高瓦斯厚煤层有效抽采半径考察研究

高瓦斯厚煤层有效抽采半径考察研究
简易过滤器摘要:优先治理开采煤层瓦斯是煤矿安全生产的前提与保障,工作面钻孔抽采瓦斯作为区域防突措施,是降低工作面瓦斯含量,防治煤与瓦斯突出的重要手段。施工钻孔时既要保证钻孔控制范围覆盖整个工作面,又要节约抽采成本使工作面尽快实现抽采达标,因此需要确定该工作面钻孔的合理布孔间距。采用现场钻孔测试采集数据,压力指标法、流量法和示踪气体法测试钻孔影响半径,压力指标法和流量法计算钻孔有效半径。本文主要分析高瓦斯厚煤层有效抽采半径考察。
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关键词:相对瓦斯压力;抽采钻孔;有效抽采半径;瓦斯治理
引言
煤层瓦斯抽采影响半径是指在规定或允许的时间内,煤层瓦斯压力开始下降点到抽采钻孔中心的距离。目前,高瓦斯矿井多采用顺层钻孔预抽煤层瓦斯来治理回采期间瓦斯涌出量过大的问题,而钻孔的有效抽采半径是钻孔设计的一项重要依据。抽采钻孔间距选择的合理性是能否高质量提高煤矿瓦斯抽采率的重要前提之一,预抽钻孔间距选择过大,不能有效降低预
交通管理信息系统抽煤层瓦斯含量,在部分区域形成抽采空白区,不利于矿井的安全生产;预抽钻孔间距过小,会严重浪费人力、物力资源,因此,对煤层有效抽采半径的准确测定是十分必要的。
1、瓦斯抽采有效半径测试原理
瓦斯抽采主要通过在煤层中施工钻孔,利用瓦斯压力与钻孔中的负压,将煤层内瓦斯抽出。一般在钻孔的周围,会形成相应的抽采影响圈,圆圈的中心为钻孔的圆心点,圆圈的半径即为瓦斯抽采半径。在瓦斯抽采的初期,由于煤层内瓦斯含量较高,瓦斯压力较大,抽采影响圈的半径随着抽采时间的延长而逐渐增大。当煤层中瓦斯的压力减小到无法将瓦斯抽出后,此时表明煤层中瓦斯已抽采完毕。目前对瓦斯抽采钻孔半径的确定方法主要有压降法、数值模拟法、气体追踪法以及瓦斯流量法等,其中,压降法在测试过程中容易受到钻孔封孔情况和水压等因素的影响,测试结果与真实数值有着一定的差距;数值模拟法测试速度较快,但由于测试所需模型多根据理想条件建立,因此与实际情况误差较大;气体追踪法同样易受封孔情况影响,测试过程容易失败。瓦斯流量法主要在抽采钻孔周围施工观测钻孔,测量钻孔内的瓦斯涌出量,当瓦斯涌出量连续多次出现10%以上的缩减情况时,此时观测钻孔与抽采钻孔的距离就是该抽采时间内的瓦斯抽采半径。
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2、瓦斯抽采影响半径测试原理
①压力指标方式测验抽放干预范畴的主要原理是:抽放时间逐渐增加,抽放钻孔的干预能力也逐渐增加,干预范畴的瓦斯压力同样会随之减小,因此借助抽放钻孔周边孔洞内瓦斯压力波动情况能够测算抽放干预范围。实际的测算方式是:抽放钻孔周边固定间距建设平行测压孔洞,测量矿层内部瓦斯压力。若是发现孔洞内部压力平稳后,针对抽放钻孔同时进行抽采,施工期间观察测压压力状况,并且瓦斯抽放时间的增加,抽放干预范畴同样随之增加,在干预范畴中测压孔洞年内部瓦斯压力逐渐减小。因此,依据瓦斯压力变动状况能够判定抽采干预范畴,若是发现瓦斯压力偏高,具体施工期间则需要适当的降低瓦斯压力,然后再判定干预范畴。②流量方式测验抽放干预范畴的主要原理是:顺层排放孔洞的自然瓦斯流动数量与抽采时间之间的联系为反比,在排放孔洞周围建设抽采孔洞,并且抽放时间的增加,抽放孔洞的干预范畴同样会逐步的扩大,若是干预范畴变大到排放孔洞周边,因为瓦斯逐渐减少,排放孔洞内部瓦斯流量则不会依照之前的负指数曲线轨迹变化,因此能够借助排放孔洞的流量表情况判定抽放范围。③示踪气体方式测验抽采干预范畴的主要原理是:抽放孔洞干预范围内的瓦斯会二次理想抽放孔洞,若是间隔抽放孔洞固定间距的矿体中灌注比较方便检验的惰性气体,抽放期间惰性气体容易和瓦斯同时流入抽放孔
洞中,因此借助惰性气体的示踪效用能够准确的判定测验位置与抽放干预范畴的关系。实际的测验方式是:在抽放孔洞周边固定间距建设平行观察孔洞。观测孔洞中需要关注惰性气体,进行抽放期间,擦眼抽放孔洞中惰性气体含量,若是抽放孔洞中没有惰性气体,证明观测孔洞不在抽放干预范畴中。
3、有效抽采半径考察
根据以上测定地点的选择条件和煤矿井下实际情况,选1702工作面煤层作为测定对象来考察B7煤层的有效抽采半径,钻孔布置在回风巷道内,抽采孔位置距回风巷开切眼150m处。
3.1钻孔施工
根据煤矿实际开拓情况,此次有效抽采半径考察中的测压钻孔和抽采钻孔均为顺层钻孔,在所有施工的钻孔中,布置1个抽采钻孔,其余均为煤层瓦斯压力测定钻孔,钻孔直径均为94mm,钻孔施工完成后,采用“两堵一注”封孔工艺进行封孔。
3.2注浆施工工艺
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在施工面未具备采动的位置借助灌浆锚杆施工方式加强周边岩层的稳定性,按照自顶板至周边的顺序逐渐的进行工作,针对没有采动位置顶板需要进行钻孔,在空洞内注入浆液,两侧位置同样必须布置空洞,按照施工面的兴致判定大采高施工面没有通过采动位置个别灌浆的工作状况。
3.3实测法
气体减压法。在实际应用中,气体减压法是测定吸收率最常用的方法之一。该方法通过测量吸气过程中气体压力的变化来确定吸气度。主要步骤如下:将三个检查孔和一个排水孔移至连续侧面板,检查孔钻深30米,直径75毫米;排水管钻孔深度为30m,直径为100mm。布线1#~3#检查孔时带头,依次密封最后的孔。注浆堵漏施工完成后应立即进行,钻孔堵漏深度为20m。作为孔密封管使用镀锌管。同时,钻井布局中各井的方向和角度必须一致,并详细记录开井时间、井闭时间、井封时间和各井竣工时间。检验孔布局完成后,立即与u形汞差压计连接,实时记录各检验孔的压力变化。各检查孔的压力稳定后,开始钻孔排水孔,在排水孔完成后立即使用水泥砂浆和聚氨酯进行孔密封,孔密封深度为20m,镀锌管道用作孔密封管道。排水孔密封完成后立即与排水系统连接,同时实时监测排水过程
中排水气体流量和浓度等参数的变化,绘制相应的参数曲线;观察过程中,如果井的气体压力显示小于0.75MPa,则表示该井位于抽取过程的有效半径范围内,且距抽取孔最远的观察井与满足该条件的抽取孔之间的距离为抽取过程的有效半径。
示踪剂气体法。SF6气体通常用作煤层气生产中示踪气体,具有良好的扩散性和高灵敏度。长期以来,它广泛应用于矿井空气泄漏监测,对煤层气流量的测量有很好的影响。具体使用时,第一步应该是解释检查孔和抽取孔,然后将SF6气体放入检查孔中,将抽取操作用的抽取孔与抽取系统连接起来,然后检测分析每个时期抽取孔中的气体成分。当发现SF6气体时,表明调查孔处于提取的有效影响范围内。同样,可以计算排水孔的有效半径。
结束语
房产电商瓦斯涌出半径受煤层赋存、瓦斯地质、排水系统等诸多因素影响,其研究过程复杂,因此国内外研究人员提出了不同的研究方法。不同瓦斯涌出半径的研究方法各有优缺点,适用于不同的煤层和不同的试验条件。只有通过适当的调查方法,才能准确高效地确定煤层瓦斯涌出半径。因此,有必要在具体的调查工作中,根据矿山的实际情况,选择合理的气体
排放半径调查方法。
参考文献:
[1]舒才,王宏图,任梅青,等.基于瓦斯抽采量的有效抽采半径数学模型及工程验证[J].采矿与安全工程学报,2017,34(5):1021-1026.
[2]李润芝,梁冰,孙维吉,等.顺层钻孔瓦斯抽采半径及布孔间距试验研究[J].中国安全科学学报,2016,26(10):133-138.
[3]张鸿智,石必明,张雷林,等.五轮山煤矿顺层钻孔瓦斯抽采半径研究[J].煤炭技术,2019,38(5):102-104.
[4]许克南,王佰顺,刘青宏.基于动态流固耦合模型的瓦斯抽采半径及孔间距研究[J].煤炭科学技术,2018,46(5):102-108.
[5]郑利凯.马堡煤矿8#煤瓦斯抽采半径考察研究[J].煤,2018,27(4):4-5,14.

本文发布于:2024-09-22 00:57:44,感谢您对本站的认可!

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标签:钻孔   抽采   半径   抽放   压力   煤层   气体   施工
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