[发明专利]一种网络化优势瓦斯运移通道构建及瓦斯导流抽采方法

权利要求书

1.一种网络化优势瓦斯运移通道构建及瓦斯导流抽采方法，采用深孔预裂爆破的方法施工裂隙发生孔（4）、裂隙导向发展孔（5）、侧向破断孔（3）和裂隙连通孔（6）的人工导向裂隙钻孔，其特征在于，包括如下步骤：

a.根据煤层（8）和顶板（13）赋存情况确定工作面的应力分布特征曲线（21），确定超前应力变化区的长度L；

b. 在主进风巷（2）和留巷侧进风巷（1）内相对位置，分别在距离工作面（7）前方超前应力变化区的长度L位置处，沿迎向工作面（7）方向的煤层（8）上方坚硬顶板（14）内施工一个裂隙发生孔（4），对裂隙发生孔（4）进行深孔预裂爆破，使坚硬顶板（14）内部的裂隙发生孔（4）周围爆破诱导形成大量裂隙，削弱坚硬顶板（14）与坚硬顶板上覆岩层（20）的联系，诱导和加速离层裂隙（18）的产生；

c. 在裂隙发生孔（4）施工位置处，沿迎向工作面（7）方向的煤层（8）上方坚硬顶板（14）内施工一个裂隙导向发展孔（5），对裂隙导向发展孔（5）进行深孔预裂爆破后，在裂隙导向发展孔（5）周围形成大量裂隙，与裂隙发生孔（4）形成的裂隙相互连通，导向裂隙的演化和发展；

d. 在裂隙发生孔（4）施工位置处，沿迎向工作面（7）方向的煤层（8）上方坚硬顶板（14）内施工一个侧向破断孔（3），弱化坚硬顶板（14）的侧向区域，控制坚硬顶板（14）的侧向破断位置；

e. 在裂隙发生孔（4）施工位置处，沿背向工作面（7）方向的煤层（8）上方坚硬顶板（14）内施工一个裂隙连通孔（6），对裂隙连通孔（6）进行深孔预裂爆破，使裂隙连通孔（6）与裂隙发生孔（4）、裂隙导向发展孔（5）、侧向破断孔（3）形成的裂隙相互连通，最终在坚硬顶板（14）内部超前应力变化区的长度L位置处形成了具有特定方向和形态特点的一组人工导向裂隙（15）；

f.按常规对工作面（7）进行回采，在回采过程中，采动应力升高达到应力峰值点，采动应力诱导煤层（8）和坚硬顶板（14）产生裂隙，煤层（8）内部瓦斯（16）开始发生解吸扩散，坚硬顶板（14）内部已形成的一组人工导向裂隙（15）周围产生大量新生裂隙，并和采动形成的裂隙相互连通发展；

g.工作面每向前推进1/2超前应力变化区的长度L时，重复步骤b-e，施工一组人工导向裂隙孔；

h.随着工作面的推进，采动应力从应力峰值点开始下降，围压的降低使得坚硬顶板（14）内裂隙大量发育，裂隙连通孔（6）开始发挥组间裂隙连通作用，相邻的人工导向裂隙（15）开始相互耦合连通起来，在坚硬顶板（14）内部形成网络化优势瓦斯运移通道（17），同时坚硬顶板（14）内部裂隙发育导致其刚度和承载性降低，坚硬顶板（14）开始发生下沉，离层裂隙（18）开始形成，煤层（8）内解吸的瓦斯（16）开始沿网络化优势瓦斯运移通道（17）向上运移流动，向离层裂隙（18）内汇聚；

i.随着工作面（7）的继续推进，在工作面（7）的后方，坚硬顶板（14）内部裂隙进一步发展，网络化优势瓦斯运移通道（17）逐级发育成熟，同时顶板离层裂隙（18）进一步发展，瓦斯（16）逐渐沿网络化优势瓦斯运移通道（17）向顶板离层裂隙（18）内富集；

坚硬顶板（14）内部网络化优势瓦斯运移通道（17）的形成使得坚硬顶板（14）的整体强度和刚度发生下降，坚硬顶板（14）冒落破断时间和距离缩短，在工作面（7）后方发生破断，在采空区（9）上部形成破断离层裂隙区（19），采空区（9）瓦斯（16）向上运移在破断离层裂隙区（19）内形成富集；

j.根据已施工的裂隙发生孔（4）和裂隙导向发展孔（5）的方位和顶板（13）的赋存特征，确定采空区（9）上部顶板破断离层裂隙区（19）的位置和留巷（10）内瓦斯导流抽采钻孔（11）的方位；

k.在工作面（7）后方的留巷（10）内向采空区（9）上部破断离层裂隙区（19）施工瓦斯导流抽采钻孔（11），对破断离层裂隙区（19）内的瓦斯（16）进行集中导流抽采。

2.根据权利要求1所述的一种网络化优势瓦斯运移通道构建及瓦斯导流抽采方法，其特征在于：所述裂隙发生孔（4）的终孔高度在坚硬顶板（14）上方2~3m处。