[发明专利]一种用于煤矿抽放钻孔布置方法

说明书

本发明提供一种用于煤矿抽放钻孔布置方法，所述方法步骤有：一、确定单孔抽放钻孔瓦斯抽采半径L与时间函数关系；二、根据矿井抽采计划，确定单孔抽采半径L；三、确定煤层厚度H；四、根据煤层厚度H确定钻孔层数；五、根据单孔抽采半径L值的大小，确定邻近钻孔布置位置，同层相邻钻孔间距为3^0.5L。可在现有基础上确保没有抽采空白带的出现；钻孔利用率达到最大，钻孔数量降低；实用性更加广泛，还能降低成本，节约经济；可增强单孔利用率，减少钻孔数量百分之二十左右，节约施工钻孔成本百分之二十左右，缩短施工工期百分之十左右，在相同的范围里，在实现没有空白带的情况下采用最少的钻孔实现煤层整体的瓦斯抽采，取得了很好的实施效果。

技术领域

本发明属于煤矿瓦斯治理技术领域，更具体地说，特别涉及一种用于煤矿抽放钻孔布置方法。

背景技术

矿井瓦斯是威胁煤矿安全生产的主要灾害之一，当井下巷道空气中瓦斯浓度很高时，空气中的氧含量会相对降低，会导致人员窒息。而当空气中的瓦斯含量达到一定值时遇火就会燃烧或爆炸，瓦斯爆炸时能产生1850℃以上的高温和高压的强大冲击波，从而造成人员伤亡和设备、设施的损坏，如果爆炸源附近的沉积煤尘被扬起，还将导致煤尘爆炸。此外，瓦斯爆炸还将产生大量的有毒有害气体，氧气含量减少，一氧化碳、二氧化碳等有害气体显著增加，会造成大量人员中毒伤亡。但同时瓦斯又是一种储量非常丰富的清洁能源，开发利用瓦斯对煤矿安全生产、保护环境、改善能源结构等都具有重大经济和社会效益。

煤矿瓦斯治理大的分类为风排和抽放。首先要确保各个用风地点风量充足，防止瓦斯聚积。再就是高强度的瓦斯抽放，多打孔，密打孔，严抽放，区域性的瓦斯治理有开采保护层和本煤层瓦斯抽放(穿层、顺层)，局部的有超前抽排放钻孔等。通过抽采可以降低煤层中的瓦斯含量，从而降低煤与瓦斯突出的危险性。目前，主要的防治手段是施工近距离穿层钻孔同时结合顺层钻孔预抽煤层瓦斯。通常煤矿井下增加抽放煤层气的方法主要是通过增加钻孔密度，缩小钻孔间距的方法来提高煤层钻孔瓦斯抽放量，但是大大的加大了钻孔的施工量以及工期，成本花费也会成倍增加。因此，如何提高钻孔利用率，从而提供一种瓦斯抽采率高、经济实惠、容易施工的钻孔顺层抽采煤层瓦斯的方法是一个迫切需要解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于煤矿抽放钻孔布置方法，确定单孔抽放钻孔瓦斯抽采半径L与时间函数关系；根据矿井抽采计划，确定单孔抽采半径L；确定煤层厚度H；根据煤层厚度H确定钻孔层数；根据单孔抽采半径L值的大小，确定邻近钻孔布置位置，同层相邻钻孔间距为3^0.5L，有效的解决了上述存在的钻孔施工量大、工期长及成本高的技术问题。

本发明一种用于煤矿抽放钻孔布置方法的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：

一种用于煤矿抽放钻孔布置方法，所述方法步骤有：一、确定单孔抽放钻孔瓦斯抽采半径L与时间函数关系；二、根据矿井抽采计划，确定单孔抽采半径L；确定煤层控制范围H(倾向长度/煤厚)和W(走向长度)；根据抽采范围H确定钻孔层数，W确定单层数量；五、根据单孔抽采半径L值的大小，确定邻近钻孔布置位置，同层相邻钻孔间距为3^0.5L。

步骤一中，单孔抽采半径L可根据现场实际测量确定。

步骤二中，由于煤层赋存差异，对于顺层钻孔各煤层厚度H不一样，穿层钻孔控制范围倾向长度H不一样，需查阅资料确定。

所述步骤三中，第一层钻孔位于煤层底板上L即可。此间距为相邻钻孔控制范围最低焦点，可使焦点落到控制边界上。

所述步骤四中，邻近层钻孔间距为1.5L，而不是2L。此距离为相邻两层钻孔控制范围不存在空白带，并使抽采范围利用率最大化。

本发明至少包括以下有益效果：