祥升煤矿6号煤层瓦斯抽采半径现场实测分析

为了测定煤层瓦斯抽采半径,为瓦斯抽采设计及制定煤层防突措施提供指导,以祥升煤矿6号煤层为研究背景,在井下布置了5个瓦斯压力测试钻孔,通过现场实测得到60d的瓦斯压力变化数据,并由此分析得到祥升煤矿6号煤层瓦斯有效抽采半径。通过现场实测表明:抽采30d的有效抽采半径为3.34m,抽采60d的有效抽采半径为4.80m。     

司马煤矿3号煤层瓦斯抽采半径优化与实践

司马煤矿井下瓦斯抽采缺乏理论以及实践支持，导致矿井3号煤层的瓦斯抽采效果时常达不到预期。因此，文章利用了COMSOL Multiphysics数值模拟软件对3号煤层瓦斯抽采半径进行了模拟优化，并利用瓦斯压力降低法，在1208运巷进行了工程验证，最终得到该3号煤层的最佳瓦斯抽采天数为60～80 d,同时选择抽采半径为2～3 m时较为合适。综合考虑抽采成本和抽采标准要求，最终确定抽采时间为60 d,钻孔间距为4～5 m, 1208工作面的煤层瓦斯压力可以降至原始压力的60%以下。     

基于瓦斯储量法测定钻孔有效抽采半径

为高效抽采某矿3号煤层瓦斯,需要依据有效抽采半径合理布置抽采钻孔。本文通过比较分析瓦斯压力降低法、示踪气体法、数值模拟法和瓦斯储量法的优缺点,确立了基于瓦斯储量法测定钻孔有效抽采半径,并采用COMSOL Multiphysics对有效抽采半径进行了模拟,结果表明:两种方法测定结果基本相同。采用瓦斯储量法测定的结果:预抽60 d,有效抽采半径为1.95 m;预抽90 d,有效抽采半径为2.37 m;预抽180 d,有效抽采半径为2.80 m.     

钻孔流量法在本煤层钻孔抽采半径考察中的应用

为准确考察本煤层钻孔有效抽采半径,根据煤层瓦斯流动理论建立了钻孔瓦斯流量与时间的关系式,分析了在不同瓦斯赋存条件下进行试验考察的指标标准,并结合肥田煤矿为突出煤层开采的实际情况采用瓦斯含量和抽采率指标法确定抽采达标时间,最终得出抽采半径与抽采时间之间的相关关系为R=0. 7005lnt-2. 0749。考察结果表明:有效抽采半径随时间增加而增大,逐渐趋于极限有效抽采半径2m;抽采时间为37d、89d、168d、318d时对应的有效抽采半径为0. 5m、1m、1. 5m、2m。通过现场试验证明钻孔流量法可用于本煤层钻孔抽采半径考察。     

马堡煤矿8号煤瓦斯抽采半径考察研究

针对马堡煤矿8号煤瓦斯含量高、瓦斯抽采率低的问题,提出在8208采煤面实施瓦斯抽采有效半径试验研究,以提高钻孔布置经济性。经考察,拟采用相对压力指标法来确定抽采钻孔的有效半径。通过试验,当抽采时间大于15 d时,抽采有效半径为1.0 m,为8号煤层瓦斯抽采钻孔布置提供了依据。     

基于时间分源法的CO2相变致裂抽采有效半径测定

针对CO2相变致裂抽采有效半径测定尚无统一标准的现状,对相对瓦斯压力法局限性进行归纳,进一步明确抽采半径的概念。基于SF6示踪法,采用抽采数据处理与分析方式,建立时间分源法,并进行现场试验。研究表明:抽采影响半径和抽采有效半径之间存在时间效应,抽采时间是区分二者的关键因素;时间分源法将抽采时间分为影响时间和承接时间2部分,通过SF6示踪法及现场抽采数据分析得到一定抽采时间下抽采有效半径,更能够真实反映钻孔抽采情况;在大平煤矿3号煤层运输大巷实测得到,抽采时间为120 d时,CO2相变致裂抽采有效半径为12 m;抽采时间为148 d时,抽采有效半径达到16 m。     

中井煤矿9~#煤层瓦斯抽放半径测定

为了测定中井矿9~#煤层瓦斯抽放半径,采用钻孔压降法进行了现场测试。结果显示,该煤层瓦斯抽采有效半径与抽采时间有函数关系。以300 d的极限抽采时间来计算,该煤层的极限抽采半径为1.67 m。考虑现场实际,确定了当煤层抽采钻孔直径为?89 mm、抽采时间为150 d时,有效抽放半径为1.5 m。     

凤凰山煤矿16~#煤层瓦斯抽采半径考察

瓦斯抽采半径的确定是制定防突措施的根本依据,合适的选取能充分利用钻孔以提高矿井的瓦斯抽采率。本文利用相对瓦斯压力指标来现场试验测定凤凰山煤矿16~#煤层抽采瓦斯半径,得出抽采时间为80 d时,抽采有效半径为2.2 m,抽采影响半径为3.2 m。     

顺层钻孔瓦斯抽采流固耦合模型及数值模拟应用研究

基于构建的顺层钻孔瓦斯抽采流固耦合模型,利用COMSOL模拟软件,结合某矿3901工作面的实际情况,开展本煤层顺层钻孔不同瓦斯抽采时间、钻孔间距的数值模拟研究。结果表明,有效抽采半径随着抽采时间的增加先快速增加后逐渐变缓,有效抽采半径与抽采时间呈对数函数关系,当抽采时间超过180 d时,抽采时间对有效抽采半径的影响较小,考虑采掘接续确定该工作面合理的抽采时间为180 d;抽采钻孔间距对煤层瓦斯压力的下降和抽采效果影响显著,布孔间距越小钻孔之间瓦斯压力下降幅度越明显,为了有效避免了“空白带”和抽采的无效叠加,结合3901工作面的实际情况,确定瓦斯抽采180 d后最合理的钻孔间距为6 m。     

基于“一抽一测”压降法的钻孔有效抽采半径测定

为解决本煤层准确测定瓦斯抽采有效半径问题,对传统压降法钻孔布置方式进行了改进,提出了"一抽一测"的钻孔布置方法。在同一水平高度,分组布置间距不等的抽采孔与测压孔,通过观察测压孔压力变化情况,结合压降曲线确定瓦斯抽采有效半径。现场试验结果表明:随着抽采时间延长,钻孔瓦斯抽采有效半径逐渐增大,抽采12 d时有效半径为1.5 m,20 d时达到2 m,60 d时,有效半径可达3.5 m,抽采90 d时,接近4 m,此后抽采影响范围不再扩大。     

白坪矿煤层瓦斯钻孔有效抽采半径研究

煤层瓦斯钻孔有效抽采半径的确定对于选择合理的布孔间距和预抽煤层瓦斯具有重要意义,采用相对瓦斯压力指标法对白坪矿二1煤层钻孔的有效抽采半径进行了研究。结果表明:相对瓦斯压力指标法测定煤层瓦斯有效抽采半径是一种有效的方法,并依此确定了白坪矿采用孔径为94 mm、抽采时间3个月时,其有效抽采半径为1.41 m,为抽采钻孔的设计提供了科学依据。     

基于压降法测定瓦斯抽采影响半径的研究

为了确定玉溪煤矿3号煤层穿层钻孔合理的瓦斯抽采影响半径,采用压降法进行现场测试。测试结果表明:预抽6 d、9 d、14 d、26 d、33 d的瓦斯抽采影响半径分别1.8 m、2.3 m、2.6 m、3.2 m、3.6 m。对实测值进行回归分析,最终得出玉溪煤矿瓦斯抽采影响半径与抽采时间的关系曲线,为制定煤层瓦斯区域消突措施、合理布置抽采钻孔提供科学的参考依据。     

软煤层瓦斯抽采半径和钻孔间距的数值模拟研究

为得出软煤层瓦斯抽采有效半径,确定最佳的抽采钻孔间距,基于质量守恒定律、Darcy扩散定律、Langmuir瓦斯吸附方程及Kozeny-Carman渗透率和孔隙率的关系方程,建立了考虑含瓦斯软煤体流变特性情况下的固流耦合控制方程。在此基础上采用数值模拟方法对软煤层瓦斯抽采过程进行分析。模拟结果表明:瓦斯抽采第32d时,抽采钻孔完全塌陷,因此确定钻孔有效抽采时间为32d;通过分析钻孔周围煤体瓦斯压力变化规律可得,单钻孔抽采有效半径为0.9m,多钻孔抽采时最佳布孔间距为3.4m。以合阳煤矿1508工作面为试验工作面,采用相对压力法分别对单钻孔和多钻孔瓦斯抽采效果进行考察试验,试验结果验证了数值模拟结论的可靠性,为该矿软煤层瓦斯抽采提供了科学依据。     

基于压降法确定本煤层钻孔有效抽采半径

本煤层瓦斯抽采中钻孔抽采半径是确定瓦斯抽采效果好坏的重要数据,为了测定七一新发煤业现行抽采条件下本煤层抽采钻孔的有效影响半径,在不同钻孔间距条件下采用压降法,根据瓦斯压力变化测定了抽采钻孔有效抽采半径。确定了七一新发煤业采用孔径94 mm的钻孔进行本煤层瓦斯抽采20 d时,有效影响半径为1.5 m,这与以往测试结果相符,这对该矿的瓦斯抽采及防治工作具有重要意义。     

基于瓦斯含量的相对压力测定有效抽采半径研究

基于瓦斯压力和瓦斯含量的抛物线方程,推导了瓦斯压力、瓦斯含量与预抽率之间的关系,根据瓦斯含量的大小确定了两种有效抽采半径的评价指标。结合石泉煤业30108运输巷瓦斯含量参数,确定有效抽采半径评价指标为0.38 P,通过分组测定得到30108运输巷有效抽采半径在80 d左右时达到了2 m,抽采影响半径在85 d时达到了4 m,并通过分组相互验证测定结果;分析得出煤层钻孔抽采影响范围随着抽采时间的延长,抽采影响范围逐渐减小直至不再增加。     

九里山矿水力冲孔有效抽采半径考察研究

九里山针对矿井瓦斯压力大、含量高、透气性差的特征,实施了穿层钻孔水力冲孔增透措施,采用压降法考察实施该措施后的煤层有效抽采半径。结果表明,冲孔强度不小于0.4t/m水力冲孔条件下,预抽180d时钻孔有效抽采半径约为3.98m,335d可将有效抽采半径(3.98m)范围内瓦斯含量抽采至6m^3/t以下。若以180d抽采期进行计算,抽采半径则不应大于3.32m。     

余吾矿瓦斯抽采钻孔有效抽采半径的测定

瓦斯抽采钻孔有效抽采半径是煤矿布置抽采钻孔合理间距的重要依据之一,对瓦斯抽采效果具有非常重要的意义。文章通过对比分析几种常用的有效抽采半径考察方法,结合煤矿现场煤层瓦斯赋存情况,采用相对瓦斯压力指标法对余吾矿瓦斯抽采钻孔进行有效抽采半径考察分析,最后得出在瓦斯抽采钻孔接抽90 d时钻孔孔径113 mm、有效抽采半径为1.4 m的结论,为余吾矿瓦斯抽采设计提供了依据。     

时空效应下水力冲孔有效影响半径研究

为提高煤体渗透率和瓦斯抽采效率，合理确定布孔参数的问题，采用数值模拟、现场试验的方法对水力冲孔有效影响半径进行分析，考察冲煤量、冲煤时间对有效影响半径的影响。研究结果表明：冲煤量越多，渗透率明显提高，其有效影响半径也逐渐增加，冲煤量0.8 t/m时为最优冲煤量，由压力分布曲线可知，在半径2 m范围内，瓦斯压力变化幅度大，随着影响半径的增加，瓦斯压力逐渐增加并趋近于原始煤层瓦斯压力，抽采90 d后其有效影响半径达8 m，研究结果可为煤层瓦斯抽采钻孔布置提供重要参考。     

瓦斯抽采影响半径分组考察研究

针对观音山煤矿一井C5煤层瓦斯抽采时没有合理的布孔技术参数从而影响瓦斯抽采钻孔设计问题,进行瓦斯抽采有效影响半径试验研究。对常见的瓦斯抽采影响半径测试方法分析,结合现场情况,采用压降法通过分组测定各组钻孔中压力变化情况确定瓦斯抽采有效影响半径。结果表明:随着抽采时间的增多,抽采有效影响半径也随之加大;当抽采到33d时,抽采有效影响半径为3.5m。根据试验结果得到抽采半径渐变规律回归方程,可为观音山煤矿一井C5煤层的抽采设计提供依据。     

顺层钻孔瓦斯抽采半径数值模拟研究与应用

基于达西定律建立了煤层气固耦合数学模型,根据煤层瓦斯基本参数,模拟计算出泰来煤矿9号煤层在满足一定抽采率条件下抽采时间与有效抽采半径的关系。根据泰来煤矿9号煤层抽采时间与有效抽采半径的关系,将3 m抽采半径应用到了该矿69203工作面第1循环。通过效果检验,该段煤层残余瓦斯含量、残余瓦斯压力均已降至临界值以下,并且保证了有效抽采率,取得了良好的应用效果。