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第四章 煤矿瓦斯抽采效果评判细则 一、预抽煤层瓦斯效果的评判细则 (一)预抽采钻孔有效控制范围界定
1.对顺层钻孔,钻孔有效控制范围按钻孔长度方向的控制边缘线、最边缘2个钻孔及钻孔开孔位置连线确定。钻孔长度方向的控制边缘线为钻孔有效孔深点连线,相邻有效钻孔中较短孔的终孔点作为相邻钻孔有效孔深点。
2.对穿层钻孔,钻孔有效控制范围取相邻有效边缘孔的见煤点之间的连线所圈定的范围。
(二)预抽采钻孔布孔均匀程度评价
预抽煤层瓦斯的抽采钻孔施工完毕后,钻孔间距不得大于设计间距。
(三)预抽采瓦斯效果评判指标测定 1.预抽时间差异系数
预抽时间差异系数是指预抽时间最长的钻孔抽采天数和预抽时间最短的钻孔抽采天数的差值与预抽时间最长的钻孔抽采天数之比,其数值应小于30%。
预抽时间差异系数计算方法:
??Tmax?Tmin?100%Tmax
式中:?—预抽时间差异系数,%;
Tmax—预抽时间最长的钻孔抽采天数,d;
Tmin—预抽时间最短的钻孔抽采天数,d。
2.预抽瓦斯效果指标计算
将钻孔间距基本相同和预抽时间基本一致的区域划为一个评价单元。对同一评价单元预抽瓦斯效果评价时,应首先根据抽采计量等参数计算抽采后的残余瓦斯含量或残余瓦斯压力,然后计算可解吸瓦斯量,可解吸瓦斯量必须满足表2的指标要求。
瓦斯抽采后煤的残余瓦斯含量计算方法:
WCY?W0G?QG
式中:WCY—煤的残余瓦斯含量,m3/t;
W0—煤的原始瓦斯含量,m3/t;
Q—评价单元钻孔抽排瓦斯总量,m3;
G—评价单元参与计算煤炭储量,t。
评价单元参与计算煤炭储量G按下式计算:
G??L?H1?H2?2R??l?h1?h2?R?m?
式中:L—评价单元煤层走向长度,m;
l—评价单元抽采钻孔控制范围内煤层平均倾向长
度,m;
H1、H2—分别为评价单元走向方向两端巷道瓦斯预排
等值宽度,m。如果无巷道则为0;
h1、h2—分别为评价单元倾向方向两侧巷道瓦斯预排
等值宽度,m。如果无巷道则为0;
R—抽采钻孔的有效影响半径,m;
m—评价单元平均煤层厚度,m;
?—评价单元煤的密度,t/m3。
H1、H2、h1、h2应根据矿井实测资料确定,如果无实测
数据,可参照表1中的数据或计算式确定。
巷道预排瓦斯等值宽度 表1 巷道煤壁暴露时间(t/d) 25 50 100 160 200 250 ≥300 不同煤种巷道预排瓦斯等值宽度(m) 无烟煤 6.5 7.4 9.0 10.5 11.0 12.0 13.0 瘦煤及焦煤 9.0 10.5 12.4 14.2 15.4 16.9 18.0 肥煤、气煤及长焰煤 11.5 13.0 16.0 18.0 19.7 21.5 23.0 预排瓦斯等值宽度亦可采用下式进行计算: 低变质煤:0.808×t0.55 高变质煤:(13.85×0.0183t)/(1+0.0183t) 抽采后煤的残余瓦斯压力计算方法:
WCY?ab?P??PCY?0.1?100?Ad?Mad1CY?0.1????1?b(P1001?0.31Mad?PaCY?0.1)
式中:WCY─残余瓦斯含量,m3/t;
a,b─吸附常数;
PCY─煤层残余相对瓦斯压力,MPa; Pa─标准大气压力,0.101325 MPa; Ad─煤的灰分,%;
Mad─煤的水分,%;
?─煤的孔隙率,m3/ m3;
?─煤的容重(假密度),t/ m3。
可解吸瓦斯量计算方法:
Wj?WCY?WCC式中:Wj─煤的可解吸瓦斯量,m3/t;
WCY─抽采瓦斯后煤层的残余瓦斯含量,m3/t; WCC─煤在标准大气压力下的残存瓦斯含量,按下式计
算。
WCC?0.1ab100?Ad?Mad1π???1?0.1b1001?0.31Mad?
3.预抽瓦斯效果指标现场实测
按《煤层瓦斯含量井下直接测定方法》(GB/T23250)现场测定煤层的残余瓦斯含量;
按《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法》(AQ/T1047)现场测定煤层的残余瓦斯压力,依据现场测定的煤层残余瓦斯含量,计算现场测定的煤层可解吸瓦斯量。
突出煤层现场测定点应当符合下列要求:
a.用穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段或回采区域煤层瓦斯时,沿采煤工作面推进方向每间隔30~50m至少布置1组测定点。当预抽区段宽度(两侧回采巷道间距加回采巷道外侧控制范围)或预抽回采区域采煤工作面长度未超过120m时,每组测点沿工作面方向至少布置1个测定点,否则至少布置2个测点;
b.用穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯时,在煤巷条带每
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