[发明专利]确定水力冲孔有效抽采半径的方法

摘要

本发明公开了一种确定水利冲孔有效抽采半径的方法，通过模拟试验水力冲孔前瓦斯抽采和水力冲孔后瓦斯抽采，并收集两次抽采的气体压力数据，根据气体压力数据获取每一断面的有效抽采面积，再计算模拟试验的有效抽采半径，从而获取模拟试验状态下水力冲孔前后的有效抽采半径比值，由于实际生产中，传统抽采方法的有效抽采半径基本是确定的，再利用模拟试验状态获取的比值即可计算出实际生产中水力冲孔的有效抽采半径；这样通过模拟试验的方式来确定水力冲孔前后有效抽采半径比值，并指导实际水利冲孔有效抽采半径的确定，避免了在现场反复测试的高成本，并且操作方便。

主权项

1.一种确定水力冲孔有效抽采半径的方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤1、前期准备1a)将煤样破碎筛分备用，对传感器进行标定备用；1b)型煤成型，在试件箱内对煤样进行加压成型，并在成型过程中埋入预埋杆；并且，在型煤内选取与预埋杆垂直的至少一个断面，在每一断面上均布有多个传感器，所述传感器也在型煤成型过程中埋入，所述传感器均为气体压力传感器；1c)安装试件箱盖板并检查密封效果；1d)连接箱体传感器和电脑；将箱体的进气管路与真空泵连接，将预埋杆取出，安装抽采管，将抽采管出口与流量计相连；步骤2、第一次瓦斯抽采试验开启应力加载及数据采集系统，对箱体三个方向施加试验设定的预应力；然后启动真空泵对煤样进行抽真空；抽真空完成后连接进气管路和甲烷气瓶，按照试验设定的吸附平衡气压Pj进行瓦斯吸附；吸附完成后，打开抽采管进行第一次瓦斯抽采；步骤3、水力冲孔试验第一次瓦斯抽采试验结束后，在预应力下，将力加载改为位移控制；安装冲孔装置，并将冲孔装置与高压水泵相连，进行水力冲孔；步骤4、第二次瓦斯抽采试验水力冲孔试验结束后，停止三向加载，拆除冲孔装置，重复步骤2的操作进行第二次瓦斯抽采；步骤5、数据整理收集第一次瓦斯抽采试验和第二次瓦斯抽采试验过程中的气体压力数据，将第一次瓦斯抽采试验中各个断面传感器采集的气体压力数据分别导入ORIGIN软件，并各自绘制各个断面的等压线图，在各个等压线图上选取Pmi＝0.49Pj的等压线，并计算每一Pmi等压线所包含的面积Smi，然后根据S＝πr2计算每一面积对应的半径Rmi，最后计算第一次瓦斯抽采试验中所有断面半径Rmi的平均值Rm，Rm即为第一次瓦斯抽采试验的有效抽采半径；将第二次瓦斯抽采试验中各个断面传感器采集的气体压力数据分别导入ORIGIN软件，并各自绘制各个断面的等压线图，在各个等压线图上选取Pni＝0.49Pj的等压线，并计算每一Pni等压线所包含的面积Sni，然后根据S＝πr2计算每一面积对应的半径Rni，最后计算第二次瓦斯抽采试验中所有断面半径Rni的平均值Rn，Rn即为第二次瓦斯抽采试验的有效抽采半径；步骤6、水力冲孔有效抽采半径的确定根据计算水力冲孔的有效抽采半径，其中Ri为传统抽采方法的有效抽采半径，Rj为水利冲孔增透抽采的有效抽采半径。