[发明专利]一种钻孔有效抽采半径的确定方法

说明书

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。

技术领域

本发明涉及煤矿瓦斯抽采技术领域，特别涉及一种钻孔有效抽采半径的确定方法。

背景技术

煤矿瓦斯是影响矿井安全生产的主要灾害之一，长期以来严重威胁到矿工的生命安全，随着各种瓦斯防治新理论的研究，煤矿瓦斯灾害事故也得到了明显改善，然而近年来，随着煤矿挖掘深度的不断加大，开采规模的不断扩大，煤矿瓦斯防治的难度也越来越大，目前，从井下巷道空间向目标煤层区域进行施工后，再通过顺层钻孔或者穿层钻孔的方式对目标煤层区域进行瓦斯抽采，是目前应用最为普遍的瓦斯治理措施，其中，在对目标煤层区域进行钻孔时，钻孔有效抽采半径作为钻孔设计时的主要依据，决定了钻孔时的布置密度和抽采达标时所需要的时间。

目前，在对目标煤层区域进行钻孔时，对钻孔有效抽采半径的确定方法为：首先在煤层区域施工一个瓦斯抽采孔，以及若干个距抽采孔不同距离的测压孔(一般根据需要，间距可为1.0m、1.5m、2m、2.5m、3.0m等)，接着当测压孔瓦斯压力稳定后再对抽采孔进行瓦斯抽取，最终通过观测不同抽采时间内各个测压孔的瓦斯压力下降情况来确定不同抽采时间所对应的钻孔有效抽采半径。

然而，采用现有方法对目标煤层区域进行钻孔时，主要存在两个问题：一是测定时间较长，并且抽采孔在进行瓦斯抽取前需要等待测压孔的压力稳定，一般需要半个月以上，当遇到煤层透气性差、瓦斯渗流缓慢的情况下则需要更长时间，容易导致抽采观测时压力下降缓慢，观测周期长；二是准确测定的难度大，主要是因为瓦斯压力测定的成功率较低，其中，相关研究表明，穿层钻孔的测压成功率一般只有70％，遇到围岩松软、裂隙发育或进行顺层孔测压时成功率更低。

发明内容

本发明提供一种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。

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，每组所述钻孔包括流量观测孔和多个辅助抽采孔，每组所述钻孔中的所述流量观测孔的中心与多个所述辅助抽采孔的中心等间距布置；

将所述流量观测孔和所述辅助抽采孔与瓦斯抽采装置相连，所述瓦斯抽采装置用于对所述待测煤层内的瓦斯进行抽采并对所述流量观测孔的流量进行监测；

根据所述瓦斯抽采装置监测到的所述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，且当第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，则停止瓦斯抽采，并确定出该组所述钻孔在所述第N天对应的有效抽采半径为1/2d，d为每组所述钻孔中所述流量观测孔的中心与所述辅助抽采孔的中心之间的间距，N为大于1的正整数。

本发明的具体实施方式中，所述当第N天累计的瓦斯抽采总量大于等于所述待测煤层区域内需抽采的瓦斯总量时，则确定出每组所述钻孔在所述第N天对应的有效抽采半径为1/2d，包括：

判断第N-1天累计的瓦斯抽采总量是否小于所述待测煤层区域内需抽采的瓦斯总量；

若第N-1天累计的瓦斯抽采总量小于所述待测煤层区域内需抽采的瓦斯总量，则继续抽采，并判断第N天累计的瓦斯抽采总量是否大于等于所述待测煤层区域内需抽采的瓦斯总量；