抽采半径

摘要： 快速准确考察钻孔有效抽采半径一直是煤矿瓦斯高效防治的难题之一,常规数值模拟方法因未贴合真实抽采状态,模拟结果往往存在较大偏差。本研究基于瓦斯吸附、解吸特性和可压缩性,重点分析抽采时煤体的有效应力与孔隙率、渗透性的关系,对瓦斯流动综合偏微分方程进行修正,建立了流固耦合的偏微分控制方程组,随后借助COMSOL Multiphysics软件对不同点位瓦斯压力、孔隙率等变化进行数值模拟,根据阳泉矿区某矿实际拟合得到有效抽采半径公式,现场试验发现理论模拟和实际抽采达标时间偏差小于3天,验证方法可行有效。

摘要： 煤层钻孔瓦斯抽采和有效抽采影响半径对指导矿井瓦斯抽采设计、保障区域瓦斯治理效果具有重要意义。比对分析测试方法之后,选用流量法进行现场测试,结合数值模拟和回归分析方法,得到主焦煤矿穿层钻孔抽采影响半径与抽采时间之间的函数关系,计算不同预抽时间条件下的钻孔抽采影响半径,进行钻孔抽采规律分析研究。条件允许时,一般采用穿层钻孔强化瓦斯抽采钻孔等措施,以期强化瓦斯抽采效果,确保矿井安全生产。

摘要： 为了治理腾晖煤业矿井瓦斯问题,保证瓦斯抽采效果,利用钻孔瓦斯压力下降法确定2号煤层2-104工作面钻孔瓦斯的有效抽采半径为2 m时较为合适,能够满足工作面瓦斯抽采率,保证回采期间矿井的安全生产。

摘要： 针对阳泉矿区煤层瓦斯含量高、渗透率低、地面钻孔预抽瓦斯效果差等问题,基于水力压裂理论基础,以新景矿15121工作面为工程背景,通过施工地面井对15#煤层进行水力压裂来提高煤层透气性并填充砂粒作为支撑剂,综合考察地面井水砂压裂技术在煤巷掘进过程中的瓦斯浓度、突出危险性指数以及抽采半径等指标评价地面井水砂压裂技术在瓦斯治理中的效果。研究结果表明,地面井水砂压裂抽放影响半径多数在100 m以上,预抽后其影响范围内煤层瓦斯含量降低;地面井水砂压裂技术具有增加煤层透气性的效果,可缩短瓦斯治理周期,提升巷道掘进效率;采取地面井水砂压裂技术可降低瓦斯治理成本。

摘要： 煤层瓦斯有效抽采半径是矿井瓦斯防治的重要依据,通过理论分析与现场试验研究,发现流量测试法在目前常规测试方法中具有时间可控、准确度高、结果灵活等诸多优势,可以作为矿井煤层瓦斯抽采半径测试的首选方法。采用多钻孔取平均值是准确获得钻孔瓦斯流量衰减规律的前提,提出了不同类型钻孔控制范围煤体瓦斯总量与对应预抽率的计算方法。将流量法应用于现场,测得矿井在90、180 d抽采时间下的半径分别为2.14、2.22 m,时间增加了1倍、但抽采半径仅提高了3.74%。

摘要： 普通穿层钻孔抽采较难取得理想的瓦斯抽采效果。为克服普通抽采钻孔的局限性,使煤层有效卸压增透,本文对机械扩孔造穴卸压增透机理进行分析,在试验矿井的底板岩巷中施工钻孔进行机械扩孔造穴试验,采用多级指标对措施后的瓦斯抽采效果进行考察。结果表明:机械扩孔造穴作用煤体内部形成有利于瓦斯流动的裂隙网络,抽采流量、浓度及累计抽采纯量大幅提高,研究结果可为煤层实施机械扩孔造穴提供参考,以期实现较理想的瓦斯治理效果。

摘要： 对淮北矿区杨柳矿穿层钻孔抽采半径进行现场测定,优化了钻孔设计。经现场测定,杨柳矿10煤层抽采120 d时,有效抽采半径为4 m,而通过数值计算当抽采时间为150 d时,有效抽采半径为3.96 m。两种测试方法的结果相吻合,并求得极限抽采时间为375 d。采用相对压力指标法测定钻孔的抽放影响半径是一种有效的方法,为抽放钻孔的设计提供了科学依据,能够提高瓦斯抽放效果。

摘要： 消除煤与瓦斯突出有效的方法是对煤体进行瓦斯抽采,尤其是合理的抽采半径是保证瓦斯抽采效果的关键因素。为了合理确定顺层扇形预抽钻孔的布孔间距,通过现场实测,采用瓦斯抽采量统计和瓦斯流量拟合模型对6号煤层有效抽采半径进行考察,并根据6号煤层实际赋存情况,采用现场残余瓦斯含量实测对抽采半径进行验证。研究结果表明:通过统计分析计算的抽采半径与模型计算结果基本一致。研究结果可为福泉煤矿6号煤层瓦斯抽采设计提供依据。

摘要： 为了准确测定煤层瓦斯抽采半径大小,分析现有测定方法的特点以及测定过程中的可操作性,发现单一指标、单一方法不能满足抽采半径考察要求,考虑以瓦斯含量和预抽率作为评判指标,将储量法与数值模拟相结合的多指标多方法技术对抽采半径进行考察,并在高河煤矿3#煤层进行应用.结果表明:采用该种方法考察高河煤矿3#煤层抽采半径,当抽采半径分别为1m、1.25m、1.5m时,抽采达标时间为57d、70d、76d.采用多指标多方法考察抽采半径是一种能够有效测得抽采半径的方法,该方法可以获得任意时间对应的抽采半径大小,可操作性强.

摘要： 本文以李家楼煤业2号煤层预抽钻孔抽采半径作为研究对象,利用瓦斯压力下降法,在1204胶带顺槽布置钻孔进行现场测试,经过3个多月的抽采观测,通过分析得出2号煤层预抽的有效抽采半径,对指导矿井瓦斯治理工作,进而达到保障矿井安全生产的目的,具有积极的理论价值和实践意义.

摘要： 针对目前抽采半径界定困难和指标不统一等问题,本文对现有抽采半径的研究成果进行了总结与评述,就抽采半径定义、界定指标和测定方法进行了分析与讨论,对抽采半径井下直接测定方法进行了分类和比较,构建了科学确定抽采半径的新方法——瓦斯储量法,并进行了现场应用.研究结果表明:瓦斯储量法能真实反映矿井瓦斯抽采状况,对现场测试条件要求简单,适用性和实用性强,测定结果可靠,可进一步开展现场考察和优化工作,有望作为一种可靠的抽采半径井下直接测定方法进行推广应用.

摘要： 为了准确测量煤层瓦斯有效的抽采半径,提出基于瓦斯抽采率和煤层瓦斯含量测定方法.以抽采钻孔影响范围内残余瓦斯含量小于8m3/t且瓦斯预抽率大于等于30％为指标,基于钻孔瓦斯流量的负指数衰减规律,推导出有效抽采半径计算公式,并结合瓦斯含量变化共同确定有效抽采半径.为瓦斯矿井抽采工作提供了可靠的抽采参数,具有实际应用价值.

摘要： 瓦斯抽采是防治煤与瓦斯突出等含瓦斯煤岩动力灾害的重要技术措施,确定矿井有效抽采半径是煤层瓦斯抽采设计的技术关键.本文考虑气体流动方程及井下实际抽采情况,建立相应流固耦合数值计算模型,在此基础上进行煤层瓦斯抽采井的抽采半径解算.

摘要： 以朱集矿项板巷下向预抽钻孔为例,通过数值模拟计算及SF6示踪气体方法测定预抽钻孔抽采半径,结果显示:钻孔周围煤体中瓦斯流动速度场自钻孔中心向外呈减小扩散趋势,其附近区域煤体瓦斯流动速度值变化较快,较远区域煤体瓦斯流动速度值变化不明显,且双孔布置时有效抽采半径最高可达单孔2倍,具有明显的群孔效应,现场实测群孔抽采25天,抽采半径达5m左右.

摘要： 为了寻求合理的钻孔瓦斯抽采参数,采用数值模拟方法,应用计算流体力学软件Fluent建立了钻孔瓦斯抽放流动模型,通过气体渗流理论模拟抽放过程中的瓦斯流动规律,分析了钻孔直径对瓦斯抽放效果的影响规律.结果表明:随着抽采时间增加,抽采影响区域逐渐增大,但抽采流量随着时间呈负指数规律逐渐减小;在其他条件一定的情况下,钻孔直径对抽采效果影响较大,随着钻孔直径的增大,抽采半径及钻孔瓦斯流量随之增大,但是增加的幅度远比直径增长的幅度小.对比分析在耒阳白山坪煤矿的现场测试结果发现,数值计算所得抽采半径与钻孔负压法实测所得抽采半径基本相似,给瓦斯抽采时钻孔布置间距提供了有利依据.同时,对突出煤层实施瓦斯抽放,抽采钻孔直径宜取75～100mm较合适.

摘要： 通过数据模拟及现场试验得出不同孔径钻孔的卸压范围、不同孔径钻孔卸压效果的现场考察、不同孔径钻孔的抽采半径的确定、顺层大直径钻孔预抽条带瓦斯的优化布置等结果,应用现场后得出的结论符合相关要求,达到了采用大直径钻孔预抽煤层瓦斯后的消突效果,具有很好的推广应用价值.

摘要： 采用COMSOL-Multiphysics软件对不同孔径钻孔周围煤体受力情况、不同赋存条件下钻孔卸压范围进行了分析,研究了不同瓦斯压力及不同抽采时间条件下钻孔的抽采半径,得出了瓦斯抽采半径的拟合方程.在理论研究的基础上,顺层大直径钻孔预抽煤层瓦斯技术在孟津煤矿二2煤11031工作面运输巷进行了现场应用,取得了良好的应用效果.

摘要： 本文介绍了高压水射流卸压增透瓦斯治理技术在新集一矿-700m中央行人暗斜井揭4、5煤及新集二矿220116突出危险区域快速消突的研究和应用,通过实施高压水射流卸压增透瓦斯治理技术抽采流量可提高1倍以上,钻孔抽采浓度提高10％以上,扩大了抽放半径1倍,减少了瓦斯治理工程及时间,实现区域快速消除,为矿井安全高效开采奠定了基础.

摘要： 本文介绍了高压水射流卸压增透瓦斯治理技术在新集一矿-700m中央行人暗斜井揭4、5煤及新集二矿220116突出危险区域快速消突的研究和应用,通过实施高压水射流卸压增透瓦斯治理技术抽采流量可提高1倍以上,钻孔抽采浓度提高10％以上,扩大了抽放半径1倍,减少了瓦斯治理工程及时间,实现区域快速消除,为矿井安全高效开采奠定了基础.

摘要： 本文介绍了高压水射流卸压增透瓦斯治理技术在新集一矿-700m中央行人暗斜井揭4、5煤及新集二矿220116突出危险区域快速消突的研究和应用,通过实施高压水射流卸压增透瓦斯治理技术抽采流量可提高1倍以上,钻孔抽采浓度提高10％以上,扩大了抽放半径1倍,减少了瓦斯治理工程及时间,实现区域快速消除,为矿井安全高效开采奠定了基础.

摘要： 本发明公开了一种瓦斯抽采钻孔有效影响半径的测定装置及测定方法，测定装置包括煤芯夹持器、瓦斯注入部分、瓦斯模拟抽采部分和压力测试部分。本发明仅需在原始煤层内施工一个取芯钻孔后收集煤芯试样，在实验室内进行测定，而不需要在煤层内施工一系列瓦斯抽采钻孔和压力观测钻孔，工程量大大降低，而且测试成功率较传统的测定方法高；煤芯试样的煤质及孔隙和裂隙相对比较均匀，可避免瓦斯地质赋存变化给测定带来的误差，且煤芯试样密闭在煤芯夹持器内、不存在暴露时间长的问题，测定准确率较高；能够实现在未达到抽采时间的中间过程的跟踪监测，进而可保证测定的准确性，测定结果能够为煤层瓦斯抽采钻孔的合理布置提供理论依据及数据支持。

摘要： 本发明涉及煤层气开发与洁净利用领域，特别涉及一种煤矿瓦斯抽采达标有效抽采半径测算方法。解决了现有瓦斯抽采钻孔抽采半径测定方法存在测定工艺复杂且准确性较低的问题，包括以下步骤，S100～在煤层不受断层影响和岩体保护比较完整且裂隙不发育的煤层垂直煤壁施工1#抽采钻孔。S200～在1#抽采钻孔的右侧0.5m处施工2#压力观测钻孔，在1#抽采孔的左侧1.0m处施工3#压力观测钻孔，在1#抽采孔的右侧1.5m处施工4#压力观测钻孔，在1#抽采孔的左侧2.0m处施工5#压力观测钻孔，在1#抽采孔右侧2.5m处施工6#压力观测钻孔。S300～每个压力观测钻孔安装正负压力表，在抽采孔安装瓦斯抽采装置进行瓦斯抽采。S400～记录压力观测钻孔上正负压力表的读数。S500～确定煤层瓦斯抽采半径。

摘要： 本发明提出了利用瓦斯抽采计量数据测定区域瓦斯抽采半径的方法，具体包括以下步骤：步骤1)获取钻场瓦斯抽采纯量数据、瓦斯抽采时间；步骤2)获取钻场钻孔长度、钻场区域瓦斯含量、钻场控制区域煤炭储量；步骤3)获取钻场控制区域瓦斯抽采达标临界值；步骤4)建立单位钻尺抽采量与抽采时间之间的二次函数关系；步骤5)确定钻孔极限抽放量与极限抽放时间；步骤6)确定钻孔极限抽采半径；步骤7)分析钻场控制区域瓦斯抽采达标所需抽采量；步骤8)确定钻孔抽采达标半径与抽采时间之间的关系。本发明可以根据钻场施工位置瓦斯信息、生产实际，自动确定钻场瓦斯抽采半径，指导矿井近似区域瓦斯抽采设计与达标评估。

摘要： 本发明提供一种钻孔有效抽采半径的确定方法，包括：在待测煤层区域上形成多组钻孔，每组钻孔包括流量观测孔和多个辅助抽采孔，每组钻孔中的流量观测孔的中心与多个辅助抽采孔的中心等间距布置；将流量观测孔和辅助抽采孔与瓦斯抽采装置相连；根据瓦斯抽采装置监测到的流量观测孔的参数确定每天的瓦斯抽采量；当第N‑1天累计的瓦斯抽采总量小于待测煤层区域内需抽采的瓦斯总量，当第N天累计的瓦斯抽采总量大于等于待测煤层区域内需抽采的瓦斯总量时，停止瓦斯抽采，并确定出该组钻孔在第N天对应的有效抽采半径为1/2d，本发明提供的钻孔有效抽采半径的确定方法，解决了现有技术中在测定煤层瓦斯压力时会导致测定周期长、失败率高等问题。

摘要： 本发明提出一种基于无线传输煤层瓦斯抽采半径测定系统及测定方法，主要包括井下主机、LoRa基站、地面监控平台，井下主机包括显示屏、流量传感器、浓度传感器、压力传感器、温度传感器、集成电路板、LoRa无线模块和本安电源，通过在瓦斯抽采汇流管中安装井下主机，测定汇流管气体流量、瓦斯浓度、压力和温度大小，经过LoRa无线发射模块传输至巷道端头LoRa基站，LoRa基站通过光纤传输至地面监控平台，地面监控平台根据传输的数据，当达到设定抽采时间时经过自动解算显示抽采半径。本发明操作方便、设备安装简单，可在地面平台随时查看抽采管路汇流管中气体数据变化，并且能够自动解算出抽采半径大小，为抽采钻孔布置提供科学依据。

摘要： 本发明涉及煤层气开发与洁净利用领域，特别涉及一种煤矿瓦斯抽采达标有效抽采半径测算方法。解决了现有瓦斯抽采钻孔抽采半径测定方法存在测定工艺复杂且准确性较低的问题，包括以下步骤，S100～在煤层不受断层影响和岩体保护比较完整且裂隙不发育的煤层垂直煤壁施工1#抽采钻孔。S200～在1#抽采钻孔的右侧0.5m处施工2#压力观测钻孔，在1#抽采孔的左侧1.0m处施工3#压力观测钻孔，在1#抽采孔的右侧1.5m处施工4#压力观测钻孔，在1#抽采孔的左侧2.0m处施工5#压力观测钻孔，在1#抽采孔右侧2.5m处施工6#压力观测钻孔。S300～每个压力观测钻孔安装正负压力表，在抽采孔安装瓦斯抽采装置进行瓦斯抽采。S400～记录压力观测钻孔上正负压力表的读数。S500～确定煤层瓦斯抽采半径。

摘要： 本发明提出了利用瓦斯抽采计量数据测定区域瓦斯抽采半径的方法，具体包括以下步骤：步骤1)获取钻场瓦斯抽采纯量数据、瓦斯抽采时间；步骤2)获取钻场钻孔长度、钻场区域瓦斯含量、钻场控制区域煤炭储量；步骤3)获取钻场控制区域瓦斯抽采达标临界值；步骤4)建立单位钻尺抽采量与抽采时间之间的二次函数关系；步骤5)确定钻孔极限抽放量与极限抽放时间；步骤6)确定钻孔极限抽采半径；步骤7)分析钻场控制区域瓦斯抽采达标所需抽采量；步骤8)确定钻孔抽采达标半径与抽采时间之间的关系。本发明可以根据钻场施工位置瓦斯信息、生产实际，自动确定钻场瓦斯抽采半径，指导矿井近似区域瓦斯抽采设计与达标评估。

摘要： 本发明提出一种基于无线传输煤层瓦斯抽采半径测定系统及测定方法，主要包括井下主机、LoRa基站、地面监控平台，井下主机包括显示屏、流量传感器、浓度传感器、压力传感器、温度传感器、集成电路板、LoRa无线模块和本安电源，通过在瓦斯抽采汇流管中安装井下主机，测定汇流管气体流量、瓦斯浓度、压力和温度大小，经过LoRa无线发射模块传输至巷道端头LoRa基站，LoRa基站通过光纤传输至地面监控平台，地面监控平台根据传输的数据，当达到设定抽采时间时经过自动解算显示抽采半径。本发明操作方便、设备安装简单，可在地面平台随时查看抽采管路汇流管中气体数据变化，并且能够自动解算出抽采半径大小，为抽采钻孔布置提供科学依据。

摘要： 本发明提供了一种煤层瓦斯抽采半径测量系统及测量方法，涉及瓦斯抽采技术领域，该系统包括导流管、手持测量仪和主机，导流管连接在瓦斯抽采系统的汇流管和并网橡胶管之间，导流管内还设置有流量传感器和甲烷浓度传感器，主机包括显示器、键盘、集成电路和电源等；利用该系统完成瓦斯抽采半径测定的方法包括：确定测量区域，计算达标预抽率，在测量区域划分考察区段，施工测试钻孔，各个考察区段的测试钻孔封孔后通过并网橡胶管连接汇流管和抽采管路，采集流量和甲烷浓度数据，计算瓦斯预抽率，测定各时刻的抽采半径。该系统及方法解决了精确高效测定煤层瓦斯抽采半径的技术问题，并为煤矿井下瓦斯抽采钻孔合理布置提供了指导。

摘要： 本实用新型提供了一种煤层瓦斯抽采半径测量装置及系统，涉及瓦斯抽采技术领域，该系统包括导流管、手持测量仪和主机，导流管连接在瓦斯抽采系统的汇流管和并网橡胶管之间，导流管内还设置有流量传感器和甲烷浓度传感器，主机包括显示器、键盘、集成电路和电源等；利用该系统可以完成瓦斯抽采半径的测定，首先通过确定测量区域，计算达标预抽率，在测量区域划分考察区段，施工测试钻孔，各个考察区段的测试钻孔封孔后通过并网橡胶管连接汇流管和抽采管路，采集流量和甲烷浓度数据，计算瓦斯预抽率，测定各时刻的抽采半径。该系统解决了精确高效测定煤层瓦斯抽采半径的技术问题，并为煤矿井下瓦斯抽采钻孔合理布置提供了指导。