煤層瓦斯鉆孔抽采有效半徑確定方法研究.pdf

1、作為煤礦安全開采當中的主要災害之一，瓦斯災害一直被人們所重視。目前，在防止瓦斯災害方面，煤層瓦斯的預抽是防治煤和瓦斯突出以及井下瓦斯超標的關鍵手段。為保證質量，科學分配鉆孔彼此距離和預抽時間較為關鍵，但設計鉆孔彼此距離的關鍵是抽采半徑值。抽采半徑又受到種種影響因素的制約，所以，怎樣迅速、合理、精準的評價鉆孔半徑對抽采規劃階段而言存在巨大價值，對保證煤礦的安全生產具有非常重要的意義。
　　本文利用理論分析，數值模擬和現場測試的方法，

2、對鉆孔抽采有效半徑與抽采時間等之間的規律進行了研究。結合實驗室對邯鄲峰峰羊東礦2≠＃煤層測定的瓦斯基本參數，運用滲流力學等理論推導了瓦斯抽采有效半徑與抽采時間之間相互影響的耦合數學模型，借助COMSOL Multiphysics軟件，得出瓦斯抽采半徑與時間彼此的幾何曲線，最終明確瓦斯抽采半徑的具體數值。以邯鄲峰峰羊東礦2＃煤層為試驗點，根據《煤礦瓦斯抽采達標暫行規定》的要求，利用瓦斯壓力降低法和SF6氣體示蹤法對該煤層Φ94mm、Φ11

3、3mm、Φ133mm穿層鉆孑和順層鉆孔抽采半徑進行實際考察，并對實測的數據進行了分析研究。研究表明:隨著抽采時間的增加，鉆孔周圍的煤層瓦斯壓力以鉆孔為中心，從抽采壓力開始逐漸上升，抽采時間越長，煤層中瓦斯壓力影響的范圍就越大;距鉆孔距離越近，瓦斯壓力梯度越大，相反距鉆孔距離越大，瓦斯壓力梯度就越小，逐漸接近零，瓦斯壓力上升到原始瓦斯壓力，最終形成一個抽采的“瓦斯壓力漏斗”;在抽采時間沒有變化的基礎上，距鉆孔間距越近，其滲流速度越高;相反