有效抽采半径

摘要： 钻孔抽采瓦斯是有效防治矿井瓦斯、消除突出危险的重要措施,钻孔有效抽采半径是抽采的重要参数。为了合理确定车集煤矿穿层预抽钻孔的布孔间距,通过现场实测,采用瓦斯流量法和瓦斯含量法对26采区的普通孔、水力冲孔的有效抽采半径进行考察,并根据车集煤矿二_(2)煤层实际赋存情况,采用Comsol数值模拟软件对普通孔、水力冲孔的有效抽采半径进行验证。研究结果表明:现场实测所得到的有效抽采半径与数值模拟结果相差不超过6.1%,验证了现场实测方法的合理性与准确性。研究结果可为车集煤矿二_(2)煤层瓦斯抽采设计提供依据。

摘要： 为了提高汾西煤矿瓦斯抽采效率,在汾西煤矿1513下巷底板抽放巷、1515下巷底板抽放巷以及1511采区分别施工一个流量测试钻孔,用来考察水力冲孔抽采半径。研究结果表明:采用流量法与瓦斯含量法考察结果基本一致,为保证瓦斯抽采的可靠性和安全性,选择较小的测试结果作为煤层的有效抽采半径。研究结果可为汾西煤矿15号煤层瓦斯抽采设计提供依据。

摘要： 有效抽采半径是预抽瓦斯的重要参数,严重影响瓦斯抽采效果。为合理有效地测定矿井瓦斯有效抽采半径,采用基于瓦斯压力降低的测定方法,在青龙煤矿21605底抽巷开展现场试验,通过分析实测瓦斯压力变化,确定了有效抽采半径随时间变化趋势。结果表明:在孔径直径为94 mm,抽采负压不小于15 kPa时,青龙煤矿18号煤层有效抽采半径为:抽采22 d时为1 m,抽采40 d时为2 m,抽采94 d时为3 m,试验结果对青龙煤矿瓦斯抽采具有指导依据。

摘要： 为了更有效地指导矿井瓦斯抽采钻孔设计,以煤结构特征和瓦斯流动理论为基础,根据达西定律,建立了单孔及群孔瓦斯抽采模型,并使用COMSOL Multiphysics软件进行模拟计算。分析可知,相比于单孔条件下,群孔条件下的瓦斯抽采有效半径从3 m优化为4 m,且COMSOL Multiphysics软件数值模拟结果为现场瓦斯抽采钻孔的施工提供了理论支持与技术指导,避免了现场施工的盲目性。

摘要： 为解决煤矿瓦斯有效抽采半径难以快速准确确定的问题,采用基于Adam算法优化DNN(深度神经网络)方法来预测瓦斯抽采半径。查阅文献共收集已得到验证的970组数据集,每组数据选取煤层瓦斯初始渗透率、钻孔直径、抽采时间、地应力、煤层初始瓦斯压力作为预测模型的5个特征量,有效抽采半径作为目标输出值。接着预测模型进行不断学习和训练,最终训练得到1个最优的瓦斯有效抽采半径预测模型。利用训练好的最优预测模型结合Python语言开发出计算有效抽采半径的软件,并使用该软件在四季春煤矿和鹤煤六矿进行有效抽采半径预测的工程实例研究,验证该软件预测抽采半径的实用性和准确性。研究结果表明:通过使用开发的软件,可快速且较准确地计算出矿井瓦斯有效抽采半径,可为暂不具备现场测试条件的矿井抽采设计提供一定的参考依据。

摘要： 为探究钻孔有效抽采半径的关键影响因素及各因素间交互作用,构建应力应变-瓦斯吸附解吸耦合渗透率变化模型,采用COMSOL软件进行数值模拟,分析单一因素变化对钻孔有效抽采半径的影响,并通过Design-Expert软件设计响应曲面试验,分析多因素交互作用对钻孔有效抽采半径变化的影响机制,获得有效抽采半径对多因素交互影响的响应曲面模型。研究结果表明:不同因素对钻孔有效抽采半径影响的显著性顺序为:煤层初始渗透率、原始瓦斯压力、抽采时间,煤层初始渗透率和抽采时间与有效抽采半径呈正相关关系,原始瓦斯压力与有效抽采半径呈负相关。1个影响因素的变化会影响其他因素对有效抽采半径的影响,煤层初始渗透率能够放大其他因素对有效抽采半径的影响,而原始瓦斯压力则会降低其他因素对有效抽采半径的影响。

摘要： 针对煤层瓦斯预抽钻孔布孔间距存在盲目性和不确定性等问题,以流固耦合原理为基础构建煤层瓦斯抽采流固耦合数学模型,借助FLUENT数值模拟软件对煤层瓦斯预抽钻孔有效抽采半径进行数值模拟研究,在多钻孔数值模拟的基础上对建新煤矿4207工作面煤层瓦斯预抽钻孔布孔参数进行了优化.结果表明:钻孔有效抽采半径随抽采时间的增加呈对数形式增大;多钻孔抽采时孔间相互扰动可产生抽采叠加效应,布孔间距越密集,钻孔之间瓦斯压力下降幅度越显著;在90 d的预抽期内,建新矿单孔抽采的有效半径为2.02 m,多孔抽采的布孔间距为2.86～4.50 m.结合煤层厚度提出了正三角形的布孔方式,经现场应用瓦斯参数达标,布孔方案切实有效.

摘要： 为了得到真实的有效抽采半径指导本煤层瓦斯预抽,从瓦斯抽采的本质目标出发,以满足抽采达标要求为依据,确立了工作面日产量对应的煤层可解吸瓦斯含量这一核心判据,并通过反演相应的残余瓦斯压力,结合"压降法"形成了有效抽采半径测试方法.通过现场试验,由判定依据和测试方法得出1204工作面有效抽采半径抽采79 d时为1.5 m,以此指导工作面本煤层预抽钻孔布置,可满足抽采达标要求,回采期间上隅角瓦斯浓度0.28％～0.66％,实现了工作面安全生产,表明该判据合理有效.

摘要： 针对单一水力割缝对于低透气性厚煤层或存在夹矸煤层的增透卸压效果不理想的问题,以冀中能源有限公司东庞煤矿21212工作面为研究背景,提出了上下煤层水力割缝协同卸压增透技术:根据煤层具体构造,在上下煤层各自进行一次水力割缝施工,上下煤层的2个槽缝产生的裂缝继续起裂、扩展与延伸,致使水力割缝孔之间的煤体裂隙充分发育,形成互相贯通的立体裂隙网络,产生协同卸压增透作用,扩大有效抽采半径.为更加合理布置水力割缝试验孔间距,采用FLAC 3D软件建立了水力割缝协同卸压物理模型,确定了水力割缝水压为30 MPa、出煤量为4.5 m3(缝宽为0.3 m,缝深为1.57 m,上下煤层双割缝)和出煤量为6 m3(缝宽为0.3 m,缝深为1.78 m,上下煤层双割缝)的煤岩的理论有效抽采半径分别为4.5 m和4.8 m.为确定水力割缝的增透效果,对比了出煤量为4.5 m3的试验孔S1和出煤量为6 m3的试验孔S2与不割缝钻孔的抽采效果,结果表明:不割缝钻孔的平均瓦斯抽采体积分数为22.38％,平均瓦斯抽采纯量为0.206 m3/min;割缝钻孔S1的平均瓦斯抽采体积分数为75.73％,平均瓦斯抽采纯量为0.382 m3/min;割缝钻孔S2的平均瓦斯抽采体积分数为86.91％,平均瓦斯抽采纯量为0.454 9 m3/min.与不割缝钻孔相比,采用水力割缝增透措施后,煤层透气性得到很大提高,瓦斯抽采体积分数提高了约4倍,瓦斯抽采纯量提高了 2倍左右,瓦斯抽采效果好.根据瓦斯压力降低法实测有效抽采半径,可得出煤量为4.5,6 m3的水力割缝的有效抽采半径与抽采时间的关系,抽采时间为30,60,120,180 d时,出煤量为4.5 m3的水力割缝的有效抽采半径为4.9,5.5,6.1,6.5 m,出煤量为6 m3的水力割缝的有效抽采半径为5.1,5.6,6.3,6.7 m.综合考虑,最后得到了适合东庞煤矿的水力割缝技术施工参数:出煤量为4.5 m3,抽采时间为60 d,有效抽采半径为5.5 m,钻孔间距为7.7 m.

摘要： 为了避免传统的钻孔有效抽采半径测定方法存在的测定周期长、准确测定难度大等难题,在应用钻孔瓦斯流动理论分析的基础上,选择累计瓦斯抽采量指标作为顺层钻孔有效抽采半径测定的分析指标.现场考察了新集二矿1上煤层抽采钻孔不同布置间距时的累计瓦斯抽采量,通过数据统计分析得到了准94 mm顺层钻孔在孔口抽采负压13 kPa时,抽采时间9、20、35、48、60 d对应的有效抽采半径分别为1、2、3、4、5 m.现场应用情况表明,该方法能够快速、准确测定出顺层孔的有效抽采半径.

摘要： 为了提出一种简单快速求解有效抽采半径的方法,基于周世宁院士提出的瓦斯径向非稳定渗流方程,采用自模拟方法求出近似解析解,即径向流场瓦斯压力分布表达式,以此进一步建立有效抽采半径的数学表达式,研究表明:在无限流场条件下,有效抽采半径与抽采时间的平方根成正比,与抽采负压满足非线性的正相关关系;但不同抽采负压条件下,钻孔周围瓦斯压力分布规律差异较小,因此,可以采用简化的瓦斯压力表达式来近似反映径向流场的瓦斯压力分布规律.该近似解及有效抽采半径的表达式可以用来确定煤层瓦斯抽采的相关参数,通过相关实例验证了有效抽采半径表达式的准确性.

摘要： 本发明公开了一种瓦斯抽采钻孔有效影响半径的测定装置及测定方法，测定装置包括煤芯夹持器、瓦斯注入部分、瓦斯模拟抽采部分和压力测试部分。本发明仅需在原始煤层内施工一个取芯钻孔后收集煤芯试样，在实验室内进行测定，而不需要在煤层内施工一系列瓦斯抽采钻孔和压力观测钻孔，工程量大大降低，而且测试成功率较传统的测定方法高；煤芯试样的煤质及孔隙和裂隙相对比较均匀，可避免瓦斯地质赋存变化给测定带来的误差，且煤芯试样密闭在煤芯夹持器内、不存在暴露时间长的问题，测定准确率较高；能够实现在未达到抽采时间的中间过程的跟踪监测，进而可保证测定的准确性，测定结果能够为煤层瓦斯抽采钻孔的合理布置提供理论依据及数据支持。

摘要： 本发明公开了一种瓦斯抽采钻孔有效影响半径的测定装置及测定方法，测定装置包括煤芯夹持器、瓦斯注入部分、瓦斯模拟抽采部分和压力测试部分。本发明仅需在原始煤层内施工一个取芯钻孔后收集煤芯试样，在实验室内进行测定，而不需要在煤层内施工一系列瓦斯抽采钻孔和压力观测钻孔，工程量大大降低，而且测试成功率较传统的测定方法高；煤芯试样的煤质及孔隙和裂隙相对比较均匀，可避免瓦斯地质赋存变化给测定带来的误差，且煤芯试样密闭在煤芯夹持器内、不存在暴露时间长的问题，测定准确率较高；能够实现在未达到抽采时间的中间过程的跟踪监测，进而可保证测定的准确性，测定结果能够为煤层瓦斯抽采钻孔的合理布置提供理论依据及数据支持。

摘要： 本发明涉及煤层气开发与洁净利用领域，特别涉及一种煤矿瓦斯抽采达标有效抽采半径测算方法。解决了现有瓦斯抽采钻孔抽采半径测定方法存在测定工艺复杂且准确性较低的问题，包括以下步骤，S100～在煤层不受断层影响和岩体保护比较完整且裂隙不发育的煤层垂直煤壁施工1#抽采钻孔。S200～在1#抽采钻孔的右侧0.5m处施工2#压力观测钻孔，在1#抽采孔的左侧1.0m处施工3#压力观测钻孔，在1#抽采孔的右侧1.5m处施工4#压力观测钻孔，在1#抽采孔的左侧2.0m处施工5#压力观测钻孔，在1#抽采孔右侧2.5m处施工6#压力观测钻孔。S300～每个压力观测钻孔安装正负压力表，在抽采孔安装瓦斯抽采装置进行瓦斯抽采。S400～记录压力观测钻孔上正负压力表的读数。S500～确定煤层瓦斯抽采半径。

摘要： 本发明提供一种钻孔有效抽采半径的确定方法，包括：在待测煤层区域上形成多组钻孔，每组钻孔包括流量观测孔和多个辅助抽采孔，每组钻孔中的流量观测孔的中心与多个辅助抽采孔的中心等间距布置；将流量观测孔和辅助抽采孔与瓦斯抽采装置相连；根据瓦斯抽采装置监测到的流量观测孔的参数确定每天的瓦斯抽采量；当第N‑1天累计的瓦斯抽采总量小于待测煤层区域内需抽采的瓦斯总量，当第N天累计的瓦斯抽采总量大于等于待测煤层区域内需抽采的瓦斯总量时，停止瓦斯抽采，并确定出该组钻孔在第N天对应的有效抽采半径为1/2d，本发明提供的钻孔有效抽采半径的确定方法，解决了现有技术中在测定煤层瓦斯压力时会导致测定周期长、失败率高等问题。

摘要： 本发明公开一种联合测试煤层瓦斯含量和瓦斯压力确定钻孔有效抽采半径的方法。该方法通过合理布置与控制施工先后顺序，进行测压钻孔、抽采钻孔和瓦斯含量测试钻孔的施工，以及瓦斯压力和瓦斯含量的测试工作。以抽采后瓦斯含量测试钻孔中煤层瓦斯残余含量是否小于8m

摘要： 基于穿层钻孔瓦斯涌出特征测定有效抽采半径的方法，包括以下步骤：1）施工穿层钻孔；2）依据测试数据绘制钻孔瓦斯涌出量变化曲线；3）对钻孔的自然瓦斯涌出量随时间变化曲线进行拟合分析，确定瓦斯涌出量衰减系数；4）在钻孔瓦斯涌出有效时间内积分计算瓦斯涌出总量；5）确定极限抽采半径区域内的残存瓦斯含量；6）求解极限抽采半径；7）依据边界瓦斯压力指标确定钻孔瓦斯自然涌出的有效影响半径，即为穿层钻孔有效抽采半径。本发明一方面仅需施工单个穿层钻孔，通过理论分析，以边界瓦斯压力临界值为判定指标，计算得出有效抽采半径；另一方面后期数据处理上更加简便快捷，并且无需借助抽采系统即可得出有效抽采半径。

摘要： 本发明公开了一种确定水利冲孔有效抽采半径的方法，通过模拟试验水力冲孔前瓦斯抽采和水力冲孔后瓦斯抽采，并收集两次抽采的气体压力数据，根据气体压力数据获取每一断面的有效抽采面积，再计算模拟试验的有效抽采半径，从而获取模拟试验状态下水力冲孔前后的有效抽采半径比值，由于实际生产中，传统抽采方法的有效抽采半径基本是确定的，再利用模拟试验状态获取的比值即可计算出实际生产中水力冲孔的有效抽采半径；这样通过模拟试验的方式来确定水力冲孔前后有效抽采半径比值，并指导实际水利冲孔有效抽采半径的确定，避免了在现场反复测试的高成本，并且操作方便。

摘要： 一种基于径向稳定流场的钻孔有效抽采半径测定方法，首先施工一个垂直于煤层的钻孔，测得煤层原始瓦斯压力。然后按照由近到远的顺序依次在其四周施工四个垂直于煤层的抽采钻孔，施工完成后立即并网抽采。同时通过测压钻孔外的压力表开关向钻孔中充入SF

摘要： 本发明涉及煤层气开发与洁净利用领域，特别涉及一种煤矿瓦斯抽采达标有效抽采半径测算方法。解决了现有瓦斯抽采钻孔抽采半径测定方法存在测定工艺复杂且准确性较低的问题，包括以下步骤，S100～在煤层不受断层影响和岩体保护比较完整且裂隙不发育的煤层垂直煤壁施工1#抽采钻孔。S200～在1#抽采钻孔的右侧0.5m处施工2#压力观测钻孔，在1#抽采孔的左侧1.0m处施工3#压力观测钻孔，在1#抽采孔的右侧1.5m处施工4#压力观测钻孔，在1#抽采孔的左侧2.0m处施工5#压力观测钻孔，在1#抽采孔右侧2.5m处施工6#压力观测钻孔。S300～每个压力观测钻孔安装正负压力表，在抽采孔安装瓦斯抽采装置进行瓦斯抽采。S400～记录压力观测钻孔上正负压力表的读数。S500～确定煤层瓦斯抽采半径。

摘要： 本发明提供一种钻孔有效抽采半径的确定方法，包括：在待测煤层区域上形成多组钻孔，每组钻孔包括流量观测孔和多个辅助抽采孔，每组钻孔中的流量观测孔的中心与多个辅助抽采孔的中心等间距布置；将流量观测孔和辅助抽采孔与瓦斯抽采装置相连；根据瓦斯抽采装置监测到的流量观测孔的参数确定每天的瓦斯抽采量；当第N‑1天累计的瓦斯抽采总量小于待测煤层区域内需抽采的瓦斯总量，当第N天累计的瓦斯抽采总量大于等于待测煤层区域内需抽采的瓦斯总量时，停止瓦斯抽采，并确定出该组钻孔在第N天对应的有效抽采半径为1/2d，本发明提供的钻孔有效抽采半径的确定方法，解决了现有技术中在测定煤层瓦斯压力时会导致测定周期长、失败率高等问题。