 就
（） １
ｒ
０
由式 （ ） ４ 可知 ， 层 透 气 性 系数 越 大 、 孔 直径 煤 钻

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
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。

采掘工作面瓦斯抽放有效半径的确定通防部2012年4月8日会审意见会审单位及人员签字通防队：年月日通防部：年月日生产技术部：年月日调度室：年月日安监部：年月日副总工程师：年月日总工程师：年月日一、存在主要问题二、落实意见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。

我矿目前主要以现场考察方法来确定瓦斯抽放间距。

1、瓦斯压力降低法向煤层打一个穿层测压孔或在煤巷打一个沿层测压孔，测出准确的瓦斯压力值。

然后施工一个抽放钻孔，再在抽放孔周围由远而近打数排考察钻孔，安装压力表，然后观察瓦斯抽放过程中各个考察孔瓦斯压力随时间的变化。

在规定抽放放瓦斯期限内，能将考察孔的瓦斯压力降低到容许限值（0.74MPa以下）的那排考察钻孔与抽放孔的距离就是排放瓦斯有效半径（图1为原理示意图）。

图1瓦斯压力降低法是目前大家容易接受的一种方法。

但工作强度很大。

2、钻孔瓦斯流量法利用钻孔瓦斯流量法测定抽放钻孔有效排放半径的步骤如下:①沿工作面软分层施工1个测量钻孔，绘制出瓦斯流量的变化曲线，准确测出钻孔的原始瓦斯流量。

②沿工作面软分层施工1个抽放钻孔，然后由远到近施工一排考察钻孔。

③对抽放钻孔进行预抽，在抽放过程记录各个考察钻孔瓦斯流量的变化情况。

④将各个考察孔在预抽过程中的瓦斯流量变化关系与原始瓦斯流量变化关系进行比较，看那个考察能在规定时间内将瓦斯降低到规定范围内的（8m3以下），这个孔与抽放孔之间的距离就是抽放孔的有效半径。

编号：贵州五轮山煤业有限公司瓦斯抽放巷瓦斯地质参数测定抽采半径钻孔施工措施编制人：编制日期：2010年11月21日会审意见会审人员签字通防工区：年月日通防部：年月日地测部：年月日工程部：年月日安监部：年月日调度中心：年月日机电部：年月日副总工程师：年月日总工程师：年月日钻孔施工安全技术措施编制说明：通过实验钻孔抽放，分析钻孔周围瓦斯流动变化，确定8煤层和6-3煤层钻孔抽采瓦斯有效半径，为下一步的瓦斯抽放工作提供设计依据,从而提高了施工钻孔设计的合理性、经济性。

一、施工依据：在钻场内垂直钻场壁向8煤和6-3煤各打两组不同参数的钻孔，每组钻孔包括一个抽采孔和三个压力观测孔，待观测孔压力稳定后,抽放孔开始抽放瓦斯，通过观察观测孔压力变化情况确定抽放半径，确定钻孔瓦斯抽放半径的指标为瓦斯压力下降10%以上，确定抽放有效半径的指标为瓦斯压力下降51%以上或瓦斯压力变成负值的要求。

二、钻孔施工设计：1、施工时间：2010年12月2、施工地点：瓦斯抽放巷左帮第二个钻场和瓦斯抽放巷第三个钻场。

3、施工内容：施工穿层钻孔及测定煤层抽采半径4、钻孔参数设计：①钻机型号：ZY-750D液压钻机，孔径Φ75mm。

②钻场位置：详见附图。

③钻孔终孔点：穿6-3煤层的顶板、穿8煤层的底板0.5m。

④钻孔参数：表1 瓦斯抽放巷抽采半径参数表煤层孔号方向夹角（°）视倾角（°）距中线（m）距巷道壁（m）距底板（m）孔深（m）封孔（m）8煤17#测压孔左0 -45 1.5 4 0 12.5 10 25#测压孔左0 -45 0.5 4 0 12.5 10 26#测压孔右0 -45 0.5 4 0 12.5 10 3#抽放孔右0 -45 1.5 4 0 12.5 106-3煤24#测压孔左0 28 1.5 0 2.5 12 10 27#测压孔左0 28 0.5 0 2.5 12 10 28#测压孔右0 28 0.5 0 2.5 12 10 4#抽放孔右0 28 1.5 0 2.5 12 10 三、施工流程:1、打钻①先打观测孔，施工钻孔时，严格按照设计要求，采用湿式打钻，见6-3、8煤测定钻孔内0.1m和钻孔外1m的瓦斯浓度，然后改用压风打钻（减慢钻进速度）并接煤粉（如果出现煤与瓦斯燃烧迹象，立即向钻孔里注水），防突工在井下用WTC测定煤的K1值，之后仍用湿式打钻至终孔位置，终孔后再次测定钻孔内0.1m和钻孔外1m的瓦斯浓度，记录打钻见煤见岩情况以及喷孔、顶钻、夹钻等瓦斯动力现象。

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.。

瓦斯基础参数测定实施方案一、参数测试地点概况赵固一矿12041工作面位于西翼-620m辅助水平上部西侧。

12041工作面南、北两侧均为未开采的二1煤实体，东侧为准备巷道保护煤柱，西侧为DF68断层保护煤柱。

12041工作面走向长1039～1005m，倾向长度176m，面积179872m2，可采储量110.09万t。

工作面煤层赋存稳定，产状为S43～51°E∠1.6°～5.1°，煤层总厚5.73～6.3m，平均厚度6.2m。

煤层倾角1.6°～5.1°，平均3.35°，煤层结构简单。

煤层无自燃性，煤尘无爆炸性。

瓦斯绝对涌出量取距离较近的正在回采的12011工作面最大涌出量9.7m3/min。

二、钻孔抽采瓦斯有效半径的测定目的：为12041工作面的瓦斯预警系统提供基本参数器材：孔板流量计或煤气表一个、U型压差计一个、瓦斯综合参数测定仪,钻机，89mm和42mm钻头人员：打钻队员若干，测量人员2名施工时间：从9月4日施工，并开始读取数据至10月4日，持续一个月测试地点：施工地点如图所示：12041工作面巷道影响半径钻孔有效半径第一组钻孔有效半径第二组图2-1 抽采有效半径钻孔取点位置图具体实施步骤：1.首先在12041轨道顺槽通尺约400m和700m处分别布置两组测试钻孔，钻孔的间距按照下图所示。

测试钻孔与抽采钻孔必须保证全部布置在抽采空白带内，两帮距离措施孔不少于10m，无地质构造。

测试钻孔孔径42mm、孔深30m，施工完毕及时封孔，封孔深度10m，并测定钻孔自然瓦斯涌出量。

测试钻孔施工完成后，在轨道顺槽通尺400m处施工一个抽采钻孔，孔径为矿经常采用的抽采钻孔孔径（89mm），开孔高度1-1.5m，孔深30m，封孔深度10m，施工完成立即并网抽采，抽采负压不小于13KPa，该钻孔距离测试钻孔分别为1.5m、2m、2.5m、3m，孔径42mm，联孔抽采。

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采矿与安全工程学报
第 29 卷
煤矿现场大量实践也证明钻孔抽采瓦斯流量 衰减规律符合负指数关系[11]。对单孔抽采瓦斯量进 行实测，为避免不同钻孔的见煤长度和半径影响， 将计量结果统一换算为百米钻孔抽采量，并进行回 归分析。回归分析采用如下公式：
qt q0 e t
第4期
余陶等：基于钻孔瓦斯流量和压力测定有效抽采半径
597
了预抽钻孔周围瓦斯流动方程，并给出有效抽采半 径计算的解析解
[2-3]
所示。
70 60 50 40 30 20 10 0 0 1 2 3 4 5 煤层原始瓦斯压力/MPa 6
；卢平、王兆丰利用数值计算方
法分析钻孔周围瓦斯流动，确定有效抽采半径[4-5]； 马耕基于不同瓦斯流态（线性渗流、低速非线性渗 流、扩散）的雷诺数计算抽采半径[6]。理论计算方 法可以方便、快速地确定有效抽采半径，但计算参 数的选取具有经验性，相关计算模型适用条件较为 理想，并不能完全表征钻孔周围煤体与瓦斯的流固 耦合作用过程[7]。因此，有效抽采半径多采用现场 测定的方法确定。煤矿现场最为常用的是压力降低 法[8]，该方法需施工较多的测压钻孔，而瓦斯压力 的测定受诸多现场因素影响，有时瓦斯压力难以测 得，有时钻孔有水测得瓦斯压力过大，有时测压钻 孔漏气压力值衰减较快。因此，寻求一种有效可靠 的方法测定钻孔有效抽采半径十分必要。本文提出 一种基于钻孔瓦斯流量和压力测定有效抽采半径 的方法，并应用于淮南矿业集团新庄孜煤矿区域预 抽消突钻孔中，指导穿层钻孔布置，为煤层消突， 确保安全生产奠定了基础。
Abstract
In order to measure effective drainage radius exactly, we propose the method based on gas

新元矿钻孔有效抽采半径的测定摘要：预抽煤层瓦斯是防治煤与瓦斯突出的有效措施，预抽效果的好坏与钻孔的布置间距有很大关系，而钻孔布置间距与瓦斯有效抽采半径有关。

通过理论计算和现场实测的方法确定了新元矿的有效抽采半径是1m。

现场应用结果表明，该方法对于指导钻孔抽采参数设计具有十分重要的意义。

关键词：布置间距；有效抽采半径；理论计算煤与瓦斯突出是地应力、瓦斯和煤的物理力学性质三者综合作用的结果，瓦斯是控制煤与瓦斯突出的三大要素之一[1]。

目前，我国采用的区域防突措施主要是开采保护层和预抽煤层瓦斯。

我国目前200多对突出矿井中，仅有三分之一的矿井具有开采保护层的条件。

因此，目前大部分矿井采用的主要防突措施是预抽煤层瓦斯。

预抽煤层瓦斯是防治煤与瓦斯突出的重要措施，通过预抽可降低煤层瓦斯压力和瓦斯含量，并由此引起煤层的收缩变形，使煤层透气性增加、煤的坚固性系数增大、地应力下降，从而消除突出危险性。

煤层瓦斯抽采设计的关键就是钻孔的布置间距，而钻孔布置间距与抽采钻孔有效抽放半径有关，它直接关系到预抽钻孔的密度和预抽时间的长短，影响瓦斯抽放的效果。

因此，比较准确的确定钻孔有效抽采半径，对于采取预抽瓦斯防治突出具有十分重要的意义。

目前，我国测定有效抽采半径的方法主要有两种：井下实测法[2-3]和理论计算法[4-6]。

通过理论计算，可以为现场测定抽采半径进行钻孔布置提供参考；井下实测法虽然测试周期较长，需要花费的时间较长，但是可以比较真实的确定出矿井的抽采半径。

因此，本文采用理论计算与现场实测的方法来确定新元煤矿的有效抽采半径。

1 矿井概况新元煤炭有限责任公司是山西阳泉煤业集团有限责任公司的一个大型矿井，井田位于山西省寿阳县境内，距寿阳县城大约5km。

矿井一期设计生产能力3.0Mt/a,二期6Mt/a,井田东西走向长15.6km，南北倾斜宽9.6km，面积136.48km2。

矿井煤层赋存稳定，主要为贫煤、贫瘦煤及无烟煤，共含煤18层，其中可采煤层6层，主采3#、9#、15#煤。

王坪矿顺层瓦斯钻孔有效抽采半径的确定王腾飞（大同煤矿集团朔州煤电有限责任公司王坪煤矿，山西 怀仁 038300）摘 要 为了提高本煤层顺层钻孔预抽瓦斯的效率，基于顺层钻孔抽采瓦斯的原理，以王坪矿8308工作面为工程背景对顺层钻孔的有效抽采半径进行了现场实测研究。

试验结果表明，顺层钻孔抽采影响范围在前期随着抽采时间的延长而增加，但后期随着抽采时间的延长影响范围不再变化，顺层钻孔有效抽采半径为2.0m<R<2.5m ，且钻孔瓦斯抽采浓度与压力存在相关性。

关键词 顺层钻孔 有效半径 相对压力 瓦斯浓度中图分类号 TD712+.6 文献标识码 B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2019.06.037Determination of Effective Extraction Radius of Bedding Gas Borehole in Wangping Coal MineWang Teng-fei(Wangping Coal Mine, Shuozhou Coal and Electricity Co., Ltd., Datong Coal Mine Group, ShanxiHuairen 038300)Abstract : In order to improve the efficiency of the bedding boreholes to pre-extract gas along the seam, based on the principle of gas extraction by boreholes along the seam, the effective extraction radius of boreholes along the seam was measured and studied on the engineering background of the 8308 working face in Wangping Coal Mine. The test results show that the influence range of bedding drilling is increased in the early stage with the extension of extraction time, but the influence range does not change with the extension of the extraction time in the later stage. The effective extraction radius of borehole drainage along the strata is 2.0m<R<2.5m, and there is a correlation between the gas concentration and the pressure.Keywords : bedding borehole effective radius relative pressure the gas concentration收稿日期2018-12-10作者简介 王腾飞（1990-），男，山西大同人，助理工程师，研究方向：矿井瓦斯防治。

瓦斯抽采钻孔有效抽采半径测定方法研究发布时间：2021-06-28T17:24:01.823Z 来源：《基层建设》2021年第6期作者：刘宜军[导读] 摘要：瓦斯抽采是煤矿瓦斯灾害治理和资源利用的根本性措施之一，而钻孔布置是瓦斯抽采的首要工作。

安徽省阜阳市 236221摘要：瓦斯抽采是煤矿瓦斯灾害治理和资源利用的根本性措施之一，而钻孔布置是瓦斯抽采的首要工作。

对于顺层钻孔而言，瓦斯抽采有效半径（以下简称“有效半径”）是确定钻孔布置间距的基础参数和重要依据，其准确测定对于节省钻孔施工工程量、提高瓦斯抽采效率乃至最终实现瓦斯抽采达标至关重要。

关键词：瓦斯抽采；有效抽采半径；目前，我国煤矿安全生产得到了长足发展，煤矿安全形势也进一步好转，瓦斯事故也得到了进一步抑制，但瓦斯灾害依然严重，瓦斯问题仍然是威胁煤矿安全生产的重要因素。

实践证明，解决瓦斯问题最有效的方法就是预抽煤层瓦斯，瓦斯抽采钻孔的合理布置及抽采时间又是预抽煤层瓦斯的关键，这将直接影响煤层瓦斯抽采的效果，进而影响整个矿井的安全生产[1]。

钻孔间距太小，则会出现“串孔”现象，降低瓦斯抽采效率，浪费大量的人力、物力；钻孔间距太大，则会在两抽采钻孔之间形成抽采盲区，无法彻底消除煤层的突出危险性。

另外，抽采有效半径也是对煤层瓦斯抽采效果进行评价的必要依据，抽采时间过长，造成物力的浪费；抽采时间过短，达不到消突的目的。

因此，确定钻孔瓦斯抽采有效半径对于提高瓦斯抽采效率、保证煤矿安全生产具有重要的现实意义。

1 钻孔抽采半径的定义与界定指标1.1 抽采半径的定义抽采半径按用途可分为：抽采影响半径和有效影响半径。

抽采影响半径是指在规定的时间内原始瓦斯压力开始下降的测试点到抽采钻孔中心的距离。

有效抽采半径是指在规定时间内以抽采钻孔为中心，该半径范围内的瓦斯压力或含量降到安全容许值的范围。

钻孔的有效抽采半径是抽采时间、瓦斯压力、煤层透气性系数的函数，另外还与煤层原始瓦斯压力、吸附性能、抽采负压有关。