基于雙孔單滲透模型確定有效抽采半徑技術(shù)研究

呂風(fēng)

（冀中能源股份有限公司 東龐礦，河北 邢臺(tái) 054201）

0 引 言

煤礦瓦斯的有效抽采，一方面不僅可以減少瓦斯事故發(fā)生率，另一方面瓦斯作為高效潔凈能源可以加以利用[1-2]。鉆孔的有效抽采半徑是瓦斯抽采鉆孔設(shè)計(jì)的主要依據(jù)之一，是保證煤礦瓦斯有效抽采的其中一個(gè)主要因素。近年來(lái)，我國(guó)學(xué)者對(duì)鉆孔有效抽采半徑的確定做了諸多研究，主要集中在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和數(shù)值模擬研究。

張明杰等[3]提出了基于鉆孔瓦斯自然涌出規(guī)律的有效抽采半徑測(cè)定方法，并用數(shù)值模擬軟件分析了鉆孔周圍瓦斯流動(dòng)規(guī)律。郭欣等[4]、張飛等[5]通過構(gòu)建瓦斯抽采數(shù)學(xué)模型，利用數(shù)值模擬方法研究了鉆孔瓦斯抽采有效半徑的影響因素。張磊等[6]采用瓦斯壓力法和瓦斯含量法現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)了本煤層鉆孔有效抽采半徑。劉殿平等[7]提出了以抽采鉆孔瓦斯流量負(fù)指數(shù)衰減規(guī)律為基礎(chǔ)、以工作面抽采達(dá)標(biāo)指標(biāo)為判據(jù)的有效抽采半徑測(cè)定方法，并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了試驗(yàn)。孫小明[8]從瓦斯抽采的本質(zhì)目標(biāo)出發(fā)，確定了工作面日產(chǎn)量對(duì)應(yīng)的煤層可解析瓦斯含量判據(jù)的有效抽采半徑確定方法，通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，確定了鉆孔的有效抽采半徑，指導(dǎo)了本煤層預(yù)抽鉆孔布置。鄒士超等[9]、楊宏民等[10]、李守瑞等[11]采用數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)相結(jié)合的方法研究了鉆孔有效抽采半徑的確定。

通過對(duì)前人研究總結(jié)發(fā)現(xiàn)，采用數(shù)值模擬得到的有效抽采半徑與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)之間存在一定誤差。本文在分析前人數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)誤差原因的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一種新的瓦斯抽采模型，并進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證。……