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1、··堪童寺(第44卷第5期)順層鉆孔有效抽采半徑實(shí)驗(yàn)研究武磊，戴廣龍，楊志磊(安徽理工大學(xué)能源與安全學(xué)院，安徽淮南232001)摘要：根據(jù)抽采目標(biāo)即防止瓦斯?jié)舛瘸?，運(yùn)用抽采量和抽采時(shí)間的關(guān)系，結(jié)合抽采衰減負(fù)指數(shù)曲線積分?jǐn)?shù)學(xué)修正計(jì)算得出抽采鉆孔在不同抽采時(shí)間下的有效抽采半徑，從而可根據(jù)工作面推進(jìn)速度在不同的區(qū)域合理優(yōu)化布置鉆孔間距。關(guān)鍵詞：順層鉆孔；抽采半徑；抽采量；鉆孔參數(shù)；抽采時(shí)間中圖分類(lèi)號(hào)：TD712．6文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1003—496X(2013)05—0004—03ExperimentalSt
2、udyonEfectiveExtractionRadiusforBeddingHoleWULei，DAIGuang—long，YANGZhi—lei(SchoolofMiningandS~fety，AnhuiUniversityofScienceandTechnology，Huainan232001，China)Abstract：Accordingtotheextractionpurposeofpreventinggasconcentrationoverrun，usingtherelationshipofgas
3、extractionquantityandquantitytime，combiningwithextractionattenuationnegativeexponentialcurveintegralmathematicalcorrection，theeffectiveex—tractionradiusindifferentextractiontimesiscalculated，whichoptimizesthedrillingspacingindifferentareasaccordingtothediggi
4、ngspeed．Keywords：beddinghole；extractionradius；gasdrainagequantity；drillingparameter；gasdrainagetime目前礦井采煤工作面最常用的抽采方法是順層qqoe一(2)鉆孔抽采瓦斯，進(jìn)行順層鉆孔抽采煤層瓦斯中，鉆孔q21Tr0mq：2．rrromq0e(3)瓦斯抽采量受到抽采參數(shù)的直接影響，在眾多抽采Q=t￡=2vrr~mq~(1一e一)(4)參數(shù)中，鉆孔有效抽采半徑是影響瓦斯抽采量的關(guān)鍵因素¨J。目前確定鉆孔抽采有效半徑常用
5、的方式中：q。為鉆孔瓦斯涌出初始強(qiáng)度，Ill／(min·法有：瓦斯壓力法、瓦斯流量法2J、氣體示蹤法_3。Jm)；q為t時(shí)刻的鉆孑L瓦斯涌出強(qiáng)度，m／(rain·和計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬確定鉆孔有效抽采半徑的方m)；q為t時(shí)刻的鉆孔瓦斯涌出量，m／rain；Q為在法等，但這些方法都有其使用條件和不足。本次t時(shí)間內(nèi)，鉆孔瓦斯抽采總量，m；t為鉆孔內(nèi)瓦斯流試驗(yàn)通過(guò)直接測(cè)定鉆孔瓦斯抽采動(dòng)態(tài)流量并依據(jù)抽動(dòng)時(shí)間，min；A為煤層透氣性系數(shù)，1TI／(MPa·d)；采目標(biāo)，結(jié)合抽采衰減負(fù)指數(shù)曲線進(jìn)行數(shù)學(xué)積分修P。為煤層原始瓦斯壓力
6、，MPa；p為鉆孔內(nèi)瓦斯壓正計(jì)算，來(lái)準(zhǔn)確測(cè)定鉆孔的有效抽采半徑，為抽采鉆力，MPa；pd為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的大氣壓，MPa；R為鉆孑L孔布置提供依據(jù)。瓦斯流動(dòng)場(chǎng)的影響半徑，ITI；rn為鉆孔半徑，in；m為鉆孑L在煤層中的有效長(zhǎng)度，11-1；為鉆孔瓦斯流量衰1理論分析減系數(shù)，d～。受煤層地質(zhì)條件的影響，瓦斯賦存條件比較復(fù)從式(1)～式(4)可以看出：雜，利用鉆孔抽采煤層瓦斯，由于煤層的透氣性系數(shù)1)鉆孔抽采量與鉆孔半徑和鉆孔有效長(zhǎng)度的比較小，鉆孔瓦斯補(bǔ)給也是有限的，可以假設(shè)煤關(guān)系：鉆孔半徑越大，鉆孔有效長(zhǎng)度越長(zhǎng)、瓦斯
7、抽采層瓦斯抽采流動(dòng)開(kāi)始是不穩(wěn)定流動(dòng)，之后逐漸趨向量就越大。①對(duì)于順層鉆孔，由于開(kāi)采工作面的傾于穩(wěn)定流動(dòng)。根據(jù)煤層瓦斯流動(dòng)理論：向長(zhǎng)度受限，鉆孔有效長(zhǎng)度基本認(rèn)為在一定范圍內(nèi)當(dāng)抽采鉆孔瓦斯流場(chǎng)為徑向穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)：變化不大；②鉆孑L半徑越大，鉆孔鉆進(jìn)難度越大且對(duì)鉆機(jī)的組合鉆具和裝備條件要求很高，因此施工大q一0一2rPInR／r(1)d(o)直徑鉆孔是非常困難的，隨著直徑的增加，瓦斯涌出當(dāng)抽采鉆孔瓦斯流場(chǎng)為非穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)：量開(kāi)始時(shí)增加很快，但到一定范圍后增加有限，如撫土薹點(diǎn)夸(2o13一o5)·5·順龍鳳礦研究顯示：直徑
8、為鉆孔20倍的排瓦斯巷道各個(gè)鉆孔不同深度之間的間距不同，影響程度也不的瓦斯流量卻只增加到鉆孔流量的1．2—1．4倍，因同，同時(shí)實(shí)踐表明1個(gè)鉆場(chǎng)內(nèi)布置若干鉆孔時(shí)，封孔此增大抽采鉆孔直徑是有限的。難度增加，瓦斯總流量會(huì)受到影響，綜合考慮結(jié)合現(xiàn)2)鉆孔瓦斯流量與煤層透氣性系數(shù)和瓦斯壓場(chǎng)實(shí)際情況采用設(shè)計(jì)方案一。力平方差的關(guān)系。①抽采時(shí)，鉆孔周?chē)后w因抽采2．2施工要求負(fù)壓作用發(fā)生塑形破壞，煤層
