石門揭煤高壓水射流擴(kuò)孔卸壓和防突效果評(píng)價(jià)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的一種石門揭煤高壓水射流擴(kuò)孔卸壓和防突效果評(píng)價(jià)方法，包括在防突措施控制范圍內(nèi)的揭煤區(qū)域均勻布置鉆孔，并獲取擴(kuò)孔均勻度和排出鉆屑率，根據(jù)擴(kuò)孔均勻度是否符合處在預(yù)先設(shè)定的范圍以及排出鉆屑率是否超出預(yù)先設(shè)定的閾值，實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓水射流擴(kuò)孔卸壓效果和礦井瓦斯防突效果的評(píng)定，方法簡(jiǎn)單，易于操作，適用性強(qiáng)，避免了因揭煤區(qū)域鉆孔密集導(dǎo)致指標(biāo)無(wú)法測(cè)定或誤差較大，保證了測(cè)定值的準(zhǔn)確度。
【專利說(shuō)明】石口揭煤高壓水射流擴(kuò)孔卸壓和防突效果評(píng)價(jià)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及煤礦領(lǐng)域，尤其涉及一種石口掲煤高壓水射流擴(kuò)孔卸壓和防突效果評(píng) 價(jià)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 煤礦領(lǐng)域是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，近年來(lái)煤礦領(lǐng)域的安全性問(wèn)題一直受 到人們的廣泛關(guān)注，眾所周知，由于煤礦石口掲煤突出危險(xiǎn)性高，掲煤工程量大、工期較長(zhǎng) 等原因，嚴(yán)重制約了礦井的安全高效生產(chǎn)。
[0003] 針對(duì)我國(guó)煤礦煤層松軟、透氣性低的特點(diǎn)，隨著開(kāi)采逐步加深而地應(yīng)力顯著增大， 為了能夠提高掲煤區(qū)鉆孔抽采效果，我國(guó)礦井石口掲煤過(guò)程普遍采用高壓水射流擴(kuò)孔卸 壓、增透措施，并將殘余瓦斯壓力、殘余瓦斯含量和抽采率作為區(qū)域措施效果評(píng)價(jià)的主要指 標(biāo)。然而現(xiàn)有的評(píng)價(jià)方法和指標(biāo)主要存在W下兩個(gè)方面的不足：
[0004] 1.未考慮擴(kuò)孔、抽采的均勻性，由于擴(kuò)孔工藝所限，不同鉆孔的擴(kuò)孔效果可能差異 性較大，進(jìn)而導(dǎo)致各鉆孔控制區(qū)域煤層的卸壓效果和抽采效果不盡相同，因而在總體抽采 達(dá)標(biāo)的時(shí)，可能局部仍存在不達(dá)標(biāo)區(qū)域；
[0005] 2.未對(duì)擴(kuò)孔卸壓和防突效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，現(xiàn)有卸壓和防突效果評(píng)價(jià)方法主要從瓦斯 的抽采效果進(jìn)行分析，而未從應(yīng)力（地應(yīng)力、瓦斯內(nèi)能）解除效果來(lái)對(duì)卸壓和防突效果進(jìn)行 評(píng)價(jià)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明提供一種石口掲煤高壓水射流擴(kuò)孔卸壓和防突效果評(píng)價(jià)方法， 針對(duì)石口掲煤高壓水射流擴(kuò)孔強(qiáng)化卸壓增透措施，在已有法規(guī)規(guī)定的防突評(píng)價(jià)指標(biāo)的基礎(chǔ) 上，利用均勻排出鉆屑作為石口掲煤區(qū)域防突措施效果的一種新的評(píng)價(jià)方法。
[0007] 本發(fā)明提供的石口掲煤高壓水射流擴(kuò)孔卸壓和防突效果的評(píng)價(jià)方法，包括：獲取 擴(kuò)孔均勻度和排出鉆屑率，所述擴(kuò)孔均勻度包括平均擴(kuò)孔直徑和擴(kuò)孔直徑標(biāo)準(zhǔn)差，根據(jù)擴(kuò) 孔直徑標(biāo)準(zhǔn)差是否符合預(yù)先設(shè)定合格范圍W及排出鉆屑率是否超出預(yù)先設(shè)定的闊值，實(shí)現(xiàn) 對(duì)高壓水射流擴(kuò)孔卸壓效果和礦井瓦斯防突效果的評(píng)定。
[0008] 進(jìn)一步，所述排出鉆屑率利用如下公式獲取： 星
[0009] || =導(dǎo)
[0010] 其中T'為鉆孔擴(kuò)出的煤屑量，T為掲煤區(qū)域防突措施控制范圍內(nèi)的煤層儲(chǔ)量，n 為排出鉆屑率。
[0011] 進(jìn)一步，所述排出鉆屑率的闊值根據(jù)掲煤區(qū)具體實(shí)際地質(zhì)參數(shù)和環(huán)境參數(shù)確定。
[0012] 進(jìn)一步，所述擴(kuò)孔直徑標(biāo)準(zhǔn)差利用如下公式獲?。?br> [0013]

【權(quán)利要求】
1. 一種石門揭煤高壓水射流擴(kuò)孔卸壓和防突效果的評(píng)價(jià)方法，其特征在于： a. 在防突措施控制范圍內(nèi)的揭煤區(qū)域均勻鉆孔； b. 檢測(cè)各孔的直徑以及排出鉆屑率，并依據(jù)各孔的直徑獲取擴(kuò)孔均勻度； c. 將排出鉆屑率和擴(kuò)孔均勻度分別與預(yù)設(shè)的排出鉆屑率閾值和擴(kuò)孔均勻度閾值進(jìn)行 比較，若擴(kuò)孔均勻度在擴(kuò)孔均勻度閾值范圍內(nèi)且排出鉆屑率小于排出鉆屑率閾值，判定卸 壓及防突效果良好。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述石門揭煤高壓水射流擴(kuò)孔卸壓和防突效果的評(píng)價(jià)方法，其特征 在于：測(cè)量鉆孔擴(kuò)出煤屑量，及防突措施控制范圍內(nèi)的揭煤區(qū)域的煤層儲(chǔ)量，利用如下公式 獲取排出鉆屑率：
其中Iw為鉆孔擴(kuò)出的煤屑量，T為揭煤區(qū)域防突措施控制范圍內(nèi)的煤層儲(chǔ)量，η為排 出鉆屑率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述石門揭煤高壓水射流擴(kuò)孔卸壓和防突效果的評(píng)價(jià)方法，其特征 在于：所述排出鉆屑率的閾值根據(jù)揭煤區(qū)域的實(shí)際地質(zhì)參數(shù)和環(huán)境參數(shù)確定。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述石門揭煤高壓水射流擴(kuò)孔卸壓和防突效果的評(píng)價(jià)方法，其特征 在于：所述擴(kuò)孔均勻度包括平均擴(kuò)孔直徑和擴(kuò)孔直徑標(biāo)準(zhǔn)差，所述擴(kuò)孔直徑標(biāo)準(zhǔn)差利用如 下公式獲?。?br> 其中，Sd為擴(kuò)孔直徑標(biāo)準(zhǔn)差，(Γ公為平均擴(kuò)孔直徑，Cli為鉆孔每次鉆進(jìn)等距離長(zhǎng)度的等 效直徑，η為鉆進(jìn)的次數(shù)，i表示1?η之間的整數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述石門揭煤高壓水射流擴(kuò)孔卸壓和防突效果的評(píng)價(jià)方法，其特征 在于：所述平均擴(kuò)孔直徑d_通過(guò)測(cè)量全孔段長(zhǎng)度、擴(kuò)出的煤量以及煤的密度來(lái)獲取。
【文檔編號(hào)】E21F17/00GK104389636SQ201410536469
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月11日
【發(fā)明者】孟賢正, 曹建軍, 張永將, 劉軍, 徐遵玉, 程國(guó)建, 陳國(guó)紅, 李成成, 袁本慶 申請(qǐng)人:中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司