(山西省长治经坊煤业有限公司,山西省长治市,047100)
关键词顺层钻孔相对测压法抽采半径优化钻孔间距
长治经坊煤业有限公司井田主要含煤地层是二叠系下统山西组和石炭系上统太原组,含3#、5#、7#、8-1#、8-2#、9#、11#、12#、13#、14#、15#等11煤层,3#煤层为主采煤层,位于山西组中下部,上距K8砂岩标志18.89~51.06m,平均距离36.13m,层位稳定。3#煤层厚度3.27~7.95m,平均厚度6.02m。煤层结构简单,有时含有1~2层泥岩、炭质泥岩夹矸,夹矸厚度0~0.40m,下层夹矸一般距煤层底板0.80~1.10m左右。煤层直接顶板一般为泥岩、砂质泥岩,有时为炭质泥岩伪顶;底板多为粉砂岩、砂质泥岩、泥岩;局部为细砂岩,该煤层属全井田稳定可采煤层,目前煤矿正开采此煤层。
表1回采工作面预抽、边采边抽瓦斯钻孔技术参数表
煤层厚度/m钻孔位置钻孔与巷道夹角/(°)钻孔倾角/(°)孔深/m钻孔直径/mm孔间距/m开孔高度/m3#6.02回风巷90同煤层倾角11011331.5运输巷90煤层倾角+2°11011331.5
备注:运输巷倾斜钻孔,倾角随煤层倾角改变而及时调整,终孔位置在煤层之中
图1回采工作面瓦斯抽采钻孔布置平面图
原始煤体内施工抽放钻孔,在煤层瓦斯压力和钻孔抽放负压的作用下,钻孔周围一定范围内的煤体开始解吸,吸附态瓦斯转变为游离态瓦斯,通过煤体裂隙通道运移至抽放钻孔中,经抽采管道排出,使其钻孔周围附近处的煤体瓦斯含量降低、压力下降。
相对压力指标的测定方法。首先在煤层打一排测压孔,如图2所示,在每个测压孔装上压力表,记录每个测压孔的原始压力P1、P2、P3……Pn;然后进行抽放。观察各个测压孔瓦斯变化情况,将瓦斯压力下降到稳定压力10%以上的钻孔视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。
因此,确定钻孔瓦斯抽采影响半径的指标为瓦斯压力下降到稳定压力10%以上,确定抽采有效半径的指标为瓦斯压力下降51%以上。
图2测试钻孔布置示意图
表2113mm孔径抽采半径测定钻孔参数表
编号类型钻孔与巷夹角/(°)钻孔与水平面夹角/(°)孔径/mm终孔长度/m封孔长度/m与抽放孔距离/m1#抽放孔90与煤层倾角相同941101202#测压孔90与煤层倾角相同75603013#测压孔90与煤层倾角相同7560301.54#测压孔90与煤层倾角相同75603025#测压孔90与煤层倾角相同7560302.5
通过对顺层瓦斯抽采钻孔设计优化,主要将钻孔间距由3m变为4m,调整开孔高度,依据《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》,结合矿井实际瓦斯赋存情况,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,分析此优化设计可行。
参考文献:
[1]向东辉.霍尔辛赫煤矿顺层钻孔有效抽采半径测定研究[J].能源与环保,2014(7)
[2]关联合,高亮.本煤层瓦斯抽采半径测定技术研究与实践[J].中国煤炭,2014(9)
[3]张建华.余吾矿瓦斯抽采钻孔有效抽采半径的测定[J].煤,2016(12)
[4]张飞,王恩营,马一思等.白坪矿煤层瓦斯钻孔有效抽采半径研究[J].煤,2014(3)
[5]张晓虎.顺层钻孔压降法确定瓦斯抽采半径实践与应用[J].山西焦煤科技,2015(9)
[6]周杨洲,王磊.相对压力指标法测定穿层钻孔抽采半径实践[J].陕西煤炭,2011(1)
CheYanbing
(ShanxiChangzhiJingfangCoalIndustryCo.,Ltd.,Changzhi,Shanxi047100,China)
AbstractInviewofthegasoccurrenceincoalseamofJingfangCoalIndustry,inordertoconsiderthedrillingcostasawholeandavoidunnecessarywaste,theextractionradiusofbeddinggasboreholewasdeterminedbytherelativepressureindexmethodundertheconditionthatthegasextractionreachedthestandardintheworkingface.Gassuctionwascarriedoutaftersettingarowofpressureholesandrecordingtheoriginalpressurethroughpressuregageinthecoalseam.Thechangeofgaspressureineachpressureholewasobserved.Whentheboreholepressurefelltomorethan10%ofthestablepressure,theboreholewaswithintheinfluencerangeofgasextraction,andthedistancefromthefarthestboreholewithintheinfluencerangeofgasextractiontothedrainageboreholewasregardedastheinfluenceradiusofgasextraction.Accordingtotheexperiment,theeffectiveextractionradiuswas2mandtheintervalbetweenboreholeswaschangedfrom3mto4mwhenthegassuctiontimewas180daysthrough113mmboreholeinNo.3coalseamofJingfangCoalIndustry.
Keywordsbeddingdrilling,relativepressuremeasurementmethod,optimizationofextractionradius,boreholespacing
中图分类号TD712.6
文献标识码A
引用格式:车燕兵.顺层钻孔抽采半径优化与研究[J].中国煤炭,2019,45(5)∶64-66.
CheYanbing.Optimizationandresearchonextractionradiusofbeddingborehole[J].ChinaCoal,2019,45(5):64-66.
作者简介:车燕兵(1985-),男,山西长治人,中级工程师,本科学历,现任长治经坊煤业通风科长,主要从事矿井瓦斯治理方面的研究工作。E-mail:517732746@qq.com。