一种松软突出煤层抽采钻孔塌孔位置测定方法技术

本发明专利技术公开了一种松软突出煤层抽采钻孔塌孔位置测定方法，在待测工作面选取疑似出现塌孔现象的抽采钻孔为测试钻孔，关闭抽采管路上的阀门，在钻孔孔口与抽放管路之间安装三通，增设测试管路并安装塌孔测定计量装置，打开测试管路上的阀门开始测定工作，记录塌孔测定计量装置最终的总进气量并恢复瓦斯抽采工作，采用气体体积法确定钻孔塌孔的具体位置。其方法简单、操作便捷，成本低廉，实用高效。

A Method for Determining the Collapse Location of Drilling Holes in Soft Outburst Coal Seam

【技术实现步骤摘要】
一种松软突出煤层抽采钻孔塌孔位置测定方法
本专利技术涉及瓦斯抽采领域，特别涉及一种松软突出煤层抽采钻孔塌孔位置测定方法。
技术介绍
在我国，高瓦斯矿井和突出矿井多，存在于煤层中的甲烷总量巨大，瓦斯危害大。在开采高瓦斯煤层或突出煤层前，需要施工钻孔进行瓦斯抽采，达到释放煤岩体中的瓦斯和煤岩体卸压效果。由于煤层强度低，加之地应力、瓦斯压力对钻孔的影响，尤其是在松软煤层这种复杂介质中，极易发生塌孔现象，严重影响瓦斯抽采效果。确定抽采钻孔的塌孔位置并采取一些工程技术措施，可延长钻孔稳定时间，提高瓦斯抽采效率，减少瓦斯灾害事故的发生。目前，有关塌孔位置测定方面的技术很少，主要应用预设钻孔深度直径测量技术，即采用JJC-1D型孔径检测系统由目标钻孔的底部或顶部开始，每隔预设深度测量一次所述目标钻孔的直径，获取所述目标钻孔的深度与直径关系，确定所述目标钻孔的塌孔区域的位置，具有测量结果存储和处理方便快捷、测量精确度较高等特点。不足之处在于，此种方法需要测量多组数据，因此需要对不同深度钻孔的直径进行持续测量，工程量大，操作过程较为复杂。此外，在实际工程中，预设深度的取值范围不固定，不同预设深度所得到的测量结果存在明显差异。
技术实现思路
专利技术目的：针对上述现有技术，提出一种松软突出煤层抽采钻孔塌孔位置测定方法，技术方案：一种松软突出煤层抽采钻孔塌孔位置测定方法，包括如下步骤：步骤1：在待测工作面选取疑似出现塌孔现象的抽采钻孔为测试钻孔；步骤2：关闭抽采管路上的第一阀门，在抽采钻孔的孔口与抽采管路之间安装三通来增设测试管路，在测试管路上设置第二阀门并安装塌孔测定计量装置；步骤3：打开测试管路上的第二阀门，开启塌孔测定计量装置，开始记录抽采钻孔进气量，待气体流速稳定时，关闭第二阀门和塌孔测定计量装置，读取塌孔测定计量装置显示的数据结果并记录；步骤4：开启抽采管路上的第一阀门，恢复瓦斯抽采工作；步骤5：根据抽采钻孔的直径、封孔长度和塌孔测定计量装置测定的总进气量，根据公式(1)计算塌孔位置：L＝L1+L2(1)式中，L为塌孔位置距抽采钻孔孔口的长度，L1为封孔长度，L2为实际抽采钻孔长度。进一步的，所述实际抽采钻孔长度L2为封孔材料内端部至塌孔位置的距离，计算方法如式(2)所示：式中，V为塌孔测定计量装置测定的总进气量，D为抽采钻孔的直径。进一步的，所述塌孔测定计量装置为气体流量计。有益效果：(1)本专利技术方法根据抽采钻孔直径和塌孔测定计量装置的总进气量，计算实际抽采钻孔长度，并根据实际抽采钻孔长度和封孔长度，确定抽采钻孔塌孔位置，所得结果可靠性较高。(2)抽采钻孔塌孔程度越重，则利用此方法测定的效果越好，尤其对于使抽采钻孔完全堵塞的塌孔，此方法确定的塌孔位置更加精确。(3)抽放管路与测定管路通过三通连接，且管路上设置阀门，能够实现从塌孔测定到恢复瓦斯抽采的快速转换。(4)本专利技术方法简单，操作便捷，实用高效，最大限度的降低井下的人力需要，能有效降低测定成本。附图说明图1是本专利技术的实施方法工作示意图；图2是本专利技术的抽采钻孔塌孔位置测定工作流程图；图1中：1-顶板；2-煤体；3-底板；4-抽采钻孔；5-塌孔位置；6-封孔材料；7-三通；8-抽采管路；9-第一阀门；10-测试管路；11-第二阀门；12-塌孔测定计量装置；13-巷道。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做更进一步的解释。如图2所示，一种松软突出煤层抽采钻孔塌孔位置测定方法，包括如下步骤：步骤1：在待测工作面选取疑似出现塌孔现象的抽采钻孔4为测试钻孔。步骤2：布置测试现场：关闭抽采管路上的第一阀门9，在抽采钻孔4的孔口与抽采管路8之间安装三通7来增设测试管路10，在测试管路上设置第二阀门11并安装塌孔测定计量装置12，塌孔测定计量装置12为气体流量计。步骤3：打开测试管路上的第二阀门11，开启塌孔测定计量装置12，开始记录抽采钻孔4进气量，待气体流速稳定时，关闭第二阀门11和塌孔测定计量装置12，读取塌孔测定计量装置12显示的数据结果并记录。步骤4：开启抽采管路上的第一阀门9，恢复瓦斯抽采工作。步骤5：根据抽采钻孔4的直径、封孔长度和塌孔测定计量装置12测定的总进气量，根据公式1计算塌孔位置5：L＝L1+L2(1)式中，L为塌孔位置距抽采钻孔4孔口的长度，L1为封孔长度，L2为实际抽采钻孔长度。实际抽采钻孔长度L2为封孔材料6内端部至塌孔位置5的距离，计算方法如式2所示：式中，V为塌孔测定计量装置12测定的总进气量，D为抽采钻孔4的直径。本专利技术根据实际抽采钻孔长度和封孔长度，确定抽采钻孔塌孔位置，封孔长度为已知量，仅需计算实际抽采钻孔长度，方法简单，操作便捷，所得结果可靠性较高。本专利技术根据抽采钻孔直径和塌孔测定计量装置的总进气量，运用气体体积法计算实际抽采钻孔长度，所得结果较为精确。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种松软突出煤层抽采钻孔塌孔位置测定方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：在待测工作面选取疑似出现塌孔现象的抽采钻孔(4)为测试钻孔；步骤2：关闭抽采管路上的第一阀门(9)，在抽采钻孔(4)的孔口与抽采管路(8)之间安装三通(7)来增设测试管路(10)，在测试管路上设置第二阀门(11)并安装塌孔测定计量装置(12)；步骤3：打开测试管路上的第二阀门(11)，开启塌孔测定计量装置(12)，开始记录抽采钻孔(4)进气量，待气体流速稳定时，关闭第二阀门(11)和塌孔测定计量装置(12)，读取塌孔测定计量装置(12)显示的数据结果并记录；步骤4：开启抽采管路上的第一阀门(9)，恢复瓦斯抽采工作；步骤5：根据抽采钻孔(4)的直径、封孔长度和塌孔测定计量装置(12)测定的总进气量，根据公式(1)计算塌孔位置(5)：L＝L1+L2                                   (1)式中，L为塌孔位置距抽采钻孔(4)孔口的长度，L1为封孔长度，L2为实际抽采钻孔长度。

【技术特征摘要】
1.一种松软突出煤层抽采钻孔塌孔位置测定方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：在待测工作面选取疑似出现塌孔现象的抽采钻孔(4)为测试钻孔；步骤2：关闭抽采管路上的第一阀门(9)，在抽采钻孔(4)的孔口与抽采管路(8)之间安装三通(7)来增设测试管路(10)，在测试管路上设置第二阀门(11)并安装塌孔测定计量装置(12)；步骤3：打开测试管路上的第二阀门(11)，开启塌孔测定计量装置(12)，开始记录抽采钻孔(4)进气量，待气体流速稳定时，关闭第二阀门(11)和塌孔测定计量装置(12)，读取塌孔测定计量装置(12)显示的数据结果并记录；步骤4：开启抽采管路上的第一阀门(9)，恢复瓦斯抽采...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈荣喜，李太训，王恩元，李红儒，陈同庆，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32