［3 ］
钻孔在预抽煤层瓦斯时， 在煤层瓦斯压力和孔 底负压的共同作用下， 钻孔周围煤体的瓦斯不断进 入钻孔被抽走， 形成以钻孔中线为轴心的类似圆形 的抽放影响圈， 抽放影响圈的半径称之为抽放影响 半径， 钻孔的有效抽放半径是指在规定的抽放时间 其范围之大小与 内钻孔抽放瓦斯的有效影响范围， 煤质、 瓦斯等因素有关。随着抽放时间的延长， 抽放 影响半径会逐渐加大， 直到煤层瓦斯压力与孔底负 压之差不足以克服深部煤体瓦斯运移到钻孔的阻力 时为止。在钻孔的抽放影响圈内， 煤体的瓦斯压力 会不断降低。在抽放钻孔周边不同距离地点布置孔 口密封的测试钻孔， 通过测定测试钻孔内瓦斯压力 的变化， 即可确定钻孔的有效抽放半径。
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察及对测定数据的分析， 最终确定亭南煤矿 4 煤层抽放钻孔的有效抽放半径及抽放时间， 为煤 矿的瓦斯抽放钻孔的合理布置提供了依据 。 关键词： 有效抽放半径； 瓦斯压力； 单一特厚煤层； 钻孔瓦斯浓度 中图分类号： TD712 文献标志码： B 文章编号： 1003 － 496X（ 2012 ） 05 － 0083 － 03 Measurement of Gas Effective Drainage Radius in Single Special Thick Seam
应用·实践
（ 2012 － 05 ）
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单一特厚煤层瓦斯有效抽放半径测定
常晓红
（ 山西省煤炭工业厅， 山西 太原 030012 ）
摘
要： 介绍了瓦斯抽放钻孔有效抽放半径的测试方法 ， 并通过采用钻孔测试法以瓦斯压力 p 及 钻孔瓦斯浓度 η 为考察指标来确定亭南煤矿某一直径钻孔的有效瓦斯抽放半径 。 经过现场考
目前应用的瓦斯抽放钻孔有效抽放半径的测试 方法主要有钻孔测试法、 计算机模拟法及气体示踪 法。 1 ） 钻孔测试法。 包括压降测试法和瓦斯流量 煤体的瓦斯压力会 测试法。在钻孔抽放影响圈内， 不断降低， 钻孔瓦斯涌出量会降低。 在抽放钻孔周 通过测 边不同距离地点布置孔口密封的测试钻孔 ， 定测试钻孔内瓦斯压力或瓦斯涌出量的变化 ， 即可 确定钻孔的有效抽放半径
CHANG Xiao － hong （ Department of coal industry of Shanxi Province，Taiyuan 030012 ，China） Abstract： The paper introduced the measurement method of effective drainage radius of gas drainage hole． Taking gas pressure p and the effective drainage radius of one diameter drilling hole in Tingnan coal mine drilling hole gas concentration η as investigation targets， was determined by using borehole test method． Through the spot examination and the analysis of measured data，finally，the effective drainage radius and drainage time of drainage hole in Tingnan coal mine No． 4 coal seam were determined，which provided a basis for the rational layout of coal mine gas drainage drilling． Key words： effective drainage radius； gas pressure； single special thick seam； drilling hole gas concentration
。
3 ） 气体示踪法。 SF6 气体化学稳定性好， 检测 灵敏度高， 扩散性强， 这些性质使得人们可以方便、 准确地应用它进行矿井漏风检测， 测定煤层瓦斯流 采用 SF6 气体示踪法测定钻孔瓦 动状态等。因此， 斯抽放有效半径， 简便易行， 准确可靠， 易于现场测
基金项 目： 国 家 重 点 基 础 研 究 发 展 计 划 （ 973 计 划 ） 资 助 项 目 （ 2011CB201206 ） ； 国 家 自 然 科 学 基 金 青 年 科 学 基 金 资 助 项 目 （ 50904033 ）
［4 － 5 ］
首先施工测压力孔， 成孔后立即采用水泥砂浆 压力测定 封孔法进行封孔测定煤层相对瓦斯压力， 管采用 12． 5 mm 铁管（ 长度 25 m ） ， 每个孔封孔深 度不少于 20 m， 以确保封孔效果的气密性。 压力表 采用 1． 6 MPa 标准压力表。待测出相对的瓦斯压力 值后， 才能在测压孔周围由远及近施工抽放钻孔 ， 即 在距测压孔不等距处打 1 个排放钻孔， 抽放孔与测 压孔的孔口及孔底间距必须保持平行 。 2． 3． 3 考察测定要求 1 ） 施工完预抽孔之后， 立即用聚氨酯封孔法进 行封孔， 封孔段抽放管采用 50 mm 的无缝钢管， 长 用聚氨酯封孔， 每个钻孔封孔深度为 2． 6 m。 度 3 m， 2 ） 根据瓦斯抽放效果确定抽放瓦斯有效半径。 施工完预抽孔之后， 对预抽孔进行钻孔瓦斯抽放量 首先进行单 测定： 采用孔板流量计进行抽放量测定 ， 孔测定和试验工作面群组孔 （ 每 10 个孔为 1 组 ） 测 每 4 h 测定 1 次， 定； 封孔完成后即连接抽放系统， 每次测定 10 min； 在工作面测定中要详细记录好每 个孔的测定数据， 并绘制出抽放量变化曲线， 以确定 合理预抽期及有效抽放半径， 为合理制定防突措施 提供可靠依据。 2． 4 2． 4． 1 测定结果分析 瓦斯压力测定
［1 － 2 ］
定， 不失为一种测定钻孔瓦斯抽放有效半径的新方 法。 为了考察亭南矿瓦斯抽放钻孔有效抽放半径， 拟采用钻孔测试法， 以瓦斯压力及钻孔瓦斯浓度为 来确定亭南矿有效瓦斯抽放半径 。 考 计算机模拟法。 以达西定律为基础， 建立钻 孔瓦斯流动模型， 编制解算程序， 模拟钻孔周围瓦斯 流动状况， 进而确定钻孔有效抽放半径
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（ 第 43 卷第 5 期）
应用·实践
测试方法 1 ） 按 瓦 斯 压 力 确 定 钻 孔 抽 放 瓦 斯 有 效 半 径。
个。 2． 3． 2
施工要求
在多排钻孔或网格式钻孔抽放瓦斯条件下 ， 抽放瓦 ， 斯区内瓦斯流动就属于有限流场 这时测定钻孔的 抽放半径， 布孔以不同等距离分别进行瓦斯压力值 2、 2． 5 、 3、 3． 5 、 4、 4． 5 、 5 测定， 钻孔间距依次取 1． 5 、 m， 然后观察瓦斯压力变化。 在抽放瓦斯期限内， 能 将测压孔的瓦斯压力降低的那个钻孔距测压孔的距 离就是抽放瓦斯有效半径。 2 ） 按 瓦 斯 浓 度 确 定 钻 孔 抽 放 瓦 斯 有 效 半 径。 观察瓦斯浓度变化趋势， 确定有效抽放半径。 2 2． 1 有效抽放半径测定考察