1 抽采半径的定义
抽采半径按用途可分为:抽采影响半径和有效影响半径。抽采影响半径是指在规定的时间内原始瓦斯压力开始下降的测试点到抽采钻孔中心的距离。有效抽采半径是指在规定时间内以抽采钻孔为中心，该半径范围内的瓦斯压力或含量降到安全容许值的范围。钻孔的有效抽采半径是抽采时间、瓦斯压力、煤层透气性系数的函数，另外还与煤层原始瓦斯压力、吸附性能、抽采负压有关。目前，界定瓦斯有效抽采半径常用瓦斯压力和瓦斯含量两项指标，达到安全允许值的压力和含量分别为0.74MPa和8m3/t，因此，抽采范围内最大压力(0.74MPa)和最大含量(8m3/t)点到抽采钻孔中心的距离可确定为有效抽采半径。瓦斯含量测试误差较大，且容易受取样孔瓦斯排放的影响，而瓦斯压力易于观察，且较为直观，因此，本文采用残余瓦斯压力(0.74MPa)来标定有效抽采半径。
2 有效半径确定方法及存在问题
2.1理论分析法
基于煤层瓦斯流动状态，以雷诺数为标准，分别采用达西定律及储层压力、启动压力梯度指标，得出了线性渗流区、低速非线性渗流区的抽采半径并进行了实例验证，理论计算结果与现场实测结果一致。该方法取决于煤层瓦斯流动状态的准确判识及煤储层启动压力梯度的准确获取，但由于上述两方面研究仍存在技术瓶颈，该方法的准确性仍需进一步验证。确定了理想煤层条件和理想抽采条件下本煤层瓦斯流动方程及其边界条件，基于实测瓦斯基础参数，运用软件模拟计算出煤层不同抽采时间对应的有效半径，并通过现场实测，验证了理论计算方法的可行性。提出了利用吨煤瓦斯抽采量计算钻孔瓦斯有效抽采半径的测定方法。其基本思路:基于瓦斯钻孔衰减负指数规律，建立钻孔瓦斯抽采模型，解算出吨煤瓦斯抽采量，并与其煤层原始瓦斯含量对比，得出煤层残存瓦斯含量和抽采率，以此判断钻孔瓦斯有效抽采半径，只有同时满足≥30%才为钻孔瓦斯有效抽采半径。综上所述，理论分析法具有方便、快捷等优点，但由于理论模型与现场实际存在一定偏差、且基本假设过于理想化，无法完全表征抽采钻孔周围煤体与瓦斯的流固耦合作用过程，致使有效半径理论分析结果存在较大误差，甚至存在与实际瓦斯抽采情况迥然不同的现象。
2.2 现场测定法
2.2.1瓦斯压力指标法
瓦斯压力指标法又称为压降法，根据煤层瓦斯压力的降低确定有效半径。传统压降法的基本测试步骤:一是在选定区域煤层同一高度，依次间隔不同距离施工一组测压钻孔。二是封孔测压，待各个测压钻孔压力稳定后，在2号钻孔左侧施工1号钻孔，并联结抽采管路，进行抽采。三是连续观测各个测压钻孔的压力变化，若任一测压钻孔及其左侧的所有测压钻孔的瓦斯压力均降低至规定值，则该孔与1号钻孔的间距即为有效半径。该方法仅布置一个抽采钻孔，测试范围小、易受外在因素干扰。针对传统压降法的缺点问题，该方法在煤层同一水平高度，分组布置间距不等的测压孔与抽采孔，通过观测各组钻孔瓦斯压力变化情况确定有效半径。与传统压降法相比，该方法增加了抽采钻孔、增大了测试范围、减少了外在因素的干扰，但也存在一些问题:一是钻孔数量的增多，人为使煤层得以卸压、增透，有效半径测试结果与煤层真实情况存在偏差;二是若两组测试孔的间距小于2倍的有效半径，其抽采将相互影响，致使有效半径测值失真。
综上所述，瓦斯压力指标法测值的准确性取决于煤层瓦斯压力测试，而瓦斯压力测试存在问题:一是施工钻孔较多，工程量较大，观测时间较长;二是受煤体软硬程度、钻孔漏气、钻孔涌水等因素制约，测试难度较大，很难在煤层巷道中测试到真实的瓦斯压力。
2.2.2 瓦斯含量指标法
瓦斯含量指标法的布孔方式及测试方法与传统压降法相同，采用直接法或间接法测定各个测试孔的瓦斯含量，若任一测试孔及其左侧的所有测试孔的瓦斯含量均降低至规定值，则该孔与1号钻孔的间距即为有效半径。采用可解吸瓦斯含量降低法测定有效半径，其基本原理:一是根据所要考察的煤层瓦斯赋存特征，布置几组不同间距的瓦斯预抽钻孔，在施工钻孔的同时，测定煤层原始可解吸瓦斯含量Qky，作为组内所在范围的原始可解吸瓦斯含量;二是对每组钻孔进行封孔联抽，同时进行瓦斯抽采计量;三是经过一定预抽时间后，采用直接法测定组内的残余可解吸瓦斯含量Qkc，当Qkc达到消突及抽采要求时，则认为该组钻孔间距的一半为该直径钻孔在这一抽采时间内的有效抽采半径。综上所述，瓦斯含量指标法测值的准确性取决于煤层瓦斯含量测试，而瓦斯含量测试存在一些问题:一是若采用间接法，则取决于瓦斯压力测值的准确性;二是若采用直接法，因采样过程中损失瓦斯量的确定仍存在技术瓶颈，致使煤层瓦斯含量以及可解吸瓦斯含量的测值不准确。
2.2.3 示踪气体测定法
示踪气体多选用SF6，其测定步骤:一是施工注气孔、测试孔，封孔后关闭各自阀门;二是将测试孔与抽采系统联结，保持阀门的关闭状态;三是将SF6注入注气孔中，关闭其阀门;四是打开测试孔阀门，联结抽采系统进行抽采;五是每隔一定时间，采集测试孔气样，测定分析SF6，直至每个测试孔都检测出SF6为止;六是根据上述测试结果，对测试孔距注气孔的距离与相应抽采时间的对应关系进行回归分析，求出不同抽采时间对应的影响半径。示踪气体测定法具有工程量小、易于检测等优点，但存在问题:一是测定结果仅为处于某个区间的影响半径值，无法确定有效半径;二是忽略了煤体变形及温度对SF6运移的影响;三是若某一测试孔左右两侧皆有注气孔，可能会造成该孔中SF6体积分数叠加，致使影响半径测值偏大。
2.2.4 数值模拟法
数值模拟法主要基于瓦斯渗流理论与岩石力学理论，构建抽采钻孔周围瓦斯流动模型，采用数值模拟与现场实践相结合的方法，分析孔周瓦斯流动规律，从而确定有效半径。建立了考虑煤的流变特性、渗透率动态变化及吸附特征的耦合模型，采用COMSOL软件模拟研究了抽采过程中渗透率的动态演化过程，确定了抽采负压、抽采时间与有效半径的关系，确定了有效半径。存在问题:一是以往普遍将煤体视为弹性体和弹塑性体进行数值模拟研究，未考虑煤壁在成孔初期已经破坏，煤体内部出现裂隙，呈不连续状态，无法用传统弹塑性力学解释，特别是在高瓦斯松软煤层、软硬复合煤层和突出煤层中，此种现象尤为明显。二是众所周知，煤层瓦斯流动过程中，煤(岩)体应力场与瓦斯渗流场相互耦合作用。但是，以往研究主要考虑了瓦斯渗流场的演化规律，而应力场的动态演化规律研究较少。
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