一种顶抽巷抽采影响范围测定方法

摘要

一种顶抽巷抽采影响范围测定方法，属于矿山瓦斯治理技术领域，包括如下步骤，步骤1：在测试工作面回风巷利用机械式风速表实测惰性气体运移速度与风流速度；步骤2：采用连续定量释放法，在各气体释放点连续释放惰性气体；步骤3：记录、整理各释放点释放示踪气体开始时间和结束时间，以及气体检测仪检测到惰性气体的开始时间和结束时间；步骤4：重复上述步骤1、2、3，测定不同抽采负压条件下工作面顶抽巷对工作面的影响范围，通过对比确定顶抽巷与回风巷最佳内错距离，合理布置顶抽巷提高瓦斯抽采效果。本发明方法对已采用的顶抽巷抽采的高突矿井，可通过现场实测的方法测定顶抽巷抽采范围，提高了瓦斯抽采效果，降低了瓦斯超限风险。

说明书

技术领域

本发明属于矿山瓦斯治理技术领域，具体涉及一种顶抽巷抽采影响范围测定方法。

背景技术

顶抽巷抽采瓦斯是煤矿瓦斯治理中常用的治理方法。目前对顶抽巷布置层位研究较为成熟，即目前更多研究主要集中在顶抽巷与煤层顶板间距等方面，在顶抽巷层位确定后主要采用数值模拟手段研究顶抽巷与回风巷的内错距离，现场测定采用的方法研究较少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种顶抽巷抽采影响范围测定方法，在于在确定顶抽巷合理层位后，通过采用示踪气体研究不同抽采负压条件下顶抽巷对工作面不同区域的抽采效果，通过考察效果得出顶抽巷与回风巷的最佳内错距离，提高采空区瓦斯抽采效果，降低上隅角区域瓦斯浓度，保证采煤工作面的安全生产。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种顶抽巷抽采影响范围测定方法，包括如下步骤：

步骤1：为排除惰性气体扩散作用可能对测试结果的影响，在测试工作面回风巷利用机械式风速表实测惰性气体运移速度与风流速度；

步骤2：采用连续定量释放法，在各气体释放点连续释放惰性气体，具体释放量根据风量大小及检测仪量程判断，并记录释放时的释放时间和持续时间，在工作面顶抽巷的抽采管路检测点位置，利用气体检测仪对示踪气体进行检测；

步骤3：记录、整理各释放点释放示踪气体开始时间和结束时间，以及气体检测仪检测到惰性气体的开始时间和结束时间；若在工作面内释放示踪气体后能在抽采管路内检测到惰性气体，说明工作面顶抽巷可以通过顶部的裂隙影响到测定点，并可以确定此时抽采系统工况条件下顶抽巷的影响范围；

步骤4：重复上述步骤1、2、3，测定不同抽采负压条件下工作面顶抽巷对工作面的影响范围，通过对比确定顶抽巷与回风巷最佳内错距离，合理布置顶抽巷提高瓦斯抽采效果。

步骤2所述的在各气体释放点按5～30L/min流量连续释放5～10min的99.9％高浓度惰性气体。

本发明的技术效果为：

1、一种基于示踪气体的顶抽巷合理内错距离测量方法采用定量释放示踪气体的方法，基于示踪气体的稳定性及易检测性，提高了检测的准确性，为确定顶抽巷合理内错距离提供了基础；

2、一种基于示踪气体的顶抽巷合理内错距离测量方法操作简便，便于现场实施测定。对已采用的顶抽巷抽采的高突矿井，可通过现场实测的方法测定顶抽巷抽采范围，提高了瓦斯抽采效果，降低了瓦斯超限风险。

3、一种基于示踪气体的顶抽巷合理内错距离测量方法对高突矿井瓦斯治理具有至关重要的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本发明示踪气体释放示意图；

图2为本发明示踪气体监测仪器示意图；

图3为本发明实施例中某矿工作面示踪气体释放点分布示意图；

图4为本发明实施例中某矿工作面示踪气体流动示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

矿井建有地面瓦斯抽采泵站，对综采工作面顶抽巷采取密闭顶抽巷抽采瓦斯的治理方式，受工作面回采推进、大气压力变化、倒泵检修等因素影响顶抽巷抽采负压在29-33kPa范围内波动。

山西某矿综采工作面可采走向200m，切眼长度120m，采煤方法为后退式走向长壁采煤法进行开采，采空区采用直接垮落法进行管理。煤层厚度最厚为13.1m，平均9.8m。煤厚变化东西薄中间相对较厚，煤层夹石分布范围较大，不稳定，时断时续，常呈透镜体状，夹石局部可达1-5层，常分布于煤层底板附近。工作面布置进、回风顺槽，距离回风顺槽20m沿煤层顶板布置低位顶抽巷。

本实施例中惰性气体采用SF

SF

一种顶抽巷抽采影响范围测定方法，包括如下步骤：

步骤1：为排除SF

步骤2：采用连续定量释放法，在如图3所示的18个气体释放点按10L/min的流量连续释放10min的99.9％高浓度SF

SF

步骤3：记录、整理18个气体释放点释放SF

SF

步骤4：重复上述步骤1、2、3，测定不同抽采负压条件下工作面顶抽巷对工作面的影响范围，通过对比确定顶抽巷与回风巷最佳内错距离，合理布置顶抽巷提高瓦斯抽采效果；

采用SF

顶抽巷对工作面后部下风侧影响的最远距离为10～12m(8架)；顶抽巷对工作面中部区域下风侧影响范围最远距离为2～3m(2架)；顶抽巷对架前区域下风侧基本无影响。

因此认为同煤层工作面布置同层位低位顶抽巷时，与回风巷合理内错距离为10～12m，但考虑巷道支护情况，将顶抽巷与回风巷内错距离由20m调整为15m。