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地面钻井抽采上覆远距离煤层卸压瓦斯的试验研究
摘要：
为解决地面钻井抽采过程中上覆远距离煤层卸压瓦斯的问题，本文利用煤层实验室模拟装置进行试验研究。通过对实验数据的分析，得出了一些结论和启示，包括卸压过程是非恒定过程，采用隔水抽采方式可有效控制瓦斯浓度，调节注水量可以进一步减少瓦斯的释放量等。这些结论为地面钻井抽采工程提供了一定的理论和实际指导意义。
关键词：地面钻井抽采；煤层卸压；瓦斯；隔水抽采；注水量
1.引言
地面钻井抽采是目前广泛应用于煤层瓦斯治理和煤炭开采的一种技术手段。但是，在地面钻井抽采过程中，采煤工作面下方的煤层在受到煤岩压力的作用下，会释放大量的瓦斯，给煤炭开采和瓦斯治理带来很大的难度。因此，对地面钻井抽采过程中上覆远距离煤层卸压瓦斯的控制和治理成为了研究的重点。
2.实验装置和方法
为模拟地面钻井抽采过程中上覆远距离煤层卸压瓦斯的情况，我们设计了一个煤层实验室模拟装置。该实验室装置主要包括煤层试件、注水装置、采气管和压力控制系统。具体操作如下：
首先，将煤层试件置于实验室模拟装置内，使得试件的顶部和侧面不受压力的作用。然后，在试件内注入一定量的水分，使煤层能够释放大量的瓦斯。接着，通过采气管采集试件内部的瓦斯，并将其传送至测量仪器中进行分析。最后，通过调节注水量和压力控制系统，控制试件内部的水压和压力，以模拟地面钻井抽采时上覆远距离煤层卸压时的情况。
3.实验结果及分析
3.1卸压过程是非恒定过程
通过实验发现，卸压过程不是一个稳定的过程，而是一个非恒定的过程。卸压开始时，试件内部的瓦斯体积迅速增大，随着时间的推移，瓦斯释放速率逐渐减缓，最终趋于稳定。因此，在地面钻井抽采过程中，需要根据具体情况进行任意调整，以保证瓦斯的有效控制。
3.2采用隔水抽采方式可有效控制瓦斯浓度
通过实验发现，在采样管的进口处，由于水的隔离作用，可以有效地控制瓦斯进入管中的速度。在实验过程中，我们通过调整采气管进口处的水位，可以控制瓦斯进入采气管的速率，进而有效地控制瓦斯的浓度。
3.3调节注水量可以进一步减少瓦斯的释放量
通过实验发现，调节注水量可以有效降低试件内部的气压，并进一步减少瓦斯的释放量。因此，在地面钻井抽采过程中，合理地调整注水量，可以有效控制卸压瓦斯的释放量，从而保证工业安全生产。
4.结论与启示
经过实验和分析得出以下结论和启示：
（1）卸压过程是非恒定过程，需视具体情况进行调整。
（2）隔水抽采方式可以有效控制瓦斯浓度。
（3）合理调节注水量可以进一步减少瓦斯的释放量。
这些结论和启示为地面钻井抽采工程提供了一定的理论和实际指导意义，为保障煤炭开采的工业安全提供了参考和帮助。