[发明专利]区域防突效果检验方法

权利要求书

1.区域防突效果检验方法，其特征在于：是将采集取得的信息资料通过计算机界面上的不同按键输入计算机进行分析计算，根据分析计算的结果以及选择的评价计算方法进行计算处理后，通过显示屏或者打印机输出评价结果；

A.首先进行评价单元的划分，划分分为两个步骤：

1）采用有效投入抽采钻孔实际控制范围取小的原则来进行抽采钻孔有效范围界定，对顺层钻孔取相邻有效预抽钻孔中较短孔作为相邻钻孔有效孔深，以钻孔有效孔深点连线构成钻孔长度方向的控制边缘线，预抽钻孔的实际控制范围就由控制边缘线、最边缘两个钻孔位置、钻孔施工工作面位置四条线围成；对穿层钻孔预抽，取相邻有效边缘孔的见煤点之间的连线作为其控制范围的边界线，连线所组成的图形为穿层抽采钻孔的有效控制范围；

2）设定程序，输入采集的抽采钻孔有效控制范围内钻孔间距和布孔参数，将抽采钻孔有效控制范围内钻孔间距、布孔参数基本相同和预抽时间基本一致的区域划为一个评价单元，预抽期间对同一评价单元内的瓦斯抽采量进行单独计量，同时将断层、陷落柱等地质构造带独立于其它区域，单独划分为评价单元；

B．具体评价环节，包括对抽采钻孔竣工质量进行评价、对残余瓦斯含量指标进行评价以及对对钻孔瓦斯动力现象进行评价，各环节可以根据需要选择其中的一项或多项进行评价；

a.对抽采钻孔竣工质量进行评价包括：

1）对预抽钻孔实际竣工工程是否达到钻孔施工设计要求的最小控制范围作出评价，即采集预抽钻孔实际竣工工程的相关参数，输入计算机系统中，对应不同的区域评价模块，进行评价，各区域评价模块及对应的评价约束包括：

（1）顺层钻孔递进式预抽区段模块

顺层钻孔应当控制区段内的整个开采块段、两侧回采巷道及其外侧一定范围内的煤层，在煤层赋存复杂区域钻孔控制煤层巷道轮廓线外至少20m，其他赋存简单区域为控制巷道两侧轮廓线外至少各15m；

（2）顺层钻孔预抽工作面区域模块

采用顺层钻孔预抽工作面回采区域煤层瓦斯时，应根据工作面长度，预抽钻孔应控制整个开采块段的煤层；

（3）穿层钻孔预抽煤巷条带

采用大巷中施工穿层钻孔预抽煤巷条带瓦斯时，穿层钻孔应当控制整条煤层巷道及其两侧一定范围内的煤层，控制范围与上述（1）项中回采巷道外侧的要求相同；

（4） 顺层钻孔预抽煤巷条带

顺层钻孔作为超前掩护钻孔预抽掘进巷道条带瓦斯时，超前掩护钻孔应不小于60m，钻孔巷道两侧的控制范围与上述（1）项中回采巷道外侧的要求相同；

（5）穿层钻孔预抽石门揭煤区域

穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯时，钻孔最小控制范围是揭煤处巷道轮廓线外12m，同时还应当保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线的垂直距离不小于5m，上述巷道轮廓线还包括预计前方揭煤段巷道的轮廓线，且当钻孔不能一次穿透煤层全厚时，应当保持煤孔最小超前距15m；

2）对评价单元内的钻孔施工间距、均匀布置情况作出评价：

钻孔设计与施工间距事先设定，其设定依据来源于经矿井考察得出的不同预抽期对应的合理钻孔有效抽采半径，合格标准为预抽钻孔终孔间距不得大于设计间距的1.3倍，即为施工布孔均匀，否则为不符合设计间距要求；

b.对残余瓦斯含量指标进行评价，包括：

1）抽排瓦斯量计算残余瓦斯含量预评价

对预抽区段、回采工作面区域煤层等较大区域的评价单元进行评价时，通过对区域内钻场、管路的抽采流量参数进行监测和抽采量统计，采用抽排量计算残余瓦斯含量的方法，通过计算机的分析处理，完成区域预抽效果进行预评价，从而掌握单元内平均瓦斯抽采效果；

2）直接法实测残余瓦斯含量评价

预抽一定时间后，当计算的残余瓦斯含量值已经小于8m³/t时，进行直接法井下实测瓦斯含量，将测得的数据输入计算机，以直接法实测的残余瓦斯含量指标为准进行评价；

煤巷条带与区段的评价单元内实测煤层残余瓦斯含量小于8m³/t、采煤工作面的评价单元实测煤层残余瓦斯含量小于工作面抽采达标要求瓦斯含量（AQ1026-2006）的预抽区域，且含量测定孔施工时无动力现象，可直接判定评价单元内措施效果达标，否则，即为措施效果不达标，预抽防突措施无效；

c.对钻孔瓦斯动力现象进行评价，包括：

在评价预抽措施控制区域内措施效果是否达标期间，对区域内出现瓦斯涌出异常或检验钻孔施工过程中出现的喷孔、顶钻、煤炮声等动力现象或预兆进行监测，并将相关数据和信息输入计算机进行分析，除发生喷孔现象可直接判定为区域措施效果不达标外，对出现的其它瓦斯动力现象，应首先通过收集附近的地质构造和煤层赋存资料，根据附近预抽钻孔的施工情况，分析动力现象发生原因，判定其是否为突出预兆，经判定发生的动力现象是明显突出预兆时，出现预兆点位置周围半径100m内的预抽区域即为措施不达标；

C.分析结果判断

综上c、 d、 e的评价环节，通过计算机综合分析，得到分析结果，当井下区域内预抽效果评价为达标时，该区域内无突出危险，若任何一个含量测试点的指标测定值达不到各指标的评价标准，则被判定为预抽防突效果无效，且此含量测试点周围半径100m内的预抽区域均判定为预抽防突效果无效，即为突出危险区，突出危险区需要继续采取措施，直至达标；只要有一次区域验证为有突出危险或超前钻孔等发现了突出预兆，则该区域以后的采掘作业均应当执行局部综合防突措施。

2.根据权利要求1所述的区域防突效果检验方法，其特征在于：在抽排瓦斯量计算残余瓦斯含量预评价的环节，采用煤层原始瓦斯含量、抽排瓦斯量间接计算的残余瓦斯含量进行预抽煤层瓦斯区域措施效果检验时，应当符合下列要求：

①根据要求应对区域内划分的各评价单元的瓦斯抽采量单独计量，统计评价单元内钻孔的累计抽采瓦斯纯量；

②若预抽钻孔控制边缘外侧为未采动煤体，在计算检验指标时根据不同煤层的透气性及钻孔在不同预抽时间的影响范围等情况，需要在钻孔控制范围边缘外适当扩大评价计算区域的煤层范围，将实际受到预抽影响的煤体瓦斯资源量一并计入可抽采储量，最终评价结果适用于预抽钻孔控制范围内的评价单元；

③各评价区域用间接计算的残余瓦斯含量法评价抽采效果时，残余瓦斯含量指标临界值按是否小于8m³/t作为评判标准，当区域内瓦斯含量小于8m³/t时，预抽效果达标；否则，区域措施效果不达标，需延长抽采时间或采用其他措施加强抽采。