[發(fā)明專利]一種煤層水力沖孔最優(yōu)出煤量確定方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011138469.3 | 申請日： | 2020-10-22 |
| 公開（公告）號： | CN112267875B | 公開（公告）日： | 2022-04-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 劉廳;林柏泉;趙洋;公祥明 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國礦業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | E21B47/06 | 分類號： | E21B47/06;E21B7/18;E21F7/00 |
| 代理公司： | 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200 | 代理人： | 李翩 |
| 地址： | 221116 *** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 煤層 水力 沖孔 最優(yōu) 出煤量 確定 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種煤層水力沖孔最優(yōu)出煤量確定方法，具體步驟為首先選擇兩個水力沖孔鉆孔并在兩個水力沖孔鉆孔連線的中心位置施工瓦斯壓力監(jiān)測孔，安裝壓力表并監(jiān)測瓦斯壓力，待壓力表示數(shù)穩(wěn)定后，施工水力沖孔鉆孔并進行水力沖孔作業(yè)，設(shè)計每米鉆孔出煤量為m1，重復(fù)以上步驟施工若干組水力沖孔鉆孔并分別將每米鉆孔出煤量設(shè)計為m1+0.3、m1+0.6、m1+0.9......；最后將上述所有水力沖孔鉆孔聯(lián)網(wǎng)進行瓦斯抽采，并持續(xù)記錄瓦斯壓力監(jiān)測孔內(nèi)的瓦斯壓力，抽采一定時間后，繪制鉆孔瓦斯壓力與出煤量的關(guān)系曲線，曲線上瓦斯壓力最低點對應(yīng)的鉆孔出煤量即為水力沖孔鉆孔的最優(yōu)出煤量，該方法操作簡單、成本低，能夠大幅改善水力沖孔技術(shù)的應(yīng)用效果。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及煤礦領(lǐng)域，具體涉及一種煤層水力沖孔最優(yōu)出煤量確定方法。
背景技術(shù)
瓦斯災(zāi)害是我國煤炭開采的主要災(zāi)害之一，嚴重威脅煤礦安全生產(chǎn)。目前，防治瓦斯災(zāi)害的最主要的手段是煤層瓦斯抽采。但是，由于我國煤層普遍具有微孔隙、低滲透和強吸附的特性，尤其是進入深部以后，煤層瓦斯抽采更加困難，需采取儲層改造措施，以提高煤層透氣性。
水力沖孔作為一種高效煤層增透措施，近年來被廣泛應(yīng)用于我國低滲透率煤層強化瓦斯抽采工程實踐中，并取得了較好的應(yīng)用效果。但是，該技術(shù)目前存在的一個亟待解決的關(guān)鍵問題是沖孔最優(yōu)出煤量的問題。如果鉆孔沖孔出煤量較少，則鉆孔的等效孔徑較小，鉆孔卸壓范圍有限，很難達到較好的抽采效果。相反，如果鉆孔出煤量過大，一方面會導(dǎo)致孔與孔之間會出現(xiàn)嚴重的應(yīng)力集中，導(dǎo)致該區(qū)域瓦斯很難被抽出，出現(xiàn)抽采盲區(qū)和高突出危險點，給后期煤巷掘進埋下安全隱患；另一方面，鉆孔出煤量過大還會導(dǎo)致煤體破碎嚴重，導(dǎo)致后期煤巷掘進過程中巷幫支護困難，增加工程成本。因此，為了確定合理的水力沖孔鉆孔出煤量，亟需尋求煤層水力沖孔最優(yōu)出煤量確定方法，以提高水力沖孔技術(shù)的工程適用性，改善其瓦斯治理效果。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述存在的技術(shù)不足，本發(fā)明的目的是提供一種煤層水力沖孔最優(yōu)出煤量確定方法，其操作簡單、成本低，并且能夠大幅改善水力沖孔技術(shù)的應(yīng)用效果，提高其工程適用性。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供一種煤層水力沖孔最優(yōu)出煤量確定方法，具體包括以下步驟：
S1：在高瓦斯煤層中選取兩個水力沖孔鉆孔的位置，并確定兩個水力沖孔鉆孔的間距L；
S2：從底抽巷向兩個水力沖孔鉆孔中心連線的中點位置施工一個瓦斯壓力監(jiān)測孔，然后封孔、安裝瓦斯壓力表并持續(xù)監(jiān)測孔內(nèi)瓦斯壓力；
S3：觀察瓦斯壓力表，待瓦斯壓力監(jiān)測孔內(nèi)的瓦斯壓力穩(wěn)定后，在步驟S1中設(shè)定的位置施工水力沖孔鉆孔，然后進行沖孔作業(yè)，水力沖孔鉆孔的沖孔段每米鉆孔的出煤量設(shè)計為m1；
S4：重復(fù)步驟S1～S3，共施工N組水力沖孔鉆孔，其中每組水力沖孔鉆孔的間距為d，第1組到第N組的水力沖孔鉆孔的沖孔段每米出煤量分別設(shè)計為m1、m1+0.3、m1+0.6……；
S5：將所有水力沖孔鉆孔聯(lián)網(wǎng)并進行瓦斯抽采，記錄瓦斯壓力表監(jiān)測到的瓦斯壓力監(jiān)測孔的壓力變化；
S6：抽采一定時間后，將各瓦斯壓力監(jiān)測孔的最終瓦斯壓力與各組水力沖孔鉆孔對應(yīng)的出煤量繪制成瓦斯壓力-出煤量曲線，曲線中瓦斯壓力最低點對應(yīng)的出煤量即為該條件下的煤層水力沖孔最優(yōu)出煤量m0。
優(yōu)選地，步驟S1中，L取值為5m～8m。
優(yōu)選地，步驟S2中，瓦斯壓力監(jiān)測孔與水力沖孔鉆孔的軸線位于同一平面內(nèi)，瓦斯壓力監(jiān)測孔的終孔位置位于水力沖孔鉆孔終孔中心連線的中點處。
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