[发明专利]一种煤矿井下防控煤岩瓦斯复合动力灾害方法及装置

权利要求书

1.一种煤矿井下防控煤岩瓦斯复合动力灾害方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据煤层巷道掘进规划位置，对底抽巷掘进位置进行规划，并设计掩护煤层巷道掘进的穿层钻孔；

S2、在掘进完成后的底抽巷内，按照穿层钻孔的设计对穿层钻孔规划位置进行钻孔作业或钻孔-造穴作业；

S3、在完成钻孔-造穴作业后的穿层钻孔内放入封隔器，并在该穿层钻孔中对目标岩层进行注水压裂作业；

所述S1中，对穿层钻孔的规划设计包括不需要实施造穴作业以及注水压裂作业的普通钻孔和需要实施造穴作业和注水压裂作业的措施钻孔，所述普通钻孔穿过煤层；所述措施钻孔经过煤层后穿透目标岩层。

2.如权利要求1所述的一种煤矿井下防控煤岩瓦斯复合动力灾害方法，其特征在于，所述S1中，底抽巷的位置规划设置于煤层下方硬质岩层中，且底抽巷位置与煤层巷道掘进位置在煤层巷道截面水平方向上以及煤层巷道截面高度方向上均错开设置。

3.如权利要求1所述的一种煤矿井下防控煤岩瓦斯复合动力灾害方法，其特征在于，所述普通钻孔与措施钻孔依次交替排布规划设置。

4.如权利要求1或2任一项所述的一种煤矿井下防控煤岩瓦斯复合动力灾害方法，其特征在于，措施钻孔完成煤层钻孔后，在该措施钻孔中对煤层进行造穴作业，完成造穴作业后再次向目标岩层进行钻孔作业。

5.如权利要求4所述的一种煤矿井下防控煤岩瓦斯复合动力灾害方法，其特征在于，在煤层中进行造穴时，造穴的数量根据煤层中穿层钻孔的长度可以设置有若干个。

6.如权利要求1所述的一种煤矿井下防控煤岩瓦斯复合动力灾害方法，其特征在于，其特征在于，S1中穿层钻孔设计按照设计需求有多个，施工时按照S2至S3步骤完成单个穿层钻孔施工之后再进行下一个穿层钻孔的施工。

7.如权利要求1所述的一种煤矿井下防控煤岩瓦斯复合动力灾害方法，其特征在于，在S3中，注水压裂作业采用分段作业方式，根据每个措施钻孔内需要进行压裂作业目标岩层的厚度，将该措施钻孔中目标岩层划分为若干压裂段，使用封隔器对每个压裂段进行封隔并进行注水压裂作业，完成注水压裂作业之后对封隔器进行卸压，并将封隔器移动至下一处压裂段后，再次进行注水压裂作业，且封隔器的长度根据不同压裂段的岩层厚度进行适应性调整，以使封隔器在岩层厚度方向上覆盖需要进行注水压裂作业的压裂段。

8.如权利要求7所述的一种煤矿井下防控煤岩瓦斯复合动力灾害方法，其特征在于，对单个措施钻孔中每个压裂段进行注水压裂的顺序为由措施钻孔的底部向外依次对每个压裂段进行注水压裂作业。

9.如权利要求1所述的一种煤矿井下防控煤岩瓦斯复合动力灾害方法，其特征在于，在S3中，注水压裂作业采用整体作业方式时，将封隔器放入单个措施钻孔中，并根据目标岩层厚度调整封隔器的长度，以使封隔器在岩层厚度方向上覆盖整个目标岩层，之后利用封隔器对措施钻孔封孔并对目标岩层整体进行注水压裂作业，注水压裂作业时在厚度方向上覆盖整个目标岩层。

10.如权利要求1任一项所述的一种煤矿井下防控煤岩瓦斯复合动力灾害方法，其特征在于，在进行S3时，对注水口水压以及流量进行现场采集和同步分析，从而确定注水压裂作业的进度和效果。

11.一种煤矿井下防控煤岩瓦斯复合动力灾害装置，其特征在于，包括高压泵站，所述高压泵站密封连通有中空且耐高压的钻杆，所述钻杆自由端可拆卸且密封连通设置有水射流转换器，所述水射流转换器远离钻杆一端连接有钻头，用以进行钻孔、造穴作业；还包括与所述钻杆可拆卸设置的封隔器，用以进行注水压裂作业。

12.如权利要求11所述的一种煤矿井下防控煤岩瓦斯复合动力灾害装置，其特征在于，所述钻杆上设置有防喷装置，用于对钻孔钻进过程中进行封堵防喷。