[发明专利]一种低透气性煤层静态爆破增透瓦斯抽采方法

说明书

本发明属于瓦斯抽采技术领域，公开了一种低透气性煤层静态爆破增透瓦斯抽采方法；本发明在矿井地质构造图上找到煤层主要的地质构造，根据矿井地质构造图上标识的地质构造参数，确定地质构造范围。本发明通过对煤层瓦斯含量测定方法可在快速测定煤层内的瓦斯含量，工作量小，测定方法的可靠性和准确率高，测量的相对误差在5％以内；同时，通过并对煤层瓦斯浓度进行预测方法在对瓦斯浓度预测模型使用一段时间后，利用当前时刻的之前的预设时间段内的瓦斯浓度监测数据对瓦斯浓度预测模型进行二次训练，在二次训练时使用的数据相对于之前的训练使用的数据更贴近当前的状态，因此，二次训练后的瓦斯浓度预测模型更加准确，进而使预测结果更加准确。

技术领域

本发明属于瓦斯抽采技术领域，尤其涉及一种低透气性煤层静态爆破增透瓦斯抽采方法。

背景技术

煤矿瓦斯抽采就是向煤层和瓦斯集聚区域打钻，将钻孔接在专用的管路上，用抽采设备将煤层和采空区中的瓦斯抽至地面，加以利用；或排放至总回风流中。抽采瓦斯不仅是降低开采过程中的瓦斯涌出量、防止瓦斯超限和积聚，预防瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出事故的重要措施，还可变害为利，作为煤炭伴生的资源加以开发利用。然而，现有低透气性煤层静态爆破增透瓦斯抽采方法不能快速测定煤层内的瓦斯含量；同时，现有技术对瓦斯浓度预测的结果不够准确。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)现有低透气性煤层静态爆破增透瓦斯抽采方法不能快速测定煤层内的瓦斯含量。

(2)现有技术对瓦斯浓度预测的结果不够准确。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种低透气性煤层静态爆破增透瓦斯抽采方法。

本发明是这样实现的，一种低透气性煤层静态爆破增透瓦斯抽采方法包括：

步骤一，通过探测设备采集矿井地质构造图，并对矿井地质构造图进行去噪处理；在矿井地质构造图上找到煤层主要的地质构造，根据矿井地质构造图上标识的地质构造参数，确定地质构造范围；

步骤二，在地质构造控制的煤层依据煤矿井下钻机设备型号及工况合理选择顶板顺层钻孔的孔径；沿顶板施工6个顶板顺层钻孔，各个顶板顺层钻孔之间的间距为2m，各个顶板顺层钻孔的长度均为201m，各个顶板顺层钻孔的孔径均小于301mm，各个顶板顺层钻孔的轴线均平行于煤层和顶板交界面且距煤层距离2.7m；

步骤三，顶板顺层钻孔完钻、清孔后，即向顶板顺层钻孔中装入无声破碎剂，顶板顺层钻孔的全孔段装药；在顶板顺层钻孔装药结束后，无声破碎剂开始水化反应，对顶板顺层钻孔的孔壁产生径向压应力和拉应力，当拉应力超过顶板岩石的抗拉强度时，顶板顺层钻孔周围产生裂缝并逐渐延伸至煤层和顶板的交界面，在顶板岩石中建立了瓦斯运移产出的通道；

步骤四，对煤层瓦斯含量测定；并对煤层瓦斯浓度进行预测；

步骤五，通过顶板顺层钻孔利用瓦斯抽采泵进行瓦斯抽采。

进一步，所述对煤层瓦斯含量测定方法如下：

1)预先采集待测低透气性煤层的煤样，测得该低透气性煤层的瓦斯含量修正系数q₀；

2)现场快速测定，具体包括如下步骤：

现场取样，测定所取样品的瓦斯含量系数a和煤结构系数i；

测定样品在多个时间段内的瓦斯解吸量Q_t；

根据下式回归求得瓦斯含量系数a和煤结构系数i：

Q_t＝atⁱ；

式中，t为样品的暴露时间，Q_t为时间t后的一个时间段内的瓦斯解吸量，a为瓦斯含量系数，i为煤结构系数；