CN106988732A - 一种煤矿瓦斯抽采半径在线测定方法 - Google Patents
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Abstract
一种煤矿瓦斯抽采半径在线测定方法，属于煤矿瓦斯安全监测技术领域，所要解决的技术问题是提供一种误差小、测定方便的煤矿瓦斯抽采半径测定方法，所采用的技术方案：第一步，选定钻孔地点；第二步，施工包括第一钻孔、第二钻孔和中心钻孔的若干组钻孔；第三步，将中心钻机连接至矿井瓦斯抽采系统、将第一钻孔、第二钻孔连接至第一容器、第二容器；第四步，将第一容器、第二容器内的负压传感器和浓度传感器均数据连接至地面监控系统；第五步，开始对中心钻孔进行抽采，并地面同步监测第一钻孔、第二钻孔的负压、浓度变化，第六步，当第一钻孔、第二钻孔的压力由正压变为负压、瓦斯浓度低于1%时，测定抽采半径，本发明应用于煤矿井下瓦斯测定。
Description
技术领域
一种煤矿瓦斯抽采半径在线测定方法，属于煤矿瓦斯安全监测技术领域。
背景技术
煤矿瓦斯抽采半径是瓦斯抽采钻孔布置的重要依据。目前，常用的抽采半径测定方法往往存在测定数据误差较大，或者需要长期现场观测等缺点，耗费人力和物力，测定效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种误差小、测定方便的煤矿瓦斯抽采半径测定方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案：一种煤矿瓦斯抽采半径在线测定方法，按照以下步骤进行：
第一步，在煤矿井下的井壁选定钻孔地点；
第二步，在第一步选定的井壁施工若干组钻孔，每组包括排成一条直线的第一钻孔、第二钻孔和中心钻孔，其中，中心钻孔为抽采孔，第一钻孔、第二钻孔为监测孔，所述第一钻孔、第二钻孔分别位于中心钻孔两侧，并且第一钻孔、第二钻孔与中心钻孔的间距不同；
第三步，将第二步中每组的中心钻机封闭并连接至矿井瓦斯抽采系统，同时将每组的第一钻孔、第二钻孔封闭，并且用连接软管分别将第一钻孔、第二钻孔与第一容器、第二容器连通，所述第一容器、第二容器均带有出口，并且在第一容器、第二容器内均设有负压传感器和浓度传感器；
第四步，将第三步中第一容器、第二容器内的负压传感器和浓度传感器均数据连接至地面监控系统；
第五步，完成上述四步后，开始对中心钻孔进行抽采，并同时在地面同步监测第一钻孔、第二钻孔随着中心钻孔抽采时间增加所发生的负压、浓度变化；
第六步，当第五步中第一钻孔、第二钻孔的压力由正压变为负压、瓦斯浓度变为低于1%时，第一钻孔、第二钻孔与中心钻孔的间距即为对应抽采时间下的抽采半径。
所述第二步中在选定的井壁施工五组钻孔，并且第一组钻孔的中心钻孔距第一钻孔、第二钻孔间距分别为1m和2m，第二组钻孔的中心钻孔距第一钻孔、第二钻孔间距分别为3m和4m，第三组钻孔的中心钻孔距第一钻孔、第二钻孔间距分别为5m和6m，第四组钻孔的中心钻孔距第一钻孔、第二钻孔间距分别为7m和8m，第五组钻孔的中心钻孔距第一钻孔、第二钻孔间距分别为9m和10m。
所述第二步中的煤矿井壁为穿层钻孔时，则每组钻孔的所有钻孔均施工进入煤层1m以上，所述第二步中的煤矿井壁为顺层钻孔时，则每组钻孔的所有钻孔深度均不小于30m。
所述第一容器、第二容器均设置于煤矿井下的井壁。
本发明和现有技术相比具有以下有益效果：本发明操作简单，使用方便，不需现场实测数据，在地面即可实现对煤矿井下瓦斯连续的在线数据监测，节约大量人力物力，同时，相对于现有技术中采用现场数据测定的方法，本发明测定的结果也更加准确。
附图说明
图1为本发明每组第一钻孔、第二钻孔及中心钻孔的布置示意图。
图中，1为中心钻孔，2为第一钻孔，3为第二钻孔，4为第一容器，5为第二容器，6为负压传感器，7为浓度传感器，8为抽采系统，9为连接软管，10为容器出口。
具体实施方式
如图1所示，一种煤矿瓦斯抽采半径在线测定方法，按照以下步骤进行：
第一步，在煤矿井下的井壁选定钻孔地点；
第二步，在第一步选定的井壁施工若干组钻孔，每组包括排成一条直线的第一钻孔2、第二钻孔3和中心钻孔1，其中，中心钻孔1为抽采孔，第一钻孔2、第二钻孔3为监测孔，所述第一钻孔2、第二钻孔3分别位于中心钻孔1两侧，并且第一钻孔2、第二钻孔3与中心钻孔1的间距不同；
第三步，将第二步中每组的中心钻机封闭并连接至矿井瓦斯抽采系统8，同时将每组的第一钻孔2、第二钻孔3封闭，并且用连接软管9分别将第一钻孔2、第二钻孔3与第一容器4、第二容器5连通，所述第一容器4、第二容器5均带有容器出口10，并且在第一容器4、第二容器5内均设有负压传感器6和浓度传感器7；
第四步，将第三步中第一容器4、第二容器5内的负压传感器6和浓度传感器7均数据连接至地面监控系统；
第五步，完成上述四步后，开始对中心钻孔1进行抽采，并同时在地面同步监测第一钻孔2、第二钻孔3随着中心钻孔1抽采时间增加所发生的负压、浓度变化；
第六步，当第五步中第一钻孔2、第二钻孔3的压力由正压变为负压、瓦斯浓度变为低于1%时，第一钻孔2、第二钻孔3与中心钻孔1的间距即为对应抽采时间下的抽采半径。
所述第二步中在选定的井壁施工五组钻孔，并且第一组钻孔的中心钻孔1距第一钻孔2、第二钻孔3间距分别为1m和2m，第二组钻孔的中心钻孔1距第一钻孔2、第二钻孔3间距分别为3m和4m，第三组钻孔的中心钻孔1距第一钻孔2、第二钻孔3间距分别为5m和6m，第四组钻孔的中心钻孔1距第一钻孔2、第二钻孔3间距分别为7m和8m，第五组钻孔的中心钻孔1距第一钻孔2、第二钻孔3间距分别为9m和10m。
所述第二步中的煤矿井壁为穿层钻孔时，则每组钻孔的所有钻孔均施工进入煤层1m以上，所述第二步中的煤矿井壁为顺层钻孔时，则每组钻孔的所有钻孔深度均不小于30m。
所述第一容器4、第二容器5均设置于煤矿井下的井壁。
所述第一步中，在煤矿井下的井壁选定钻孔地点应该选定没有其它钻孔的井壁，避免其它钻孔影响本发明中钻孔的在线测定。
所述第二步中的第一钻孔2、第二钻孔3与中心钻孔1的间距不同，随着中心钻孔1的连续抽采，第一钻孔2、第二钻孔3负压、浓度发生明显变化的时间也不同，当第一钻孔2负压、浓度发生明显变化时，第一钻孔2与中心钻孔1的间距确定为对应抽采时间下第一钻孔2与中心钻孔1的抽采半径；当第二钻孔3负压、浓度发生明显变化时，第二钻孔3与中心钻孔1的间距确定为对应抽采时间下第二钻孔3与中心钻孔1的抽采半径。
所述第二步中若干组钻孔中某一组钻孔的钻孔之间的间距设置，可根据实际情况选择，但是一般不超过10m。
所述第三步中的第一容器4、第二容器5均带有容器出口10，目的是防止随着中心钻孔1抽采时间的增加，第一容器4、第二容器5会逐渐变化为真空状态，影响第一容器4、第二容器5内传感器的工作。
所述第六步中第一钻孔2、第二钻孔3的正常钻孔瓦斯浓度一般大于5%，变为巷道内瓦斯浓度时一般小于1%。
上述实施例是对本发明结构的解释而非限制，在不脱离本发明原理前提下所作的变形也在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种煤矿瓦斯抽采半径在线测定方法，其特征在于按照以下步骤进行：
第一步，在煤矿井下的井壁选定钻孔地点；
第二步，在第一步选定的井壁施工若干组钻孔，每组包括排成一条直线的第一钻孔、第二钻孔和中心钻孔，其中，中心钻孔为抽采孔，第一钻孔、第二钻孔为监测孔，所述第一钻孔、第二钻孔分别位于中心钻孔两侧，并且第一钻孔、第二钻孔与中心钻孔的间距不同；
第三步，将第二步中每组的中心钻机封闭并连接至矿井瓦斯抽采系统，同时将每组的第一钻孔、第二钻孔封闭，并且用连接软管分别将第一钻孔、第二钻孔与第一容器、第二容器连通，所述第一容器、第二容器均带有出口，并且在第一容器、第二容器内均设有负压传感器和浓度传感器；
第四步，将第三步中第一容器、第二容器内的负压传感器和浓度传感器均数据连接至地面监控系统；
第五步，完成上述四步后，开始对中心钻孔进行抽采，并同时在地面同步监测第一钻孔、第二钻孔随着中心钻孔抽采时间增加所发生的负压、浓度变化；
第六步，当第五步中第一钻孔、第二钻孔的压力由正压变为负压、瓦斯浓度变为低于1%时，第一钻孔、第二钻孔与中心钻孔的间距即为对应抽采时间下的抽采半径。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿瓦斯抽采半径在线测定方法，其特征在于：所述第二步中在选定的井壁施工五组钻孔，并且第一组钻孔的中心钻孔距第一钻孔、第二钻孔间距分别为1m和2m，第二组钻孔的中心钻孔距第一钻孔、第二钻孔间距分别为3m和4m，第三组钻孔的中心钻孔距第一钻孔、第二钻孔间距分别为5m和6m，第四组钻孔的中心钻孔距第一钻孔、第二钻孔间距分别为7m和8m，第五组钻孔的中心钻孔距第一钻孔、第二钻孔间距分别为9m和10m。
3.根据权利要求1或2所述的一种煤矿瓦斯抽采半径在线测定方法，其特征在于：所述第二步中的煤矿井壁为穿层钻孔时，则每组钻孔的所有钻孔均施工进入煤层1m以上，所述第二步中的煤矿井壁为顺层钻孔时，则每组钻孔的所有钻孔深度均不小于30m。
4.根据权利要求1或2所述的一种煤矿瓦斯抽采半径在线测定方法，其特征在于：所述第一容器、第二容器均设置于煤矿井下的井壁。
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