[發明專利]一種煤層注水半徑探測方法

在審

• 申請號: 202011600227.1
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112611849A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 康鍇;王寧;王潤超;羅華貴;王莉;趙學良;張飛;尚瑋煒;朱永輝;寧晉朋
• 申請（專利權）人: 山西晉煤集團技術研究院有限責任公司
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22;G01V9/00;E21F17/00
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 鄭晉周

本發明屬于煤礦煤層注水防塵技術領域，具體涉及一種煤層注水半徑探測方法，其解決了傳統的注水半徑探測方法施工量大，施工時間長，施工成本高；數據分析的準確性低的問題。本發明的步驟如下：S1：采樣；當采煤工作面回采至相應采樣位置時停止生產，直接在工作面切眼煤壁上沿切眼方向依次在采煤點上取樣；繼續回采，到達下一個采樣位置時停止生產并取樣；如此循環；S2：測試；S3：數據分析；采用Surfer軟件進行網格化處理、等值線繪制、光滑處理，輸出圖形，將圖形與注水鉆孔位置圖進行重合覆蓋，得到注水效果圖；S4：相關數據的計算。本發明取樣施工成本大大降低，取樣難度大大降低，大大提高取樣效率；注水效果圖更準確。

技術領域

本發明屬于煤礦煤層注水防塵技術領域，具體涉及一種煤層注水半徑探測方法。

背景技術

煤層注水是煤礦主動除塵的重要方法之一，在順槽中平行于切眼方向施工注水鉆孔，并提前進行注水，可顯著降低工作面回采時的粉塵含量。注水半徑是指一個注水鉆孔注水飽和后可以影響到的范圍，分析鉆孔注水效果，評價注水的均勻性，得到注水半徑有助于計算采煤工作面單孔極限注水量、單孔極限注水時間以及理論注水超前距離等，以確定最佳鉆孔間距，為礦方后期注水提供理論指導。

傳統的注水半徑探測方法打好注水鉆孔后，在注水鉆孔內注水飽和后；沿順槽方向施工多個考察孔，每一考察孔施工時，從深度20m開始每鉆進20m取一煤樣，這樣需要停工進行鉆孔（考察孔）施工，施工量大，施工時間長，使用的施工設備多，施工成本高；數據分析的準確性低。

發明內容

本發明要解決傳統的注水半徑探測方法施工量大，施工時間長，使用的施工設備多，施工成本高；數據分析的準確性低的問題，提供了一種煤層注水半徑探測方法。

本發明采用如下的技術方案實現：一種煤層注水半徑探測方法，包括以下步驟：

S1：采樣；在煤層順槽中施工注水鉆孔，注水鉆孔內注水飽和后停止注水，在注水鉆孔前后兩側沿順槽方向布置若干采樣位置，每個采樣位置沿沿切眼方向布設若干采煤點；當采煤工作面回采至相應采樣位置時停止生產，直接在工作面切眼煤壁上沿切眼方向依次在采煤點上取樣；繼續回采，到達下一個采樣位置時停止生產，在此工作面切眼煤壁上依次取樣；如此，直到所有采樣位置采樣完畢為止，每次采樣后將煤樣裝入密封袋進行密封，并寫上標簽；

S2：測試；采樣完成后將密封的煤樣送至實驗室進行含水率測試并記錄數據；

S3：數據分析；采用Surfer 軟件，首先對測試數據進行網格化處理，網格化處理采用克里格法進行，然后進行等值線繪制以及光滑處理，處理完成后，輸出CAD中的dxf格式圖形文件，采用CAD軟件將圖形與注水鉆孔位置圖進行重合覆蓋處理，即可得到注水效果圖，從注水效果圖上直接解讀確認煤層注水半徑、注水效果以及注水均勻性；

S4：單孔極限注水量、理論注水時間以及注水超前距離的計算。

進一步的，S1中所述采樣位置沿順槽方向越靠近注水鉆孔排布越密集、越遠離注水鉆孔排布越稀疏；所述采煤點沿切眼方向等間距排布，間距為20m。

進一步的，S1中所述的沿順槽方向的采樣位置的覆蓋范圍大于預估的最大可能注水半徑；沿切眼方向的采樣位置的覆蓋范圍大于注水鉆孔的鉆孔長度和預估的最大可能注水半徑的總和。

進一步的，S1中所述采煤點的上部、中部以及下部均進行采樣。

進一步的，S4中所述單孔極限注水量按照水分增加法由S3中確認的煤層注水半徑獲得，理論注水時間由單孔極限注水量獲得，理論注水超前距離由理論注水時間獲得。

進一步的，S2中，所述含水率測試在7天內完成。

進一步的，S1中所述的煤樣為300g。

本發明相比現有技術的有益效果：