程國(guó)志

（重慶天弘礦業(yè)有限責(zé)任公司鹽井一礦，重慶 400000）

基于鉆孔瓦斯壓力測(cè)試的有效抽采半徑研究

程國(guó)志

（重慶天弘礦業(yè)有限責(zé)任公司鹽井一礦，重慶 400000）

為了有效地對(duì)瓦斯進(jìn)行抽采，確保煤礦的安全生產(chǎn)，以某煤礦1231工作面為例，采用鉆孔瓦斯壓力測(cè)試的方法，依據(jù)瓦斯有效抽采半徑測(cè)定原理，研究瓦斯抽采壓力變化及瓦斯壓降率變化。研究得出：在對(duì)瓦斯進(jìn)行抽采時(shí)，距離瓦斯抽放孔越遠(yuǎn)，瓦斯壓力降低幅度越慢，下降幅度越低；隨著測(cè)試孔與預(yù)抽孔之間距離的增大，鉆孔瓦斯壓降率逐漸減?。槐久簩油咚钩椴砂霃綖?m。

瓦斯壓力；有效抽采半徑；測(cè)試孔；預(yù)抽孔；瓦斯壓降率

1 瓦斯有效抽采半徑測(cè)定技術(shù)原理

瓦斯在抽采的過(guò)程中，出現(xiàn)啟動(dòng)壓力現(xiàn)象，當(dāng)瓦斯壓力與抽采負(fù)壓之間的壓差大于啟動(dòng)壓力時(shí)，打破了壓力的平衡，游離態(tài)的瓦斯不斷補(bǔ)充，從而對(duì)瓦斯進(jìn)行抽采，隨著瓦斯的逐漸抽采，達(dá)到一種新的動(dòng)態(tài)平衡［1-3］。

鉆孔抽采瓦斯的影響范圍是從鉆孔邊緣至煤體瓦斯壓力梯度為0處，可以把該影響范圍近似看作圓形區(qū)域。

為了對(duì)瓦斯抽采半徑進(jìn)行判斷，利用式（1）對(duì)瓦斯壓降率進(jìn)行計(jì)算［4-10］：

式（1）中，Δη為瓦斯壓降率；Pb為預(yù)抽后的瓦斯壓力；Pa為預(yù)抽后的瓦斯壓力。

根據(jù)瓦斯抽采半徑的判別準(zhǔn)則得出：當(dāng)連續(xù)3次Δη＜10%時(shí)，鉆孔位于有效抽放半徑內(nèi)，其中，最遠(yuǎn)有效鉆孔就是瓦斯抽采的有效半徑。

2 瓦斯有效抽采半徑測(cè)定

2.1 抽采瓦斯鉆孔布置

以某礦1231工作面為例，瓦斯抽采測(cè)試孔與預(yù)抽孔布置如圖1所示，抽采瓦斯鉆孔參數(shù)見(jiàn)表1。

圖1 瓦斯抽采測(cè)試孔與預(yù)抽孔布置

表1 抽采外鉆孔參數(shù)

表2 瓦斯抽采壓力變化

2.2 測(cè)試結(jié)構(gòu)

經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的瓦斯抽采，瓦斯抽采壓力變化見(jiàn)表2，瓦斯抽采壓力變化曲線(xiàn)見(jiàn)圖2，瓦斯壓降率變化曲線(xiàn)如圖3所示。

圖2 瓦斯抽采壓力變化曲線(xiàn)

圖3 瓦斯壓降率變化曲線(xiàn)

由圖2和圖3可知，在預(yù)抽前，瓦斯各個(gè)鉆孔的瓦斯壓力分別為0.56、0.57、0.58MPa，經(jīng)過(guò)為期16d的抽放瓦斯，各抽放孔瓦斯壓力變化分別為0.46、0.51、0.52MPa，瓦斯壓降率最終分別為17.8%、8.8%和5.3%，距離瓦斯抽放孔越遠(yuǎn)，瓦斯降壓越慢，下降幅度越小。

根據(jù)判別公式可知，隨著測(cè)試孔與預(yù)抽孔之間距離的增大，鉆孔瓦斯壓降率逐漸減小，只有1#鉆孔，在瓦斯抽放第9d時(shí)，瓦斯壓力降低為0.49MPa，壓降率為12.5%，大于10%，而其他鉆孔瓦斯壓降率均小于10%，仍然在有效抽采半徑內(nèi)。由此可知，1#鉆孔為最遠(yuǎn)的有效抽采半徑，因此本煤層瓦斯抽采半徑為1m。

3 結(jié)論

通過(guò)本文的研究可知：在瓦斯進(jìn)行抽采時(shí)，距離瓦斯抽放孔越遠(yuǎn)，瓦斯壓力降低幅度越慢，下降幅度越低；隨著測(cè)試孔與預(yù)抽孔之間距離的增大，鉆孔瓦斯壓降率逐漸減?。槐久簩油咚钩椴砂霃綖?m。

［1］ 姬光喜.礦井瓦斯抽采［M］.徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2011.

［2］ 王茂林.井下瓦斯抽采實(shí)用技術(shù)［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，2015.

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Study on Effective Mining Radius Based on Drilling Gas Pressure Test

Cheng Guozhi
（Yanjing No.1 Coal Mine,Chongqing Tianhong Coal Mining Co.,Ltd.,Chongqing 400000）

In order to effectively mine the gas and ensure the safe production of coal mines,taking the coal mine 1231 face as an example,the method of drilling gas pressure test was used to study the change of gas extraction pressure.The results show that the farther away from the gas drainage hole,the lower the decrease of the gas pressure and the lower the decrease rate,the lower the distance between the test hole and the pre-pumping hole.And the pressure drop of the borehole gas is gradually reduced,and the radius of the coal seam is 1m.

gas pressure；effective extraction radius；test hole；pre-pumping hole；gas drop rate

TD712

A

1003-5168（2017）11-0050-03

2017-10-01

程國(guó)志（1970-），男，大專(zhuān)，工程師，研究方向：煤礦機(jī)電管理。