[发明专利]一种煤层注水半径探测方法

说明书

本发明属于煤矿煤层注水防尘技术领域，具体涉及一种煤层注水半径探测方法，其解决了传统的注水半径探测方法施工量大，施工时间长，施工成本高；数据分析的准确性低的问题。本发明的步骤如下：S1：采样；当采煤工作面回采至相应采样位置时停止生产，直接在工作面切眼煤壁上沿切眼方向依次在采煤点上取样；继续回采，到达下一个采样位置时停止生产并取样；如此循环；S2：测试；S3：数据分析；采用Surfer软件进行网格化处理、等值线绘制、光滑处理，输出图形，将图形与注水钻孔位置图进行重合覆盖，得到注水效果图；S4：相关数据的计算。本发明取样施工成本大大降低，取样难度大大降低，大大提高取样效率；注水效果图更准确。

技术领域

本发明属于煤矿煤层注水防尘技术领域，具体涉及一种煤层注水半径探测方法。

背景技术

煤层注水是煤矿主动除尘的重要方法之一，在顺槽中平行于切眼方向施工注水钻孔，并提前进行注水，可显著降低工作面回采时的粉尘含量。注水半径是指一个注水钻孔注水饱和后可以影响到的范围，分析钻孔注水效果，评价注水的均匀性，得到注水半径有助于计算采煤工作面单孔极限注水量、单孔极限注水时间以及理论注水超前距离等，以确定最佳钻孔间距，为矿方后期注水提供理论指导。

传统的注水半径探测方法打好注水钻孔后，在注水钻孔内注水饱和后；沿顺槽方向施工多个考察孔，每一考察孔施工时，从深度20m开始每钻进20m取一煤样，这样需要停工进行钻孔（考察孔）施工，施工量大，施工时间长，使用的施工设备多，施工成本高；数据分析的准确性低。

发明内容

本发明要解决传统的注水半径探测方法施工量大，施工时间长，使用的施工设备多，施工成本高；数据分析的准确性低的问题，提供了一种煤层注水半径探测方法。

本发明采用如下的技术方案实现：一种煤层注水半径探测方法，包括以下步骤：

S1：采样；在煤层顺槽中施工注水钻孔，注水钻孔内注水饱和后停止注水，在注水钻孔前后两侧沿顺槽方向布置若干采样位置，每个采样位置沿沿切眼方向布设若干采煤点；当采煤工作面回采至相应采样位置时停止生产，直接在工作面切眼煤壁上沿切眼方向依次在采煤点上取样；继续回采，到达下一个采样位置时停止生产，在此工作面切眼煤壁上依次取样；如此，直到所有采样位置采样完毕为止，每次采样后将煤样装入密封袋进行密封，并写上标签；

S2：测试；采样完成后将密封的煤样送至实验室进行含水率测试并记录数据；

S3：数据分析；采用Surfer 软件，首先对测试数据进行网格化处理，网格化处理采用克里格法进行，然后进行等值线绘制以及光滑处理，处理完成后，输出CAD中的dxf格式图形文件，采用CAD软件将图形与注水钻孔位置图进行重合覆盖处理，即可得到注水效果图，从注水效果图上直接解读确认煤层注水半径、注水效果以及注水均匀性；

S4：单孔极限注水量、理论注水时间以及注水超前距离的计算。

进一步的，S1中所述采样位置沿顺槽方向越靠近注水钻孔排布越密集、越远离注水钻孔排布越稀疏；所述采煤点沿切眼方向等间距排布，间距为20m。

进一步的，S1中所述的沿顺槽方向的采样位置的覆盖范围大于预估的最大可能注水半径；沿切眼方向的采样位置的覆盖范围大于注水钻孔的钻孔长度和预估的最大可能注水半径的总和。

进一步的，S1中所述采煤点的上部、中部以及下部均进行采样。

进一步的，S4中所述单孔极限注水量按照水分增加法由S3中确认的煤层注水半径获得，理论注水时间由单孔极限注水量获得，理论注水超前距离由理论注水时间获得。

进一步的，S2中，所述含水率测试在7天内完成。

进一步的，S1中所述的煤样为300g。

本发明相比现有技术的有益效果：