[发明专利]一种测定采空区大直径钻孔抽采范围的装置及方法

说明书

本发明涉及超大直径煤层钻孔插管抽采采空区瓦斯效果考察技术领域，一种测定采空区大直径钻孔抽采范围的装置，包括示踪气体瓶、气管、连通主体和注气管，连通主体具有气瓶注气连接组件和测试钢管连接头，其中示踪气体瓶通过气管与所述连通主体的气瓶注气连接组件连接，连通主体的测试钢管连接头与所述注气管连接。本发明的有益效果是弥补了实际测定大孔径抽采采空区瓦斯影响半径的空白，利用SF₆气体不与煤体中任何因子发生反应和容易捕捉的特点，有效测定大孔径采空区瓦斯抽采影响范围，该方法操作简易和成本低廉，煤矿自身技术能力便可测定，具有非常好的经济性和普及性。另外，本发明还提供一种测定采空区大直径钻孔抽采范围的方法。

技术领域

本发明涉及超大直径煤层钻孔插管抽采采空区瓦斯效果考察技术领域，具体涉及一种利用示踪气体测定采空区抽采范围的装置及方法。

背景技术

煤矿在瓦斯灾害防治方面投入了大量的人力及财力，尤其在瓦斯抽采方面，更是进行了大量的研究工作和工程投入，采取了多种抽采方法相结合的方式进行矿井瓦斯治理。

但由于目前回采工作面采用“U”型通风方式，且工作面生产强度大，邻近层瓦斯涌出影响严重，造成采空区瓦斯涌出量大，上隅角瓦斯的管理尤为困难。从瓦斯来源看，工作面瓦斯涌出量中采空区瓦斯所占比重越来越大，采空区瓦斯抽采难度加大，由于采空区瓦斯浓度较低，采用钻孔抽采因抽采量小，往往效果不好，为提高抽采效果，节约成本，通过螺旋钻进机打超大直径钻孔，可解决回采工作面采区瓦斯涌出量大和上隅角超限问题。

大孔径抽采范围是指在规定时间内以抽采钻孔为核心，该半径范围内的瓦斯压力或含量降到安全容许值的范围。煤矿井下施工大孔径钻孔，增大抽采通道，破坏煤体原始赋存状态，通过以往的直接法很难准确的测定抽采的影响范围，现阶段仅依据考察孔内瓦斯浓度变化或压力变化，这种粗略的考察方法不能准确的反应抽采的影响范围，不能准确的测定有效的影响范围会导致存在抽采盲区，从而影响抽采效果，现场实践表明，只有科学准确的测定影响半径，才能有效的指导井下钻孔施工，确定效果最佳，保证井下人员的人身安全和经济效益最大化。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种测定采空区大直径钻孔抽采范围的装置，本装置可针对采空区大直径钻孔抽采范围测量技术实施的装置。另外，本发明还提出了一种测定采空区大直径钻孔抽采范围的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

在第一个方案中，本发明提出一种测定采空区大直径钻孔抽采范围的装置，包括示踪气体瓶、气管、连通主体和注气管，连通主体具有气瓶注气连接组件和测试钢管连接头，其中示踪气体瓶通过气管与所述连通主体的气瓶注气连接组件连接，连通主体的测试钢管连接头与所述注气管连接。

在第一个方案中，作为优选的，所述连通主体临近入气口处具有注气气压调节阀、流量计、以及控制该流量计的流量计阀门。

在第一个方案中，所述连通主体上还具有用于测试连通主体内部气体压力的压力表。

在第一个方案中，所述压力表具有受压调节阀。

在第一个方案中，所述测试钢管连接头处还设有测试钢管气压调节阀。

在第二个方案中，本发明提出一种测定采空区大直径钻孔抽采范围的方法，包括如下步骤：

步骤1、在采空区开始在回风巷一侧沿垂直方向施工抽采钻孔并记录抽采钻孔的孔深，将抽采管路置入抽采钻孔后封闭抽采钻孔的孔口；

步骤2、从回风巷平行抽采钻孔方向施工若干个等间距的注气孔，并记录注气孔的孔深；

步骤3、向注气孔内注入示踪气体后封堵注气孔；