[發明專利]區域防突效果檢驗方法

有效

• 申請號: 201110297611.3
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN102337922A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 胡千庭;文光才;杜子健;孫東玲;周厚權;張志剛;陳賓;楊利平;董洪凱;袁德權;李樹彬
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團重慶研究院
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21F17/18
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 王海權

1.區域防突效果檢驗方法，其特征在于：是將采集取得的信息資料通過計算機界面上的不同按鍵輸入計算機進行分析計算，根據分析計算的結果以及選擇的評價計算方法進行計算處理后，通過顯示屏或者打印機輸出評價結果；

A.首先進行評價單元的劃分，劃分分為兩個步驟：

1）采用有效投入抽采鉆孔實際控制范圍取小的原則來進行抽采鉆孔有效范圍界定，對順層鉆孔取相鄰有效預抽鉆孔中較短孔作為相鄰鉆孔有效孔深，以鉆孔有效孔深點連線構成鉆孔長度方向的控制邊緣線，預抽鉆孔的實際控制范圍就由控制邊緣線、最邊緣兩個鉆孔位置、鉆孔施工工作面位置四條線圍成；對穿層鉆孔預抽，取相鄰有效邊緣孔的見煤點之間的連線作為其控制范圍的邊界線，連線所組成的圖形為穿層抽采鉆孔的有效控制范圍；

2）設定程序，輸入采集的抽采鉆孔有效控制范圍內鉆孔間距和布孔參數，將抽采鉆孔有效控制范圍內鉆孔間距、布孔參數基本相同和預抽時間基本一致的區域劃為一個評價單元，預抽期間對同一評價單元內的瓦斯抽采量進行單獨計量，同時將斷層、陷落柱等地質構造帶獨立于其它區域，單獨劃分為評價單元；

B．具體評價環節，包括對抽采鉆孔竣工質量進行評價、對殘余瓦斯含量指標進行評價以及對對鉆孔瓦斯動力現象進行評價，各環節可以根據需要選擇其中的一項或多項進行評價；

a.對抽采鉆孔竣工質量進行評價包括：

1）對預抽鉆孔實際竣工工程是否達到鉆孔施工設計要求的最小控制范圍作出評價，即采集預抽鉆孔實際竣工工程的相關參數，輸入計算機系統中，對應不同的區域評價模塊，進行評價，各區域評價模塊及對應的評價約束包括：

（1）順層鉆孔遞進式預抽區段模塊

順層鉆孔應當控制區段內的整個開采塊段、兩側回采巷道及其外側一定范圍內的煤層，在煤層賦存復雜區域鉆孔控制煤層巷道輪廓線外至少20m，其他賦存簡單區域為控制巷道兩側輪廓線外至少各15m；

（2）順層鉆孔預抽工作面區域模塊

采用順層鉆孔預抽工作面回采區域煤層瓦斯時，應根據工作面長度，預抽鉆孔應控制整個開采塊段的煤層；

（3）穿層鉆孔預抽煤巷條帶

采用大巷中施工穿層鉆孔預抽煤巷條帶瓦斯時，穿層鉆孔應當控制整條煤層巷道及其兩側一定范圍內的煤層，控制范圍與上述（1）項中回采巷道外側的要求相同；

（4）?順層鉆孔預抽煤巷條帶

順層鉆孔作為超前掩護鉆孔預抽掘進巷道條帶瓦斯時，超前掩護鉆孔應不小于60m，鉆孔巷道兩側的控制范圍與上述（1）項中回采巷道外側的要求相同；

（5）穿層鉆孔預抽石門揭煤區域

穿層鉆孔預抽石門揭煤區域煤層瓦斯時，鉆孔最小控制范圍是揭煤處巷道輪廓線外12m，同時還應當保證控制范圍的外邊緣到巷道輪廓線的垂直距離不小于5m，上述巷道輪廓線還包括預計前方揭煤段巷道的輪廓線，且當鉆孔不能一次穿透煤層全厚時，應當保持煤孔最小超前距15m；

2）對評價單元內的鉆孔施工間距、均勻布置情況作出評價：

鉆孔設計與施工間距事先設定，其設定依據來源于經礦井考察得出的不同預抽期對應的合理鉆孔有效抽采半徑，合格標準為預抽鉆孔終孔間距不得大于設計間距的1.3倍，即為施工布孔均勻，否則為不符合設計間距要求；

b.對殘余瓦斯含量指標進行評價，包括：

1）抽排瓦斯量計算殘余瓦斯含量預評價

對預抽區段、回采工作面區域煤層等較大區域的評價單元進行評價時，通過對區域內鉆場、管路的抽采流量參數進行監測和抽采量統計，采用抽排量計算殘余瓦斯含量的方法，通過計算機的分析處理，完成區域預抽效果進行預評價，從而掌握單元內平均瓦斯抽采效果；

2）直接法實測殘余瓦斯含量評價

預抽一定時間后，當計算的殘余瓦斯含量值已經小于8m³/t時，進行直接法井下實測瓦斯含量，將測得的數據輸入計算機，以直接法實測的殘余瓦斯含量指標為準進行評價；

煤巷條帶與區段的評價單元內實測煤層殘余瓦斯含量小于8m³/t、采煤工作面的評價單元實測煤層殘余瓦斯含量小于工作面抽采達標要求瓦斯含量（AQ1026-2006）的預抽區域，且含量測定孔施工時無動力現象，可直接判定評價單元內措施效果達標，否則，即為措施效果不達標，預抽防突措施無效；

c.對鉆孔瓦斯動力現象進行評價，包括：

在評價預抽措施控制區域內措施效果是否達標期間，對區域內出現瓦斯涌出異常或檢驗鉆孔施工過程中出現的噴孔、頂鉆、煤炮聲等動力現象或預兆進行監測，并將相關數據和信息輸入計算機進行分析，除發生噴孔現象可直接判定為區域措施效果不達標外，對出現的其它瓦斯動力現象，應首先通過收集附近的地質構造和煤層賦存資料，根據附近預抽鉆孔的施工情況，分析動力現象發生原因，判定其是否為突出預兆，經判定發生的動力現象是明顯突出預兆時，出現預兆點位置周圍半徑100m內的預抽區域即為措施不達標；

C.分析結果判斷

綜上c、?d、?e的評價環節，通過計算機綜合分析，得到分析結果，當井下區域內預抽效果評價為達標時，該區域內無突出危險，若任何一個含量測試點的指標測定值達不到各指標的評價標準，則被判定為預抽防突效果無效，且此含量測試點周圍半徑100m內的預抽區域均判定為預抽防突效果無效，即為突出危險區，突出危險區需要繼續采取措施，直至達標；只要有一次區域驗證為有突出危險或超前鉆孔等發現了突出預兆，則該區域以后的采掘作業均應當執行局部綜合防突措施。

2.根據權利要求1所述的區域防突效果檢驗方法，其特征在于：在抽排瓦斯量計算殘余瓦斯含量預評價的環節，采用煤層原始瓦斯含量、抽排瓦斯量間接計算的殘余瓦斯含量進行預抽煤層瓦斯區域措施效果檢驗時，應當符合下列要求：

①根據要求應對區域內劃分的各評價單元的瓦斯抽采量單獨計量，統計評價單元內鉆孔的累計抽采瓦斯純量；

②若預抽鉆孔控制邊緣外側為未采動煤體，在計算檢驗指標時根據不同煤層的透氣性及鉆孔在不同預抽時間的影響范圍等情況，需要在鉆孔控制范圍邊緣外適當擴大評價計算區域的煤層范圍，將實際受到預抽影響的煤體瓦斯資源量一并計入可抽采儲量，最終評價結果適用于預抽鉆孔控制范圍內的評價單元；

③各評價區域用間接計算的殘余瓦斯含量法評價抽采效果時，殘余瓦斯含量指標臨界值按是否小于8m³/t作為評判標準，當區域內瓦斯含量小于8m³/t時，預抽效果達標；否則，區域措施效果不達標，需延長抽采時間或采用其他措施加強抽采。