國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會IGB/T42638—2023 Ⅲ 12規(guī)范性引用文件 1 1 2 26測定結果確定 5附錄A(資料性)鉆孔施工參數記錄表 8附錄B(資料性)抽采參數觀測記錄表 9附錄C(資料性)達標瓦斯含量的確定方法 ⅢGB/T42638—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。1GB/T42638—2023抽采量法2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文本文件。GB/T1227精密壓力表GB/T15663.8煤礦科技術語第8部分：煤礦安全GB/T23250煤層瓦斯含量井下直接測定方法MT/T28光干涉式甲烷測定器3術語和定義GB/T15663.8界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1煤層瓦斯抽采半徑coalseamgasdrainageradius煤層瓦斯抽采效果達標的圓形區(qū)域的半徑。3.23.3為了讓考察區(qū)段內測定鉆孔處于有限流場的環(huán)境中，在測定鉆孔周圍施工的與測定鉆孔參數相同3.4達標瓦斯含量gascontentwhenga3.5達標可解吸瓦斯量thegasquantitybe2GB/T42638—20234儀器設備應具備與匯流管尺寸相匹配的礦用本質安全型管道流量計量裝置、光干涉式甲烷測定器及真空表儀器設備具體要求為：a)光干涉式甲烷測定器應符合MT/T28的要求；b)真空表應符合GB/T1227的要求；c)礦用本質安全型管道流量計量裝置和綜合參數測定設備宜執(zhí)行MT/T642的相關要求。5測定工藝有代表性。5.2鉆孔布置根據礦井或鄰近礦井以往的抽采經驗，確定若干個預期的煤層瓦斯抽采半徑大小R;(i=1,2,…,n),單位為m,精確到小數點后兩位。在選定的測定區(qū)域中劃分出i個考察區(qū)段，各考察區(qū)段內的測定鉆孔分別按照間距為2R,(i=1,2,…,n)布置。順層鉆孔、穿層鉆孔和順層定向長鉆孔布置示意圖分別如圖1、圖2、圖3所示，其中順層鉆孔布孔方式應按照盡量控制煤層全厚的原則，結合煤層厚度和考察巷道層位等情況綜合確定。各考察區(qū)段內的測定鉆孔數量不小于4個，考察區(qū)段兩側或四周至少分別施工1個或1排邊界條件鉆孔。3GB/T42638—2023單位為米1——邊界條件鉆孔；2——考察區(qū)段虛擬邊界線；3——測定鉆孔；R;——抽采半徑；圖1順層鉆孔布置平面示意圖單位為米標引序號和符號說明：1——邊界條件鉆孔；R;——抽采半徑；圖2穿層鉆孔布置孔底剖面示意圖4單位為米標引序號和符號說明：1——鉆場；4——考察區(qū)段虛擬邊界線；5——測定鉆孔；R,——抽采半徑；l?！疾靺^(qū)段長度。圖3順層定向長鉆孔布置平面示意圖鉆孔孔徑與礦井日常抽采鉆孔孔徑一致。鉆孔長度宜與礦井日常抽采鉆孔長度一致。順層鉆孔長度不宜小于60m,穿層鉆孔進入煤層頂板或底板不應小于0.5m,順層定向長鉆孔長度不應小于300m。每個測定鉆孔和邊界條件鉆孔施工結束后，應在8h內完成鉆孔封孔工作。封孔工藝、封孔材料、封孔參數與礦井日常抽采鉆孔一致，封孔工作完成后應及時采取臨時封堵抽采管管口措施。5.3.2并網同一考察區(qū)段內的所有鉆孔封孔后24h內完成并網工作，并網工藝可參考圖4。應將同一個考察區(qū)段內的測定鉆孔接入同一個匯流管，匯流管低洼處連接放水器、流量計量裝置或瓦斯綜合參數測定設備，然后連接至抽采管路。邊界條件鉆孔按照常規(guī)抽采鉆孔并網、抽采和管理。5GB/T42638—2023標引序號說明：1——抽采管路；2——邊界條件鉆孔；3——連接直管；4——測定鉆孔；5——連接彎頭；5.4數據觀測5.4.1觀測頻次6——連接軟管；7——球閥；8——匯流管；9——流量計量裝置或瓦斯綜合參數測定設備；10——放水器。圖4測定鉆孔并網示意圖自并網之日起，每天應至少觀測一次匯流管中的混合抽采流量和抽采濃度、各測定鉆孔單孔濃度和負壓，記錄表的格式見附錄B。若考察區(qū)段內任一測定鉆孔出現單孔濃度連續(xù)3d以上為0或明顯漏氣時，則該考察區(qū)段內的所有測定鉆孔作廢。5.4.2觀測時長觀測時長視煤層瓦斯含量大小不同，應遵循以下原則：a)當煤層瓦斯含量大于或等于8m3/t時，觀測時間不小于60d;b)當煤層瓦斯含量小于8m3/t時，觀測時間不小于30d。5.4.3觀測管理數據觀測所使用的計量儀器應定期做好檢定或校準、保養(yǎng)和維修，觀測過程中應定期對放水器進行放水，保證設備的穩(wěn)定性和測定結果的準確性。6測定結果確定6.1考察區(qū)段煤層平均原始瓦斯含量各測定鉆孔施工過程中，按照GB/T察區(qū)段煤層平均原始瓦斯含量。23250相關規(guī)定，測定煤層原始瓦斯含量，按照式(1)獲得各考…………式中：Wy——考察區(qū)段內煤層平均原始瓦斯含量，單位為立方米每噸(m3/t);6GB/T42638—2023Wy;——考察區(qū)段內第i個測定鉆孔處的煤層原始瓦斯含量，單位為立方米每噸(m3/t);n——考察區(qū)段內測定鉆孔數量，單位為個。6.2達標瓦斯含量確定達標瓦斯含量Wb應優(yōu)先根據礦井瓦斯抽采目的和日常生產實際情況綜合考察確定。未實際考察確定時，可參考GB41022中相關要求或附錄C選取，但應及時結合日常生產實際情況進行修正。6.3累積抽采純量計算6.3.1將各考察區(qū)段匯流管混合抽采流量數據繪制在以抽采時間為橫坐標、日抽采純量為縱坐標的坐標圖上，擬合得到式(2)所示的函數關系。q.=qoe-a…(式中：q?——t時刻考察區(qū)段內鉆孔瓦斯抽采純量，單位為立方米每天(m3/d);qo——考察區(qū)段內鉆孔初始瓦斯抽采純量，單位為立方米每天(m3/d);α——考察區(qū)段內鉆孔瓦斯抽采純量衰減系數；t——鉆孔抽采瓦斯時間，單位為天(d)。6.3.2對6.3.1得到的擬合函數式(2)進行積分，得到抽采時間t內各考察區(qū)段內鉆孔累積抽采純量見式(3)。……式中：Q.——時間t內考察區(qū)段內測定鉆孔累積抽采純量，單位為立方米(m3)。6.4殘余瓦斯含量計算根據式(4)可求得t時刻各考察區(qū)段的煤層殘余瓦斯含量。 (4)式中：Wcy——考察區(qū)段內煤層殘余瓦斯含量，單位為立方米每噸(m3/t);S——考察區(qū)段的平面面積[圖1、圖2、圖3中虛擬邊界線圈定范圍面積，對應面積分別為(l×l;、li×l;、l×l;)],單位為平方米(m2);γ——考察區(qū)段內煤的容重(視密度),單位為噸每立方米(t/m3)。6.5抽采半徑大小確定據6.2確定的達標瓦斯含量Wp,結合式(4)求得測定鉆孔間距分別為2R?、2R?、…、2R,的各考察區(qū)段實現瓦斯抽采達標(Wcy=Wp)時的預抽時間t?、t2、…、t,,即獲得了礦井當前抽采條件下預抽時間分別為t?、t?、…、t,時的抽采半徑R?、R?、…、R,。6.6測定結果表述按照6.5計算得出的預抽時間單位為d,保留到個位。抽采半徑測定結果以表1的形式列出，其中預抽時間以10d的整數倍或整數月的形式表述，不足10d或1個月的按照取大原則取值，例如計算得出的預抽時間為156d時應取為160d或6個月。注：一個月指30d。7GB/T42638—2023表1抽采半徑測定結果表述形式礦井名稱：煤層編號：測定地點：煤層原始瓦斯含量/(m3/t):測定鉆孔孔徑/mm:抽采負壓/kPa:封孔工藝：封孔長度/m:測定結果序號預抽時間/d或月抽采半徑/m備注表A.1給出了現場鉆孔施工參數記錄表格式。鉆孔施工參數記錄表組號(考察區(qū)段編號)孔號鉆孔設計參數鉆孔成孔參數備注方位/(°)傾角/()長度/m煤孔長度/m封孔長度/m封孔時間并網時間GBGB/T42638-2023(資料性)抽采參數觀測記錄表表B.1給出了現場抽采參數觀測記錄表格式。組號(考察區(qū)段編號):封孔時間：并網時間：序號測定時間匯流管計量讀數單孔計量讀數測定人備注壓差負壓/濃度/%混合流量/純流量/孔號負壓/kPa濃度/%負壓/kPa負壓/kPa濃度/%負壓/kPa濃度/%負壓/kPa濃度/%負壓/kPatGB/T42638—2023(資料性)達標瓦斯含量的確定方法C.1非突出煤層達標瓦斯含量確定方法對于非突出煤層的抽采半徑測定工作，預抽達標瓦斯含量按式(C.1)計算確定。Wp=W'+Wc…………(C.1)Wp——達標瓦斯含量，單位為立方米每噸(m3/t);W';——達標可解吸瓦斯量，單位為立方米每噸(m3/t),可參照表C.1取值。Wcc———煤在標準大氣壓力下的殘存瓦斯含量，單位為立方米每噸(m3/t),按式(C.2)計算?！?C.2)A煤的灰分(質量分數),%;M——煤的水分(質量分數),%;π——煤的孔隙率，單位為立方米每立方米(m3/m3);γ———煤的容重(視密度),單位為噸每立方米(t/m3)。表C.1煤層瓦斯預抽的達標可解吸瓦斯量取值采煤工作面日產量/t達標可解吸瓦斯量W';/(m3/t)>1000～2500>2500～4000>4000～6000>6000～8000>8000～10000>10000C.2突出煤層達標殘余瓦斯含量確定方法對于突出煤層的抽采半徑測定工作，預抽達標殘余瓦斯含量應綜合煤的可解吸瓦斯量指標和瓦斯預抽防突效果綜合確定，可參照式(C.3)計算確定。Wp=min{W';+Wcc,Wcr}…………(C.3)Wck——突出煤層始突深度處的瓦斯含量，單位為立方米