基于瓦斯抽采流量法确定本煤层钻孔有效影响半径

为了准确地测出新安煤矿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瓦斯抽采流量法,根据瓦斯抽采流量的变化确定了抽采钻孔的有效影响半径。结果表明:采用瓦斯抽采流量法确定的本煤层抽采钻孔的有效影响半径为1.2 m,这与以往的测试结果相符,说明采用瓦斯抽采流量法测定的本煤层抽采钻孔有效影响半径,可为现场钻孔间距布置提供依据。     

本煤层斜向交叉钻孔瓦斯抽采技术研究与应用

为了解决七一新发煤业3003综采工作面本煤层透气性低以及瓦斯抽采效果不好的问题,根据本煤层斜向交叉钻孔瓦斯抽采的技术原理,研究了本煤层瓦斯抽采施工平行钻孔与斜向交叉钻孔的施工工艺,并对抽采效果进行比较。结果表明:斜向交叉钻孔百米钻孔瓦斯抽采量是平行钻孔的2.72倍;抽采80 d后,斜向交叉钻孔百米钻孔瓦斯抽采量衰减为平行钻孔的1.43倍,斜向交叉钻孔瓦斯抽采实用性较高。     

顺层钻孔瓦斯抽采有效半径的理论计算与现场应用

顺层钻孔瓦斯抽采有效半径的确定直接影响着本煤层瓦斯抽采方案的设计及瓦斯抽采效果的考察。首先对瓦斯抽采影响半径和瓦斯抽采有效半径的概念进行了基本界定,并在此基础上探讨了瓦斯抽采过程中本煤层瓦斯流动的理论模型,确定了理想煤层条件和理想抽采条件下本煤层中瓦斯的流动方程及其边界条件。根据现场提供的相关瓦斯基础参数,通过matlab软件模拟计算出了大顺煤矿K7煤层进行本煤层瓦斯抽采在不同抽采时间下的有效半径,结合现场通过传统的相对瓦斯压力法实测所得的有效半径数据,对比分析了理论模拟计算和传统现场实测方法的差异性及其产生原因,进一步验证了该理论计算方法的可行性,为本煤层瓦斯抽采有效半径的确定提供了简捷快速的方法。     

瓦斯流量法在测定卸压瓦斯穿层钻孔抽采半径中的应用

为了提高瓦斯抽采中钻孔布孔间距的合理性,将瓦斯流量作为考察指标,对金岭煤业二1煤层开展了穿层钻孔有效抽采半径的测试研究。结果表明:瓦斯流量法测量穿层钻孔的有效抽采半径是一种有效的方法,并确定了金岭煤业采用穿层钻孔进行煤层卸压瓦斯预抽时,其有效抽采半径为7 m。     

穿层钻孔瓦斯抽采半径效果考察研究

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,达不到消突的目的,钻孔间距过小,容易造成人力、物力的浪费。采用压降法进行瓦斯抽采半径考察,得出瓦斯有效抽放半径结论。通过该项目确定:(1)C23、C25煤层穿层瓦斯抽采钻孔有效有效半径,从而确定我矿井C25煤层顺槽预抽条带钻孔的抽采有效半径;(2)确定需要抽采的各煤层各项瓦斯参数,通过实地测定计算得出。根据得出的各项参数(煤层的透气性系数、瓦斯含量等)计算出理论的瓦斯抽采半径;(3)最后确定实际的瓦斯抽采半径。     

煤层群底板穿层钻孔瓦斯抽采半径考察研究

为了准确测定煤层群底板穿层钻孔瓦斯抽采半径,提出采用钻孔瓦斯流量法+瓦斯含量降低法相结合的现场考察方法。基于穿层钻孔瓦斯抽采流量统计法推导得出有效抽采半径计算公式,并根据钻孔抽采影响范围内煤层瓦斯抽采率、残余瓦斯压力、残余瓦斯含量,以及工作面日产量等要求,综合分析确定计算公式中的残余瓦斯含量临界指标值。通过现场布置多组考察钻孔进行综合分析,得到石炭井焦煤公司3~#、4~#、5~#煤层的有效抽采半径,采用瓦斯含量降低法进行验证,最终确定煤层群底板穿层钻孔的抽采半径,为矿井煤层群底板穿层钻孔布置提供了依据。     

基于瓦斯抽采量的有效抽采半径数学模型及工程验证

钻孔有效抽采半径是煤层瓦斯抽采设计的主要参数。本研究确定了煤层预抽钻孔瓦斯抽采量与影响半径的变化规律,建立了利用瓦斯抽采量确定有效抽采半径的数学模型,并提出了模型参数确定方法。在兴隆煤矿进行了抽采钻孔周围瓦斯压力与瓦斯含量在抽采过程中变化的现场测定,根据模型与现场实测得出兴隆煤矿穿层预抽煤层瓦斯措施在抽采时间一定时的有效抽采半径,现场实测结果与模型计算结果基本一致。     

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。     

顺层钻孔瓦斯抽采钻孔合理布置的参数计算

钻孔有效抽采影响半径是确定钻孔布置参数以及预测瓦斯抽采消突时间的重要依据。确定顺层瓦斯抽采钻孔合理布置参数,采用数值计算的方式,对不同抽采时间下顺层钻孔瓦斯抽采有效影响半径进行计算,并现场考察验证。研究结果表明:相同抽采条件下,抽采钻孔直径为75 mm,抽采时间为120 d时,抽采影响半径达到了1.0 m;抽采时间为60 d时,抽采影响半径达到了0.5 m,与数值计算结果基本相同。在实际工作中应日常性收集煤层瓦斯赋存、瓦斯涌出等相关资料;经常分析瓦斯地质变化情况,在地质构造带或局部瓦斯富集区或煤厚变化地带进行采掘活动时,应采取安全技术措施。     

顺煤层快速测定抽采半径技术研究

对于高瓦斯低透气性煤层矿井,其钻孔抽采瓦斯衰减快、瓦斯含量赋存差异大,且不具备穿层钻孔施工条件,采用瓦斯压力测定抽采半径不可靠。通过对钻孔流量法测定抽采半径的过程进行深入研究,分析了影响其考察效果的技术难点,提出了分组平行钻孔布置和计量考察、数据筛选方法,并采用深孔定点取样对瓦斯含量进行准确测定,确定了经济合理的抽采达标指标,实现了顺煤层抽采半径的快速测定。     

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。     

考虑扩散-渗流作用的瓦斯流动模型及抽采半径确定

为找到一种能够准确测定低渗松软煤层有效抽采半径的方法,及确定合理的抽采钻孔参数,以煤介质的双重孔隙结构特征以及瓦斯流动理论为基础,根据质量守恒定律、Fick定律以及Darcy定律,建立了考虑扩散-渗流作用的瓦斯流动模型。并以余吾煤业低渗松软的3#煤层为例,将建立的瓦斯流动模型植入到COMSOL中开展计算,得到了抽采钻孔周围瓦斯流动规律及不同抽采时间的有效抽采半径,计算数据与现场测试结果的吻合证实了所建立的瓦斯流动模型的有效性,形成了一种确定低渗松软煤层抽采钻孔附近的瓦斯流动规律及抽采半径的方法。     

SF_6示踪法结合数值模拟确定钻孔抽采有效半径的研究

为了准确测定煤层钻孔抽采有效半径,达到理想的瓦斯抽采效果,根据城郊煤矿深部煤层实际赋存条件,在对比分析多种测定钻孔抽采有效半径方法的基础上,将SF_6气体示踪法与COMSOL Multiphysics数值模拟法相结合,利用实测结果与模拟结果确定了该矿试验区钻孔抽采有效半径。研究结果表明:在抽采钻孔直径为92 mm、抽采负压为15 k Pa的条件下,预抽60 d后,钻孔抽采有效半径为1.73 m。     

顺层钻孔瓦斯抽采半径及布孔间距研究

为合理确定本煤层瓦斯抽采钻孔的布孔间距,通过煤层瓦斯渗流场控制方程、煤体孔隙率和渗透率耦合方程及煤层变形场控制方程,建立了钻孔抽采条件下瓦斯渗流固气耦合数学模型;采用数值模拟计算方法,得出顺层瓦斯抽采钻孔的抽采半径,并推导出瓦斯抽采钻孔布孔间距与单钻孔抽采半径的关系式。以黄岩汇矿15107工作面为应用实例,通过在该工作面进行单钻孔和多钻孔瓦斯抽采试验,求算并验证了抽采半径及布孔间距与抽采半径关系式的正确性,为现场瓦斯抽采提供科学依据。     

压降法在顺层钻孔瓦斯抽采半径测定中的应用

煤矿瓦斯抽采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。钻孔的封孔质量、直径、间距、深度、煤层透气性等都是影响瓦斯抽采效果的因素。钻孔间距合理布置不仅可以避免形成抽采盲区,而且可以降低人力和物力的浪费。抽采半径是确定钻孔间距的重要参数,因此准确测定钻孔的抽采半径,可以避免钻孔间距设计和施工的盲目性。本文通过在东曲矿28210底抽巷9号煤层抽采半径的测试,表明采用压降法测定顺层钻孔的抽采半径是有效、简单、可行的,测定得到的抽采半径对提高抽采效果、合理安排施工进度及防治煤与瓦斯突出具有十分重要的意义。     

瓦斯抽采半径测定与工程应用

为了治理工作面瓦斯,需要对煤层进行钻孔抽放或抽采利用,从而降低瓦斯煤层瓦斯含量,消除突出危险。工作面顺层钻孔作为常用的本煤层瓦斯治理手段被广泛应用,确定合理的布孔间距可以降低瓦斯治理成本。本次测试采用压力指标法及流量法对试验钻孔的瓦斯数据进行分析,得到了瓦斯影响半径、瓦斯有效半径随时间变化的函数关系,确定了该工作面合理的布孔间距和经济的抽采时间,并用于指导现场实施。通过对工作面一段时间抽采,预抽煤层瓦斯效果检验达标,现场应用结果与试验结果相符,证明钻孔有效半径的测定对本矿瓦斯治理工作有指导意义。     

顺层钻孔抽采半径优化与研究

针对经坊煤业煤层瓦斯赋存情况,为统筹考虑打钻成本,避免不必要的浪费,在保证工作面瓦斯抽采达标的情况下,用相对压力指标的测定方法测定了顺层瓦斯钻孔抽放半径。通过在煤层打一排测压孔并安设压力表,来记录原始压力,再进行抽放。观察各测压孔瓦斯变化情况,压力下降到稳定压力10%以上的钻孔为抽放影响范围内钻孔,将距抽放钻孔最远的一个抽放影响范围内钻孔到抽放钻孔的距离视为影响抽采半径。通过试验,经坊煤业3~#煤层?113 mm钻孔,抽放时间为180d时,有效抽采半径为2.0m,钻孔间距由3m变为4m。     

祥升煤业煤层瓦斯抽采研究

祥升煤业为了更加安全有效地开采6号煤层,通过直接测定法测定煤层瓦斯压力,采用相对瓦斯压力指标对6号煤层瓦斯抽采半径进行研究,使用聚氨酯对孔径为75 mm的抽采钻孔进行封孔,并分析各个测试孔的压力变化曲线。结果表明:抽采时间为30 d时,有效抽采半径为3. 34 m;抽采时间为60 d时,有效抽采半径为4. 80 m,为6号煤层瓦斯抽采设计提供了科学依据。     

厚煤层双排顺层钻孔瓦斯抽采方法模拟及应用北大核心

为提高三元煤业3#煤层井下瓦斯抽采效率,首先采用Fluent软件对单排钻孔模型正确性进行验证,然后针对8 m厚煤层分别用单排、双排钻孔进行数值模拟,结果表明:单排钻孔的瓦斯抽采影响半径在2.5 m左右,有效半径为1.7 m,只能影响到钻孔周围的部分区域;采用双排钻孔后,瓦斯流场基本将8 m厚的煤层全覆盖且钻孔周围的瓦斯压力比单排钻孔周围的瓦斯压力小得多。通过三元煤业3#煤层7.83 m厚煤层双排钻孔的应用,实测瓦斯预抽率达到70%,抽采效果较好。双排钻孔可提高厚煤层瓦斯抽采率及覆盖率,可有效降低突出煤层的突出危险性,确保煤矿井下安全生产。