CN110130877A - 一种松软突出煤层抽采钻孔塌孔位置测定方法 - Google Patents

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李太训
王恩元
李红儒
陈同庆
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Abstract

本发明公开了一种松软突出煤层抽采钻孔塌孔位置测定方法，在待测工作面选取疑似出现塌孔现象的抽采钻孔为测试钻孔，关闭抽采管路上的阀门，在钻孔孔口与抽放管路之间安装三通，增设测试管路并安装塌孔测定计量装置，打开测试管路上的阀门开始测定工作，记录塌孔测定计量装置最终的总进气量并恢复瓦斯抽采工作，采用气体体积法确定钻孔塌孔的具体位置。其方法简单、操作便捷，成本低廉，实用高效。

Description

一种松软突出煤层抽采钻孔塌孔位置测定方法
技术领域
本发明涉及瓦斯抽采领域，特别涉及一种松软突出煤层抽采钻孔塌孔位置测定方法。
背景技术
在我国，高瓦斯矿井和突出矿井多，存在于煤层中的甲烷总量巨大，瓦斯危害大。在开采高瓦斯煤层或突出煤层前，需要施工钻孔进行瓦斯抽采，达到释放煤岩体中的瓦斯和煤岩体卸压效果。由于煤层强度低，加之地应力、瓦斯压力对钻孔的影响，尤其是在松软煤层这种复杂介质中，极易发生塌孔现象，严重影响瓦斯抽采效果。确定抽采钻孔的塌孔位置并采取一些工程技术措施，可延长钻孔稳定时间，提高瓦斯抽采效率，减少瓦斯灾害事故的发生。
目前，有关塌孔位置测定方面的技术很少，主要应用预设钻孔深度直径测量技术，即采用JJC-1D型孔径检测系统由目标钻孔的底部或顶部开始，每隔预设深度测量一次所述目标钻孔的直径，获取所述目标钻孔的深度与直径关系，确定所述目标钻孔的塌孔区域的位置，具有测量结果存储和处理方便快捷、测量精确度较高等特点。不足之处在于，此种方法需要测量多组数据，因此需要对不同深度钻孔的直径进行持续测量，工程量大，操作过程较为复杂。此外，在实际工程中，预设深度的取值范围不固定，不同预设深度所得到的测量结果存在明显差异。
发明内容
发明目的：针对上述现有技术，提出一种松软突出煤层抽采钻孔塌孔位置测定方法，
技术方案：一种松软突出煤层抽采钻孔塌孔位置测定方法，包括如下步骤：
步骤1：在待测工作面选取疑似出现塌孔现象的抽采钻孔为测试钻孔；
步骤2：关闭抽采管路上的第一阀门，在抽采钻孔的孔口与抽采管路之间安装三通来增设测试管路，在测试管路上设置第二阀门并安装塌孔测定计量装置；
步骤3：打开测试管路上的第二阀门，开启塌孔测定计量装置，开始记录抽采钻孔进气量，待气体流速稳定时，关闭第二阀门和塌孔测定计量装置，读取塌孔测定计量装置显示的数据结果并记录；
步骤4：开启抽采管路上的第一阀门，恢复瓦斯抽采工作；
步骤5：根据抽采钻孔的直径、封孔长度和塌孔测定计量装置测定的总进气量，根据公式(1)计算塌孔位置：
L＝L1+L2 (1)
式中，L为塌孔位置距抽采钻孔孔口的长度，L1为封孔长度，L2为实际抽采钻孔长度。
进一步的，所述实际抽采钻孔长度L2为封孔材料内端部至塌孔位置的距离，计算方法如式(2)所示：
式中，V为塌孔测定计量装置测定的总进气量，D为抽采钻孔的直径。
进一步的，所述塌孔测定计量装置为气体流量计。
有益效果：(1)本发明方法根据抽采钻孔直径和塌孔测定计量装置的总进气量，计算实际抽采钻孔长度，并根据实际抽采钻孔长度和封孔长度，确定抽采钻孔塌孔位置，所得结果可靠性较高。
(2)抽采钻孔塌孔程度越重，则利用此方法测定的效果越好，尤其对于使抽采钻孔完全堵塞的塌孔，此方法确定的塌孔位置更加精确。
(3)抽放管路与测定管路通过三通连接，且管路上设置阀门，能够实现从塌孔测定到恢复瓦斯抽采的快速转换。
(4)本发明方法简单，操作便捷，实用高效，最大限度的降低井下的人力需要，能有效降低测定成本。
附图说明
图1是本发明的实施方法工作示意图；
图2是本发明的抽采钻孔塌孔位置测定工作流程图；
图1中：1-顶板；2-煤体；3-底板；4-抽采钻孔；5-塌孔位置；6-封孔材料；7-三通；8-抽采管路；9-第一阀门；10-测试管路；11-第二阀门；12-塌孔测定计量装置；13-巷道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
如图2所示，一种松软突出煤层抽采钻孔塌孔位置测定方法，包括如下步骤：
步骤1：在待测工作面选取疑似出现塌孔现象的抽采钻孔4为测试钻孔。
步骤2：布置测试现场：关闭抽采管路上的第一阀门9，在抽采钻孔4的孔口与抽采管路8之间安装三通7来增设测试管路10，在测试管路上设置第二阀门11并安装塌孔测定计量装置12，塌孔测定计量装置12为气体流量计。
步骤3：打开测试管路上的第二阀门11，开启塌孔测定计量装置12，开始记录抽采钻孔4进气量，待气体流速稳定时，关闭第二阀门11和塌孔测定计量装置12，读取塌孔测定计量装置12显示的数据结果并记录。
步骤4：开启抽采管路上的第一阀门9，恢复瓦斯抽采工作。
步骤5：根据抽采钻孔4的直径、封孔长度和塌孔测定计量装置12测定的总进气量，根据公式1计算塌孔位置5：
L＝L1+L2 (1)
式中，L为塌孔位置距抽采钻孔4孔口的长度，L1为封孔长度，L2为实际抽采钻孔长度。实际抽采钻孔长度L2为封孔材料6内端部至塌孔位置5的距离，计算方法如式2所示：
式中，V为塌孔测定计量装置12测定的总进气量，D为抽采钻孔4的直径。
本发明根据实际抽采钻孔长度和封孔长度，确定抽采钻孔塌孔位置，封孔长度为已知量，仅需计算实际抽采钻孔长度，方法简单，操作便捷，所得结果可靠性较高。
本发明根据抽采钻孔直径和塌孔测定计量装置的总进气量，运用气体体积法计算实际抽采钻孔长度，所得结果较为精确。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种松软突出煤层抽采钻孔塌孔位置测定方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：在待测工作面选取疑似出现塌孔现象的抽采钻孔(4)为测试钻孔；
步骤2：关闭抽采管路上的第一阀门(9)，在抽采钻孔(4)的孔口与抽采管路(8)之间安装三通(7)来增设测试管路(10)，在测试管路上设置第二阀门(11)并安装塌孔测定计量装置(12)；
步骤3：打开测试管路上的第二阀门(11)，开启塌孔测定计量装置(12)，开始记录抽采钻孔(4)进气量，待气体流速稳定时，关闭第二阀门(11)和塌孔测定计量装置(12)，读取塌孔测定计量装置(12)显示的数据结果并记录；
步骤4：开启抽采管路上的第一阀门(9)，恢复瓦斯抽采工作；
步骤5：根据抽采钻孔(4)的直径、封孔长度和塌孔测定计量装置(12)测定的总进气量，根据公式(1)计算塌孔位置(5)：
L＝L1+L2 (1)
式中，L为塌孔位置距抽采钻孔(4)孔口的长度，L1为封孔长度，L2为实际抽采钻孔长度。
2.根据权利要求1所述的松软突出煤层抽采钻孔塌孔位置测定方法，其特征在于，所述实际抽采钻孔长度L2为封孔材料(6)内端部至塌孔位置(5)的距离，计算方法如式(2)所示：
式中，V为塌孔测定计量装置(12)测定的总进气量，D为抽采钻孔(4)的直径。
3.根据权利要求1或2所述的松软突出煤层抽采钻孔塌孔位置测定方法，其特征在于，所述塌孔测定计量装置(12)为气体流量计。
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