一种煤层的有效抽采半径的测定方法与流程

本发明涉及煤矿灾害气体治理工程领域，具体而言，涉及一种煤层的有效抽采半径的测定方法。

背景技术：

1、目前，煤与瓦斯突出矿井、高瓦斯矿井以及油型气矿井都需要对煤岩层中的瓦斯和油型气等灾害气体进行抽采，以降低煤层瓦斯或油型气等灾害气体的含量和压力，为矿井采掘工程提供安全的作业环境。

2、煤炭行业抽采瓦斯或油型气前测定煤层的有效抽采半径的方法有压降法、流量法、瓦斯浓度法等诸多方法；现有的测定方法是通过观察抽采钻孔的负压作用及与抽采孔一定距离的考察孔压力、流量、钻孔瓦斯浓度变化情况，以此确定有效抽采半径。但是实践证明上述方法成功率非常低，由于受现场煤岩地质条件影响，在气体含量较低的煤层，气体流量计浓度非常小，很难测得结果，导致压力法往往在初始时就测不到煤层气体压力，进而无法测得目标煤层真实客观的有效抽采半径；最终确定煤层的有效抽采半径只是依据抽采钻孔自身的气体流量或浓度变化情况，结合邻近采区或邻近矿井同一煤层已掌握的数据来确定煤层有效首采半径，而不能准确测得目标煤层真实客观的煤层有效抽采半径。

3、因此，本发明提供一种煤层有效抽采半径的测定方法，以解决现有方法存在测不到结果的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种煤层有效抽采半径的测定方法，以解决现有方法存在不能准确测得目标煤层真实客观的煤层有效抽采半径的问题。

2、本发明实施例提供一种煤层有效抽采半径的测定方法，所述方法包括以下步骤：

3、对基准孔注氮升压；

4、对所述基准孔放气泄压；

5、确定位于煤层的有效抽采范围内且距离所述基准孔最远的考察孔为第一考察孔，确定位于所述煤层的有效抽采范围外且距离所述基准孔最近的考察孔为第二考察孔；

6、根据所述第一考察孔和所述第二考察孔分别与所述基准孔的距离，确定煤层的有效抽采半径边界范围；

7、根据所述煤层的有效抽采半径边界范围，确定煤层的有效抽采半径。

8、可选地，所述对基准孔注氮升压，包括以下步骤：

9、获取煤层原始压力值；

10、判断所述基准孔的测量压力值是否为所述煤层原始压力值的1.5倍-2倍，若是，则停止注氮。

11、可选地，所述对基准孔注氮升压，包括以下步骤：

12、获取煤层原始压力值；

13、判断所述煤层原始压力值是否小于等于预设压力值，若是，则当所述基准孔的测量压力值等于所述煤层原始压力值的2倍时，停止注氮；

14、判断所述煤层原始压力值是否大于所述预设压力值，若是，则当所述基准孔的测量压力值等于所述煤层原始压力值的1.5倍时，停止注氮。

15、可选地，所述对所述基准孔放气泄压，包括以下步骤：

16、在所述注氮升压完成第一预设时长后，开始对所述基准孔泄压；

17、判断所述基准孔的测量压力值是否等于所述煤层原始压力值，若是，则停止泄压。

18、可选地，所述确定位于所述煤层的有效抽采范围内且距离所述基准孔最远的考察孔为第一考察孔，确定位于所述煤层的有效抽采范围外且距离所述基准孔最近的考察孔为第二考察孔，包括以下步骤：

19、判断所述考察孔的实际压力值是否呈现压力下降趋势，且所述考察孔的实际压力值大于所述煤层原始压力值，若是，则所述考察孔在煤层的有效抽采范围内，确定所述考察孔中距离所述基准孔最远的考察孔为所述第一考察孔；

20、判断所述考察孔的实际压力值是否等于所述煤层原始压力值，若是，则所述考察孔在煤层的有效抽采范围外，确定所述考察孔中距离所述基准孔最近的考察孔为所述第二考察孔。

21、可选地，所述第一考察孔与所述基准孔之间的距离为第一距离，所述第二考察孔与所述基准孔之间的距离为第二距离；所述根据所述第一考察孔和所述第二考察孔分别与所述基准孔的距离，确定煤层的有效抽采半径边界范围，包括以下步骤：

22、根据所述第一距离和所述第二距离，确定所述煤层的有效抽采半径边界范围为大于等于所述第一距离，且小于所述第二距离。

23、可选地，所述根据所述煤层的有效抽采半径边界范围，确定煤层的有效抽采半径，包括以下步骤：

24、确定所述第二距离为所述煤层的有效抽采半径。

25、可选地，所述基准孔的第一侧和第二侧均间隔设置有多个考察孔，所述第一侧与所述第二侧为以所述基准孔为中心对称的两侧；

26、所述第一侧的考察孔与所述基准孔的最小距离为第三距离，所述第一侧的相邻考察孔之间的距离为第四距离；

27、所述第二侧的考察孔与所述基准孔的最小距离为第五距离，所述第二侧的相邻考察孔之间的距离为第四距离，所述第四距离为煤层有效抽采半径测量精度的两倍。

28、可选地，所述第三距离为1.6米，所述第四距离为0.6米，所述第五距离为1.9米。

29、可选地，所述对基准孔注氮升压的步骤之前，包括以下步骤：

30、确定测压钻孔施工区域；

31、在所述测压钻孔施工区域的预设基准孔位置和预设考察孔位置进行钻孔；

32、所述钻孔结束后，立即用压风清洗所述基准孔和所述考察孔；

33、安装三通于所述基准孔，所述三通连接第一压力表和注氮装置；

34、安装第二压力表于所述考察孔，并在所述钻孔后24小时内完成所述基准孔和所述考察孔的封孔作业。

35、与现有技术相比，本发明所提供的煤层的有效抽采半径的测定方法具有的有益效果在于：

36、本发明提供的煤层的有效抽采半径的测定方法，对基准孔注氮升压，提升基准孔和考察孔压力值，避免观察不到考察孔压力示数变化；对基准孔放气泄压，使基准孔压力发生变化，进而影响考察孔的压力；通过考察孔的压力变化，可以确定位于煤层的有效抽采范围内且距离基准孔最远的考察孔为第一考察孔，确定位于煤层的有效抽采范围外且距离基准孔最近的考察孔为第二考察孔；根据第一考察孔和第二考察孔分别与基准孔的距离，确定煤层的有效抽采半径边界范围，根据煤层的有效抽采半径边界范围，确定煤层的有效抽采半径，以解决不能准确测得目标煤层真实客观的煤层有效抽采半径的问题。

技术特征：

1.一种煤层的有效抽采半径的测定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述对基准孔注氮升压，包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述对基准孔注氮升压，包括以下步骤：

4.根据权利要求2所述的测定方法，其特征在于，所述对所述基准孔放气泄压，包括以下步骤：

5.根据权利要求2所述的测定方法，其特征在于，所述确定位于所述煤层的有效抽采范围内且距离所述基准孔最远的考察孔为第一考察孔，确定位于所述煤层的有效抽采范围外且距离所述基准孔最近的考察孔为第二考察孔，包括以下步骤：

6.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述第一考察孔与所述基准孔之间的距离为第一距离，所述第二考察孔与所述基准孔之间的距离为第二距离；所述根据所述第一考察孔和所述第二考察孔分别与所述基准孔的距离，确定煤层的有效抽采半径边界范围，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的测定方法，其特征在于，所述根据所述煤层的有效抽采半径边界范围，确定煤层的有效抽采半径，包括以下步骤：

8.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的测定方法，其特征在于，所述第三距离为1.6米，所述第四距离为0.6米，所述第五距离为1.9米。

10.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述对基准孔注氮升压的步骤之前，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及煤矿灾害气体治理工程领域，具体而言，涉及一种煤层的有效抽采半径的测定方法。该煤层的有效抽采半径的测定方法包括以下步骤：对基准孔注氮升压；对基准孔放气泄压；确定位于煤层的有效抽采范围内且距离基准孔最远的考察孔为第一考察孔，确定位于煤层的有效抽采范围外且距离基准孔最近的考察孔为第二考察孔；根据第一考察孔和第二考察孔分别与基准孔的距离，确定煤层的有效抽采半径边界范围；根据煤层的有效抽采半径边界范围，确定煤层的有效抽采半径，解决现有方法存在不能准确测得目标煤层真实客观的煤层有效抽采半径的问题。

技术研发人员：孙福龙,孙京,李克相,胡超文,周文斌,吴彬,姜琦,郭建忠,张世宏
受保护的技术使用者：华能煤炭技术研究有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15