时空效应下不同孔径超前钻孔有效排放半径研究*

程 磊，程志楷，连少朋，郝 殿，万剑峰

(1.河南理工大学 安全科学与工程学院，河南 焦作 454003；2.河南理工大学 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心，河南 焦作 454003；3.平顶山天安煤业股份有限公司，河南 平顶山 467000；4.焦作煤业集团有限责任公司 科学技术研究所，河南 焦作 454002；5.河南理工大学 机械与动力工程学院，河南 焦作 454003)

0 引言

在煤矿的灾害中，煤与瓦斯突出仍然是比较严重的灾害之一[1]。而超前排放钻孔治理工作面局部突出是根本有效的措施之一。利用排放钻孔削减地应力，增大煤层的透气性，使得瓦斯排出，从而消除突出危险[2]。因此，准确计算排放半径能够确定钻孔间距，提高瓦斯排放效率，降低治理瓦斯成本，减少煤矿灾害。

目前大多数研究是抽采钻孔的影响半径[3-5]，很少有对排放钻孔的研究。超前钻孔的排放半径主要有2大类方法：第1类是现场测试方法，主要包括瓦斯压力降低法、钻孔瓦斯流量法、钻屑量与钻屑瓦斯解析指标法；第2类是数值模拟法[6-11]。其基本思想都是分析不同孔径的钻孔在不同时间下对煤层瓦斯的影响，从而确定排放半径和钻孔间距。

武磊等在瓦斯排放时间基础上对钻孔瓦斯涌出量进行实地测试，得出超前排放钻孔排放半径[12]；刘冠鹏等在实地测量朱集西煤矿11501工作面的基础上，利用钻屑量方法计算钻孔有效排放半径，得出不同钻孔的不同排放半径[13]；刘斯佳在实际考察的基础上得出煤层压力、透气性和渗透率对瓦斯排放半径效果显著，但排放时间对排放半径影响有限的结论[14]；……