[发明专利]一种煤矿井下立体多维瓦斯治理方法

权利要求书

1.一种煤矿井下立体多维瓦斯治理方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤1、在煤层（5）下方布置底板岩巷（1），并施工布设钻场（2）和钻机（3）；

步骤2、操作钻机（3）以与煤层（5）呈锐角的角度向底板岩层（4）内钻进；钻进主孔（7）前段为直段钻进主孔（8），钻进一段距离后停止直段钻进主孔（7）的开孔工作；

步骤3、停止直段钻进主孔（8）的开孔工作后，操作孔底马达（12），使钻进方向逐渐平行于煤层（5）方向，继续钻进，直至到达距离钻场（2）最远的一组预设分支孔开孔位置，完成造斜段主孔（9）的开孔工作；

步骤4、在距离钻场（2）最远的一组预设分支孔开孔位置放入分隔造斜器（11），操作孔底马达（12）的钻进方向与煤层（5）呈锐角角度向煤层（5）内钻进；在穿过煤层（5）后继续钻入至煤层顶板（6），完成一个羽状定向分支孔（10）的钻进；

步骤5、将孔底马达（12）从羽状定向分支孔（10）内退回至造斜段主孔（9）处，调整分隔造斜器（11）位置，改变孔底马达（12）的钻进方向，使此钻进方向与步骤4中的羽状定向分支孔（10）方向沿造斜段主孔（9）对称；再通过孔底马达（12）向煤层（5）内钻进；在穿过煤层（5）后继续钻入煤层顶板（6），完成对称位置的另一个羽状定向分支孔（10）的钻进；

步骤6、退出孔底马达（12），将分隔造斜器（11）向钻场（2）方向移动，移至与开设完成的一对羽状定向分支孔（10）相邻的预设开孔位置，重复步骤4和步骤5，完成第二对羽状定向分支孔（10）的钻进；

步骤7、重复步骤6，最终完成一组由若干对羽状定向分支孔（10）构成的立体化定向瓦斯抽采孔。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下立体多维瓦斯治理方法，其特征在于：在完成羽状定向分支孔（10）的钻进后，在靠近钻场（2）方向一侧偏转一定角度后开设穿层钻孔（13），重复多次开孔后，形成覆盖底板岩巷上方煤层的一排放射状穿层钻孔（13）；沿煤层（5）走向方向间隔依次施工若干排穿层钻孔，最终形成覆盖底板岩巷（1）上方的穿层钻孔群。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿井下立体多维瓦斯治理方法，其特征在于：在煤层瓦斯抽采达标，并布置工作面进回风巷道后，在煤层（5）上帮的煤巷（15）开设顺层钻孔（14）；顺层钻孔（14）两孔间隔距离为5~10 m。

4.根据权利要求1所述的一种煤矿井下立体多维瓦斯治理方法，其特征在于：底板岩巷（1）、钻场（2）和钻机（3）布设于煤层（5）下方20 ~ 30 m处的底板岩层（4）内。

5.根据权利要求1所述的一种煤矿井下立体多维瓦斯治理方法，其特征在于：钻进主孔（7）与煤层（5）所构成的锐角角度为5~10°；钻进主孔（7）钻进至距离煤层（5）5~10m的位置后停止直段钻进主孔（7）的开孔工作。

6.根据权利要求1所述的一种煤矿井下立体多维瓦斯治理方法，其特征在于：钻进主孔（7）包括直段钻进主孔（8）和造斜段主孔（9）；钻进主孔（7）开设完成后需进行扩孔；扩孔前的钻进主孔（7）孔径为85~90mm，扩孔后的钻进主孔（7）孔径为95~105mm。

7.根据权利要求6所述的一种煤矿井下立体多维瓦斯治理方法，其特征在于：在扩孔后的造斜段主孔（9）内埋设高压胶管（16），方便进行后续的羽状定向分支孔（10）的钻进和水力冲孔操作。

8.根据权利要求1所述的一种煤矿井下立体多维瓦斯治理方法，其特征在于：每个钻进主孔（7）开设若干对沿造斜段主孔（9）两侧对称分布的羽状定向分支孔（10）；羽状定向分支孔（10）在造斜段主孔（9）两侧钻进并穿过煤层（5）抵达煤层顶板（6）内，形成了同时覆盖水平和垂直方向的立体瓦斯抽采孔。

9.根据权利要求1所述的一种煤矿井下立体多维瓦斯治理方法，其特征在于：穿层钻孔（13）在顶板岩巷上方呈放射状布置，每排穿层钻孔（13）之间间隔角度为4 ~ 6°。

10.根据权利要求1所述的一种煤矿井下立体多维瓦斯治理方法，其特征在于：羽状定向分支孔（10）、穿层钻孔（13）和顺层钻孔（14）钻进工作完成后，需进行封孔操作，并预留出瓦斯抽采管路接口。