[发明专利]高瓦斯低透气性煤层钻孔与增透联合作业的瓦斯抽采方法

说明书

本发明涉及高瓦斯低透气性煤层钻孔与增透联合作业的瓦斯抽采方法，属于煤矿瓦斯治理技术领域。该方法包含如下步骤：S1：测试煤岩层参数；S2：利用定向钻机装备在煤层顶板和底板指定位置分别施工定向长钻孔Ⅰ和定向长钻孔Ⅱ；S3：在底板定向长钻孔Ⅱ施工完成后，向孔底放置增透作业设备，根据岩层、煤层特性，选择工作参数向煤层方向实施增透；S4：增透作业完成后，将顶板定向长钻孔Ⅰ接入负压管路，与井下抽放系统并网抽放瓦斯；将底板定向长钻孔Ⅱ接入孔口排水、排渣装置，并与井下瓦斯抽放系统连接。本发明方法尤其适用于煤矿井下低透气性煤层卸压增透的瓦斯抽采，可以大幅缩短煤巷掘进或工作面瓦斯治理达标周期。

技术领域

本发明属于煤矿瓦斯治理技术领域，涉及一种高瓦斯低透气性煤层钻孔与增透联合作业的瓦斯抽采方法。

背景技术

我国煤矿分布广，开采条件变化大，尤其是煤层瓦斯赋存十分复杂，普遍具有微孔隙、低渗透性、高吸附等特点，造成瓦斯抽采效果很差，严重制约煤矿企业高效生产和安全作业，而且随着煤矿开采深度逐步向深部延伸，瓦斯抽采效果不佳的局面越发突出，部分高瓦斯矿井还易导致突出、瓦斯爆炸等事故。

目前解决煤层瓦斯治理的主要措施还是向煤层施工钻孔，或通过钻孔进行增透作业，但是对于高瓦斯、低渗透性煤层，由于瓦斯解析效果差，很多时候虽然施工了大量的抽放钻孔，但抽采效率依然较低，无法满足巷道掘进消突或工作面瓦斯治理的需要。另外，目前很多煤矿采用的水力压裂、水力割缝、水力冲孔、二氧化碳致裂等增透措施，容易受煤体原始特性的影响，往往松软煤层经过增透作业后不久就会出现增透裂隙愈合堵孔的情况，进而影响瓦斯抽采效果。对于通过钻孔抽采瓦斯的方式，多数情况下钻孔既是作业通道，也是瓦斯抽采通道，容易受到塌孔、排水、堵塞等状况影响，而且通过负压抽采低渗透性煤层时，抽采负压影响范围有限，上述因素均严重制约了钻孔的实际抽放效果。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高瓦斯低透气性煤层钻孔与增透联合作业的瓦斯抽采方法，尤其适用于煤矿井下低透气性煤层卸压增透的瓦斯抽采，可以大幅缩短煤巷掘进或工作面瓦斯治理达标周期。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

高瓦斯低透气性煤层钻孔与增透联合作业的瓦斯抽采方法，该方法包含如下步骤：

S1：利用定向钻机装备在煤层顶板和底板指定位置分别施工定向长钻孔Ⅰ和定向长钻孔Ⅱ；

S2：在底板定向长钻孔Ⅱ施工完成后，向孔底放置增透作业设备，根据岩层、煤层特性，选择工作参数向煤层方向实施增透；

S3：增透作业完成后，将顶板定向长钻孔Ⅰ接入负压管路，与井下抽放系统并网抽放瓦斯；将底板定向长钻孔Ⅱ接入孔口排水、排渣装置，并与井下瓦斯抽放系统连接。

进一步，将步骤S1中煤层顶板和底板指定位置施工的定向长钻孔Ⅰ和定向长钻孔Ⅱ分为一组配合孔，且配合孔的钻孔轨迹和煤层的距离根据增透作业影响范围确定。

进一步，步骤S2实施增透过程中满足增透产生的裂隙与顶板的定向长钻孔Ⅰ导通。

本发明的有益效果在于：不同于现有复合抽采方法，本方法是通过定向钻机在煤层的顶、底板分别施工一组精准长钻孔，通过底板长钻孔向煤层方向实施增透作业，后期底板长钻孔作为排水、排渣通道及卸压孔，而顶板长钻孔与增透裂隙导通建立瓦斯排放通道，由此可以形成一个瓦斯抽采的循环。本方法尤其适用于煤矿井下低透气性煤层卸压增透的瓦斯抽采，可以大幅缩短煤巷掘进或工作面瓦斯治理达标周期。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明方法示意图。

具体实施方式