CN110541730B - 一种基于气雾判识煤层距离的方法 - Google Patents

一种基于气雾判识煤层距离的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110541730B
CN110541730B CN201910838683.0A CN201910838683A CN110541730B CN 110541730 B CN110541730 B CN 110541730B CN 201910838683 A CN201910838683 A CN 201910838683A CN 110541730 B CN110541730 B CN 110541730B
Authority
CN
China
Prior art keywords
coal
coal seam
adsorption
distance
fog
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910838683.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110541730A (zh
Inventor
曹运江
黄祥宽
蔡昌和
曹星昊
曹建辉
吴兴建
王宇
曹紫天
曹羽哲
杨小芹
陈文婷
王嘉豪
曹紫跃
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hunan University of Science and Technology
Original Assignee
Hunan University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hunan University of Science and Technology filed Critical Hunan University of Science and Technology
Priority to CN201910838683.0A priority Critical patent/CN110541730B/zh
Publication of CN110541730A publication Critical patent/CN110541730A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110541730B publication Critical patent/CN110541730B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F17/00—Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere

Abstract

本发明属于煤层距离判断识别与计算技术领域，公开了一种基于气雾判识煤层距离的方法，所述基于气雾判识煤层距离的方法利用煤层碳分子筛吸附理论,煤层赋存处于某种恒温状态及某种干燥状态下对水雾和湿度吸附达到平衡的原理所开展的活动；水雾所吸方向是煤层先出露位置，当气雾成线条从裂隙中被吸入时或该作业点没有了钻机施工排出的气雾，说明离煤层很近，如均匀吸收则较远；不吸收、气雾很浓则证明还在岩巷之中，不需要担心遇煤的问题。本发明可以较准确判别采掘工作面离煤层的远近，并且在复杂的地质条件下，可防止误穿煤层，节省大量的人力、物力资源，操作简单且方便，可满足对煤层的开采需求。

Description

一种基于气雾判识煤层距离的方法
技术领域
本发明属于煤层距离计算技术领域，尤其涉及一种基于气雾判识煤层距离远近的方法及从吸附强度大小判断未知区域煤层在解吸过程会产生多少甲烷。
背景技术
目前，业内常用的现有技术是这样的：目前业内有前探法和岩层分析法，就是利用打钻孔探测和岩层岩性参数去分析判断，但前探法有控制面积的局限性，往往在两孔之间留有死角；在复杂地质条件下由于某个岩层缺失，褶皱在控制的死角出现，引起这一点发生突出，岩层分析法由于其复杂地质也是如此。还有巷道与煤层距离的测试方法，所述测量装置包括震源和N个传感器，所述N个传感器位于所述震源与揭煤巷道的迎头之间，且与所述震源位于同一直线，所述直线平行于所述揭煤巷道的中轴线，其中N为正整数，N大于或等于1；所述方法包括：通过震源产生沿所述揭煤巷道的地平面向所述迎头传播的面波，并开始计时；通过所述N个传感器接收从所述震源传来的面波，获取从所述震源产生所述面波至所述面波分别到达所述N个传感器的N个第一传播时间；所述N个传感器接收所述迎头反射回的面波，获取从所述震源产生所述面波至所述反射回的面波分别到达所述N个传感器的N个第二传播时间；所述N个传感器接收煤层反射回的横波，获取从所述震源产生所述面波至所述反射回的横波分别到达所述N个传感器的N个第三传播时间；根据所述N个第一传播时间，所述N个第二传播时间，以及所述N个传感器与所述迎头的距离，获取所述面波的传播速度；根据所述面波的传播速度获取所述横波的传播速度；根据所述横波的传播速度，所述N个第二传播时间以及所述N个第三传播时间获取所述迎头到所述煤层的距离。
综上所述，现有技术存在的问题是：
(1)无法准确判定采掘工作面距离煤层的远近。
(2)复杂地质条件下误穿煤层，特别是薄煤层，存在过煤层而不知的情形。
(3)操作方法及设施较复杂。
解决上述技术问题的难度：在十分复杂的地质条件下无法准确判断煤层位置，很容易误穿煤层(特别是薄煤层)而不知情形，影响对煤层的开采，并且现有的地球物理方法操作复杂且不方便，需要大量的人力、物力资源。
解决上述技术问题的意义：可以较准确判别工作点离煤层的距离，并且在复杂的地质条件下防止误穿煤层(特别是薄煤层)，操作简单，可以节省大量人力、物力资源，从而方便对煤层的开采，满足对煤的需求。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于气雾判识煤层距离远近的方法。
本发明是这样实现的，一种基于气雾判识煤层距离的方法，所述基于气雾判识煤层距离的方法包括：
第一步，采掘点保持固定的供风量，保持固定的空气湿度及温度，即掘进过程同等条件；
第二步，观察掘进过桯中不同点的气雾浓度表象，也可用干湿度计测定掘进过桯中不同点的湿度情况，加深对气雾不同的认知；
第三步，根据不同参数绘制吸附强度坐标图，得出该煤层吸附过程中在不同点的表象，掌握吸附规律(如顶底板沒有其他吸附要素参与，则离煤层越近吸附强度越大，打破施工过程中的显象平衡，越远吸附强度越小)。
进一步，采掘点保持固定的供风量，保持固定的空气湿度，与掘进过程条件同等；
进一步，观察掘进过桯中不同点的气雾浓度表象，也可用干湿度计测定掘进过桯中不同点的湿度情况，加深对气雾不同的认知；
进一步，据不同参数绘制吸附强度坐标图，得出该煤层吸附过程中在不同点的表象，掌握气雾被吸附规律。
综上所述，本发明的优点及积极效果为：利用煤层碳分子筛吸附理论，煤层赋存处于某种恒温状态及某种干燥状态下对水雾和湿度吸附达到平衡的原理开展的活动，利用岩层远近障碍阻隔物影响吸附强度大小的显象分析问题，也就是说煤层的吸附随着赋存环境的变化还变化，釆掘过程就是改变其赋存环境的过程，那么就出现了对这个过程观察的理论。水雾所吸方向是煤层先揭露位置，当气雾成线条从裂隙中被吸入时或该作业点没有了钻机施工排出的气雾，离煤层很近，如均匀吸收则表示还较远；不吸收、气雾很浓则证明还在岩巷之中。这种气雾观测法在复杂地质条件下可防止误穿煤层。实际操作防治过程中，采掘点在与煤层间距为15m至10m，可每隔3m向吸入方向打一个透过煤层的措施孔；而10m-5m间距时，每隔3m打双排措施孔，布置在巷道吸水侧，孔底直径为5m；5m以下时，据情况打多排措施孔，其孔底直径为3m-3.5m。
本发明可以较准确判别采掘工作面离煤层的远近，并且在复杂的地质条件下，可防止误穿煤层，节省大量的人力、物力资源，操作简单且方便，可满足对煤层的开采需求。相应地，可采取后续的防突措施：采掘点在与煤层间距为15m至10m，可每隔3m向吸入方向打一个透过煤层的措施孔；10m-5m间距时，每隔3m打双排措施孔，布置在巷道吸水侧，孔底直径为5m；5m以下时，据情况打多排措施孔，其孔底直径为3m-3.5m。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于气雾判识煤层距离的方法流程图。
图2是本发明实施例提供的基于气雾判识煤层距离的方法开展防突措施示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细地描述。
如图1所示，本发明实施例提供的基于气雾判识采掘工作面距煤层远近的方法，包括以下步骤：
S101：采掘点在与煤层间距15m至10m时由于钻机用气推动水雾化，雾气浓度较大；
S102：间距10m至5m时与前距离同等施工条件下雾气会明显减少或没有。
下面结合附图对本发明的应用原理作进一步地描述。
矿井岩石巷道掘进中，空气中的水分子和压风供入的水蒸汽，这种现象在离煤层大约15m的地方就开始被吸入，且离煤层越近越强烈。在矿井岩石巷道掘进过程中，常用“气雾观测法”去判定采掘工作面距煤层远近(具体距离取决于前期对本煤层吸附强度的对比了解及数据掌握，矿区与矿区/煤层与煤层之间有一定的差距)。
水雾所吸方向是煤层先出露位置，当气雾成线条从裂隙中被吸入时或该作业点没有了钻机施工排出的气雾，离煤层很近，如均匀吸收则表明较远；不吸收、气雾很浓则证明还在岩巷之中。这种气雾观测法在复杂地质条件下可防止误穿煤层。实际操作过程中，采掘工作面在与煤层间距为15m至10m，可每隔3m向吸入方向打一个透过煤层的措施孔；而10m-5m间距时，每隔3m打双排措施孔，布置在巷道吸水侧，孔底直径为5m；5m以下时，据工作面前方情况打多排措施孔，其孔底直径为3m-3.5m(图2)。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种基于气雾判识煤层远近的方法，其特征在于，所述基于气雾判识煤层远近的方法利用煤层碳分子筛吸附理论，煤层赋存处于某种恒温状态及某种干燥状态下对气雾和湿度吸附达到平衡原理所开展的活动；气雾所吸方向是煤层先出露位置，当气雾成线条从裂隙中被吸入时或该煤层先出露位置的作业点没有钻机施工排出的气雾，说明离煤层很近；均匀吸收则较远；不吸收、气雾很浓则证明还在岩巷之中，不存在遇煤；
所述基于气雾判识煤层远近的方法还包括：采掘工作面在与煤层间距为15m至10m，每隔3m向吸入方向打一个透过煤层的措施孔；而10m-5m间距时，每隔3m打双排措施孔，布置在巷道吸水侧，孔底直径为5m；5m以下时，据工作面前方情况打多排措施孔，其孔底直径为3m-3.5m；
所述基于气雾判识煤层远近的方法包括以下步骤：
第一步，采掘点保持固定的供风量，保持固定的空气湿度及温度，即掘进过程同等条件；
第二步，观察掘进过桯中不同点的气雾浓度表象，用干湿度计测定掘进过桯中不同点的湿度情况，加深对气雾不同的认知；
第三步，根据不同参数绘制吸附强度坐标图，得出该煤层吸附过程中在不同点的表象，掌握吸附规律；顶底板沒有其他吸附要素参与，则离煤层越近吸附强度越大，打破施工过程中的显象平衡，越远越小。
CN201910838683.0A 2019-09-05 2019-09-05 一种基于气雾判识煤层距离的方法 Active CN110541730B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910838683.0A CN110541730B (zh) 2019-09-05 2019-09-05 一种基于气雾判识煤层距离的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910838683.0A CN110541730B (zh) 2019-09-05 2019-09-05 一种基于气雾判识煤层距离的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110541730A CN110541730A (zh) 2019-12-06
CN110541730B true CN110541730B (zh) 2021-03-19

Family

ID=68712566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910838683.0A Active CN110541730B (zh) 2019-09-05 2019-09-05 一种基于气雾判识煤层距离的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110541730B (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2345884C3 (de) * 1973-09-12 1979-05-23 Ruhrkohle Ag, 4300 Essen Verfahren und Anordnung zur Vorfelderkundung im Zuge des Abbaus eines Kohleflözes
CN201776047U (zh) * 2010-07-12 2011-03-30 江苏海鹏防腐设备有限公司 气雾分离器
CN103134448B (zh) * 2013-01-29 2016-08-10 河南理工大学 一种钻孔瓦斯抽采有效半径的测试方法
CN104500401A (zh) * 2014-12-18 2015-04-08 大同煤矿集团有限责任公司 利用空压机废热防冻的气水两路喷雾降尘系统
CN109028325B (zh) * 2018-06-24 2020-11-24 六安永贞匠道机电科技有限公司 一种水滤式空气净化器
CN109519211B (zh) * 2019-01-15 2020-10-09 中煤科工集团重庆研究院有限公司 一种利用预抽煤层气地面井抽采采动区瓦斯的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110541730A (zh) 2019-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. An overview of ahead geological prospecting in tunneling
CN101603423B (zh) 一种在煤矿巷道内顺层超前探测含水构造的直流电法方法
CN104166164B (zh) 煤巷掘进地质构造三分量多波反射三维地震超前探测方法
CN106094043A (zh) 瞬变电磁法地孔探测方法与装置
Zhou et al. Formation process and mechanism of seepage channels around grout curtain from microseismic monitoring: a case study of Zhangmatun iron mine, China
CN112485823B (zh) 高效综合超前地质预报方法
CN104880729B (zh) 一种基于连续跟踪槽波信号的煤巷超前探测异常构造方法
CN106646640B (zh) 一种对穿越采空区隧道围岩稳定性评价方法
CN104614774B (zh) 一种瞬变电磁探测方法、装置和系统
CN103995295A (zh) 直流电法地孔探测方法与装置
CN102426384A (zh) 一种探测地下采空区和岩溶分布的方法
CN107861159A (zh) 双电偶源地‑井瞬变电磁探测方法
CN106526673B (zh) 一种反射法槽波地震勘探巷道超前探测断层试验方法
CN104714254B (zh) 一种基于瞬变电磁法探测煤矿积水采空区的方法和装置
CN102906600A (zh) 一种直接探测地层中游离态气体的方法
CN114384228A (zh) 一种地质复杂地区非煤地层隧道有害气体勘察方法
Luo et al. Tomographic imaging of rock conditions ahead of mining using the shearer as a seismic source—a feasibility study
CN110541730B (zh) 一种基于气雾判识煤层距离的方法
CN110850472B (zh) 一种基于冲击波激发震源的可变偏移距超前探测断层方法
Hu et al. Imaging mining hazards within coalbeds using prestack wave equation migration of in-seam seismic survey data: A feasibility study with synthetic data
Gochioco Seismic surveys for coal exploration and mine planning
CN107783180A (zh) 一种巷道反射波地震超前探测方法
CN104895600A (zh) 用于石门揭煤中的煤层瓦斯抽采效果连续监测方法
Chouteau et al. Mapping and monitoring softrock mining
Dickmann et al. Contribution of continuous geophysical measurements to the success of tunnelling

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant